一种海洋平台的制作方法

1.本发明涉及海洋平台技术领域，尤其涉及一种海洋平台。


背景技术：

2.海洋平台用于为在海上的风机发电、海水制氢和海水淡化等设备，以及海洋观测、导航和施工等活动提供了基础。
3.海样平台按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。其中，固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。
4.桩基式平台通过桩基打入并固定于海床内部，以使桩基能够承载平台的载荷和抵抗周围环境载荷。因此，需要将桩基打入海床内足够的深度，以实现桩基的稳定固定。但是，当桩基向海床打入过程中，在穿过软土层后碰到嵌岩层时，由于嵌岩层的硬度较高，将使得桩基打入嵌岩层过程的困难显著增加，从而造成施工难度增大和工程造价增高等问题。
5.因此，在保证桩基能稳定固定于海床的情况下，如何降低桩基打入海床的工程难度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海洋平台，在保证桩基能稳定固定于海床上的同时，降低了桩基打入海床的工程难度。
7.为了实现上述目的，本实发明提供了如下技术方案：
8.一种海洋平台，包括：
9.平台甲板，内部设置为中空结构，且所述平台甲板的底部设置于海水中；
10.桩基，一端与所述平台甲板连接，另一端固定于海床，以将所述平台甲板固定于海平面；
11.齿轮装置，可转动的设置于所述平台甲板上；
12.齿轮轨道装置，设置于所述桩基上，且位于所述桩基与所述平台甲板连接的一端，与所述齿轮装置相配合，以使所述齿轮装置沿所述桩基的延伸方向移动；
13.驱动装置，设置于所述平台甲板上，所述驱动装置用于驱动所述齿轮装置转动。
14.可选地，在上述海洋平台中，所述平台甲板与所述桩基的连接处设置有连接装置，所述连接装置固定于所述平台甲板上；
15.所述连接装置设置有腔体，所述齿轮装置安装于所述腔体内。
16.可选地，在上述海洋平台中，所述腔体沿所述桩基延伸方向贯通，以使设置有所述齿轮轨道装置的一端贯穿安装于所述腔体内。
17.可选地，在上述海洋平台中，所述齿轮装置设置有安装孔，所述安装孔与转轴配合，将所述齿轮装置固定于所述腔体内，且所述安装孔与所述转轴为间隙配合。
18.可选地，在上述海洋平台中，所述齿轮装置的数量为多个，且沿所述桩基的延伸方
向依次间隔分布。
19.可选地，在上述海洋平台中，各个沿所述桩基的延伸方向依次间隔分布的所述齿轮装置为一组齿轮装置组；
20.所述齿轮装置组设置有多组，且以所述桩基的轴线为中心，分布于所述桩基的外侧。
21.可选地，在上述海洋平台中，各组所述齿轮组以所述桩基的轴线为中心，对称分布于所述桩基的外侧。
22.可选地，在上述海洋平台中，所述齿轮轨道装置以所述桩基的轴线为中心，环绕于所述桩基的外侧，以配合多组所述齿轮装置组。
23.可选地，在上述海洋平台中，所述齿轮轨道装置与所述桩基为一体加工成型。
24.可选地，在上述海洋平台中，所述平台甲板用于安装风电机组、光伏设备、制氢设备或海水淡化设备。
25.本发明提供的一种海洋平台，包括平台甲板、桩基、齿轮装置、齿轮轨道装置和驱动装置。其中，平台甲板的内部设置为中空结构，并与桩基的一端相连接，且在连接处设置有齿轮装置和齿轮轨道装置。齿轮装置安装于平台甲板上，齿轮轨道装置安装于桩基上，且用于驱动齿轮装置转动的驱动装置安装于平台甲板的顶部。
26.驱动装置开启时，驱动齿轮装置在齿轮轨道装置上转动，以使平台甲板可沿桩基的延伸方向移动，并将平台甲板的底部移动至海水中。因平台甲板内部为中空结构，此时平台甲板所受到海水向上的浮力将极大的削弱了平台甲板的对桩基施加的载荷力，因此，显著的缩减了桩基的另一端打入海床的深度，使得桩基埋入软土层即可，无需与嵌岩层触碰，从而避免了桩基难以打入嵌岩层的问题，有效降低了桩基打入海床的工程难度。同时，也保证了桩基能稳定固定于海床上。
附图说明
27.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获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例公开的海洋平台的结构示意图；
29.图2为本发明实施例公开的平台甲板与桩基连接结构的剖视示意图；
30.图3为本发明实施例公开的海洋平台的桩基下沉前的结构示意图；
31.图4为本发明实施例公开的海洋平台的桩基下沉后，上调平台甲板的结构示意图。
32.其中，100为平台甲板；
33.200为桩基；
34.300为齿轮装置，310为安装孔；
35.400为齿轮轨道装置；
36.500为连接装置，510为腔体；
37.600为齿轮装置组；
38.700为固定部；
39.a为海平面；
40.b为海床面。
具体实施方式
41.本发明的目的在于提供一种海洋平台，从而避免因桩基下沉而导致平台被海水浸入，进而保证了平台上的工作正常开展。
42.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做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。
43.对监测获取海洋信息和开发利用海洋资源，海洋平台为其提供了重要的实施平台，因而提高海洋平台的安全至关重要。对于桩基式平台，桩基200为重要承载结构，直接影响到桩基式平台的安全运行。因此，应当优选水流稳定的区域，以减轻海流对桩基200的影响，同时，对于打入海床内部的桩基200，海床的地质情况尤为重要，海床软土层下的嵌岩层具有较高的硬度，当桩基200穿过软土层后，海床的嵌岩层对桩基200阻抗较大，使得桩基200难以打入，造成施工难度增加、工程造价高等问题。
44.此外，即使完成了桩基200在海床的固定，但海床地质复杂且不均匀，在长时间受力后，海床部分或者整体出现下沉的，致使打入海床的桩基200出现下移，而导致平台甲板100倾斜，或者整体被海水浸没，将造成平台甲板100顶部上的设备损坏或者危害到工作人员的安全。
45.因此，如图1和图2所示，本发明实施例公开了一种海洋平台，包括平台甲板100、桩基200、齿轮装置300、齿轮轨道装置400和驱动装置。
46.桩基200的一端打入并固定于海床上，而另一端与内部设置中空解结构的平台甲板100相连接，将平台甲板100稳定的固定于海平面。齿轮装置300固定于平台甲板100上，与齿轮装置300配合的齿轮轨道装置400安装于桩基200上，且位于桩基200与平台甲板100的连接端部，而用于驱动齿轮装置300转动的驱动装置安装在平台甲板100上。
47.如图3所示，驱动装置驱动齿轮装置300转动，使平台甲板100沿着桩基200的延伸方向移动，并将底部移动至海水中，通过海水对中空结构的平台甲板100的浮力抵消部分平台甲板100对桩基200施加的载荷，从而明显降低桩基200所受的外部施加力，因此，在保证桩基200稳定固定于海床上的情况下，可极大缩减桩基200打入海床的深度，使得桩基200停留在软土层即可，无需桩基200向嵌岩层的打入，避免了桩基200在嵌岩层难以打入的问题，从而显著降低了整个桩基200的打入工程难度。
48.同时，通过平台甲板100与桩基200通过齿轮传动系统，可对平台甲板100底部置于海水的深度根据实际需求进行调整，以使得平台甲板100得到不同大小的浮力作用。另外，平台甲板100与桩基200之间设置液压杆，通过液压传动方式实现平台甲板100与桩基200相对高度调整。
49.图4所示，在桩基200出现下沉，将导致平台甲板100倾斜，或者被海水浸没时，启动驱动装置，使齿轮装置300在轨道装置400上转动，沿桩基200的延伸方向行走，从而使得和齿轮装置300连接的平台甲板100与桩基200产生相对位移，进而可调整在桩基200上的高
度，将平台甲板100再次调整到合适的位置后，关闭驱动装置，以锁死齿轮装置300的运动，使平台甲板100维持住此时的位置。
50.当打入海底的部分桩基200下移，导致平台甲板100倾斜时，可仅控制下移的桩基200对应的驱动装置动作，以使得下移的桩基200对应的齿轮装置300在轨道装置400上转动，沿桩基200的延伸方向行走，从而使得和齿轮装置300连接的平台甲板100的一侧与桩基200产生相对位移，在平台甲板100恢复水平状态后，停止驱动装置的动作即可。每个桩基200均对应设置有相应的齿轮装置300、齿轮轨道装置400和驱动装置，驱动装置可仅驱动其中的一个齿轮装置300动作。
51.如图2所示，在平台甲板100和桩基200的连接处安装了连接装置500，且连接装置500通过固定部700与平台甲板100相固定连接。在一具体的实施例中，固定部700设置为螺栓连接方式，或者为销钉与销孔配合方式将连接装置500固定在平台甲板100上。
52.连接装置500内部设置有腔体510，并将齿轮装置300安装于腔体510内。因此，腔体510对齿轮装置300起到保护作用，有效降低了周围环境对齿轮装置300的影响，如海水对齿轮装置300的侵蚀，为齿轮装置300提供了较好的工作环境，提高了齿轮装置300工作寿命和可靠性。
53.此外，连接装置500还利于维护更换工作，若传动系统发生故障，可直接对连接装置500拆卸和更换，从而避免齿轮装置300直接与平台甲板100相连接发生故障时，需对平台甲板100拆卸和更换，造成维护困难、工作量大以及维护费用相对较高的问题。
54.腔体510沿桩基200的延伸方向上下贯通，以使设置有轨道装置400的桩基200一端套入腔体510中，且贯穿出腔体510，以方便工作人员对轨道装置400日常检测和在轨道涂抹润滑剂等维护工作。同时，为了防止海水等杂物进入腔体510内部，在轨道装置400与连接装置500上下两端的交界处设置有橡胶密封圈，以对其缝隙进行密封处理。
55.如图2所示，在齿轮装置300上开设有安装孔310，将转轴安装于安装孔310内，再将转轴固定于连接装置500的腔体510内，以实现齿轮装置300在腔体510的固定，转轴与连接装置500之间可通过螺纹连接方式固定，或者本领技术人员根据实际需求，设计其他连接方式。且安装孔310与转轴之间为间隙配合，以实现齿轮装置300的转动，或者安装孔310与转轴之间安装滚动轴承，或者本领域技术设计其他活动连接方式，以实现齿轮装置300的转动，本文不再一一列举。
56.在一具体的实施例中，为了提高齿轮传动的平稳性和可靠性，将齿轮装置300的数量设置为多个，多个齿轮装置300沿桩基的延伸方向依次排列，且多个齿轮装置300之间留有避让空间，以防止各个齿轮装置300之间相互干扰。
57.在另一具体实施例中，将各个沿桩基200的延伸方向依次间隔分布的齿轮装置300设置为一组齿轮装置组600，且将多组的齿轮装置组600以桩基200的轴线为中心分布在桩基200的外侧，使得桩基200与齿轮装置300之间受力更加均匀，在平台甲板100沿桩基200的延伸方向移动时更加稳定平缓。
58.进一步的，以桩基200的轴线为中心，将各组齿轮组600对称分布安装在桩基200的外侧，使得各组齿轮组600受力均匀，提高齿轮传动系统的可靠性和运行的稳定性。
59.如图2所示，为了方便与多组齿轮装置组600配合运行，齿轮轨道装置400以桩基200的轴线为中心，环绕设置于桩基200的外侧，避免因配合多组齿轮装置组600而安装多个
齿轮轨道装置400，而增加安装和维护的工作量。
60.在另一具体的实施例中，轨道装置400与桩基200设计为一体加工而成，以使得轨道装置400与桩基200之间连接更加稳固。或者轨道装置400套设于桩基200上，可方便后期对轨道装置400的更换维修，本领域人员可根据实际需求，设计轨道装置400与桩基200的连接方式。
61.本实施公开的海洋平台的平台甲板100不仅可用于安装如图1所示的风电机机组，还可以安装光伏设备、制氢设备或海水淡化设备，工作人员可根据实际需求安装不同的设备，以及安装配备相关设备的附件。
62.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
63.如本技术和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.其中，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
65.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。
66.本文中应用了具体个例对本发明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发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种海洋平台，其特征在于，包括：平台甲板(100)，内部设置为中空结构，且所述平台甲板(100)的底部设置于海水中；桩基(200)，一端与所述平台甲板(100)连接，另一端固定于海床，以将所述平台甲板(100)固定于海平面；齿轮装置(300)，可转动的设置于所述平台甲板(100)上；齿轮轨道装置(400)，设置于所述桩基(200)上，且位于所述桩基(200)与所述平台甲板(100)连接的一端，与所述齿轮装置(300)相配合，以使所述齿轮装置(300)沿所述桩基(200)的延伸方向移动；驱动装置，设置于所述平台甲板(100)上，所述驱动装置用于驱动所述齿轮装置(300)转动。2.根据权利要求1所述的海洋平台，其特征在于，所述平台甲板(100)与所述桩基(200)的连接处设置有连接装置(500)，所述连接装置(500)固定于所述平台甲板(100)上；所述连接装置(500)设置有腔体(510)，所述齿轮装置(300)安装于所述腔体(510)内。3.根据权利要求2所述的海洋平台，其特征在于，所述腔体(510)沿所述桩基(200)延伸方向贯通，以使设置有所述齿轮轨道装置(400)的一端贯穿安装于所述腔体(510)内。4.根据权利要求2所述的海洋平台，其特征在于，所述齿轮装置(300)设置有安装孔(310)，所述安装孔(310)与转轴配合，将所述齿轮装置(300)固定于所述腔体(510)内，且所述安装孔(310)与所述转轴为间隙配合。5.根据权利要求4所述的海洋平台，其特征在于，所述齿轮装置(300)的数量为多个，且沿所述桩基(200)的延伸方向依次间隔分布。6.根据权利要求5所述的海洋平台，其特征在于，各个沿所述桩基(200)的延伸方向依次间隔分布的所述齿轮装置(300)为一组齿轮装置组(600)；所述齿轮装置组(600)设置有多组，且以所述桩基(200)的轴线为中心，分布于所述桩基(200)的外侧。7.根据权利要求6所述的海洋平台，其特征在于，各组所述齿轮组(600)以所述桩基(200)的轴线为中心，对称分布于所述桩基(200)的外侧。8.根据权利要求7所述的海洋平台，其特征在于，所述齿轮轨道装置(400)以所述桩基(200)的轴线为中心，环绕于所述桩基(200)的外侧，以配合多组所述齿轮装置组(600)。9.根据权利要求8所述的海洋平台，其特征在于，所述齿轮轨道装置(400)与所述桩基(200)为一体加工成型。10.根据权利要求1-9任一项所述的海洋平台，其特征在于，所述平台甲板(100)用于安装风电机组、光伏设备、制氢设备或海水淡化设备。

技术总结
本发明公开了一种海洋平台，包括：中空结构的平台甲板，且平台甲板的底部位于海水中；桩基，一端与平台甲板连接，另一端固定于海床；平台甲板与桩基的连接处设置有齿轮装置和齿轮轨道装置；且齿轮装置与平台甲板连接，齿轮轨道装置与桩基连接；用于驱动齿轮装置转动的驱动装置安装在平台甲板上。驱动装置驱动齿轮装置在齿轮轨道装置上转动，以使平台甲板可沿桩基的延伸方向移动至海水中。此时中空结构的平台甲板所受到海水的浮力将极大的削弱了对桩基施加的载荷力，因此，极大的缩减了桩基入海床的深度，使得桩基埋入软土层即可，从而避免了桩基难以打入嵌岩层的问题，在保证桩基稳定固定情况下，效降低了桩基打入海床的工程难度。度。度。


技术研发人员：闫姝 刘鑫 刘瑞超 周昳鸣 陈建军 雷宇 朱亚波 钟应明 杨旭明 田峰 林育宁
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 华能海上风电科学技术研究有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/3/21