CN109778822A - 一种自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法，包括装置本体，装置本体的上表面向内开设有凹槽，凹槽的大小、形状与桩靴相匹配，装置本体上且位于凹槽的四周的部分设置有若干空腔，空腔通过透水透气孔与装置本体的上表面连通，装置本体的下表面设置有预制沟槽。本发明所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法，通过将桩靴扩大装置的使用，可有效的提高平台对海底基础的适应性，平台离位即将扩大装置留置在海床中，解决了大桩靴平台拔桩离位困难的问题，该装置使用方法简便。
Description
技术领域
本发明属于平台作业装置领域，尤其是涉及一种自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法。
背景技术
由于海底地质条件的多变性，自升式平台在某些特殊进行作业时，由于以下原因的存在其原有的桩靴可能不再适用于该井位：1.桩靴底部地基承载力较弱，桩腿长度不能满足较大的入泥要求。2.桩靴底部的地基存在穿刺可能。因此需要对已有的桩靴进行加大以满足该位置的作业需求。
传统的方式是将桩靴进行改造，将其钢结构的尺寸进行扩大。传统的桩靴加大方式又存在以下诸多弊端：
1.桩靴的加大将导致拔桩力的提升，对平台的离位造成困难
2.改造后的平台的桩腿往往不能收回至于船底平齐，增大拖航阻力，改变平台原有的稳性，会对平台带来一系列的改造需求；
3.桩靴的改造费用多，工期长，影响平台的使用效率，经济性差。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法，解决桩靴使用的局限性，提高自升式平台的作业适用范围。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种自升式平台一次性桩靴扩大装置，包括装置本体，装置本体的上表面向内开设有凹槽，凹槽的大小、形状与桩靴相匹配，装置本体上且位于凹槽的四周的部分设置有若干空腔，空腔通过透水透气孔与装置本体的上表面连通，装置本体的下表面设置有预制沟槽。
进一步的，预制沟槽呈直线。
进一步的，凹槽的周壁和底部设置有木质材料做成的板。
进一步的，装置本体为混凝土筑成。
进一步的，空腔的形状为矩形、圆形、多边形中的任一种。
进一步的，装置本体的外形为矩形、圆形、多边形中的任一种。
本发明还提供了一种自升式平台一次性桩靴扩大装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一：将一次性桩靴扩大装置及其使用的浮袋根据桩靴的位置预先布置到已排干水的船坞内；
步骤二：平台拖至船坞内，使桩靴座到预制好的一次性桩靴扩大装置内；
步骤三：浮袋内充气后向船坞内放水，一次性桩靴扩大装置在浮袋的作用下随自升式平台一起浮起；
步骤四：将平台拖航至作业井位并下放桩腿，直至平台平稳站立于海床；
步骤五：利用水下机器人刺破浮袋或解开其卸扣；
步骤六：平台按照正常程序进行预压及站立作业；
步骤七：平台正常进行拔桩及移位，一次性桩靴扩大装置留在海床内。
该装置为根据自升式平台预计插桩位置的土壤特性进行设计，可以有效的控制桩靴在该井位的预计入泥；随桩靴插入海底后为桩靴和海床之间传递载荷；
扩大装置为混凝土结构，必要时增加钢筋，在内部设置空腔用于较少装置的整体重量，并设置透气透水孔保证空腔内外的压强基本一致，避免承担额外的水压力；钢筋混凝土结构上设置气孔，使得该装置空腔内可以与海水连通，避免空腔内外过大的压力差导致空腔结构的破坏。
混凝土结构在与桩靴接触的凹槽的位置采用木质结构，实现载荷的均匀传递。
拖航时，该装置靠浮袋的浮力固定在桩靴上，其浮力＞装置的重量+装置质量×拖航预计垂向加速度，保证该装置与船体的紧密结合；
浮袋在平台平稳站立于海床上，尚未进行预压载前利用水下机器人刺破浮袋、剪断浮袋绳或解开其卸扣，避免其对下一步预压操作的影响。
离位时，该装置留在海床内，不随桩靴拔出，将其遗弃至海底泥面下。
相对于现有技术，本发明所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法具有以下优势：
本发明所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置及使用方法，通过将桩靴插入桩靴扩大装置中，有效的改变和提高了平台的稳定性，平台离位即将扩大装置留置在海床中，解决了平台离位困难的问题，该装置使用方法简便。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1所述的装置本体的立体结构示意图；
图2为本发明实施例1所述的装置本体的透视图；
图3为本发明实施例1所述的桩靴扩大装置的后视立体示意图；
图4为本发明实施例2所述的桩靴与装置本体配合的示意图；
图5为本发明实施例2所述的桩靴与装置本体配合的示意图；
图6为本发明实施例1所述的坞内安装时的示意图；
图7为本发明实施例1所述的海上拖航时的示意图；
图8为本发明实施例1所述的浮袋解脱时的示意图；
图9为本发明实施例1所述的离位丢弃时的示意图。
附图标记说明：
1-装置本体；2-凹槽；3-桩靴；4-预制沟槽；5-空腔；6-透水透气孔；7-浮袋；8-平台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
如图1-3,6-9所示，一种自升式平台一次性桩靴扩大装置，包括装置本体1，装置本体1的上表面向内开设有凹槽2，凹槽2的大小、形状与桩靴3相匹配，装置本体1上且位于凹槽2的四周的部分设置有若干空腔5，空腔5通过透水透气孔6与装置本体1的上表面连通，装置本体1的下表面设置有预制沟槽4。
上述预制沟槽4呈直线。
上述凹槽2的周壁和底部设置有木质材料做成的板。
上述装置本体1为混凝土筑成。
上述空腔5的形状为方形。
上述装置本体1的外形为方形。
一种自升式平台一次性桩靴扩大装置的使用方法如下：
步骤一：将一次性桩靴扩大装置及其使用的浮袋7根据桩靴3的位置预先布置到已排干水的船坞内；
步骤二：坞内安装，如图6，平台8拖至船坞内，使桩靴3座到预制好的一次性桩靴扩大装置内；
步骤三：海上拖航，如图7，浮袋7内充气后向船坞内放水，一次性桩靴扩大装置在浮袋7的作用下随自升式平台8一起浮起；
步骤四：将平台8拖航至作业井位并下放桩腿9，直至平台8平稳站立于海床；
步骤五：浮袋解脱，如图8，利用水下机器人刺破浮袋7或解开其卸扣；
步骤六：平台8按照正常程序进行预压及站立作业；
步骤七：离位丢弃，如图9，平台8正常进行拔桩及移位，一次性桩靴扩大装置留在海床内。
实施例2
如图4、5，与实施例1的区别在于桩靴3的横截面为圆形，凹槽2为圆形，装置本体1也为圆形。
使用方法同实施例1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：包括装置本体(1)，装置本体(1)的上表面向内开设有凹槽(2)，凹槽(2)的大小、形状与桩靴(3)相匹配，装置本体(1)上且位于凹槽(2)的四周的部分设置有若干空腔(5)，空腔(5)通过透水透气孔(6)与装置本体(1)的上表面连通，装置本体(1)的下表面设置有预制沟槽(4)。
2.根据权利要求1所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：预制沟槽(4)呈直线。
3.根据权利要求1所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：凹槽(2)的周壁和底部设置有木质材料做成的板。
4.根据权利要求1所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：装置本体(1)为混凝土筑成。
5.根据权利要求1所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：空腔(5)的形状为矩形、圆形、多边形中的任一种。
6.根据权利要求1所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置，其特征在于：装置本体(1)的外形为矩形、圆形、多边形中的任一种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的自升式平台一次性桩靴扩大装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将一次性桩靴扩大装置及其使用的浮袋(7)根据桩靴(3)的位置预先布置到已排干水的船坞内；
步骤二：平台(8)拖至船坞内，使桩靴(3)座到预制好的一次性桩靴扩大装置内；
步骤三：浮袋(7)内充气后向船坞内放水，一次性桩靴扩大装置在浮袋(7)的作用下随自升式平台(8)一起浮起；
步骤四：将平台(8)拖航至作业井位并下放桩腿(9)，直至平台(8)平稳站立于海床；
步骤五：利用水下机器人刺破浮袋(7)或解开其卸扣；
步骤六：平台(8)按照正常程序进行预压及站立作业；
步骤七：平台(8)正常进行拔桩及移位，一次性桩靴扩大装置留在海床内。
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