一种浅水区立式下水导管架的制作方法

本实用新型涉及海上风电基础工程技术领域，尤其是在海上风电基础工程建设过程中使用的导管架。

背景技术：

导管架是由中空的腿柱和连接腿柱的纵横杆组成，其上面可搭接固定式平台，导管架基础在海上石油平台、海上灯塔、海上风电建设中已得到广泛应用。

施工时，导管架钢桩固定于海底。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安放就位，然后顺着导管打桩，最后在桩与导管之问的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。这种施工方式，使海上工作量大为减少。

随着海上风电行业的发展，离岸距离越来越远，为了节约海域使用面积，逐步开始采用柔性直流集中送出方式，而柔性直流需要配置海上换流站。海上换流站导管架的重量接近8000吨，市场上能够满足吊装要求的浮吊非常稀少，而海域水深一般30～40米，滑移下水容易发生触底的风险。因此海上施工具有很大的困难。

针对这种情况，传统的做法是在导管架腿部增加钢制浮筒，提高其导管架的整体浮力，采用浮运的方式拖拉至安装点就位，完成就位后，钢制浮筒采用水下切割进行拆除。但是，钢制浮筒提供的浮力非常有限，而且拆除成本高，会增加项目投资成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浅水区立式下水导管架。该导管架在下沉过程中能提供较大的浮力，并且免除了拆除作业，节省了资金和海上安装时间。

为实现上述目的，本实用新型提供一种浅水区立式下水导管架，包括中空的腿柱和连接腿柱的连接杆，所述连接杆包括位于相邻两根所述腿柱之间的横杆，以及在所述横杆之间分布的斜杆，位于底部的所述横杆将导管架的底部划分为多个分隔区域，各所述分隔区域内分别设有垂向投影呈矩形的扁平状浮箱；所述浮箱为中空结构，其长度和/或宽度方向的一端与形成所述分隔区域的一根横杆相连接，其长度和/或宽度方向的另一端与形成所述分隔区域的另一根横杆相连接。

优选地，各所述浮箱的箱体由顶板、底板和位于四周的侧板围合形成。

优选地，所述浮箱设有上框体和下框体，所述上框体和下框体分别包括由边梁围合形成的矩形边框，所述浮箱的箱体连接于所述矩形边框。

优选地，所述上框体和下框体的边框在长度方向上超出所述箱体，在所述箱体的两端形成容纳与之对应的所述横杆的u形端口，并与所述横杆焊接连接。

优选地，所述矩形边框的内部在中间设有沿长度方向延伸的中间梁，并设有多个沿宽度方向延伸且间隔分布的横排梁。

优选地，所述边梁、中间梁和横排梁均为t形梁。

优选地，所述箱体的顶板、底板设有相互平行且间隔分布的加强梁。

优选地，所述顶板的加强梁位于所述顶板的上表面，所述底板的加强梁位于所述底板的下表面。

优选地，所述加强梁为角钢；所述顶板和底板的角钢的第一折弯部连接于其表面，所述顶板和底板的角钢的第二折弯部垂直于其表面。

优选地，所述浮箱的长度与其所在的所述分隔区域的长度相一致，所述浮箱的宽度小于其所在的所述分隔区域的宽度。

本实用新型所提供的导管架，通过在导管架底部的多个分隔区域内设置浮箱为导管架提供浮力，一方面，充分利用了导管架的底部的结构空间，无需在腿柱上增加钢制浮筒，从而消除了钢制浮筒浮力不足、需要切割等缺陷，另一方面，在横杆分隔区域内所设置的浮箱为矩形的扁平状浮箱，其在作为浮箱使用的同时，还能够起到防止导管架倾倒或发生偏移的作用，可以作为防沉板来使用，可同时实现两种功能，从而无需另外单独设置防沉板，而且，导管架底部的分隔区域具有足够的空间来容纳面积较大的浮箱，浮箱的厚度也可以根据实际需要进行灵活设计，从而能够为导管架在下沉过程中提供较大的浮力。此外，该导管架的浮箱免除了拆除作业，节省了资金和海上安装时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种浅水区立式下水导管架的结构示意图；

图2为图1中所示浮箱的局部放大示意图。

图中：

1.导管架2.腿柱3.横杆4.第一斜杆5.第二斜杆6.浮箱7.顶板8.底板9.侧板10.边梁11.中间梁12.横排梁13.加强梁

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1，图1为本实用新型实施例公开的一种浅水区立式下水导管架的结构示意图。

如图所示，在一种实施例中，本实用新型所提供的导管架1，适于在浅水区采用立式方式进行下水，其在结构上主要由中空的腿柱2和连接腿柱的连接杆等组成。

连接杆分为位于相邻两根腿柱2之间的横杆3，以及在横杆3之间分布的斜杆，斜杆又可以分为沿第一方向倾斜的第一斜杆4和沿第二方向倾斜的第二斜杆5，第一斜杆4与第二斜杆5在横杆3之间交叉呈“x”形状。

图中所示的导管架1设有六根腿柱2，如果将两个横杆3和一组“x”形斜杆定义为一个连杆单元，则在图中位于前侧的三根腿柱2一共设有四个连杆单元，上下两个相邻的连杆单元共用同一根横杆3，同理，位于后侧的三根腿柱2也共设有四个连杆单元，位于左侧的两根腿柱2之间则设有位于下方的两个连杆单元，位于右的两根腿柱2之间也设有位于下方的两个连杆单元，同时，位于中间的两根腿柱2之间也设有位于下方的两个连杆单元。

如此，整个导管架1大体呈桁架式结构，在复杂的海域环境中，能够满足较为苛刻的使用要求。

位于底部的横杆3将导管架1的底部划分为四个矩形分隔区域，各分隔区域内分别设有垂向投影呈矩形的扁平状浮箱6，浮箱6为中空结构，浮箱6的长度与其所在的分隔区域的长度相一致，浮箱6的宽度小于其所在的分隔区域的宽度，其长度方向的一端与形成分隔区域的一根横杆3相连接，其长度方向的另一端与形成分隔区域的另一根横杆3相连接，浮箱6整体上位于导管架1的垂向投影范围内，不超出导管架的横截面。

请一并参考图2，图2为图1中所示浮箱的局部放大示意图。

如图所示，各浮箱6的箱体由顶板7、底板8和位于前、后、左、右、四个方向上的侧板9围合形成，其内部为矩形空腔，在下沉过程中，通过矩形空腔为导管架1提供所需的浮力。

浮箱6设有上框体和下框体，上框体和下框体分别包括由边梁10围合形成的矩形边框，浮箱6的箱体连接于矩形边框。

上框体和下框体的边框在长度方向上超出箱体，在箱体的两端形成u形端口，箱体两端相对应的横杆3嵌入箱体的u形端口中，并与u形端口焊接连接。

矩形边框的内部在中间设有沿长度方向延伸的中间梁11，并设有多个沿宽度方向延伸且间隔分布的横排梁12，图中所示的边梁10、中间梁11和横排梁12均为横断面呈“t”字形的t形梁。

箱体的顶板7、底板8设有相互平行且间隔分布的加强梁13，以对箱体的结构强度进行加强，防止箱体在水压、冲击等作用下损坏、变形或溃缩。

顶板的加强梁13位于顶板7的上表面，底板8的加强梁13位于底板的下表面。加强梁13可以采用角钢，顶板7的角钢的第一折弯部连接于其表面，第二折弯部垂直于其表面，底板8的角钢的第一折弯部连接于其表面，第二折弯部垂直于其表面。

将顶板7和底板8的加强梁13设置在外部，可以在导管架1底部与海底泥面接触之后，利用加强梁13与泥面的摩擦和产生的吸附力，来进一步加强防沉效果，使导管架在受到海浪冲击时具有更好的稳定性。

上述实施例仅是本实用新型的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，根据导管架1底部分隔区域数量的不同，设置更多的浮箱6，或者，分隔区域和浮箱6呈正方形，又或者，为了获得更大的浮力，将浮箱6布满分隔区域，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

在采用导管架1进行作业时，可采用半潜船将导管架1运输至就位点，然后，半潜船缓慢下沉，导管架1以立式姿态入水，当导管架1下沉至半潜船极限深度后，再通过浮吊辅助进行扶正。

该导管架的浮箱能够为导管架提供充足的浮力，不需要切割，节省了资金和海上安装时间，降低海上安装风险，易于施工；而且，还可以作为防沉板来使用，可同时实现两种功能，从而无需另外单独设置防沉板。

以上对本实用新型所提供的浅水区立式下水导管架进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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