[发明专利]桁架式桩腿合拢方法

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程船舶建造技术领域，尤其涉及一种桁架式桩腿合拢方法。

背景技术

现有的桁架式桩腿主要用在300ft～500ft自升式钻井平台上。其中300ft自升式平台的桩腿长度在122m左右；400ft自升式钻井平台的桩腿长度167m左右；500ft自升式平台的桩腿长度在205m左右。而目前船厂的陆地龙门吊或岸吊的起吊高度一般在70m左右，个别设备的起吊高度可以达到120m左右，但仍无法完全满足桁架式桩腿的合拢需求。因此，对于桁架式桩腿，需要采用在水中合拢其最上面的几个分段的方式进行合拢。

现有的具有桁架式桩腿的自升式平台的主流建造合拢方法主要有以下几种：

第一种方法为租用浮吊对主体段进行吊装。由于大起升高度的浮吊数量较少，并且浮吊的最大起重能力(通常为3000t以上)远大于合拢的桩腿重量(约300t)。另外，上述大起升高度的浮吊的日租金较高，且从吊机厂家开始运输就进行计时。例如，某船厂合拢400ft的自升式平台，其中利用浮吊的时间为12天，日租金100万元，计入往返路程的时间，租用浮吊的费用约为1500万元。因此，该方法成本较高且设备利用率较低。

第二种方法是采用自升式平台的升降装置，把需要合拢的主体段放在平台上，把整个平台的升起来。该方法虽然无需使用浮吊，节省了浮吊的租用费用，但其依然存在以下缺点。其一，该方法的应用前提是需要把平台的升降装置和锁紧装置调试好。例如某些种类的自升式平台的升降装置的齿轮组在每条腿上有18对，共54对。而大多数情况下，在这个时期自升式平台的调试工作还没有开始，如果需要为了配合桩腿合拢而进行调试，会严重影响整体生产周期。其二，该方法需要采用桩腿的固定装置，以固定桩腿使其在升高过程中的不至于倾斜，同时需要滑移装置，以使桩腿在升高到桩腿的最顶端时可以滑移到指定的位置。因此，该方法由于需要多次升降平台，并需要额外增加固定装置和滑移装置等工装，使得桩腿合拢的成本与第一种方方法并无明显差异，依然存在成本较高的问题，同时导致生产周期延长。

第三种方法是通过改造码头吊机以适应更大尺寸自升式平台桩腿合拢的需求。例如，某船厂将原有只能合拢300ft自升式平台桩腿的全回转岸吊进行升级改造，使其可以合拢400ft的自升式平台桩腿。这种方式不受调试的限制，也不受浮吊租用档期的限制，并且合拢的成本相对较低。但是，岸吊的改造费用较高，一次改造费用能够达到2000余万元，并且只能升级改造一次，若有500ft的自升式平台的桩腿，仍然无法合拢。另外，在实际生产中，并不是所有的船厂都具有大起重高度的岸吊，因此该方法不仅岸吊改造费用较高且不具备推广价值。

另外，由于上述各方法都是在超过120m的高度作业，对安全性要求极高，且合拢费用较高。同时，由于作业高度较高，致使上述方法受天气影响较大，因为风速是随高度的增大而增大的。

因此，提供一种安全性相对较高，成本较低，具有在绝大多数船厂推广价值的桁架式桩腿的合拢方式，已成为本领域内亟待解决的一大技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种桁架式桩腿合拢方法，以解决现有合拢方法的实施成本较高且安全性不佳的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提出一种桁架式桩腿合拢方法，用于合拢自升式钻井平台的多根桩腿，其中，包括以下步骤：

挖掘竖井，在水底挖掘一竖井；

分段设置所述桩腿，将每根所述桩腿，分为一个底部段以及至少一个主体段；

安装所述底部段，将所述底部段安装于所述自升式钻井平台主船体的围井；

所述主船体下水，使所述主船体下水，移动所述主船体使其中一个所述桩腿的底部段的中心线与所述竖井的中心线重合；

所述桩腿降入所述竖井，利用一升降设备降下所述底部段，使其至少部分进入所述竖井；

吊装合拢所述桩腿，利用吊装设备将所述至少一个主体段吊装合拢于所述底部段上，完成一根所述桩腿的合拢；

升起所述桩腿，利用所述升降设备将所述完成合拢的桩腿升起至其移出所述竖井后，将所述桩腿与所述主船体锁定；以及

移动所述主船体，移动所述主船体使其另一个所述桩腿的底部段的中心线与所述竖井的中心线重合；

重复上述步骤，直至完成所述多根桩腿的合拢。

根据本发明的一实施方式，所述桁架式桩腿合拢方法还包括以下步骤：

设置围堰，在所述竖井内壁的至少一部分上设置一围堰。