[发明专利]半潜式坐底平台底部冲刷淘空监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电安装工程技术，具体涉及半潜式坐底平台底部底部冲刷的监控防护技术。

背景技术

坐底式安装平台是风电安装工程中常见的一种形式，虽然目前自升式安装平台发展迅速，但在具体施工环境下，坐底式平台的成本优势还是不可忽视的。坐底式安装平台通过主动坐底，即通过调节自重使平台缓慢、稳定下沉与海底泥面接触，利用泥面的支撑力进行风机安装作业。坐底式施工可以在最大程度上满足吊机工作要求，降低天气和海况对吊机工作的影响，为缩短海上安装作业周期、降低建设风险、控制施工成本创造了先决条件。在浅水区域，主动式坐底作业方式无需桩腿、桩靴及升降锁紧装置，降低建造技术上的难点，建造成本同浮式起重船类似，一次性投资小，在建造成本上具有较大的竞争力。

对于坐底式结构，底部冲刷的监控防护最为关键。由于坐底平台底部在作业时改变了周围水流的流动状态，产生一定程度的冲刷，造成地基土快速移动，平台底部地基淘空，可能引起船体结构应力发生变化以致发生船体结构破坏。在当前实际施工中，往往需要潜水员在安装前进行水下探摸，次数频繁，不仅增加成本，而且存在一定人身危险。

由此，本领域亟需一种安全且简便地获得平台底部冲刷状态的监控方案。

发明内容

针对现有坐底式施工过程中在底部冲刷监控防护方面所存在的问题，需要一种新的底部冲刷监控防护方案。

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种半潜式坐底平台底部冲刷淘空监测方法，其安全且简便。

为了解决上述技术问题，本发明提供的半潜式坐底平台底部冲刷淘空监测方法通过间隔设置在半潜式坐底平台底部及拐角处的若干土压力装置实时测试土压力值，在根据土压力的测值变化，判断平台底部与土的接触状态，继而确定平台底部土的冲刷淘空分布状态。

进一步的，在半潜式坐底平台底部及拐角处每隔一定距离焊接一排土压力装置。

进一步的，半潜式坐底平台的首尾布置土压力装置的间距适当减小，底部四角及边缘都布置土压力装置。

进一步的，土压力装置和其导线束用钢结构保护。

进一步的，土压力装置周围填充硅胶保护。

本发明提供的方案安全简单可行，监测精度高；再者本方案可靠性高，抗干扰能力强度，适用范围广。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中土压力盒的分布示意图；

图2为本发明实例中土压力盒的安置示意图；

图3为本发明实例中进行冲刷淘空监测的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

经过研究发现在地基土淘空时，半潜式坐底平台(以下简称平台)底部相当于失去了局部的支承力，在此基础上，本方案创新的通过监测并分析平台底部局部应力的变化，并由此来监控并反映地基淘空的状态，相对于现有人工潜水探摸的手段，本方案更安全简便地获得平台底部冲刷状态。

在此原理基础上，本方案通过在平台底部及拐角处每隔一定距离焊接一排土压力装置，由分布在平台底部及拐角处的若干土压力装置来实时监测相应区域的土压力值；再通过计算分析若干土压力装置监测到的土压力值的变化，由此来判断平台底部与土的接触状态，从而判断底部土的冲刷淘空分布状态。

在具体实施时，本方案通过构建相应的冲刷淘空监测系统来实时监测平台底部冲刷状态。

该冲刷淘空监测系统主要由控制室的监控分析主机以及设置在监控现场的若干土压力装置来配合实现。

这里的土压力装置由相应的土压力盒来实现，其布置在船底极易发生船体土体掏空的关键区域。

由于在坐底时船体纵中线是尽量平行于水流方向的，故掏空最严重区域一般发生在船艏和船艉，容易导致船体两边呈悬臂状态，结构发生破坏。

如图1所示，本方案优选在平台200底部四角及边缘必须布置土压力盒100，同时在船艏201和船艉202部位布置数量较多的土压力盒100，可采用阵列式分布且在平台的船艏201和船艉202布置的土压力盒100之间的间距相对于平台底部边缘分布的土压力盒100之间的间距适当减小。

本方案中土压力计的整体布置方案，其布置有土压力计的船底位置为极易发生船体土体掏空的关键区域，这样可以通过土压力值的变化来判断该处船底下泥沙的掏空状态，结合工程经验和数模计算结果判断对应掏空状况下是否需要停止施工或上浮，从而避免船体破坏事故。