自升式平台船坞内升桩作业环形支墩的制作方法

本实用新型涉及船舶与海洋工程领域，具体是一种自升式平台船坞内升桩作业环形支墩。

背景技术：

随着陆地资源的不断减少，海洋资源开发已经成为全球的焦点。海洋平台作为海洋油气勘探、海洋资源开发的主要设备，占着举足轻重的地位。特别对于移动自升式平台来说，其定位能力强、作业稳定性好，在大陆架海域的海洋资源开发中占居主力地位。

自升式平台在建造过程中，需要不断的进行试验，其中升桩试验是平台投入使用前的一个重要的试验环节，也是平台安全正常工作的重要保证。在平台服役期内，可能需要拖回船坞内进行各种维护修理，也需要在船坞内完成升桩作业。因此自升式平台在船坞内开展升桩作业较为常见。由于各船厂建造的船坞承载能力有限，升桩过程中自升式平台重力载荷直接通过3根或3根以上桩腿传递至桩靴结构，再经桩靴结构直接作用于船坞底面，但平台桩靴结构往往为了插拔海床的方便设计成“圆饼形”，使得桩靴与坞底的接触面积较小，进而使船坞底面承受的载荷超过船坞底面的承载能力，导致船坞受损、桩靴结构破坏。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种自升式平台船坞内升桩作业环形支墩。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种自升式平台船坞内升桩作业环形支墩，包括顶面板架、底面板架以及连接于顶面板架和底面板架之间的支撑板架结构，支撑板架结构包括筒形板架和径向板架，其中筒形板架由筒形板及其扶强材组成，径向板架由径向板及其扶强材组成。

其中，底面板架为水平布置的圆环形板架结构，相邻径向板架之间的底面板架骨材沿半径方向等角度θ₁布置。

其中，支撑板架结构为绕中心轴线垂向布置的板架结构，径向板架为沿半径方向等分圆周等角度θ₂垂向布置的板架结构，径向板架的数量n₁＝360/θ₂。

其中，径向板架的扶强材等距离垂直布置于筒形板架之间，径向板架的底边为平直线，与底面板架保证完全贴合，顶边为折线，与顶面板架保证完全贴合。

其中，筒形板架为绕中心轴线周向布置的板架结构，均匀布置于径向板架之间，并垂直于水平面布置。

其中，筒形板架的扶强材均匀布置于相邻径向板架之间，并与底面板架的骨材和顶面板架的骨材对应布置，筒形板架在径向板架处断开，保证径向板架的连续性。

其中，顶面板架由斜面板架和环形板架组成，环形板架位于斜面板架外侧，并与斜面板架的外缘相接，顶面板架在水平面的投影大小与底面板架的大小相同，斜面板架的倾角θ₃与桩靴底部角度相同，顶面板架的骨材与底面板架的骨材对应布置，使两者在水平面的投影重合。

有益效果：本实用新型的一种自升式平台船坞内升桩作业环形支墩，主要用于桩靴形状为“圆饼形”的自升式平台，可以实现自升式平台在船坞内部进行升桩试验，并在升桩过程中可有效吸收桩靴传递的载荷，同时将载荷有效分散传递至船坞底面，既保证船坞底面的安全，同时对桩靴起到保护作用。

附图说明

图1为支墩与自升式钻井平台桩靴结构装配示意图；

图2为环形支墩结构A-A剖视图；

图3为环形支墩结构B-B剖视图；

图4为环形支墩结构C-C剖视图；

图5为环形支墩结构D-D剖视图；

图6为环形支墩结构E-E剖视图；

图7为自升式钻井平台桩靴结构、支墩结构和船坞之间的载荷传递示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1-图7所示，本实用新型的一种自升式平台船坞内升桩作业环形支墩，是专门用于桩靴为“圆饼形”的自升式钻井平台在船坞内升桩作业的坞底支墩结构，主要组成有底面板架9、顶面板架10及连接与底面板架9和顶面板架10的支撑板架结构。所述底面板架9由底面面板1及底面板架骨材2组成；顶面板架10由顶面面板3及顶面板架骨材4组成；所述支撑板架结构由筒形板架11和径向板架12组成，其中筒形板架11由筒形板5及其扶强材6组成，径向板架12由径向板7及其扶强材8组成。所述板材由船用钢制板材切割、拼焊而成，骨材及扶强材均为船用型材切割、拼焊而成。支墩结构整体为环形结构，而且存在一定的对称性。

底面板架9为水平布置的圆环形板架结构，相邻径向板架12之间的底面板架骨材2沿半径方向等角度θ₁布置。

支撑板架结构为绕中心轴线垂向布置的板架结构，其中径向板架12是沿半径方向等分圆周等角度θ₂垂向布置的板架结构，径向板架12的数量n₁＝360/θ₂，径向板架12的扶强材8等距离垂直布置于筒形板架11之间，径向板架12的底边为平直线，与底面板架9保证完全贴合，顶边为折线，与顶面板架10保证完全贴合。筒形板架11为绕中心轴线周向布置的板架结构，均匀布置于径向板架12之间，并垂直于水平面布置，筒形板架11的扶强材6均匀布置于相邻径向板架12之间，并与底面板架9骨材2和顶面板架10的骨材4对应布置，筒形板架11在径向板架12处断开，保证径向板架12的连续性。

顶面板架10由斜面板架13和环形板架14组成，其中环形板架14位于斜面板架13外侧，并与斜面板架13的外缘相接，顶面板架10整体在水平面的投影大小与底面板架9的大小相同，斜面板架13的倾角θ₃与桩靴底部角度θ₃相同，保证顶面板架和桩靴底部在实际工作过程中完全吻合，顶面板架10的骨材4与底面板架9的骨材2对应布置，保证两者在水平面的投影重合。

支墩结构筒形板架11在水平面内的投影为圆形或正多边形，分别对应支墩结构整体俯视形状为圆形和正多边形，也分别对应底面板架9(底面面板1)形状为平面圆环形结构和平面环形正多边形。支墩结构最内侧筒形板架11的最低高度在800～1200mm之间，最高高度取决于自升式平台桩靴结构形状。

板材与骨材之间采用焊接工艺连接，必要时骨材与骨材之间、骨材与板材之间的连接使用肘板；根据生产需要部分结构可以开通焊孔。结构所使用的材料为普通船用低碳钢，亦可与自升式平台桩靴结构材料相同，实际生产工艺要求可与对应自升式平台桩靴生产工艺要求相同。

本实用新型主要用于桩靴形状为“圆饼形”的自升式钻井平台，不具体针对某型自升式平台，结构尺寸可根据实际自升式平台结构重量及船坞承载能力具体确定，使用范围较广。

本实用新型应首先根据自升式平台主尺度确定各支墩结构的安放位置，然后将未升桩的自升式平台通过一定的工艺放置在各支墩结构上，使得各桩腿的桩靴与各支墩结构密切接触，保证载荷有效传递；定位安放完成后就可进行自升式平台的升桩。支墩结构在实际升桩工作过程中，自升式钻井平台重力载荷传递至自升式钻井平台桩靴结构，桩靴结构底部面板又将载荷分散传递至支墩结构顶面板架10，顶面板架10由于斜面板架13的存在使得载荷向外发散并传递至支墩结构的支撑板架结构，并分别通过筒形板架11和径向板架12传递载荷至底面板架9，底面板架9为平面板架结构，并可以与船坞底部保证良好接触，使得底面板架9最终将载荷有效传递至船坞底部，并扩大接触区域，使得船坞承受的载荷在其承载范围之内，保证了船坞和桩靴结构的安全。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。