在专门的制造场地制造基于重力的结构(GBS)的方法与流程

allin2025-06-19  22


本发明涉及基于重力的结构(gbs)的制造(建造),可用于开发各种近岸和海上生产(包括天然气液化、氨、甲醇、氢气生产和发电)、运输、转运和储存设施的一部分。


背景技术:

1、基于重力的结构(gbs,固定的基于重力的海上平台)是一种利用自身重量固定在海床上的平台。基于重力的结构用于沿海和陆架水域,一旦将gbs安装在海床上,这些水域的水深足以支撑高于水面所需高度的上部结构。gbs可以具有内部舱室,从而使其在运输到安装现场期间能够漂浮。gbs设计为可漂浮的,并具有压载系统,从而进行长距离运输并安装在预定的海上现场,而无需使用昂贵的起重和运输设备。gbs主要由钢筋混凝土和钢材制成。

2、gbs是在拥有专用设备的生产现场和造船厂生产的。

3、有一种制造基于重力的结构(gbs)的方法,该结构由钢筋混凝土制成,用于支撑浮动发电厂并储存液化天然气,其形状为矩形棱柱,具有底板、顶板和侧壁。该方法包括放置钢筋、浇注gbs元件,并对gbs元件进行预应力和后张拉(kr20150136823a,出版日期:2015年12月8日)。

4、与提议方法最接近的方法是,为亚得里亚海(adriatic)lng制造基于重力的结构(gbs),亚得里亚海lng是建在西班牙阿尔赫西拉斯(algeciras)的生产基地的海上液化天然气接收和再气化终端(design and construction on gravity based structure andmodularized lng tanks for the adriatic lng terminal.lisa b.waters etal.exxonmobil development company.2007.

5、http://www.ivt.ntnu.no/ept/fag/tep4215/innhold/lng%20conferences/2007/fscommand/ps6_7_waters_s.pdf)。

6、该gbs为矩形棱柱形式,具有顶板、底板、自支撑lng储罐的中支撑板、外壁、用于分隔舱室的内部纵壁和横壁。

7、上述生产方法具有以下特点:

8、·准备一个gbs施工现场,包括安装钢裙板的混凝土空腔并安装这些钢裙板,在这种情况下,裙板松散地悬挂在混凝土空腔中,从而将gbs的重量转移到用砾石回填的现场和混凝土基础上;

9、·组装矩形钢筋笼用于底板,安装底板的模板,然后对底板浇注混凝土;

10、·各个底板区域的混凝土浇筑完成后,组装外壁和内壁的钢筋笼,除gbs一侧(安装lng储罐的一侧)的短端壁外,外壁和内壁均采用滑模成型;

11、·在壁混凝土浇筑的同时,组装中板的钢筋笼,搭设模板,并且对中板浇筑混凝土;

12、·制作并安装屋面梁;

13、·在对单独的壁部分浇筑混凝土时,组装顶板的钢筋笼,安装顶板模板,然后对顶板浇筑混凝土,

14、·安装lng储罐舱室的隔热材料和第二屏障;

15、·搭设自支撑lng储罐的部分;

16、·对gbs一侧(安装lng储罐的一侧)的短端壁浇注混凝土;

17、·通过钢筋绞线对顶板和底板以及内外壁进行后张拉。

18、该方法有以下缺点。

19、钢裙板和钢裙板混凝土腔体的安装增加了准备阶段工程的范围和工期,混凝土腔体的存在使基础的准备工作更加复杂。

20、使用屋面梁会使施工工程变得复杂,并且需要使用承载能力更强的起重机。

21、gbs一侧(安装有lng储罐)的短端壁的混凝土浇筑是在储罐安装到gbs舱室之后最后进行的,这增加了施工时间,并且由于这部分存在“冷接缝”,破坏了钢筋混凝土结构的整体性。

22、为矩形棱柱形的gbs结构运输至安装现场吃水较大,无法在浅水区运输。

23、矩形棱柱形的gbs无法抵御冰漂和紧急船舶撞击等外界影响。


技术实现思路

1、本发明解决的技术问题如下:考虑到越来越多的生产和基础设施位于欠发达地区,包括北极海域的沿海和水域,迫切需要开发一种新的、有效的基于重力的结构的建造方法,该结构可在沿海和水域容纳用于各种用途的生产、运输、转运和储存综合体,并适用于有冰条件的水域。

2、为了解决上述问题,提出了一种生产gbs的方法,gbs是一种三维钢筋混凝土结构,其内壁将舱室分隔开,旨在安装在水体底部,并可用作基础从而容纳用于各种目的的顶板。此外,gbs可在通过水路从生产地点运输到安装地点期间保持漂浮,并且当安装在海床上时,它可以抵抗来自结冰盆的冰荷载。顶板可在gbs生产后立即搭设,也可在gbs放置在海床上后搭设,也可在gbs从生产地点运输到安装地点期间的某个中间位置搭设。

3、通过基于重力的结构(gbs)生产方法解决了技术问题,这意味着:

4、组装钢筋笼用于矩形底板,安装底板模板,然后对底板浇注混凝土,

5、随着底板各个部分的混凝土浇筑,用于内壁和外壁的钢筋笼通过滑模成型而被组装并浇筑混凝土,

6、在对单独的壁部分浇筑混凝土时,组装用于顶板的钢筋笼,安装顶板模板,并且对顶板浇筑混凝土,

7、顶板和底板以及内外壁均通过钢筋绞线而进行后张拉,

8、此外,根据本发明,

9、gbs已制造完成,包括具有共同底板的中心部分和突出部分,

10、对内壁、外壁和顶板浇筑混凝土用于gbs的中心部分,呈矩形棱柱形,

11、当对中心部分的外壁的单独部分浇筑混凝土时,组装钢筋笼、安装模板并对gbs突出部分的内、外壁浇筑混凝土,gbs突出部分的外壁沿底板周边制作,同时突出部分的外壁的高度低于中心部分的外壁的高度,

12、在对突出部分的单独壁部分浇注混凝土时,组装钢筋笼,安装突出部分的顶板的模板,然后浇注混凝土,

13、当对中心部分和突出部分的顶板浇筑混凝土并且后张拉结构混凝土达到要求的强度时,中心部分的底板、顶板及中心部分和突出部分的内外壁均采用后张拉。

14、此外,建议在对顶板浇注混凝土时使其中心部分向上弯曲,从而使得顶板的中心部分随后依靠自身重量降低到设计位置。

15、此外,在本发明的优选方案中,在对中心部分的顶板的单独部分浇注混凝土时,组装钢筋笼,安装模板,设置预埋件并在顶板上浇注设备支撑。

16、此外,由于中心部分的外壁和内壁都被浇筑混凝土,建议在由壁和板形成的gbs舱室内留出开口,从而拆除模板和进一步安装设备。

17、如果需要在gbs中安装至少一个液体储存罐,则在对中心部分的壁浇注混凝土的同时,组装钢筋笼,安装模板,并对中间板浇注混凝土并后张拉,在由壁、中间板和顶板形成的至少一个舱室内,布置液体储存罐,具有面板,通过壁开口来输送。

18、通过具有突出部分的gbs实现以下技术效果:突出部分增加了gbs和整个结构的浮力,并减少了运输到安装现场期间的下沉。突出部分内gbs外围部分的附加压载舱室使gbs易于平衡,即均匀地放置gbs,而不会倾斜。gbs下部宽度的增加提高了整个结构在运输过程中的稳定性,从而能够在gbs上安装更高、更重的上部结构。

19、与在深水区域安装和拖带的平台不同,gbs使用突出部分而不是在整个高度上具有相同体积,这在吃水和整体重量与浮力比方面具有明显的优势,这使得平台自身重量的增加相对较少,但排水量却大大增加。

20、gbs的突出部分还可以保护可容纳主储存舱室的中心部分免受流冰和紧急船舶撞击。

21、在顶板形成之前搭设侧壁和短端壁,以及能够在密闭舱室内用单独的面板组装储罐,有助于加速gbs制造并减少钢筋混凝土结构中的“冷焊”数量。

22、为了减少整体gbs制造时间,某些阶段会并行进行。


技术特征:

1.一种基于重力的结构(gbs)的制造方法,包括:组装钢筋笼用于矩形底板,安装模板,并且对该底板浇注混凝土,在对该底板的单独部分浇注混凝土时,组装用于内壁和外壁的钢筋笼,并通过滑模成型来对该内壁和该外壁浇注混凝土,在浇注单独的壁部分时,组装用于顶板的钢筋笼,安装顶板模板,并且对该顶板浇注混凝土,并用钢筋绞线对该顶板和该底板以及该内壁和该外壁进行后张拉,其特征是,该gbs的制造包括具有共同底板的中心部分和突出部分,另外,对该内壁和该外壁及该顶板浇筑混凝土用于该gbs的该中心部分,其形状为矩形棱柱,当对该中心部分的外壁的单独部分浇筑混凝土时,组装钢筋笼,安装模板并且对该gbs的该突出部分的内壁和外壁浇筑混凝土,该gbs的该突出部分的外壁沿该底板的周边而形成,同时该突出部分的外壁的高度低于该中心部分的外壁的高度,当对该突出部分的单独壁部分浇筑混凝土时,组装钢筋笼,安装模板用于该突出部分的顶板并对该模板浇筑混凝土,当对该中心部分及该突出部分的顶板浇筑混凝土并且后张拉结构的混凝土固化时,对该中心部分的底板和顶板以及该中心部分和该突出部分的内壁和外壁进行后张拉。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,该顶板通过其中心部分向上弯曲来浇注混凝土,从而使得该顶板的该中心部分依靠其自身重量降低到设计位置。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,一旦该中心部分的顶板的单独部分的混凝土浇注完成,组装钢筋笼,安装模板,设置预埋件并在该顶板上浇注用于设备的支撑。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,在对该中心部分的外壁和内壁浇注混凝土的过程中,留有开口用于拆除模板并在由壁和板形成的gbs舱室内进一步安装设备。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征是,在对该中心部分的壁浇注混凝土的同时,组装钢筋笼,安装模板,对中间板浇注混凝土,后张拉,并且在由壁、中间板和顶板形成的至少一个舱室内,布置液体储存罐,具有面板,通过临时壁开口来输送。


技术总结
本发明涉及基于重力的结构(GBS)的制造,可用于开发各种近岸和海上生产(包括天然气液化、氨、甲醇、制氢和发电)、运输、转运和储存设施。GBS的生产方法如下:组装钢筋笼用于矩形底板,安装模板,并且对底板浇注混凝土。在对底板的单独部分浇注混凝土时,组装用于内壁和外壁的钢筋笼,并通过滑模成型来对内壁和外壁浇注混凝土。在浇注单独的壁部分时,组装用于顶板的钢筋笼,安装模板,并且对顶板浇注混凝土,并用钢筋绞线对顶板和底板以及内壁和外壁进行后张拉。该方法的特征是,GBS的制造包括具有共同底板的中心部分和突出部分。对内外壁及顶板浇筑混凝土用于GBS中心部分,其形状为矩形棱柱。当对中心部分的外壁的单独部分浇筑混凝土时,组装钢筋笼,安装模板并且对GBS突出部分的内、外壁浇筑混凝土,GBS突出部分的外壁沿底板周边而形成,同时突出部分的外壁高度低于中心部分的外壁高度。当对突出部分的单独壁部分浇筑混凝土时,组装钢筋笼,安装模板用于突出部分的顶板并对模板浇筑混凝土。当对中心部分及突出部分的顶板浇筑混凝土并且后张拉结构的混凝土固化时,对中心部分的底板和顶板以及中心部分和突出部分的内、外壁进行后张拉。突出部分增加了GBS和整个结构的浮力,并减少了其在运输到安装现场期间的沉没。

技术研发人员:L·V·米克尔森,V·N·雷蒂沃夫,S·G·索洛夫耶夫
受保护的技术使用者:诺瓦泰克公共股份公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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