一种水下储油罐基础结构的制作方法

1.本发明涉及一种水下储油罐基础结构，具体为一种作为水下储油罐配套设施，为其提供支撑的基础结构。


背景技术：

2.我国将原油增储上产作为未来一段时间发展战略，但我国原油的存储能力因多方面原因发展受限，尚未形成完善的解决方案。同时我国作为原油进口国，在几种进口原油时期出现因港口接受能力不足油轮无法靠岸的情况，港口的原油接收能力有待于提高。
3.水下储油在国外已有一定应用，在港口近海建立水下储油系统可以提高港口原油的接受能力，并可作为提高我国原油储存能力的补充方案，开展相关研究十分必要。
4.水下设备需要基础结构以支撑其建立在海床上，水下储油罐作为大重量水下设备，需要对其进行专项研究。


技术实现要素：

5.为解决水下储油系统的近海布置问题，本发明提出一种水下储油罐基础结构，该基础结构可以满足水下储油罐的大重量支撑需求，便于油轮装卸原油，同时不会对油轮航行造成影响。
6.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括桩柱1、稳定柱2、围板3、坡架4、稳定架6、锁紧环7；所述防沉板5放置于海沙和4个围板3之上；所述稳定柱2套在桩柱1之上；所述稳定柱2之间通过稳定架6连接；所述坡架4一侧连接桩柱1、稳定柱2，另一侧连接围板3。
7.基础结构采用模块化设计，防沉板可以拼接安装，可以根据水下地形进行个性化布置，同时采用桩基础、防沉板、裙板混合式设计，满足水下储油罐的大重量支撑要求。并且，本发明主体结构布置于海床以下，储油罐不会对船只航行造成影响。
8.本发明的有益效果是：本发明使得将水下储油系统布置于近海成为可能，且可以根据不同的海床地形进行个性化、模块化布置，海底施工成本较低，同时其布置不影响船只通航。
附图说明
9.图1为本发明效果图。
10.图2为本发明桩柱示意图。
11.图3为本发明稳定柱示意图。
12.图4为本发明围板示意图。
13.图5为本发明坡架示意图。
14.图6为本发明防沉板示意图。
15.图7为本发明稳定架示意图。
16.图8、9为本发明稳定柱等装置连接结构示意图。
17.图10为本发明坡架等装置连接结构示意图。
18.其中，1、桩柱，1-1、上桩柱，1-2、桩柱承载台，1-3、桩牙，1-4桩腿，1-5、桩柱加强板，2、稳定柱，2-1、稳定柱承载台，2-2、稳定柱桩牙，2-3、稳定柱螺纹孔，2-4、稳定柱加强板，2-5稳定柱腿，3、围板，3-1、围板梁，3-2、围板裙板，3-3、围板槽，3-4、围板加强筋，3-5、围板防沉板，4、坡架，4-1、坡架主梁，4-2、坡架槽，4-3、坡架斜梁，4-4、坡架防沉板，4-5、坡架裙板，4-6、坡架主梁防沉板，4-7、坡架桩牙，4-8、坡架泥楔，4-9、坡架螺纹孔，5、防沉板，5-1、防沉板裙板，6、稳定架，6-1、稳定架槽，7、锁紧环，8、水下储油罐。
具体实施方式
19.如图2所示，桩柱1上部为上桩柱1-1，为圆柱体，中部为桩柱承载台1-2，为桩柱1的主要承力结构。桩柱承载台1-2上有桩牙1-3，其为立方体结构。桩柱1下部为圆柱体的桩腿1-4，外侧是桩柱加强板1-5。
20.如图3所示，稳定柱2上部为稳定柱承载台2-1，还包括稳定柱桩牙2-2，在稳定柱承载台2-1和稳定柱桩牙2-2顶部有稳定柱螺纹孔2-3，其沿稳定柱承载台2-1圆周均匀分布，数量为8个。稳定柱2下部为稳定柱腿2-5，中部有稳定柱加强板2-4，在稳定柱承载台2-1和稳定柱腿2-5间起到提高强度作用。
21.如图4所示，围板3主体结构由围板梁3-1贯穿，围板梁3-1两侧为围板槽3-3，其与桩牙1-3、稳定柱桩牙2-2形状尺寸相适配。围板梁3-1下方为围板防沉板3-5，其为带通孔的板结构，四角有倒角。围板防沉板3-5上有围板加强筋3-4与围板梁3-1相连。围板防沉板3-5下为围板裙板3-2，其为长度与围板防沉板3-5相等并垂直于围板防沉板3-5的板结构。
22.如图5所示，坡架4主体结构为坡架斜梁4-3构成三角形斜边，坡架主梁4-1构成三角形直角边并延伸到三角形外，坡架主梁4-1与坡架斜梁4-3之间有两根竖梁相连接。坡架斜梁4-3下侧有坡架防沉板4-4，其为带通孔的矩形板，坡架斜梁4-3与坡架防沉板4-4间有三角形加强筋增加其结构强度。坡架防沉板4-4下方有坡架裙板4-5，其为梯形的板结构。坡架主梁4-1延伸三角形外部分连接坡架主梁防沉板4-6，其为带通孔的板结构，上有三角形加强筋与坡架主梁4-1相连。坡架主梁防沉板4-6下侧为坡架泥楔4-8，其截面为三角形，延伸至坡架主梁4-1端头之外，并包括与坡架主梁4-1垂直方向的截面三角形的延伸结构。坡架泥楔4-8端头有三个坡架桩牙4-7，其尺寸形状与桩牙1-3、稳定柱桩牙2-2相同。坡架桩牙4-7与坡架主梁4-1上共有4个相同的坡架螺纹孔4-9，4个坡架螺纹孔4-9在同一个圆的圆周上。坡架主梁4-1与坡架斜梁4-3一侧有2个坡架槽4-2，其形状尺寸与围板槽3-3相同。
23.如图6所示，防沉板5为一正方形带通孔的板结构，其下方有防沉板裙板5-1。与一般防沉板不同的是，防沉板5为阶梯型板结构，其沿上表面有一圈突出的边缘。
24.如图1、7所示，稳定架6为连接稳定柱2的加强装置，其两端有稳定架槽6-1，该结构与围板槽3-3、坡架槽4-2并无差别。
25.如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示，储油系统布置过程中，首先需要根据海床地形和储油系统要求进行水下施工，为不影响船只通航，整体储油系统布置在海床之下，需要挖掘一定深度的大坑，对于存在斜坡的海底地形，可通过施工将其修改为阶梯平台。安装过程中，首先定位安装桩柱1，通过打桩机将其插入海沙中至桩牙1-3以下桩腿1-4部分全部插
入，桩柱加强板1-5的作用是加强桩柱1与海沙之前的牢固程度。而后安装围板3，将围板槽3-3安装于桩牙1-3，围板防沉板3-5以下围板裙板3-2部分插入海沙中。接下来安装稳定柱2，将稳定柱2套在上桩柱1-1上，稳定柱腿2-5坐在桩柱承载台1-2上，该步骤同时也限制了围板槽3-3的移动。安装时要保证稳定柱桩牙2-2与桩牙1-3安装于竖直方向的相对应位置。当海床施工存在阶梯平台时，坡架4为安装于阶梯位置的装置，其需要与稳定柱2同时安装。先将坡架4上侧的坡架槽4-2安装于稳定柱桩牙2-2，接下来稳定柱2与坡架4同时下放，稳定柱腿2-5坐在桩柱承载台1-2上同时坡架4下侧的坡架槽4-2安装于桩牙1-3。坡架4安装完成时坡架防沉板4-4覆盖在斜坡上，其下方的坡架裙板4-5插入斜坡的海沙中，且坡架主梁防沉板4-6覆盖在上一阶梯平台海沙上，坡架泥楔4-8插入上一阶梯平台海沙中。上一海床阶梯平台的基础结构安装，围板槽3-3安装于坡架桩牙4-7上，其他安装过程相同。上一海床阶梯平台的基础结构安装，临近阶梯平台边缘的基础结构，一侧连接坡架4，另一侧连接桩柱1。下一步安装防沉板5，其安装于由4个围板3围成的方形区域，防沉板5的阶梯型结构突出的边缘盖在围板防沉板3-5上，围板3对防沉板5有支撑作用。安装结束后防沉板裙板5-1插入海沙中。其后安装稳定架6，将稳定架槽6-1安装于稳定柱桩牙2-2。最后在每个稳定柱2和坡架4上安装锁紧环7，其为带螺纹孔的环形结构，螺纹孔位置及尺寸与稳定柱螺纹孔2-3及坡架螺纹孔4-9相对应。使用螺栓将锁紧环7安装在稳定柱2和坡架4上，安装于稳定柱2需要8个螺栓，安装于坡架4需要4个螺栓。基础结构安装完成，最后布置水下储油罐8。
26.本发明中所涉及的围板防沉板3-5、防沉板4-4、坡架主梁防沉板4-6、防沉板5均带有通孔，起作用为便于海水流通，与一般防沉板上通孔作用相同，保证上述装置更好的贴合在海沙上。本发明中所涉及的桩柱加强板1-5、围板裙板3-2、坡架裙板4-5、防沉板裙板5-1、坡架泥楔4-8的作用均是插入海沙中，固定装置位置并增强装置承载能力。
27.图1所示为本发明的一种布置方式，在实际使用过程中，可以根据水下储油罐数量、海床地形，通过对桩柱1、稳定柱2、围板3、坡架4、防沉板5等进行拼接，满足水下储油系统的个性化、模块化布置需求。