海洋平台分段甲板及其建造实施方法、吊臂支撑系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋工程及船舶领域，特别涉及一种具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板及其建造实施方法、吊臂支撑系统。
【背景技术】
[0002]海工产品，例如:半潜式钻井平台、自升式平台、半潜式起重平台等，其船体结构及总体布置设计与常规船舶有所不同。一般地，半潜式钻井平台、自升式平台、半潜式起重平台等海工产品的主甲板上通常需要布置钻井架、重型起重设备及其吊臂支撑结构、救生设备、通风设备和上层建筑等，同时主甲板的露天甲板区域往往还是货物运载和船员进行多项施工作业的场所，因此，如何形成并实现海洋工程露天甲板区域的大面积存储支持及大空间起重操作功能，是海洋工程建造企业及研发设计部门必须要面对的一个实际问题。
[0003]目前，海洋平台上的重型起重设备的吊臂支撑结构由于受限于吊臂及其吊臂支撑结构重量，业界研究人员普遍认为只能将其布置在强度较强的主甲板露天甲板的预定区域内，而至于分段甲板的其它区域，例如，上层建筑甲板，因其强度不够，往往无法支撑起吊臂及其吊臂支撑结构的重量。因此，目前吊臂支撑结构主要布置在主甲板上的露天甲板区域，如专利号201220482058.0公开的一种吊机及具有其的海洋平台，该吊机20的吊臂27的一端连接于上转柱26的下端部上，该吊臂27另一端支撑在位于海洋平台的支撑平台19，该吊臂支撑结构(即支撑平台19)设置在主甲板20露天甲板的预定区域内。
[0004]目前，吊臂支撑结构主要有两种结构形式，第一种是该吊臂支撑结构采用桁架刚性构架形式，该桁架刚性构架是由钢管焊接构成的若干三角形组合。第二种是该吊臂支撑结构的主体采用独立竖直钢管型材(例如，圆管)，这种结构需要在主甲板的露天甲板的某一区域设置垂直于露天甲板的圆管作为吊臂的支撑结构，圆管下部需设计加强肘板和腹板，上部设计搁架。但无论是桁架结构形式还是竖直圆管支撑形式，其不足之处都是显而易见的:缺点一因两者的吊臂支撑结构均建造在露天甲板的预定区域内，使得吊臂支撑结构的高度较高，使用的钢型材较长较重，导致船体的总体重量和材料成本的增加，同时较高的支撑结构也不便于作业者的施工操作及交船后船员的维修使用保养；缺点二两者的吊臂支撑结构的结构复杂，零部件多，需要大量的钢型材，这样需要在船体甲板结构上进行大量的焊接作业，除了焊接吊臂支撑结构的腹板、加强肘板及圆钢，还要焊接大量的扶手、阶梯以及吊耳，并且在焊接作业结束后，还需要对主甲板进行焊点缺陷处理，这样就容易损坏主甲板的钢结构分段，出现质量问题；缺点三是由于吊臂支撑结构在主甲板结构固定焊接安装，因主甲板的材料较厚且其材料等级较高，若因为某种原因需要改变吊臂支撑结构的位置，则作业难度较高，这样就会直接导致人工成本增加和辅材成本增加；缺点四因吊臂支撑结构安装在主甲板上，过多的占据了宝贵的露天甲板存储面积和作业空间，使得本来就显狭窄的主甲板空间变的更加拥挤不堪。
【发明内容】
[0005]鉴于上述公知技术中的缺失，本发明的一个目的在于解决现有技术中海洋平台分段甲板的吊臂支撑结构建造材料成本高、作业施工难度大、人工成本高及露天甲板空间受限的的技术问题，提供一种能解决上述技术问题的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板。
[0006]本发明的另一个目的在于解决现有技术海洋平台分段甲板的建造方法中建造材料成本高、作业施工难度大及人工成本高的技术问题，提供一种具有本发明吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板建造实施方法。
[0007]本发明的又一个目的在于解决现有技术海洋平台分段甲板的建造方法中建造材料成本高、作业施工难度大及人工成本高的技术问题，提供一种吊臂支撑系统。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0009]本发明提供一种具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，包括:主甲板分段、主甲板、位于所述主甲板上的上层建筑甲板分段、位于所述上层建筑甲板分段上的上层建筑甲板、安装在所述主甲板上的吊机筒体、安装在所述吊机筒体上的吊机主体、吊臂以及安装在所述上层建筑甲板上的吊臂支撑结构，所述吊臂的一端安装在所述吊机主体上，所述吊臂支撑结构用于支撑所述吊臂的另一端。
[0010]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，所述吊臂支撑结构包括:
[0011]至少两桁架弦杆，所述至少两桁架弦杆相互平行；
[0012]至少一搁架，所述搁架安装在所述至少两桁架弦杆的顶端；以及
[0013]至少一桁架腹杆，所述桁架腹杆连接在所述搁架和所述桁架弦杆之间或连接在所述两桁架弦杆之间。
[0014]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，所述桁架腹杆为三根，其中两桁架腹杆分别连接在所述搁架和所述桁架弦杆之间，另一桁架腹杆连接在所述两桁架弦杆之间，三根桁架腹杆形成一三角形结构。
[0015]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，所述搁架包括一底梁和分别位于所述底梁两端部的侧梁，所述底梁设置在所述桁架弦杆的顶端，所述底梁和所述侧梁形成一U型槽形结构。
[0016]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，所述上层建筑甲板的顶面设置一垫板，所述桁架弦杆焊接在所述垫板上。
[0017]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板，上层建筑甲板的底面设置有加强结构。
[0018]本发明另提供一种具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，包括:
[0019]建造上层建筑甲板、上层建筑甲板分段、主甲板及主甲板分段；
[0020]将吊臂支撑结构焊接在所述上层建筑甲板上的预定位置；以及
[0021]合拢组装所述上层建筑甲板、所述上层建造甲板分段、所述主甲板及所述主甲板分段。
[0022]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，所述上层建筑甲板、所述上层建筑甲板分段、所述主甲板及所述主甲板分段同步建造。
[0023]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，所述吊臂支撑结构在上层建筑甲板上预定位置的确定，具体包括以下步骤:
[0024]根据吊机的位置确定所述吊臂支撑结构在所述上层建筑甲板上的位置范围；
[0025]在确定的位置范围内，确定所述上层建筑甲板的强度是否满足吊臂和吊臂支撑结构自身的重量要求；以及
[0026]在确定的位置范围内，再进一步确定所述吊臂支撑结构在所述上层建筑甲板上的具体安装位置。
[0027]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，在建造所述上层建筑甲板时，在对应所述吊臂支撑结构的具体安装位置处焊接加强结构。
[0028]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，将所述吊臂支撑结构焊接在所述上层建筑甲板上的步骤具体包括:
[0029]将安装有桁架腹杆的桁架弦杆定位焊接在所述上层建筑甲板上已确定的具体安装位置上；以及
[0030]将吊臂支撑结构的搁架安装在所述桁架弦杆的顶端。
[0031]所述的具有吊臂支撑结构的海洋平台分段甲板的建造实施方法，焊接完所述吊臂支撑结构后，检查所述吊臂支撑结构尺寸是否满足要求，并对超差部分进行校正。
[0032]本发明另提供一种吊臂支撑系统，用于支撑海洋平台上的吊机吊臂，包括一上层建筑甲板、安装在所述上层建筑甲板上的一吊臂支撑结构和一用于加强上层建筑甲板支撑强度的加强组件。
[0033]所述的吊臂支撑系统，所述加强组件包括一垫板和一加强结构，所述垫板设置在上层建筑甲板的顶面且位于所述吊臂支撑结构在所述上层建筑甲板上的安装位置处，所述加强结构设置在所述上层建筑甲板的底面。
[0034]所述的吊臂支撑系统，所述吊臂支撑结构包括:
[0035]至少两桁架弦杆，所述至少两桁架弦杆相互平行，所述至少两桁架弦杆焊接至所述上层建筑甲板上；
[0036]至少一搁架，所述搁架安装在所述至少两桁架弦杆的顶端；以及
[0037]至少一桁架腹杆，所述桁架腹杆连接在所述搁架和所述桁架弦杆之间或连接在所述两桁架弦杆之间。
[0038]所述的吊臂支撑系统，所述两桁架弦杆与所述上层建筑甲板的焊接处远离所述上层建筑甲板的板缝。
[0039]由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于:
[0040]本发明克服现有技术存在的上层建筑甲板强度不够不适宜安装吊臂支撑结构的技术偏见，反其道而行之，将吊臂支撑结构设置在上层建筑甲板上，因上层建筑甲板与主甲板之间具有一高度差，且吊机筒体安装在主甲板上，使得吊臂支