一种水下储油罐基础结构的制作方法

1.本发明涉及一种水下储油罐基础结构，具体为一种为布置于近海的水下储油罐提供支撑的基础结构。


背景技术：

2.当前，水下储油技术在一些油田已经应用，其不占用陆地或海洋平台空间，尤其是配合钻采平台使用，使得油气储运更加便捷高效。
3.当前我国原油进口占比超过70%，且国内原油储存能力不足，在原油进口断供情况下仅可保证短时间国内供给；另一方面，在我国大量进口原油时，曾出现由于港口的接收能力不足，导致油轮无法及时靠岸卸油的情况。
4.在港口陆地空间有限，无法新建储油设施的情况下，在港口近海布置水下储油罐，提升港口原油接收能力与储存能力，是一种有效的解决方案。而水下储油罐需要相配套的基础结构以使其能够安装于海底，水下储油罐基础结构的研究十分必要。


技术实现要素：

5.为增强港口原油接收能力与储存能力，本发明提出一种针对布置于近海的水下储油罐的配套基础结构，该基础结构满足水下储油罐的安装与承载需求，同时不影响近海船只通航。
6.本发明为解决其技术问题所采用的的技术方案是：水下储油罐及其基础结构安装于海床以下，首先需要通过海底作业在海床挖掘一定尺寸的深坑，储油罐及其基础结构安装于深坑当中。基础结构针对储油罐特点及深坑的安装模式采用双层防沉板设计，同时配合桩基础与裙板，可以满足储油罐满载情况下承重需求，同时其安装于海床以下的设计保证其不影响船只通航。
7.本发明的有益效果是：本发明综合考虑水下储油罐特点与海底作业方式，采用双层防沉板与桩基础、裙板并用的方式，满足水下储油罐承载需求，同时其安装于海床以下的设计使其不影响船只通航。
附图说明
8.图1是本发明整体结构示意图。
9.图2是本发明及水下储油罐安装完成后示意图。
10.图3是本发明所适配的海床深坑示意图。
11.图4是本发明所适配的水下储油罐示意图。
12.图5是本发明底板仰视方向示意图。
13.图6是本发明下桩板示意图。
14.图7是本发明桩基架俯视角度示意图。
15.图8是本发明桩基架仰视角度示意图。
16.图9是本发明上桩板示意图。
17.其中，1、底板，1
‑
1、环裙板，1
‑
2、十字裙板，2、下桩板，2
‑
1、下桩板防沉板，2
‑
2、下桩板桩基，3、桩基架，3
‑
1、桩基架承力板，3
‑
2、桩基架防沉板，3
‑
3、主桩柱，3
‑
4、横桩柱，3
‑
5、凸台，4、上桩板，4
‑
1、上桩板防沉板，4
‑
2、上桩板桩基，5、加强环，6、海床，6
‑
1、平台，6
‑
2、斜坡，7、水下储油罐，7
‑
1、储油罐上筒，7
‑
2、储油罐下筒。
具体实施方式
18.由图5所示，底板1为圆形板结构，对称加工有扇形通口，圆周靠边缘位置加工有圆孔。底板1下方焊接有环形的环裙板1
‑
1与十字裙板1
‑
2。
19.由图6所示，下桩板2上部结构为下桩板防沉板2
‑
1，其为带有通孔的阶梯扇形板，通孔可供海水流动，下方连接有下桩板桩基2
‑
2。
20.由图7、8所示，桩基架3主体结构由垂直连接的主桩柱3
‑
3和横桩柱3
‑
4组成，中间连接有起增加强度作用的柱杆。主桩柱3
‑
3上端有凸台3
‑
5。横桩柱3
‑
4连接主桩柱3
‑
3一端为圆形截面，另一端为扇形截面。横桩柱3
‑
4靠近主桩柱3
‑
3一侧有桩基架承力板3
‑
1，其主体由环形板切割而成，底部通过加强筋与横桩柱3
‑
4相连。横桩柱3
‑
4扇形截面一端有桩基架防沉板3
‑
2，其主体同样为环形板切割而成，板面上有通孔供海水流通，两侧有圆弧开口，板上部为形似“工”字的阶梯结构，下部通过加强筋与横桩柱3
‑
4相连。
21.由图9所示，上桩板4上部为由环形板切割而成、带有通孔的上桩板防沉板4
‑
1，下部为上桩板桩基4
‑
2。
22.由图3所示，安装过程中，首先需要在海底挖一定尺寸的深坑，将整体装置放置于海床6以下。深坑需要有一平台6
‑
1，斜坡6
‑
2为降低施工作业难度，避免垂直向下挖土导致的作业成本高、平台6
‑
1受力容易坍塌的问题。
23.由图4所示，考虑到海底挖土作业成本，保证尽可能小的挖土作业和最大储油罐容积，水下储油罐7设计为两层结构，上部为储油罐上筒7
‑
1，下部为储油罐下筒7
‑
2。
24.由图1、3、5、6、7、8、9所示，安装时，首先将底板1下放至斜坡6
‑
2下方坑底，环裙板1
‑
1与十字裙板1
‑
2嵌入坑底的泥沙中。再将四块下桩板2按底板1扇形开口位置进行装配，下桩板防沉板2
‑
1阶梯板上部分覆盖在底板1上，阶梯板下部分插入底板1扇形开口中，下桩板桩基2
‑
2插入坑底泥沙中。而后安装桩基架3，将主桩柱3
‑
3插入底板1圆周的圆孔中，并将主桩柱3
‑
3下端插入坑底泥沙中进行固定。主桩柱3
‑
3下端插入坑底泥沙时，桩基架防沉板3
‑
2位于平台6
‑
1位置，横桩柱3
‑
4截面为扇形部分及该部分相连的加强筋嵌入平台6
‑
1位置的泥沙中，此时将主桩柱3
‑
3与底板1焊接在一起。再安装上桩板4，将上桩板桩基4
‑
2插入相邻两块桩基架防沉板3
‑
2由其两侧圆弧开口形成的空间，并将上桩板桩基4
‑
2插入平台6
‑
1位置的泥沙中。上桩板桩基4
‑
2插到最底部位置时上桩板防沉板4
‑
1至于相邻两块桩基架防沉板3
‑
2上部的“工”字的阶梯结构中。最后安装加强环5，加强环5为带有圆孔的环形板，其圆形孔位置及尺寸与装配完成时凸台3
‑
5的位置相适配。加强环5主体结构放置于桩基架承力板3
‑
1上，凸台3
‑
5插入加强环5的圆孔并将加强环5与凸台3
‑
5焊接在一起。
25.由图1、3、4、5、6、7、8、9所示，基础结构安装完成以后，安装水下储油罐7，将储油罐下筒7
‑
2放置于坑底，储油罐下筒7
‑
2底部与下桩板防沉板2
‑
1相接触，此时储油罐上筒7
‑
1底部与加强环5、桩基架防沉板3
‑
2和上桩板防沉板4
‑
1相接触。环裙板1
‑
1与十字裙板1
‑
2固
定底板1同时使其具有一定的承载能力，与底板1焊接的主桩柱3
‑
3通过其下端插入坑底部分进一步加强了底板1的承载能力，该部分承载能力通过底板1作用于下桩板防沉板2
‑
1上，与下桩板防沉板2
‑
1扇形阶梯部分和下桩板桩基2
‑
2共同承担来自储油罐下筒7
‑
2的压力。来自储油罐上筒7
‑
1的重压作用于加强环5、桩基架防沉板3
‑
2和上桩板防沉板4
‑
1。横桩柱3
‑
4截面为扇形部分及该部分相连的加强筋嵌入平台6
‑
1位置的泥沙中，为桩基架3提供支撑和位置固定。桩基架防沉板3
‑
2上部的“工”字的阶梯结构中的上桩板防沉板4
‑
1通过插入平台6
‑
1位置泥沙的上桩板桩基4
‑
2加固桩基架3，同时上桩板桩基4
‑
2为上桩板4提供承载能力。加强环5在承担储油罐上筒7
‑
1重压并传递给桩基架承力板3
‑
1上的同时，通过与主桩柱3
‑
3焊接在一起，增强不同桩基架3之间的连接强度。