CN115675769A - 坐底式可移动海上平台及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开坐底式可移动海上平台及其工作方法，发明所述坐底式可移动海上平台，包括坐底式组件和锚定组件，坐底式组件包括沉浮体、用于安装作业的作业平台和沉浮调节件，沉浮体内形成可容纳水的沉浮压载水舱，沉浮体底部形成与沉浮压载水舱和外界环境连通的排注水口，作业平台设置在沉浮体上方，沉浮调节件设置在沉浮体和作业平台之间以支撑作业平台，沉浮调节件内形成调节压载水舱，且调节压载水舱与沉浮压载水舱连通，以通过排注水口向调节压载水舱内排注水，以使得坐底式组件上浮或下沉。锚定组件端与坐底式组件相连，另一端能够锚固于海底。根据本发明的坐底式可移动海上平台，能够稳定上浮、下沉以及方便转移，可应对各种情况，适应性广。

Description

坐底式可移动海上平台及其工作方法

技术领域

本发明涉及海上平台技术领域，尤其涉及坐底式可移动海上平台及其工作方法。

背景技术

海上平台是高出海面且具有水平台面的桁架构筑物，供进行生产作业或其他活动用。

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术。海上风电是风电技术的前沿，也是国际风电产业发展的重点领域。整体而言，海上风电仍处于发展初期，目前主流的风机机组形式，按照基础形式来分主要分为以下几大类：重力式基础、单桩式基础、三脚架式基础、导管架式基础、多桩式基础、筒形基础和漂浮式基础等。

海上风电机组安装相对于陆上风电机组安装有较高的技术难度，是海上风电场建设的关键技术之一。当前海上风电安装平台的体积通常较大且为锥形结构，方便桩靴***海底的同时可对平台进行良好支撑，但对于工作时会受到海上风场较大风浪影响的海上风电安装平台来说，在桩靴***海底及平台正常工作的过程中，这种桩靴的支撑能力较差，会影响海上风电安装平台的稳定工作。且面临着不能迅速插拔桩和难以拔出等问题，给海上平台自身的作业完成后的转移带来较多麻烦。

此外，船舶运营过程中，船舶的下沉上浮及压缩空气排压载***是平台沉浮作业的核心***，船舶浮力调节***在船舶运营过程中显得极为重要。海上风电安装起重平台（船）在进行浮沉作业的过程中，海上风电安装起重平台（船）需要保持均匀沉浮，坐底后需进行自由液面修正以平衡倾覆力矩，进而提高稳定性。

如中国专利CN108252286B所公开的“坐底式水上平台及其水上运输安装方法”，其公开了坐底式平台在海上安装过程中当出现上部平台某一边或某一角不水平时，可以通过调高简节结构进行调节上部平台的水平度。方法是：四个调高简节结构的调高升降机构同步顶升调高钢筒,顶升到一定的设定压力(目的是让四个浮力筒结构的受到的设定压力基本一致) ，对某一边或某一角的水平度需要顶升的调高升降机构继续加压顶升，至四个调高钢筒的上端法兰面水平度基本一致，四个浮力筒结构的受到的压力基本一致。

又如中国专利CN107685838A所公开的“半潜式起重平台的压载***及其压载方法”，其公开了一种半潜式起重平台失去平衡时，如何克服倾覆力矩以调整平衡的方法，在平台一侧具有向下的倾覆力矩时，将平台该侧立柱高位压载舱内的压载水依靠重力排出，并向平台另一侧立柱的低位压载舱内注水，以使平台恢复平衡状态；在平台一侧具有向上的倾覆力矩时，向平台该侧立柱的低位压载舱注水，并将平台另一侧立柱高位压载舱的压载水排出,以使平台恢复平衡状态。

如上所述，现有的海上风电安装起重平台（船）暂时没有相应的较为精确的浮力调节计算***，因而无法达到准确调节平台沉浮与平衡，以适应不同工况效果，即不利于后续的海上风电安装起重平台（船）的制造和提高海上风电安装起重平台（船）的性能。

发明内容

本发明的一个优势在于提供坐底式可移动海上平台及其工作方法，所述坐底式可移动海上平台能够稳定上浮、下沉以及方便转移，可应对各种情况，适应性广。

本发明的另一个优势在于提供一种坐底式可移动海上平台及其工作方法，其中所述坐底式可移动海上平台在工作时，在沉浮时，能够保持良好的平衡。

为达到本发明以上至少一个优势，本发明的一个优势在于提供坐底式可移动海上平台，包括：一坐底式组件，所述坐底式组件包括一沉浮体、一用于安装作业的作业平台和沉浮调节件，所述沉浮体内形成可容纳水的沉浮压载水舱，所述沉浮体底部形成与所述沉浮压载水舱和外界环境连通的排注水口，所述作业平台设置在所述沉浮体上方，所述沉浮调节件设置在所述沉浮体和所述作业平台之间以支撑所述作业平台，所述沉浮调节件内形成调节压载水舱，且所述调节压载水舱与所述沉浮压载水舱连通，以通过与所述沉浮压载水舱连通的所述排注水口向所述调节压载水舱内排注水，以使得所述坐底式组件上浮或下沉；以及，

一锚定组件，所述锚定组件一端与所述坐底式组件相连，另一端能够锚固于海底。

根据本发明一实施例，所述沉浮体被构造成正八棱柱状，所述沉浮体中部形成有上下贯通的防垂荡通道。

根据本发明一实施例，所述沉浮体内底壁形成有水泥层。

根据本发明一实施例，所述沉浮调节件包括多个支撑柱，多个所述支撑柱设置在所述沉浮体和所述作业平台之间以支撑所述作业平台，所述支撑柱内形成有所述调节压载水舱，且沿由下至上的方向，所述支撑柱的截面尺寸中部较小而两端部较大。

根据本发明一实施例，所述沉浮调节件包括多个呈圆柱状的沉浮调节筒，多个所述沉浮调节筒间隔且对称设置在所述沉浮体上方，所述沉浮调节筒内形成有所述调节压载水舱。

根据本发明一实施例，圆柱状的所述沉浮调节筒的轴线保持在八棱柱状的沉浮体侧面上。

根据本发明一实施例，所述支撑柱内设置有呈放射状布置的加强筋。

根据本发明一实施例，所述作业平台与所述支撑柱对应的支撑区域内加强筋对应呈放射状布置。

根据本发明一实施例，所述坐底式组件包括多个储备浮力箱，多个所述储备浮力箱沿所述沉浮体周向间隔设置且位于所述沉浮体上方，所述储备浮力箱内形成有储备浮力腔。

根据本发明一实施例，所述锚定组件包括多个定位锚定件和/或一临时锚定件；多个所述定位锚定件沿所述坐底式组件的周向间隔设置，所述定位锚定件包括一锚绞机、一定位绳、一上导向轮、一下导向轮、一锚存取架和一定位锚，所述上导向轮、下导向轮和所述锚储存架沿由上至下的方向依次设置在所述坐底式组件，所述定位绳一端与所述锚绞机相连且至少部分缠绕在所述锚绞机，另一端绕过所述上导向轮上方和所述下导向轮下方后与所述定位锚相连，所述定位锚可存取的安装于所述锚存取架；所述临时锚定件包括一弃锚器、一锚链、一用于存储锚链的锚链舱、一止链器和一临时锚，所述锚链一端与所述弃锚器可拆卸相连且至少部分松弛地设置在所述锚链舱内，另一端穿过所述止链器后与所述临时锚相连。

根据本发明一实施例，所述坐底式可移动海上平台包括一拖航组件，所述拖航组件包括一主拖航船、一副拖航船和多条拖拉绳，所述拖拉绳一端与所述主拖航船相连，另一与所述坐底式组件相连，以通过所述主拖航船移动拖拉所述坐底式组件移动，所述副拖航船与所述坐底式组件相连，以推动所述坐底式组件与所述主拖航船同向移动。

根据本发明一实施例，所述坐底式可移动海上平台包括一排注水组件，所述排注水组件包括至少一空压机，所述空压机具有一大气进出口、一充气口和一抽气口，所述大气进出口与外界环境连通，所述充气口与所述沉浮压载水舱连通以向所述沉浮压载水舱内充入高压空气，以排水，所述抽气口与所述沉浮压载水舱连通，以在所述沉浮压载水舱内形成负压，以注水，所述沉浮压载水舱形成与外界环境连通的出气口。

根据本发明的另一个方面，为达到以上至少一个优势，本发明提供一种坐底式可移动海上平台的工作方法，所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括：

通过平行力系中心的计算方程组，确定作业平台上安装可以进行风电安装作业的 起吊设备后（如起重机）在水平方向的重心位置，其中平行力系中心的计算方程组如下：

其中，G₁为未安装起吊设备的作业平台重心在水平方向上的位置，即作业平 台的几何中心，G₂为起吊设备的重心在水平方向上的位置即起吊设备底座的几何中心，G₀为 安装起吊设备后的作业平台重心在水平方向上的位置， L₁为G₁到G₀的水平距离，单位为m， L₂为G₂到G₀的水平距离，单位为m；并且确定各沉浮调节筒几何中心与确定的起吊设备的重 心位置G₀之间的水平距离，其中沉浮调节筒和安装起吊设备后的作业平台的重心位置G₀之 间的水平距离为L_j0，其中任一所述沉浮调节筒为j；

根据空间任意力系平衡方程建立的平衡方程组，确定每个沉浮调节筒浮力大小F_i，单位为N；

通过浮力计算公式求解出每个沉浮调节筒内形成有调节压载水舱的水位高度，浮力计算公式如下：

可得每个沉浮调节筒的水位高度分别为：

，

其中D为沉浮调节筒的直径，位为m；

其中t为沉浮调节筒的壁厚，单位为m；

其中H为沉浮调节筒的高度，单位为m；

其中ρ1为沉浮调节筒的密度，单位为kg/m3；

其中h_i为任意另一个所述沉浮调节筒i内位于调节压载水舱水的水位高度，单位为m；

其中ρ2为调节压载水舱水的密度，单位为kg/m³，1≤i≤8，1≤j≤7，i≠j。

根据本发明一实施例，所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括：

向每个所述沉浮调节筒内的调节压载水舱中分别注水或排水。

附图说明

图1为本发明一个角度的坐底式可移动海上平台结构示意图。

图2为本发明另一个角度的坐底式可移动海上平台结构示意图。

图3为本发明坐底式可移动海上平台的储备浮力箱、支撑柱和沉浮调节筒的布置图。

图4为定位锚件的布置示意图。

图5为本发明设置定位锚件部分的结构示意图。

图6为图5中定位锚件部分的放大示意图。

图7为本发明含临时锚件部分的结构示意图。

图8为本发明含临时锚件部分的放大示意图。

图9为本发明拖航组件的布置示意图。

图10为本发明排注水组件排水和注水时中空气和水流向示意图。

图11为本发明重载问询时的信息传递示意图。

图12为本发明一个角度的坐底式可移动海上平台结构简化示意图。

图13为本发明一个角度的坐底式可移动海上平台一个模型示意图。

图14为本发明所述坐底式可移动海上平沉浮调节筒的结构简化示意图。

图15为本发明一个角度的坐底式可移动海上平台另一个模型示意图。

附图标记：

10：坐底式组件，11：沉浮体，111：防垂荡通道，12：作业平台，13：沉浮调节件，131：支撑柱；132：：沉浮调节筒，14：储备浮力箱；

20：锚定组件，21：定位锚定件，211：锚绞机，212：定位绳，213：上导向轮，214：下导向轮，215：锚存取架，216：定位锚；22：临时锚定件，221：弃锚器，222：锚链，223：锚链舱，224：止链器，225：临时锚，226：临时锚释放线，227：释放线固定装置；

30：拖航组件，31：主拖航船，32：副拖航船，33：拖拉绳。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图11，依本发明一较佳实施例的一坐底式可移动海上平台将在以下被详细地阐述，其中所述坐底式可移动海上平台包括一坐底式组件10和一锚定组件20。

具体地，参考图1至图3，所述坐底式组件10包括一沉浮体11、一用于安装作业的作业平台12和一沉浮调节件13。

具体地，所述沉浮体11内形成可容纳水的沉浮压载水舱，所述沉浮体11底部形成与所述沉浮压载水舱和外界环境连通的排注水口。所述作业平台12设置在所述沉浮体11上方。所述沉浮调节件13设置在所述沉浮体11和所述作业平台12之间以支撑所述作业平台12。所述沉浮调节件13内形成调节压载水舱，且所述调节压载水舱与所述沉浮压载水舱连通，以通过与所述沉浮压载水舱连通的所述排注水口向所述调节压载水舱内排注水，以使得所述坐底式组件10上浮或下沉。

参考图4至图8，所述锚定组件20一端与所述坐底式组件10相连，另一端能够锚固于海底，以使得所述坐底式组件10相对于海底固定。

由此，使用本发明的所述坐底式可移动海上平台时，当需要进行作业时尤其是需要在海上进行风电机组安装作业时，先通过所述沉浮体11的排注水口向所述沉浮体11内的沉浮压载水舱和所述沉浮调节件13内的调节压载水舱内注水，以使得所述坐底式组件10平稳下沉，且在所述沉浮体11与海底接触后，通过将所述锚定组件20锚固在海底，以实现所述坐底式可移动海上平台的固定。当安装作业完成或者出现较为危险的情况时，可将所述锚定组件20从所述海底起锚，并通过所述排注水口将所述沉浮压载水舱和所述调节压载水舱内的水排出，以使所述坐底式组件10平稳上浮，进而实现所述坐底式可移动海上平台的稳定工作和安全转移，使得所述坐底式可移动海上平台能够安全稳定地应对各种情况，适应性广泛。

作为优选地，参考图3，所述沉浮体11被构造成正八棱柱状，且所述沉浮体11中部形成有上下贯通的防垂荡通道111。采用八棱柱状结构可以使所述坐底式可移动海上平台整体具有良好的稳性。同时由于海水能够从海底进入所述防垂荡通道111，且在所述防垂荡通道111内形成自由液面。由此，所述防垂荡通道111可增大所述坐底式可移动海上平台的垂荡阻尼，减小所述坐底式可移动海上平台的垂荡运动，具有稳定性高和重量轻的特点。

进一步地，所述沉浮体11内底壁形成有水泥层，用于降低所述坐底式可移动海上平台的重心，以提高其稳定性。

作为优选地，所述作业平台12也被实施为正八棱柱状结构，且所述作业平台12与所述沉浮体11的尺寸基本一致，以提高承载能力。具体地，所述作业平台12布置有可以进行风电安装作业的起吊设备，例如起重机等。所述作业平台12的中间区域可以进行风机叶片的组装等活动。

作为优选地，参考图1至图3，所述沉浮调节件13包括多个支撑柱131。多个所述支撑柱131设置在所述沉浮体11和所述作业平台12之间以支撑所述作业平台12，且沿由下至上的方向，所述支撑柱131的截面尺寸中部较小而两端部较大，以增大所述支撑柱131与所述作业平台12和所述沉浮体11之间的受力面积，使得其顶部和底部能够稳定支撑所述作业平台12。所述支撑柱131的直径随高度不同而有所变化，所述支撑柱131两端部直径加大，一方面，直径越大，稳性越好，所述坐底式可移动海上平台稳性越好，但同时随着支撑柱131直径加大，所述坐底式可移动海上平台的水性面也越大，所述坐底式可移动海上平台的水性面越大，所述坐底式可移动海上平台的波浪响应越大，所述坐底式可移动海上平台受到海浪摇晃幅度就越大，出于对所述坐底式可移动海上平台稳性和波浪响应的共同考虑，所述支撑柱131的截尺寸中部较小而两端部较大。作为优选地，所述支撑柱131除了布置有所述调节压载水舱之外，还进一步行程柴油舱、淡水舱和泵舱等。可以理解的是，所述支撑柱131直径加大的另一作用是能够增加储油量以及压载水量等增加空间。

进一步地，所述支撑柱131内设置有呈放射状布置的加强筋。所述作业平台12与所述支撑柱131对应的支撑区域内加强筋对应呈放射状布置，使得所述作业平台12和所述支撑柱131之间有较好的连续性。

所述沉浮调节件13包括多个呈圆柱状的沉浮调节筒132。多个所述沉浮调节筒132间隔且对称设置在所述沉浮体11和所述作业平台12之间，以增加所述坐底式可移动海上平台的稳定性，所述沉浮调节筒132内形成有另一所述调节压载水舱。

进一步地，圆柱状的所述沉浮调节筒132的轴线保持在八棱柱状的沉浮体11侧面上，以进一步增加所述坐底式可移动海上平台的稳定性。

作为优选地，参考图1至图3，所述坐底式组件10包括多个储备浮力箱14。多个所述储备浮力箱14沿所述沉浮体11周向间隔设置且位于所述沉浮体11上方，所述储备浮力箱14内形成有储备浮力腔。所述储备浮力箱14可以增加漂浮干舷，漂浮干舷用于储备浮力，干舷越大，储备浮力越大，所述坐底式可移动海上平台强度越好，因而设置有所述储备浮力箱14可以很好的储备浮力，进而提高所述坐底式可移动海上平台的强度。

作为优选地，参考图4至图8，所述锚定组件20包括多个定位锚定件21和/或一临时锚定件22。

具体地，参考图4至图6，多个所述定位锚定件21沿所述坐底式组件10的周向间隔设置。所述定位锚定件21包括一锚绞机211、一定位绳212、一上导向轮213、一下导向轮214、一锚存取架215和一定位锚216。所述上导向轮213、下导向轮214和所述锚存取架215沿由上至下的方向依次设置在所述坐底式组件10。所述定位绳212一端与所述锚绞机211相连且至少部分缠绕在所述锚绞机211，另一端绕过所述上导向轮213上方和所述下导向轮214下方后与所述定位锚216相连，所述定位锚216可存取的安装于所述锚存取架215。

参考图7至图8，所述临时锚定件22包括一弃锚器221、一锚链222、一用于存储锚链222的锚链舱223、一止链器224和一临时锚225。所述锚链222一端与所述弃锚器221可拆卸相连且至少部分松弛地设置在所述锚链舱223内，另一端穿过所述止链器224后与所述临时锚225相连。

作为优选地，所述弃锚器221为插闩式弃锚器。当所述坐底式可移动海上平台临时锚225定且在特殊情况下需应急起锚时，如果起锚发生故障不能及时起锚将威胁所述坐底式可移动海上平台的安全，必需立即到锚链舱223外侧操作所述弃锚器221，保证所述坐底式可移动海上平台在转移时可以安全航行。

所述止链器224为闸刀式止链器224，包括用于供所述锚链222穿过的导槽和设置在所述导槽上方用于与所述导槽配合卡住所述锚链222的可提拉的闸刀。

进一步地，所述临时锚还包括锚链提拉线226和锚链固定件227。所述锚链固定件227设置在所述作业平台12。所述锚链提拉线226一端与所述闸刀相连，另一可提拉的设置在所述锚链固定件227。当作业人员在所述作业平台12操作所述锚链提拉线226，以使所述闸刀被提起时，所述锚链222被释放。

作为优选地，参考图9，所述坐底式可移动海上平台包括一拖航组件30。所述拖航组件30包括一主拖航船31、一副拖航船32和多条拖拉绳33。所述拖拉绳33一端与所述主拖航船31相连，另一与所述坐底式组件10相连，以通过所述主拖航船31移动拖拉所述坐底式组件10移动。所述副拖航船32与所述坐底式组件10相连，以推动所述坐底式组件10与所述主拖航船41同向移动。

作为优选地，参考图10至图11，所述坐底式可移动海上平台包括一排注水组件，所述排注水组件包括至少一空压机。所述空压机具有一大气进出口、一充气口和一抽气口。所述大气进出口与外界环境连通。所述充气口与所述沉浮压载水舱连通以向所述沉浮压载水舱内充入高压空气，以将所述沉浮压载水舱内的水排出。所述抽气口与所述沉浮压载水舱连通，以在所述沉浮压载水舱内形成负压，以向所述沉浮压载水舱内注水，所述沉浮压载水舱形成与外界环境连通的出气口。

具体地，所述空压机为多个。至少一个所述空压机的大气进出口、一充气口和一抽气口分别与所述调节压载水舱连通，以实现所述调节压载水舱的排注水。

进一步地，所述排注水组件包括一柴油发电机组、一重载问询***和一重载问询指示灯。所述柴油发电机组与所述空压机相连以为所述空压机工作提供电力。所述重载问询***分别与所述柴油发电机组和所述重载问询指示灯相连，以在确定所述柴油发电机组的发电容量满足所述空压机运行条件时（即满足开启多台空压机31的功率的要求时）控制所述重载问询指示灯发光。

所述排注水组件包括一进出气控制组件和一进出水控制组件。所述进出气控制组件包括一大气进出气管件和一输送管件。所述大气进出气管件包括一大气进出气管和设置在所述大气进出管的进出阀。所述大气进出管分别与所述大气进出口和外界大气连通。所述输送管件包括一空气输送总管、一充气管、一抽气管和一排注水管。所述空气输送管的一端分别与所述充气口和所述抽气口连通，另一端分别与所述充气管和所述抽气管连通，所述抽气管设置有抽气阀，所述充气管设置有充气阀。所述排注水管分别与所述排注水口和外界环境连通，所述排注管设有排注水阀。

在需要排水时，所述充气阀、所述进出阀和所述排注水阀打开，以通过向所述沉浮压载水舱和所述调节压载水舱内充入高压空气以实现排水。

在需要注水时，所述抽气阀、所述进出阀和所述排注水阀打开，以通过向所述沉浮压载水舱和所述调节压载水舱内抽气，以形成负压，以实现快速注水。

进一步地，所述沉浮体以及所述沉浮调节件均设有与所述沉浮压载水舱以及所述调节压载水舱连通的大气排气口以及设在该大气排气口处的排大气阀。

在注水过程中，为保证所述坐底式可移动海上平台的平稳下沉，可适应性关闭排大气阀，使得所述沉浮压载水舱以及所述调节压载水舱内空气排出速度变慢，

从而使得注水速度变慢，进而降低所述坐底式可移动海上平台的下沉速度，使其平稳下沉。

反之，在排水过程中，为保证所述坐底式可移动海上平台的平稳上浮，降低上浮速度，可适应性打开排大气阀，从而使得所述沉浮压载水舱以及所述调节压载水舱内空气排出速度慢，从而使得排水速度变慢，进而降低所述坐底式可移动海上平台的上浮速度，使其平稳上浮。

本发明的所述坐底式可移动海上平台能够在海上风电场进行各项风电工程作业，功能主要包括10兆瓦(及以下)海上风机的基座、支撑塔架、机舱及叶片的吊装和风机基础等施工作业，用于风机储存、组装和安装，包括坐底状态下风机船上组装和吊装灯以及其他海上吊装作业，同时可用于浮式起重作业（600吨）和坐底式起重作业（≥600吨），增强了所述坐底式可移动海上平台在目标海域的适用性。

所述坐底式可移动海上平台主要适用于泥质粉沙或淤泥质地表承载力较低的海床条件海域，坐底作业最大水深为52米(包括平台陷入海床的深度以及考虑最大潮汐的影响，最终取决于气隙计算结果)，无冰区作业。

所述坐底式可移动海上平台的完整稳性、破舱稳性、坐底稳性和沉浮稳性均符合船1级社的要求。

再参考图12-图15，根据本发明的另一个方面，本发明提供一种坐底式可移动海上平台的工作方法，其中所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括以下步骤：

S1001，通过平行力系中心的计算方程组，确定所述作业平台12上安装可以进行风 电安装作业的起吊设备900后（如起重机）在水平方向的重心位置，其中所述平行力系中心 的计算方程组（1）如下：

其中，G₁为未安装起吊设备的所述作业平台12重心 在水平方向上的位置，即所述作业平台12的几何中心，G₂为起吊设备的重心在水平方向上 的位置即所述起吊设备底座的几何中心，G₀为安装所述起吊设备后的所述作业平台12重心 在水平方向上的位置， L₁为G₁到G₀的水平距离，单位为m，L₂为G₂到G₀的水平距离，单位为m；

并且确定各所述沉浮调节筒13几何中心与确定的起吊设备的重心位置G₀之间的水平距离，其中所述沉浮调节筒13和安装起吊设备后的所述作业平台12的重心位置G₀之间的水平距离为L_j0，其中任意一个所述沉浮调节筒13为j。

所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括以下步骤：

S1002，根据空间任意力系平衡方程建立的平衡方程组，确定每个所述沉浮调节筒13浮力大小；

在上述至少一个实施例中，所述坐底式可移动海上平台有8个所述沉浮调节筒13，因此，可以通过空间任意力系平衡方程建立8个平衡方程组群定8个所述沉浮调节筒13浮力大小，其中平衡方程组如下：

，其中L_ji为任一所述沉浮调节筒13（j）和任意另 一个所述沉浮调节筒13（i）之间的水平距离，单位为m。

所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括以下步骤：

S1003，通过浮力计算公式求解出每个所述沉浮调节筒13内形成有所述调节压载水舱的水位高度，浮力计算公式如下：

可得8个所述沉浮调节筒13的水位高度分别为：

，

其中D为所述沉浮调节筒13的直径，位为m；

其中t为所述沉浮调节筒13的壁厚，单位为m；

其中H为所述沉浮调节筒13的高度，单位为m；

其中ρ1为所述沉浮调节筒13的密度，单位为kg/m3；

其中h_i为任一所述沉浮调节筒13（标为i）内位于所述调节压载水舱水的水位高度，单位为m；

其中ρ2为调节压载水舱水的密度，单位为kg/m3；

其中F_i任一所述沉浮调节筒13（i）的浮力，单位为N。

优选地，（1≤i≤8），1≤j≤7，i≠j。

S1004，向每个所述沉浮调节筒13内的调节压载水舱中分别注水或排水，以平衡所有所述沉浮调节筒13倾覆力矩，以提高所述作业平台12稳定性。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (14)

1.坐底式可移动海上平台，其特征在于，包括：

一坐底式组件，所述坐底式组件包括一沉浮体、一用于安装作业的作业平台和沉浮调节件，所述沉浮体内形成可容纳水的沉浮压载水舱，所述沉浮体底部形成与所述沉浮压载水舱和外界环境连通的排注水口，所述作业平台设置在所述沉浮体上方，所述沉浮调节件设置在所述沉浮体和所述作业平台之间以支撑所述作业平台，所述沉浮调节件内形成调节压载水舱，且所述调节压载水舱与所述沉浮压载水舱连通，以通过与所述沉浮压载水舱连通的所述排注水口向所述调节压载水舱内排注水，以使得所述坐底式组件上浮或下沉；以及，

一锚定组件，所述锚定组件一端与所述坐底式组件相连，另一端能够锚固于海底。

2.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述沉浮体被构造成正八棱柱状，所述沉浮体中部形成有上下贯通的防垂荡通道。

3.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述沉浮体内底壁形成有水泥层。

4.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述沉浮调节件包括多个支撑柱，多个所述支撑柱设置在所述沉浮体和所述作业平台之间以支撑所述作业平台，所述支撑柱内形成有所述调节压载水舱，且沿由下至上的方向，所述支撑柱的截面尺寸中部较小而两端部较大。

5.根据权利要求4所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述沉浮调节件包括多个呈圆柱状的沉浮调节筒，多个所述沉浮调节筒间隔且对称设置在所述沉浮体上方，所述沉浮调节筒内形成有所述调节压载水舱。

6.根据权利要求5所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，圆柱状的所述沉浮调节筒的轴线保持在八棱柱状的沉浮体侧面上。

7.根据权利要求4至6中任一所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述支撑柱内设置有呈放射状布置的加强筋。

8.根据权利要求7所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述作业平台与所述支撑柱对应的支撑区域内加强筋对应呈放射状布置。

9.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，坐底式组件包括多个储备浮力箱，多个所述储备浮力箱沿所述沉浮体周向间隔设置且位于所述沉浮体上方，所述储备浮力箱内形成有储备浮力腔。

10.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，所述锚定组件包括多个定位锚定件和/或一临时锚定件；多个所述定位锚定件沿所述坐底式组件的周向间隔设置，所述定位锚定件包括一锚绞机、一定位绳、一上导向轮、一下导向轮、一锚存取架和一定位锚，所述上导向轮、下导向轮和所述锚存取架沿由上至下的方向依次设置在所述坐底式组件，所述定位绳一端与所述锚绞机相连且至少部分缠绕在所述锚绞机，另一端绕过所述上导向轮上方和所述下导向轮下方后与所述定位锚相连，所述定位锚可存取的安装于所述锚存取架；所述临时锚定件包括一弃锚器、一锚链、一用于存储锚链的锚链舱、一止链器和一临时锚，所述锚链一端与所述弃锚器可拆卸相连且至少部分松弛地设置在所述锚链舱内，另一端穿过所述止链器后与所述临时锚相连。

11.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，包括一拖航组件，所述拖航组件包括一主拖航船、一副拖航船和多条拖拉绳，所述拖拉绳一端与所述主拖航船相连，另一与所述坐底式组件相连，以通过所述主拖航船移动拖拉所述坐底式组件移动，所述副拖航船与所述坐底式组件相连，以推动所述坐底式组件与所述主拖航船同向移动。

12.根据权利要求1所述的坐底式可移动海上平台，其特征在于，包括一排注水组件，所述排注水组件包括至少一空压机，所述空压机具有一大气进出口、一充气口和一抽气口，所述大气进出口与外界环境连通，所述充气口与所述沉浮压载水舱连通以向所述沉浮压载水舱内充入高压空气，以排水，所述抽气口与所述沉浮压载水舱连通，以在所述沉浮压载水舱内形成负压，以注水，所述沉浮压载水舱形成与外界环境连通的出气口。

13.坐底式可移动海上平台的工作方法，其特征在于，所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括：

通过平行力系中心的计算方程组，确定作业平台上安装可以进行风电安装作业的起吊 设备后在水平方向的重心位置，其中平行力系中心的计算方程组如下：

其 中，G₁为未安装起吊设备的作业平台重心在水平方向上的位置，即作业平台的几何中心，G₂ 为起吊设备的重心在水平方向上的位置即起吊设备底座的几何中心，G₀为安装起吊设备后 的作业平台重心在水平方向上的位置， L₁为G₁到G₀的水平距离，单位为m，L₂为G₂到G₀的水平 距离，单位为m；并且确定各沉浮调节筒几何中心与确定的起吊设备的重心位置G₀之间的水 平距离，其中沉浮调节筒和安装起吊设备后的作业平台的重心位置G₀之间的水平距离为 L_j0，其中任一所述沉浮调节筒为j；

根据空间任意力系平衡方程建立的平衡方程组，确定每个沉浮调节筒浮力大小F_i，单位为N；

通过浮力计算公式求解出每个沉浮调节筒内形成有调节压载水舱的水位高度，浮力计算公式如下：

可得每个沉浮调节筒的水位高度分别为：

，

其中D为沉浮调节筒的直径，位为m；

其中t为沉浮调节筒的壁厚，单位为m；

其中H为沉浮调节筒的高度，单位为m；

其中ρ1为沉浮调节筒的密度，单位为kg/m³；

其中h_i为任意另一个所述沉浮调节筒i内位于调节压载水舱水的水位高度，单位为m；

其中ρ2为调节压载水舱水的密度，单位为kg/m³，1≤i≤8，1≤j≤7，i≠j。

14.根据权利要求13所述坐底式可移动海上平台的工作方法，其特征在于，所述坐底式可移动海上平台的工作方法包括：

向每个所述沉浮调节筒内的调节压载水舱中分别注水或排水。

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