CN102535390B

CN102535390B - 一种防波式海洋平台施工方法

Info

Publication number: CN102535390B
Application number: CN201110461108.7A
Authority: CN
Inventors: 詹杰民; 苏炜; 韩毅; 罗莹莹; 周泉
Original assignee: National Sun Yat Sen University
Current assignee: Sun Yat Sen University; National Sun Yat Sen University
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102535390A

Abstract

本发明公开了一种防波式海洋平台施工工艺，包括以下步骤：首先，在岸边陆地开挖低于海平面的临时预制干坞；其次，建造浮箱结构；在浮箱上建造消波元件；预制完成后，关闭所有阀门，打开干坞迎海一侧，让海水流入干坞；待平台浮起后将其拖运至海上安装地点；然后，将平台一侧的浮箱灌水阀门打开，让海水自然流入，改变平台重心，使其自然翻转，注水一侧没入水中；关闭灌水阀门，打开排水阀门，通过充气排气阀门冲入有压气体将浮箱中的水排出，浮箱的姿态由建造时的底部调整为使用时上部；最后，加上系泊系统，形成防波式海洋平台。

Description

一种防波式海洋平台施工方法

技术领域

本发明属于海洋工程领域，尤其涉及一种防波式海洋平台施工方法。

背景技术

为了防止港口、码头、船只出入港、养殖区等结构受到较大波浪的影响，工程上会建造防波堤结构来使掩蔽水域有足够的水深和平稳的水面。浮式防波堤和浮式平台通常是由金属、钢筋混凝土和塑料等材料制造的浮式构件和锚泊系统组成的防浪设施。其具有施工快捷、易于搬移、不影响海水循环、建造费用随水深增大而增加较少等优点。

近几十年来，工程研究和设计人员对浮式防波堤和浮式平台进行了大量的研究和设计，也有部分结构形式被应用于实际工程中。浮体结构有排筏、气囊、空箱或其他特殊形体，常用铁锚系在沉块上。每道浮堤要有足够的宽度，有时需设数道浮堤才能有效地防浪，再加上其结构的活动性，常须考虑平面布置问题。但是，由于浮堤结构有较多的局限性，消波效果不理想，目前主要用于水深大而波浪小的水域或某些需临时防波设施之处。

发明内容

本发明的目的在于为大型防波式海洋平台的建造和施工提供一种方便、安全的防波式海洋平台施工方法。

本发明的技术方案为：一种防波式海洋平台施工方法，其包括以下步骤：1.1在岸边陆地开挖低于海平面的临时预制干坞；1.2在干坞内建造带有阀门的浮箱；1.3在浮箱上建造消波元件，形成平台；1.4预制完成后，关闭浮箱上的所有阀门，打开干坞迎海一侧，让海水流入干坞；1.5待平台浮起后将其拖运至海上安装地点；1.6将浮箱的灌水阀门打开，让海水流入，改变平台重心，使其自然翻转，注水一侧没入水中；1.7关闭灌水阀门，打开排水阀门，通过设于浮箱上的排水阀门冲入气体将浮箱中的水排出，浮箱的姿态由建造时的底部调整为使用时上部；1.8平台连接上系泊系统，形成防波式海洋平台。

建造浮箱时，灌水阀门和充气排气阀门靠近或位于浮箱底面，排水阀门靠近或位于浮箱顶面。充气排气阀门应该尽量靠近对称中心轴,以便调整姿态时尽量靠近水面，从而提高充气排水效率。

所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都设有灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。

所述消波元件为柱状结构, 柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。所述消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的投影互不重叠。所述柱状消波元件为多个，且多个柱状消波元件呈交错排列。交错排列互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪，柱状结构可将未被反射的大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动。

本发明中所涉及的防波式浮式海洋平台包括浮箱和消波元件,体积较大，需在岸边开坞制作，一体预制成型。

本发明中，浮箱表面设有阀门, 阀门打开时，通过灌水或充气能改变消波元件的摆放姿态，浮箱下端连接消波元件。浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。通过灌水和充气排水调节不同空间的水量，进而调整消波组件的姿态,从而增加水中浮运和现场施工的便利性。具体的说，由于消波组件体积较大,为了将其运送到施工地点,浮运时浮箱在下,柱状消波元件开口朝上；运送到施工地点后，通过对浮箱中多个空间进行灌水和充气，将消波组件旋转180度，使其柱状消波元件开口朝下。

消波元件为柱状结构, 柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙；同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影互不重叠。多个柱状消波元件呈交错排列。交错排列互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪，柱状结构可将未被的反射大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动，从而改变水流流动方向，影响水质点的圆周运动，减缓水流速度，破坏波浪传播，具有三维的消波减流效果。

本发明能实现大型防波式海洋平台的建造和安全施工。

附图说明

图1为本发明防波式海洋平台施工方法的流程图；

图2为防波式海洋平台的结构图，(a)普通结构图；(b) 柱形消波元件俯视图；（c）浮运状态示意图；（d）工作状态示意图。

图3为在干坞内制作平台的示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的建造和施工流程图。首先，在岸边陆地开挖低于海平面的临时预制干坞；其次，在干坞内建造浮箱结构（包括阀门和隔舱）；在浮箱上建造消波元件；预制完成后，关闭所有阀门，打开干坞迎海一侧，让海水流入干坞；待平台浮起后将其拖运至海上安装地点；然后，将浮箱的灌水阀打开，让海水自然流入，改变平台重心，使其自然翻转，注水一侧没入水中；关闭灌水阀，打开排水阀，通过设于浮箱上的充气排气阀门冲入有压气体将浮箱中的水排出，将防波式海洋平台旋转180度，浮箱的姿态由建造时的底部调整为使用时上部；最后，平台连接上系泊系统，形成防波式海洋平台。

图2为防波式海洋平台结构图，包括浮箱1和消波元件2，浮箱的表面设有阀门3, 阀门打开时，通过灌水或充气能改变消波元件的摆放姿态，浮箱下端连接消波元件。图2（a）、（c）和（d）分别表示防波式海洋平台的结构、浮运状态和工作状态，即浮运时浮箱在消波元件的底部；工作时浮箱在消波元件的上部。图2（b）显示柱形消波元件俯视图。

图3为在干坞内制作平台的示意图。

Claims

1.一种防波式海洋平台施工方法，其特征在于,包括以下步骤：

1.1在岸边陆地开挖低于海平面的临时预制干坞；

1.2在干坞内建造带有阀门的浮箱；所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都设有灌水阀、排水阀和充气排气阀；

1.3在浮箱上建造消波元件，形成平台；

1.4预制完成后，关闭浮箱上的所有阀门，打开干坞迎海一侧，让海水流入干坞；

1.5待平台浮起后将其拖运至海上安装地点；

1.6将浮箱的灌水阀门打开，让海水流入，改变平台重心，使其自然翻转，注水一侧没入水中；

1.7关闭灌水阀，打开排水阀，通过设于浮箱上的充气排气阀冲入气体将浮箱中的水排出，浮箱的姿态由建造时的底部调整为使用时上部；

1.8平台连接上系泊系统，形成防波式海洋平台。

2.根据权利要求1所述的防波式海洋平台施工方法，其特征在于，建造浮箱时，灌水阀门和充气排气阀门靠近或位于浮箱底面，排水阀门靠近或位于浮箱顶面。

3.根据权利要求1所述的防波式海洋平台施工方法，其特征在于，所述消波元件为柱状结构, 柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。

4.根据权利要求3所述的防波式海洋平台施工方法，其特征在于，所述消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的投影互不重叠。

5.根据权利要求4所述的防波式海洋平台施工方法，其特征在于，所述柱状消波元件为多个，且多个柱状消波元件呈交错排列；交错排列互相遮挡的柱状结构能反射长波和大浪，柱状结构能将未被反射的大尺度的长波分解成中尺度流动；通孔或狭长缝隙结构能将中尺度流动分解为小尺度流动。