CN102168417A - 自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其包括：设置多个桩腿分段及船体上的基层桩腿段步骤；在陆地上将一所述桩腿分段合拢到所述基层桩腿段上步骤；在陆地上将至少每两个所述桩腿分段以竖直状态合拢为组合桩腿段步骤；将下水后的船体固定于码头，在码头上将其中一所述组合桩腿段合拢到所述基层桩腿段上的桩腿分段上以构成下部桩腿步骤；在码头上将另外的所述组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿的建造步骤。本发明的方法能减少合拢时间，提高工作效率，缩短平台建造周期；在码头进行合拢工作，受海况影响较小；仅使用吊机进行合拢，能大大减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型桁架式桩腿的建造方法，具体地说，是涉及一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法。
背景技术
大型桁架式桩腿是自升式钻井平台的关键结构，桩腿大多采用吊装机构将多个桩腿分段吊装合拢而成，如图1所示，桩腿分段形状为三角桁架式，结构形式为圆管支撑相贯结构，桩腿分段结构的三个角处设有带齿条的主舷管11，主舷管11包括半弦管11a及齿条，通过结构管12相连接组成三角桁架10，其中结构管12包括水平管121。目前，大型桁架式桩腿平台桩腿的合拢方法主要有两种：
1、水上拖移安装方法：如申请日为2007年10月18日、专利号为“ZL200710157586.2”、专利名称为“大型桁架式桩腿水上拖移安装方法”所公开的平台桩腿合拢方法。在该方法中，所需的主要步骤包括：平台预定海域插桩；安装拖移机构；海吊起吊桩腿分段至拖移机构，借助升降装置使平台升到指定高度；用拖移机构实现合拢；下降平台进行下一周期合拢。该水上拖移安装方法优点是：无需大型海吊，缺点是需要船体(即，平台)升降，在船体升降过程中平台上无法施工，增加了合拢时间，降低了工作效率；而且平台升降次数极为有限，缩短了平台使用寿命。
2、深海合拢方法：先建立基层桩腿分段，后将平台驶入深海区域，用驳船运送桩腿分段的合拢区域，使用导轨或海吊将桩腿分段合拢到基层桩腿分段上；合拢完毕后下降桩腿，进行新一个周期的合拢，在合拢时，平台始终处于漂浮状态。该种方法的优点在于：由于合拢地点选择在深海，合拢时无需上升平台(平台始终处于漂浮状态)，只需下降桩腿即可满足合拢条件。该种方法的缺点是：由于平台驶入深海中，合拢受海况影响非常严重，对海风，海浪，海涌有严格要求，远程海上运输桩腿分段耗资较大。
发明内容
本发明针对上述两种方法的不足，提供一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，以解决现有平台桩腿的合拢方法中合拢时间长、工作效率低、受海况影响严重、远程海上运输桩腿分段耗资大的问题。
为了实现解决上述问题，本发明提供地一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，包括如下步骤：
S1、设置多个桩腿分段及船体上的基层桩腿段；
S2、在陆地上将一所述桩腿分段合拢到所述基层桩腿段上；
S3、在陆地上将至少每两个所述桩腿分段以竖直状态合拢为组合桩腿段；
S4、下水后的船体固定于码头，在码头上将一所述组合桩腿段合拢到所述基层桩腿段上的桩腿分段上以构成下部桩腿；
S5、在码头上将另外的所述组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿的建造。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述步骤S2与步骤S3同时进行。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述步骤S3与步骤S4同时进行。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述步骤S3与步骤S5同时进行。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述步骤S2、步骤S3和步骤S4同时进行。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述步骤S2、步骤S3和步骤S5同时进行。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，在所述步骤S4中，利用回转吊机将其中一所述组合桩腿段合拢到所述基层桩腿段上的桩腿分段上。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，在所述步骤S5中，利用回转吊机将另外的所述组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿的建造。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，在所述步骤S4中，还包括一根据所述回转吊机的吊装半径和吊装高度参数，将船体用缆绳固定的步骤。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，在所述步骤S4和步骤S5中，还包括在合拢的分段两端做合拢工装和检验线的步骤。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，还包括根据所述回转吊机的回转半径确定三个所述桩腿分段的吊点的步骤。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，还包括在每个所述桩腿分段的主弦管上设置吊耳的步骤。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述吊耳设置在所述主弦管的半弦管上。
上述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其中，所述吊耳设置在所述半弦管与所述桩腿分段的上口第一根水平管交叉偏下处。
本发明的有益功效在于，整体上包括陆地合拢和海上合拢两大步，且海上合拢在码头进行，一方面在海上合拢过程中不升降平台，平台可进行必要的后续工作，大大减少了合拢时间，提高了工作效率，缩短了平台建造周期；另一方面在码头进行合拢工作，受海况影响较小，仅使用吊机进行合拢，减少了成本。
进一步地，陆地合拢上的将一桩腿分段合拢到基层桩腿段上及将至少每两个桩腿分段以竖直状态合拢为组合桩腿段两步可以同时进行；并且，陆地合拢和海上合拢也可以同时进行。从而可以进一步减少合拢时间，提高工作效率，缩短平台建造周期。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为桩腿分段的结构图；
图2为本发明的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法实施的过程示意图；
图3为本发明的合拢位置确定示意图。
其中，附图标记
10-三角桁架 11-主舷管
11a-半弦管 12-结构管
121-水平管 110-所需高度桩腿
111-桩腿分段 112-基层桩腿段
113-组合桩腿段 114-下部桩腿
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
如图2所示，为本发明自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法实施的过程示意图。其中，基本步骤为：桩腿分段及基层桩腿段的设置——陆地合拢——海上合拢——做合拢工装和检验线。具体步骤如下：
S1、设置多个桩腿分段111及在船体120上设置基层桩腿段112；
S2、在陆地上利用吊机将一桩腿分段111合拢到基层桩腿段112上；
S3、在陆地上利用吊机将至少每两个桩腿分段111以竖直状态合拢为组合桩腿段113；
S4、将船体120下水后并将船体120固定于码头，在码头上利用回转吊机将其中一组合桩腿段113合拢到基层桩腿段上的桩腿分段上以构成下部桩腿114；
S5、在码头上利用回转吊机将余下的组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿110的建造。
此外，在上述步骤S4和步骤S5中，还包括在合拢的分段两端做合拢工装和检验线的步骤(做合拢工装和检验线需要在每一合拢步骤都进行)，以严格控制分段合拢精度。
现对图2中的由上至下按箭头的多幅小图依次说明：
在第一幅小图之前，具有设置多个桩腿分段111的步骤，每个桩腿分段111的高度约为22米，当然，桩腿分段111的高度并不局限于此一尺寸。
在第三幅小图之前，具有在船体120上设置基层桩腿段112的步骤，该处的基层桩腿段112也可以是一桩腿分段111。
在第一幅小图及第二幅小图中显示出在陆地上将每两个桩腿分段111以竖直状态合拢为组合桩腿段113，当然，此处也可以是将每三个桩腿分段以竖直状态合拢为组合桩腿段，但考虑到后续吊装的方便，最佳地，组合桩腿段113由两个桩腿分段111合拢而成。
在第二幅小图至第六幅中显示出在陆地上利用吊机将一桩腿分段111合拢到基层桩腿段112上，然后将下水后的船体120固定于码头，在码头上将其中一组合桩腿段113合拢到基层桩腿段112上的桩腿分段111上以构成下部桩腿114。
在第七幅小图至第八幅小图中显示出在码头上将组合桩腿段113合拢到下部桩腿114上，完成所需高度桩腿110的建造，在此需要说明一下，虽然图中仅仅示出了将一个组合桩腿段113合拢到下部桩腿114上的实施过程，在实际应用中，若第八幅小图中示出的高度桩腿110未能达到需要高度，还可在该高度桩腿110上继续合拢组合桩腿段113，以达到需要的高度为止。
在上述合拢过程中，为了减少合拢时间、提高工作效率、缩短平台建造周期，可以将步骤S2与步骤S3同时进行；或将步骤S3与步骤S4同时进行；或将步骤S3与步骤S5同时进行；或将步骤S2、步骤S3和步骤S4同时进行；或将步骤S2、步骤S3和步骤S5同时进行。
另外，为了保证合拢位置，在上述步骤S4中，还包括一根据回转吊机的吊装半径和吊装高度参数，将船体用缆绳固定的步骤。在实际试验时，采用1900吨的全回转吊机进行吊装合拢，其最高吊装高度为135M，最大起重能力1900T，最大吊装半径85M。
参见图3，图3为本发明的合拢位置确定示意图。合拢位置确定方法即根据所述回转吊机的回转半径确定三个所述桩腿分段的吊点的方法如下：根据吊机的吊装高度，吊装半径对应关系以及需要吊装分段的高度，首先确定主钩工作半径R1＝48M和辅钩R2＝76M两个圆；根据桩腿在平台上的位置图，将三个桩腿分段111的吊点放到上述这两个圆里面；然后考虑吊机本身R0＝37.5M的吊装回转半径以防止吊装时造成影响，还需要考虑使平台一侧的甲板吊处于靠近岸边的位置，以方便平台上甲板吊吊卸各种物资设备。综合考虑之后可以计算出船体的停靠位置，然后在现场稍做调整可以进行吊装。
对于合拢吊装吊耳的位置和设计：在每个桩腿分段111的三根半弦管11a上都需要焊接吊耳，具体是在半弦管11a与桩腿分段111的上口第一根水平管121交叉偏下处600mm的位置焊接起吊能力为100T的吊耳，两个桩腿分段111在陆地合拢完毕之后可以使用下面的一组吊耳进行吊装。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、设置多个桩腿分段及船体上的基层桩腿段；
S2、在陆地上将一所述桩腿分段合拢到所述基层桩腿段上；
S3、在陆地上将至少每两个所述桩腿分段以竖直状态合拢为组合桩腿段；
S4、下水后的船体固定于码头，在码头上将一所述组合桩腿段合拢到所述基层桩腿段上的桩腿分段上以构成下部桩腿；
S5、在码头上将另外的所述组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿的建造。
2.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述步骤S2与步骤S3同时进行。
3.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述步骤S3与步骤S4同时进行。
4.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述步骤S3与步骤S5同时进行。
5.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述步骤S2、步骤S3和步骤S4同时进行。
6.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述步骤S2、步骤S3和步骤S5同时进行。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，在所述步骤S4中，利用回转吊机将其中一所述组合桩腿段合拢到所述基层桩腿段上的桩腿分段上。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，在所述步骤S5中，利用回转吊机将另外的所述组合桩腿段依序合拢到所述下部桩腿上，完成所需高度桩腿的建造。
9.根据权利要求8所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，在所述步骤S4和步骤S5中，还包括在合拢的分段两端做合拢工装和检验线的步骤。
10.根据权利要求7所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，在所述步骤S4中，还包括一根据所述回转吊机的吊装半径和吊装高度参数，将船体用缆绳固定的步骤。
11.根据权利要求10所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，还包括根据所述回转吊机的回转半径确定三个所述桩腿分段的吊点的步骤。
12.根据权利要求1所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，还包括在每个所述桩腿分段的主弦管上设置吊耳的步骤。
13.根据权利要求12所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述吊耳设置在所述主弦管的半弦管上。
14.根据权利要求13所述的自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，其特征在于，所述吊耳设置在所述半弦管与所述桩腿分段的上口第一根水平管交叉偏下处。
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