[發明專利]半潛式坐底平臺底部沖刷淘空監測方法

有效

• 申請號: 201810036569.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN107991012B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 沈棟;盧益峰;張潔;陳健章;黃超;邱松;畢宇;楊三元;胡杰;邊盛峰
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司;中交上海港灣工程設計研究院有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L1/10
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

技術領域

本發明涉及風電安裝工程技術，具體涉及半潛式坐底平臺底部底部沖刷的監控防護技術。

背景技術

坐底式安裝平臺是風電安裝工程中常見的一種形式，雖然目前自升式安裝平臺發展迅速，但在具體施工環境下，坐底式平臺的成本優勢還是不可忽視的。坐底式安裝平臺通過主動坐底，即通過調節自重使平臺緩慢、穩定下沉與海底泥面接觸，利用泥面的支撐力進行風機安裝作業。坐底式施工可以在最大程度上滿足吊機工作要求，降低天氣和海況對吊機工作的影響，為縮短海上安裝作業周期、降低建設風險、控制施工成本創造了先決條件。在淺水區域，主動式坐底作業方式無需樁腿、樁靴及升降鎖緊裝置，降低建造技術上的難點，建造成本同浮式起重船類似，一次性投資小，在建造成本上具有較大的競爭力。

對于坐底式結構，底部沖刷的監控防護最為關鍵。由于坐底平臺底部在作業時改變了周圍水流的流動狀態，產生一定程度的沖刷，造成地基土快速移動，平臺底部地基淘空，可能引起船體結構應力發生變化以致發生船體結構破壞。在當前實際施工中，往往需要潛水員在安裝前進行水下探摸，次數頻繁，不僅增加成本，而且存在一定人身危險。

由此，本領域亟需一種安全且簡便地獲得平臺底部沖刷狀態的監控方案。

發明內容

針對現有坐底式施工過程中在底部沖刷監控防護方面所存在的問題，需要一種新的底部沖刷監控防護方案。

為此，本發明所要解決的技術問題在于提供一種半潛式坐底平臺底部沖刷淘空監測方法，其安全且簡便。

為了解決上述技術問題，本發明提供的半潛式坐底平臺底部沖刷淘空監測方法通過間隔設置在半潛式坐底平臺底部及拐角處的若干土壓力裝置實時測試土壓力值，在根據土壓力的測值變化，判斷平臺底部與土的接觸狀態，繼而確定平臺底部土的沖刷淘空分布狀態。

進一步的，在半潛式坐底平臺底部及拐角處每隔一定距離焊接一排土壓力裝置。

進一步的，半潛式坐底平臺的首尾布置土壓力裝置的間距適當減小，底部四角及邊緣都布置土壓力裝置。

進一步的，土壓力裝置和其導線束用鋼結構保護。

進一步的，土壓力裝置周圍填充硅膠保護。

本發明提供的方案安全簡單可行，監測精度高；再者本方案可靠性高，抗干擾能力強度，適用范圍廣。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。

圖1為本發明實例中土壓力盒的分布示意圖；

圖2為本發明實例中土壓力盒的安置示意圖；

圖3為本發明實例中進行沖刷淘空監測的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

經過研究發現在地基土淘空時，半潛式坐底平臺(以下簡稱平臺)底部相當于失去了局部的支承力，在此基礎上，本方案創新的通過監測并分析平臺底部局部應力的變化，并由此來監控并反映地基淘空的狀態，相對于現有人工潛水探摸的手段，本方案更安全簡便地獲得平臺底部沖刷狀態。

在此原理基礎上，本方案通過在平臺底部及拐角處每隔一定距離焊接一排土壓力裝置，由分布在平臺底部及拐角處的若干土壓力裝置來實時監測相應區域的土壓力值；再通過計算分析若干土壓力裝置監測到的土壓力值的變化，由此來判斷平臺底部與土的接觸狀態，從而判斷底部土的沖刷淘空分布狀態。

在具體實施時，本方案通過構建相應的沖刷淘空監測系統來實時監測平臺底部沖刷狀態。

該沖刷淘空監測系統主要由控制室的監控分析主機以及設置在監控現場的若干土壓力裝置來配合實現。

這里的土壓力裝置由相應的土壓力盒來實現，其布置在船底極易發生船體土體掏空的關鍵區域。

由于在坐底時船體縱中線是盡量平行于水流方向的，故掏空最嚴重區域一般發生在船艏和船艉，容易導致船體兩邊呈懸臂狀態，結構發生破壞。

如圖1所示，本方案優選在平臺200底部四角及邊緣必須布置土壓力盒100，同時在船艏201和船艉202部位布置數量較多的土壓力盒100，可采用陣列式分布且在平臺的船艏201和船艉202布置的土壓力盒100之間的間距相對于平臺底部邊緣分布的土壓力盒100之間的間距適當減小。

本方案中土壓力計的整體布置方案，其布置有土壓力計的船底位置為極易發生船體土體掏空的關鍵區域，這樣可以通過土壓力值的變化來判斷該處船底下泥沙的掏空狀態，結合工程經驗和數模計算結果判斷對應掏空狀況下是否需要停止施工或上浮，從而避免船體破壞事故。