水上建筑海洋固定平台软土地基海底固定安装施工法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海上建筑、海上风机、海上桥梁等海洋平台在软±地基的海底固定安 装及施工法，其中，海洋平台包括由至少一个浮力筒支撑的由梁板系列组成的平台，施工时 浮运，服务阶段是固定在海底。本发明的安装及施工法可应用于不同厚度深度软±层的海 域，能够大幅提高海洋平台在不同领域的应用。
【背景技术】
[0002] 在开发海洋资源的过程中，海上风能、海洋能、海上城市等需要有一依巧基地，其 可W是浮式基地，也可W是固定于海床的基地。浮式基地在近岸水深不超过50米情况下不 易销固，且一旦销链断裂，基地会无目的地漂浮，对其他海上使用者构成危险，近岸依巧基 地宜采用固定式。
[0003] 近岸海域多有沉积软±层，厚度不一。本申请人的申请号201210034805.9的题 为"支撑海上风机，桥梁，海洋建筑物的浮力支撑固定平台"的在先申请W及本申请人的申 请号为201210104898. 8的题为"海上风电，桥梁和海洋建筑物局部浮力海洋平台及施工方 法"的在先申请主要针对软±层浅及软±层可W挖走的海域，优选适用于软±层薄而基岩 很浅的海域。
【发明内容】
[0004] 本发明主要针对埋深很厚的软±基础海域，尤其针对软±层厚而不能完全挖走的 海域。本发明意于，与主要针对软±层浅且软±层可W挖走的海域、优选适用于软±层薄而 基岩浅海域的本申请人的两个在先申请一起，使海洋平台的适用范围能够涵盖所有近岸海 域。
[0005] 根据本发明的原理，海床在清泥后，用导管下水下混凝±造混凝±床。利用所述浮 力筒或具有W其正锥体的外形仿造的正锥体部分的反锥体钢模具在所述混凝±床上压印 一个与正锥体成镜面倒影的混凝±反锥体。利用正反锥体的禪合，可准确定位海洋平台的 平面和垂直位置。当浮力筒下沉至预先造好的混凝±床反锥体时，由于两者刚好正反吻合， 浮力筒的正锥体很自然地落入反锥体中，所W浮力筒能稳坐于混凝±床上。锥体提供了剪 力键的作用，能承受水平荷载。如果混凝±床是灌筑在基岩上，浮力筒可W利用正反锥体组 成的剪力键稳固地固定在海床上。在软±层很厚不可能完全挖走软±至基岩的情况下，根 据本发明原理的方法是相当有效的。
[0006] 根据本发明的一个实施方式，提供了一种海洋平台在软±地基海底固定安装及施 工法，其中，所述海洋平台包括由一个或多个浮力筒构成的支撑结构W及由梁板系组成的 平台部分，从所述浮力筒底部向下凸出有正锥体，其中，所述安装及施工方法包括；在海床 上下水下混凝±床；利用所述浮力筒或具有W浮力筒的正锥体的外形仿造的正锥体部分的 反锥体模具将水下混凝±床压印出与所述正锥体成镜面倒影的反锥体，待水下混凝±床强 度达标后，移除所述浮力筒或所述反锥体模具；W及使所述海洋平台的浮力筒底部的正锥 体与水下混凝±床的反锥体禪合，从而将所述海洋平台固定至所述软±地基海底。
[0007] 其中，将水下混凝±床压印出反锥体的步骤包括；调整好所述浮力筒或反锥体模 具的平面位置及垂直角度，在混凝±床未凝固前，下沉所述浮力筒或所述反锥体模具，使所 述浮力筒的正锥体或所述反锥体模具的正锥体部分坐落于水下混凝±床中，令水下混凝± 床完全包围所述浮力筒的正锥体或所述反锥体模具的正锥体部分，并维持其平面位置及垂 直度，直至水下混凝±床完全凝固，浮起或吊起所述浮力筒或所述反锥体模具将其移走。
[0008] 其中，使所述海洋平台的浮力筒底部的正锥体与水下混凝±床的反锥体禪合的步 骤包括；将所述海洋平台浮运至安装地点，令浮力筒底部的正锥体对准海底的反锥体，然后 下降海洋平台，令所述海洋平台的浮力筒自然地陷入海底混凝±床的反锥体内；W及利用 所述浮力筒内置压力管，向锥体间空隙压奖填充。
[0009] 其中，在海床上下水下混凝±床的步骤包括；将直经大于浮力筒的钢筒打入海床 的软±中；在所述钢筒内侧预设的将建造水下混凝±床反锥体的深度附近焊接钢巧架层； 当所述钢筒被打入到预定深度时，从所述钢筒内挖走部分顶端软±，再W砂石填料回填；害。 除所述钢筒内侧将处于水下混凝±床反锥体上方的巧架层；在钢筒内侧的最高巧架层上放 置钢环；W及利用导管下水下混凝±，并且所述固定安装及施工法还包括；在将水下混凝 ±床压印出反锥体的步骤之后割除位于所述反锥体W上的钢筒部分。
[0010] 相比填海造地，根据本发明的海洋平台W及施工方法对环境生态的破坏少得多， 并且根据本发明的海洋平台W及施工方法更具备显著的经济效益。
【附图说明】
[0011] 图la和化分别示出了根据本发明的单浮力筒海洋平台的平面图和剖视图； [001引图2a和化分别示出了根据本发明的多浮力筒海洋平台的平面图和剖视图，图示 利用辅助浮箱浮巧平台浮运；
[0013] 图3a为将钢筒振入海底软±内的示意图，其中，钢筒处于纵剖面图中，图3b为钢 筒的横截面图，图3c为钢筒内巧架横向分布图；
[0014] 图4a示意出钢筒被振打至预定深度，图4b示意出开挖钢筒内上部齡泥，图4c示 意出砂石回填开挖空间；
[0015] 图5示意出在钢筒内放置钢环的步骤，其中，图5a是钢环的示意图，图化示意出 钢环在巧架的位置，图5c为沿图化中线D-D的截面图；
[0016] 图6a示意出下混凝±床、定位反锥体模具的步骤，图化示意出下降反锥体模具W 建造水下混凝±床反锥体的步骤，而图6c示意出上升反锥体模具并且割除多余钢筒的步 骤；
[0017] 图7示意出将海洋平台浮运至安装海域；
[0018] 图8示意出将海洋平台下沉、坐落于海底混凝±床反锥体上的步骤；
[0019] 图9示意出在浮力筒内安装粧基的步骤；
[0020] 图10示意出海洋平台安装完成；
[0021] 图11示出图10的可选实施方式，即采用从海洋平台直接延伸至海底的大直径斜 粧；
[0022] 图12示出海洋平台被支撑于钢筒上；
[0023] 图13a示出钢筒被振打至预定深度，图13b示出开挖钢筒内齡泥至持力层，图13c 示出砂石回填开挖空间，图13d示出建造水下混凝±床反锥体；
[0024] 图14示出海洋平台被支撑于钢筒内的置换砂石柱上拟及
[00巧]图15a示出钢筒被振打至预定深度，图巧b示出开挖钢筒内表层齡泥至合适改造 的±层，图15c示出改造钢筒内±层，图15d示出建造水下混凝±床反锥体；
[0026] 图16示出海洋平台被支撑于钢筒内经改造的密实柱上。
【具体实施方式】
[0027] 本发明公开了一种专口针对厚软±层海域的海洋平台海底固定安装及施工法。
[0028] 根据本发明的海洋平台是用于海上建筑、海上风机及桥梁等的局部浮力支撑海底 固定海洋平台，应用水深可从3米至50米。本文中，术语"局部浮力"是指海洋平台在海上 运输时是可浮的，在使用时则被固定在海底。
[0029] 根据本发明的海洋平台11包括由梁板系组成的平台部分和由至少一个浮力筒21 组成的支撑结构。浮力筒21包括筒壁22并且在底部形成有向下凸出的锥体，称为正锥体 23〇
[0030] 图la和化分别示出了根据本发明的单浮力筒海洋平台的平面图和剖视图。其中 海洋平台11的平台部分通过单一浮力筒21支撑。该种海洋平台的稳定性通过连接相邻的 单一浮力筒平台而获得，例如参考图16,在各单一浮力筒平台被固定至海底之后，用现场德 铸的方式连接相邻的单一浮力筒平台，形成现场现德连接段14。