預應力混凝土海洋固定平臺整體拼裝平移裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明大體上涉及預應力混凝土海洋固定平臺的整體拼裝平移裝置和方法，從而便于預應力混凝土海洋固定平臺在陸地預制工廠的整體拼裝以及平移到運輸船舶并在海上整體施工安裝。
【背景技術】
[0002]通常，海洋固定應用平臺例如海上鉆井平臺主要是以鋼架結構在海上施工建設而成。出于抗海水腐蝕能力強、抗風浪能力高等因素考慮，由鋼筋混凝土制成的預應力混凝土海洋固定平臺將是對現有海洋固定應用平臺有利的替代。
[0003]諸如跨海大橋、人工島、深水港碼頭等的海水基礎設施建設提出了工廠化、大型化、機械化的設計和施工原則。采用在陸地工廠整體預制預應力混凝土海洋固定平臺、再將其從陸地工廠運輸到運輸船舶上、然后在合適的海上位置卸載安裝施工將理想地符合上述設計和施工原則。
[0004]預應力混凝土海洋固定平臺是一種特大型創新海洋固定平臺，大體上由鋼筋混凝土預制的上部結構平臺以及在所述上部結構平臺的底部設置的多個(通常例如4個)浮力筒組成，浮力筒為上部結構平臺提供部分浮力與支承。通常，預應力混凝土海洋固定平臺的標準平臺規格至少為50米X 50米，在例如海上人工島的建設過程中，可以事先將這種標準規格的海洋平臺成批預制，然后經由大型起重機械和船舶等運輸到海洋現場拼裝。
[0005]可以想見，作為特大型的預應力混凝土結構，這種預應力混凝土海洋固定平臺如果先在陸地分模塊地預制、然后再在海上現場豎向拼裝來實施的話，必須首先用特種運輸工具先將各模塊分批運送到海洋運輸船舶(例如半潛船)上，然后再在預定的海域利用大型海上起重船進行豎向拼裝，所用的設備船投資成本極其高昂。
[0006]對于深水海域的施工建設而言，如果可以采用在陸地工程整體制造預應力混凝土海洋固定平臺且隨后整體運輸到預定海域安裝施工的話，就可以避免上部結構平臺模塊和多個浮力筒模塊在海上豎向拼裝施工，節省了特大型海上起重船的投資，實現了海上基礎設施建設的工廠化、大型化、機械化的設計和施工原則，提高了預應力混凝土海洋固定平臺的建設質量。
[0007]但是，由于整體的預應力混凝土海洋固定平臺在陸地工廠預制會導致整體重量更重且體積更大，如何將其方便地整體拼接并平移到運輸船舶上成為一個重要問題。同時，在大型人工島的建設施工過程中，有可能需要很多這種預應力混凝土海洋固定平臺現場拼裝在一起。在這種情況下，選用半潛船施工勢必增加建設成本。如何選擇方便的海上移動裝置來臨時運輸這種預應力混凝土海洋固定平臺也是需要亟待解決的問題。
【發明內容】
[0008]為了解決上述技術問題，本發明提出了一種用于預應力混凝土海洋固定平臺的整體拼裝平移裝置和方法，采用本發明的裝置和方法，預應力混凝土海洋固定平臺可以在陸地工廠混凝土結構預制場所整體拼裝后，方便地平移至海洋運輸船舶，避免了海上模塊豎向拼裝帶來的成本過高問題且提高了海洋固定平臺的建設質量，同時所述平臺后續在海洋上的整體浮移在本發明的技術方案中也得到了充分考慮。
[0009]根據本發明的一個方面，提供了一種預應力混凝土海洋固定平臺的整體拼裝平移方法，其包括:
[0010]提供平移軌道以及在所述平移軌道上引導的平移小車；
[0011]在平移小車上安放浮移工裝，在浮移工裝上設置浮力筒模塊固定構件；
[0012]在浮移工裝上安放多個高度可調的支架工裝；
[0013]將浮力筒模塊吊裝到浮力筒模塊固定構件中；
[0014]將上部結構平臺模塊吊裝到支架工裝上，從而上部結構平臺模塊的預設接收部與浮力筒模塊的頂部相接，澆筑混凝土，待凝固后形成整體預應力混凝土海洋固定平臺；
[0015]驅動平移小車載著預應力混凝土海洋固定平臺整體平移。
[0016]優選地，為了確保在吊裝的過程中浮力筒模塊的頂部與地基保持水平并且確保浮力筒模塊的頂部相對于浮移工裝處于合適的安裝位置，在將浮力筒模塊吊裝到浮力筒模塊固定構件中的過程中，在浮力筒模塊與地基之間放入墊塊，實現浮力筒模塊的頂部調平，并且在驅動平移小車平移之前，拆卸所述墊塊。
[0017]優選地，為了便于整體拼裝后的預應力混凝土海洋固定平臺從混凝土結構預制場所平移至海洋運輸船舶，所述平移軌道從混凝土結構預制場所一直修建到海洋運輸船舶上的堆放位置。
[0018]優選地，在所述平移小車載著所述預應力混凝土海洋固定平臺整體平移至海洋運輸船舶上的堆放位置后，所述平移小車退出海洋運輸船舶。
[0019]優選地，所述平移小車設有液壓頂升裝置，用于在所述平移軌道上選擇性整體升降所述預應力混凝土海洋固定平臺。
[0020]優選地，為了確保上部結構平臺模塊相對于浮力筒模塊的準確定位，在將所述上部結構平臺模塊吊裝到所述支架工裝上之前，調整所述支架工裝的高度，從而各個支架工裝的頂部構成一與地基平行的水平面。
[0021]優選地，所述浮移工裝的浮力筒模塊固定構件可拆卸地固持所述浮力筒，從而當根據本發明的預應力混凝土海洋固定平臺運輸到預定海域后，再經由浮移工裝拖到預定海上位置后，浮移工裝能夠從預應力混凝土海洋固定平臺卸下，以備再用。
[0022]優選地，在所述海洋運輸船舶上的堆放位置設有基座，所述應力混凝土海洋固定平臺經由所述浮移工裝固定在所述基座上。
[0023]優選地,所述支架工裝是千斤頂。
[0024]優選地，所述浮力筒模塊為多個、尤其為4個，并且所述浮力筒模塊固定構件的數量與所述浮力筒模塊相同。
[0025]根據本發明的另一個方面，還提供了一種用于實現根據上述應力混凝土海洋固定平臺的整體拼裝平移方法的裝置，所述裝置包括:
[0026]平移軌道；
[0027]在所述平移軌道上引導的平移小車；
[0028]在平移小車上安放的浮移工裝，在浮移工裝上設置浮力筒模塊固定構件；以及
[0029]在浮移工裝上安放多個高度可調的支架工裝，其中，
[0030]浮力筒模塊吊裝到浮力筒模塊固定構件中，在浮力筒模塊與地基之間放入墊塊，實現浮力筒模塊的頂部調平；
[0031]上部結構平臺模塊吊裝到支架工裝上，從而上部結構平臺模塊的預設接收部與浮力筒模塊的頂部相接，澆筑混凝土，待凝固后形成整體預應力混凝土海洋固定平臺；并且
[0032]驅動平移小車能夠載著預應力混凝土海洋固定平臺整體平移。
[0033]采用本發明的上述技術手段，可以在陸地工廠的混凝土結構預制場所將混凝土預制的上部結構平臺模塊與多個混凝土預制的浮力筒模塊拼接形成整體的混凝土預應力海洋固定平臺，同時可以實現整體的工位平移以及平移到海洋運輸船舶上，避免了此類海洋固定平臺在海上豎向拼裝的施工過程，提高了混凝土預應力海洋固定平臺的建設質量。同時，由于浮移工裝的設置，所以本發明不僅考慮到混凝土預應力海洋固定平臺在陸地上的整體平移的問題，同時還考慮了混凝土預應力海洋固定平臺運輸到海上后的浮移問題，也就是說本發明同時提供了陸地整體平移以及后續海上浮移的解決方案，充分體現了工廠化、大型化、機械化的設計和施工原則。
【附圖說明】
[0034]從后述的詳細說明并結合下面的附圖將能更全面地理解本發明的前述及其它方面。在附圖中:
[0035]圖1示意性地示出了根據本發明的預應力混凝土海洋固定平臺整體平移裝置的一部分的側視圖；并且
[0036]圖2示意性示出了根據本發明的預應力混凝土海洋固定平臺整體平移裝置的運輸俯視圖。
【具體實施方式】
[0037]在本申請的各附圖中，結構相同或功能相似的特征由相同的附圖標記表示。
[0038]本說明書以下將示意性但非限制性地說明根據本發明的預應力混凝土海洋固定平臺整體平移裝置，應當清楚這種海洋固定平臺也可以是任何大型水上結構設施，也就是說本發明的整體平移裝置可以應用于任何大型水上結構設施的建設施工。
[0039]此外，本說明書并不涉及整體預應力混凝土海洋固定平臺本身的制造過程，本領域技術人員可以采用任何已知的鋼筋混凝土構筑方法在陸地工廠的混凝土結構預制場所建造這種預應力混凝土海洋固定平臺。
[0040]例如，本發明所涉及的每個預應力混凝土海洋固定平臺可以包括鋼筋混凝土預制的一個上部結構平臺以及在所述上部結構平臺的底部設置的多個(本說明書以下僅以4個為例進行說明)浮力筒。上部結構平臺起到承載平臺的作用，并且浮力筒為底端封閉的中空混凝土預制結構，起到為所述上部結構平臺提供一部分浮力以及海底支承的作用。這種特大型混凝土構件的制作方式是分模塊地預制浮力筒模塊和上部結構平臺模塊，然后再在陸地工廠利用大型起重設施將上部結構平臺模塊與浮力筒模塊拼接形成為一個整體的預應力混凝土海洋固定平臺。上部結構平臺的面積至少為50米X50米，浮力筒模塊的直徑大致為至少8至10米。
[0041]以下參照附圖1介紹根據本發明的預應力混凝土海洋固定平臺的整體拼裝平移方法。
[0042]應當清楚，通常陸地工廠的選址會靠近海岸碼頭，這樣盡量縮短從混凝土結構預制場所到運輸船舶之間的平移距離。首先，在混凝土結構預制場所修筑平移基礎構筑物7。該平移基礎構筑物7可以是地面基礎構筑物或地上基礎構筑物，由鋼筋混凝土構筑而成，從混凝土結構預制場所的拼裝工位可以一直修筑至停泊海洋運輸船舶的碼頭。
[0043]根據本發明的技術方案，首先，在預制場所的地面基礎7上安裝兩個平移軌道I。然后，再在這兩個平移軌道I上安裝4組平移小車2。如圖1所示，地面基礎7可以高于地面8。例如，每個平移軌道I上安裝兩組平移小車2。平移小車2可以為特大型構件運輸領域中專用的平移小車，主要用于承載超重超大構件實現在水平面上的平移功能。平移小車2設有液壓頂升裝置，用于沿與地面8垂直的方向實現升降。平移軌道I可以為大型構件運輸領域中專用的平移軌道，用于與平移小車配合，引導平移小車2平穩移動。例如，平移軌道I可以從混凝土結構預制場所一直修建到海洋運輸船舶(圖中未示出)上的堆放位置。
[0044]然后，經由大型起重設施在平移小車2上安裝一套預先制好的浮移工裝3。
[0045]浮移工裝3的基本結構與半潛舶(半潛駁)類似，但是沒有動力驅動。例如，浮移工裝可以包括多個海水壓