CN104805816B - 桩腿分段的合拢工装及桩腿分段的待安装支撑管安装方法 - Google Patents

Abstract

一种桩腿分段的合拢工装及桩腿分段的待安装支撑管安装方法，合拢工装包括卡环、吊带和钢丝绳，卡环套设在待安装支撑管的端部；吊带的一端连接所述卡环，钢丝绳对折后的两端通过一卸扣与所述吊带的另一端可拆卸连接。方法包括安装待安装支撑管、合拢桩腿和固定待安装支撑管。本发明中，在桩腿分段直立翻身之后将支撑管通过绑带或合拢工装吊装在桩腿分段的水平管下，这样在桩腿分段合拢之后不需要搭设脚手架，只需要通过手拉葫芦进行吊运调整支撑管到合适的位置后即可安装，避免了在高空搭设和拆除脚手架的危险性，使得安装过程中的安全性大大提升，并且成本大大降低。

Description

桩腿分段的合拢工装及桩腿分段的待安装支撑管安装方法

技术领域

本发明涉及船舶结构合拢技术，特别涉及一种桩腿分段的合拢工装及桩腿分段的待安装支撑管安装方法。

背景技术

自升式钻井平台的桩腿一般为桁架式结构，高度在100米以上，目前流行的JU2000E型桩腿高度为167米，这种平台的零部件重量和体积都很大。因此，桩腿一般采用吊装机构将多个桩腿分段沿竖直方向逐个吊装合拢而成。请参阅图1，现有的X型形结构的桩腿分段包括三根沿竖直方向设置并呈三角形分布的主舷管1、多根连接在相邻两主舷管1之间并呈水平方向设置的水平管2以及多根连接在水平管2与主舷管1之间的支撑管3，所述水平管2分布成至少一层，每层水平管2为三根并位于同一平面内，与同一水平管2相连的各支撑管3构成X形。连接相邻两桩腿分段的支撑管，必须在桩腿分段合拢之后才能连接至相邻的两个桩腿分段的水平管2和主舷管1之间。因此在进行桩腿分段合拢时，必须使用大型吊车才能将支撑管3这类零部件运到指定位置，而具有大型起重能力的吊车的使用费用相当昂贵并且会影响施工速度。对于这种情况，通常会将重量较大的零件、部件提前贴附在桩腿分段上，以方便零部件的后续安装工作、并且减少吊车使用次数。

但是桩腿分段的零部件贴附与通常的船体分段零部件帖附具有两点不同：一是桩腿结构材质为特殊材质，不允许随便进行点焊，无法通过点焊进行贴附固定；二是桩腿结构为桁架式结构，可帖附的地方比较局限。因此现有技术中的安装方法通常是采用备管夹将支撑管固定在已安装的支撑管上，待分段吊上合拢口后，再通过搭设脚手架等方式，利用吊带、手拉葫芦等配合将帖附的支撑安装到位。但是X型结构的桩腿水平管间距较大，以JU2000E型自升式钻井平台为例，水平管的间距为8m左右，在高空搭设和拆除这么高的脚手架极为危险，成本很大。

发明内容

本发明的一个目的在于针对现有技术中的桩腿分段合拢时支撑管安装危险性高、成本大的问题，而提供一种安全性高且成本低的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法及桩腿分段的合拢工装。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种合拢工装，用以安装桩腿分段的待安装支撑管，包括卡环、吊带和钢丝绳，卡环套设在待安装支撑管的端部；吊带的一端连接所述卡环；钢丝绳对折后的两端通过一卸扣与所述吊带的另一端可拆卸连接。

优选地，卸扣包括：一U形的扣体和可拆卸连接在所述扣体两端的一销轴，所述吊带的端部与所述扣体相连，所述钢丝绳的两端连接在所述销轴上。

优选地，钢丝绳于靠近两端的位置分别弯成一挂环，并通过卡子夹紧钢丝绳末端，所述挂环钩在所述销轴上。

优选地，卡环包括两个呈半圆环的卡环臂，所述两卡环臂合拢成一个圆环，所述两卡环臂的一端通过铰接轴铰接，所述两卡环臂的另一端通过螺栓或螺钉可拆卸连接，其中一卡环臂上设有一固定环，所述吊带的端部绑在所述固定环上。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种桩腿分段合拢时的待安装支撑管的安装方法，包括：安装待安装支撑管：利用绑带和/或上述的合拢工装将用以连接相邻两桩腿分段的待安装支撑管悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，使所述待安装支撑管的两端的悬吊高度与其安装时的安装高度匹配；合拢桩腿：将待合拢的桩腿分段放置在已合拢的桩腿分段的上方进行桩腿合拢；固定待安装支撑管：卸去绑带和/或合拢工装并将所述待安装支撑管调整至预设的安装位置进行固定。

优选地，待安装支撑管的第一端的高度低于所述待安装支撑管的第二端的高度。

优选地，待安装支撑管的第一端通过所述合拢工装悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，第二端通过绑带悬吊在待合拢的桩腿分段的下部。

优选地，固定待安装支撑管的步骤包括：利用两手拉葫芦与支撑管的两端相连，将其中一手拉葫芦的一端钩在所述钢丝绳的挂环上，另一端与所述待安装支撑管的第一端连接；将另一手拉葫芦的一端挂在待合拢桩腿分段上，另一端连接所述待安装支撑管的第二端；卸去所述卡环及所述绑带，通过伸缩所述手拉葫芦而将所述待安装支撑管调整到所述预设位置并固定。

优选地，安装支撑管的步骤之前还包括涂漆步骤：将桩腿分段放平，并通过备管夹将待安装支撑管固定在待合拢的桩腿分段上，将待安装支撑管与所述桩腿分段一起冲砂涂漆。

优选地，在涂漆步骤之后，安装支撑管的步骤之前，还包括：将桩腿分段直立翻身。

优选地，将桩腿分段直立翻身之后还包括卸除备管夹的步骤。

优选地，备管夹包括：两管夹环和连接在所述两管夹环之间的一连接臂，所述管夹环包括：两个呈相对设置并可拆卸连接在一起的夹持臂。

优选地，夹持臂包括：一夹持臂本体和两分别连接在所述夹持臂本体两端的耳板，所述夹持臂本体呈半圆环形，同一管夹环上的两夹持臂本体的弯曲方向相反并可合拢成一圆环；所述两耳板由所述夹持臂本体两端分别沿径向向外延伸而成，所述耳板上设置有用以将同一管夹环上的两夹持臂可拆卸地连接在一起安装孔。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明中，在桩腿分段直立翻身之后将支撑管通过绑带或合拢工装吊装在桩腿分段的水平管下，这样在桩腿分段合拢之后，只需要通过手拉葫芦进行吊运调整支撑管到合适的位置后即可安装，避免了在高空搭设和拆除脚手架的危险性，使得安装过程中的安全性大大提升，并且成本大大降低，还减少了支撑管的安装周期，提高了作业效率。

附图说明

图1是现有技术的桩腿分段的结构示意图。

图2是本发明的合拢工装的卡环的结构示意图。

图3是本发明的合拢工装的装配图。

图4是本发明的备管夹的结构示意图。

图5是本发明的卸扣的结构示意图。

图6是本发明的桩腿分段合拢时的待安装支撑管的安装方法的流程图。

图7是本发明的桩腿分段在直立翻身前的状态示意图。

图8是本发明的桩腿分段在直立翻身后的状态示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

合拢工装的实施方式。

请参阅图2、图3、图7和图8，本发明提供一种用以安装桩腿分段的待安装支撑管4的合拢工装5，合拢工装5包括卡环54、吊带53和钢丝绳51。

卡环54套设在待安装支撑管4的端部。如图2所示，卡环54包括两个呈半圆环的卡环臂541、542，所述两卡环臂541、542合拢成一个圆环，所述两卡环臂541、542的一端通过铰接轴545铰接，所述两卡环臂541、542的另一端通过螺栓544或螺钉可拆卸连接，其中一卡环臂541上设有一固定环543，用以连接吊带53。在其他实施方式中，卡环54的具体形状可以改变，例如卡环臂541、542的两端都通过螺栓或螺钉可拆卸连接等等。

吊带53的一端连接所述固定环543。本实施方式中的吊带53采用的是柔软的具有一定弹性的布带，在其他实施方式中，吊带53的具体类型可以根据需要调整。

钢丝绳51对折后的两端通过一卸扣52与所述吊带53的另一端可拆卸连接。请参阅图5，卸扣52包括：一U形的扣体521和可拆卸连接在所述扣体两端的一销轴522，具体而言，所述吊带53的端部与所述扣体相连，所述钢丝绳51于靠近两端的位置分别弯成一挂环，并通过卡子512夹紧钢丝绳51末端，所述挂环钩在所述销轴上。采用卸扣52是为了拆卸方便，在其它实施例中，卸扣52可以替换成其它连接件。

桩腿分段合拢时的待安装支撑管的安装方法的实施方式。

请参阅图6、图7和图8，本发明提供一种桩腿分段合拢时的待安装支撑管的安装方法，所述方法包括：

步骤S1：涂漆步骤：将桩腿分段放平，并通过备管夹7将待安装支撑管4固定在待合拢的桩腿分段上，将待安装支撑管4与所述桩腿分段一起冲砂涂漆；

步骤S2：将桩腿分段直立翻身；

步骤S3：安装待安装支撑管4，利用绑带和上述的合拢工装5将用以连接相邻两桩腿分段的待安装支撑管4悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，使所述待安装支撑管4的两端的悬吊高度与其安装时的安装高度匹配；

步骤S4：合拢桩腿，将待合拢的桩腿分段放置在已合拢的桩腿分段的上方进行桩腿合拢；

步骤S5：固定待安装支撑管4，卸去绑带和合拢工装5并将所述待安装支撑管4调整至预设的安装位置进行固定。

在步骤S1中，请参阅图7，此时桩腿分段处于平放的状态，待安装支撑管4通过备管夹7固定在桩腿分段上，在平放的状态时，如果将桩腿分段和待安装支撑管4两者分开，在冲砂涂漆时，需要分别进行，而采用备管夹7将待安装支撑管4固定在一起后再冲砂涂漆可以增加效率。具体地，请参阅图4，步骤S1中的备管夹7包括两管夹环和连接在所述两管夹环之间的一连接臂71，所述管夹环包括：两个呈相对设置并可拆卸连接在一起的夹持臂72。所述夹持臂72包括：一夹持臂本体721和两分别连接在所述夹持臂本体721两端的耳板722，所述夹持臂本体721呈半圆环形，同一管夹环上的两夹持臂本体721的弯曲方向相反并可合拢成一圆环；两耳板722由所述夹持臂本体721两端分别沿径向向外延伸而成，所述耳板722上设置有用以将同一管夹环上的两夹持臂72可拆卸地连接在一起安装孔，螺栓73穿过两夹持臂72的安装孔将两夹持臂72连接。在其他实施方式中，备管夹7可以任意变化，只要能将待安装支撑管4稳定固定在支撑管下即可。

在步骤S2中，桩腿分段直立翻身是借助吊车来完成。在本步骤之后，还包括卸除备管夹的步骤，但是卸除备管夹的具体时机可以根据需要调整，可以合并在步骤S3中边拆除边安装合拢工装，也可以先直接卸除备管夹后再安装合拢工装。

在步骤S3中，请参阅图3和图8，具体地，所述待安装支撑管4的第一端通过所述合拢工装5悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，第二端通过绳状的绑带6悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，并且待安装支撑管4的第一端的高度低于所述待安装支撑管4的第二端的高度。将待安装支撑管4与合拢工装5连接时，首先，将钢丝绳51的中部挂在水平管2上，使钢丝绳51的两端下垂，并将钢丝绳51两端的挂环与卸扣52相连，然后将卡环54套上待安装支撑管4，最后将吊带53的一端连接卸扣52的扣体，另一端连接所述卡环54的固定环543，完成待安装支撑管4与合拢工装5的连接。采用绑带连接时直接将绑带6的两端分别连接待安装支撑管4和支撑管3即可。采用这种角度吊装待安装支撑管4是因为这个角度更接近安装时的角度，方便安装，如果第二端太高，则需要搭建脚手架才能将第二端调整到合适的位置，会增加操作的危险性。在其他实施方式中，操作人员可以根据需要自行选择使用绑带或者合拢工装来吊装待安装支撑管4的两端。

步骤S5具体包括：

步骤S51：利用两手拉葫芦与支撑管的两端相连，将其中一所述手拉葫芦的一端钩在所述钢丝绳的挂环上，另一端与所述待安装支撑管4的第一端连接；将另一手拉葫芦的一端挂在待合拢桩腿分段上，另一端连接所述待安装支撑管4的第二端；

步骤S52：卸去所述合拢工装5上的卡环及所述绑带6，通过伸缩所述手拉葫芦而将所述待安装支撑管4调整到所述预设位置并固定。

下面结合说明书附图以上述实施例为例详细说明本发明的工作原理。

当桩腿分段平放时，待安装支撑管4通过备管夹7固定在支撑管3上，待安装支撑管4可以和桩腿分段一起冲砂涂漆，提高工作效率。

当桩腿分段直立翻身后，待安装支撑管4的第一端通过所述合拢工装5悬吊在水平管2下，第二端通过绑带6悬吊在支撑管3下，待安装支撑管4可以随桩腿分段一起吊运到高空进行桩腿分段合拢，不需要再单独吊运。

当桩腿分段合拢后，待安装支撑管4可以通过手拉葫芦直接调整到合适的位置安装，而不需要搭建脚手架，降低了成本，提高了安全性。

由上述工作原理可知，本发明通过在桩腿分段直立翻身之后将支撑管通过绑带或合拢工装吊装在桩腿分段的水平管下，这样在桩腿分段合拢之后不需要搭设脚手架，只需要通过手拉葫芦进行吊运调整支撑管到合适的位置后即可安装，避免了在高空搭设和拆除脚手架的危险性，使得安装过程中的安全性大大提升，并且成本大大降低。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.一种桩腿分段的合拢工装，用以安装桩腿分段的待安装支撑管，其特征在于，包括：

卡环，所述卡环套设在待安装支撑管的端部；

吊带，所述吊带的一端连接所述卡环；以及，

钢丝绳，所述钢丝绳对折后的两端通过一卸扣与所述吊带的另一端可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的桩腿分段的合拢工装，其特征在于，所述卸扣包括：一U形的扣体和可拆卸连接在所述扣体两端的一销轴，所述吊带的端部与所述扣体相连，所述钢丝绳的两端连接在所述销轴上。

3.如权利要求2所述的桩腿分段的合拢工装，其特征在于，所述钢丝绳于靠近两端的位置分别弯成一挂环，并通过卡子夹紧钢丝绳末端，所述挂环钩在所述销轴上。

4.如权利要求1所述的桩腿分段的合拢工装，其特征在于，所述卡环包括两个呈半圆环的卡环臂，所述两卡环臂合拢成一个圆环，所述两卡环臂的一端通过铰接轴铰接，所述两卡环臂的另一端通过螺栓或螺钉可拆卸连接，其中一卡环臂上设有一固定环，所述吊带的端部绑在所述固定环上。

5.一种桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，包括：

安装待安装支撑管：利用绑带和权利要求1-4中任意一项所述的合拢工装将用以连接相邻两桩腿分段的待安装支撑管悬吊在待合拢的桩腿分段的下部，使所述待安装支撑管的两端的悬吊高度与其安装时的安装高度匹配；

合拢桩腿：将待合拢的桩腿分段放置在已合拢的桩腿分段的上方进行桩腿合拢；

固定待安装支撑管：卸去绑带和合拢工装并将所述待安装支撑管调整至预设的安装位置进行固定。

6.根据权利要求5所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述待安装支撑管的第一端的高度低于所述待安装支撑管的第二端的高度。

7.根据权利要求6所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述待安装支撑管的第一端通过所述合拢工装悬吊在待合拢的桩腿分 段的下部，第二端通过绑带悬吊在待合拢的桩腿分段的下部。

8.根据权利要求7所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述固定待安装支撑管的步骤包括：

利用两手拉葫芦与支撑管的两端相连，将其中一手拉葫芦的一端钩在所述钢丝绳的挂环上，另一端与所述待安装支撑管的第一端连接；将另一手拉葫芦的一端挂在待合拢桩腿分段上，另一端连接所述待安装支撑管的第二端；

卸去所述卡环及所述绑带，通过伸缩所述手拉葫芦而将所述待安装支撑管调整到所述预设位置并固定。

9.根据权利要求5所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述安装待安装支撑管的步骤之前还包括涂漆步骤：将桩腿分段放平，并通过备管夹将待安装支撑管固定在待合拢的桩腿分段上，将待安装支撑管与所述桩腿分段一起冲砂涂漆。

10.根据权利要求9所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，在涂漆步骤之后，安装待安装支撑管的步骤之前，还包括：将桩腿分段直立翻身。

11.根据权利要求10所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，将桩腿分段直立翻身之后还包括卸除备管夹的步骤。

12.根据权利要求9所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述备管夹包括：两管夹环和连接在所述两管夹环之间的一连接臂，所述管夹环包括：两个呈相对设置并可拆卸连接在一起的夹持臂。

13.根据权利要求12所述的桩腿分段的待安装支撑管的安装方法，其特征在于，所述夹持臂包括：一夹持臂本体和分别连接在所述夹持臂本体两端的两耳板，所述夹持臂本体呈半圆环形，同一管夹环上的两夹持臂本体的弯曲方向相反并可合拢成一圆环；所述两耳板由所述夹持臂本体两端分别沿径向向外延伸而成，所述耳板上设置有用以将同一管夹环上的两夹持臂可拆卸地连接在一起安装孔。