CN105799890B

CN105799890B - 一种水下拖体布放装置及其使用方法

Info

Publication number: CN105799890B
Application number: CN201610208459.XA
Authority: CN
Inventors: 林焰; 张志康; 刘戈; 叶超
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: US10294083B2; WO2017173936A1; CN105799890A; US20180229975A1

Abstract

一种水下拖体布放装置及其使用方法，属于海洋工程中的水下拖曳装备技术领域。该系统主要包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯等部分。充分考虑水下拖体结构形式的特殊性，以及技术与经济性综合平衡，该装置主体结构采用方管构件搭建，底部设有拖体支座和活动支座，为水下拖体提供了一个集安装、存放、运输和维修的多功能平台。同时，考虑施工时的操作便捷性和安全性，设计了爬梯和多层操作平台。这种新型装置解决了大尺度、特殊形式拖体的布放难题，整个装置结构简单，操作方便，安全可靠，实用性强，实施方案合理，是一种极具工程应用前景的水下拖曳装备。

Description

一种水下拖体布放装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种水下拖体布放装置，属于海洋工程中的水下拖曳装备技术领域。

背景技术

人类正不遗余力的对海洋进行研究探索，不断加大科研投入力度，各种水下技术都取得了很大发展。水下拖曳装置作为海洋科学研究的一种有效工具，在海上实验、海底探测和海洋工程等领域中运用广泛，它能够搭载科学测量仪器从事海洋环境勘测、海底地形测绘、水下搜索及军事侦察等任务。

如今随着拖曳水深的增加及拖曳要求的多样化，拖曳装置向大型化趋势发展，结构形式也更为特殊。然而，这就给拖曳装置的安装、存放和运输等过程带来了极大困难，比如拖曳装置在岸上安装后无法安全运输到指定海域，或是将零部件运输到指定海域后无法在船上安装，效率也难以保证，另外，拖曳作业中进行设备调试时，海上没有良好的工作平台等问题。在此背景下，本发明研制了一种水下拖体布放装置，它充分考虑功能性、可靠性和经济性，采用简单新颖的结构形式，安全可靠，应用性强，施工方案合理，很好地解决了大尺度、特殊形式拖体的安装、存放、运输和维修难题，有利于保证拖体组装的便捷性，以及运输的安全性，且能满足拖曳过程中对拖体内实验设备的调试要求，为海上拖曳作业提供一个良好的布放平台。

发明内容

本发明提供一种水下拖体布放装置及其使用方法，该系统充分考虑了工程实际应用要求及经济性，结构简单新颖，功能完善，操作方便，很好地解决了大尺度、特殊形式水下拖体的安装、存放、运输和维修难题，具有安全、可靠和高效等优点，极具工程应用价值。

本发明采用的技术方案是：一种水下拖体布放装置, 主要包括拖体，它还包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯，所述主体结构采用立柱、底座方管、横向方管、纵向方管和斜撑方管固定连接在一起的框架结构，所述立柱顶部设有主吊耳；所述拖体支座位于主体结构的下部内侧，并采用由杆件构成的门框形结构，承载梁横跨在所述底座方管上，支座水平梁与主体结构间设有加强构件，上部设有垫块；所述承载梁和支座水平梁之间用支座立柱连接；所述活动支座安装在拖体支座中间，前后装有带圆弧开口的垫木，整体通过链条与拖体支座连接；所述操作平台采用加筋板结构，安装在所述立柱上，外侧均设有所述纵向方管，上部设有扶杆；所述爬梯安装在所述主体结构的左右两侧，爬梯采用爬梯立管和多根螺纹钢的组合结构；所述拖体安装在所述垫块上，顶部由缆绳与绑扎吊耳连接。

所述活动支座前后设有活动支座横管，中间布置多根活动支座纵管，活动支座横管上设置垫木和凹形垫木卡槽，左右装有活动支座吊耳，底部装有活动支座方腿。

所述主体结构开口侧上部设有活动撑杆，立柱内侧安装凹形活动撑杆卡槽，活动撑杆放置在活动撑杆卡槽内。

所述加强构件为角钢，支座水平梁和支座立柱均为槽钢，支座立柱内侧装有拖体支座吊耳，拖体支座吊耳与活动支座吊耳之间用链条连接。

所述主体结构上部的纵向方管上设有以中心为对称布置的绑扎吊耳。

所述立柱、活动撑杆、承重梁、爬梯立管、活动支座方腿、活动支座纵管和活动支座横管均为方管。

一种水下拖体布放装置的使用方法：操作者首先通过爬梯上到顶层操作平台，将活动撑杆拆除，在汽车吊的帮助下将拖体主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座向上托起，并把下部浮体安装在拖体的主体上，所有安装完成后将活动撑杆安置在活动撑杆卡槽内，并用缆绳连接拖体顶部和绑扎吊耳，利用汽车吊通过主吊耳将布放装置和拖体整体吊装到拖船上，由它运输到指定海域后将拖体放入水中，然后进行拖曳作业。

本发明的有益效果是：这种水下拖体布放装置，主要包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯等部分。充分考虑水下拖体结构形式的特殊性，以及技术与经济性综合平衡，该装置主体结构采用方管构件搭建，结构简单，建造难度及成本低，底部设有拖体支座和活动支座，为水下拖体提供了一个集安装、存放、运输和维修的多功能平台。同时，考虑施工时的操作便捷性和安全性，设计了爬梯和多层操作平台，保证了施工者的人身安全，也为拖体内部设备安装调试等提供便利，另外，活动支座有利于拖体底部浮体或设备的安装。布放装置也充分考虑整体吊装过程中的强度问题，对局部进行了加强，如增加活动撑杆和斜撑方管等，还有拖体的稳定性问题，设计中增加了绑扎措施，保证了吊装和恶劣环境下作业的安全性。这种新型装置解决了大尺度、特殊形式拖体的布放难题，而且整个装置操作方便，安全可靠，实用性强，实施方案合理，是一种极具工程应用前景的水下拖曳装备。

附图说明

图1是水下拖体布放装置的整体图。

图2是水下拖体布放装置的正视图。

图3是水下拖体布放装置的侧视图。

图4是拖体支座的整体图。

图5是拖体支座的正视图。

图6是活动支座的整体图。

图7是活动支座的俯视图。

图8是水下拖体布放装置的工作图。

图9是水下拖体布放装置的整体吊装图。

图中：1、主体结构，1a、立柱，1b、底座方管，1c、纵向方管，1d、横向方管，1e、斜撑方管，1f、绑扎吊耳，2、拖体支座，2a、垫块，2b、支座水平梁，2c、支座立柱，2d、承重梁，2e、加强构件，2f、拖体支座吊耳，3、活动支座，3a、垫木，3b、垫木卡槽，3c、活动支座吊耳， 3d、活动支座横管，3e、活动支座纵管，3f、活动支座方腿，3g、链条，4、操作平台，4a、扶杆，5、爬梯，5a、螺纹钢，5b、爬梯立管，6、活动撑杆，7、活动撑杆卡槽，8、主吊耳，9、拖体，10，缆绳，11、汽车吊，12、拖船。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。

图1、2、3示出了水下拖体布放装置的结构图。该装置主要包括主体结构1、拖体支座2、活动支座3、操作平台4和爬梯5，主体结构1为箱形，主要由立柱1a、底座方管1b、横向方管1d、纵向方管1c和斜撑方管1e组成，立柱1a顶部设有主吊耳8，用于布放装置的吊装作业；操作平台4为加筋板结构，安装在立柱1a上，且外侧均设有纵向方管1c，保证其强度，上部设有扶杆4a，便于施工人员在平台上操作；爬梯5安装在主体结构1左右两侧，由爬梯立管5b和多根螺纹钢5a组成，施工人员可由爬梯5到达各层操作平台4；主体结构1开口侧上部设有活动撑杆6，立柱1a内侧安装凹形活动撑杆卡槽7，活动撑杆6放置在活动撑杆卡槽内7，此处撑杆设计成活动式，既保证了强度，又能满足拖体9单独吊装时与布放装置不干涉；主体结构1上部的纵向方管1c上装有绑扎吊耳1f，中心对称布置，用于绑扎拖体9，保证其在吊装过程中的稳定性和安全性；立柱1a、活动撑杆6、承重梁2d、爬梯立管5b、活动支座方腿3f、活动支座纵管3e和活动支座横管3d均为方管，具有较好的经济性。

图4、5示出了拖体支座的结构图。拖体支座2位于主体结构1底部，由杆件组成，整体呈门字形，承载梁2d横跨在底座方管1b上，支座水平梁2b与主体结构1间设有加强构件2e，上部设有垫块2a，作为拖体9的支座，承载梁2d和支座水平梁2b之间用支座立柱2c连接，加强构件2e为角钢，支座水平梁2b和支座立柱2c均为槽钢，支座立柱2c内侧装有拖体支座吊耳2f，用于连接活动支座3。

图6、7示出了活动支座的结构图。活动支座3安装在拖体支座2中间，前后设有活动支座横管3d，中间布置多根活动支座纵管3e，活动支座横管3d上设置带圆弧开口的垫木3a和凹形垫木卡槽3b，左右装有活动支座吊耳3c，底部装有活动支座方腿3f，活动支座吊耳3c与拖体支座吊耳2f通过链条3g连接，活动支座3最大的特点为它可以小幅度活动，这样便于拖体9下部浮体或设备的安装操作。

图8、9示出了水下拖体布放装置的工作图。水下拖体9安装在布放装置中，整体重量由垫块2a承担，顶部通过缆绳10与纵向方管1c上的绑扎吊耳1f相连，保证了拖体9与布放装置的一体性，防止吊装过程拖体失稳。当拖体9安装并且绑扎牢固完成后，利用码头的汽车吊11通过主吊耳8将布放装置和拖体整体吊装到带有吊机的拖船12上，由它运输到指定海域并释放拖体9进行拖曳作业。

上述水下拖体布放装置在使用时，操作者先通过爬梯5上到顶层操作平台4，将活动撑杆6拆除，在汽车吊11的帮助下将拖体9主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座3向上托起，并把下部浮体安装在拖体9的主体上，所有安装完成后将活动撑杆6安置在活动撑杆卡槽7内，并用缆绳10连接拖体9顶部和绑扎吊耳1f，利用汽车吊11通过主吊耳8将布放装置和拖体整体吊装到拖船12上，由它运输到指定海域后将拖体9放入水中，然后进行拖曳作业。

Claims

1.一种水下拖体布放装置, 主要包括拖体（9），其特征是：它还包括主体结构（1）、拖体支座（2）、活动支座（3）、操作平台（4）和爬梯（5），所述主体结构（1）采用立柱（1a）、底座方管（1b）、横向方管（1d）、纵向方管（1c）和斜撑方管（1e）固定连接在一起的框架结构，所述立柱（1a）顶部设有主吊耳（8）；所述拖体支座（2）位于主体结构（1）的下部内侧，并采用由杆件构成的门框形结构，承载梁（2d）横跨在所述底座方管（1b）上，支座水平梁（2b）与主体结构（1）间设有加强构件（2e），上部设有垫块（2a）；所述承载梁（2d）和支座水平梁（2b）之间用支座立柱（2c）连接；所述活动支座（3）安装在拖体支座（2）中间，前后装有带圆弧开口的垫木（3a），整体通过链条（3g）与拖体支座（2）连接；所述操作平台（4）采用加筋板结构，安装在所述立柱（1a）上，外侧均设有所述纵向方管（1c），上部设有扶杆（4a）；所述爬梯（5）安装在所述主体结构（1）的左右两侧，爬梯（5）采用爬梯立管（5b）和多根螺纹钢（5a）的组合结构；所述拖体（9）安装在所述垫块（2a）上，顶部由缆绳（10）与绑扎吊耳（1f）连接；所述活动支座（3）前后设有活动支座横管（3d），中间布置多根活动支座纵管（3e），活动支座横管（3d）上设置垫木（3a）和凹形垫木卡槽（3b），左右装有活动支座吊耳（3c），底部装有活动支座方腿（3f）；所述主体结构（1）开口侧上部设有活动撑杆（6），立柱（1a）内侧安装凹形活动撑杆卡槽（7），活动撑杆（6）放置在活动撑杆卡槽（7）内。

2.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述加强构件（2e）为角钢，支座水平梁（2b）和支座立柱（2c）均为槽钢，支座立柱（2c）内侧装有拖体支座吊耳（2f），拖体支座吊耳（2f）与活动支座吊耳（3c）之间用链条（3g）连接。

3.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述主体结构（1）上部的纵向方管（1c）上设有以中心为对称布置的绑扎吊耳（1f）。

4.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置的使用方法，其特征是：操作者首先通过爬梯（5）上到顶层操作平台（4），将活动撑杆（6）拆除，在汽车吊（11）的帮助下将拖体（9）主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体由叉车从布放装置侧面将活动支座（3）向上托起，并把下部浮体安装在拖体（9）的主体上，所有安装完成后将活动撑杆（6）安置在活动撑杆卡槽（7）内，并用缆绳（10）连接拖体（9）顶部和绑扎吊耳（1f），利用汽车吊（11）通过主吊耳（8）将布放装置和拖体整体吊装到拖船（12）上，由它运输到指定海域后将拖体（9）放入水中，然后进行拖曳作业。