[發明專利]樁腿及其設計方法

有效

• 申請號: 202010385366.0
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111553014B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李一勇;李衛華;潘偉;崔兵兵;付院平;陳裴;劉德進;何靜;鄒春曉;王錚東;黃濤;高大偉;劉兆權
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;上海船舶研究設計院（中國船舶工業集團公司第六0四研究院）
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊勛

本發明提供了一種樁腿及其設計方法，涉及自升式平臺技術領域，包括以下步驟：構建樁腿的整體模型并進行強度計算，獲得樁腿長度方向上的受力分布；根據樁腿的實際工況，確定樁腿的整體模型上的可拆卸式接頭的參數；根據可拆卸式接頭的參數，確定可拆卸式接頭處的受力情況，并選擇可拆卸式接頭的形式；根據可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算，本發明提供的樁腿的設計方法，適用于需要在多個不同區域作業的平臺或船舶，可以在現場就能通過簡單的方式完成樁腿的拆卸和安裝工作，操作方便，且無需在作業區域和碼頭之間來回往返，因此整個過程速度快，效率高，且不增加額外費用。

技術領域

本發明涉及自升式平臺技術領域，尤其是涉及一種樁腿及其設計方法。

背景技術

自升式平臺的樁腿通常是固定長度的，其樁腿長度按照最大插深和最大作業水深進行設計和建造，然而自升式平臺的作業區域并不是固定的，不同作業區域和作業狀態下所需要的樁腿長度并不相同，有時樁腿的高度還有會受到各種限制。

當樁腿過長時，為了使平臺能夠滿足限制條件，當前技術水平下只能將過長的樁腿割除，后期再通過焊接方法將割除的樁腿接回，恢復原長度。但樁腿的切割和焊接操作復雜和繁瑣，一般只能返回碼頭完成，無法在施工現場(海上)通過簡單的方式完成。切割樁腿和焊接樁腿的費用較高，且在作業區域和碼頭之間來回往返使得改造效率非常低下；當樁腿長度不夠時，由于原樁腿的結構強度問題，當前技術水平下只能新造一個更長且更高強度的樁腿來替換原樁腿，導致改造成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種樁腿和其設計方法，以緩解了現有的樁腿為了使平臺能夠滿足限制條件，需要多次切割樁腿和焊接樁腿，造成的改造效率低，改造費用較高的技術問題。

本發明提供的樁腿的設計方法，包括如下步驟：

構建樁腿的整體模型并進行強度計算，獲得樁腿長度方向上的受力分布；

根據樁腿的實際工況，確定樁腿的整體模型上的可拆卸式接頭的參數；

根據所述可拆卸式接頭的參數，確定可拆卸式接頭處的受力情況，并選擇可拆卸式接頭的形式；

根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算。

進一步的，所述樁腿的設計方法還包括在所述根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算的步驟之后，對連接好的樁腿進行實際的強度試驗驗證。

進一步的，所述根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算的步驟包括：

可拆卸樁腿的可拆卸式接頭區域的樁腿結構設計及強度計算；

可拆卸式接頭連接零件的設計及強度計算；

可拆卸樁腿的內部輔助結構設計。

進一步的，所述可拆卸式接頭的形式包括內法蘭螺栓式接頭、夾板式接頭、套筒式接頭和扣板式接頭。

進一步的，所述可拆卸式接頭的參數包括可拆卸式接頭的個數、位置和工作范圍。

進一步的，所述可拆卸式接頭處的受力情況包括彎矩，剪力和軸向力。

進一步的，所述構建樁腿的整體模型并進行強度計算采用三維梁系計算模型。

進一步的，所述樁腿為殼體式樁腿。

本發明提供的樁腿，包括多個依次連接的可拆卸樁腿；所述可拆卸樁腿包括樁腿殼體、維修平臺和直梯，所述樁腿殼體圍成中空的內腔；

相鄰兩個所述可拆卸樁腿通過設置在所述內腔中的可拆卸式接頭連接；