[發明專利]一種拼裝桁架式樁腿裝置

有效

• 申請號: 201310318226.1
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103422482A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 唐文獻;何文生;蘇世杰;張建;曹俊;李金泰;謝建新;李欽奉;周金鑫;紀成沖;盧崎
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: E02B17/02
• 分類號: E02B17/02;E02D27/16;E02D27/52
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種拼裝桁架式樁腿裝置，尤其涉及一種自升式海洋平臺的桁架式樁腿裝置。屬于海洋工程機械領域.

背景技術

隨著海洋石油工業的發展，自升式海洋平臺將向深水海域發展，平臺面臨的環境條件也愈加嚴酷。作為自升式海洋平臺的重要組成部分，樁腿起著支撐海洋平臺并將平臺所受的環境載荷傳遞到海底的重要作用。每一個自升式海洋平臺有3只或3只以上的樁腿來支撐當海洋平臺改變作業地點時，需將平臺拖航到另一地點。在拖航前，先將每只樁腿利用平臺上的裝置，拔出海床并抬升至海平面以上，再選擇在環境狀況良好的條件下進行拖航。

目前，自升式海洋平臺均使用一體式樁腿，即單根樁腿為一個整體，一旦建造完成，便不可拆卸。這存在以下不足之處：（1）在拖航過程中，樁腿抬升到海平面以上，受環境載荷的影響很大，對平臺的遷航安全產生很大的威脅。（2）樁腿長度和質量很大，抬升樁腿時操作不便，危險性高。（3）平臺的設計水深一旦確定，樁腿的長度也隨之確定，對于一些工況允許但是水深更深的海域，它的作業范圍就受到了限制。

查中國專利，一種桁架連接裝置，專利申請號：201220003017.9，該桁架連接裝置主要通過桁架之間布置的法蘭盤來進行連接，用于電梯安裝領域，由于無法保證在同一個桁架上的三個法蘭面都能同時有效接觸，且缺少相應的支撐加固部件，因此不能保證桁架的穩定性，此外桁架式樁腿所處的海洋環境復雜，桁架對接法蘭在安裝上也存在較大的難度，所以該裝置未能得到實際應用。又如專利申請號：200610134682.0，為一種大型桁架式樁腿結構的裝配方法。它主要通過胎架裝置，輔助桁架式樁腿的焊接制造，保證桁架式樁腿的建造精度和質量。但它不能解決目前深水平臺的作業難題和平臺拖航的安全性問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷，為解決深海平臺的作業難題，提供一種能夠根據作業海域的水深，方便、可靠地調整桁架式樁腿長度的拼裝桁架式樁腿裝置。本發明還能在平臺拖航前，通過對桁架式樁腿的拆卸，降低樁腿抬升高度，從而提高自升式平臺拖航的安全性。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種拼裝桁架式樁腿裝置，包括連接有樁靴的桁架式樁腿，所述桁架式樁腿包含由3根豎直截面成等邊三角形分布的弦桿，且每根弦桿外圓周面沿軸向分別對稱連接有1根齒條，并在弦桿沿長度方向的三立面上分別設有至少2根上下隔離，且與弦桿相連接的水平撐桿構成；所述的拼裝桁架式樁腿裝置至少為兩層，桁架式樁腿與桁架式樁腿之間設置有用于弦桿的連接定位節；所述的連接定位節由外圓周面沿軸向對稱開設有兩條通槽，且在與定位柱的槽寬中心面垂直的徑向開有徑向通孔，套裝在定位柱外圓且開有與定位柱相對應的徑向通孔的兩個半圓管形夾持套以及安置在徑向通孔中的螺栓副構成；兩個桁架式樁腿，其各相應弦桿在內部定位柱和外部兩個半圓管形夾持套和螺栓副的共同作用下，拼裝成一個完整的桁架式樁腿。

本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。

所述連接定位節還包括套裝在夾持套外圓面上的彈性墊塊，彈性墊塊與夾持套外圓面相接觸的一面為圓弧面，圓弧面的曲率與所述半徑夾持套外圓面的曲率半徑相同，另一面為平面，中心開設有一通孔，且在孔邊開一缺口，并使其具有一定的彈性變形量，以防螺栓副松動失效。

所述的弦桿是由2根半圓管和1根對應兩面設有齒的齒條相連接組成，所述2根半圓管的兩連接面之間嵌夾有齒條，齒條設有齒的兩面分別伸出弦桿的外圓周面；齒條用于與在平臺上的齒輪嚙合，再通過旋轉齒輪升降樁腿。

所述的齒條伸出弦桿的外圓周面的長度為齒條的齒根線大于所述夾持套的厚度；所述的齒條的厚度為稍小于或等于所述定位柱設有的兩條通槽的寬度；所述的齒條的長度和所述的弦桿等長，且為齒條齒距的整數倍；每根齒條截斷位置相對于齒形的位置相同，且截斷位置為一整齒結束位置。

所述的齒條上下兩端沿中線分別開有一U形缺口，U形缺口的深度為稍大于或等于定位柱長度的二分之一，U形缺口的寬度為稍大于或等于定位柱設有的兩條通槽的徑向間距。

所述的定位柱的直徑為略小于或等于所述弦桿的內徑，所述的定位柱的上下端和通槽槽口均設有30-45°度的倒角。

所述的上下水平撐桿之間還連接有八字形或倒八字形的斜撐桿。所述的水平撐桿之中還水平連接有△形的內撐桿。所述撐桿的截面形狀均為圓形。

所述的樁靴與所述的拼裝桁架式樁腿裝置的最底層桁架式樁腿的下端相連接。