CN1027295C - 近海固定平台用带折合支撑的下部结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种近海带支撑的近下部海结构，此结构在地面上组装成单个紧凑的束状体，再将其装在驳船上运送到安装现场。此紧凑体在滑曳后张开并在安装前镇定在海底上。此结构具有细长的中央支桩和若干与此支柱作枢轴连接的支撑。这些支撑通常先平行于此中央支柱而位于中央支柱凹槽内，但在张开后处于与中央支柱成一角度的状态下。

Description

本发明涉及一种近海带支撑的下部结构，更具体地说涉及一种在岸上将结构组装成紧凑的束状体、运送束状体并在近海现场附近使束状体张开而取其最后的结构。

通常在地面上组装结构与在近海相比费用较小，风险也较小。但在近海组装时通常要求一定的组装时间。为尽量减少这些费用，通常将这些结构分成一些较大的组件。

一般从海底升到水面以上的下部结构就是这样一种近海结构的组件。下部结构通常在近海岸边组装，拖运到驳船上，再拖送到现场，从驳船上滑曳下水，在浮置状态下将其垂直竖起，再将其定位在海底上。将桩子通过下部结构的构件打进海底，再将下部结构通过灌浆、焊接或其他机械方法固定在打下的桩子上。

在多数情况下，下部结构为一悬臂式支柱，但在有些情况下，带支撑的支柱是一种较为有效（较轻）的结构。为通过采用较轻的带支撑的支柱取得节约的效果，必须设计出一种安全经济的加工和组装的方法。

在已经研制出的方法中，带支撑的支柱是在近海现场进行组装 的。在这些方法中，分别在岸上加工中央支柱和各支撑，分别将其运送到近海现场，在滑曳后将支撑连接到支柱上，从而完成下部结构。这样组装的下部结构既不经济又不完全，因此所需时间很长，且随时会受到风暴的袭击。

因此，本发明的目的在于设计出一种带支撑的下部结构，这种下部结构全部可在岸上加工而构成一种紧凑的束状体，再将其运送到近海安装现场，置于水中，并使其在浮置状态下张开而取其最后构形。本发明的另一目的在于设计出一种带支撑的下部结构，这种结构能以最少的组装和构筑时间予以张开并安装。本发明的另一目的还在于提供一种紧凑的下部结构，这种结构可在不需对运送驳船进行复杂的改装的情况下将其拖送现场并滑曳下水。本发明的再一个目的在于提供足够的空间以便打桩，使张开的结构固定就位。这些优点，以及其他优点通过深究即可了解。

本发明提供了一种近海固定平台用带折合支撑的下部结构，包括：

a）一具有周边支撑的支柱，此支撑与此支柱作枢轴连接，所述支撑在运送到安装现场中位于所述支柱附近并装在所述支柱的凹槽内，所述支撑进一步在安装于海底前转离所述支柱;

b）操作装置，用以使所述支撑在靠近和转离所述支柱的两个状态之间转动，所述操作装置包括一连接所述支撑和所述滑动组件的撑杆，所述各滑动组件沿部分所述支柱设置，所述操作装置用以沿所 述支柱移动所述滑动组件，从而使所述支撑向外转动。

图1为本发明固定在海底上的示图。

图2为本发明安装在海底上的平面视图，图中未示出上部结构。

图3为本发明撑杆沿图8中3-3线的平面视图。

图4为本发明撑杆沿图3中4-4线的剖面图。

图5为本发明铰接头沿图9中5-5线的平面视图。

图6为沿图5中6-6线的剖面图，部分已切去。

图7为沿图6中7-7线的剖面图，部分已切去。

图8为沿图2中8-8线的部分立面图（仅示出一支撑），示出本发明的张开状态。

图9为部分立面图（仅示出一支撑），示出本发明的折合状态。

图10为沿图9中10-10线在运送驳船上处于折合状态下的本发明剖面图。

图11为沿图9中11-11线在运送驳船上处于折合状态下的本发明剖面图。

图12为沿图10中12-12线的立面图，部分已切去。

图13为图12中部分放大详图，部分已切去。

图14为图12中部分放大详图，部分已切去。

图15为图13和14中沿15-15线的剖面图，部分已切去。

图16为图14中沿16-16线的剖面图，部分已切去。

图17为滑动组件操作简图。

图18为图3中部分放大详图，部分已切去。

图19为图9中沿19-19线在驳船上处于折合状态的本发明剖面图。

图20为图9中沿20-20线在驳船上处于折合状态的本发明剖面图。

图21为图19中部分放大详图，部分已切去。

图22为图19中部分放大详图，部分已切去。

图23为束状下部结构的另一剖面图。

图24为束状下部结构的另一剖面图。

从各图中可以看出，下部结构10为一组装成束状体的带支撑的结构以便拖送并在进行近海安装前使其在浮置状态下张开。不应忽视其可在地面上完全组装成这样一种带支撑的结构的性能，因为在以往带支撑的结构都要求相当的近海构筑工程量。

另一特征是：可将此紧凑的束状体装到一运送驳船上停放在平行设置的运送驳船的滑道上。由于各滑道是平行设置的，因此，结构体在滑曳操作中滑动时滑道可对结构体进行导向和（或）支承（当然，这是在假定结构体不作提升就位的情况下），而如果滑道不是平行设置的，滑道就会影响滑曳操作，因为滑道无法在结构体移动中起支承作用（即：滑道无法与结构体的支承点对准）。

另一特征是：各支撑可紧贴在中央支柱上或折合在支柱的凹槽内（此性能是中央支柱几何形状的一个要素）。这些凹槽给支撑留出了足够的空间使其不致从紧凑的束状体中伸出而影响将下部结构10装上运送驳船的操作。

如图1和2所示，下部结构10支承着水线14以上的上部结构12。在此实施例中，下部结构10具有中央支柱16和三个外伸的支撑18。各支撑18支承着支柱16，使其在下部结构10或上部结构12所引起的外力作用下固定在其位置上。这里，支柱16和各支撑18可以采用一种开式桁架如图所示。

各支撑18的一端通过铰接头20固定在支柱16上，另一端在张 开状态下偏离支柱16。这一端插入泥线22内并在此用裙桩24使支撑18固定就位。如图所示，支柱16也用裙桩24固定就位。

如图所示，在此实施例中（并非在每一实施例中）撑杆26有助于支承上部结构12和加强支柱16和支撑18。撑杆26（图3和4中所示为开式桁架）一般在各支撑18和中央支柱16之间作水平设置而在铰接头20和泥线22之间的中高部位上，使支柱16与各支撑18连接。撑杆26有效地减短了支柱16和各支撑18的非支撑长度，使其可尽量设计得小些（较长的非支撑长度需较多的材料而使结构很笨重）。

图5、6和7示出了各支撑18和支柱16之间铰接头20的细节。还可采用其他的构形，这取决于其所承受的力、支撑的要求尺寸和支柱16的构形。

在本实施例中，支柱16具有六角形截面，但也可采用其他的截面形状。从理论上来说，任何与成组周边支撑18相适应的截面形状都是可取的。主要要点在于各组装的支撑18在其沿中央支柱16折合时在相邻支撑之间应具有足够的空间以便将下部结构10支承在运送驳船28上。这里应的注意的是：图5所示为处于折合状态下的铰接头20，这就是在岸上组装和在运送驳船28上拖运中的状态。

图8和9所示为下部结构10安装过程的实施例。图8所示为处于张开或安装状态下的下部结构10而图9所示为处于折合或拖运和滑曳状态下的支柱16、一支撑18（其他支撑的操作情况相同）和一撑杆26。可以估计到：在滑曳后和在下部结构10浮置时，各支撑18即张开而绕其相应的铰接头20转离支柱16。在完全张开时，各撑杆 26从其平行于支柱16的折合状态移动到其一般垂直于支柱16的张开状态。撑杆26的这种位置变动是通过沿支柱16设置的滑动组件30和与相应支撑18的铰接头实施的。滑动组件30的细节示于图10-17，而支撑18和撑杆26之间的铰接头示于图18中。

如图8所示，支柱16在通过裙桩24锚定在泥线22上时一般并不与泥线22接触，而是稍稍支承在泥线22之上，从而在此两者之间形成一间隙。这是为了使各支撑18充分插进海底而不受中央支柱16的阻碍。

如本实施例的附图所示，滑动组件30为一开式桁架32，跨装在支柱16的相邻两支杆34之间。此桁架32一般为一长方形平面结构而在两固定在两支杆34上的平行滑轨36内滑动。各滑轨36沿部分支杆34设置而成组平板38则使滑轨36固定在相应支杆34上。四个滑块40分别固定在桁架32的四个角上，可在滑轨36内滑动。这样，桁架32随着滑块40在滑轨36内的移动而移动。

铰链42直接在桁架32的下面固定在两个下滑块40上并连接此两下滑块40和撑杆26的一端（图3和14）。这样，在各桁架32沿滑轨36向下移动时，撑杆26通过铰链42以及位于撑杆26和相应支撑18之间的铰接头从一般平行于各支柱16的状态转到一般垂直于支柱16的状态。撑杆26的这种移动因此就可使此支撑18绕铰接头20转离支柱16。滑动组件30不仅使撑杆26向下移动，由于其受限于滑轨36，还可使撑杆26在此张开操作中不致扭曲。

滑动组件30的操作示于图17。这里，尽管只示出了一种操作，但也还可以设计出其他类似的方法如可采用液压缸的方法。实际上 ，在某些情况下，不必专门对撑杆26或滑动组件30进行操作。在这种情况下，张开操作只要在下部结构10直立地浮置在水中时将其转动并有选择地使支撑18每次一个地处于不稳状态，从而使各支撑18向上转向水线14。在取得所需角度后，在将下部结构10没入水中和安装在海底上之前就可简单地使支撑锁定就位。

但，在这些示图所示实施例中，一缆索44的一端是固定在一上滑块40上而其另一端是固定在相应下滑块40上的。在这两个连接点之间，缆索44途经一组转动滑轮46和一卷筒48。三个支撑18中每个具有各自的滑动组件30，每个滑动组件30要求两条缆索，因此共需六条操作缆索44。此六条缆索44最后联到一条伸出水线14的提升缆索50上。这样，在将提升缆索50通过一绞盘向上拖动时，可使全部缆索44同时将三个滑动组件30向下拉动。这又使各撑杆26向外转动，从而迫使相应支撑18也绕铰接头20向外转动，从而使全部支撑18一起张开。此外，一旦各撑杆26完全张开并处于垂直于支柱16的状态时，撑杆就形同一锁定器阻止各支撑18重新折合或转动而返回支柱16。在张开操作结束后，将下部结构10定位在海底上，再通过裙桩24将其锚定就位。

这里应注意到：支撑18的截面并非沿其长度不变，正如图10和11所示，应适应撑杆26的构形而使下部结构10能折合成一紧凑体以便运送。如图10和11所示，在下部结构10处于其装在运送驳船28上的折合状态时，撑杆26紧贴在支撑18上。

图19-22示出了另外一些折合的下部结构10的剖面图。图19示出了下部结构10装在运送驳船28上时的状态和方向。还示出了 通过各缆索52和各短柱54使各支撑18限制在折合状态下。在将下部结构10置于水中之后，将缆索52切断，从而使支撑18向外转动。可以看出，这种紧凑的布置在下部结构10的任一部分和运送驳船28之间都具有足够空间。图20示出了装在中央支柱16和各支撑18的各裙桩套筒56，通过这些套筒将裙桩24打进海底。如图所示，下部结构10的这一部分伸出运送驳船28的尾部，从而悬出在水面上以利这些裙桩套筒56向外延伸。

如前所述，中央支柱16的截面不一定如以上实施例所示为六角形的，还可以是十字形的（图23）、八角形的（图24）或某些其他形状的。在任一情况下，支撑18都与中央支柱16作枢轴连接，使其在滑曳时能打开而固定到海底上。此外，在折合的下部结构10的构形方面，运送驳船28应具有平行的滑曳道58，这使装运和滑曳具有非平行支杆34的结构时方便得多。

最后，本发明的一个重要特征是：中央支柱16具有可使各支撑18折合其中的凹槽，从而构成一种便于组装和运送的紧凑束状体。此外，束状体没有妨碍组装运送的突出部分。

Claims (5)

1、一种可运输的近海带支撑的下部结构，包括：

a)一具有周边支撑的支柱，此支撑与此支柱作枢轴连接，所述支撑在运送到安装现场中位于所述支柱附近并装在所述支柱的凹槽内，所述支撑进一步在安装于海底前转离所述支柱；

b)操作装置，用以使所述支撑在靠近和转离所述支柱的两个状态之间转动，所述操作装置包括一连接所述支撑和所述滑动组件的撑杆，所述各滑动组件沿部分所述支柱设置，所述操作装置用以沿所述支柱移动所述滑动组件，从而使所述支撑向外转动。

2、如权利要求1所述的下部结构，其中，所述支撑和所述支柱上形成有裙桩，裙桩将所述下部结构锚定到所述海底上。

3、如权利要求2所述的下部结构，其中，所述各支撑和所述相应撑杆均为开式桁架，用以使其在所述支撑处于其所述靠近所述支柱的状态时彼此相互贴紧。

4、如权利要求3所述的下部结构，其中，所述操作装置还具有一装在所述各滑动组件上的缆索，用于移动所述滑动组件，从而使所述相应撑杆以及所述相应支撑向外转动。

5、如权利要求4所述的下部结构，其中，所述撑杆有效地将所述相应支撑锁定在其所述转离所述支柱的状态下。

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