[发明专利]自升式平台桩腿的安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及自升式平台的建造领域，特别涉及一种自升式平台桩腿的安装方法。

背景技术

按照目前世界范围内自升式平台的发展趋势，自升式平台桩腿的建造高度将会越来越高，未来几年作业水深范围400英尺、500英尺的自升式平台将成为自升平台的主流产品。自升式平台一般包括主船体和可相对于主船体升降的三个桁架式桩腿，平台作业时，桩腿下伸到海底站立在海床上而支撑主船体，使主船体与海面具有一定的距离。

自升式平台在建造时，即需要将桩腿安装于主船体上，随着自升式平台的作业水深的增加，桩腿高度也随着增加。在自升式平台建造时，桩腿会分为多个分段，而后在高度方向上依次合拢各个桩腿分段，随着桩腿高度的升高，桩腿最上端摆幅就越大，给桩腿分段的安装带来了很大的难题。

目前，大型桁架式桩腿平台桩腿的安装方法主要有四种：

一、岸吊合拢法：如申请号为201010115089.8的中国发明专利公开了一种自升式钻井平台桁架式桩腿合拢方法，该方法的主要步骤如下：将多个桩腿分段竖直后在陆地上进行预合拢；将下水后的船体固定在码头、在码头上利用起重能力很强的岸吊将经过预合拢后的桩腿分段进行合拢。这种方法的优点是在码头进行合拢工作受海况影响较小，并且各桩腿合拢的步骤可并行进行。缺点是这种桩腿安装方法需要依靠起重能力很强的岸吊来完成，受资源限制太大，并且随着桩腿高度的升高，对吊车起重能力的要求也越来越大，例如目前400英尺平台桩腿高度167米，需要170米左右的岸吊完成吊装，而建造吊车花费的成本巨大，该方法不易通用。

二、水上拖移安装方法：如申请号为200710157586.2的中国发明专利公开了一种大型桁架式桩腿水上拖移安装方法，其安装方法的概况如下：预定海域插桩；安装拖移机构；吊车吊起桩腿分段至拖移机构，借助升降装置使平台升到指定高度；用拖移机构实现合拢；下降平台进行下一周期合拢。该水上拖移安装方法优点是：无需大型海吊即可完成桩腿分段的安装。缺点是需要主船体(即，平台)升降，在船体升降过程中平台上无法施工，人员上下不便，升桩后平台上不宜有过多的人员，而且平台升降次数极为有限，缩短了平台使用寿命。

三、站桩合拢方法：这种方法的大致步骤为：主船体下水后先将桩腿升降系统调试完成；选择合拢的海床；平台在该海床上进行站桩；利用海吊将分段吊至桩腿合拢口处进行桩腿安装。

四、深海合拢方法：这种方法的大致步骤为：建立基层桩腿分段，将平台驶入深海区域，运用驳船运送桩腿分段到合拢区域，使用导轨或者海吊将桩腿分段合拢到基层桩腿分段上，合拢完成后下降桩腿，进行下一个周期的合拢。这种方法虽说合拢时平台始终处于漂浮状态，但这种方法合拢由于要处于深海区，因此受风浪涌的条件限制，基本没有船厂采用。

第二种和第三种方法是目前海洋工程行业普遍采用的桩腿安装方式，但均需要主船体进行站桩。而进行主船体站桩必须达到两个条件：1、压桩对海床的地质条件要求很严格，若海床地质处在“硬-软粘土层”(俗称鸡蛋壳底层)时，极易发生“压桩穿刺”，破坏桩腿结构，因此，需要寻找合适的海床进行站桩；2、站桩时由于桩腿需要下降，因此桩腿升降系统必须全部调试完成。按照施工工序，桩腿升降系统调试和桩腿合拢按照串联方式进行，这种方式使得平台的整个建造周期要延迟2个月左右。

在目前各船厂均想方设法压缩建造周期的大趋势下，需要一种方法来避免升降系统调试无法按时完成、海床不适合站桩等因素对桩腿安装的制约，减少平台制作周期。

发明内容

基于上述背景技术的不足，本发明提供一种自升式平台桩腿的安装方法，以解决现有平台桩腿的合拢时间长、工作效率低、受海况影响严重等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种自升式平台桩腿的安装方法，包括步骤：

使已建立有基层桩腿段的主船体定位浮于干船坞内；

保持基层桩腿段相对于主船体在竖直方向上的静止状态，利用海吊逐次将待安装的桩腿分段吊装至合拢口处，对桩腿分段进行定位焊接，直至主船体上的桩腿段达到预定的高度；其中，海吊定位于干船坞外海域的指定位置。

优选地，所述使已建立有基层桩腿段的主船体定位浮于干船坞内的步骤具体为：

使已建立有基层桩腿段的主船体下水；

将主船体移至干船坞内的预定位置，关闭干船坞的坞门，调节干船坞内水位至指定高度，对主船体系泊定位。

优选地，所述指定高度低于所述干船坞外海域的海平面高度。

优选地，所述主船体在所述干船坞内的吃水深度为一设定值。