一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构的制作方法

1.本实用新型涉及海洋工程技术领域，具体为一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构。


背景技术：

2.目前，常规约12米水深范围内的浅水导管架且组块重量达万吨级以上的中心平台或钻采平台，一般是采用八腿导管架平台，组块是采用分块吊装的方式安装。常规的八腿导管架方案(或八主腿 四辅腿方案)是导管架有八个主腿(或八主腿 四辅腿)、2～3个水平层、立面a/b/1/2/3/4由x型/k 型/v型/w型拉筋构成。此类导管架不需要辅助施工框架，通过自身的构造设计即可满足导管架在建造、装船、拖航、吊装和坐底阶段的强度和刚度要求。
3.现有技术存在以下缺陷或问题：在某些项目中，受施工资源的限制或安装方式限制或者组块采用浮托安装的方案更经济时，需要将导管架设计成适应组块纵向浮托安装的带槽口型式的导管架。但是此种类型的导管架方案存在以下问题：
4.1、由于水深较浅，考虑组块浮托安装时船舶吃水需求，导管架的浮托槽口下面无法设计成x/k/v/w型的强连接型式，此类导管架自身无法满足建造、装船、拖航、吊装和坐底工况下的强度和刚度要求。
5.2、如果把此方案导管架设计成两个独立的小导管架，两个小导管架分别安装，则两个小导管架的整体的不平度难易保证，两个小导管架导管腿之间的相对就位精度无法确保满足组块浮托安装的精度要求。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，此分体式导管架是八主腿四辅腿导管架，带井口，导管架是由钢管焊接而成的空间框架结构。分体式导管架 a轴的四个主腿与b轴的四个主腿之间无连接结构，是一个空旷的槽口，供组块纵向浮托安装之用。导管架在建造和施工阶段需要借助辅助施工框架，使导管架能够满足强度和刚度的规范要求。同时辅助施工框架还可以协调分体式导管架a轴与b轴主腿间距和整体不平度，使之能够满足组块浮托安装的精度要求。采用本导管架方案可以实现浅水海域组块的浮托安装，因此可以优化组块的浮吊资源，达到节省项目投资的目的，以解决背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，包括分体式导管架，所述分体式导管架的正面固定安装有导管架主腿，所述分体式导管架的正面固定连接有导管架辅腿，所述分体式导管架内部固定安装有辅助施工框架，所述导管架主腿的中心固定连接有立面水平拉筋，所述立面水平拉筋的中心固定安装有立面斜拉筋，所述导管架辅腿的内部固定连接有平面横拉筋以及平面竖拉筋，所述导管架辅腿的内部固定安装有平面斜拉筋，所述导管架辅腿的背面固定连接
有隔水套管。
8.作为本实用新型的优选技术方案，所述分体式导管架是由八组导管架主腿与四组导管架辅腿，带井口，导管架是由钢管焊接而成的空间框架结构。
9.作为本实用新型的优选技术方案，所述导管架主腿以及导管架辅腿安装后，a轴的四个导管架主腿与b轴的四个导管架主腿之间没有连接结构，a 轴与b轴之间是一个槽口，供组块浮托安装之用。
10.作为本实用新型的优选技术方案，所述导管架主腿在服役期间，导管架主腿的八个主腿与组块的八个主腿相连，导管架辅腿不与组块连接，组块的荷载通过导管架主腿的八个主腿传递至桩基础。
11.作为本实用新型的优选技术方案，所述导管架主腿以及导管架辅腿的立面a/b/a1/b1，及立面三/四内a与a1轴之间、b与b1轴之间，是由x型/ k型/v型/w型中的某种型式的拉筋构造而成；所述导管架主腿以及导管架辅腿的水平层，由平面横拉筋、平面竖拉筋和平面斜拉筋构造而成。
12.作为本实用新型的优选技术方案，所述导管架在建造和施工阶段，需要借助辅助施工框架将槽口两侧的分体式导管架结构连接在一起，使分体式导管架结构能满足在建造和施工阶段的强度和刚度要求；同时还可以保证分体式导管腿的相对位置和导管架整体的不平度，以满足组块浮托安装对导管架安装精度的要求。
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，具备以下有益效果：
14.1、该一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，通过设置分体式导管架1、导管架主腿2和导管架辅腿3、解决了约12米水深范围内组块浮托安装的导管架施工阶段的强度和刚度问题，同时能保证导管架桩腿相对误差满足组块浮托安装要求，此发明可实现此水深范围内组块的浮托安装，达到节省项目投资的目的；
15.2、该一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，通过设置辅助施工框架4、通过借助辅助施工框架4可以实现浅水海域组块的纵向浮托安装，进而设计出最优的组块和导管架施工方案，可有效降低油田的开发投资成本。
附图说明
16.图1为本实用新型分体式导管架示意图。
17.图2为本实用新型辅助施工框架示意图。
18.图3为本实用新型分体式导管架与辅助施工框架连接在一起的示意图。
19.图4为本实用新型分体式导管架和辅助施工框架总平面布置示意图。
20.图5为本实用新型分体式导管架立面a/b示意图。
21.图6为本实用新型分体式导管架立面a1/b1示意图。
22.图7为本实用新型分体式导管架立面三/四示意图。
23.图8为本实用新型分体式导管架平面示意图。
24.图中：1、分体式导管架；2、导管架主腿；3、导管架辅腿；4、辅助施工框架；5、立面水平拉筋；6、立面斜拉筋；7、平面横拉筋；8、平面竖拉筋；9、平面斜拉筋；10、隔水套管。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅图1-8，本实施方案中：一种用于浅水组块纵向浮托安装的新型分体式导管架结构，包括分体式导管架1，包括分体式导管架1的正面固定安装有导管架主腿2，包括分体式导管腿1的正面固定连接有导管架辅腿 3，包括分体式导管架1内部固定安装有辅助施工框架4，导管架主腿2的中心固定连接有立面水平拉筋5，立面水平拉筋5的中心固定安装有立面斜拉筋6，导管架辅腿3的内部固定连接有平面横拉筋7以及平面竖拉筋8，导管架辅腿3的内部固定安装有平面斜拉筋9，导管架辅腿3的背面固定连接有隔水套管10，某项目导管架平台水深是11.9m，组块是纵向浮托安装，导管架是八组导管架主腿2和四组导管架辅腿3方案，主轴线a、b间距是40 米，导管架主腿2内钢桩直径是96寸，导管架辅腿3内辅桩直径是48寸，组块浮托重量约是13200吨，采用sacs专业软件进行导管架和辅助施工框架4的模拟计算，辅助施工框架4与导管架根据实际的连接方式合理模拟连接约束，通过此种方式对导管架和辅助施工框架4进行整体分析，完成其装船、拖航、吊装和坐底等工况的分析设计，该项目导管架重量大约1800 吨，辅助施工框架4重量大约500吨，按照上述具体实施步骤可以实现分体式导管架1的安装。
27.本实施例中，分体式导管架是由八组导管架主腿2与四组导管架辅腿 3，带井口，导管架是由钢管焊接而成的空间框架结构。导管架主腿2以及导管架辅腿3安装后，a轴的四个导管架主腿2与b轴的四个导管架主腿2 之间没有连接结构，a轴与b轴之间是一个槽口，供组块浮托安装之用，单侧的四个导管架主腿2之间，通过立面水平拉筋5和立面斜拉筋6焊接在一起，导管架主腿2在服役期间，导管架主腿2的八个主腿与组块的八个主腿相连，导管架辅腿3不与组块连接，组块的荷载通过导管架主腿2的八个主腿传递至桩基础。四个导管架辅腿3与临近的四个导管架主腿2通过立面水平拉筋5和立面斜拉筋6焊接在一起，形成一个框架，此框架的水平层内布置平面横拉筋7、平面竖拉筋8和平面斜拉筋9，在此框架内布置隔水套管 10。导管架主腿2以及导管架辅腿3的立面a/b/a1/b1，及立面三/四内a1 与a轴之间、b1与b轴之间，是由x型/k型/v型/w型中的某种型式的拉筋构造而成；连接导管架主腿2以及导管架辅腿3的水平层，由平面横拉筋 7、平面竖拉筋8和平面斜拉筋9构造而成，在陆地建造场地建造分体式导管架1，导管架可以分片建造整体组装，或者逐根杆件搭建，或者是采用前两种建造方案相结合的方式进行建造，分体式导管架1建造完成后，在分体式导管架1的a轴与b轴之间的槽口内安装辅助施工框架4，辅助施工框架 4将槽口两侧的分体式导管架1结构连接在一起，增强了分体式导管架1刚度，分体式导管架1与辅助施工框架4共同受力，使分体式导管架1结构能满足在各施工阶段的强度和刚度要求，同时还可以保证分体式导管架1导管架主腿2之间的相对位置和分体式导管架1整体的不平度。导管架在建造和施工阶段，需要借助辅助施工框架4将槽口两侧的分体式导管架结构连接在一起，使分体式导管架结构能满足在建造和施工阶段的强度和刚度要求；同时还可以保证分体式导管架1导管架主腿2的相对位置和导管架整体的不平度，以满足组块浮托安装对导管架安装精度的要求，分体式导管架1和辅助施工框架4一起拖拉装船、运输、吊装和坐底施工，分体式导
管架1以吊装的方式下水安装，导管架坐底完成后，从导管架主腿2和导管架辅腿3内打入钢管桩。打桩作业完成后拆除辅助施工框架4，在分体式导管架1的a轴和b轴之间形成一个空旷槽口，组块在此槽口内纵向浮托安装组块，组块的八个主腿与导管架的八个主腿焊接连为一体，导管架的四个辅腿不与组块连接。组块安装完成后，导管架结构担负起承担组块荷载、自重和平台环境荷载的预定功能。
28.本实用新型的工作原理及使用流程：使用者在陆地滑道上建造导管架，导管架可以分片建造整体组装，或者逐根杆件搭建，或者是采用前两种建造方案相结合的方式进行建造，再次建造辅助施工框架4，把辅助施工框架4安装在分体式导管架槽口内，分体式导管架和辅助施工框架4连为一体，共同受力，分体式导管架和辅助施工框架4，整体拖拉装船、拖航至平台安装地点，用浮吊整体吊装导管架和辅助施工框架4，进行导管架下放、坐底施工，分体式导管架坐底完成后，在导管架主腿2和导管架辅腿3内部插入钢管桩，进行打桩作业，打桩完成后，调平、固定导管架，切割辅助施工框架4与导管架的连接，将辅助施工框架4吊装移出导管架槽口，在导管架主腿2和导管架辅腿3与钢桩之间灌入水泥浆，将导管架主腿 2和导管架辅腿3与钢桩连为一体，焊接皇冠板等工作，完成导管架的安装，打入隔水套管10，浮托安装组块，组块八个腿与导管架八个主腿对接，焊为一体，完成组块安装，导管架承担起自重、组块荷载、环境荷载的预定功能。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。