[發明專利]一種用于深水浮式平臺鋼結構間的灌漿連接節點

有效

• 申請號: 201210093011.X
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102644325A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 姜哲;謝彬;謝文會;時忠民
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E04B1/38
• 分類號: E04B1/38;B63B35/44
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種浮式平臺連接節點，特別是關于一種用于深水浮式平臺鋼結構間的灌漿連接節點。

背景技術

隨著人類開發海洋油氣規模的不斷擴大，海洋油氣的勘探開發由淺海向深海發展已成必然趨勢。浮式平臺作為深水油氣開發的主要裝置，常常需要在海上進行鋼結構間的永久連接。目前，浮式平臺的海上鋼結構連接常采用機械連接或焊接兩種方式。其中，機械連接雖然結構可靠性較高，但成本一般很高；焊接所需海上作業時間長，對氣候窗口要求高，一旦遇到惡劣氣候條件，焊接質量將受到極大影響，不論是平臺結構還是作業施工人員都存在較大風險。

灌漿連接已應用于一些淺水固定式平臺(例如導管架平臺)和海上風機樁基礎，但在深水浮式平臺的鋼結構連接中尚未見應用。由于灌漿工藝要求在灌漿期間結構要盡量處于平穩的狀態，水泥漿在凝結硬化階段不受擾動，才能保證水泥漿凝結后的強度。相比淺水固定式平臺，深水海洋環境條件更加惡劣，浮式平臺在風浪流的作用下處于運動狀態，灌漿連接工藝與方法存在更大的困難和挑戰。同時，在淺水固定式平臺的應用中，灌漿所連接的鋼結構相對尺度較小(例如導管架平臺的樁基礎與導管架腿的連接)，通過增加鋼結構厚度，即可滿足結構本身的屈曲要求；而在浮式平臺中，常需要對大尺度結構進行連接，僅僅增加結構厚度，將很難滿足屈曲要求。因此，現有的淺水固定式平臺的灌漿連接工藝與設計不能適用于深水浮式平臺。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種能適應深水環境條件要求和浮式平臺運動特點，適用于多種不同鋼結構形式，能滿足大尺度鋼結構結構性能要求，并能實現結構間荷載有效傳遞，易于建造，海上施工簡便，成本較低的用于深水浮式平臺鋼結構間的灌漿連接節點。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種用于深水浮式平臺鋼結構間的灌漿連接節點，其特征在于：它包括深水浮式平臺中的外部立柱和內部立柱，沿軸線方向在所述外部立柱內設置有中央通道；所述內部立柱頂部一段伸入所述外部立柱內的中央通道，所述內部立柱頂部的外壁面與所述中央通道的內壁面之間形成環形空間，所述環形空間內設置有灌漿料；所述內部立柱頂部，通過上層固定裝置將所述內部立柱頂部與所述外部立柱固定連接；所述外部立柱底部，通過下層固定裝置將所述外部立柱底部與所述內部立柱固定連接；位于所述環形空間底部，所述中央通道的內壁面上，由下至上依次設置有主注漿閥和輔注漿閥，位于所述環形空間頂部，所述中央通道的內壁面上設置有回流閥，所述主注漿閥連接主灌漿系統，所述輔注漿閥連接輔灌漿系統，所述主灌漿系統和輔灌漿系統都連接所述回流閥。

位于所述環形空間內，所述中央通道的內壁面上、內部立柱的外壁面上間隔設置有若干剪切鍵；各所述剪切鍵均采用焊珠、貼腳焊扁鋼或貼腳焊圓鋼制成。

位于所述外部立柱底部，所述環形空間底部開口處設置有封隔器。

所述中央通道的內壁面周向、內部立柱的外壁面周向均間隔設置有若干環向加強筋和若干縱向加強筋，所述若干環向加強筋和若干縱向加強筋構成加強結構。

每兩根所述縱向加強筋之間的間距為600～900mm，各所述環向加強筋和各縱向加強筋均采用球扁鋼、角鋼或T型材。

所述上層固定裝置和下層固定裝置都采用液壓卡樁器、楔塊、螺栓或插銷。

所述外部立柱采用圓柱、方柱、多邊菱形柱或近似圓柱殼體結構；所述中央通道的截面形狀采用圓形、方形或多邊形；所述內部立柱的截面形狀與所述中央通道的截面形狀對應設置，且所述內部立柱的截面尺寸略小于所述中央通道的截面尺寸。