CN103910044A - 一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台及其应用方法，属于大型浮式海洋结构物维修保养设备与工艺领域。该半潜式举升平台在浮箱长边方向的两端各设置一个首尾浮体，横向移位装置设置在首尾浮体下方的浮箱中，纵向移位装置设置在首尾浮体的顶部，浮箱内部设置压载舱以及压载系统，首尾浮体的浮体安全甲板上设置各种功能舱室。该半潜式举升平台能够有效解决长度型深比相对较大的大型浮式海洋结构物在营运过程中，水面以下部分结构维修与保养问题，可以在不进坞，不移位、不拆分，甚至不影响其正常工作的前提下，实现对大型浮式海洋结构物维修、除锈、涂装作业，具有施工成本低、周期短、工艺过程简单，适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台及其应用方法，其属于大型浮式海洋结构物维修保养设备与工艺领域。
背景技术
海上机场、海上码头、海上作业平台和大型浮桥等大型浮式海洋结构物对开发与利用海洋资源，保卫国家领海主权等具有重要意义，是当前各国海洋工程领域的一项重要研究内容。上述大型浮式海洋结构物通常为钢制板梁焊接结构物，其局部结构形式与普通船舶类似，需要定期对结构进行维修、除锈和涂装等维护保养作业，尤其是水线以下部分。由于尺度过大，上述大型浮式海洋结构物移动困难，不能如常规船舶一样进干船坞、浮船坞或者上船台。所以维护保养问题是大型浮式海洋结构物设计与建造的一项关键技术。大型浮式海洋结构物的型深长度比通常远小于常规船舶，因而在纵向具有较大的柔性，局部受力抬起一定高度不会对结构或者设备造成破坏。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台及其应用方法，用于完成大型浮式海洋结构物水面以下部分的维修与保养。该半潜式举升平台充分利用大型浮式海洋结构物的长度方向柔性特点，通过充、排半潜式举升平台压载水，利用其浮力将大型浮式海洋结构物部分举出水面，可以在不进坞，不移位、不拆分的前提下，实现对大型浮式海洋结构物水面以下部分的维修、除锈、涂装等作业。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，它包括浮箱，它还包括首尾浮体、墩木、横向移位装置和纵向移位装置，所述浮箱采用由浮箱甲板、浮箱底板、浮箱横向结构和浮箱纵向结构构成的长方体结构，在浮箱长边方向的两端各设置一个与浮箱固定连接的首尾浮体，墩木设置在浮箱甲板上，所述横向移位装置设置在首尾浮体下方的浮箱中，所述纵向移位装置设置在首尾浮体的顶部；所述浮箱内部设置压载舱以及压载系统，压载系统采用重力式进水和动力式排水的压载方式；所述首尾浮体的浮体顶甲板下方设置一层浮体安全甲板，在浮体安全甲板上设置各种功能舱室。
所述浮箱甲板上设置折线形梁拱或曲线形梁拱。
所述首尾浮体采用单体式结构、双体式结构或多体式结构，其形状为长方体、棱柱体或圆柱体。
所述横向移位装置采用螺旋桨推进装置或喷水式推进装置。
所述横向移位装置在半潜式举升平台外部设置固定点，在半潜式举升平台上设置绞车，绞车与固定点通过绳索连接，通过绞车收、放缆绳实现半潜式举升平台沿大型浮式海洋结构物长度方向移动。
所述纵向移位装置在首尾浮体上设置绞车，绞车用的缆绳连接在大型浮式海洋结构物上，通过绞车收、放缆绳的方式调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物宽度方向的位置。
所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的应用方法：所述浮箱的压载舱充水后，半潜式举升平台下潜至适当深度；通过横向移位装置从大型浮式海洋结构物的一端移动至其下方，通过纵向移位装置调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物宽度方向的位置，排出浮箱中的压载水，在浮力作用下通过浮箱上的墩木将大型浮式海洋结构物局部举起直至其底部离开水面适当高度；然后对水面以上的大型浮式海洋结构物底部及舷侧进行维修、除锈、涂装等作业；作业完成后，浮箱的压载舱排水，下潜，在横向移位装置作用下沿大型浮式海洋结构物长度方向移动至下一处作业位置，重复上述的定位、举船、作业过程，直至整个维修过程完成，半潜式举升平台从大型浮式海洋结构物的另外一端移出。
本发明的有益效果是：这种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台包括浮箱、首尾浮体、墩木、横向移位装置和纵向移位装置，在浮箱长边方向的两端各设置一个首尾浮体，横向移位装置设置在首尾浮体下方的浮箱中，纵向移位装置设置在首尾浮体的顶部，浮箱内部设置压载舱以及压载系统，首尾浮体的浮体安全甲板上设置各种功能舱室。该半潜式举升平台能够有效解决长度型深比相对较大的大型浮式海洋结构物在营运过程中，水面以下部分结构维修与保养问题，可以在不进坞，不移位、不拆分，甚至不影响其正常工作的前提下，实现对大型浮式海洋结构物维修、除锈、涂装作业，具有施工成本低、周期短、工艺过程简单，适用范围广等优点。
附图说明
下面结合附图和实施方法对本发明作进一步说明。
图1是一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的结构主视图。
图2是一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的结构俯视图。
图3是一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的结构侧视图。
图4是大型浮式海洋结构物半潜式举升平台维修保养施工过程示意图。
图中：1、浮箱，1a、浮箱甲板，1b、浮箱底板，1c、浮箱横向结构，1d、浮箱纵向结构，2、首尾浮体，2a、浮体安全甲板，2b、浮体顶甲板，3、墩木，4、横向移位装置，5、纵向移位装置。
具体实施方式
图1、2、3示出了大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的结构图。图中，大型浮式海洋结构物半潜式举升平台包括浮箱1、首尾浮体2、墩木3、横向移位装置4和纵向移位装置5，浮箱1采用由浮箱甲板1a、浮箱底板1b、浮箱横向结构1c和浮箱纵向结构1d构成的长方体结构，在浮箱1长边方向的两端各设置一个与浮箱1固定连接的首尾浮体2，墩木3设置在浮箱甲板1a上，横向移位装置4设置在首尾浮体2下方的浮箱1中，纵向移位装置5设置在首尾浮体2的顶部。浮箱1内部设置压载舱以及压载系统，压载系统采用重力式进水和动力式排水的压载方式。首尾浮体2的浮体顶甲板2b下方设置一层浮体安全甲板2a，在浮体安全甲板2a上设置各种功能舱室。浮箱甲板1a采用平面结构，必要时可设置折线形梁拱或曲线形梁拱。
浮箱1为箱型结构，其内部由纵向构件1d与横向构件1c分割为压载舱等舱室并设置压载系统。在浮箱的首部和尾部设置形状为长方体的首尾浮体2。首尾浮体2至少设置两层甲板，即浮体顶甲板2b和浮体安全甲板2a。浮体顶甲板2b上方设置纵向移位装置5和控制室；浮体安全甲板2a用于保证半潜式举升平台的安全性，其上方设置各类功能性舱室。
浮箱1首部和尾部设置螺旋桨推进装置或者喷水式推进器作为横向移位装置4，用于调整半潜式举升平台沿大型浮式海洋结构物长度方向的相对位置。横向移位装置4类似于船舶的首侧推，可以提供正向或者反向的推力，当首部、尾部推力方向相反时可以实现半潜式举升平台在水平面内的转动。横向移位装置4亦可在半潜式举升平台外部设置固定点，在半潜式举升平台上设置绞车，绞车与固定点通过绳索连接，通过绞车实现半潜式举升平台沿大型浮式海洋结构物长度方向移动。
首尾浮体2上部设置纵向移位装置5，用于调整半潜式举升平台沿大型浮式海洋结构物宽度方向的相对位置。纵向移位装置5由绞车及其缆绳组成。缆绳系固在大型浮式海洋结构物上，通过收放缆绳的方式调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物宽度方向的相对位置。
半潜式举升平台的主尺度设计需要满足以下要求：浮箱1内部有效长度大于大型浮式海洋结构物的最大宽度；半潜式举升平台的最大吃水距墩木3上表面的距离大于大型浮式海洋结构物的吃水以保证半潜式举升平台能够下潜至大型浮式海洋结构物的下方；半潜式举升平台在工作吃水时的举力大于将大型浮式海洋结构物局部抬起相应高度所需要的举力。半潜式举升平台压载舱的设置应能满足最大沉深的压载要求，调载要求，及其总纵强度的要求。
图4示出了一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的应用方法，具体应用过程如下：将半潜式举升平台移至大型浮式海洋结构物一端，二者中心线相互垂直。通过重力进水向浮箱1中压载舱注水，使半潜式举升平台墩木3上表面位于大型浮式海洋结构物底的下方。通过横向移位装置4将半潜式举升平台移动至大型浮式海洋结构物下方，通过纵向移位装置5调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物的宽度方向位置，通过半潜式举升平台的压载泵排出浮箱1中的压载水，在浮力作用下将大型浮式海洋结构物举起直至其底部离开水面一定高度。然后可以对露出水面的底部及舷侧进行维修、除锈、涂装等作业。作业完成后，浮箱1充水，下潜，在横向移位装置4作用下沿大型浮式海洋结构物长度方向移动一定距离，重复上述的定位、举船、作业过程，直至整个维修过程完成，半潜式举升平台从大型浮式海洋结构物的另外一端移出。
Claims (7)
1.一种大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，它包括浮箱（1），其特征在于：它还包括首尾浮体（2）、墩木（3）、横向移位装置（4）和纵向移位装置（5），所述浮箱（1）采用由浮箱甲板（1a）、浮箱底板（1b）、浮箱横向结构（1c）和浮箱纵向结构（1d）构成的长方体结构，在浮箱（1）长边方向的两端各设置一个与浮箱（1）固定连接的首尾浮体（2），墩木（3）设置在浮箱甲板（1a）上，所述横向移位装置（4）设置在首尾浮体（2）下方的浮箱（1）中，所述纵向移位装置（5）设置在首尾浮体（2）的顶部；所述浮箱（1）内部设置压载舱以及压载系统，压载系统采用重力式进水和动力式排水的压载方式；所述首尾浮体（2）的浮体顶甲板（2b）下方设置一层浮体安全甲板（2a），在浮体安全甲板（2a）上设置各种功能舱室。
2.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，其特征在于：所述浮箱甲板（1a）上设置折线形梁拱或曲线形梁拱。
3.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，其特征在于：所述首尾浮体（2）采用单体式结构、双体式结构或多体式结构，其形状为长方体、棱柱体或圆柱体。
4.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，其特征在于：所述横向移位装置（4）采用螺旋桨推进装置或喷水式推进装置。
5.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，其特征在于：所述横向移位装置（4）在半潜式举升平台外部设置固定点，在半潜式举升平台上设置绞车，绞车与固定点通过绳索连接，通过绞车收、放缆绳实现半潜式举升平台沿大型浮式海洋结构物长度方向移动。
6.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台，其特征在于：所述纵向移位装置（5）在首尾浮体（2）上设置绞车，绞车用的缆绳连接在大型浮式海洋结构物上，通过绞车收、放缆绳的方式调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物宽度方向的位置。
7.根据权利要求1所述的大型浮式海洋结构物半潜式举升平台的应用方法，其特征在于：所述浮箱（1）的压载舱充水后，半潜式举升平台下潜至适当深度；通过横向移位装置（4）从大型浮式海洋结构物的一端移动至其下方，通过纵向移位装置（5）调整半潜式举升平台在大型浮式海洋结构物宽度方向的位置，排出浮箱（1）中的压载水，在浮力作用下通过浮箱（1）上的墩木（3）将大型浮式海洋结构物局部举起直至其底部离开水面适当高度；然后对水面以上的大型浮式海洋结构物底部及舷侧进行维修、除锈、涂装等作业；作业完成后，浮箱（1）的压载舱排水，下潜，在横向移位装置（4）作用下沿大型浮式海洋结构物长度方向移动至下一处作业位置，重复上述的定位、举船、作业过程，直至整个维修过程完成，半潜式举升平台从大型浮式海洋结构物的另外一端移出。
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