一种海上浮式平台桩体升降系统及方法与流程

1.本发明涉及深远海平台技术领域，尤其涉及一种海上浮式平台桩体升降系统及方法。


背景技术：

2.随着人们的生活水平与精神追求的日益提高，越来越多的人选择在空闲时间去旅游度假，由于海洋本身具有包括气候调节、能源供应、娱乐和文化等很高的生态价值和休闲文化价值，因此海洋旅游产业正在飞速的发展，促使了海上浮式平台的兴起。海上浮式平台在使用中会涉及各种不同的工况，如正常作业状态下具有与固定式平台相似的着地稳定性，而拖航状态下又具有船舶的漂浮性。海上浮式平台上设置有多个桩体，在正常作业状态下时，将桩体插入海床中便可固定住海上浮式平台。相关技术中，海上浮式平台由拖航状态转换为正常作业状态时，需通过外界力量敲击桩体使其插入海床中，费时费力。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种海上浮式平台桩体升降系统及方法，解决了现有技术中海上浮式平台由拖航状态转换为正常作业状态时，需通过外界力量敲击桩体使其插入海床中，费时费力的技术问题。
4.一方面，本技术提供的一种海上浮式平台桩体升降系统，用于将海上浮式平台上的桩体插入海床，所述海上浮式平台桩体升降系统包括多个升降装置，所述升降装置与所述桩体一一对应设置，所述升降装置包括：固定件、活动件、第一连接组件、第二连接组件以及第一伸缩机构，所述固定件固定设置在所述海上浮式平台上，所述活动件设置在所述固定件下方，所述第一连接组件设置在所述固定件上，所述第二连接组件设置在所述活动件上，所述第一连接组件和所述第二连接组件可操作地连接或分离于所述桩体，所述第一伸缩机构设置在所述固定件和所述活动件之间，以带动所述活动件上下移动。
5.在一些实施方式中，每个所述桩体上沿其周向设有多个桩孔单元，每个桩孔单元包括沿高度方向等间隔设置的多个桩孔；
6.所述固定件和所述活动件均围设于所述桩体，所述第一连接组件包括多个第二伸缩机构，所述第二连接组件包括多个第三伸缩机构，所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构与所述桩孔单元一一对应设置，且所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩端可操作地插入或抽出于对应的所述桩孔单元的其中一个桩孔中。
7.在一些实施方式中，所述海上浮式平台桩体升降系统还包括控制器，所述第一伸缩机构为升降油缸，所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构均为插销油缸，所述控制器用于控制第一伸缩机构、所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩。
8.在一些实施方式中，所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构均设有状态传感器，所述状态传感器与所述控制器相连，所述状态传感器用于检测所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩情况，当所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩端同时伸长时，
所述控制器控制所述第二伸缩机构/所述第三伸缩机构的伸缩端收缩；当所述第二伸缩机构和所述第三伸缩机构的伸缩端同时收缩时，所述控制器控制所述第二伸缩机构/所述第三伸缩机构的伸缩端伸长。
9.在一些实施方式中，所述第一伸缩机构按照设定伸缩量进行伸缩，所述第一伸缩机构中设有位移传感器，所述位移传感器与所述控制器相连，所述位移传感器用于检测所述第一伸缩机构的伸缩量，当第一伸缩机构的伸缩量与设定伸缩量不同时，所述控制器控制所述第一伸缩机构伸缩，以满足所述设定伸缩量。
10.在一些实施方式中，所述升降油缸的缸体连接于所述固定件，所述升降油缸的伸缩端连接于所述活动件
11.在一些实施方式中，所述海上浮式平台的上部设有用于安装桩体的固桩室顶分段，下部设有多根加强横梁，所述桩体的上部设置于所述固桩室顶分段中，下部设置于所述加强横梁中，所述固桩室顶分段和所述加强横梁靠近所述桩体的一侧均设有卡接槽，所述卡接槽中设有楔形块，所述楔形块抵接于所述桩体侧部。
12.在一些实施方式中，所述固定件和所述活动件的外侧均设有润滑单元，所述润滑单元包括油箱以及连通设置在所述油箱上的出油管，所述油箱用于储存润滑油，所述出油管可将所述油箱内部的润滑油排至所述固定件/所述活动件内侧。
13.另一方面，本技术提供了一种海上浮式平台桩体升降方法，应用于以上所述的海上浮式平台桩体升降系统，其特征在于，所述升降方法包括：
14.s1：将所述第二连接组件连接于所述桩体，所述第一伸缩机构伸长以带动所述活动件和所述桩体向下移动一定距离；
15.s2：将所述第一连接组件连接于所述桩体、所述第二连接组件分离于所述桩体，所述第一伸缩机构收缩以带动所述活动件向上移动一定距离；
16.s3：重复步骤s1和步骤s2，直至所述桩体插入海床。
17.再一方面，本技术还提供了一种海上浮式平台桩体升降方法，应用于以上所述的海上浮式平台桩体升降系统，其特征在于，所述升降方法包括：
18.h1：将每个所述第三伸缩机构的伸缩端均插入对应的所述桩孔单元中的其中一个桩孔，使所述第一伸缩机构伸长以带动所述活动件和所述桩体向下移动一定距离，并且每个所述第二伸缩机构的伸缩端均对准对应的所述桩孔单元中的其中一个桩孔；
19.h2：将所述第二伸缩机构的伸缩端插入步骤h1中所对应的所述桩孔中，将所述第三伸缩机构的伸缩端抽出所述桩孔，使所述第一伸缩机构收缩以带动所述活动件向上移动一定距离，并且每个所述第三伸缩机构的伸缩端均对准对应的所述桩孔单元中的其中一个桩孔；
20.h3：重复步骤h1和步骤h2，直至所述桩体插入海床。
21.本技术有益效果如下：
22.本技术提供的一种海上浮式平台桩体升降系统及方法，当海上浮式平台需由拖航状态转为正常作业状态时，桩体需下降至插入海床，此时将第二连接组件连接于桩体，即活动件与桩体相连，并使第一伸缩机构伸长以带动活动件向下移动一定距离，活动件即带动桩体向下移动一定距离，此时再将第一连接组件连接于桩体、第二连接组件分离于桩体，即固定件与桩体连接，活动件与桩体分离，并使第一伸缩机构收缩以带动活动件向上移动一
定距离，此时再将第二连接组件连接于桩体、第一连接组件分离于桩体，并使第一伸缩机构伸长以带动活动件向下移动一定距离，桩体便继续往下移动一定距离，重复上述步骤，直至桩体插入海床中，此时第一连接组件连接于桩体，即桩体与固定件连接，而固定件与海上浮式平台连接，从而可将海上浮式平台固定住。
23.即本技术提供的一种海上浮式平台桩体升降系统及方法，相比于相关技术中通过外部力量将桩体敲击进海床中，本技术中通过第一伸缩机构的伸缩，并通过活动件的带动，使桩体一步步向下移动直至插入海床中，大大节省了桩体的下降时间，且无需外部力量，省时省力。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
25.图1为海上浮式平台的俯视图；
26.图2为本实施例提供的海上浮式平台桩体升降系统与海上浮式平台的局部装配图；
27.图3为本实施例提供的海上浮式平台桩体升降系统的结构示意图；
28.图4为图2中a的局部放大图。
29.附图标记说明:
30.1-海上浮式平台，11-桩体，12-桩孔，13-固桩室顶分段，14-加强横梁，100-升降装置，110-固定件，120-活动件，130-第一连接组件，131-第二伸缩机构，132-插销，140-第二连接组件，141-第三伸缩机构，150-第一伸缩机构，160-润滑单元，161-油箱，162-出油管，170-楔形块。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.图1为海上浮式平台的俯视图，结合图1，海上浮式平台1整体呈五角星形，且中部具有正五边形结构，该正五边形结构的各个角处均设有桩体11，桩体11可上下移动地设置在海上浮式平台1中，当海上浮式平台1处于拖航状态时，桩体11与海床分离，当海上浮式平台1处于正常作业状态时，桩体11需插入海床中以固定住海上浮式平台1，相关技术中，海上浮式平台1由拖航状态转换为正常作业状态时，需通过外界力量敲击桩体11使其插入海床中，费时费力。
33.基于此，本技术提供了一种海上浮式平台桩体升降系统，用于将海上浮式平台1上的桩体11插入海床。图2为本实施例提供的海上浮式平台桩体升降系统与海上浮式平台1的局部装配图，图3为本实施例提供的海上浮式平台桩体升降系统的结构示意图，图4为图2中a的局部放大图，结合图2-图4，该海上浮式平台桩体升降系统包括多个升降装置100，升降
装置100与桩体11一一对应设置，每个升降装置100用于实现对应的桩体11的升降。
34.升降装置100包括固定件110、活动件120、第一连接组件130、第二连接组件140以及第一伸缩机构150，固定件110固定设置在海上浮式平台1上，活动件120设置在固定件110下方，第一连接组件130设置在固定件110上，第二连接组件140设置在活动件120上，第一连接组件130和第二连接组件140可操作地连接或分离于桩体11，第一伸缩机构150设置在固定件110和活动件120之间，以带动活动件120上下移动。
35.本技术实施例提供的一种海上浮式平台桩体升降系统，当海上浮式平台1需由拖航状态转为正常作业状态时，桩体11需下降至插入海床，此时将第二连接组件140连接于桩体11，即活动件120与桩体11相连，并使第一伸缩机构150伸长以带动活动件120向下移动一定距离，活动件120即带动桩体11向下移动一定距离，此时再将第一连接组件130连接于桩体11、第二连接组件140分离于桩体11，即固定件110与桩体11连接，活动件120与桩体11分离，并使第一伸缩机构150收缩以带动活动件120向上移动一定距离，此时再将第二连接组件140连接于桩体11、第一连接组件130分离于桩体11，并使第一伸缩机构150伸长以带动活动件120向下移动一定距离，桩体11便继续往下移动一定距离，重复上述步骤，直至桩体11插入海床中，此时第一连接组件130连接于桩体11，即桩体11与固定件110连接，而固定件110与海上浮式平台1连接，从而可将海上浮式平台1固定住。
36.即本技术实施例提供的一种海上浮式平台桩体升降系统，相比于相关技术中通过外部力量将桩体11敲击进海床中，本技术中通过第一伸缩机构150的伸缩，并通过活动件120的带动，使桩体11一步步向下移动直至插入海床中，大大节省了桩体11的下降时间，且无需外部力量，省时省力。
37.进一步的，每个桩体11上沿其周向设有多个桩孔单元，每个桩孔单元包括沿高度方向等间隔设置的多个桩孔12。固定件110和活动件120均围设于桩体11，固定件110和活动件120可以为环形、矩形等，由于桩体11为圆柱体，为使固定件110和活动件120更加贴合桩体11的外形，优选的，本实施例中固定件110和活动件120为环形。
38.第一连接组件130包括多个第二伸缩机构131，第二连接组件140包括多个第三伸缩机构141，第二伸缩机构131和第三伸缩机构141与桩孔单元一一对应设置，即多个第一伸缩机构150沿固定件110的周向间隔设置，多个第二伸缩机构131沿活动件120的周向间隔设置，多个第二伸缩机构131和多个第三伸缩机构141均围成一圈，且第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端可操作地插入或抽出于对应的桩孔单元的其中一个桩孔12中，当第二伸缩机构131/第三伸缩机构141的伸缩端插入对应的桩孔单元的其中一个桩孔12中时，固定件110/活动件120即连接于桩体11。
39.即当海上浮式平台1需由拖航状态转为正常作业状态时，将每个第三伸缩机构141的伸缩端均插入对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12，即活动件120连接于桩体11，此时使第一伸缩机构150伸长以带动活动件120向下移动一定距离，从而活动件120带动桩体11向下移动一定距离，当桩体11在一个阶段中移动完毕后，此时每个第二伸缩机构131的伸缩端均需对准对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12，接着将第二伸缩机构131的伸缩端插入对应的桩孔12中，将第三伸缩机构141的伸缩端抽出桩孔12，即固定件110与桩体11连接，活动件120与桩体11分离，并且使第一伸缩机构150收缩以带动活动件120向上移动一定距离，当活动件120在一个阶段中移动完毕后，此时每个第三伸缩机构141的伸缩端均对准对应的桩
孔单元中的其中一个桩孔12，接着再将第三伸缩机构141的伸缩端插入对应的桩孔12中，第二伸缩机构131的伸缩端从对应的桩孔12中抽出，使第一伸缩机构150伸长以带动活动件120向下移动一定距离，从而活动件120再次带动桩体11向下移动一定距离，循环往复，桩体11会一点一点向下移动，直至插入海床。
40.当然，在其他实施方式中，可以将桩体11上的桩孔12改成卡接槽，第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端设置卡接块，卡接块卡接于对应的卡接槽中，同样可实现固定件110和活动件120与桩体11的连接，本实施例对此不作限制。
41.进一步的，海上浮式平台桩体升降系统还包括控制器，即本实施例中桩体11的升降均有控制器控制，实现自动化。具体的，第一伸缩机构150可以为现有技术中任一伸缩机构，如升降油缸、电动推杆等，优选的，本实施例中第一伸缩机构150为升降油缸，且升降油缸的缸体连接于固定件110，升降油缸的伸缩端连接于活动件120。第二伸缩机构131和第三伸缩机构141可以为插销油缸，插销油缸的插销132即可以与桩孔12配合，控制器用于控制第一伸缩机构150、第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩，第一伸缩机构150、第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩状态、伸缩量均提前在控制器中设置好，以实现桩体11的自动升降。
42.由前文可知，第二伸缩机构131和第三伸缩机构141必须为成对互锁状态，如果第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端同时插入桩孔12，则桩体11无法移动，如果第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端同时抽出桩孔12，则桩体11会在重力影响下下滑，从而无法保证第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端与桩孔12对齐。第二伸缩机构131，第二伸缩机构131和第三伸缩机构141均设有状态传感器，状态传感器与控制器相连，状态传感器用于检测第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩情况，当第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端同时伸长时，控制器控制第二伸缩机构131/第三伸缩机构141的伸缩端收缩；当第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端同时收缩时，控制器控制第二伸缩机构131/第三伸缩机构141的伸缩端伸长。
43.需要说明的是，为使当桩体11向下移动后，第二伸缩机构131的伸缩端能刚好对准对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12，且活动件120向上移动后，第三伸缩机构141的伸缩端能刚好对准对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12，第一伸缩机构150每次的伸缩量需为桩孔单元中相邻桩孔12之间距离的倍数，因此，第一伸缩机构150按照设定伸缩量进行伸缩，为保证第一伸缩机构150按照设定伸缩量进行伸缩，从而保证二伸缩机构和第三伸缩机构141的伸缩端能对准桩孔12，本实施例中第一伸缩机构150中设有位移传感器，位移传感器与控制器相连，位移传感器用于检测第一伸缩机构150的伸缩量，当第一伸缩机构150的伸缩量与设定伸缩量不同时，控制器控制第一伸缩机构150伸缩，以满足设定伸缩量。
44.进一步的，海上浮式平台1的上部设有用于安装桩体11的固桩室顶分段13，下部设有多根加强横梁14，桩体11的上部设置于固桩室顶分段13中，下部设置于加强横梁14中，固桩室顶分段13和加强横梁14靠近桩体11的一侧均设有卡接槽，卡接槽中设有楔形块170，楔形块170可分离地设置在卡接槽中，且楔形块170抵接于桩体11侧部。
45.由于桩体11是活动设置在海上浮式平台1中，当海上浮式平台1处于拖航状态时，桩体11分离于海床，楔形块170设置在卡接槽中，可避免桩体11晃动，以及传递水平载荷；而当桩体11在升降过程中，需要楔形块170移除，以降低桩体11运动时的阻力。
46.进一步的，固定件110和活动件120的内侧可与桩体11紧贴设置，为使桩体11能顺畅移动，本实施例中固定件110和活动件120的外侧均设有润滑单元160，润滑单元160包括油箱161以及连通设置在油箱161上的出油管162，油箱161用于储存润滑油，出油管162可将油箱161内部的润滑油排至固定件110/活动件120内侧。
47.基于同样的发明构思，本技术实施例提供了一种海上浮式平台桩体升降方法，应用于以上所述的海上浮式平台桩体升降系统，该海上浮式平台桩体升降系统包括多个升降装置100，升降装置100与桩体11一一对应设置，每个升降装置100用于实现对应的桩体11的升降。升降装置100包括固定件110、活动件120、第一连接组件130、第二连接组件140以及第一伸缩机构150，固定件110固定设置在海上浮式平台1上，活动件120设置在固定件110下方，第一连接组件130设置在固定件110上，第二连接组件140设置在活动件120上，第一连接组件130和第二连接组件140可操作地连接或分离于桩体11，第一伸缩机构150设置在固定件110和活动件120之间，以带动活动件120上下移动。具体地，该海上浮式平台桩体升降方法：
48.s1：将第二连接组件140连接于桩体11，第一伸缩机构150伸长以带动活动件120和桩体11向下移动一定距离；
49.s2：将第一连接组件130连接于桩体11、第二连接组件140分离于桩体11，第一伸缩机构150收缩以带动活动件120向上移动一定距离；
50.s3：重复步骤s1和步骤s2，直至桩体11插入海床。
51.进一步的，基于同样的发明构思，本技术还提供了一种海上浮式平台桩体升降方法，应用于以上所述的海上浮式平台桩体升降系统，该海上浮式平台桩体升降系统中，第一连接组件130包括多个第二伸缩机构131，第二连接组件140包括多个第三伸缩机构141，第二伸缩机构131和第三伸缩机构141与桩孔单元一一对应设置，且第二伸缩机构131和第三伸缩机构141的伸缩端可操作地插入或抽出于对应的桩孔单元的其中一个桩孔12中，当第二伸缩机构131/第三伸缩机构141的伸缩端插入对应的桩孔单元的其中一个桩孔12中时，固定件110/活动件120即连接于桩体11。具体地，该海上浮式平台桩体升降方法包括：
52.h1：将每个第三伸缩机构141的伸缩端均插入对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12，使第一伸缩机构150伸长以带动活动件120和桩体11向下移动一定距离，并且每个第二伸缩机构131的伸缩端均对准对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12；
53.h2：将第二伸缩机构131的伸缩端插入步骤h1中所对应的桩孔12中，将第三伸缩机构141的伸缩端抽出桩孔12，使第一伸缩机构150收缩以带动活动件120向上移动一定距离，并且每个第三伸缩机构141的伸缩端均对准对应的桩孔单元中的其中一个桩孔12；
54.h3：重复步骤h1和步骤h2，直至桩体11插入海床。
55.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
56.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。