适用于渤海海域标准化设计的八腿中型A2类导管架的制作方法

适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架
技术领域
1.本实用新型涉及海洋石油工程技术领域，具体而言，特别涉及一种适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架。


背景技术：

2.目前渤海油田已经具备50多年的开发经验，导管架结构设计技术体系完备，技术成熟，但每开发一个项目，从采办、设计﹑建造﹑安装各个环节都按部就班地依次完成，没有从成熟的经验中提取共性的方面进行改进固化，没有通过标准化增加导管架在渤海海域的适用性入手，减少各个环节中重复性工作，缩短各个环节周期，提高导管架工程建设的效率，实现降本增效的目的。
3.在设计环节中，常规导管架针对的是确定区域，通常根据确定的平台场址环境条件进行设计，项目初期，需要获得平台场址的环境数据后，才能进行后续设计，如果环境数据发生变化，还需要重新进行计算校核，甚至重新设计，造成工作的反复。
4.在导管架对渤海海域的适用性方面，由于渤海环境条件复杂，各个区域控制的环境条件有差异，常规导管架没有通过技术手段和结构构件的设置实现对各个环境条件的适用，不能满足导管架在整个渤海海域标准化的需要。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述问题。有鉴于此，本实用新型需要提供一种具备标准化的结构形式，可实现导管架结构批量化建造和安装，能有效降低人力投入、缩短项目周期，全面降低工程投资费用的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架。
6.本实用新型提供一种适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架，包括：由八根主管和多根水平管构成的长方体框架结构，自左往右沿所述框架结构长度延伸方向，所述主管呈矩形阵列排布并垂直设置，并配合多根所述水平管将所述框架结构依次构造成第一立面、第二立面、第三立面和第四立面，自下而上沿所述框架结构高度延伸方向，所述主管和所述水平管将所述框架结构依次构造成第一水平层、第二水平层、第三水平层和第四水平层，其中位于所述第三立面和所述第四立面之间的所述第三水平层和所述第四水平层设有第三隔水套管支撑框架和第四隔水套管支撑框架，所述第三隔水套管支撑框架和所述第四隔水套管支撑框架均设有多个隔水套管导向。
7.根据本实用新型的一个实施例，位于所述第一立面和所述第二立面之间、所述第二立面和所述第三立面之间的所述第一水平层、所述第二水平层、所述第三水平层和所述第四水平层上均设有相邻设置的口型结构件。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述口型结构件包括四根加强拉筋，所述加强拉筋的两端均连接在所述水平管上。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述第一立面、所述第二立面、所述第三立面和所
述第四立面中且处于所述第一水平层和所述第二水平层之间的两根相邻的所述主管之间均设有呈倒v型的两根第一加强筋；所述第一立面、所述第二立面、所述第三立面和所述第四立面中且处于第二水平层和所述第三水平层之间的两根相邻的所述主管之间均设有呈v型的两根第二加强筋。
10.根据本实用新型的一个实施例，沿所述框架结构长度延伸方向的两侧面且位于所述第二立面和所述第三立面之间相邻的两根所述主管之间设有x型结构件。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述x型结构件包括长拉筋和两根分设于所述长拉筋两侧对称设置的短拉筋。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述第一水平层和所述第二水平层之间沿所述框架结构长度延伸方向的两侧面且处于所述第一立面和所述第二立面之间相邻的两根所述主管之间设有第一拉筋；所述第一水平层和所述第二水平层之间沿所述框架结构长度延伸方向的两侧面且处于所述第三立面和所述第四立面之间相邻的两根所述主管之间设有第二拉筋，其中所述第一拉筋和所述第二拉筋均倾斜设置且倾斜方向相反。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述第二水平层和所述第三水平层之间沿所述框架结构长度延伸方向的两侧面且处于所述第一立面和所述第二立面之间相邻的两根所述主管之间设有第三拉筋；所述第二水平层和所述第三水平层之间沿所述框架结构长度延伸方向的两侧面且处于所述第三立面和所述第四立面之间相邻的两根所述主管之间设有第四拉筋，其中所述第三拉筋和所述第四拉筋均倾斜设置且倾斜方向相反。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述第三隔水套管支撑框架和所述第四隔水套管支撑框架结构一致，且均包括四根横管和三根纵管构成四横三纵形式结构，两个四横三纵形式结构上的所述隔水套管导向的个数一致，且个数小于等于四十，其中所述隔水套管导向设在靠近所述第四立面的两根纵管上。
15.根据本实用新型的一个实施例，位于所述第三立面和所述第四立面之间的所述第一水平层、所述第二水平层上均设有第五拉筋，所述第五拉筋沿所述框架结构长度延伸方向设置。
16.本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架，通过八根主管和多根水平设置的水平管以构成框架结构，自左往右且沿框架结构长度延伸方向并分别构造有第一立面、第二立面、第三立面和第四立面，框架结构自下往上依次构造成第一水平层、第二水平层、第三水平层和第四水平层，并在不同立面和水平层之间设计加强拉筋、第一加强筋、第二加强筋、x型结构件、第一拉筋、第二拉筋、第三拉筋、第四拉筋和第五拉筋，并配合第三隔水套管支撑框架和第四隔水套管支撑框架共同构建成适用于渤海海域、上部模块操作重量不超过10200吨、井槽数量不大于40口、适应水深范围为25米～31米的导管架，通过对导管架中主管、水平管以及结构件和拉筋等优化配置和标准化设计，省去了前期结构方案设计环节，减少了每个渤海海域内导管架结构设计、计算、校审等环节的时间，极大的提高了设计效率，也可对项目前期费用的确定进行快速响应，同时此系列导管架具备标准化的结构形式、杆件设置和节点形式，是采办、建造、安装各个环节标准化的基础，可实现导管架结构批量化建造和安装，能有效降低人力投入、缩短项目周期，全面降低工程投资费用。
附图说明
17.图1是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架的立体图。
18.图2是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架的前侧面结构示意图。
19.图3是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架的后侧面结构示意图。
20.图4是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第一立面的结构示意图。
21.图5是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第二立面的结构示意图。
22.图6是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第三立面的结构示意图。
23.图7是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第四立面的结构示意图。
24.图8是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第四水平层的结构示意图。
25.图9是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第三水平层的结构示意图。
26.图10是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第二水平层的结构示意图。
27.图11是根据本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架中第一水平层的结构示意图。
28.附图标记：1-主管；2-水平管；3-第三隔水套管支撑框架；4-第四隔水套管支撑框架；5-加强拉筋；6-第一加强筋；7-第二加强筋；8-x型结构件；9-第一拉筋；11-第二拉筋；12-第三拉筋；13-第四拉筋；14-第五拉筋；10-第一立面；20-第二立面；30-第三立面；40-第四立面；81-长拉筋；82-短拉筋；100-第一水平层；200-第二水平层；300-第三水平层；400-第四水平层。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的构件或具有相同或类似功能的构件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.如图1至图11所示，适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架，包括：由八根主管1和多根水平管2构成的长方体框架结构，自左往右沿框架结构长度延伸方向，主管1呈矩形阵列排布并垂直设置，并配合多根水平管2将框架结构依次构造成第一立面10、第二立面20、第三立面30和第四立面40，自下而上沿框架结构高度延伸方向，主管1和水平管2将框架结构依次构造成第一水平层100、第二水平层200、第三水平层300和第四水平层
400，其中位于第三立面30和第四立面40之间的第三水平层300和第四水平层400设有第三隔水套管支撑框架3和第四隔水套管支撑框架4，第三隔水套管支撑框架3和第四隔水套管支撑框架4均设有多个隔水套管导向，第三隔水套管支撑框架3和第四隔水套管支撑框架4结构一致，且均包括四根横管和三根纵管构成四横三纵形式结构，两个四横三纵形式结构上的隔水套管导向的个数一致，且个数小于等于四十，其中隔水套管导向设在靠近第四立面的两根纵管上，隔水套管支撑框架用于支撑井槽，便于隔水套管安装。
31.本实用新型的适用于渤海海域标准化设计的八腿中型a2类导管架，通过八根主管1和多根水平设置的水平管2以构成框架结构，自左往右且沿框架结构长度延伸方向并分别构造有第一立面10、第二立面20、第三立面30和第四立面40，框架结构自下往上依次构造成第一水平层100、第二水平层200、第三水平层300和第四水平层400，并在不同立面和水平层之间设计加强拉筋5、第一加强筋6、第二加强筋7、x型结构件8、第一拉筋9、第二拉筋11、第三拉筋12、第四拉筋13和第五拉筋14，并配合第三隔水套管支撑框架3和第四隔水套管支撑框架4共同构建成适用于渤海海域、上部模块操作重量不超过10200吨、井槽数量不大于40口、适应水深范围为25米～31米的导管架，通过对导管架中主管1、水平管2以及结构件和拉筋等优化配置和标准化设计，省去了前期结构方案设计环节，减少了每个渤海海域内导管架结构设计、计算、校审等环节的时间，极大的提高了设计效率，也可对项目前期费用的确定进行快速响应，同时此系列导管架具备标准化的结构形式、杆件设置和节点形式，是采办、建造、安装各个环节标准化的基础，可实现导管架结构批量化建造和安装，能有效降低人力投入、缩短项目周期，全面降低工程投资费用。
32.如图1、图8至图11所示，位于第一立面10和第二立面20之间、第二立面20和第三立面30之间的第一水平层100、第二水平层200、第三水平层300和第四水平层400上均设有相邻设置的口型结构件，其中口型结构件包括四根加强拉筋5，加强拉筋5的两端均连接在水平管2上，以有效增加相邻两根水平管2之间的连接结构强度。
33.如图1、图4至图7所示，第一立面10、第二立面20、第三立面30和第四立面40中且处于第一水平层100和第二水平层200之间的两根相邻的主管之间均设有呈倒v型的两根第一加强筋6；第一立面10、第二立面20、第三立面30和第四立面40中且处于第二水平层200和第三水平层300之间的两根相邻的主管1之间均设有呈v型的两根第二加强筋7，其中第一加强筋6的两端分别与主管1和水平管2连接，第二加强筋7的两端分别与主管1和水平管2连接，第一加强筋6、第二加强筋7与水平管2连接位置上下对称设置，以有效增加第三水平层300、第二水平层200和第一水平层100之间的结构强度。
34.如图1至图3所示，沿框架结构长度延伸方向的两侧面且位于第二立面20和第三立面30之间相邻的两根主管1之间设有x型结构件8，其中x型结构件8包括长拉筋81和两根分设于长拉筋81两侧对称设置的短拉筋82，需要理解的是，长拉筋81的两端与主管1连接，短拉筋82的一端与主管1连接，另一端与长拉筋81连接，增加相邻两根主管1之间的结构强度。
35.如图1至图3所示，第一水平层100和第二水平层200之间沿框架结构长度延伸方向的两侧面且处于第一立面10和第二立面20之间相邻的两根主管1之间设有第一拉筋9，第一水平层100和第二水平层200之间沿框架结构长度延伸方向的两侧面且处于第三立面30和第四立面40之间相邻的两根主管1之间设有第二拉筋11，其中第一拉筋9和第二拉筋11均倾斜设置且倾斜方向相反；第二水平层200和第三水平层300之间沿框架结构长度延伸方向的
两侧面且处于第一立面10和第二立面20之间相邻的两根主管1之间设有第三拉筋12，第二水平层200和第三水平层300之间沿框架结构长度延伸方向的两侧面且处于第三立面30和第四立面40之间相邻的两根主管1之间设有第四拉筋13，其中第三拉筋12和第四拉筋13均倾斜设置且倾斜方向相反，需要理解的是，第一拉筋9的下端与第三拉筋12的上端连接在同一根主管1上，第二拉筋11的下端与第四拉筋13的上端连接在同一根主管1上，从而有效增加结构强度。
36.如图1、图10和图11所示，位于第三立面30和第四立面40之间的第一水平层100、第二水平层200上均设有第五拉筋14，第五拉筋14沿框架结构长度延伸方向设置，增加相邻两根水平管2之间的结构强度。
37.如图1至图11所示，本实用新型的导管架中，主管1、水平管2、加强拉筋5、第一加强筋6、第二加强筋7、x型结构件8、第一拉筋9、第二拉筋11、第三拉筋12、第四拉筋13和第五拉筋14等各个构件相互连接的结构，经过在位分析和施工分析，以使结构内的杆件和节点强度满足规范要求，在位分析包括静力、地震、疲劳分析，施工分析包括装船、拖航和吊装分析。根据渤海部分区域冰情比较严重、部分区域地震强度大的环境特点，分别通过采用不同的附件设置和分析手段，来降低环境条件对导管架主结构的影响，对渤海海域区分重冰区和非重冰区、强震区和弱震区，对重冰区内的导管架可设置抗冰锥，考虑不同的失效模式降低冰荷载，对强震区内的导管架韧性水平地震，考虑非线性分析方法，以降低地震韧性分析对导管架主结构的影响，从而实现导管架在适应全渤海环境条件下，具有良好的经济性。针对导管架所支承的上部模块的规模，导管架工作点轴线间尺寸为（14m 16m 14m）x20m，第一水平层标高为(-)25米或(-)28米(从el.(-)25米起至el.(-)31米，每3米设置一档)，通过设置可调节式下挂防沉板来实现0～3m的水深调节，上部模块操作重量不超过10200吨，适应水深范围为25米～31米，满足了对渤海海域内中等规模的平台的承载力要求，同时保证了导管架的经济性。
38.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。