[实用新型]用于深水浮式平台钢结构间的灌浆连接节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种浮式平台连接节点，特别是关于一种用于深水浮式平台钢结构间的灌浆连接节点。

背景技术

随着人类开发海洋油气规模的不断扩大，海洋油气的勘探开发由浅海向深海发展已成必然趋势。浮式平台作为深水油气开发的主要装置，常常需要在海上进行钢结构间的永久连接。目前，浮式平台的海上钢结构连接常采用机械连接或焊接两种方式。其中，机械连接虽然结构可靠性较高，但成本一般很高；焊接所需海上作业时间长，对气候窗口要求高，一旦遇到恶劣气候条件，焊接质量将受到极大影响，不论是平台结构还是作业施工人员都存在较大风险。

灌浆连接已应用于一些浅水固定式平台(例如导管架平台)和海上风机桩基础，但在深水浮式平台的钢结构连接中尚未见应用。由于灌浆工艺要求在灌浆期间结构要尽量处于平稳的状态，水泥浆在凝结硬化阶段不受扰动，才能保证水泥浆凝结后的强度。相比浅水固定式平台，深水海洋环境条件更加恶劣，浮式平台在风浪流的作用下处于运动状态，灌浆连接工艺与方法存在更大的困难和挑战。同时，在浅水固定式平台的应用中，灌浆所连接的钢结构相对尺度较小(例如导管架平台的桩基础与导管架腿的连接)，通过增加钢结构厚度，即可满足结构本身的屈曲要求；而在浮式平台中，常需要对大尺度结构进行连接，仅仅增加结构厚度，将很难满足屈曲要求。因此，现有的浅水固定式平台的灌浆连接工艺与设计不能适用于深水浮式平台。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能适应深水环境条件要求和浮式平台运动特点，适用于多种不同钢结构形式，能满足大尺度钢结构结构性能要求，并能实现结构间荷载有效传递，易于建造，海上施工简便，成本较低的用于深水浮式平台钢结构间的灌浆连接节点。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种用于深水浮式平台钢结构间的灌浆连接节点，其特征在于：它包括深水浮式平台中的外部立柱和内部立柱，沿轴线方向在所述外部立柱内设置有中央通道；所述内部立柱顶部一段伸入所述外部立柱内的中央通道，所述内部立柱顶部的外壁面与所述中央通道的内壁面之间形成环形空间，所述环形空间内设置有灌浆料；所述内部立柱顶部，通过上层固定装置将所述内部立柱顶部与所述外部立柱固定连接；所述外部立柱底部，通过下层固定装置将所述外部立柱底部与所述内部立柱固定连接；位于所述环形空间底部，所述中央通道的内壁面上，由下至上依次设置有主注浆阀和辅注浆阀，位于所述环形空间顶部，所述中央通道的内壁面上设置有回流阀，所述主注浆阀连接主灌浆系统，所述辅注浆阀连接辅灌浆系统，所述主灌浆系统和辅灌浆系统都连接所述回流阀。

位于所述环形空间内，所述中央通道的内壁面上、内部立柱的外壁面上间隔设置有若干剪切键；各所述剪切键均采用焊珠、贴脚焊扁钢和贴脚焊圆钢其中之一制成。

位于所述外部立柱底部，所述环形空间底部开口处设置有封隔器。

所述中央通道的内壁面周向、内部立柱的外壁面周向均间隔设置有若干环向加强筋和若干纵向加强筋，所述若干环向加强筋和若干纵向加强筋构成加强结构。

每两根所述纵向加强筋之间的间距为600～900mm，各所述环向加强筋和各纵向加强筋均采用球扁钢、角钢和T型材其中一种。

所述上层固定装置和下层固定装置都采用液压卡桩器、楔块、螺栓和插销中的一种。

所述外部立柱采用圆柱、方柱、多边菱形柱和近似圆柱壳体结构中的一种；所述中央通道的截面形状采用圆形、方形和多边形中的一种；所述内部立柱的截面形状与所述中央通道的截面形状对应设置，且所述内部立柱的截面尺寸略小于所述中央通道的截面尺寸。