[其他]海上桁架工作式塔式结构

说明书

该发明是有关一种海上桁架工作式塔式结构，该结构包括外部支架和支架联结桁架，以及一种用于构造这种结构的方法。

主要用于海上平台的桁架工作式塔式结构传统上由倾斜支架所构成，这种结构越靠近塔尖其横截面面积越小。这种类型的设计为结构的工作状态提供了良好的稳定性能，然而，由于这种结构呈锥形形式，因此，还存在着构造以及下水等某些问题。另外，随着深度的不断增加，锥形形状对塔结构会带来一些限制。由于石油和天然气勘探的深度不断增加，便不得不考虑其它平台的设计，而且，靠这种固定的平台类型，锥形塔式结构是不适用的。

根据本发明的塔式结构，可以避免有关联接塔段和下水等若干问题，这是由于在沿塔高的方向上塔的横截面基本上是相同的，该塔结构呈棱形截面。人们通过在权利要求书中对发明特征部分的说明将会理解根据本发明的塔式结构所具有的优点。

通过设计一种具有棱形形状的塔式结构，便能够将桁架或钎接安置在外部节间上，由此便提供了一种空心式塔结构。然而，这样做会导致在节间上有很多交叉桁架，这就是说会有很多结点。

利用安装内部支架或一个中心支架，便可以避免在外部节间中出现交叉桁架。

另外，棱形塔结构还具有一个优点;它具有大量的统一结点从而使结点的类型降低到最少的水平。

根据本发明设计的最简单的塔式结构形式，是一种具有六角形形状的棱形塔式结构，该结构具有一个中心支架。对于单一的六角形塔式结构，在一个外部支架的一个结点上将会有6个桁架联结点，两个桁架与相邻支架中的一个相联结，两个桁架与中心支架相联结，由此所有的桁架呈对角安装。在中心支架的每一个结点水平面上，还将会有6个桁架联结点。因此，像这样一种六角形塔式结构将会有2种结点类型。

在一个具有两个部分交搭六角形的塔式结构中（这里定义为双六角形联结），在每一个结点水平上6个外支架将会有6个桁架联结，而2个外部中间支架将会有8个桁架联结点。在这种双六角形塔式结构中，有2个内部支架与水平桁架相联结。该内部支架将具有2个不同的结点，其中一个结点具有7个桁架联结点，另一个则具有5个桁架联结点，这里一个桁架是水平安装而其余的桁架呈对角安装。因此，双六角形结构将基本上具有四种不同类型的结点。

双六角形塔式结构在其宽度上增加了三根外部支架，从而大大提高了强度，无论是在与内部支架之间的联结点相垂直的方向上还是在该方向上都是如此。

进一步增加两根外部支架，便可以形成一个三联式六角形塔式结构，这种结构将会在所有方向上大大提高塔身的强度。在三联式六角形塔式结构类型中，在结点上桁架的联结点数分别相应于四个外部支架和外部中间支架，而所有的内部支架联结点有5个桁架联结点，因为在三个内部支架之间的桁架是水平安装的。因此，对于三联式六角形塔式结构只有三种结点类型。

通过这种方法只有几种结点形式（虽然每种的数量很大），这样，锻结点的主构架便可以有利地加以利用。外部节间的桁架长度大体上是相同的，径向和中心节间的情况也是如此。每个焊接基本上是采用对缝焊接，这样便可以有利地简化焊接并且简化了焊接的检查。

在附图中，图1简略地说明了一个根据本发明的单独的六角形塔式结构的透视部分，图2说明了一个双六角形塔式结构，图3说明了一个三联式六角形塔式结构，图4、图5和图6分别说明了构造一个单一六角形、双六角形和三联式六角形塔式结构的步骤。为清楚起见，图1、图2和图3只是说明了中心支架前面的桁架工作部分。

根据本发明最简单的实施例，海洋桁架工作式塔式结构的主构架如图1所说明，这是一种单一的六角形塔式结构。

图1中的塔式结构包括外支架1-6以及一个中心支架7。在支架6上的一个结点19和在支架2上的一个结点22以及在支架4上的一个相应结点安置在同一水平上。从结点19处桁架8向上沿伸至结点17（在支架5上）和结点21（在支架1上）并且向下沿伸至结点16（在支架5上）和结点23（在支架1上）。结点16和23以及在支架3上的一个第3结点安置在同一水平面上，该水平面介于支架6的两个结点之间。

除了桁架8之外两个支架5和6建立起外节间，桁架9从结点19处向上沿伸至一个结点24并且向下沿伸至中心支架7上的一个结点25。在中心支架7上的结点24分别与结点17和21（在支架5上和支架1上）安置在同一水平面上。