[发明专利]一种自升式钻井平台的桩腿节距

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩腿节距，特别涉及一种自升式钻井平台的桩腿节距。

背景技术

自升式钻井平台的桩腿结构一般可以分为壳体式和桁架式两大类，壳体式桩腿虽然具有制造简单和结构坚固等特点，但一般用于工作水深60～70m，作业水深浅。深水自升式平台多采用桁架式桩腿，桁架式桩腿能够极大地减少水阻力和波浪载荷的影响，从而使作业水深得以大幅提升，能深达120米或者更深。

而对于桁架式桩腿结构，在现有技术中，一般使用会采用K型、双K型或X型结构，下表为这三种类型桩腿的对比。

通过上表的对比，不难发现K型桩腿不仅杆件数量多，焊接节点多，成本高，且承受的风载荷大，所以与双K型和X型桩腿相比劣势较明显。双K型桩腿使用的杆件数量比X型多，且承受的风载荷也比X型大，但是双K型的技术比X型成熟许多，其精度比起X型桩腿而言要容易控制。美国专利US20030049077A1公开了一种自升式钻井平台的桩腿结构，该桩腿结构即为双K型结构的自升式钻井平台桩腿。但是对于X型桩腿尚未有相关专利的申请记录，其原因在于许多技术难题还未能克服，所以目前对于研制一种杆件数量较少、焊接工作量较小、受风面积较小且在其他方面与现有技术中双K型桩腿相当的X型桩腿是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种自升式钻井平台的桩腿节距的结构，该结构是X型桩腿的最小结构单元，通过对该桩腿节距的一系列的研究和设计，可使得桩腿不仅用料更节省、焊接工程量大大下降、受风面积小，并且其稳定性提高，作业水深也大幅提高。

本发明的目的是这样实现的：

一种自升式钻井平台的桩腿节距，所述桩腿节距是由三个矩形侧面围成的且横截面外缘呈等边三角形的桁架结构，所述桩腿节距包括三根支腿弦杆，所述三根支腿弦杆分别设于所述等边三角形的顶点处，所述三个矩形侧面依次为第一矩形侧面、第二矩形侧面和第三矩形侧面；

所述桩腿节距的每个矩形侧面均包括分别位于该矩形侧面对角线上的主斜撑杆和副斜撑杆，所述主斜撑杆和副斜撑杆的两端分别与相邻的两根支腿弦杆通过焊接相连；

所述桩腿节距还包括第一内撑杆、第二内撑杆和第三内撑杆，所述主斜撑杆上设有呈左右对称分布的上节点和下节点，所述第一内撑杆的一端与所述第一矩形侧面的上节点相连，所述第一内撑杆的另一端与所述第二矩形侧面的下节点相连，所述第二内撑杆的一端与所述第二矩形侧面的上节点相连，所述第二内撑杆的另一端与所述第三矩形侧面的下节点相连，所述第三内撑杆的一端与所述第三矩形侧面的上节点相连，所述第三内撑杆的另一端与所述第一矩形侧面的下节点相连。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿节距，其中，所述副斜撑杆包括位于同一直线上的上短斜撑杆和下短斜撑杆，所述上短斜撑杆一端与所述主斜撑杆中点相连，另一端向上延伸与所述支腿弦杆相连，所述下短斜撑杆一端与所述主斜撑杆中点相连，另一端向下延伸与所述支腿弦杆相连。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿结构，其中，所述主斜撑杆包括位于同一直线上且首尾相连的上主斜撑杆、中主斜撑杆和下主斜撑杆，所述上主斜撑杆和下主斜撑杆的厚度相同且小于所述中主斜撑杆；所述第一内撑杆、第二内撑杆、第三内撑杆、上短斜撑杆和下短斜撑杆均连接于所述中主斜撑杆上。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿结构，其中，所述中主斜撑杆的长度为1200mm。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿结构，其中，所述主斜撑杆与副斜撑杆之间夹角为120-140°。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿节距，其中，所述主斜撑杆的上节点和下节点与该主斜撑杆的中点的距离为325mm。

上述的一种自升式钻井平台的桩腿节距，其中，其特征在于，所述支腿弦杆呈圆筒形结构，该支腿弦杆包括两个半圆板和一齿条板，所述两个半圆板对称焊接于所述齿条板两侧；所述齿条板的厚度为165.1mm、齿顶宽度为950mm、齿根宽度为550mm，所述齿条板齿条的压力角为28°、齿条模数为100mm，所述半圆板的外曲率半径为260mm、内曲率半径为229.1mm。