本發(fā)明涉及水下施工裝置,更具體地說,涉及一種用于水下施工的常壓工作倉。
背景技術(shù):長期處于水下的物體,例如輪船、油管、油罐等,當(dāng)發(fā)生異常情況后,諸如碰撞、腐蝕、水底生物和植物附著等,需要及時進行局部修理或更換,由于涉及水下作業(yè),這些問題到目前都沒有一個簡捷、可靠、經(jīng)濟的方法來解決??梢苿拥奈矬w還可以拖到水面上,例如輪船可以拖進船塢進行修理,但費用昂貴、而且拖物體到水面上會損傷物體,對于不能移動的物體,如油管、油罐等至今無法用一個簡捷、可靠、經(jīng)濟的方法解決諸如更換部分可拆卸部件、局部涂漆等施工操作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種用于水下施工的常壓工作倉,能夠在水下構(gòu)建常壓干式工作環(huán)境,能夠在水下施工,對水下物體進行維修和護理。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種用于水下施工的常壓工作倉,用于對水下物體進行施工,其特征在于,所述工作倉具有兩層或多層倉體,每層倉體具有用于和所述水下物體對接的接口,每層倉體的接口都設(shè)置有軟膠,相鄰的倉體之間為中空結(jié)構(gòu);所述工作倉在與所述水下物體對接前注滿水,最內(nèi)層的倉體內(nèi)和相鄰倉體之間充滿水,所述工作倉與所述水下物體對接后,所述軟膠和所述水下物體的表面相接觸,然后由外向內(nèi)依次將各倉體之間、以及最內(nèi)層倉體內(nèi)的水抽出并注入空氣,最內(nèi)層倉體內(nèi)保持常壓,倉體之間的壓強小于常壓且由外向內(nèi)依次增大,每層倉體的接口的軟膠由于內(nèi)外壓力差與所述水下物體的表面緊密接觸從而在所述水下物體和接口之間形成密封。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉的倉體由上下兩部分對接而成,所述水下物體為管狀物,所述水下物體貫穿所述工作倉或者一端伸入到所述工作倉內(nèi)。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉還包括用于對工作倉進行抽注水和供排氣的管線。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述管線包括外管,和位于所述外管內(nèi)的用于對倉體之間抽注水的外層水管、用于對最內(nèi)層倉體內(nèi)抽注水的內(nèi)層水管、用于對最內(nèi)層倉體供排氣的內(nèi)層氣管和用于對倉體內(nèi)供電的電纜,所述外管和各層倉體的結(jié)合處設(shè)有密封膠。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉還包括用于固定所述管線的管線固定組件。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述管線固定組件包括用于固定管線的扣線夾、以及用于固定扣線夾的磁力吸盤,所述磁力吸盤帶有磁力開關(guān)。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述管線固定組件包括用于固定管線的扣線夾、用于固定扣線夾的膠體吸盤、以及和膠體吸盤相連的吸盤水管。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉還包括用于固定所述工作倉的工作倉固定組件。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉固定組件包括掛件、彈簧和磁力吸盤,所述掛件設(shè)置在所述工作倉的最外層倉體上,所述彈簧一端固定在所述掛件上,另一端固定在磁力吸盤上,所述磁力吸盤帶有磁力開關(guān)。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉固定組件包括掛件、彈簧、膠體吸盤和吸盤水管,所述掛件設(shè)置在所述工作倉的最外層倉體上,所述彈簧一端固定在所述掛件上,另一端固定在膠體吸盤上,所述吸盤水管與所述膠體吸盤相連,用于膠體吸盤的抽注水。在本發(fā)明所述的用于水下施工的常壓工作倉中,所述工作倉的最內(nèi)層倉體內(nèi)設(shè)有密封工具箱。實施本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉,具有以下有益效果:本發(fā)明的工作倉具有兩層或多層倉體,多層倉體之間形成多個壓力差緊密吸附密封結(jié)構(gòu),防止任一層倉體之間由于突發(fā)原因壓力差突變而造成吸附脫落,使得工作倉發(fā)生壓力差突變,從而影響工作倉內(nèi)的工作人員安全。附圖說明下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明,附圖中:圖1是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例的示意圖;圖2是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例的倉體的示意圖;圖3是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例與平面物體配合的示意圖;圖4是圖3中的常壓工作倉的接口的端面視圖;圖5是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例與錐面物體配合的示意圖;圖6是圖5中的常壓工作倉的接口的端面視圖;圖7是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中管線的示意圖;圖8是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中工作倉固定組件的第一種形式的示意圖;圖9是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中工作倉固定組件的第二種形式的示意圖;圖10是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中管線固定組件的第一種形式的示意圖;圖11是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中管線固定組件的第二種形式的示意圖;圖12是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例中多層膠體吸盤的示意圖;圖13是圖12中A向視圖;圖14是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第二實施例的示意圖;圖15是圖14中B向視圖;圖16是本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第三實施例的示意圖;圖17是圖16中C向視圖。具體實施方式本發(fā)明利用剛體和柔體表面之間產(chǎn)生壓力差后能相互緊密吸附在一起的原理,構(gòu)造雙層或多層倉體結(jié)構(gòu)的工作倉,可以對水下物體進行在常態(tài)環(huán)境下各種施工。本發(fā)明的工作倉采用雙層或多層倉體結(jié)構(gòu),每層倉體都具有接口,每層倉體的接口都設(shè)置有軟膠,軟膠可以是軟性橡膠、硅膠等,這些軟膠與被施工物體表面接觸,當(dāng)水下物體需要施工時,將穿潛水服的工作人員、以及須使用的工具、材料預(yù)先放置在最內(nèi)層倉體內(nèi),然后將工作倉下放至須施工物體的表面,再利用工作倉固定組件固定好工作倉后,逐步抽出工作倉的多層倉體之間的水,這樣軟膠內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生壓力差,軟膠和被施工物體表面之間由于形成壓力差而緊密接合,從而在所述水下物體和接口之間形成密封。隨后逐步抽出最內(nèi)層倉體內(nèi)的水,同時向最內(nèi)層倉體內(nèi)注入空氣,使最內(nèi)層倉體內(nèi)達到與地面相同的常壓環(huán)境,即1個大氣壓的環(huán)境。地面工作人員根據(jù)工作倉內(nèi)置的壓力表和監(jiān)控設(shè)備實時保持外層倉體的接口的軟膠的緊密吸附狀態(tài)和工作倉內(nèi)的常態(tài)環(huán)境并保持與地面工作人員的實時通信。工作倉內(nèi)的人員便可以使用與地面相連接的電纜操作存放在密封工具箱中的各種工具和材料,在常態(tài)下對物體進行施工。施工結(jié)束后首先逐步往最內(nèi)層倉體內(nèi)注入水并抽出空氣,等水注滿后,即使最內(nèi)層倉體內(nèi)的壓力與工作倉和被施工物體外圍的水的壓力保持一致,再向各層倉體之間注入水,以逐步解除各層倉體之間和外圍水之間的壓力差,最后去掉解除工作倉固定組件,將工作倉拖出水面。多層與雙層倉體的區(qū)別在于多層倉體可在多層倉體之間形成多個壓力差緊密吸附密封結(jié)構(gòu),防止任一層倉體之間由于突發(fā)原因壓力差突變而造成吸附脫落,使得工作倉發(fā)生壓力差突變,從而影響工作倉內(nèi)的工作人員安全。以上對本發(fā)明的原理進行了闡述,為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式。如圖1和圖2所示,為本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第一實施例,該實施例為局部表面吸附式工作倉。該工作倉為雙層倉體結(jié)構(gòu),具有外倉體11和內(nèi)倉體12,外倉體11和內(nèi)倉體12之間為中空結(jié)構(gòu),外倉體11和內(nèi)層體12分別具有接口111、121,其中外倉體11的接口111位于內(nèi)倉體12的接口121的外圍,接口111和接口121上都設(shè)置有軟膠112、122,其中外倉體11的接口11上的軟膠112大致呈喇叭形,而內(nèi)倉體12的接口12上的軟膠122則大致呈倒喇叭形,軟膠112、122可以是硅膠套或者橡膠套,柔軟而且具有彈性,易吸附在別的物體上,軟膠112、122可以通過扣箍113、123分別固定在接口111、121上。工作倉在和水下物體1對接前注滿水,內(nèi)倉體12內(nèi)、外倉體11和內(nèi)倉體12之間都充滿水,然后將工作倉與水下物體1對接,使軟膠112、122與水下物體的表面相接觸,然后對倉體內(nèi)進行抽水充氣,首先對外倉體11和內(nèi)倉體12之間抽水,在軟膠112、122內(nèi)外側(cè)產(chǎn)生壓力差,這樣軟膠112、122由于壓力差而緊密吸附在水下物體1的表面,在接口111、121和水下物體1表面之間形成密封,外倉體11和內(nèi)倉體12之間抽水時會注入一定的空氣,但外倉體11和內(nèi)倉體12之間的壓強要小于一個大氣壓,然后對內(nèi)倉體12內(nèi)部進行抽水,并注入空氣,使內(nèi)倉體12內(nèi)保持常壓狀態(tài),由于內(nèi)倉體12的壓強大于外倉體11和內(nèi)倉體12之間的壓強,所以軟膠122內(nèi)外側(cè)也存在壓力差。圖3和圖4為工作倉和吸附在平面上的示意圖,圖5和圖6則為工作倉吸附在錐面上的示意圖。由于軟膠具有良好的吸附作用,在存在壓力差的情況下,可以吸附在各種類型的表面上。參看圖1和圖7,在本實施例中,為了方便對工作倉進行抽注水和充排氣,工作倉還包括用于對工作倉進行抽注水和供排氣的管線2,管線2包括外管20,和位于外管20內(nèi)的用于對外倉體11和內(nèi)倉體12之間抽注水的外層水管21、用于對內(nèi)倉體12內(nèi)抽注水的內(nèi)層水管22、用于對內(nèi)倉體12供排氣的內(nèi)層氣管23和用于對倉體內(nèi)供電的電纜24,外管和外倉體11和內(nèi)倉體12的結(jié)合處分別設(shè)有密封膠25、26。管線2的末端設(shè)有外圍控制設(shè)備3,用于檢測和控制工作倉內(nèi)的狀況。參看圖1和圖8,為了工作倉在工作時發(fā)生晃動,從而影響工作倉內(nèi)的狀況,進一步,可以增加工作倉固定組件,圖1和圖8為工作倉固定組件的一種形式,這種形式的工作倉固定組件包括掛件41、彈簧42和磁力吸盤43,其中掛件41設(shè)置在工作倉的外倉體11上,彈簧42一端固定在掛件41上,另一端固定在磁力吸盤43上,為了方便取下磁力吸盤43,磁力吸盤43還帶有磁力開關(guān)44。這種形式的工作倉固定組件適合被施工物體是鋼鐵材料的情況。對于非鋼鐵材料的施工物體,可以采用另外一種形式的工作倉固定組件,如圖9所示,此種工作倉固定組件包括掛件41、彈簧42、膠體吸盤45和吸盤水管46,也是通過壓力差的方式,使膠體吸盤45吸附在水下物體上,吸盤水管46用于對抽去膠體吸盤45內(nèi)腔的水,以造成壓力差。對于水下作業(yè)時,也需要對管線2進行固定,以防止管線2受水流影響移位,管線2的固定可以通過管線固定組件來實現(xiàn)。如圖10所示,為一種形式的管線固定組件,包括用于固定管線2的扣線夾51、以及用于固定扣線夾51的磁力吸盤52,其中磁力吸盤52帶有磁力開關(guān)53,這種管線固定組件適合被施工物體時鋼鐵材料的情況。對于非鋼鐵材料的施工物體,則可以采用另一種形式的管線固定組件,如圖11所示,該種管線固定組件包括用于固定管線2的扣線夾51、用于固定扣線夾51的膠體吸盤54、以及和膠體吸盤54相連吸盤水管55,吸盤水管46用于對抽去膠體吸盤45內(nèi)腔的水,以造成壓力差。參看圖1和圖2,為了方便施工工具的存放,可以在內(nèi)倉體12內(nèi)部設(shè)置密封工具倉6,施工工具可以存放在密封工具倉6內(nèi),當(dāng)內(nèi)倉體12形成常壓環(huán)境時可以打開密封工具倉6,取出工具進行施工。如果被施工的部位需要多次反復(fù)施工,例如涂漆,本發(fā)明還提供了輔助覆蓋吸盤,如圖12和圖13所示,該輔助覆蓋吸盤可以可采用兩層或多層結(jié)構(gòu),與工作倉的結(jié)構(gòu)類似,在本實施例中,包括一個外吸盤71和內(nèi)吸盤72,內(nèi)吸盤72可以全覆蓋施工部位,并使一直保持常態(tài),內(nèi)吸盤72和外吸盤一直與施工表面保持緊密吸附。等下次施工時再解除吸附狀態(tài),以確保施工局部需要多次施工時一直保持在常態(tài)下。局部表面吸附式工作倉的具體工作方式如下:1、工作人員確定被施工對象的材質(zhì)、需施工表面形狀、大小、施工項目從而采用不同的工作倉固定組件、軟膠及接口、工具、施工材料,其中工具置于工作倉內(nèi)置密封工具箱內(nèi)。2、將施工人員置于工作倉內(nèi),施工人員需要具有潛水資質(zhì)置。3、將工作倉放入水中,由潛水員將工作倉的接口對準(zhǔn)需局部施工的部位。4、將通過工作倉固定組件,使工作倉基本固定在被施工物體上。5、逐步抽出外倉體和內(nèi)倉體之間的水,使外倉體的接口的軟膠與外圍的水之間形成壓力差,外倉體和內(nèi)倉體之間的壓力應(yīng)小于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從而使工作倉完全吸附在被施工物體上。并根據(jù)監(jiān)控器顯示的外倉體和內(nèi)倉體之間壓力表數(shù)據(jù)實時抽氣,以確保外倉一直保持緊密吸附狀態(tài)。6、在抽出內(nèi)倉體內(nèi)的水的同時,將空氣注入,根據(jù)氣壓表的指示,實時補充和輪換空氣,以使內(nèi)倉體內(nèi)一直保持與地面相同的空氣環(huán)境,即1個大氣壓的環(huán)境。7、施工人員脫掉潛水服,并打開密封的工具箱,取出工具,接通電源,對物體進行各種施工。8、如果被施工的部位需要多次反復(fù)施工如涂漆,可采用輔助覆蓋吸盤覆蓋,以確保施工局部需要多次施工時一直保持在常態(tài)下。9、施工完成后,工作人員穿上潛水服后,通過通信電纜指示地面工作人員將水放入工作倉并同時抽出空氣,使工作倉內(nèi)的壓力與容器和被施工物體外圍的水的壓力保持一致,解除外倉的吸附狀態(tài),解除工作倉固定組件,收回工作倉。本發(fā)明除了提供局部表面吸附工作倉外,還提供了用于管道施工的局部整體吸附工作倉。如圖14和圖15所示,為本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉的第二實施例,該實施例中工作倉包括上半部分和下半部分,上半部分和下半部分都采用雙層倉體結(jié)構(gòu),其中上半部分包括上半外倉體11a和上半內(nèi)倉體12a,下半部分包括下半外倉體11b和下半內(nèi)倉體12b,管道8貫穿工作倉,上、下半外倉體、以及上、下半內(nèi)倉體與管道8的結(jié)合的接口處設(shè)有軟膠,軟膠的在壓力差的作用下吸附在管道8的表面形成密封,原理與第一實施例的原理相同,不再贅述。工作倉的上半部分和下半部分可以通過鎖管扣9固定,其他結(jié)構(gòu)與第一實施例類似。圖16和圖17為本發(fā)明的水下施工常壓工作倉的第三實施例,與第二實施例不同的是,該工作倉用于對管道8的末端進行維修,只需將管道8的末端伸入到工作倉內(nèi),與第二實施例相比,只是省去一個接口,其他結(jié)構(gòu)類似。局部整體吸附工作倉的具體工作方式如下:1、工作人員確定被施工對象的兩端外徑、施工項目從而采用不同外徑的接口、工具、施工材料,其中工具置于工作倉內(nèi)置工具箱內(nèi)。2、將施工人員置于工作倉內(nèi),施工人員需要具有潛水資質(zhì)置。3、將工作倉放如水中,由外圍潛水員將工作倉的上半部分和下半部分對準(zhǔn)需施工物體的局部位置后對接。4、由外圍潛水員先扣緊內(nèi)扣后,再扣緊鎖管扣。5、逐步抽出外倉體和內(nèi)倉體之間的水,使外倉體的接口的軟膠與外圍的水之間形成壓力差,外倉體和內(nèi)倉體之間的壓力應(yīng)小于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,從而使工作倉完全吸附在被施工物體上。并根據(jù)監(jiān)控器顯示的外倉體和內(nèi)倉體之間壓力表數(shù)據(jù)實時抽氣,以確保外倉一直保持緊密吸附狀態(tài)。6、在抽出內(nèi)倉體內(nèi)的水的同時,將空氣注入,根據(jù)氣壓表的指示,實時補充和輪換空氣,以使內(nèi)倉體內(nèi)一直保持與地面相同的空氣環(huán)境,即1個大氣壓的環(huán)境。。7、施工人員脫掉潛水服,并打開密封的工具箱,取出工具,接通電源,對物體進行各種施工。8、如果被施工的部位需要多次反復(fù)施工如涂漆,可采用輔助覆蓋吸盤覆蓋,以確保施工局部需要多次施工時一直保持在常態(tài)下。9、施工完成后,工作人員穿上潛水服后,通過通信電纜指示地面工作人員將水放入工作倉并同時抽出空氣,使工作倉內(nèi)的壓力與容器和被施工物體外圍的水的壓力保持一致;解除外倉體的吸附狀態(tài),解除鎖管扣,收回工作倉。本發(fā)明的用于水下施工的常壓工作倉除了可以用于水下作業(yè)之外,還可以用于在其他液態(tài)介質(zhì)下工作。本發(fā)明的工作倉具有兩層或多層倉體,多層倉體之間形成多個壓力差緊密吸附密封結(jié)構(gòu),防止任一層倉體之間由于突發(fā)原因壓力差突變而造成吸附脫落,使得工作倉發(fā)生壓力差突變,從而影響工作倉內(nèi)的工作人員安全。此外,由于本發(fā)明工作倉由于可以控制各倉體之間的壓差,可以適應(yīng)各種深度的作業(yè),即便是半潛和或者淺水,都可以在軟膠內(nèi)外形成壓差以達到吸附密封的作用。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述,但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,上述的具體實施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。