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一种用于水下生产设备的组合基础的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种用于水下生产设备的组合基础的制作方法

1.本实用新型涉及海洋石油工程领域的水下设备基础,尤其是一种用于水下生产设备的组合式基础。


背景技术:

2.随着海洋石油工业的发展,水下生产系统在国内外油气开发中得到广泛的关注。水下生产系统中生产设备都需要安装在稳定的水下结构基础之上,以确保水下设备不会因为竖向承载力不足而下沉,同时不会受海流、渔网拖挂、地震等因素产生倾覆和滑移等,导致设备无法进行安全生产。
3.现有技术中的水下结构基础多为单一的防沉板基础,不能适应地质条件复杂、海床土质覆盖层较厚的环境,使用单一的防沉板基础,通常为了提高其承载能力使之满足水下生产设备的安装需求,需要增大防沉板基础的尺寸,会增大材料成本和安装成本,同时施工难度增大,施工时也会占据大量的施工资源,且安装效率低。


技术实现要素:

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于水下生产设备的组合式基础,竖向承载力更好,在地质条件复杂、海床土质覆盖层较厚的情况下保证水下生产设备能够稳定安装在基础之上,节省成本。
5.为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种用于水下生产设备的组合式基础,包括底板、主框架、桩和桩套,所述底板固设在所述主框架的下表面构造出防沉板基础主体,所述桩穿设于所述防沉板基础主体并通过所述桩套与所述防沉板基础主体固定,所述桩套固设在所述主框架的上表面,且套接在所述桩外并与所述桩固定。
6.进一步地,所述桩套为容许所述桩穿过的圆筒,所述桩套与所述主框架垂直。
7.进一步地,所述桩有多根,所述桩套与所述桩一一对应。
8.进一步地,所述主框架为多根h型钢在同一平面内相互垂直并焊接构成的平面矩形框架。
9.进一步地,所述桩有四根,四个所述桩套靠近所述主框架的四个角设置。
10.进一步地,所述桩套顶部设置有用于固定连接所述桩的连接装置。
11.进一步地,所述底板上均匀开设有多个排水孔。
12.进一步地,其还包括环板,所述环板套设在所述桩套外。
13.进一步地,其还包括吊耳,所述吊耳垂直焊接固定在所述桩套的外表面。
14.进一步地,所述桩套与所述主框架焊接固定。
15.本实用新型的技术效果在于:本实用新型的一种用于水下生产设备的组合式基础,包括防沉板基础主体,用于承载水下生产设备,还包括桩和桩套,桩套固设在防沉板基础主体上,桩穿过桩套和防沉板基础主体插入海底;本实用新型结合防沉板基础、桩基础的设计优点和经济性优势,研制出结合防沉板基础和桩的一种用于水下生产设备的组合式基
础:防沉板基础提供主要的竖向和水平承载力,桩提供剩余承载力及保证整体的稳定性,可以有效控制防沉板基础的尺寸,降低对安装资源的要求;同时也可以有效降低桩基础的长度;在地质条件复杂,海床土质覆盖层较厚时,具有更好的适应能力,解决由于土壤条件恶劣,基础承载力不足,导致防沉板尺寸过大的限制;减少其施工难度、施工时间、施工资源的使用,大大降低了材料成本和水下生产设备的安装成本,具有良好的工程应用价值。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种用于水下生产设备的组合式基础结构示意图;
17.图2是本实用新型防沉板基础主体和桩套的结构示意图。
18.图中主要标号说明:
19.1-组合式基础、2-连接装置、3-排水孔、4-环板、5-吊耳、6-水下生产设备放置区域、7-加强立板、11-底板、12-主框架、13-桩、14-桩套。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
21.图1是本实用新型的一种用于水下生产设备的组合式基础结构示意图,图2是本实用新型防沉板基础主体和桩套的结构示意图,如图1和图2所示,一种用于水下生产设备的组合式基础1,包括底板11、主框架12、桩13和桩套14,底板11固设在主框架12的下表面构造出防沉板基础主体,桩13穿设于防沉板基础主体并通过桩套14与防沉板基础主体固定,桩套14固设在主框架12的上表面,且套接在桩13外并与桩13固定。
22.本实用新型的一个具体实施例中,如图1所示,底板11焊接固定在主框架12的下表面构成防沉板基础主体,用于承载水下生产设备(图中未示出),其中底板11与海底泥面接触,在主框架12的上表面上固定有多个桩套14,桩13由桩套14贯穿防沉板基础主体并插入海底泥面之下,桩13安装好之后,桩套14与桩13固定;本实用新型结合防沉板基础、桩基础的设计优点和经济性优势:防沉板基础提供主要的竖向和水平承载力,同时利用桩基础辅助承载力并使整个组合式基础1稳定支撑在海床上。
23.相比较于传统的单一的防沉板基础形式,本实用新型可以有效控制防沉板基础的尺寸,降低对安装资源的要求;同时也可以有效降低桩基础的长度,使用短桩辅助支持防沉板基础主体支撑在海床上;在地质条件复杂,海床土质覆盖层较厚时,具有更好的适应能力,解决由于土壤条件恶劣,基础承载力不足,导致防沉板尺寸过大的限制;减少其施工难度、施工时间、施工资源的使用,大大降低了材料成本和水下生产设备的安装成本,具有良好的工程应用价值。
24.本实用新型的一个较佳实施例中,参见图2,桩套14为容许桩13穿过的圆筒,桩套14与主框架12垂直,桩套14本身有钢板卷制而成。
25.进一步地,桩13有多根,桩套14与桩13一一对应,多根桩13能够使整个组合式基础1更加稳定地支撑在海床上,本实施例中,桩13也为钢板卷制成的管状桩。
26.进一步地,主框架12为多根h型钢在同一平面内相互垂直并焊接构成的平面矩形框架,h型钢是海洋工程领域中常见的工程材料,方便随时定制主框架12。
27.如图1所示,本实施例装置,桩13设置有四根,对应地,桩套14也有4个,四个桩套14靠近主框架12的四个角设置,四个桩套14围绕着的空间为水下生产设备放置区域6。
28.进一步地,桩套14顶部设置有用于固定连接桩13的连接装置2,本实施例中,连接装置2为两个法兰,其中一个法兰焊接固定在桩套14的顶端,并通过螺栓和螺母连接另一个法兰,另一个法兰套设在桩12外并与桩13的外壁焊接固定,在法兰与桩套14的连接位置还设置有加强立板7,用于提高连接装置2的连接强度,加强立板7、桩套14和法兰互相垂直。
29.进一步地,底板11上均匀开设有多个排水孔3,参见图1,底板11上密集排布有排水孔3,在组合式基础1安装时,能够用于排水和减少阻力。
30.进一步地,其还包括环板4,环板4套设在桩套14外,本实施例中,每个桩套14外壁垂直焊接固定有多个环板4,能够提高桩套14的支撑强度,以及保证桩套14与防沉板基础主体连接的稳定性。
31.进一步地,其还包括吊耳5,吊耳5垂直焊接固定在桩套14的外表面,本实施例中,四个吊耳5均朝向水下生产设备放置区域6的方向布置。
32.进一步地,桩套14与主框架12焊接固定。
33.本实用新型的具体操作过程:将本实用新型在陆地完成施工预制及组装焊接,再利用吊耳5通过安装船舶将组合式基础1和水下生产设备安装吊装下放到指定目标位置,在水下机器人的协助下缓慢起吊组合式基础1并下放入水;在下放到底板11距离泥面一米处确认就位精度,当精度满足要求时再继续下放直至底板11接触海底泥面,测量组合式基础1的就位精度保证组合式基础1的水平度。参照水平度情况,潜水员在水下机器人的协助下按照对角的顺序将四根桩13分别插桩至设计的自由入泥深度,保障整体水平度。参照组合式基础1的水平度情况,打桩至设计入泥深度;完成打桩后,通过连接装置2将桩13与桩套14连接固定。
34.以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。