一种折叠式带裙板的防沉板基础的制作方法

本发明涉及一种折叠式带裙板的防沉板基础，属于深水基础工程领域。

背景技术：

随着世界上石油资源需求量的迅速增长，陆地和浅海石油资源越来越不能满足市场需求，如今世界海洋石油发展的总趋势是走向深水。其中防沉板是一种重要的深水基础形式，它承担着水下生产系统各个部分的荷载，具有结构简单、重量轻、安装相对方便的特点，故大力发展防沉板这种基础形式能够带来很大的经济效益。

在防沉板设计中需要考虑的因素有:结构安全性、制造和安装费用、生产周期和回收等。通常情况下深海海底的土质较软，软土地基的承载力较低，如果采用传统的裸置的平板防沉板形式就需要将防沉板做得很大，这样虽然满足了承载力的要求，但是为防沉板的安装带来了不小的困难，增加了安装费用和安装过程中的不稳定性，同时也大大增加了制造的费用。另外从海洋石油的长期发展角度来看，水下生产系统的回收再利用也是必须考虑的因素之一，一方面虽然防沉板基础形式较其他基础形式费用相对低廉，但是大规模的使用也是一笔不小的支出，如果当一个区域的石油开采完以后就将防沉板弃置于海底那么会增加很高的成本，另一方面回收防沉板也符合当前可持续发展的理念，减少了资源的浪费，同时也减少了对海洋生态环境的影响。

如前所述，防沉板的安装和回收是在防沉板设计中需要考虑的很重要的两方面因素，就安装而言，常规裸置于海床上的平板防沉板面积过大且不利于安装，而加设裙板的防沉板虽然解决了用较小的面积满足承载力的问题，但是由于防沉板本身需要满足上拔阻力足够大，所以防沉板和海底的吸附力必然很大，这样给回收带来了不便。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的缺点，旨在提供一种折叠式带裙板的防沉板基础，该防沉板基础具有安装方便、定位准确的优点，在满足基础承载力的同时，实现了减小上拔吸附力，快速回收的功能。

本发明通过以下技术实现：

一种折叠式带裙板的防沉板基础，包括防沉板底板、下部裙板、u型钢板、合页、销子、合页吊绳、销子吊绳以及套管；所述的防沉板基础由形状完全相同的两块防沉板底板通过合页连接组成，两块防沉板底板可以以合页为轴合起或展开，在防沉板底板的底部设置有下部裙板，在防沉板底板的上表面设置u型钢板，所述u型钢板对称设置于防沉板底板表面的两侧，开口相对设置，在防沉板底板的上表面并排设置有销子，设置于两块防沉板底板的销子距离合页的距离相等，所述销子通过销子吊绳与套管相连，所述合页通过合页吊绳与套管相连。

在上述技术方案中，所述下部裙板与防沉板底板由相同的材质制成。

在上述技术方案中，所述下部裙板与防沉板底板的厚度相等。

在上述技术方案中，所述下部裙板与防沉板底板之间采用的焊接方式为沿防沉板底板边缘一周焊接，采用双面角焊缝。

在上述技术方案中，所述合页采用高强度不锈钢制成。

在上述技术方案中，所述合页的两片页板与两块防沉板焊接在一起，采用对接焊缝。

在上述技术方案中，在每块防沉板底板上，所述销子的数量为2个。

在上述技术方案中，所述u型钢板的长度为所处防沉板底板宽边宽度的3/5-4/5。

在上述技术方案中，所述u型钢板的高度为0.1-0.5m。

在上述技术方案中，所述合页吊绳栓绑于合页的中心点处。

在上述技术方案中，在所述沉板底板、下部裙板、u型钢板、合页及销子结构的表面涂刷有防锈漆，以抵抗海水的侵蚀，避免生锈。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过折叠的方式解决了传统防沉板安装时定位不准，容易倾斜的问题，使安装过程更加方便。

2、下部裙板可插入海底，提供横向抗剪强度并防止冲刷，u型钢板增加了防沉板整体的刚度，避免了由于折叠带来的刚度不足的问题。

3、便于回收，相较于传统防沉板回收时较大的上拔阻力，折叠式防沉板在回收时可通过向上拉合页的中轴来提供一个偏心的拉力，有效地去除了吸附力使得回收起来十分方便，降低了成本的同时减少了资源的的浪费，对海洋生态环境的影响更小，符合我国目前可持续发展的理念。

附图说明

图1为防沉板基础展开过程中的结构示意图。

图2为防沉板基础完全展开状态的结构示意图。

图3为防沉板基础垂直下沉状态的结构示意图。

图4为防沉板基础展开过程中的正视图。

图5为防沉板基础完全展开状态的正视图。

图6为防沉板基础垂直下沉状态的正视图。

图7为合页结构示意图。

图8为套索结构示意图。

其中：1为下部裙板；2为防沉板底板；3为u型钢板；4为销子；5为合页；6为合页吊绳；7为销子吊绳；8为套管。

具体实施方式

下面结合附图与具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图所示，一种折叠式带裙板的防沉板基础，包括1为下部裙板；2为防沉板底板；3为；4为销子；5为合页。所述下部裙板1用焊接的方式与防沉板底板2固接，所述u型钢板3与防沉板底板2通过焊接固接，所述销子4与防沉板底板2通过焊接固接，所述合页5的两片页板分别与两部分防沉板底板2和下部裙板1通过焊接的方式固接。

安装：安装合页吊绳6、销子吊绳7和套管8分别连接起重船上两台起重机，若一台起重机有两个吊钩且能满足起重要求也可以使用同一台起重机，合页吊绳6的另一端与合页5的中轴相连，销子吊绳7的一端与销子4连接另一端与套管8连接。防沉板入水时为折叠状态(如图3或图6所示)，通过合页吊绳6吊着缓缓下放，到达预定位置上方时保持合页吊绳6不动，向上拉动套管8，这时套管8通过拉动销子吊绳7带动防沉板缓缓打开，完全打开时继续下放至预定位置，然后移除套索。

回收：起重船的设置同安装时，回收时需要尽量去除防沉板和海底的吸附力，安装套索后通过拉动合页吊绳6施加向上的偏心荷载，使防沉板缓缓上升，待防沉板由打开变为折叠状态时继续上拉直至出水，完成防沉板的回收过程。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种折叠式带裙板的防沉板基础，结构包括防沉板底板、下部裙板、U型钢板、合页、销子、合页吊绳、销子吊绳以及套管，该防沉板基础具有安装方便、定位准确的优点，在满足基础承载力的同时，实现了减小上拔吸附力，快速回收的功能。

技术研发人员：刘润;韩德卿;郝心童;于征
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2017.11.10
技术公布日：2018.05.11