無(wú)動(dòng)力水下樁基輔助就位裝置的制造方法
【專利摘要】一種無(wú)動(dòng)力水下樁基輔助就位裝置，包括：一底座、樞接在底座上的結(jié)構(gòu)框架、安裝在結(jié)構(gòu)框架上的用于水下鋼管樁插入的套筒，其中，套筒上安裝有一自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)，該自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)能夠使套筒旋轉(zhuǎn)、打開。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能夠在不需要其他輔助動(dòng)力的情況下，將樁打到預(yù)定深度后便可自動(dòng)打開，解決了必須由水下機(jī)器人操作問(wèn)題；而且，還可回收使用，由于整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工介入，無(wú)需水下機(jī)器人和液壓動(dòng)力裝置的幫助，大大簡(jiǎn)化了海上施工的流程和時(shí)間，進(jìn)而大大降低海上安裝的成本。
【專利說(shuō)明】
無(wú)動(dòng)力水下樁基輔助就位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水下打粧輔助就位裝置，尤其涉及一種無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置。屬于海洋工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在海洋工程中，鋼管粧基礎(chǔ)是一種常用的海底基礎(chǔ)。其本質(zhì)是一根鋼制空心圓管，通過(guò)打入海底泥面以下一定的深度，并依靠其與土壤的摩擦力，給上部結(jié)構(gòu)提供足夠可靠的粧基基礎(chǔ)。因此，鋼管粧基礎(chǔ)廣泛運(yùn)用于導(dǎo)管架平臺(tái)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)和錨鏈、張力腿平臺(tái)脛鍵基礎(chǔ)等。
[0003]對(duì)于導(dǎo)管架平臺(tái)而言，通常導(dǎo)管架本身，即:設(shè)計(jì)有就位后與鋼管粧連接的結(jié)構(gòu)，如:導(dǎo)管架的群粧套筒結(jié)構(gòu)，其可以在打粧過(guò)程中起到輔助就位的作用，在鋼管粧就位后，還可以起到與導(dǎo)管架連接的作用。其在安裝過(guò)程中的作用有以下三個(gè):
[0004]1.輔助鋼管粧在海底確定設(shè)計(jì)位置，S卩:海底定位。
[0005]2.在鋼管粧打入泥土中之前，使其保持直立狀態(tài)。
[0006]3.打粧過(guò)程中使鋼管粧保持正確的方向。
[0007]但是，由于TLP(Tens1n Leg Platform,張力腿平臺(tái)，一種通過(guò)腔鍵張力進(jìn)行垂直系泊的浮式海上平臺(tái)，適用于深水海上石油開發(fā)，特別是300米至1500米水深的海域)的脛鍵與水下生產(chǎn)系統(tǒng)、錨鏈基礎(chǔ)，沒有群粧套筒類似的結(jié)構(gòu)。針對(duì)這些基礎(chǔ)的水下打粧工作時(shí)，需要打粧輔助就位裝置，幫助其保持打入時(shí)的準(zhǔn)確位置和角度。
[0008]目前，現(xiàn)有的輔助就位裝置流程為:
[0009]1.在鋼管架放在海底之前，需要將輔助就位裝置準(zhǔn)確的放置在海底泥面預(yù)定位置，以幫助鋼管粧定位。
[0010]2.鋼管粧插入輔助就位裝置后，可以在該系統(tǒng)的幫助下，保持鋼管粧垂直向下的方向，打粧錘即可開始打粧。
[0011 ] 3.在粧打到一定程度時(shí)，通過(guò)水下機(jī)器人，將液壓動(dòng)力連接到輔助就位裝置上，打開開關(guān)，輔助就位裝置才不會(huì)阻礙打粧錘繼續(xù)向下，將鋼管粧打到設(shè)計(jì)深度。
[0012]通過(guò)以上過(guò)程分析可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)安裝過(guò)程中，輔助就位裝置需要在水下機(jī)器和液壓管線的幫助下才能打開，以使鋼管粧打入設(shè)計(jì)深度。因此，整個(gè)過(guò)程比較煩瑣，且水下機(jī)器人操作成本較高，耗時(shí)也較長(zhǎng)，并容易出現(xiàn)故障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能夠在不需要其他輔助動(dòng)力的情況下，將粧打到預(yù)定深度后便可自動(dòng)打開，解決了必須由水下機(jī)器人操作問(wèn)題;而且，還可回收使用，大大降低海上安裝的成本。
[0014]本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0015]—種無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:包括:一底座、樞接在底座上的結(jié)構(gòu)框架、安裝在結(jié)構(gòu)框架上的用于水下鋼管粧插入的套筒，其中，套筒上安裝有一自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)，該自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)能夠使套筒旋轉(zhuǎn)、打開。
[0016]所述結(jié)構(gòu)框架還安裝有數(shù)個(gè)吊點(diǎn)和數(shù)個(gè)支架墊塊。
[0017]所述套筒安裝在結(jié)構(gòu)框架的中部，該套筒為兩半結(jié)構(gòu)。
[0018]所述自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)安裝在套筒兩半的連接線處；自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)包括:安裝在套筒一半上的鎖扣支架、安裝在鎖扣支架上的鎖扣、安裝在套筒另一半上的鎖芯支架、安裝在鎖芯支架上的鎖芯，其中，鎖芯能夠繞著鎖芯支架中心在一設(shè)定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)；鎖扣及鎖芯的下方中部安裝有限位擋板，以防止鎖芯從下方滑出；套筒上設(shè)有觸發(fā)桿開孔，觸發(fā)桿開孔內(nèi)布置有觸發(fā)桿;當(dāng)觸發(fā)桿被觸發(fā)后，觸發(fā)桿會(huì)向上旋轉(zhuǎn)，將鎖芯推出鎖扣。
[0019]所述自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)還包括:安裝在鋼管粧上的第一定位擋板和觸發(fā)擋板;安裝在套筒上的第二定位擋板；當(dāng)水下鋼管粧進(jìn)入套筒后，會(huì)因?yàn)榈谝欢ㄎ粨醢搴偷诙ㄎ粨醢宓膶?dǎo)向作用調(diào)整方向，進(jìn)行微調(diào)，以保證觸發(fā)擋板正好位于觸發(fā)桿的上方。
[0020]所述鎖扣和鎖芯之間安裝有拉緊彈簧，以保證鎖緊狀態(tài)時(shí)不會(huì)意外釋放。
[0021]所述觸發(fā)桿是繞觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)軌跡為弧形。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型由于采用上述技術(shù)方案，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能夠在不需要其他輔助動(dòng)力的情況下，將粧打到預(yù)定深度后便可自動(dòng)打開，解決了必須由水下機(jī)器人操作問(wèn)題;而且，還可回收使用，由于整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工介入，無(wú)需水下機(jī)器人和液壓動(dòng)力裝置的幫助，大大簡(jiǎn)化了海上施工的流程和時(shí)間，進(jìn)而大大降低海上安裝的成本。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型未打開狀態(tài)正視圖。
[0025]圖3為本實(shí)用新型未打開狀態(tài)側(cè)視圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型打開狀態(tài)正視圖。
[0027]圖5為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0028]圖6為本實(shí)用新型鎖定機(jī)構(gòu)俯視圖。
[0029]圖7為本實(shí)用新型鎖定機(jī)構(gòu)定位結(jié)構(gòu)主視圖。
[0030]圖8為本實(shí)用新型鎖定機(jī)構(gòu)正視圖。
[0031]圖9為本實(shí)用新型鎖定機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。
[0032]圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0033]101.結(jié)構(gòu)框架;102.底座;103.套筒;104.自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)；105.旋轉(zhuǎn)軸;106.吊點(diǎn)；107.水下鋼管粧；108.支架墊塊；109.水下打粧錘；110.卡環(huán)；111.吊鉤；112.觸發(fā)擋板；113.第一定位擋板；114.第二定位擋板；115.鎖扣支架；116.鎖扣；117.拉緊彈簧；118.觸發(fā)桿；119.鎖芯；120.鎖芯支架；121.鎖芯限位擋板；122.觸發(fā)桿開孔；123.觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)中心；124.觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)軌跡。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1一圖5所示，本實(shí)用新型包括:底座102、采用旋轉(zhuǎn)軸105的軸孔連接方式樞接在底座102上的結(jié)構(gòu)框架101、采用焊接方式安裝在結(jié)構(gòu)框架101上的用于水下鋼管粧107插入的套筒103，其中，套筒103上安裝有一自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104，自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104能夠使套筒103通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸105進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、打開。
[0035]上述結(jié)構(gòu)框架101上采用焊接方式還安裝有數(shù)個(gè)吊點(diǎn)106和數(shù)個(gè)支架墊塊108。
[0036]上述套筒103安裝在結(jié)構(gòu)框架101的中部，套筒103為兩半結(jié)構(gòu)，自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104安裝在套筒103兩半的連接線處；自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104在觸發(fā)前為鎖定狀態(tài)，當(dāng)鋼管架打到一定的深度，該鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104可被觸發(fā)，并依靠結(jié)構(gòu)框架101的重力，自行打開。從而可以給水下打粧錘109讓出空間，讓水下打粧錘109將水下鋼管粧107打到設(shè)計(jì)深度。
[0037]上述套筒103的作用是:用于限制鋼管架水平方向的移動(dòng)，使水下打粧錘109的載荷沿著套筒103的方向傳遞，將水下鋼管粧107打入泥面以下。
[0038]上述底座102的作用是:用于使本實(shí)用新型坐在海底上。
[0039]上述結(jié)構(gòu)框架101的作用是:用于將套筒103的重心置于旋轉(zhuǎn)軸105的軸線之外，所以，當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)104被觸發(fā)時(shí)，可依靠重力，繞著旋轉(zhuǎn)軸105進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)到一定位置后，可通過(guò)安裝在底座102上的支架墊塊108限位，防止打開過(guò)大。
[0040]如圖2，圖3所示，打粧作業(yè)時(shí)，先將水下鋼管粧107插在套筒103內(nèi)，然后，通過(guò)卡環(huán)110和吊鉤111，將水下打粧錘109從船上下放到海底，并將水下打粧錘109放置于水下鋼管粧107的粧頭上，即可進(jìn)行打粧作業(yè)。
[0041 ]如圖4所示，從圖中可以看到，自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104已經(jīng)被觸發(fā)，結(jié)構(gòu)框架1I和套筒103已經(jīng)繞旋轉(zhuǎn)軸105打開，并分為兩部分，落在支架墊塊108上。水下打粧錘109的向下空間已經(jīng)全部釋放出來(lái)。水下打粧錘109繼續(xù)向下打到水下鋼管粧107設(shè)計(jì)深度。
[0042]如圖6，圖8所示，自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104包括:安裝在套筒103—半上的鎖扣支架115、安裝在鎖扣支架115上的鎖扣116、安裝在套筒103另一半上的鎖芯支架120、安裝在鎖芯支架120上的鎖芯119，其中，鎖芯119可以繞著鎖芯支架120中心在一設(shè)定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)。為限制鎖芯119的旋轉(zhuǎn)過(guò)大，在鎖扣116及鎖芯119的下方中部采用焊方式安裝有限位擋板121，以防止鎖芯119從下方滑出；套筒103上設(shè)有觸發(fā)桿開孔122，觸發(fā)桿開孔122內(nèi)布置有觸發(fā)桿118;當(dāng)觸發(fā)桿118被觸發(fā)后，觸發(fā)桿118會(huì)向上旋轉(zhuǎn)，將鎖芯119推出鎖扣116。這時(shí)，本實(shí)用新型就會(huì)在重力的作用下打開，套筒103分為兩半。當(dāng)再次用吊點(diǎn)106起吊本實(shí)用新型時(shí)，套筒103的兩半會(huì)合攏，鎖芯119可自動(dòng)回到鎖扣116內(nèi)，自動(dòng)鎖閉。
[0043]如圖7所示，自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)104還包括:采用焊接方式安裝在水下鋼管粧107上的第一定位擋板113和釋放用的觸發(fā)擋板112;采用焊接方式安裝在套筒103上的第二定位擋板114。當(dāng)水下鋼管粧107進(jìn)入套筒103后，會(huì)因?yàn)榈谝欢ㄎ粨醢?13和第二定位擋板114的導(dǎo)向作用調(diào)整方向，進(jìn)行微調(diào)。以保證觸發(fā)擋板112正好位于觸發(fā)桿118的上方。
[0044]上述鎖扣116和鎖芯119之間安裝有拉緊彈簧117，拉緊彈簧117將鎖扣116和鎖芯119穩(wěn)定的鎖在一起，以保證鎖緊狀態(tài)時(shí)不會(huì)意外釋放。當(dāng)水下打粧錘109接近套筒103時(shí)，整個(gè)水下鋼管粧107會(huì)根據(jù)安裝在套筒103上的第一定位擋板113、第二定位擋板114進(jìn)行微調(diào)，將位置調(diào)整到觸發(fā)擋板112正好在釋放觸發(fā)桿118的正上方;此時(shí)，水下鋼管粧107繼續(xù)進(jìn)行下降，則觸發(fā)桿118被壓下，鎖芯119會(huì)繞鎖芯支架120旋轉(zhuǎn)，無(wú)法再與鎖扣116鎖在一起，整個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)被釋放，套筒103被打開。
[0045]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的在無(wú)動(dòng)力下的自動(dòng)鎖定、釋放功能，需要在施工前，將水下鋼管粧107上端靠近水下打粧錘109處就安裝觸發(fā)擋板112和第一定位板113。
[0046]如圖9所示，觸發(fā)桿118是繞觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)中心123旋轉(zhuǎn)，觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)軌跡124為弧形。當(dāng)觸發(fā)擋板112向下運(yùn)動(dòng)到一定程度，碰到觸發(fā)桿118，觸發(fā)桿118就會(huì)將鎖芯119推出116鎖扣，使套筒103的兩半依靠重力分開。
[0047]使用時(shí)，將本實(shí)用新型通過(guò)吊點(diǎn)106提前準(zhǔn)確放置于海底設(shè)計(jì)的位置，為后序的水下鋼管粧107打粧提供支撐和輔助就位功能。當(dāng)水下鋼管粧107打到預(yù)定深度后，本實(shí)用新型可通過(guò)吊點(diǎn)106回收。
[0048]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:包括:一底座、樞接在底座上的結(jié)構(gòu)框架、安裝在結(jié)構(gòu)框架上的用于水下鋼管粧插入的套筒，其中，套筒上安裝有一自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)，該自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)能夠使套筒旋轉(zhuǎn)、打開；自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)安裝在套筒兩半的連接線處;該自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)包括:安裝在套筒一半上的鎖扣支架、安裝在鎖扣支架上的鎖扣、安裝在套筒另一半上的鎖芯支架、安裝在鎖芯支架上的鎖芯，其中，鎖芯能夠繞著鎖芯支架中心在一設(shè)定的角度內(nèi)旋轉(zhuǎn);鎖扣及鎖芯的下方中部安裝有限位擋板，以防止鎖芯從下方滑出；套筒上設(shè)有觸發(fā)桿開孔，觸發(fā)桿開孔內(nèi)布置有觸發(fā)桿;當(dāng)觸發(fā)桿被觸發(fā)后，觸發(fā)桿會(huì)向上旋轉(zhuǎn)，將鎖芯推出鎖扣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:所述結(jié)構(gòu)框架還安裝有數(shù)個(gè)吊點(diǎn)和數(shù)個(gè)支架墊塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:所述套筒安裝在結(jié)構(gòu)框架的中部，該套筒為兩半結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:所述自動(dòng)鎖定、釋放機(jī)構(gòu)還包括:安裝在鋼管粧上的第一定位擋板和觸發(fā)擋板;安裝在套筒上的第二定位擋板；當(dāng)水下鋼管粧進(jìn)入套筒后，會(huì)因?yàn)榈谝欢ㄎ粨醢搴偷诙ㄎ粨醢宓膶?dǎo)向作用調(diào)整方向，進(jìn)行微調(diào)，以保證觸發(fā)擋板正好位于觸發(fā)桿的上方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:所述鎖扣和鎖芯之間安裝有拉緊彈簧，以保證鎖緊狀態(tài)時(shí)不會(huì)意外釋放。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)動(dòng)力水下粧基輔助就位裝置，其特征在于:所述觸發(fā)桿是繞觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，觸發(fā)桿旋轉(zhuǎn)軌跡為弧形。
【文檔編號(hào)】E02D13/04GK205475238SQ201620083678
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日
【發(fā)明人】李懷亮, 王銘飛, 黃山田, 蘇志勇, 傅東明, 王浩宇, 魏佳廣, 李可, 王衍鑫
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程股份有限公司, 北京高泰深海技術(shù)有限公司