专利名称：中通式筒形基础及安装工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及筒形基础，尤其涉及一种用于水下生产系统基座的中通式筒形基础及安装工艺，属于海洋石油工程领域。
背景技术：
筒形基础通常用作浅海固定平台的基础，或海底设施的基础。如图1所示，目前，筒形基础采用一种上端封闭、下端开口的钢质筒形结构。上端封闭的筒顶盖上设有抽水孔以连接抽水管路。其施工过程为首先，在自重作用下沉入海底一定深度(初始入泥深度)，形成了筒基内水的封闭状态；然后，借助于设置筒基顶部的泵系统向外抽吸筒基内的水，使得同一时间内抽出的水量大于从底部渗入的水量，在封闭筒体内形成负压；当筒内外负压差足够大，以至于产生的向下推力能够克服下沉阻力时，筒基就不断的压入土中，直到到达预定深度。随着我国海洋石油开发不断向深水领域的迈进，筒形基础越来越广泛的应用于深海开发中，作为水下生产设施的平台。筒形基础安装时靠吊装下水，在深海环境中，由于采用的吊缆过长，受波流影响，便无法将传统筒形基础准确定位，且在贯入泥面的过程中无法保证筒形基础平稳贯入；筒内压力控制较困难，从而也无法保证筒形基础顶面是否水平。因此，筒形基础的安装将会遇到比浅海更难以克服的难题，如基座定位、基座调平、筒体内压力控制、筒贯入是否平稳等等。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种中通式筒形基础及安装工艺，其能够竖直地贯入土层，为在其上工作的水下生产设施提供平稳的工作平台；增加了与土层的接触面积可以提供更多的承载力；安装工艺简便，容易操作。本发明的目的是由以下技术方案实现的一种中通式筒形基础，包括上端封闭、下端开口的筒形基础本体，筒形基础本体上端封闭的筒顶盖上设有抽水孔；其特征在于该筒形基础本体内套装一内筒壁，该内筒壁为上下贯通式结构。一种中通式筒形基础安装工艺，其特征在于采用以下安装步骤第一步，作业船航行至施工现场，由GPS定位系统和定位设备准确定位；第二步，将筒形基础和定位桩吊放至海底；第三步，测量筒顶的水平状况，然后，调平筒形基础；第四步，筒形基础和定位桩依靠自身重量沉入泥面下一定深度；第五步，启动液压传动紧固装置，将桩压入泥中一定深度后，松开液压传动紧固装置；第六步，启动抽水泵抽水，形成负压，筒形基础沿着桩竖直贯入泥面；第七步，观察数据采集仪，直至筒形基础贯入至设计深度；
第八步，收回定位桩，安装完毕。所述在将筒形基础放至海底之前，首先，在筒形基础的内筒壁中部穿入一根定位桩，筒顶盖上安装数个液压紧固传动装置，该液压紧固传动装置的连杆与定位桩连接为一体；同时，在筒形基础上安装水平测量装置，水平测量装置与数据采集仪相连；并在定位桩上安装抽水泵。所述水平测量装置为水平测量计；液压传动紧固装置为液压缸。所述筒形基础调平由吊放装置进行。本发明的有益效果1)本发明由于增加了与土层的接触面积可以提供更多的承载力，因而在保证足够承载力的前提下可以减小筒基尺寸。2)中通式筒基采用短桩来导向贯入，可以保证筒基竖直贯入土层，为其上的设备提供良好的工作平台。3)安装过程中，因为短桩先贯入、扰动土层，更有利于筒基的贯入。4)安装工艺简便容易操作、实现。
图1为现有筒形基础结构示意图。图2为本发明结构示意图。图3为本发明深海安装作业图。图4为本发明与短桩及液压紧固传动装置安装示意图。图5为图4中液压紧固传动装置示意图。图6为本发明测量装置安装示意图。图中主要标号说明1内筒壁、2筒形基础本体、3筒顶盖、4抽水孔、5定位短桩、6液压紧固传动装置、 61上连杆、62下连杆、63液压缸、64紧固楔块、7水平测量计、8数据采集仪。
具体实施例方式如图2所示，本发明包括上端封闭、下端开口的筒形基础本体2，筒形基础本体2上端封闭的筒顶盖3上设有抽水孔4 ；该筒形基础本体2内采用焊接方式套装一内筒壁1，内筒壁1为上下贯通式结构。本发明采用以下安装步骤第一步，如图3所示，作业船被拖航或自航至施工现场，由GPS定位系统和定位设备准确定位；第二步，利用安装在作业船上的吊放装置将中通式筒形基础和定位短桩5吊放至海底；本实施例的吊放装置为起重机。第三步，利用设在筒形基础上的水平测量计7测量筒顶的水平状况，然后，利用吊放装置调平筒形基础；如图4-图6所示，在将中通式筒形基础放至海底之前，首先，在筒形基础的内筒壁 1中部穿入一根定位短桩5用于导向并固定筒形基础，在定位短桩5上安装抽水泵；可保证筒基竖直贯入土壤；筒顶盖3上采用螺栓方式安装有两个液压紧固传动装置6，液压紧固传动装置6设有液压缸63，液压缸63的上连杆61及下连杆62与定位短桩5通过紧固楔块并采用螺栓方式连接在一起，安装筒形基础时，通过调节液压紧固传动装置6中液压缸63的上连杆61及下连杆62将定位短桩5压入泥中一定深度；同时，在筒形基础上安装水平测量计7，水平测量计7与数据采集仪8相连，用以观测筒顶水平状况，然后，利用吊放装置调平筒形基础；并在定位短桩5上安装抽水泵；第四步，筒形基础和定位短桩5依靠自身重量沉入泥面下一定深度；第五步，启动液压传动紧固装置6，将短桩5压入泥中一定深度后，松开液压传动紧固装置6;第六步，启动抽水泵抽水，形成负压，筒形基础沿着短桩5竖直贯入泥面；第七步，观察数据采集仪8，直至筒形基础贯入至设计深度；第八步，收回定位短桩5，安装完毕。液压缸、水平测量计、数据采集仪、定位系统、定位设备及抽水泵为市售产品。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种中通式筒形基础，包括上端封闭、下端开口的筒形基础本体，筒形基础本体上端封闭的筒顶盖上设有抽水孔；其特征在于该筒形基础本体内套装一内筒壁，该内筒壁为上下贯通式结构。
2.一种中通式筒形基础安装工艺，其特征在于采用以下安装步骤 第一步，作业船航行至施工现场，由GPS定位系统和定位设备准确定位； 第二步，将筒形基础和定位桩吊放至海底；第三步，测量筒顶的水平状况，然后，调平筒形基础；第四步，筒形基础和定位桩依靠自身重量沉入泥面下一定深度；第五步，启动液压传动紧固装置，将桩压入泥中一定深度后，松开液压传动紧固装置；第六步，启动抽水泵抽水，形成负压，筒形基础沿着桩竖直贯入泥面；第七步，观察数据采集仪，直至筒形基础贯入至设计深度；第八步，收回定位桩，安装完毕。
3.根据权利要求2所述的中通式筒形基础安装工艺，其特征在于所述在将筒形基础放至海底之前，首先，在筒形基础的内筒壁中部穿入一根定位桩，筒顶盖上安装数个液压紧固传动装置，该液压紧固传动装置的连杆与定位桩连接为一体；同时，在筒形基础上安装水平测量装置，水平测量装置与数据采集仪相连；并在定位桩上安装抽水泵。
4.根据权利要求2或3所述的中通式筒形基础安装工艺，其特征在于所述水平测量装置为水平测量计；液压传动紧固装置为液压缸。
5.根据权利要求1所述的中通式筒形基础安装工艺，其特征在于所述筒形基础调平由吊放装置进行。
全文摘要
一种中通式筒形基础及安装工艺，包括上端封闭、下端开口的筒形基础本体，筒形基础本体上端封闭的筒顶盖上设有抽水孔；该筒形基础本体内套装一内筒壁，内筒壁为上下贯通式结构。其安装步骤一、作业船航行至施工现场，定位；二、将筒形基础和定位桩吊放至海底；三、测量筒顶的水平状况、调平；四、筒形基础和定位桩沉入泥面下；五、将桩压入泥中一定深度，松开液压传动紧固装置；六、启动抽水泵抽水，形成负压，筒形基础沿着桩竖直贯入泥面；七、观察数据采集仪，直至筒形基础贯入至设计深度；八、收回定位桩，安装完毕。本发明能够竖直地贯入土层，为生产设施提供平稳的工作平台；可以提供更多的承载力；安装工艺简便，容易操作。
文档编号E02D27/52GK102268880SQ20101019148
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者叶祥记, 周美珍, 尹汉军, 张艳芳 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司