CN115626258A - 坐底式平台及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种坐底式平台，其设置于海上，其包括工作台、支撑结构、压载舱以及舱室划分结构；支撑结构包括沿工作台的周侧间隔设置的多个立柱、分别设置于两相邻的立柱之间多个低横撑以及对应固设于立柱下端的多个沉淀；立柱沿上下方向延伸；压载舱包括设置于立柱内的立柱舱、设置于沉淀内的沉淀舱以及设置于低横撑内的低横撑舱；立柱舱与相邻沉淀舱、相邻低横撑舱相连通；舱室划分结构包括第一分隔舱壁及第二分隔舱壁，第一分隔舱壁设置于沉淀舱的底端以分隔沉淀舱；第二分隔舱壁位于立柱舱与相邻一低横撑舱之间，以分隔立柱舱及相邻低横撑舱，第二分隔舱壁与低横撑舱顶部之间具有间隙。简化坐底式平台的结构，提高了坐底式平台稳定性。

Description

坐底式平台及其安装方法

技术领域

本发明涉及海上设备技术领域，特别涉及一种坐底式平台及其安装方法。

背景技术

坐底式平台是海洋平台的一种，其能够同时满足平台下水、拖航稳性和沉浮稳性的要求。但现有的坐底式平台内部划分的舱室较大，导致拖航和沉浮坐底过程中产生较大自由液面，进而需要平台有较大的构件尺寸才能确保其有拖航稳性和坐底沉浮稳性；同时需要配置压载系统和透气系统，从而建造成本增加。较大的支撑结构，使得坐底式平台的水下迎流面积大，拖航时阻力较大，从而降低了坐底式平台拖航时的经济性和稳定性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种结构简单、尺寸小、成本低、经济性和稳定性好的坐底式平台及其安装方法。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，本申请提供一种坐底式平台，其设置于海上，包括：工作台、支撑结构、压载舱以及舱室划分结构；支撑结构包括多个立柱、多个低横撑以及多个沉淀；多个所述立柱沿所述工作台的周侧间隔设置，所述立柱沿上下方向延伸；多个所述低横撑分别设置于两相邻的所述立柱之间；所述沉淀对应固设于所述立柱下端；压载舱内用于注入压载水以平衡所述工作台；所述压载舱包括设置于所述立柱内的立柱舱、设置于所述沉淀内的沉淀舱以及设置于所述低横撑内的低横撑舱；所述立柱舱与相邻所述沉淀舱、相邻所述低横撑舱相连通；舱室划分结构设置于所述压载舱内；所述舱室划分结构包括第一分隔舱壁及第二分隔舱壁，所述第一分隔舱壁设置于所述沉淀舱的底端，所述第一分隔舱壁沿前后方向延伸以抵接所述沉淀舱的内周壁，以沿左右方向分隔所述沉淀舱；所述第二分隔舱壁设置于所述立柱舱与相邻一所述低横撑舱之间，以分隔所述立柱舱及相邻所述低横撑舱，所述第二分隔舱壁与所述低横撑舱顶部之间具有间隙。

在一些实施例中，所述低横撑的两端均设置有所述低横撑舱，所述低横撑舱沿自身低横撑的延伸方向延伸，同一低横撑上的两所述低横撑舱间隔设置；同一立柱舱连通两所述低横撑相邻一端的所述低横撑舱。

在一些实施例中，所述立柱位于所述沉淀的上端中部，所述第一分隔舱壁与所述立柱的中心线重合，所述第一分隔舱壁沿上下方向延伸并伸入所述立柱舱内，所述第一分隔舱壁的上端低于所述低横撑的下端。

在一些实施例中，所述低横撑位于所述立柱的下部，所述第二分隔舱壁的上端高于所述低横撑舱的中心线。

在一些实施例中，所述第二分隔舱壁的高度为所述低横撑高度的3/4。

在一些实施例中，所述立柱上设置有注水装置，所述注水装置为所述沉淀舱于所述第一分隔舱壁外侧的空间输水。

在一些实施例中，左右两侧所述沉淀的上端外侧设置有拖拽固定结构。

在一些实施例中，多个所述立柱围合形成正多边形结构。

一种坐底式平台的安装方法，其应用于上述的坐底式平台；所述坐底式平台入水拖航时，分别向多个所述沉淀舱输水，以用于平衡海洋阻力，且使得海平面位于所述低横撑的中心线至所述低横撑上端之间；所述坐底式平台拖航至目的地后，通过向所述压载舱内注水，使得所述压载舱内的液面依次经过所述第一分隔舱壁、所述第二分隔舱壁、所述低横撑舱的上端以及所述低横撑舱上侧的所述立柱舱，从而使得所述沉淀缓慢下沉至海底。

在一些实施例中，所述坐底式平台拖航时，所述坐底式平台的拖航阻力中心位于所述沉淀的底端至所述海平面之间的中部。

在一些实施例中，所述坐底式平台入水拖航时，至多向三个所述压载舱内输水以平衡所述坐底式平台。

在一些实施例中，多个所述压载舱划分为多组注水组，所述注水组包括两沿所述坐底式平台中心对称设置的压载舱；所述坐底式平台移动至目的地后，对多组所述注水组沿周向依次注水以填充压载舱，使得所述沉淀触底并坐底压实；

所述多组注水组第一次注水后，所述沉淀舱内注满液体，所述液面与所述第一分隔舱壁齐平；

所述多组注水组第二次注水后，所述压载舱的液面低于所述第二分隔舱壁的高度；

所述多组注水组第三次注水后，所述压载舱的液面抵达所述低横撑舱的上端；

所述多组注水组第四次注水后，所述压载舱的液面位于所述低横撑舱的上侧；

循环第四次注水过程，所述沉淀支撑仓压持于所述海底时停止注水。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请中，简化了坐底式平台的支撑结构、压载舱以及舱室划分结构，减少了坐底式平台的生产成本，提高了坐底式平台的经济性。坐底式平台在拖航过程中通过压载舱及舱室划分结构，能够快速、稳定的平衡坐底式平台拖航过程中海洋的流载荷，使得平台正浮。并具有较小的迎流面面积及较小拖航阻力。在坐底式平台拖航至目的地后，通过对多个压载舱输水，使得坐底式平台在向下沉至海底时，增强支撑结构在对抗深海压力时抗形变能力，减小因注水不均匀而引起的结构变形，使得坐底式平台能够稳定、安全的下沉，从而延长了坐底式平台的使用寿命，提高了坐底式平台稳定性。

附图说明

图1是本发明坐地式平台的结构示意图。

图2是本发明坐底式平台实施例支撑结构后侧的剖视图。

图3是图1中A-A处的剖视示意图。

图4是本发明坐底式平台实施例第一注水组的第一沉淀舱注水后的剖视示意图。

图5是本发明坐底式平台实施例第一注水组的沉淀舱注水后的剖视示意图。

图6是本发明坐底式平台实施例第二注水组的沉淀舱注水后的剖视示意图。

图7是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于第一分隔舱壁至第二分隔舱壁之间的示意图。

图8是图7中B-B处的剖视图。

图9是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面抵达低横撑舱上端时的剖视示意图。

图10是图9中C-C处的剖视图。

图11是本发明坐底式平台实施例第二注水组内的自由液面抵达低横撑舱上端时的剖视示意图。

图12是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于低横撑上侧时的剖视示意图。

图13是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于低横撑上侧时的剖视示意图。

附图标记说明如下：

10、拖船；200、支撑结构；210、立柱；220、低横撑；230、沉淀；231、拖拽固定结构；240、高横撑；250、斜横撑；300、压载舱；310、立柱舱； 320、低横撑舱；330、沉淀舱；331、第一沉淀舱；332、第二沉淀舱；400、舱室划分结构；410、第一分隔舱壁；420、第二分隔舱壁；500、注水装置。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

GM值，GM值＝初稳性高GM0-自由液面修正GMCORR，GM值又称为稳性高GM。

初稳性高GM0＝水线面惯性矩/排水量-坐底式平台重心高度。

自由液面修正GMCORR＝总计液舱内自由液面惯性矩/排水量，其中，自由液面惯性矩是舱内液面对过平台漂心的水平轴的二次面积矩。

倾斜力矩：由外力产生的使坐底式平台倾斜的力矩。

在相关技术中，坐底式平台，其适用于海洋、湖泊等环境。坐底式平台能够为各种机械设备提供安装基础以及工作环境，便于海洋资源的利用及开发。

坐底式平台生产完成后，其一般通过驳船搬运至工作目的地附近的海域，再通过入水拖航、沉浮等操作以限位在目的地处。当驳船到达目的地附近海域后，在驳船允许的下潜范围内，驳船下潜直至坐底平台自由漂浮，从而将坐底式平台放入海洋中。此时坐底式平台完成入水操作。坐底式平台入水后，再与拖船相连接，拖船将坐底平台拖离驳船，并带动坐底式平台进行拖航操作。当拖船拖动坐底式平台到达目的地后，坐底式平台进行沉浮操作，使得坐底式平台的底部抵接于海洋海底上并坐底压实。从而完成坐底式平台的安装流程。

图1是本发明坐地式平台的结构示意图。图3是图1中A-A处的剖视示意图。

参阅图1和图3，为了便于描述和理解，以坐底式平台自身状态为参考，以图3中X轴的方向为下文的前方，以背离前方的方向为下文的后方；以图 3中Y轴的方向为下文的左方，以背离左方的方向为下文的右方；以图1中 Z轴的方向为下文的上方，以背离上方的方向为下文的下方。

图2是本发明坐底式平台实施例支撑结构后侧的剖视图。

参阅图1和图2，在本实施例中，本申请提供一种坐底式平台，其包括工作台(图中未示出)、支撑结构200、压载舱300以及舱室划分结构400。工作台沿水平延伸，以用于安装机械设备。支撑结构200设置于工作台周侧，以用于支撑工作台。压载舱300设置于支撑结构200内，以使坐底式平台在拖航、沉浮时保持平衡，从而减少因拖航倾斜而产生的拖航阻力及倾斜力矩。舱室划分结构400设置于压载舱300内，以用于分隔压载舱300，从而减少压载舱300内自由液面的面积，增加坐底式平台的稳定性。在坐底式平台拖航至目的地后，通过对多个压载舱300输水，使得坐底式平台在向下沉至海底时，增强支撑结构200在对抗深海压力时的抗形变能力，使得坐底式平台能够稳定、安全的下沉，延长了坐底式平台的使用寿命，提高了坐底式平台稳定性。

参阅图1，在本实施例中，工作台位于海平面上，以能够承载生活舱室、钻井设备、采油设备、集运设备、观测设备、导航设备、施工设备等，使得坐底式平台能够用于生活、工作等各种用途，提高海洋资源的利用率。

参阅图1至图2，在本发明中，支撑结构200设置于工作台的周侧，以用于支撑工作台。支撑结构200包括多个立柱210、多个低横撑220、多个高横撑240、多个斜横撑250以及多个沉淀230。多个立柱210沿工作台的周侧间隔设置，立柱210沿上下方向延伸。立柱210的上端抵接并限位于工作台的下表面，立柱210的下端抵接并限位于沉淀230上。

立柱210的主要作用是提供全吃水范围(全吃水范围：从漂浮吃水直至沉浮坐底的过程)内的水线面惯性矩，确保平坐底式台具有沉浮能力。立柱 210为圆柱型，立柱210的中心线沿上下方向延伸，圆柱型的立柱210能够在坐底式平台拖航时，减少海洋的流体阻力。在一些实施例中，多个立柱210 围合形成正多边形结构。在本实施例中，立柱210为四个，在垂直于上下方向的截面上，四个立柱210的中心线围合形成正方形。

参阅图1和图2，低横撑220及高横撑240均设置于相邻的两立柱210 之间，高横撑240位于低横撑220的上侧，以加强支撑结构200的结构强度。低横撑220位于立柱210的底部，每一立柱210上分别连接两低横撑220及两高横撑240，以用于提高坐底式平台的结构强度。低横撑220为圆柱型，圆柱型的低横撑220能够减少坐底式平台在移动过程中受到的流体阻力。

并且，低横撑220能够提供拖航时的水线面惯性矩，确保坐底式平台拖航时具有较大的GM值。也可提供一定的浮力，确保坐底式平台的吃水在一定的范围内。

多个斜横撑250位于低横撑220及高横撑240之间，多个斜横撑250倾斜交叉设置。多个斜横撑250的上下两端分别连接高横撑240以及低横撑220，以用于加强立柱210、低横撑220及高横撑240的结构强度。在一些实施例中，立柱210、低横撑220、高横撑240及斜横撑250之间焊接连接，以提高支撑结构200的结构强度。

参阅图1至图3，多个沉淀230主要提供漂浮时的浮力，确保坐底式平台的吃水在指定的范围内。多个沉淀230对应固设于多个立柱210的下端，立柱210位于沉淀230的上端中部。沉淀230的下端能够抵接于海洋海底，以用于支撑立柱210、工作台及其上机械设备沉淀230的高度小于沉淀230 沿前后方向的尺寸，沉淀230的高度也小于沉淀230沿左右方向的尺寸。在一些实施例中，在垂直于上下方向的截面上，沉淀230为多边形结构。在一些实施例中，沉淀230为长方体结构。在另一些实施例中，沉淀230为圆柱结构。

图4是本发明坐底式平台实施例第一注水组的第一沉淀舱注水后的剖视示意图。

参阅图2至图4，在本实施例中，压载舱300密封设置，其内用于载水以平衡工作台。压载舱300包括设置于立柱210内的立柱舱310、设置于沉淀230内的沉淀舱330以及设置于低横撑220内的低横撑舱320；立柱舱310 与相邻沉淀舱330、相邻低横撑舱320相连通。

立柱210内部中空以形成立柱舱310，立柱舱310沿上下方向延伸。沉淀230内部中空以形成沉淀舱330。每一低横撑220的两端均中空以形成低横撑舱320，同一低横撑舱320两端的两低横撑舱320之间间隔设置，以使同一低横撑220两端的低横撑舱320之间不连通。低横撑舱320沿自身低横撑220的延伸方向延伸。

每一立柱210上连接两低横撑220，连接于同一立柱210的两低横撑220 上相邻的两低横撑舱320均与该立柱舱310相连通，以使压载舱300内载水时，压载舱300内的液面能够依次流经沉淀舱330、低横撑舱320、立柱舱 310。

在一些实施例中，每个低横撑220内部中空，低横撑220的中部设置有水密舱壁，水密舱壁的大小和低横撑220的横截面相同，该低横撑220中的水密舱壁将该中空空间都均分为两个低横撑舱320，两低横撑舱320分别和其相邻的立柱舱310连通，即同一立柱210和2个低横撑舱相连通。

压载舱300内液面上下移动时，液面处于低横撑舱320时的面积大于液面处于沉淀舱330时的面积，液面处于沉淀舱330时的面积大于液面处于立柱舱310时的面积，使得用户能够通过控制液面面积，平衡坐底式平台，减少坐底式平台在拖航过程中的惯性矩。且还能够控制坐底沉浮过程以及控制正常坐底时的对地压力/抗滑移能力。

在本实施例中，多个压载舱300划分为多组注水组，每一注水组均包括两沿坐底式平台中心对称设置的压载舱300。对多组注水组沿周向依次多次注水以填充压载舱300，使得沉淀230沉至海底。在一些实施例中，立柱210 为四个，四个立柱210内的压载舱300划分为第一注水组和第二注水组，每组注水组内的两压载舱300沿坐底式平台的中心对称设置。

图5是本发明坐底式平台实施例第一注水组的沉淀舱注水后的剖视示意图。图6是本发明坐底式平台实施例第二注水组的沉淀舱注水后的剖视示意图。图7是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于第一分隔舱壁至第二分隔舱壁之间的示意图。

参阅图2、图4至图7，在本实施例中，舱室划分结构400设置于压载舱 300内。舱室划分结构400包括第一分隔舱壁410及第二分隔舱壁420，第一分隔舱壁410设置于沉淀舱330的底端，第一分隔舱壁410沿前后方向延伸以抵接沉淀舱330的内周壁，第一分隔舱壁410沿左右方向分隔沉淀舱330。第一分隔舱壁410将沉淀舱330划分为第一沉淀舱331及第二沉淀舱332，第一沉淀舱331位于第二沉淀舱332背离工作台中心的一侧，以减少沉淀舱330内液面的面积，从而提高沉淀舱330的平稳性能。

第一分隔舱壁410与相邻立柱210的中心线重合，第一分隔舱壁410沿上下方向延伸并伸入立柱舱310内。第一分隔舱壁410的上端低于低横撑220 的下端。

第二分隔舱壁420设置于立柱舱310与相邻一低横撑舱320之间，以分隔立柱舱310及相邻一低横撑舱320，第二分隔舱壁420与低横撑舱320顶部之间具有间隙。第二分隔舱壁420的上端高于低横撑舱320的中心线。在一些实施例中，第二分隔舱壁420的高度为低横撑220高度的3/4。

参阅图2和图4，在本实施例中，坐底式平台还包括注水装置500，注水装置500设置于立柱210上，其穿设立柱210的侧壁，以连通压载舱300及外界。注水装置500的出水口设至于第一沉淀舱331内，其能够输水至压载舱300内以平衡拖航过程中的坐底式平台，还能够使得坐底式平台沉至海底。注水装置500开始输水时，其先填充沉淀舱330背离工作台中心的一部分，再填充沉淀舱330；沉淀舱330填充完成后，沿立柱舱310填充低横撑舱320；低横撑舱320填充完成后持续注水以填充立柱舱310。

在一些实施例中，注水装置500为输水带，其穿设立柱210上侧的侧壁，以连通压载舱300及外界，输水带沿立柱舱310的内壁向下延伸至第一沉淀舱331，以使输水带的输出口位于第一沉淀舱331内。输水带于立柱210外侧的一端连通泵机，以用于泵压海水至压载舱300内。

参阅图1、图3和图4，在本实施例中，左右两侧的多个沉淀230的上端设置有拖拽固定结构231，拖拽固定结构231设置于沉淀230上端的外侧。拖拽固定结构231即为与拖船10相连接的拖拽点，以便于拖船10通过该拖拽点拖动坐底式平台移动。当拖船10拖动坐底式平台时，拖拽固定结构231 的垂向高度在拖航时的阻力中心附近，以将拖船10的力传递至坐底式平台上。

在一些实施例中，拖拽固定结构231设置于前后两侧的多个沉淀230的上端，以便于拖船10通过该拖拽点拖动坐底式平台移动。拖船能够与坐底式平台前侧、后侧、左侧、右侧等多个角度的多个沉淀230相连接，以拖动坐底式平台。拖船与坐底式平台的连接处不影响坐底式平台在拖航过程中的平衡性。

参阅图1至图7，本发明提供一种坐底式平台，其简化了坐底式平台的压载舱300及舱室划分结构400。当坐底式平台自驳船上入水拖航时，通过注水装置500在各第一沉淀舱331内输水以使坐底式平台正浮(正浮：即指坐底式平台有较小的倾斜角度)，减少坐底式平台拖航时的阻力。当坐底式平台移动至目的地后，通过注水装置500，依次向压载舱300内注水，从而使得坐底式平台缓慢下沉，以提高坐底式平台下城过程中的压力承载能力，保障坐底式平台的结构强度，延长坐底式平台的使用寿命。且该坐底式平台内部分舱，在满足设计目标的条件下，减小了平台构件尺寸，降低了拖航阻力，调高了平台的拖航性能和沉浮稳性。

在本发明的一个实施例中，工作台对称设置，立柱210为四个，沉淀230 对应立柱210为四个。低横撑220为四个。四个立柱210的中心线连线围合形成正方形。两第二分隔舱壁420沿坐底式平台的中心对称设置。

在本实施例中，相邻两立柱210的中心线之间的间距为60m，立柱210 的半径为2.8m。沉淀230边长为16m，沉淀230高度为4.2m。第二分隔舱壁420的高度为4.25m。低横撑220中心线高度为6m，低横撑220半径为 1.2m。

在本实施例中，生产制造坐底式平台时。

第一步，对目的地进行地质勘察，确定海底能够承受的最大压强，以确定平台最大的对地压力。测量平台坐底区域的水深及潮汐变化范围、波浪爬高和气隙等因素。并且通过计算满足下水驳船下潜深度，确定坐底式平台所允许的最大漂浮吃水。

第二布，确定沉淀230的高度和低横撑220中心线的高度，使得坐底式平台下水漂浮和拖航时，海平面在低横撑220的中心线以上，且海平面低于低横撑220的上沿；用以确定立柱210高度。

第三步，根据工作台上部机械物品的湿重重心(湿重中心包括拖航时的燃油、淡水及备品等装载)，结合第二步的计算结果，初步确定沉淀230的水平周向尺寸和低横撑220的半径。

第四步，估算坐底式平台的空船重量重心；并校核整个坐底式平台下沉坐底过程中的GM值，使得GM值小于0.15m。从而，初步确定立柱210的半径。

第五步，在计算沉淀230参数的过程中，为了降低沉淀舱330内自由液面的影响，增加从而增加第二分隔舱壁420，将沉淀舱330均分为第一沉淀舱331和第二沉淀舱332。为保持第一沉淀舱331和第二沉淀舱332连通，第二分隔舱壁420的高度应高于沉淀230的高度，且第二分隔舱壁420的高度不应高于低横撑220的下沿。从而估算坐底式平台的空船重量重心(空船重量包括工作台、立柱210和各撑杆)，分析下潜过程，计算所需的立柱210 尺寸。

第六步，重复第五步过程，直至确认最小的立柱210和沉淀230尺寸。

第七步，根据坐底式平台拖航时的装载及计算确定的空船重量重心，计算拖航时的调平压载水布置、吃水、水线面惯性矩、排水量及初稳性高GM0 等浮态信息；

第八步，根据第七步计算得到的浮态信息，计算坐底式平台正浮状态时的拖航阻力及阻力中心高度，将平台上拖拽点的垂向位置布置在阻力中心高度附近，以使坐底式平台的拖航阻力中心位于沉淀230的底端至海平面之间的中部。从而根据上述参数设计、生产制造坐底式平台。

本发明还包括坐底式平台的安装方法，其应用于上述坐底式平台。坐底式平台生产制造完成后，坐底式平台放置于驳船上，由驳船携带坐底式平台移动至目的地附近的海域。驳船搬运坐底式平台至目的地附近后，将坐底式平台下方入水至海内。坐底式平台入水后，与拖船10相连接，拖船10拖动坐底式平台至目的地。坐底式平台到达目的地后，坐底至海底，从而完成坐底式平台的安装。

参阅图1和图3，参阅图1和图3，坐底式平台从驳船上下水时，为使坐底式平台正浮，预先计算调平压载舱300所需的注水量。在驳船下潜，当海平面淹没过驳船主甲板时，此时坐底式平台未漂浮，利用注水装置500带从海中取水，向各压载舱300中注入指定的压载水，以平衡坐底式平台，使坐底式平台漂浮时达到正浮状态。

参阅图1和图3，在坐底式平台拖航的过程中，良好天气拖航时，风载荷和波浪载荷较小，拖航阻力主要取决于海洋的流载荷。而坐底式平台移动过程中，坐底式平台于海平面下的右侧的面为迎流面，迎流面的面积对流载荷有直接较大的影响，迎流面面积越大，流载荷越大。而较小的坐底式平台尺寸，可以提高坐底式平台正常作业时受到的侧向载荷，该侧向载荷主要指波浪载荷和流载荷，增强其抗滑移的能力，降低正常作业时的风险。

若坐底式平台拖航时保持正浮状态，迎流面主要是沉淀230右侧的竖直侧壁，迎流面面积相对较小。当拖曳点和阻力中心的高度相差较大时，会产生额外的倾斜力矩，造成平台倾斜。由于沉淀230的周向尺寸大于其垂向高度尺寸，坐底式平台有较大的倾斜后，迎流面面积增加，进而造成拖航阻力增加。

从坐底式平台稳定性的角度看，对于同样的倾斜力矩，若拖航时的GM 值越小，其倾角越大。为减小拖航时坐底式平台的倾斜角度和流载荷，需使坐底式平台拖航时具有较大的GM值，同时使拖曳点高度和流载荷中心的垂向高度尽可能接近，以减小因拖航而产生的倾斜力矩。

并且，立柱210的半径尺寸决定了初稳性高GM0的大小。较小的立柱 210半径尺寸，使初稳性高GM0较小。为确保坐底式平台沉浮过程中稳性高 GM值始终大于0.15m和拖航过程中有较大的GM值。应严格控制该过程中的沉淀舱330内自由液面的大小。拖航时的调平中，首先计算除压载水以外的“总的重量和重心坐标”，为使平台正浮。在坐底式平台正浮拖航时，坐底式平台部分沉入海平面下，海平面位于低横撑220的中心线至低横撑220 上端之间。

参阅图1和图3，在本实施例中，根据三角形的稳定性原理在坐底式平台周向360°的范围内，至多向3个压载舱300内注水以平衡坐底式平台。在压载舱300内自由液面个数一定情形下。为减小自由液面修正GMCORR，只能通过减小舱内液面的面积来实现。同样的，在沉浮过程中，保证坐底式平台正浮的情形下，应使自由液面的个数越少，同时减小自由液面的惯性矩，即自由液面的面积。因此，在压载舱300内设置舱室划分结构400，以对压载舱300进行适当的水密分割。并且保持联通性，在沉淀230高度范围内，通过竖直的第一分隔舱壁410将沉淀230均分为2部分。并且，在低横撑220 处设置第二分隔舱壁420，以分离部分低横撑舱及立柱舱。

由于坐底式平台是桁架结构，而且各立柱210中心线之间间距比较大，整体刚度相对较弱，重量分布的不均匀，会使坐底式平台产生一定的中拱变形。为了控制支撑结构的变形在弹性范围内(即变形后，通过调整重量分布可使坐底式平台平台回复到原状)，需控制坐底式平台整体的重量分布不均匀程度。即，需依次交替的向各个压载舱300内注水。同时，在注水的过程中，可通过降低坐底式平台重心高度，来提高初稳性高GM0的取值，进而增加GM值，因此也需要各压载舱300依次交替注水，使通过注水装置500 注入的水都在平台的底部。

在本实施例中，当坐底式平台在拖船10的作用下移动至目的地后，坐底式平台开始沉浮，使得坐底式平台向下沉底至海底上，沉淀230支撑于海底上，工作台用于提供工作环境。

图8是图7中B-B处的剖视图。图9是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面抵达低横撑舱上端时的剖视示意图。图10是图9中C-C 处的剖视图。图11是本发明坐底式平台实施例第二注水组内的自由液面抵达低横撑舱上端时的剖视示意图。图12是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于低横撑上侧时的剖视示意图。图13是本发明坐底式平台实施例第一注水组内的自由液面位于低横撑上侧时的剖视示意图。

参阅图4至图13，坐底式平台拖航至目的地后，通过向压载舱300内注水，使得压载舱300内的液面依次经过第一分隔舱壁410、第二分隔舱壁420、低横撑舱320的上端以及立柱舱310于低横撑舱320的上侧，从而使得压载舱300内的水量逐渐增加，沉淀230缓慢下沉至海底。

在本实施例中，多个压载舱300划分为多组注水组。当多组注水组第一次注水后，沉淀舱330内注满液体，液面与第一分隔舱壁410齐平；当多组注水组第二次注水后，压载舱300内的液面低于第二分隔舱壁420的高度；当多组注水组第三次注水后，压载舱300内的液面抵达低横撑舱320的上端；当多组注水组第四次注水后，压载舱300内的液面位于低横撑舱320的上侧；循环第四次注水过程，当沉淀230压持于海底时停止注水。

在一些实施例中，立柱210为四个，四个立柱210内的压载舱300划分为第一注水组和第二注水组，每组注水组内的两压载舱300沿坐底式平台的中心对称设置。具体沉浮过程如下：

第一步，参阅图4，坐底式平台拖曳到目的地海域后，通过注水装置500，分别向第一注水组内的两压载舱300均匀、同步的注入水，使其第一注水组内的两压载舱300于第一分隔舱壁410外侧的区域注满水。

第二步，参阅图5，继续向第一注水组内的两压载舱300注水，其中第一分隔舱壁410外侧的压载舱300区域内的压载水会淹没并超过第一分隔舱壁410的上端，以溢出并流入至第一注水组内的两压载舱300于第一分隔舱壁410内侧的区域。直至第一注水组内的两压载舱300于第一分隔舱壁410 内侧的区域也注满水。

第三步，参阅图6，并参考第一步及第二步，向第二组注水组内两压载舱300同步、均匀的注满水，结束后暂停注水。至此，第一组注水组及第二组注水组内的沉淀舱330均注满水。

第四步，参阅图7和图8，再次通过注水装置500分别向第一组注水组内的两压载舱300中均匀、同步的注水，直至液位高度到达低横撑舱320与立柱舱310相连的第二分隔舱壁420处。此时只有1个与立柱舱310相连的低横撑舱320有水，另一个设置有第二分隔舱壁420的低横撑舱320内没有水。

第五步，参考第四步，向第二组注水组内的两压载舱300注水，以使液位高度到达低横撑舱320与立柱舱310相连的第二分隔舱壁420处。

第六步，参阅图9和图10，继续向第一组注水组内的两压载舱300注水，水通过第二分隔舱壁420溢流到没有水的低横撑220内，直至两压载舱300 的液位高度都达到低横撑220的上沿，结束后暂停注水。

第七步，参阅图11，并参考第六步，向第二组注水组内的两压载舱300 注水，以使液位高度到达低横撑220的上沿。

第八步，参阅图12和图13，通过注水装置500对第一注水组及第二注水组循环注入适当水，该循环过程为多次。以确保坐底式平台在下沉过程中的变形程度在弹性范围内，结束后并暂定注水。多次循环注水后，使得坐底式平台坐底，沉淀230压持于海底。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种坐底式平台，其设置于海上，其特征在于，包括：

工作台；

支撑结构，其包括多个立柱、多个低横撑以及多个沉淀；多个所述立柱沿所述工作台的周侧间隔设置，所述立柱沿上下方向延伸；多个所述低横撑分别设置于两相邻的所述立柱之间；所述沉淀对应固设于所述立柱下端；

压载舱，其内用于注入压载水以平衡所述工作台；所述压载舱包括设置于所述立柱内的立柱舱、设置于所述沉淀内的沉淀舱以及设置于所述低横撑内的低横撑舱；所述立柱舱与相邻所述沉淀舱、相邻所述低横撑舱相连通；

舱室划分结构，其设置于所述压载舱内；所述舱室划分结构包括第一分隔舱壁及第二分隔舱壁，所述第一分隔舱壁设置于所述沉淀舱的底端，所述第一分隔舱壁沿前后方向延伸以抵接所述沉淀舱的内周壁，以沿左右方向分隔所述沉淀舱；所述第二分隔舱壁设置于所述立柱舱与相邻一所述低横撑舱之间，以分隔所述立柱舱及相邻所述低横撑舱，所述第二分隔舱壁与所述低横撑舱顶部之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，所述低横撑的两端均设置有所述低横撑舱，所述低横撑舱沿自身低横撑的延伸方向延伸，同一低横撑上的两所述低横撑舱间隔设置；同一立柱舱连通两所述低横撑相邻一端的所述低横撑舱。

3.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，所述立柱位于所述沉淀的上端中部，所述第一分隔舱壁与所述立柱的中心线重合，所述第一分隔舱壁沿上下方向延伸并伸入所述立柱舱内，所述第一分隔舱壁的上端低于所述低横撑的下端。

4.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，所述低横撑位于所述立柱的下部，所述第二分隔舱壁的上端高于所述低横撑舱的中心线。

5.根据权利要求4所述的坐底式平台，其特征在于，所述第二分隔舱壁的高度为所述低横撑高度的3/4。

6.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，所述立柱上设置有注水装置，所述注水装置为所述沉淀舱于所述第一分隔舱壁外侧的空间输水。

7.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，左右两侧所述沉淀的上端外侧设置有拖拽固定结构。

8.根据权利要求1所述的坐底式平台，其特征在于，多个所述立柱围合形成正多边形结构。

9.一种坐底式平台的安装方法，其特征在于，所述安装方法应用于权利要求1-8任一所述的坐底式平台；

所述坐底式平台入水拖航时，分别向多个所述沉淀舱输水，以用于平衡海洋阻力，使得海平面位于所述低横撑的中心线至所述低横撑上端之间；

所述坐底式平台拖航至目的地后，通过向所述压载舱内注水，使得所述压载舱内的液面依次经过所述第一分隔舱壁、所述第二分隔舱壁、所述低横撑舱的上端以及所述低横撑舱的上侧的所述立柱舱，从而使得所述沉淀缓慢下沉至海底。

10.如权利要求9所述的安装方法，其特征在于，所述坐底式平台拖航时，所述坐底式平台的拖航阻力中心位于所述沉淀的底端至所述海平面之间的中部。

11.如权利要求9所述的安装方法，其特征在于，所述坐底式平台入水拖航时，至多向三个所述压载舱内输水以平衡所述坐底式平台。

12.根据权利要求9所述的安装方法，其特征在于，多个所述压载舱划分为多组注水组，所述注水组包括两沿所述坐底式平台中心对称设置的压载舱；所述坐底式平台移动至目的地后，对多组所述注水组沿周向依次注水以填充压载舱，使得所述沉淀触底并坐底压实；

所述多组注水组第一次注水后，所述沉淀舱内注满液体，所述液面与所述第一分隔舱壁齐平；

所述多组注水组第二次注水后，所述压载舱的液面低于所述第二分隔舱壁的高度；

所述多组注水组第三次注水后，所述压载舱的液面抵达所述低横撑舱的上端；

所述多组注水组第四次注水后，所述压载舱的液面位于所述低横撑舱的上侧；

循环第四次注水过程，所述沉淀支撑仓压持于所述海底时停止注水。

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