CN107023275B - 高效自适应坐底水下撬块及坐底方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效自适应坐底水下撬块，包括撬块底座，所述撬块底座的底面均匀分布安装有多个弹性灌浆囊，每个弹性灌浆囊连接有独立的注入支管线，所述注入支管线上设置有注入阀门，每个弹性灌浆囊连接有独立的排放管线，所述排放管线上设置有排放阀门。本发明通过在撬块底座下面预装多个弹性灌浆囊，撬块下放坐底后，通过注入支管线给弹性灌浆囊内部灌入泥浆，使弹性灌浆囊自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙，泥浆凝固后形成牢固的支撑，本发明可实现水下撬块高效自适应坐底，支撑效果好，作业效率高，并且降低了海上作业成本。本发明还公开了一种水下撬块坐底方法。
Description
技术领域
本发明属于海上钻探的技术领域，具体涉及一种高效自适应坐底水下撬块及坐底方法。
背景技术
水下撬块需要就位安装于海床上，当海床凹凸不平时，撬块底部的悬空面积大，不稳定，不符合安装要求。常规的解决方法是首先由潜水员使用沙包填平海床的不平整区域，然后再下放撬块在海床坐底，从而减少撬块底部的悬空面积，该方法作业强度大、作业效率低，而且沙包的平整效果不佳，撬块坐底后的悬空情况也难以确认。
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种高效自适应坐底水下撬块及坐底方法，其相比常规的方法底座支撑效果好，作业效率高，且降低了海上作业成本。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一方面，提供一种高效自适应坐底水下撬块，包括撬块底座，所述撬块底座的底面均匀分布安装有多个弹性灌浆囊，每个弹性灌浆囊连接有独立的注入支管线，所述注入支管线上设置有注入阀门。
作为进一步的改进，每个弹性灌浆囊连接有独立的排放管线，所述排放管线上设置有排放阀门。
作为进一步的改进，所述撬块底座在底面外围设置有向下延伸的裙板。
作为进一步的改进，各个弹性灌浆囊的注入支管线入口连接至同一注入主管线。
作为进一步的改进，所述注入主管线上端安装有水下快速接头，下端通过管汇与各个注入支管线连接。
作为进一步的改进，所述弹性灌浆囊材质为弹性橡胶。
本发明提供的高效自适应坐底水下撬块，包括撬块底座，所述撬块底座的底面均匀分布安装有多个弹性灌浆囊，每个弹性灌浆囊连接有独立的注入支管线，所述注入支管线上设置有注入阀门。本发明通过在撬块底座下面预装多个弹性灌浆囊，撬块下放坐底后，通过注入支管线给弹性灌浆囊内部灌入泥浆，使弹性灌浆囊自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙，泥浆凝固后形成牢固的支撑，本发明可实现水下撬块高效自适应坐底，支撑效果好，作业效率高，并且降低了海上作业成本。
另一方面，本发明还提供了一种水下撬块坐底方法，采用如上所述的高效自适应坐底水下撬块进行坐底作业，包括如下步骤：
步骤1、施工船舶吊机将水下撬块吊装入水，于海床预设安装位置就位坐底；
步骤2、施工船舶下放灌浆管线入水，与注入主管线在水下连接；
步骤3、打开一个弹性灌浆囊的注入支管线的注入阀门，关闭其他弹性灌浆囊的注入阀门，通过泥浆泵往该弹性灌浆囊内部灌入泥浆，同时打开该弹性灌浆囊的排放管线的排放阀门，将管线中的水排出；
步骤4、观察该弹性灌浆囊的排放管线，当排放介质由水转变为稳定排出的泥浆时，关闭排放阀门；
步骤5、继续向该弹性灌浆囊灌入泥浆并增加灌浆压力，灌浆最大压力与水下撬块对地压强相当，弹性灌浆囊在此过程中自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙并保持足够的支撑力；
步骤6、观察灌浆管线的灌浆压力，当压力达到最大压力后关闭该该弹性灌浆囊的注入阀门并停止灌浆；
步骤7、重复步骤3-步骤6，对每个弹性灌浆囊进行灌浆，灌浆期间，通过水平测量仪测量水下撬块就位水平度，通过控制各个弹性灌浆囊注入或排放泥浆量来调整水下撬块就位水平度，确认水下撬块就位水平度满足安装要求；
步骤8、灌浆管线泄压后拆除并回收。
作为进一步的改进，所述泥浆选用无收缩灌浆料。
本发明的坐底方法通过给弹性灌浆囊内部灌入泥浆，使弹性灌浆囊自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙，泥浆凝固后形成牢固的支撑，该发明方法相比常规的方法底座支撑效果好，作业效率高，降低了海上作业成本。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是高效自适应坐底水下撬块的结构示意图。
图2是弹性灌浆囊管线连接示意图。
图3是无裙板结构的水下撬块就位示意图。
图4是无裙板结构弹性灌浆囊膨胀示意图。
图5是有裙板结构水下撬块就位示意图。
图6是有裙板结构弹性灌浆囊膨胀示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种高效自适应坐底水下撬块，包括撬块底座1，所述撬块底座1的底面均匀分布安装有多个弹性灌浆囊4，所述弹性灌浆囊4材质为弹性橡胶，内部为空腔可灌注泥浆，具有耐磨、耐高压、易变形的特点；弹性灌浆囊膨胀体积能够填满撬块底座与海床之间的间隙；弹性灌浆囊均匀布置在撬块底座下面，覆盖整个撬块底座。每个弹性灌浆囊4连接有独立的注入支管线2，所述注入支管线2上设置有注入阀门5，每个弹性灌浆囊4连接有独立的排放管线3，所述排放管线3上设置有排放阀门6。上述管线穿过撬块底座布置在底座上表面，每个弹性灌浆囊的顶部均安装一条注入支管线和一条排放管线，可对单个弹性灌浆囊进行注入或排放泥浆操作。各个弹性灌浆囊4的注入支管线2入口连接至同一注入主管线8，所述注入主管线8上端安装有水下快速接头10，以方便连接灌浆管线9；注入主管线8下端通过管汇与各个注入支管线2连接。
如图5和图6所示，作为进一步优选的实施方式，所述撬块底座1在底面外围设置有向下延伸的裙板7。撬块底座可分为无裙板结构和有裙板结构两种类型，当有裙板7时，可约束边沿的弹性灌浆囊，防止弹性灌浆囊向外膨胀，保证弹性灌浆囊起到支撑作用。
如图3至图6所示，本发明还提供了一种水下撬块坐底方法，采用如上所述的高效自适应坐底水下撬块进行坐底作业，包括如下步骤：
步骤1、施工船舶吊机将水下撬块吊装入水，于海床预设安装位置就位坐底；在水下撬块吊装入水前，所有阀门为关闭状态；
步骤2、施工船舶下放灌浆管线9入水，与注入主管线8在水下连接；
步骤3、打开一个弹性灌浆囊4的注入支管线2的注入阀门5，关闭其他弹性灌浆囊4的注入阀门5，通过泥浆泵往该弹性灌浆囊内部灌入泥浆，所述泥浆选用无收缩灌浆料，同时打开该弹性灌浆囊4的排放管线3的排放阀门6，将管线中的水排出；
步骤4、观察该弹性灌浆囊4的排放管线3，当排放介质由水转变为稳定排出的泥浆时，关闭排放阀门；
步骤5、继续向该弹性灌浆囊4灌入泥浆并增加灌浆压力，灌浆最大压力与水下撬块对地压强相当，弹性灌浆囊在此过程中自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙并保持足够的支撑力；
步骤6、观察灌浆管线的灌浆压力，当压力达到最大压力后关闭该该弹性灌浆囊4的注入阀门5并停止灌浆；
步骤7、重复步骤3-步骤6，对每个弹性灌浆囊进行灌浆，灌浆期间，通过水平测量仪测量水下撬块就位水平度，通过控制各个弹性灌浆囊注入或排放泥浆量来调整水下撬块就位水平度，确认水下撬块就位水平度满足安装要求；
步骤8、当每个弹性灌浆囊都完成灌浆作业后，灌浆管线泄压，拆除灌浆管线并回收，泥浆在弹性灌浆囊内部将会凝固，对撬块底座形成稳固的支撑。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种高效自适应坐底水下撬块，其特征在于：包括撬块底座(1)，所述撬块底座(1)的底面均匀分布安装有多个弹性灌浆囊(4)，每个弹性灌浆囊(4)连接有独立的注入支管线(2)，所述注入支管线(2)上设置有注入阀门(5)，每个弹性灌浆囊(4)连接有独立的排放管线(3)，所述排放管线(3)上设置有排放阀门(6)，各个弹性灌浆囊(4)的注入支管线(2)入口连接至同一注入主管线(8)。
2.根据权利要求1所述的高效自适应坐底水下撬块，其特征在于：所述撬块底座(1)在底面外围设置有向下延伸的裙板(7)。
3.根据权利要求1所述的高效自适应坐底水下撬块，其特征在于：所述注入主管线(8)上端安装有水下快速接头(10)，下端通过管汇与各个注入支管线(2)连接。
4.根据权利要求1所述的高效自适应坐底水下撬块，其特征在于：所述弹性灌浆囊(4)材质为弹性橡胶。
5.一种水下撬块坐底方法，采用如权利要求1至4中任一项所述的高效自适应坐底水下撬块进行坐底作业，包括如下步骤：
步骤1、施工船舶吊机将水下撬块吊装入水，于海床预设安装位置就位坐底；
步骤2、施工船舶下放灌浆管线入水，与注入主管线(8)在水下连接；
步骤3、打开一个弹性灌浆囊(4)的注入支管线(2)的注入阀门(5)，关闭其他弹性灌浆囊(4)的注入阀门(5)，通过泥浆泵往该弹性灌浆囊内部灌入泥浆，同时打开该弹性灌浆囊(4)的排放管线(3)的排放阀门(6)，将管线中的水排出；
步骤4、观察该弹性灌浆囊(4)的排放管线(3)，当排放介质由水转变为稳定排出的泥浆时，关闭排放阀门；
步骤5、继续向该弹性灌浆囊(4)灌入泥浆并增加灌浆压力，灌浆最大压力与水下撬块对地压强相当，弹性灌浆囊在此过程中自适应膨胀填充撬块底座与海床之间的空隙并保持足够的支撑力；
步骤6、观察灌浆管线的灌浆压力，当压力达到最大压力后关闭该该弹性灌浆囊(4)的注入阀门(5)并停止灌浆；
步骤7、重复步骤3-步骤6，对每个弹性灌浆囊进行灌浆，灌浆期间，通过水平测量仪测量水下撬块就位水平度，通过控制各个弹性灌浆囊注入或排放泥浆量来调整水下撬块就位水平度，确认水下撬块就位水平度满足安装要求；
步骤8、灌浆管线泄压后拆除并回收。
6.根据权利要求5所述的水下撬块坐底方法，其特征在于：所述泥浆选用无收缩灌浆料。
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