CN106704705B - 一种水上管线组装作业方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及疏浚吹填领域，主要涉及管线组装方法，具体提供一种水上管线组装作业方法及系统，包括作为管线储存区的平板驳I、作为管线组装区的平板驳II和协助管线组装和拖带下水的锚艇，所述的平板驳I上安装有吊机，用于将平板驳I上的管线调运至平板驳II上，并且配合进行管线组装，平板驳II上放置有夹子车，用于管线组装并配合将组装好的管线送入水中。本发明通过直接在工程施工区附近进行管线的组装、下水、沉放和对接，避免了管线拖带过程中的风险，并且可随时进行管线的组装，从而提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及疏浚吹填领域，主要涉及管线组装方法，具体提供一种水上管线组装作业方法及系统。
背景技术
在进行离岸远海人工岛建设工程中，常常会用到大型绞吸船进行疏浚吹填作业，该施工方法不仅能完成航道港池的开挖，还能解决离岸远海施工区陆域填料匮乏的问题。但是使用绞吸船施工需要使用排泥管路进行疏浚土的输送，常用的排泥管路一般由水上管线、水下管线、陆地管线组成。在大陆进行类似工程施工时，水上管线和水下管线一般选取临水的陆地作业平台，采用陆地大型机械组装，完成组装后配合水上锚艇和潮水浮运到制定位置然后固定组装。但是在离岸远海人工岛工程中，通常在疏浚吹填完成之前，施工区周围没有临水的陆地作业平台，这样就无法进行管线组装。在这种情况下，以往的做法是：在内陆完成管线的分段组装，然后由大型拖带船舶长距离拖带到施工区，再利用锚艇配合工人进行水上总组装，该种做法增加管线组装的成本，长距离远海管线拖带增加安全风险，不能对工程的需求马上响应，降低进度和效率；直接进行绞吸船无管线艉吹施工，但是这样就无法充分利用疏浚土，在本来资源就匮乏的区域，浪费吹填料，且艉吹施工易造成航道港池的回淤，需要进行二次疏浚。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供一种水上管线组装作业方法及系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水上管线组装作业方法，水上管线组装作业步骤如下：
(1)选择管线作业海域，对作业海域进行水深测量，确保作业区水深满足锚艇、平板驳作业，并留有富裕水深；
(2)将平板驳I和平板驳II通过缆绳并排固定在一起，下锚停泊，避免船舶剧烈晃动，锚艇停在平板驳II一侧；
(3)使用平板驳I上的吊机将需要组装的首节管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行首节管线组装；
(4)首节管线组装，使管线内充满空气，保证管线组装下水后能浮于水面、不灌入海水，首节管线使用法兰盖组装，将首节管线的一侧封闭；
(5)完成首节管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将首节管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(6)使用平板驳I上的吊机将需要组装的水下管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水下管线组装，并与首节管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
(7)水下管线组装，采用一节钢管加一节橡胶管的方式，保证管路的柔韧性；
(8)完成水下管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水下管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(9)判断水下管线长度是否满足需求，不满足重复(6)-(9)，满足则开始水上管线的吊运；
(10)使用平板驳I上的吊机将需要组装的水上管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水上管线组装，与水下管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
(11)水上管线组装，采用钢管为水上管线，使用浮筒作为钢管的浮托设备；
(12)完成水上管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水上管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(13)判断水上管线长度是否满足需求，不满足重复(10)-(13)，满足则进行管线拖带；
(14)完成全部管线组装，将管线拖带到指定位置；
(15)按照设计的管线路由图，对管线进行定位，使用管线锚对管线进行固定，完成管线路由的布置；
(16)撤下管线法兰盖，通过向管线内注水，使管线逐节充水下沉，完成水下管线沉放；
(17)将末节水上管与船管对接，完成管线的组装工作。
如上所述的水上管线组装作业步骤(7)中的水下管线另一种组装方式采用两节钢管加一节橡胶管。加快管线组装的进度，并节约管线成本。
如上所述的水上管线组装作业步骤(4)中首节管线组装的另一种组装方法为将首节管线放置在浮筒上，确保管口保持在水面上。
如上所述的水上管线组装作业步骤(11)或采用自浮管作为水上管线，直接拖带入水。
如上所述的水下管线出水后的首节水上管上设有排气阀。
如上所述的钢管和橡胶管之间采用螺丝连接。
一种水上管线组装作业系统，包括作为管线储存区的平板驳I、作为管线组装区的平板驳II和协助管线组装和拖带下水的锚艇，所述的平板驳I上安装有吊机，用于将平板驳I上的管线调运至平板驳II上，并且配合进行管线组装，平板驳II上放置有夹子车，用于管线组装并配合将组装好的管线送入水中。
本发明有益性：
本发明解决了绞吸船在陆域未形成前，吹填管线的组装问题，本发明可直接在工程施工区附近进行管线的组装、下水、沉放和对接，不需要在内陆地区完成管线组装后再进行拖带，避免了管线拖带过程中的风险，并且可根据工程现场需要，随时进行管线的组装，快速响应工程需要，提高施工效率。
附图说明
附图1为本发明一种水上管线组装作业方法及系统的方法流程示意图；
附图2为本发明一种水上管线组装作业方法及系统的组装系统整体俯视示意图；
附图3为本发明一种水上管线组装作业方法及系统的水上管线钢管组装示意图；
附图4为本发明一种水上管线组装作业方法及系统的水上管线自浮管组装示意图；
附图5为本发明一种水上管线组装作业方法及系统的排气阀安装示意图。
具体实施方式
参考附图对本发明一种水上管线组装作业方法及系统，做进一步详细描述：
实施例1
一种水上管线组装作业方法，水上管线组装作业步骤如下：
(1)选择管线作业海域，对作业海域进行水深测量，确保作业区水深满足锚艇、平板驳作业，并留有富裕水深；
(2)将平板驳I和平板驳II通过缆绳并排固定在一起，下锚停泊，避免船舶剧烈晃动，锚艇停在平板驳II一侧；
(3)使用平板驳I上的吊机将需要组装的首节管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行首节管线组装；
(4)首节管线组装，使管线内充满空气，保证管线组装下水后能浮于水面、不灌入海水，首节管线使用法兰盖组装，将首节管线的一侧封闭；
(5)完成首节管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将首节管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(6)使用平板驳I上的吊机将需要组装的水下管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水下管线组装，并与首节管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
(7)水下管线组装，采用一节钢管加一节橡胶管的方式，保证管路的柔韧性，钢管和橡胶管之间采用螺丝连接，根据施工区地貌情况选择管线组装的方式，施工区地貌高地起伏较大即采用此方式；
(8)完成水下管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水下管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(9)判断水下管线长度是否满足需求，不满足重复(6)-(9)，满足则开始水上管线的吊运；
(10)使用平板驳I上的吊机将需要组装的水上管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水上管线组装，与水下管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
(11)水上管线组装，采用钢管为水上管线，使用浮筒作为钢管的浮托设备；
(12)完成水上管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水上管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
(13)判断水上管线长度是否满足需求，不满足重复(10)-(13)，满足则进行管线拖带；
(14)完成全部管线组装，将管线拖带到指定位置；
(15)按照设计的管线路由图，对管线进行定位，使用管线锚对管线进行固定，完成管线路由的布置；
(16)撤下管线法兰盖，通过向管线内注水，使管线逐节充水下沉，完成水下管线沉放；
(17)将末节水上管与船管对接，完成管线的组装工作。
水下管线出水后的首节水上管上设有排气阀。
根据水上管线组装作业步骤(16)，其中关于注水的方法有：水泵注水：在管子两侧安阀门，水下管线就位后，开启阀门注水；自然注水：撤去水下管端支点，吊住水下管一头，放入水中注水；绞吸船泥泵注水。其中，绞吸船泥泵注水法最安全、简单、有效；水泵注水和自然注水法较为实用、可靠。
根据水上管线组装作业步骤(16)，其中水下管沉放作业的一般程序是：以自然注水为例，锚艇将整排的水下管线拖至沉放现场将水下管的两端分别用锚固定在预定的位置上；用锚艇调整管线，使其符合设定的位置；用锚艇吊住将要注水的一端，撤下浮筒；利用卷扬机将管头放入水中，使水流沿管口自行注入，如果水深较大，就用起锚艇压住管头，以免因气体倒流而使管头浮出水面，注水时平板驳应注意调整水下管的位置，使其沿着预定的位置沉放；待全部管线沉放完毕，再用起锚艇将管头重新吊起，填上浮筒；管头重新布锚，八字定位锚抛投方向延水下管线垂直方向呈45°外抛，并在两个端点设立警示标志。
沉放水下管线时，要特别注意：沉放水下管的过程中，由于风、水流的影响，漂浮部分会离开原位，所以在整个下沉过程中，始终要以船艇或其它方法控制，调整其位置，以确保水下管线按设计位置铺设；一般水下管线沉放都是自一端开始的，逐渐且连续下沉，当管线两端都与空气连通时，沉放过程不宜太慢，更不宜停顿，以防已下沉的管线再次起浮，若起浮较多，则二次下沉时，空气将阻挡水流通过，水下管线沉放将难以继续；下沉速度不宜太快，以免管线下沉过程中应力过大而造成破坏。
一种水上管线组装作业系统，包括作为管线储存区的平板驳I、作为管线组装区的平板驳II和协助管线组装和拖带下水的锚艇，所述的平板驳I上安装有吊机，用于将平板驳I上的管线调运至平板驳II上，并且配合进行管线组装，平板驳II上放置有夹子车，用于管线组装并配合将组装好的管线送入水中。
实施例2
参照实施例1，做进一步详细描述：
根据水上管线组装作业步骤(4)，首节管线组装的另一种组装方法为将首节管线放置在浮筒上，确保管口保持在水面上。
实施例3
参照实施例1，做进一步详细描述：
根据水上管线组装作业步骤(7)中的水下管线，当施工区地貌较为平坦时，采用两节钢管加一节橡胶管的方式，能加快管线组装的进度，并节约管线成本，钢管和橡胶管之间采用螺丝连接。
实施例4
参照实施例1，做进一步详细描述：
根据水上管线组装作业步骤(11)，或采用自浮管作为水上管线，直接拖带入水。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水上管线组装作业方法，其特征在于：水上管线组装作业步骤如下：
（1）选择管线作业海域，对作业海域进行水深测量，确保作业区水深满足锚艇、平板驳作业，并留有富裕水深；
（2）将平板驳I和平板驳II通过缆绳并排固定在一起，下锚停泊，避免船舶剧烈晃动，锚艇停在平板驳II一侧；
（3）使用平板驳I上的吊机将需要组装的首节管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行首节管线组装；
（4）首节管线组装，使管线内充满空气，保证管线组装下水后能浮于水面、不灌入海水，首节管线使用法兰盖组装，将首节管线的一侧封闭；
（5）完成首节管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将首节管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
（6）使用平板驳I上的吊机将需要组装的水下管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水下管线组装，并与首节管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
（7）水下管线组装，采用一节钢管加一节橡胶管的方式；
（8）完成水下管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水下管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
（9）判断水下管线长度是否满足需求，不满足重复（6）-（9），满足则开始水上管线的吊运；
（10）使用平板驳I上的吊机将需要组装的水上管线从平板驳I上吊运到平板驳II上，同时吊机配合平板驳II上的夹子车进行水上管线组装，与水下管线对接，边组装锚艇边配合拖带下水；
（11）水上管线组装，采用钢管为水上管线，使用浮筒作为钢管的浮托设备；
（12）完成水上管线组装，由锚艇和平板驳II上的夹子车配合，将水上管线拖带入水，拖带过程注意保证平板驳II的管线不滑入水中；
（13）判断水上管线长度是否满足需求，不满足重复（10）-（13），满足则进行管线拖带；
（14）完成全部管线组装，将管线拖带到指定位置；
（15）按照设计的管线路由图，对管线进行定位，使用管线锚对管线进行固定，完成管线路由的布置；
（16）撤下管线法兰盖，通过向管线内注水，使管线逐节充水下沉，完成水下管线沉放；
（17）将末节水上管与船管对接，完成管线的组装工作。
2.根据权利要求1所述的水上管线组装作业方法，其特征在于：所述的水上管线组装作业步骤（7）中的水下管线另一种组装方式采用两节钢管加一节橡胶管。
3.根据权利要求1所述的水上管线组装作业方法，其特征在于：所述的水上管线组装作业步骤（4）中首节管线组装的另一种组装方法为将首节管线放置在浮筒上，确保管口保持在水面上。
4.根据权利要求1所述的水上管线组装作业方法，其特征在于：所述的水上管线组装作业步骤（11）采用自浮管替代钢管，作为水上管线，直接拖带入水。
5.根据权利要求1所述的水上管线组装作业方法，其特征在于：所述的水下管线出水后的首节水上管上设有排气阀。
6.根据权利要求1所述的水上管线组装作业方法，其特征在于：所述的钢管和橡胶管之间采用螺丝连接。
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