一种海洋浮塔的塔架结构的制作方法

本发明涉及海洋浮塔
技术领域：
，具体为一种海洋浮塔的塔架结构。
背景技术：
：随着科技的发展，海洋作业越来越普及，在进行海洋作业时，通常需要搭建海上平台，以方便工作人员作业、生活。现有技术中，大部分海上平台都是直接在固定的位置打桩，然后用多个浮箱拼接成固定式的工作平台。随着科技的进步，现在也有可在海上漂浮的非固定式的浮塔。在浮塔上通常设置有塔架，用于海上信号传输、船只导航、海洋数据参数观测等。现有的塔架结构，大多数都是采用中空的钢管拼接而成，且两条钢管之间交叉时，在交点处并没有横向钢管进一步连接固定，因此塔架结构的整体结构不稳固。技术实现要素：本发明的目的在于提出一种海洋浮塔的塔架结构，旨在解决现有技术中的塔架结构的整体结构不稳固的技术问题。为实现上述目的，本发明提出一种海洋浮塔的塔架结构，包括桁架塔体，所述桁架塔体包括多个水平支撑架和设置在相邻两个所述水平支撑架之间的倾斜支撑架，所述水平支撑架和所述倾斜支撑架均由多个钢管柱拼接而成；若干条所述钢管柱首尾连接形成多边形的所述水平支撑架；两条所述钢管柱拼接组成人字形支架，若干个所述人字形支架依次连接形成所述倾斜支撑架；所述人字形支架与所述水平支撑架上的钢管柱拼接成首尾连接的三角形结构。优选地，所述钢管柱的内部设置有混凝土，所述混凝土内埋设有压力传感器，所述压力传感器通过数据线束与显示终端连接。优选地，所述压力传感器为微弯型光纤压力传感器，且所述压力传感器设置在所述钢管柱的中轴线上。优选地，所述水桁架塔体包括从上到下依次设置的第一水平支撑架、第一倾斜支撑架、第二水平支撑架、第二倾斜支撑架、第三水平支撑架、第三倾斜支撑架和第四水平支撑架；所述第一水平支撑架的宽度w1＜所述第二水平支撑架的宽度w2＜所述第三水平支撑架的宽度w3＜所述第四水平支撑架的宽度w4。优选地，所述第三水平支撑架的宽度w3：所述第四水平支撑架的宽度w4＝1：1.5～3。优选地，组成所述水平支撑架的若干条所述钢管柱的长度均相等；组成所述倾斜支撑架的若干条所述钢管柱的长度均相等。优选地，所述钢管柱之间通过连接关节连接，所述连接关节包括球形关节和若干条设置在所述球形关节上的连接管体。优选地，所述连接管体的一端与所述球形关节连接，另一端设置有第一法兰，所述第一法兰开设有第一螺栓孔；所述钢管柱与所述连接管体连接的一端设置有与所述第一法兰相适配的第二法兰，所述第二法兰开设有与所述第一螺栓孔相对应的第二螺栓孔；固定螺栓穿过所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔后，固定螺母固定在所述固定螺栓上，以将所述连接管体和所述钢管柱连接固定。优选地，所述钢管柱的外壁涂覆有防腐蚀涂层。优选地，所述防腐蚀涂层的厚度为125μm～285μm。本发明一种海洋浮塔的塔架结构，具有以下有益效果：1、设置由水平支撑架和倾斜支撑架组成的桁架塔体，使塔架结构的拼接、制造更加简单，且所拼接成的结构更加稳固。水平支撑架和倾斜支撑架都是由若干条钢管柱拼接而成，因此方便塔架结构的制造、生产，拼接前的塔架结构仅为独立、分体的若干条钢管柱，因此方便运输。每两条钢管柱之间的交点均为一个节点，而该节点均与水平支撑架连接，即每两条钢管的交点处均有水平支撑架连接固定；而且每个人字形支架均与水平支撑架上对应的钢管柱组成结构非常稳固的三角形结构，因此塔架结构的整体结构更加稳固。2、每条钢管柱内部都浇筑有混凝土，使钢管柱的强度更高、塔架结构更稳固；在混凝土内还预埋有压力传感器，可以方便测量钢管柱受到的压力，实时监控钢管柱的应力，方便了解、判断塔架结构的牢固性，以及时作出应对措施，因此能进一步提高钢管柱的安全性和可靠性；压力传感器与钢管柱内壁任意一点的间距相等可以使压力传感器能更准确地测量钢管柱所受的压力，且能更好地测量钢管柱各个方向受到的压力。3、塔架结构的整体形状为上窄下宽的结构，通过从上到下宽度逐渐增加，使宽度较大的部分能对上面宽度较小的部分起一定的支撑作用，因此整个塔架结构更加稳固、承载力更大。4、设置有连接关节来连接钢管柱，可以方便组装和拆卸塔架结构，且后期维护成本更低；通过连接关节连接钢管柱，可以提高钢管柱连接节点的结构稳定性，避免焊接部位容易断开、造成结构不稳固。5、连接关节包括球形关节和若干条设置在球形关节上的连接管体，首先可根据需求设置不同数量的连接管体，因此更加方便加工，易标准化、批量生产，从而提高生产效率，降低生产成本；其次，若干条连接管体之间通过球形连接，可以使各条连接管体受到的力汇聚在球形关节上，然后相互抵消，从而提高连接关节的稳定性，进而提高塔架结构的稳定性；第三，球形关节的受力较为均匀，因此连接关节的稳定性更强、使用寿命更长，从而使塔架结构更为牢固；第四，连接关节包括球形关节，可以方便在球形关节上设置多条连接管体，且设置的位置较容易满足与多条钢管柱连接；第五，设置连接关节可方便批量化、标准化生产，从而保证生产质量，从而提高塔架结构的质量稳定性，避免由于各个连接处的连接质量不稳定、不统一造成塔架结构不稳固。6、为了避免钢管柱容易被腐蚀、造成塔架结构容易损坏，本技术方案在钢管柱的外壁贴合设置有防腐蚀涂层。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明塔架结构的结构示意图；图2为本发明塔架结构的正视结构示意图；图3为本发明人字形支架的结构示意图；图4为本发明连接关节的结构示意图；图5为本发明钢管柱与连接管体连接处的剖面结构示意图；图6为本发明钢管柱与连接管体连接处的剖面结构爆炸示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1桁架塔体1311第二螺栓孔11水平支撑架132防腐蚀涂层111第一水平支撑架14混凝土112第二水平支撑架15压力传感器113第三水平支撑架16连接关节114第四水平支撑架161球形关节12倾斜支撑架162连接管体121人字形支架1621第一法兰123第一倾斜支撑架16211第一螺栓孔124第二倾斜支撑架17固定螺栓125第三倾斜支撑架18固定螺母13钢管柱2安装平台131第二法兰21通孔本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。如图1至图6所示，一种海洋浮塔的塔架结构，包括桁架塔体1，桁架塔体1包括多个水平支撑架11和设置在相邻两个水平支撑架11之间的倾斜支撑架12，水平支撑架11和倾斜支撑架12均由多个钢管柱13拼接而成；若干条钢管柱13首尾连接形成多边形的水平支撑架11；两条钢管柱13拼接组成人字形支架121，若干个人字形支架121依次连接形成倾斜支撑架12；人字形支架121与水平支撑架11上的钢管柱11拼接成首尾连接的三角形结构。桁架塔体1包括水平支撑架11和倾斜支撑架12，正常状态下，水平支撑架11与地面保持水平，倾斜支撑架12可设置在水平支撑架11的上方或下方。当桁架塔体1仅包括一个倾斜支撑架12时，可在该倾斜支撑架12的上方和下方均设置有水平支撑架11，以保证整个桁架塔体1的结构稳定性。当桁架塔体1包括若干个水平支撑架11和若干个倾斜支撑架12时，可在每相邻两个水平支撑架11之间设置一个倾斜支撑架12，且桁架塔体1的上端和下端均为水平支撑架11；所以当水平支撑架11的数量为四个时，倾斜支撑架12的数量为三个。水平支撑架11由若干条钢管柱13首尾连接而成，当钢管柱13的数量为四条，则拼接成四边形的水平支撑架11，若钢管柱13的数量为六条，则拼接成六边形的水平支撑架11。钢管柱13为圆柱形结构，如此设置可以更好地削弱风力。倾斜支撑架12由若干个人字形支架121依次连接形成，人字形支架121由两条钢管柱13拼接而成，且该两条钢管柱13的一端连接在一起、另一端间隔一定距离以形成人字形结构。一个人字形支架121与水平支撑架11内的其中一根钢管柱12拼接成一个首尾连接的三角形结构。现有的塔架结构，大多数都是采用中空的钢管拼接而成，且两条钢管之间交叉时，在交点处并不没有横向钢管进一步连接固定，因此塔架结构的整体结构不稳固。本技术方案，设置由水平支撑架11和倾斜支撑架12组成的桁架塔体1，使塔架结构的拼接、制造更加简单，且所拼接成的结构更加稳固。水平支撑架11和倾斜支撑架12都是由若干条钢管柱13拼接而成，因此方便塔架结构的制造、生产，拼接前的塔架结构仅为独立、分体的若干条钢管柱13，因此方便运输。每两条钢管柱13之间的交点均为一个节点，而该节点均与水平支撑架11连接，即每两条钢管柱13的交点处均有水平支撑架11连接固定；而且每个人字形支架121均与水平支撑架11上对应的钢管柱13组成结构非常稳固的三角形结构，因此塔架结构的整体结构更加稳固。进一步地，钢管柱13的内部设置有混凝土14，混凝土14内埋设有压力传感器15，压力传感器15通过数据线束与显示终端连接。钢管柱13的内部设置有混凝土14，混凝土14内埋设有用于测量、监控钢管柱13受到外部压力的压力传感器15，压力传感器15可实时监控钢管柱13受到的压力，并且将压力值通过数据线束传输到显示终端(图中未示出)，进而将压力值反馈给工作人员，当压力值超出一定范围时，还可触发报警器报警，以及时通过工作人员，方便进行维修工作。若钢管柱13内部设置为同材质的实心结构，不仅会使钢管柱13的重量大大增加，造成塔架结构过重、难于在海洋上漂浮，而且还增加了生产成本。若钢管柱13内部采用其他填充材质(如塑胶、泡沫、纸皮等)时，不仅难于加工，而且较难提高钢管柱13的抗压强度；另一方面，若钢管柱13内部采用的是其他填充材料，还会影响压力传感器15的固定，从而影响测量的精准度。所以，本实施例在钢管柱13内部设置混凝土14，不仅可以提高钢管柱13的抗压性，而且还能降低加工难度、降低生产成本，同时还能避免钢管柱13重量过大造成塔架结构过重、难于在海洋上漂浮。用于测量、监控钢管柱13受到外部压力的压力传感器15具体设置在钢管柱13内，不仅可以利用钢管柱13来保护压力传感器15，而且还能使压力传感器15所测量的钢管柱13受到的压力值更加准确。每条钢管柱13内部都浇筑有混凝土14，使钢管柱13的强度更高、塔架结构更稳固。在混凝土14内还预埋有压力传感器15，可以方便测量钢管柱13受到的压力，实时监控钢管柱13的应力，方便了解、判断塔架结构的牢固性，以及时作出应对措施，因此能进一步提高钢管柱13的安全性和可靠性。进一步地，压力传感器15为微弯型光纤压力传感器，且压力传感器15设置在钢管柱13的中轴线上。微弯型光纤压力传感器中的微弯结构由一对具有一定机械周期的齿形板组成，敏感光纤从齿形板中间穿过，在齿形板的作用力下产生周期性的弯曲；当齿形板受到外部扰动时，光纤的微弯程度发生变化，从而导致输出光的功率发生变化；通过光检测器检测到的光功率变化来间接测量外部压力的大小；通过光载波强度的检测，就能确定与之成比例的变形器的位移，并确定压力大小。微弯型光纤压力传感器的结构简单、且容易装配。压力传感器15设置在钢管柱13的中轴线上，即压力传感器15与钢管柱13内壁任意一点的间距相等；如此设置可以使压力传感器15能更准确地测量钢管柱13所受的压力，且能更好地测量钢管柱13各个方向受到的压力。进一步地，水桁架塔体1包括从上到下依次设置的第一水平支撑架111、第一倾斜支撑架123、第二水平支撑架112、第二倾斜支撑架124、第三水平支撑架113、第三倾斜支撑架125和第四水平支撑架114；第一水平支撑架111的宽度w1＜第二水平支撑架112的宽度w2＜第三水平支撑架113的宽度w3＜第四水平支撑架114的宽度w4。第一水平支撑架111和第二水平支撑架112之间通过第一倾斜支撑架123连接固定，第二水平支撑架112和第三水平支撑架113之间通过第二倾斜支撑架124连接固定，第三水平支撑架113和第四水平支撑架114之间通过第三倾斜支撑架125连接固定；即整体的塔架结构主要分为从上到下依次连接固定的三个部分。第一水平支撑架111的宽度w1＜第二水平支撑架112的宽度w2，且第一倾斜支撑架123连接第一水平支撑架111和第二水平支撑架112，因此由第一水平支撑架111、第一倾斜支撑架123和第二水平支撑架112组成的第一部分为上窄下宽的结构；由第二水平支撑架112、第二倾斜支撑架124和第三水平支撑架113组成的第二部分，以及由第三水平支撑架113、第三倾斜支撑架125和第四水平支撑架114组成的第三部分均为上窄下宽的结构。第四水平支撑架114的宽度w4最大，则意味着第四水平支撑架114的面积更大、塔架结构与浮塔的接触面积更大，因此塔架结构更加稳固；而且塔架结构的整体形状为上窄下宽的结构，通过从上到下宽度逐渐增加，使宽度较大的部分能对上面宽度较小的部分起一定的支撑作用，因此整个塔架结构更加稳固、承载力更大。进一步地，第三水平支撑架113的宽度w3：第四水平支撑架114的宽度w4＝1：1.5～3。第四水平支撑架114作为整个塔架结构的底端，承载了整个塔架结构的重量，且承担了与浮塔连接的工作。当整个塔架结构与浮塔的接触面积越大时，塔架结构就越稳定；因此，本实施例设置第三水平支撑架113的宽度w3：第四水平支撑架114的宽度w4＝1：1.5～3，可使第四水平支撑架114的宽度w4比其他位置的宽度更大，以提高塔架结构的稳定性。由于第三水平支撑架113和第四水平支撑架114之间仅设置有第三倾斜支撑架125，且第三支撑架的高度需在一定范围内，因此第三水平支撑架113的宽度w3与第四水平支撑架114的宽度w4的比值应控制在一定范围内，避免由于比值过大，造成第三倾斜支撑架125对其上方的结构的支撑力无法达到需求，从而造成整个塔架结构不够稳固。进一步地，组成水平支撑架11的若干条钢管柱13的长度均相等；组成倾斜支撑架12的若干条钢管柱13的长度均相等。若干条钢管柱13首尾相连拼接成水平支撑架11，则每一条钢管柱13都是水平支撑架11的一条边；当钢管柱13的长度相等时，水平支撑架11则为正多边形。水平支撑架11由若干条长度相等的钢管柱13首尾相连拼接而成，首先，可提高水平支撑架11的结构稳定性，使其受力更均匀，进而使桁架塔体1的结构更稳固；其次，方便标准化、批量化生产，从而提高生产效率、降低生产成本。倾斜支撑架12由若干个人字形支架121依次连接形成，而人字形支架121是由两条钢管柱13拼接而成。组成倾斜支撑架12的各条钢管柱13的长度均相等，首先可使倾斜支撑架12的结构更加稳固；其次还可方便标准化、批量化生产，从而提高生产效率、降低生产成本。进一步地，钢管柱13之间通过连接关节16连接，连接关节16包括球形关节161和若干条设置在球形关节161上的连接管体162。钢管柱13与钢管柱13之间的连接具体是通过连接关节16连接；连接关节16包括球形关节161和若干条设置在球形关节161上的连接管体162，连接管体162用于与钢管柱13的端部连接。当连接关节16需要连接有四条钢管柱13时，则球形关节161上的连接管体162的数量则为四条；当连接关节16需要连接有六条钢管柱13时，则球形关节161上的连接管体162的数量则为六条。首先，一个连接关节16需要连接水平支撑架11内首尾相连的两条钢管柱13；当水平支撑架11的上方和下方均设置有倾斜支撑架12时，该连接关节16还需连接水平支撑架11上方的两条钢管柱13以及水平支撑架11下方的两条钢管柱13，因此该连接关节16包括一个球形关节161和六条设置在球形关节161上的连接管体162；当仅在水平支撑架11的上方设置有倾斜支撑架12时，该连接关节16只需再连接位于水平支撑架11上方的两条钢管柱13，因此该连接关节16包括一个球形关节161和四条设置在球形关节161上的连接管体162。相比于之前将两条钢管柱13焊接固定，本实施例设置有连接关节16来连接钢管柱13，可以方便组装和拆卸塔架结构，且后期维护成本更低。通过连接关节16连接钢管柱13，可以提高钢管柱13连接节点的结构稳定性，避免焊接部位容易断开、造成结构不稳固。连接关节16包括球形关节161和若干条设置在球形关节161上的连接管体162，首先可根据需求设置不同数量的连接管体162，因此更加方便加工，易标准化、批量生产，从而提高生产效率，降低生产成本；其次，若干条连接管体162之间通过球形连接，可以使各条连接管体162受到的力汇聚再球形关节161上，然后相互抵消，从而提高连接关节16的稳定性，进而提高塔架结构的稳定性；第三，球形关节161的受力较为均匀，因此连接关节16的稳定性更强、使用寿命更长，从而使塔架结构更为牢固；第四，连接关节16包括球形关节161，可以方便在球形关节161上设置多条连接管体162，且设置的位置较容易满足与多条钢管柱13连接；第五，设置连接关节16可方便批量化、标准化生产，从而保证生产质量，从而提高塔架结构的质量稳定性，避免由于各个连接处的连接质量不稳定、不统一造成塔架结构不稳固。进一步地，连接管体162的一端与球形关节161连接，另一端设置有第一法兰162，第一法兰162开设有第一螺栓孔16211；钢管柱13与连接管体162连接的一端设置有与第一法兰162相适配的第二法兰131，第二法兰131开设有与第一螺栓孔16211相对应的第二螺栓孔1311；固定螺栓17穿过第一螺栓孔16211和第二螺栓孔1311后，固定螺母18固定在固定螺栓17上，以将连接管体162和钢管柱13连接固定。连接管体162的一端与球形关节161连接，另一端与钢管柱13连接；连接管体162与钢管柱13的连接具体是在两者相连的一端分别设置第一法兰162和第二法兰131，然后在第一法兰162和第二法兰131上分别开设相对应的第一螺栓孔16211和第二螺栓孔1311；当钢管柱13与连接管体162相连时，第一法兰162和第二法兰131紧贴，然后用固定螺栓17穿过第一螺栓孔16211和第二螺栓孔1311，接着将固定螺母18拧入在固定螺丝上，进而使连接管体162和钢管柱13连接固定。设置第一法兰162和第二法兰131，使连接关节16与钢管柱13可拆卸连接，因此方便装卸、方便后期维护。连接关节16和钢管柱13可批量化、标准化生产，除了提高加工效率外，还可提高质量稳定性，从而提高塔架结构的稳定性。进一步地，钢管柱13的外壁涂覆有防腐蚀涂层132。防腐蚀涂层132主要是通过将涂料涂覆在钢管柱13的外表面使之与周围介质隔离，来控制钢管柱13的腐蚀。塔架结构主要应用在海洋浮塔上，而海洋上的空气湿度较高，因此钢管柱13容易被腐蚀；而且海水具有较强的腐蚀性，塔架结构难免会被海水溅到，因此更容易被腐蚀。所以，为了避免钢管柱13容易被腐蚀、造成塔架结构容易损坏，本实施例在钢管柱13的外壁涂覆有防腐蚀涂层132。防腐蚀涂层132可以由环氧树脂漆、氯乙烯油漆、氯化橡胶油漆、丙烯酸油漆和氟碳漆中的一种或多种涂覆在钢管柱13的外表面而形成。进一步地，防腐蚀涂层132的厚度为125μm～285μm。防腐蚀涂层132的厚度对钢管柱13的寿命有着一定的影响，从而影响塔架结构的寿命。在一般场所下，室内构件的防腐蚀膜厚度一般为125μm(微米)，其允许偏差为正负25μm；而本技术方案，塔架结构用于室外，且与一般场所不同的是，钢管柱13的使用场所一般是空气湿度较高、水汽腐蚀性较强的海上，因此防腐蚀涂层132的厚度在允许的误差下也应当大于或等于125μm。而防腐蚀涂层132的厚度过高首先会增加生产成本，其次在后期需要对钢管柱13进行焊接、切割时会增加操作难度；因此本实施例将防腐蚀涂层132的厚度设置为125μm～285μm。进一步地，还包括安装平台2，安装平台2设置在桁架塔体1的上端，且安装平台2开设有用于安装升降装置的通孔21。安装平台2主要用于给工作人员提供一定的位置进行一些测量作业。在安装平台2上开设有上下贯通的通孔21，可用于安装升降设备，以方便工作人员和工作设备的升降。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除