CN216739729U - 一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，涉及海工装备自升式平台领域，包括连接于自升式平台的桩腿结构下方的水平的吸力舱上甲板，吸力舱上甲板的边缘竖直向下延伸出吸力舱侧围壁；吸力舱上甲板上开设有开孔，开孔密封连通于吸力舱抽水注水管系；吸力舱上甲板上表面还设置有吸力舱提升眼板。本发明相比现有技术为平台提供更加稳定的定位作业，降低了平台受风载荷影响发生桩基滑移的风险。

Description

一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置

技术领域

本发明涉及海工装备自升式平台领域，更具体地说，涉及一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置。

背景技术

自升式平台作为一种安全可靠的近海海工装备，大量应用于各种海工工程中，尤其是在油气开发、油气生产、人员居住、旅游观光、风电安装、近海工程建设等领域。但由于世界各地近海区域海床条件不同，地基承载力也存在较大差异，淤泥、软土等区域极大限制了自升式平台的插拔桩作业。

以往自升式平台桩靴装置主要有独立式和整体式，其中独立式桩靴为每个桩腿下方均设置一个独立的桩靴装置，整体式桩靴为几条桩腿共用一个大的桩靴基础。

独立式桩靴有圆形、多边形等不同形状，依据地基承载能力设计不同的桩靴承载面积，适用于各种地质地貌，桩靴需要设置相应的冲桩设施，在淤泥较深区域，桩靴入泥较深，拔桩作业困难，经常需要耗费较长时间进行拔桩作业，而且还存在无法拔出桩靴或桩腿结构容易损坏的问题。

整体式桩靴为多边形，但由于基础庞大，造价较高，且不利于多次移动位置，仅适用于较浅海域，要求海底表面较为平台。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，使得平台在淤泥区域作业更安全，拔桩更加方便可靠。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，包括连接于自升式平台的桩腿结构下方的水平的吸力舱上甲板，吸力舱上甲板的边缘竖直向下延伸出吸力舱侧围壁；

吸力舱上甲板上开设有开孔，开孔密封连通于吸力舱抽水注水管系；

吸力舱上甲板上表面还设置有吸力舱提升眼板。

吸力舱上甲板上还开设有可密封关闭的密闭人孔。

吸力舱上甲板为三角形板。

吸力舱上甲板上设置有桩腿与吸力舱连接结构。

桩腿与吸力舱连接结构包括大型肘板连接构件a。

桩腿与吸力舱连接结构包括销轴连接构件。

吸力舱上甲板下表面设置有与桩腿结构竖直对位的吸力舱底座加强。

本发明相对于现有技术的优点在于：

1.本发明的自升式平台桩靴装置适用于淤泥海域，为自升式平台站桩提供可靠的基础结构；

2.本发明的自升式平台桩靴装置底部提供吸力，为平台提供更加稳定的定位作业，降低了平台受风载荷影响发生桩基滑移的风险；

3.本发明的桩靴装置入泥部分为吸力形式，在拔桩过程中不需要冲桩操作，仅需把底部桩靴真空区域与外界连通，即可实现桩靴的拔桩作业；

4.本发明的自升式平台桩靴装置吸力底座和桩腿之间为可拆卸式连接，拓展了自升式平台的作业区域。

附图说明

图1是本发明所用于自升式平台作业情况下的侧面示意图；

图2是本发明吸力桩靴装置的俯视图；

图3是本发明自升式平台桩腿与吸力舱固定式连接的侧面示意图；

图4是本发明自升式平台桩腿与吸力舱可拆式连接的侧面示意图；

图5是本发明自升式平台桩腿(自带桩靴)与吸力舱可拆式连接的侧面示意图。

图中：1、吸力舱侧围壁，2、吸力舱底座加强，3、吸力舱上甲板，4、桩腿与吸力舱连接结构，5、密闭人孔，6、吸力舱抽水注水管系，7、吸力舱提升眼板，8、桩腿结构，9、自升式平台，10、水面，11、海底淤泥；

4a、大型肘板连接构件，4b、第一销轴连接构件，4c、第二销轴连接构件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。

如图1至图5所示，本发明一种适用于淤泥作业的自升式平台9吸力桩靴装置，包括连接于自升式平台9的桩腿结构8下方的水平的吸力舱上甲板3，吸力舱上甲板3的边缘竖直向下延伸出吸力舱侧围壁1；

吸力舱上甲板3上开设有开孔，开孔密封连通于吸力舱抽水注水管系6；

吸力舱上甲板3上表面还设置有吸力舱提升眼板7。

吸力舱上甲板3上还开设有可密封关闭的密闭人孔5。

吸力舱上甲板3为三角形板。

吸力舱上甲板3上设置有桩腿与吸力舱连接结构4。

桩腿与吸力舱连接结构4包括大型肘板连接构件4a。

桩腿与吸力舱连接结构4包括销轴连接构件。

吸力舱上甲板3下表面设置有与桩腿结构8竖直对位的吸力舱底座加强2。

更具体地说，本发明包括由吸力舱侧围壁1，吸力舱底座加强2，吸力舱上甲板3等组成的吸力舱主体结构，及桩腿与吸力舱连接结构4、密闭人孔5、吸力舱抽水注水管系6、吸力舱提升眼板7。

吸力舱底部为开放形式，便于插入海底，内部为密闭空间，用于调整压力。

图2所示意吸力舱俯视外形为近似三角形，吸力舱外形可以根据桩腿形状、承载力要求、入泥深度等要求设计为其他形式，例如矩形、圆形、多边形或其他不规则形状。

吸力舱侧围壁1根据入泥深度的承载力要求设计相应的高度，围壁厚度可承受局部的冲击载荷。

吸力桩靴内部设置与桩腿结构8及连接构件对位的吸力舱底座加强2，吸力舱底座加强2用于承受桩腿连接处的载荷，确保吸力舱上甲板3具备足够的强度和刚度承受平台站桩状态下的载荷，并将载荷传递到吸力舱侧壁及地基上，吸力舱底座加强2采用厚板及加强筋组成的开放式结构，内部不会残留空气和水。

吸力舱上甲板3上设置相应的密闭人孔5，便于人员进入内部检修、清理，并在吸力舱上甲板3上提供吸力舱抽水及注水管系6的开孔。

图3所示意为桩腿齿条结构等与底部吸力舱为固定式连接，利用大型肘板连接构件4a实现桩腿齿条板等主要构件与吸力舱之间的全焊透焊接，并使载荷顺利传递，此连接形式仅需要一次合拢装配，后续自升式平台9均利用吸力舱进行站桩作业。

图4所示意为桩腿齿条结构与底部吸力舱为活动连接，利用可拆卸的第一销轴连接构件4b实现桩腿齿条等主要构件与底部吸力舱的连接，平台拔桩时可通过水下机器人拆除销轴，直接移走自升式平台9，吸力舱可通过注水系统单独进行拔桩，降低了平台拔桩的难度，并减少了拔桩过程对桩腿结构8的损伤。在同一地点作业时，吸力舱可与不同功能自升式平台9实现连接和拆卸，在同一作业地点提供基础支撑，实现一次基础安装，通过连接不同平台实现各种功能平台的作业。

图5所示为自升式平台9带有独立桩靴，仍通过桩靴增加的局部加强结构与底部吸力舱活动连接，利用可拆卸的第二销轴连接构件4c实现自升式平台9与底部吸力舱的连接。此方式适用于已有自升式平台9进行局部改装，即可与特定区域的吸力装置进行连接，实现平台的不同地址作业，提高原有平台的适应性，降低改装费用。

自升式平台9抵达作业区域前，底部吸力舱与自升式平台9桩腿结构8已经连接为整体结构。

不同类型自升式平台9在作业海域下放桩腿，底部吸力舱侧围壁1插入水面10下方的海底淤泥11，与此同时，利用平台上或者其他辅助的泵通过吸力舱抽水注水管系6将吸力舱内部的水排出，利用压力差使吸力舱与海底泥浆充分接触、压实，足以承受自升式平台9的载荷。

自升式平台9作业结束后，通过吸力舱抽水注水管系6，利用平台上或者其他辅助的泵向吸力舱内部注入水，使吸力舱不再受水压力，通过下降平台，利用平台的浮力将吸力舱及桩腿整体拔出，完成拔桩作业。

如果出现拔桩困难，可通过吸力舱顶部的吸力舱提升眼板7，利用锚机进行拔桩辅助作业，确保吸力舱结构的顺利移位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，包括连接于自升式平台(9)的桩腿结构(8)下方的水平的吸力舱上甲板(3)，所述吸力舱上甲板(3)的边缘竖直向下延伸出吸力舱侧围壁(1)；

所述吸力舱上甲板(3)上开设有开孔，所述开孔密封连通于吸力舱抽水注水管系(6)；

所述吸力舱上甲板(3)上表面还设置有吸力舱提升眼板(7)。

2.根据权利要求1所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述吸力舱上甲板(3)上还开设有可密封关闭的密闭人孔(5)。

3.根据权利要求1所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述吸力舱上甲板(3)为三角形板。

4.根据权利要求1所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述吸力舱上甲板(3)上设置有桩腿与吸力舱连接结构(4)。

5.根据权利要求4所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述桩腿与吸力舱连接结构(4)包括大型肘板连接构件(4a)。

6.根据权利要求4所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述桩腿与吸力舱连接结构(4)包括销轴连接构件。

7.根据权利要求1所述适用于淤泥作业的自升式平台吸力桩靴装置，其特征在于，所述吸力舱上甲板(3)下表面设置有与所述桩腿结构(8)竖直对位的吸力舱底座加强(2)。

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