1. 自升式钻井平台桩腿设计指南
超深海洋钻井平台的原理:借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,钻井平台的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。 超深海洋钻井平台的种类:
1、坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。
2、自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。
3、漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船的定位常用的是抛锚法,但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。
4、半潜式钻井平台其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。
2. 深层搅拌桩机操作证
一、原理不同
1、水泥搅拌桩深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。
这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。在施工方法上,按其使用加固材料的状态,可分为浆液搅拌法(湿法,即本细则深层水泥浆搅拌法)和粉体搅拌法(干法)两种施工类型。
2、高压旋喷桩高压旋喷桩是利用钻机把带有喷嘴的注浆管,钻入土层的预定位置,然后将浆液已高压流的形式从喷里射出,冲击破坏土体,高压流切割搅碎的土层,呈颗粒分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液搅拌混合,喷浆管不断以360°回转提升,随着浆液的凝固,组成具有一定的强度和抗渗能力的作用。在施工方法上,可分别采用单管法、双重管法、三重管法;在喷射形式上又可分为旋喷、定喷和摆喷三种。
二、机具不同
1、水泥搅拌桩PH-5系列深层搅拌桩机及相应的辅助设备(灰浆泵、灰浆搅拌机等制备水泥浆设备)。
2、高压旋喷桩旋喷桩机,高压柱塞泵,空压机 ,浆液搅拌机,灌浆泵,排污泵等设备。
三、工艺不同
1、水泥搅拌桩桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
2、高压旋喷桩桩位放样→钻机就位→引孔(扩孔)到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆→由下向上旋喷作业到设计顶→冲洗→移位。
四、适用土层和用途不同
1、水泥搅拌桩水泥搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、粉土、粘性土以及无流动地下水的松散砂土等土层。加固深度一般大于5.0m。根据场地工程地质条件和上部结构荷载要求及水泥土桩的受力状态,深层搅拌桩形成的水泥土加固体,可作为基坑工程围护挡墙、防渗帷幕;竖向承载的复合地基;大体积水泥稳定土等。深层搅拌加固体的形状可分为柱状、壁状、格栅状和块状等。其中,柱状加固体形式多用于软土加固的复合地基;壁状、格栅状加固体形式,主要作为深基坑开挖的围护档墙、防渗帷幕;块状加固体形式,多用于上部结构单位面积荷载大,不均匀沉降控制严格的构筑物地基。
2、高压旋喷桩高压旋喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、素填土、粉土、砂土、碎石土等土层,而当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较多的有机质以及地下水流速过大时,则需慎重使用或根据现场试验结果来确定其适用性,加固深度一般大于5.0m。旋喷桩(加固体)可用于既有建筑和新建建筑地基加固,深基坑、地铁等工程的土层加固或防水。而在基坑围护工程中多以定喷或摆喷形式单独作为防渗幕墙使用,或与抗伏排桩配合(做桩间定向摆喷)作为防渗挡墙使用。
3. 钻井平台结构
1、动力驱动系统:演示为钻机各大系统提供动力的各种设备的布局设置和传输路径等;
2、起升系统:演示钻机钻进、起下钻及钻头钻进的过程;
3、旋转系统:演示由顶部驱动装置驱动电机的旋转运动带动钻杆旋转钻进的过程;
4、循环系统:演示固控设备布局、井控及泥浆循环过程等;
5、井控系统:演示井控设备的布局及结构组成讲解;
6、控制系统和监测显示仪表:演示通过司钻操作台的仪表对钻进参数如大钩负载、转速、泵压、地压、钻速等进行测量和记录,并对钻井过程进行控制。
4. 平台桩腿升降机构采用的是
自升式钻井平台:带有能够自由升降的桩腿,作业时桩腿下伸到海底,站立在海床上,利用桩腿托起船壳,并使船壳底部离开海面一定的距离(气隙)。
自升式钻井平台由于桩腿插入海底,作业相对稳定,平稳,涌浪和大风对船的影响比较小,不容易摇晃,利于作业;但是桩腿受水深的限制,所以适合浅水作业。
5. 全液压步履式打桩机图解
螺旋桩机主要由动力头,钻杆,立柱,液压步履式底盘、回转结构、卷扬机、操作室、电器系统、液压系统、托运机构等组成。在工作状态下,通过操纵液压系统,可实现行走、回转、起落立柱及桩机对位。
工作时由动力头驱动钻杆、钻头旋转、卷扬机控制钻具的升降,被钻切削下的土料由螺旋片输送到地面。钻至设计深度提钻成孔,根据工法要求也可边提钻边压注混凝土(或泥浆)而成桩。
6. 自升式平台桩腿结构
高出海面且具有水平台面的一种桁架构筑物 。供进行生产作业或其他活动用。有固定式平台和浮式平台两类。
①固定式平台。
有桩式、绷绳式和重力式等。
桩式平台由承台和桩基构成。桩基有木桩、钢桩和钢筋混凝土桩等种,构筑时将它打入海底,其上安装了承台。
绷绳式平台又称系索塔平台,将一个预制的钢塔安放在海底基础块之上,用钢索沿不同方向锚定拉紧而成。
重力式平台是靠平台自身的重量稳坐在海底坚实土层之上的,抵御风暴及波浪袭击的能力强。
②浮式平台。
有可迁移的和不迁移的两种。
可迁移的浮式平台又称活动平台,有坐底式、自升式、半潜式和船式等4种,多用于海底石油和天然气的钻探。
不迁移的浮式平台常建于靠近岸边或海况较好的海域,常用普通的驳船结构,系泊采用锚定法,先用于开采海底石油,后用于建造海上浮式工厂和浮式贮库等。
7. 描述自升式平台的桩腿预压状态
一、性质不同
1、地基处理:用于改善支承建筑物的地基(土或岩石)的承载能力或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程技术措施。
2、桩基础:通过承台把若干根桩的顶部联结成整体,共同承受动静荷载的一种深基础,而桩是设置于土中的竖直或倾斜的基础构件。
二、作用不同
1、地基处理:提高地基承载力,保证地基稳定等。
2、桩基础:作用在于穿越软弱的高压缩性土层或水,将桩所承受的荷载传递到更硬、更密实或压缩性较小的地基持力层上。
三、方法不同
1、地基处理:填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
2、桩基础:可以是单根桩(如一柱一桩的情况),也可以是单排桩或多排桩。对于双(多)柱式桥墩单排桩基础,当桩接柱的自由度较高时,桩间以横系梁相连,以加强各桩的横向联系。