半潜平台资料.doc

海上半潜式平台的相关调研资料汇编
4.1海洋石油981
海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，中国海油深海油气开发"五型六船"之一，是根据中国海洋石油总公司（简称“中海油”）的需求和设计理念，由中国船舶工业集团公司第七〇八研究所设计、上海外高桥造船有限公司承建的，耗资60亿元，中海油拥有自主知识产权，由中海油服租赁并运营理。 该平台采用美国F&G公司ExD系统平台设计，在此基础上优化及增强了动态定位能力，以及锚泊定位，是在考虑到南海恶劣的海况条件下设计的，整合了全球一流的设计理念、一流的技术和装备，所以它还有着“高精尖”内涵。除了通过紧急关断阀、遥控声呐、水下机器人等常规方式关断井口，该平台还增添了智能关断方式，即在传感器感知到全面失电、失压等紧急情况下，自动关断井口以防井喷。设计能力可抵御两百年一遇的超强台风，首次采用最先进的本质安全型水下防喷器系统，具有自航能力，还有世界一流的动力定位系统。
主要参数
海洋石油981深水半潜式钻井平台长114米，宽89米，面积比一个标准足球场还要大，平台正中是约56层楼高的井架。该平台自重30670吨，承重量12.5万吨，可起降中国最大的“Sikorsky S-92型”直升机。作为一架兼具勘探、钻井、完井和修井等作业功能的钻井平台，“海洋石油981”代表了海洋石油钻井平台的一流水平，最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米。该平台总造价近60亿元。

4.2“油服创新号”钻井平台
“油服创新号” 钻井平台是按照挪威海域的相关法律、法规、规范、标准来设计和建造的半潜式钻井平台，满足挪威石油安全管理局、挪威海事局、挪威船级社、挪威石油工业技术标准及传统半潜式钻井平台的相关要求，具备在全球海况最复杂的挪威北海海域作业的能力，同时适用于全球其他海域。
   “油服创新号” 钻井平台长104.5米、型宽65米、型深36.85米，设计吃水9.5米－17.75米，作业水深70－750米，最大垂直钻井深度7500米，最大可变甲板载荷4000吨，额定居住人员120人，集钻修井、居住等功能于一身。DP3动力定位系统及无人值班的机舱设计方案，实现在驾驶室及操作室集中遥控操作。“油服创新号”关键设备的选配和建造均满足挪威石油安全管理局最新AoC标准。

4.3勘探三号
勘探三号半潜式钻井平台是中国第一座半潜式钻井平台，隶属中国石化集团上海海洋石油局，1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计，上海船厂建造，于1984年7月正式交付使用。该平台总长91米，宽71米，高约30米，性能优良，设备先进，安全可靠，达到了那时国际上同类型半潜式钻井平台的水平，同时具有中国船级社和美国船级社的入级证书，建成后立即投入到东海油气田的勘探工作中，陆续发现了“平湖”等许多高产油气井，并曾创出当时中国海上钻井深度达5000米的纪录，为中国东海油气田的开发作出了重大贡献。
勘探三号半潜式钻井平台适用于水深、海况较恶劣的海区。该平台由一座箱式甲板（亦称平台甲板）6根大型立柱、一座高大井架和两只潜艇式的沉垫组成。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2米高，相当于一座12层的高楼，如果算到井架顶部总高有100米，总长91米，总宽71米，工作排水量219910吨，工作吃水2米，平台上装有900项，8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的主柱高高地托在高空。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外，还配置了4组（8台）150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统，防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。

4.4南海2号
南海二号半潜式钻井平台是一艘有自航能力的半潜式钻井船（亦称钻井台）。它原是挪威阿科集团（Aker Group)设计并于1974年同时建造成德两艘姐妹船的一艘。其型号为：Aker-H3，原船名叫格尼.多尔芬（Borgny Dolghin).1975年首先在挪威北海海域钻井（还改造过起重浮船），先后打井11口。1977年卖给我国原南海石油公司，1978年3月被拖至我国南海，而被命名为《南海二号》的。1978年4月至1979年11月，在我国南海莺歌海海域钻井三口（井深分别为2335米，2850米，2500米）总进尺7685米。
该平台在挪威北海和我国南海海域使用了五年钻井14口后，船体，特别是舾装设备均需要进行大修，因此于1979年11月28日停止使用于1980年4月至9月送日本进行修理。在日本主要修理了锚机、大型交流直流电机和液压部分等设备，同时结合我国国内使用的实际情况，增加了一层生活舱和一些相关的设备，改建了直升飞机坪，对原二组空调设备进行了扩建，并另增添了一组空调设备。日本修理后，返航至海南岛三亚港停泊，待修钻井等设备。

4.5南海5号
“南海5号”长92.35米，高117.7米，重11640吨，海底钻井深度达5000米，隶属于中国海洋石油服务股份有限公司，1984年投入营运。

4.6南海6号
“南海6号”钻井平台是中海油公司的一条自航半潜式近海钻井船，1982年由瑞典GVA船厂建造，由美国弗雷德．戈得曼公司设计，能够在60—457米水深中工作，钻井深度达7842米。

4.7勘探4号
勘探四号是1983年由新加坡远东船厂建造的一条半潜式钻井平台，设计型式为I 一929，人级于ABS，最大钻井作业深度为7620m，最大作业水深600m。平台建成后一直在英国北海海域从事钻井作业。1 995年被中国石化集团新星石油公司的前身地质矿产部石油地质海洋地质局买入。

第二部分 初步设计方案
第5章 海上可移动升降式多功能工作平台方案设计原则及要点
5.1 设计原则
平台按“CCS”规范和规则规定以及相关的各项国家专业标准进行设计:
(1) 平台拖航条件满足“CCS”航区的要求；
(2) 平台总体性能遵照先进性和适航性相结合的原则；
(3) 可靠性基础上的安全与创新性相结合的原则；
(4) 结构设计优化的原则；
(5) 配套设施操作维护方便的原则；
(6) 生活设施完善舒适的原则。
5.2 设计规范
《海上移动平台安全规则（1992）》
《船舶与海上设施法定检验技术规则（1999）》
《海上移动平台入级与建造规范（2005）》
《海上平台安全规则、海上移动平台安全规则补充规定（1994）》
《海上固定平台、移动平台入级与建造规范补充规定（1994）》
《钢质海船入级与建造规范（2006）》
《钢质海船入级与建造规范（修改通报）2007》
《材料与焊接规范（2006）》
《材料与焊接规范修改通报（2007）》
5.3 设计要求及要点
设计工况
（1）工作平台的强度分析应至少考虑以下设计工况：正常作业工况、迁移工况、升降工况和自存工况。必要时，还应对事故工况予以特殊考虑。设计时，应对迁移工况、升降工况和自存工况予以特别关注。
（2）正常作业工况系指在规定的环境条件下，工作平台满载并升到预定标高进行正常作业时的状态。
（3）迁移工况系指工作平台进行迁移过程中的状态，可分为工作区域内迁移工况和远洋迁移工况。
（4）升降工况系指工作平台升降桩腿，预压及升、降平台主体时的状态。
（5）自存工况系指极端环境条件下，工作平台不能继续作业，但可通过调整可变载荷或放弃部分载荷以及其他措施以达到某种较为安全的状态。
设计载荷
（1）每种设计工况均应考虑静载工况和静载荷与环境载荷相组合的工况。环境载荷按本篇第2 章计算，各设计工况的相应安全系数按本篇第3 章第3 节取用。
（2）正常作业工况： 静载荷包括平台重量、所有固定装置、供应品和压载重量以及作业载荷；环境载荷取操作手册中正常作业允许的最大风、波浪、海流要素或载荷以及海床支承力。
（3）迁移工况：静载荷包括迁移时平台重量、所有固定装置、供应品和压载重量以及浮力；环境载荷：① 工作范围内迁移：风速不小于36m/s（70kn），波浪载荷按工作区域内迁移环境条件确定波浪要素，且与海流按最不利情况进行组合；② 远洋迁移：风速不小于51.5m/s（100kn），波浪载荷按最大迁移环境条件确定波浪要素，且与海流载荷按最不利情况进行组合；应考虑平台倾斜和运动加速度以及拖缆拉力的影响。
（4）升降工况：静载荷为升降平台主体或桩腿时的平台重量、固定装置、供应品和压载重量等；环境载荷取操作手册中规定的允许升降平台主体或桩腿时的最大风、浪和海流要素或载荷。
（5）自存工况：静载荷为适应自存状态的平台重量、固定装置、供应品和压载重量等；环境载荷取操作手册中规定的平台自存时的最大风暴条件。
海床条件
平台的作业海床条件由业主/ 作业者提供并承担相应责任，CCS与海床条件有关的所有入级要求应基于业主/ 操作者提供的海床条件。业主/ 作业者应确保平台的实际海床条件不劣于其设计的假定值。海床条件应记录在平台的操作手册中。
气隙
（1）气隙系指平台主体升到作业位置时，主体结构最低构件下沿与最大设计波高的波峰之间的净空距离（见下图）。气隙C为和1.2m 之小者：
m
式中： ——天文潮高，m；
——风暴潮高，m；
——最大设计波浪在基准水面上的高度，m。
（2）平台的气隙应记入操作手册中。
主体结构
（1）工作平台主体结构可分为主桁和其他结构两类。主桁是连接桩腿围阱的强力结构，通常由底板、舷侧板、强力甲板、沿主桁长度方向的内侧壁或水密舱壁以及连接并支撑这些舱壁的桁材所组成。
（2）工作平台主体结构应设计成一完整结构，使其具有足够的强度以承受由所有桩腿支撑在升起位置时所产生的全部应力。应采用公认接受的方法将所有的固定载荷和可变载荷从其作用位置分配至桩腿。主体结构的构件尺寸的确定应与此载荷的分布相一致，且应不小于相关规定。构件尺寸的确定应符合规范中有关总体强度、局部强度和许用应力的要求。
（3）固桩区构件尺寸应满足总体强度和局部强度的要求，且应不低于对甲板室的尺寸要求。该区域构件与其他部位构件连接应有恰当的过渡。在固桩区及其附近0.1 主桁长度范围内的壳板上原则上不应开孔。必需开孔时应做适当补强，并应经CCS同意。
沉垫与桩靴
（1）沉垫和桩靴的主要构件尺寸一般按CCS规范有关要求进行计算确定。一般情况下，对于沉垫和桩靴结构的专门分析应采用局部三维有限元的方法进行强度分析与校核。模型应能表征所有主要构件的应力分布。沉垫和桩靴结构的板材磨耗许用值应不小于3.5mm。
（2）在桩靴的计算分析中，应考虑所有的情况，以确定最危险的作用模式。对于载荷及组合，应至少考虑以下作用情况：
① 将桩腿的最大预压力以集中和/ 或分布的方式作用在桩靴与海底的初始接触和/ 或整个底部的面积上（取其最不利的作用方式）；
② 作用在整个底部面积上的最大桩腿力按线性压力分布，即一端为零，另一端为平均值的2 倍；
③ 压力分布应包含所有可能的波浪作用方位；
④适用时，应对平台在移动时桩靴不完全伸缩回去的情况予以特别关注。必要时，应对该种情况的桩腿和桩靴之间的连接做专门的详细分析。
（3）应对沉垫/ 桩靴与桩腿的连接区域和沉垫/ 桩靴结构内部的连接件、框架和撑柱加以特别注意, 以使其能恰当传递桩腿和沉垫/ 桩靴之间的载荷。
（4）不与海水连通的液舱舱壁的构件尺寸应不小于CCS《钢质海船入级与建造规范》对深舱的要求，其设计水头应取至天文潮和风暴潮的设计水面处。
（5）冲刷对沉垫坐底面积的影响应予以考虑。坐底面积丧失率可按20% 计算。如装有裙板，将对其效应给予特殊考虑。
（6）沉垫和桩靴的设计应能承受当平台处于漂浮状态并经受波浪运动作用时触底的冲击，且应使强度有较大的富裕。
桩 腿
（1）工作平台的桩腿通常设为三腿或四腿。桩腿可分为壳体式或桁架式。壳体式桩腿可有筋或无筋两种形式。桩腿端可设有各自独立的桩靴或所有桩腿端连接在底部的整体沉垫上，以阻止桩体过度贯入海底中。
（2）应对桩腿结构进行本节所述工况的计算分析和强度校核，以确定构件尺寸。设计水深大于100m 或位于极严重的环境条件海域时，应考虑动力效应的影响。所有的计算应采用公认的或经CCS认可的计算方法。
（3）应注意工作平台在正常作业工况和自存工况时，桩腿的主要部分、桩靴和升降室结构将可能达到危险临界状态；在迁移工况时，桩腿的下部和升降室结构将可能达到危险临界状态。此外，应对桩腿在主结构支撑点处的剪力加以特别注意。
（4）在平台迁移中，应使得桩腿对于平台在任一预期高度位置上的支承有足够的强度安全保证，且该位置应记载于作业手册中。
（5）对于桁架式桩腿结构，主弦杆的长细比应不超过40 或整个桩腿长细比2/3 的小者，否则应对杆件进行计入结点刚度和偏心效应的弯曲－压缩失稳模式的屈曲强度验证。
（6）由于轴向压缩引起的桩腿整体侧向位移所引起的二次力和力矩应加以考虑，并按下式计入P-△效应：

m

式中：δ ——主船体线弹性一阶侧向位移，m；
P——桩腿平均受压载荷，如将平台的总桩腿力除以桩腿根数所得之值；
——整根桩腿的弹性临界力（欧拉力），取与同一单位制。
（7）如平台桩腿采用高强度淬火回火钢，则应对桩腿与沉垫或桩靴连接处的焊接规程（如预热和冷却率）予以特殊考虑。任一焊缝的无损探伤检测工作应在其施焊完成后的至少48 小时之后才能进行。
（8）正常作业工况和自存工况
① 载荷按最大静重力载荷、风、浪、流最不利组合及桩腿变形引起的附加弯矩计算。
② 插桩式桩腿应按海底泥面下3m 处铰支来模拟其有限元模型的边界条件。
③ 带有独立桩靴的桩腿在设置底端部的边界条件时，可按桩腿/ 桩靴的贯入深度给予适当考虑。
④ 桩腿上所受波浪和海流载荷一般按第2 章第3 节计算。对于带有齿条的圆柱形弦杆、三角形弦杆或其他非圆管形构件的拖曳力惯性系数和之值，应由试验或有关文献资料确定。
⑤ 当深水工作平台在较浅海区作业时，还应对高耸在平台主体甲板以上的桩腿部分作振动分析。
（9）迁移工况
① 工作区域内迁移时，作用在桩腿上的计算弯矩M按下式确定：
kN·m
式中： ——平台在固有周期下纵摇或横摇单边摆幅为6°时的桩腿动弯矩，kN·m；
——平台倾斜6°时桩腿重量产生的静弯矩，kN·m。
在对工作区域内迁移工况的分析中，应对所建议的桩腿任一垂向位置的构造布置进行分析研究，内容应包括结构和稳性方面。批准的桩腿位置应载入平台的操作手册中。
② 远洋迁移时，作用在桩腿上的计算弯矩M按下式确定：
kN·m
式中： ——预期最严重迁移环境中由平台运动加速度引起的弯矩，kN·m；
——与相同环境中由平台运动重力引起的弯矩，kN·m；
——相应的风压力矩，kN·m；
M亦可用认可的方法或模型试验求得；
M亦可按周期10s，单边横摇摆幅15°或单边纵摇摆幅10°时的弯矩及平台在相应倾角时重力弯矩的120% 求得。
③ 应注意在迁移工况时主要波浪周期与桩腿固有周期是否接近，如有共振可能或振幅太大时应采取措施。
④ 远洋迁移时, 应对桩腿采取适当的加固措施，必要时可将桩腿拆去一段。
⑤ 批准的远洋迁移环境条件应载入平台的操作手册中。
（10）升降工况
① 应考虑最大倾覆载荷的作用。该载荷应按平台实际可变载荷与环境载荷的最不利组合来确定，且应计入导致桩腿发生侧向位移的力和弯矩的作用。
② 对桩腿操作，建议如下：
桩腿下放至即将触及海底：桩腿应设计成可承受即触未触前可能作用在其无支撑段上的动载荷，且还能承受平台仍处在漂浮状态，由于波浪作用引起桩腿撞击海底而产生的撞击载荷；
桩腿下放指导：桩腿下放时的平台最大设计运动、海底状况和海况应清晰地示于平台的操作手册中。当作业区域条件超过许用限制时，不得将桩腿触及海底。
③ 没有沉垫的桩腿应能承受预压载荷，即预压载荷应不小于极端环境条件下的最大重力载荷和倾覆载荷之和。批准的预压载荷应载入平台的操作手册中。
升降装置处的结构
(1)升降室主结构和构架应具有足够强度抵抗和适当传递桩腿与主结构之间的载荷。应按最大设计载荷校核升降装置处的结构承载构件。
(2)一般情况下，对于升降室主结构和构架结构的专门分析应采用局部三维有限元方法进行强度分析与校核。模型应能表征所有主要构件的应力分布。
甲板室结构
甲板室应按其大小、功能和所处位置具备足够的强度。其构件尺寸应符合CCS规范有关要求。若甲板室靠近平台舷侧时，则其构件尺度可要求满足CCS《钢质海船入级与建造规范》第2 篇第2章第18 节中对于无保护前端壁的有关要求。

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第6章 海上可移动升降式多功能工作平台基本结构形式选取
6.1 桩腿结构形式
桩腿是海上可移动升降式多功能工作平台的关键。工作平台的主体依靠桩腿的支撑才得以升离水面，使平台处于钻井作业状态。桩腿的作用除了支撑平台的全部重量外，还要经受住各种环境外力的作用。当作业水深加大时,桩腿的长度、尺寸和重量迅速增加,作业和拖航状态的稳性亦变差。所以，工作平台最大的作业水深受到制约,作业范围限于大陆架200m水深以内。
桩腿的设计主要取决于以下几点：
（1）所承受平台的全部重量；
（2）所承受的波浪载荷的大小；
（3）平台在动力响应下的强度和稳性；
（4）与升降装置的连接；
（5）安装方法和制造费用。
桩腿结构形式有柱体式和桁架式两大类。
壳体式桩腿由钢板焊接成封闭式结构,其断面有圆柱形和方箱形两种, 壳体式桩腿可有加筋或无加筋两种形式，一般用于作业水深60m以下的自升式平台。如工作水深再增大，用壳体式桩腿不够经济，主要是所受波浪力随桩腿尺寸增加而大大增加，桩腿重量也大大增加。一般来说，壳体式桩腿的制造比较简单，结构也坚固。
桁架式桩腿由弦杆、水平撑杆和斜撑杆组成,其截面有三角形和正方形。由于透空，桩腿上的波浪力和海流力大大减小。在桩腿弦杆上带有齿条，与齿轮齿条升降装置配合，桁架式桩腿常用于深水海域作业。

壳体式桩腿

桁架式桩腿

根据调研结果，工作水深在40m以下的自升式平台均采用的是壳体式桩腿，40m以上的均采用的是桁架式桩腿。而从琼州海峡大桥的选线情况来看，平台的工作水深为45米左右。综合考虑到海上可移动升降式多功能工作平台在琼州海峡大桥施工上，以及将来可能在更深的海域工作等因素，“海上可移动升降式多功能工作平台研究”项目，把工作平台的目标工作水位定在80m。因此，工作平台选用桁架式作为桩腿的结构形式。
6.2 桁架式桩腿支撑形式
桩腿的支撑型式主要由以下三种：K型，X型，倒K型，如图所示：

K型 X型 倒K型
下表为这三种型式支撑结构的数据对比：
以X型支撑型式计算得到的数据为参考，在相同杆件重量条件下，K型支撑型式和倒K型支撑型式的强度分别只能达到X型支撑型式强度的38%和48%；在相同波浪载荷下，K型支撑型式和倒K型支撑型式的强度分别只能达到X型支撑型式强度的25%和48%；在相同强度条件下，K型支撑型式和倒K型支撑型式的重量要远远超过X型支撑型式，分别为其重量的238%和187%；而在相同杆件尺寸下，K型支撑型式和倒K型支撑型式的强度均只有X型支撑强度的31%。
通过以上分析，海上可移动升降式多功能工作平台桩腿支撑型式选用X型更具安全性和经济性。
6.3 桩靴型式
桩腿下端的结构型式具有重要的意义，因为这部分结构是直接与海底向接触的，是支承面，是基础。按海底地貌和土质的不同，可采用插桩型、箱型、沉垫型等。插桩型的桩腿下端具有较小的支承面，甚至略带锥形，以适应较硬的海底。这种型式不适宜于软土地基。桩腿下端的结构型式用得最多的是箱型，它在每一根桩腿的下端附有一桩脚箱，亦称桩靴，这样可以增大海底支承面积从而减小桩腿插入海底的深度。减小插入深度的意义不仅在于减小桩腿长度，更重要的是提高了插桩和拔桩作业的安全性，尤其在软性基土上作业。桩脚箱的平面形状有圆形、方形、多角形等。
几种常见的桩靴型式
带桩靴的桩腿一般说可兼顾软硬地基的要求。桩靴的主要型式如上图所示。对较硬的海底，桩靴设计成具有较小的支承面，甚至略带锥形;对较软的海底，桩靴的平面形状有圆形、方形和多边形等。在近些年间所造的新平台中，绝大部分都采用正十二边形桩靴。其特征是有着纺锤形的外观，由顶板和底板组成，其俯视图为正十二边形，由形心向各个角辐射出肋骨支撑纺锤形结构，顶板和底板上以一定间距布置纵骨增加强度。其型式如下图所示。

正十二边形桩靴结构形式
基于琼州海峡内海底岩土未受严重的构造水平推力作用，多属正常沉积岩土，虽成岩性差，年代短，承载力不高，但整体性强，300 m以内未见岩石的特点，海上可移动升降式多功能工作平台支承面较大的桩靴，因此上述的正十二边形桩靴为理想的桩靴结构形式。
6.4 升降装置形式
安装在桩腿和平台主体的交接处，驱动升降装置使桩腿和主体作相对的上下运动。升降装置还有把平台主体固定于桩腿某一位置的作用，此时升降装置主要承受垂直力，水平力则由固桩装置传递。最常用的升降装置是齿轮齿条式及顶升液压缸式。齿轮齿条式升降装置的齿条沿桩腿筒体或弦杆铺设，而与齿条相齿合的小齿轮安装在齿轮驾上，并由电动机或液压马达经减速齿轮驱动。

升降装置图

升降装置的齿轮布置有以下两种形式：对称齿轮布置与非对称齿轮布置。
对称齿轮
非对称齿轮

与非对称性齿轮布置相比，对称性齿轮布置使桩腿与升降装置之间具有更好的整体性，从而提高升降过程的安全性。
固定系统是在平台拖行和站立工作状态下用于固定桩腿位置的系统装置。
a.无固定系统下：
（1）桩腿弯矩通过水平杆件传递；
（2）桩腿在升降装置处产生高剪力；
（3）需要高强度桩腿杆件。
b.有固定系统下：
（1）桩腿弯矩通过垂向力传递；
（2）桩腿在升降装置处的剪力较小；
（3）桩腿杆件强度能减少50%。
固定系统图
从上述比较可以看出，固定系统的安装可以改变桩腿的受力状态，减小桩腿杆件尺寸，提高结构安全性。
综上所述，海上可移动升降式多功能工作平台应采用对称性齿轮布置的升降装置以及安装固定系统。
6.5 桩腿数量及平台主体平面
三根桁架式桩腿平台

三根桁架式桩腿平台
三桩腿和四桩腿是最常见的，间或也有五桩腿的。从减轻钢料重量、减少桩腿数目、减少相应的升降装置的套数、降低造价而言，三桩腿式最为理想。但腿数减少，则要求每一根桩腿的举升能力越大，使得升降装置的设计与制造更加困难。在预压时或风暴中，若三腿中有一腿发生突然下陷，平台将随之产生倾斜，造成升降装置、桩腿（尤其式齿条与弦杆）、平台主体等有关结构不同程度的损坏。另一方面，四腿支承的平台具有较大的刚性，相应的矩形结构在总布置和制造等方面也要比三角形平台方便一些。当作业水深很大时,考虑到桩腿的尺寸和重量,
宜采用3根桩腿,同时可以减少升降机构的数量，降低造价;其缺点是3根桩腿在预压时不能像4根桩腿那样采用对角线交叉方式,而需要增加压载仓。从现有平台结构来看，大中型平台,作业水深较大,多采用3根桁架式桩腿,平台主体平面呈三角形。4根柱体式桩腿多由于中小型的自升式平台,作业水深较小, 平台主体平面呈矩形。
由于三根桁架式桩腿平台具有深水环境下受海流影响小，结构重量轻，升降装置的套数少、造价低等优点，而且根据现有的从国外引进的三腿自升式平台使用情况来看,平台升降安全可靠，插拔桩作业也非常顺利，特别是桩靴的“脚底”、“脚面”采用上下两套喷冲装置后拔桩作业更是顺利。因此，海上可移动升降式多功能工作平台选用三根桁架式桩腿型式。平台主体采用多边形结构（近似三角形），以扩大甲板使用面积。
6.6 平台初步方案图
平台主体平面图

平台主体立面图

平台桩腿截面图

桩腿弦杆截面图

平台升降装置示意图

6.7 平台打桩作业流程图

① ② ③

④ ⑤ ⑥

第7章 海上可移动升降式多功能工作平台方案设计说明
本节的目的是对本海上可移动升降式多功能工作平台方案设计进行说明，以供征求多方意见和讨论。更详尽的内容，将根据收集来的修改意见和随设计的深入而被逐渐细化并最终形成完整的设计方案。
7.1平台型式
本平台是一艘用于海上桥梁施工作业的三桩腿自升式工作平台，含打桩、安装、挖泥整平、生活等功能，主要以施打大直径钢管桩为主。适合于80米水深范围内海域的桥梁施工作业。本平台为钢质非自航工作平台，可在船级社限定的航区内航行。
本平台的船体型长65.75米，型宽65米，型深8米。平台主体为箱形结构，平面形状接近梯形。平台桩腿采用桁架式桩腿，艏二艉一，桩腿下端装有正十二边形桩靴。升降装置采用电动齿轮齿条升降系统。
本多功能工作平台在尾部设有直升机平台，平台内部的生活区，能够提供100余人的就餐、医疗、办公、娱乐和住宿。
7.2平台主要要素
型长 65.75 m
型宽 65.00 m
型深 7.95m
定员 约100人
满载吃水 4.5m
桩腿长度 127m
桩腿的结构 X型桁架式、齿条
桩腿直径 2.8 m
桩靴尺寸 边长10m
升降系统 交流变频
升降速度 0.45m/min
空气隙 > 25 m
总吨位 5000T
7.3平台的设计环境条件及设计标准（50年一遇）作业水深
（1）作业水深： 80米（含天文潮和风暴潮）
（2）设计极限海况（50年一遇）：
风速 51.5m/s；浪高 18m；潮流 1.8m/s；潮差 5.16m
（3）设计温度：
大气设计温度-10℃～40℃
最低海水设计温度0℃
最大相对湿度90％（+20℃时）
（4）正常作业：
设计风速20.7m/s（70节）；设计波高5.5m
（5）风暴自存： 设计风速40m/s；（争取满足51.5 m/s）
设计波高14m
（6）迁航：设计风速36m/s（完整稳性）；设计风速25.8m/s（破舱稳性）
7.4多功能平台设计负荷估计
9.1 最大可变负荷
本平台在漂浮状态下的最大可变负荷3800吨。
9.2 升降状态
升降状态下的可变负荷1100吨。
9.3 工作状态
在提升后的预压载状态下的可变负荷1200吨。
7.5主要设备
本平台的发电机总功率达8000kW。
本平台采用电动齿轮齿条升降系统，共三套（27个齿轮组）。总提升力不小于8000吨。
本平台在安装两台最大起重能力达50吨以上的吊机，艏部配有大型打桩机械设备。
本平台其他几点设备和舾装设备将满足相关规范和设计使用的要求。

7.6平台总布置
参考总布置图。
本平台主体内，艉部设置电机舱和配电房。沿平台体四周，设置了边舱（压载舱），使得抗沉性要求易于满足，同时有助于保证有足够的舱容。主体底部设置了1.5米高的双层底，用于设置压载水舱、燃油舱和淡水舱。
在平台的生活区，设有办公室、换衣间、娱乐室、洗衣房等，以及可容纳100余名船员的住舱、浴厕间。
平台配置的吊机可以覆盖全平台甲板及本平台与服务平台之间的吊装要求。
主甲板可以提供超过1500平方米的面积供摆放各种专用模块。