一种适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置的制作方法

本发明涉及海洋工程系统技术领域，尤其是一种适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置。

背景技术：

在我国海洋岛礁周边往往都环绕着宽度数百到数千米、水深很浅的珊瑚礁盘，这些礁盘不仅具有丰富的渔业和旅游资源，而且发挥着消波、护岛的重要作用。为开发海洋资源，可以在岛礁附近布设各种浮体结构物作为海洋开发、渔业生产、环境旅游等综合保障基地。对于岛礁附近的浮式平台，需要通过系泊系统长期系泊于作业地点，而不能像船舶一样，在遇到恶劣海况时可以避航，且浮式平台在生产作业时要求平台具有低幅运动特性，在生存工况下要求平台安全可靠，因此在设计浮式结构物时，正确确定其系泊系统，保证平台在作业工况和生存工况下运动响应及系泊缆张力等参数在合理的范围内十分重要。

对于浮式海洋平台，悬链线式系泊和张紧式系泊是最常见的系泊方式。但这两种系泊方式通常应用在中、深水海域，当将它们扩展到浅水环境下时出现了一系列的问题，如平台运动响应过大，从而发生触底和负气隙现象；平台与锚泊系统发生共振；锚的上拔力难以消除等。当采用改变系泊缆长度、预张力、系泊缆的数目和张力倾角等优化手段时，效果并不明显，优化的空间很小，同时会对船的靠泊形成干扰，需要辅助的靠泊装置。

技术实现要素：

本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置，该系泊装置由于不存在拖曳的系泊缆，因而不会对停靠船产生干扰，同时通过调节系泊缆的预张力可有效控制浮式平台的运动幅度，且不会出现平台与锚泊系统共振和锚的上拔力问题，适用于布置在浅水尤其是岛礁附近浮式平台的系泊方案。

本发明所采用的技术方案如下：

一种适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置，包括间隔设置的多个下部浮筒，每个下部浮筒的上表面均安装有中间立柱，每个中间立柱的高度相同，多个中间立柱的顶面同时安装有一上部平台结构，所述上部平台结构水平安装，并在上部平台结构的前端面处外部插入有多根桩柱，每根桩柱插入海底地基中，插入后，桩柱的顶部高于上部平台结构的顶面；所述桩柱与上部平台结构前端面之间的间距内安装有防碰垫；所述桩柱的两端面分别固定有系泊缆，所述上部平台结构前端面间隔开有多组导缆孔，所述系泊缆一端固定在桩柱上，另一端通过导缆孔连接到锚机上，在每个桩柱上分别安装两股系泊缆，且成扇形结构发散形式。

其进一步技术方案在于：

每个桩柱处的防碰垫设置有两个，分别布置在上部平台结构和下部浮筒的前端面处。

所述系泊缆采用聚酯纤维缆。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过在平台的背浪侧放置桩柱，平台通过缆绳系泊在这桩柱上，同时桩柱和平台间布置防碰垫，防止平台与桩柱间的直接碰撞。这种新型的系泊装置，不但很好地解决了传统系泊方案在浅水中的应用问题，同时可有效控制平台自身的运动幅度并且不会影响船舶的进出和靠泊，从而为布置在浅水中的浮式平台提供了一种便利可靠的系泊装置。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

其中：1、下部浮筒；2、中间立柱；3、上部平台结构；4、桩柱；5、防碰垫；6、系泊缆；7、导缆孔；8、海底地基。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置，包括间隔设置的多个下部浮筒1，每个下部浮筒1的上表面均安装有中间立柱2，每个中间立柱2的高度相同，多个中间立柱2的顶面同时安装有一上部平台结构3，上部平台结构3水平安装，并在上部平台结构3的前端面处外部插入有多根桩柱4，每根桩柱4插入海底地基8中，插入后，桩柱4的顶部高于上部平台结构3的顶面；桩柱4与上部平台结构3前端面之间的间距内安装有防碰垫5；桩柱4的两端面分别固定有系泊缆6，上部平台结构3前端面间隔开有多组导缆孔7，系泊缆6一端固定在桩柱4上，另一端通过导缆孔7连接到锚机上，在每个桩柱4上分别安装两股系泊缆6，且成扇形结构发散形式。

每个桩柱4处的防碰垫5设置有两个，分别布置在上部平台结构3和下部浮筒1的前端面处。

系泊缆6采用聚酯纤维缆。

本发明主要包括下部浮筒1、中间立柱2和上部平台结构3，实际工作过程中，首先基于数值模拟或水池试验方法初步估算浮式平台所遭受的水动力载荷，根据水动力载荷的大小选定桩柱4的材质和剖面参数，桩柱4的下端插入海底地基8中，上端高出上部平台结构3的顶部。根据桩柱4与上部平台结构3之间的间距选定合适的防碰垫5，防碰垫5分别布置在上部平台结构3和下部浮筒1附近，用来防止上部平台结构3和桩柱4之间发生直接的碰撞。上部平台结构3受到的水动力载荷主要通过系泊缆6传递到桩柱4上，系泊缆6可根据受力的大小选择不同参数的聚酯纤维缆，系泊缆6一端固定在桩柱4上，为避开与防碰垫5之间的摩擦，系泊缆6分成两股且成扇形发散使得另一端通过上部平台结构3的导缆孔7连接到锚机上。

本发明改进了传统系泊方案在布置于浅水中的浮式平台上存在的诸多缺点，利用系泊缆6直接将平台上所受的水动力载荷传递到桩柱4上，并在上部平台结构3和桩柱4之间放置防碰垫5以阻止上部平台结构3和桩柱4之间发生直接的碰撞。通过目前成熟的桩基技术将平台的系泊力传递到海底地基8，解决了传统系泊方案在浅水中出现的锚泊系统共振和锚的上拔力问题，并且不会对停靠船舶存在干扰。本发明结构简单，原理清晰，操作方便，为浅水中浮式平台的系泊问题提供了一种可靠、高效的系泊装置。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种适用于浅水浮式平台的桩柱式系泊装置，包括间隔设置的多个下部浮筒，每个下部浮筒的上表面均安装有中间立柱，每个中间立柱的高度相同，多个中间立柱的顶面同时安装有一上部平台结构，所述上部平台结构水平安装，并在上部平台结构的前端面处外部插入有多根桩柱，每根桩柱插入海底地基中，插入后，桩柱的顶部高于上部平台结构的顶面；所述桩柱与上部平台结构前端面之间的间距内安装有防碰垫；所述桩柱的两端面分别固定有系泊缆，所述上部平台结构前端面间隔开有多组导缆孔，所述系泊缆一端固定在桩柱上，另一端通过导缆孔连接到锚机上，在每个桩柱上分别安装两股系泊缆，且成扇形结构发散形式。结构紧凑，工作可靠。

技术研发人员：丁军;程小明;吴波;周叶;田超;余俊
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所）
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2019.01.01