[工学]8_导管架平台.ppt

4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 导管架是导管架式平台的支撑结构。导管架结构是由钢管或型钢焊接的构架，实际是由三个方向的平面板架或平面桁架组成的一个三维空间桁架结构，这些桁架主要由大直径管材的桩(弦杆)及小直径的管材、小尺寸的型材和横向、纵向、及斜向的撑杆组成。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN (1)桩腿： 导管架桩腿主要承受重力、风浪流力及横向弯矩。 桩腿一般采用四个、八个，早期也有十个、十二个桩腿。分别被称为四桩腿导管架、八桩腿导管架等，桩腿一般布置两排，水平为长方形，较短的横向排列的以1、2、3、4等数字表示，较长的纵向排列则以A、B等字母表示。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 导管架围绕着桩，并使桩从海底延伸至甲板结构并保持一定距离。它支撑和保护着油井导管、泵、油槽、立管等等，因此得名“导管架”。导管架腿为打桩导向，因此可称它为导向底座。导管架是平台的基本结构部分，它为登船台、锚泊系缆桩、驳船碰垫、腐蚀防护系统、导航设备和许多其他平台构件提供支撑。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 确定腿的尺寸和斜度，实际上关于导管架设计的所有其它参数均取决于腿的直径。腿直径的正确选择是至关重要的。土壤条件和基础要求往往决定了腿的尺寸。有时，腿直径的初步选择是按情况相似的、工作良好的现有平台作少量修改得到的。如果甲板基础结构的初步设计充分，桩径的选择可按甲板支撑重量决定支柱要求的直径。导管架外形的尺寸各个公司都有所不同。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN (2)撑杆： 导管架腿是由三种撑杆牢固地支撑和连接在一起的：垂直面的斜撑、水平面的水平撑和斜撑。水平撑杆平面间的间距为12m～18m。约12m的较小间距经常用于接近水平面处，而当导管架平面尺寸随着水深而增加时，水平撑杆平面间的间距也增加。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN (2)撑杆： 撑杆基本作用： 帮助把水平载荷传至基础； 在建造和安装期间保持结构的完整性； 防止安装导管架桩系统时的扭曲运动； 支撑牺牲阳极和油井导管，把这些构件产生的波浪力传至基础。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN (3)其他结构 除了结构强度所需的基本构架外，还必须准备隔水导管和立管，因为这些对于平台的功能要求是必要的。钻井的井数在项目一开始时就应确定，例如18、24、30，或者任何特定的井数。通过排列定位的导管钻井，导管位置是由甲板上井架滑动范围确定的。导管是直径为0.76m～0.91m的通过导向环直至海底下61m深的直管。这些管子通常是以0.15m～0.2m中心间距矩形排列的。 4.导管架结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN (3)其他结构 立管是固定在导管构架内的各种垂直的管子，其作用是把海水泵上甲板，或作为同其它平台或岸上的连接管线，也作为热交换以及许多其它的功能。立管直径范围为0.36m～0.41m或接近导管的尺寸。立管数量不多，自给式钻井或生产平台可能超过12根。 5.桩基础结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 桩基础的基本形式： 对于大部分固定海洋结构物，其外部载荷及本身重量主要依靠基础来承受，目前应用最多的是桩基础。桩基础不但可以承受轴向载荷，还可以承受水平及扭转载荷，且具有抗地震能力强的特点。 5.桩基础结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 现今的导管架平台，桩穿过导管架的空心桩腿打入海底，并和导管一起作为一个整体以承受侧向作用力。早期的导管架平台有很多桩腿，随着桩径的增大，井架重量的减轻，桩腿数量趋于减少，桩腿之间一般构成长方形，通常导管架桩腿不是垂直的，略有倾斜。 有四种海洋平台桩基应用得较为广泛，即打入桩、钻孔再打桩、钻孔灌注桩及爆扩桩。 5.桩基础结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 结构的连接方式 下部桩腿与导管架立管的连接：桩腿包括地面上部的导管架立管部分及打入土中的桩腿部分，地面上部导管架部分的立管采用对接方式焊为一体，下端入土中部分则采取分段嵌套加焊接的方法直接对接。 5.桩基础结构 船舶与海洋结构物构造 by Hong-de QIN 结构的连接方式 导管架与甲板支承结构(甲板基础结构)的连接：这两部分结构的连接实际上是两部分结构中立管的连接，一般情况下，甲板支承结构的立管是垂直于地面，而导管架的立管(桩腿)都倾斜于地面，前者布置方式使得立管受力较小，只受轴向力而无弯曲应力，后者的布置方式将使得平台立于海中更稳定，因此这