CN105523477B - 一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法，在海洋自升式钻井平台下水钻好桩后，将两个桁架式桩腿分段在船台上先预合拢成一个总段(高约70米、三角边长13米、总重约550吨)；然后，配好吊装的绳具和索具；最后，利用3000t浮吊的副钩(安全负荷为750t)将桩腿总段从船台处吊运至钻井平台围井处，借助拖轮和缆绳将浮吊定好位，桩腿总段下端开始与前一桩腿分段顶端对位焊接，待总段焊接牢固后，方可拆除吊装用具。本发明的桩腿总段接桩方法，有效地减少桩腿接桩的高空搭架、焊接、搬运等做作业，离地面约100米高；同时，浮吊吊运次数减少了一半；吊点的合理设置，保证桩腿总段受力均匀；此方法既保证安全作业，又大大降低生产成本，还保证桩腿的建造质量。

Description

一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法

技术领域

本发明涉及大型工程的大吨位结构物在水域上进行高空吊运、定位、装配、焊接等作业，具体涉及一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法。

背景技术

随着石油行业的兴起，国内外的许多船厂都竞争承建自升式钻井平台，其造价极高，钻井和生活设备很多。桩腿是自升式钻井平台的重要支撑和升降结构，桩腿的建造质量直接影响到钻井平台的安全性，国内外的规范对桩腿的建造都有严格要求，间接增加了施工难度。另外，桩腿的尺寸和重量均较大，如400英尺自升式钻井平台有3根桩腿，参数为高约165米、三角边长13米、总重约1300吨。由于受到厂区门吊吊重和吊高的限制，一般将单根桩腿划分成4至6个分段分别单独建造，然后将桩腿分段立起来依次按照顺序合拢。一般情况下，将桩腿下部的两个分段在陆地上用门吊吊运合拢；后几个分段待平台下水站桩后，利用浮吊依次吊运合拢。以往，很多船厂遇到浮吊接桩时，受到浮吊的吊高、吊重、吊幅的限制，常常将桩腿分段依次单独吊运接桩，每次吊运一个分段的成本很高。

因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中自升式钻井平台的桩腿由于受到吊机的吊高及吊重的限制，无法在陆地上完成所有桩腿分段的合拢，上部剩余的桩腿分段需待钻井平台下水后利用浮吊水上合拢的情况，上部剩余的桩腿分段越多，浮吊吊运合拢作业的次数越多，相应生产的成本及作业危险性大大增加了。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法，具体包括以下步骤：

（1）将桩腿分段在900t门吊下的船台上预合拢成桩腿总段：在预合拢场地铺设好钢板，将下部桩腿分段吊运至铺设好的钢板上，利用门吊将上部桩腿分段吊运至下部桩腿分段的上方，当合拢口齿距间隙、垂直度满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有60t±5 t的荷载，当合拢口齿条焊接达到1/2焊接量时，即可摘钩；

（2）3000t浮吊压载到位，吊臂变幅调整至预定角度，挂配吊装索具，利用3000t浮吊副钩将桩腿总段从船台处吊运至钻井平台围井处，通过船上锚缆***将浮吊精确移位至预吊桩腿上方，大钩垂直下降起吊；

（3）起吊桩腿离开地面，原地通过预先设好的缆风绳进行旋转一定角度，使其主弦管朝向与预定位置一致；

（4）大钩慢慢提升至既定高度，提升至接桩状态大钩距水面165±2m，变幅角度69°-69.66°；

（5）浮吊进入预定接桩区域后锚泊定位，锚泊好浮吊后，通过收放前后、左右各锚链长度，向既定方向进行移位，当桩腿移至合拢口上方时，应首先保证至少一根缆风绳进入桩腿内部，处于合拢平台的施工人员通过缆风绳将桩腿方向基本调正；

（6）桩腿精确定位：在合拢口处，将各向锚链收紧，通过点动下钩、变幅趴臂就能精确定位；

（7）桩腿合拢封固：当合拢口齿距间隙、垂直度满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有120t±5 t的荷载，最后3个吊点逐个进行摘钩。

步骤（2）中，吊臂变幅调整至预定角度69°-69.66°。

桩腿的上部最后两个分段在陆地上预合拢成一个总段，充分利用3000t浮吊的优势，将其吊运至钻井平台的围井处，进行水上接桩作业。相当于一次性将两个桩腿分段吊运合拢，并且已在陆地上将两分段的对接缝焊接和检查完成，既将总的浮吊吊运次数减少一半，还减少了一半的水上高空作业。

本发明的有益效果：本发明针对桩腿分段水上合拢对于浮吊能力的依赖性，充分利用浮吊的吊运能力，将上部剩余的每两个相对应桩腿预分段合拢成一个总段，相当于将原来高空的作业次数减半，可以有效地降低了桩腿分段合拢的周期，明显地节省了桩腿生产建造成本，大大地减少了现场高空作业的频率，减少不良的自然因素对桩腿合拢的干扰，保证桩腿的建造质量，能够缩短整个自身式钻井平台的建造周期。

附图说明

图1为桩腿总段吊点布置示意图。

图2为桩腿总段吊具选取示意图。

图3为本发明浮吊吊运路线示意图。

图4为本发明浮吊向预定接桩位置拖动示意图。

图5为本发明桩腿总段水上接桩示意图。

1、桩腿总段，2、吊耳，3、浮吊吊钩，4、环形吊带，5、环形吊带，6、宽体卸扣，7、缆风绳，8、主弦管，9、浮吊副钩。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

本发明的一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法，如图1所示，提前在桩腿总段1上部分段的顶部焊接6个特制的100t吊耳2，离顶端约10m的距离，为浮吊吊钩3在定位接桩时高度方向上的调节留出余量。

如图2所示，桩腿总段1吊运前，提前准备这些吊具：200t迪尼玛高强度环形吊带4，单根长度10m，共3条；100t迪尼玛高强度环形吊带5，单根长度6m，共3条；110t高强度宽体卸扣6，共6个。

两个高约35米、三角边长13米、重量约270吨的桩腿分段在900t门吊下的船台上预合拢成一个高约70米、三角边长13米、重量约550吨的桩腿总段。

预合拢主要流程：在预合拢场地铺设好30mm钢板，由于桩腿分段底部与地面接触的面积不到1平方米，地面承受的压强很大，铺设的钢板可将压力分散；将下部桩腿分段利用900t吊运至铺设好的钢板上，调平后在三角处拉3根防倾风绳，防止其遇到大风倾倒造成危险事故；提前在分段的上端用钢管架搭设施工平台。利用900t 门吊将上部桩腿分段吊运至下部桩腿分段的上方，起重指挥负责下令精确定位，此时应当尽量减缓吊钩向下运动的速度；桩腿合拢口处的施工人员做好接桩准备，预先设放好液压千斤顶、封固马板等施工工具；当合拢口齿距间隙、垂直度等满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有60t 左右的荷载，即钩头受力约200t；合拢口齿条焊接达到1/2焊接量时，即可摘钩，3个吊点逐个进行；齿条焊接完成后，散装斜撑管、舾装件、冲桩管等。质量检查完成并相应的材料准备后，利用门吊将总段吊运至地基坚固的码头附近。

浮吊压载到位，吊臂变幅调整至预定角度（尽量调至最大69.66°，以便在桩腿精确定位中可做扩副变幅操作，这样能同时完成水平距离和高度间距的双重调整），挂配吊装索具，如图2示，利用3000t浮吊副钩9(安全负荷为750t)将桩腿总段从船台处吊运至钻井平台围井处，岸上起重工下令指挥，船上负责操作，通过锚缆***将浮吊精确移位至预吊桩腿上方，大钩垂直下降，轻微起吊受力并观测调整使3 向各吊带受力平衡，并尽量确保起吊后桩腿垂直并且下部合拢口水平，方便高空接桩对合精度控制。

如图3所示，起吊桩腿离开地面1m 左右，原地通过预先设好的缆风绳7进行旋转一定角度，使其主弦管8朝向与预定位置大概一致，减少高空大幅度的旋转调整定位。

岸上起重工指挥下令，大钩慢慢提升至既定高度（建议提升至接桩状态大钩距水面约165m，变幅角度69.66°），并观测船舶浮态，参考配载要求保证纵横倾不超差。

3条预备拖轮根据引水员要求就位，抛锚艇依次起顺流、逆流方向的尾锚，并将3000t 浮吊脱离码头，并调整方向进入主航道，向预定接桩位置拖动，如图4所示。

浮吊进入预定接桩区域后，根据附件抛锚示意图进行锚泊定位，抛锚时原则上先抛顶流方向的两支锚，最后抛逆流方向的两支锚；锚泊好浮吊后，通过收放前后、左右各锚链长度，向既定方向进行移位，当桩腿基本移至合拢口上方时，应首先保证至少一根缆风绳7进入桩腿内部，处于合拢平台的施工人员通过缆风绳将桩腿方向基本调正。

桩腿精确定位：在合拢口处，起重工指挥负责下令精确定位，此时应当尽量减少浮吊的左右动作，将各向锚链收紧，通过点动下钩、变幅趴臂就能精确定位同时桩腿合拢施工人员做好接桩准备，预先设放好液压千斤顶、封固马板等施工工具。

桩腿合拢封固：当合拢口齿距间隙、垂直度等满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有120t 左右的荷载，即钩头受力约430t，涨落潮对浮吊升沉和钩头受力的影响，通过调整升、降钩头完成。剩余的接桩工作与上述的分段预合拢流程相似，不再详述，如图5所示。

摘钩：摘钩工作应由取得相关作业证书的专业人员完成（蜘蛛人），摘钩应3 个点逐个进行，原则上先摘卸靠近浮吊侧的，最后摘卸最外面的点，单个点处上下两个吊点应由下至上逐个摘卸。

至此，桩腿接桩浮吊作业基本完成，使用抛锚艇进行起锚，拖轮拖带浮吊至码头区域重新锚泊定位，吊装下一个桩腿总段，然后重复以上动作完成其他桩腿的接桩工作。

对于上述的主要步骤，每一步均需详细的设计与评估，确认无误后方可实施。对于不同规格的桩腿，吊具可做适当的调整。

Claims (2)

1.一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）将桩腿分段在900t门吊下的船台上预合拢成桩腿总段：在预合拢场地铺设好钢板，将下部桩腿分段吊运至铺设好的钢板上，利用门吊将上部桩腿分段吊运至下部桩腿分段的上方，当合拢口齿距间隙、垂直度满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有60t±5 t的荷载，当合拢口齿条焊接达到1/2焊接量时，即可摘钩；

（2）3000t浮吊压载到位，吊臂变幅调整至预定角度，挂配吊装索具，利用3000t浮吊副钩将桩腿总段从船台处吊运至钻井平台围井处，通过船上锚缆***将浮吊精确移位至预吊桩腿上方，大钩垂直下降起吊；

（3）起吊桩腿离开地面，原地通过预先设好的缆风绳进行旋转一定角度，使其主弦管朝向与预定位置一致；

（4）大钩慢慢提升至既定高度，提升至接桩状态大钩距水面165±2m，变幅角度69°-69.66°；

（5）浮吊进入预定接桩区域后锚泊定位，锚泊好浮吊后，通过收放前后、左右各锚链长度，向既定方向进行移位，当桩腿移至合拢口上方时，应首先保证至少一根缆风绳进入桩腿内部，处于合拢平台的施工人员通过缆风绳将桩腿方向基本调正；

（6）桩腿精确定位：在合拢口处，将各向锚链收紧，通过点动下钩、变幅趴臂就能精确定位；

（7）桩腿合拢封固：当合拢口齿距间隙、垂直度满足精度要求后，进行焊前预热并焊接封固马板，封固马板施焊的过程中，保证对接口有120t±5 t的荷载，最后3个吊点逐个进行摘钩。

2.根据权利要求1所述的一种利用3000t浮吊进行桩腿接桩的方法，其特征在于：步骤（2）中，吊臂变幅调整至预定角度69°-69.66°。