CN108071101B - 导管架起吊装置及利用该装置起吊导管架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自升平台及利用该自升平台起吊导管架的方法，该自升平台包括平台主体、用以调节平台主体垂直高度的提升装置和滑移装置。滑移装置设置于平台主体的甲板上，其能够在甲板上移动；滑移装置的一部分能够向外伸出甲板边缘并构成吊臂；该伸出部分的下部通过绳缆连接有吊具，用以与待起吊物连接。本发明自升平台结构简单，造价较低，滑移装置的设置能够有效且准确的进行吊点定位。同时，由于该自升平台在海底柱桩，相比传统的浮吊，自升平台在进行导管架起吊作业中，不会随波浪移动，避免由于风浪流所引起船体移动和晃动，尤其是有效避免了因船体随波浪移动而使得被吊起的上部模块与导管架发生的碰撞，使得起吊作业更为安全可靠。

Description

导管架起吊装置及利用该装置起吊导管架的方法

技术领域

本发明涉及海洋工程装备建造领域，特别涉及一种导管架起吊装置及利用该导管架起吊装置起吊导管架的方法。

背景技术

导管架是由中空的腿柱和连接腿柱的纵横杆组成，其上面搭接固定式平台，可用于海洋石油开采。由于导管架以及上部模块具有体积大和重量重的特点，极不易拆卸或安装。虽然，传统的浮吊可以解决不易拆卸或安装的问题，但其造价和租赁费过于昂贵，并且需要预防浮吊随波浪移动而使得被吊起的上部模块与导管架发生碰撞。因此，如何以更为廉价可靠的方法起吊导管架成为海工领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种导管架起吊装置及利用该导管架起吊装置起吊导管架的方法，以解决现有技术中导管架不易拆卸或安装等问题。

针对上述技术问题，本发明提出一种导管架起吊装置，包括平台主体和用以调节所述平台主体垂直高度的提升装置，还包括滑移装置，所述滑移装置设置于所述平台主体的甲板上，其能够在甲板上移动；所述滑移装置的一部分能够向外伸出甲板边缘并构成吊臂；该伸出部分的下部通过绳缆连接有吊具，用以与待起吊物连接。

在优选方案中，所述滑移装置为悬臂梁。

在优选方案中，所述滑移装置包括：至少一组滑动组件，所述滑动组件包括：活动连接的第一滑动件和第二滑动件；所述第一滑动件和第二滑动件十字交叉设置，其二者的移动轨迹在水平面内呈纵横分布；所述第二滑动件向外伸出甲板边缘，并构成所述吊臂。

在优选方案中，所述滑移装置包括多组滑动组件；每组的第一滑动件的移动方向相同，每组的第二滑动件的移动方向呈平行分布。

在优选方案中，还包括：绞车、定滑轮和动滑轮；所述绞车和所述定滑轮固定于所述滑移装置上，其中，所述定滑轮固定于所述滑移装置的伸出部分；所述绳缆的上端经绕所述定滑轮与所述绞车相连，其下端绕过所述动滑轮之后向上延伸并固定于所述定滑轮上；其中，所述吊具连接于所述动滑轮的下方。

本发明还提供一种导管架的起吊方法，包括步骤：

S10：预设一导管架安装位置；

S20：利用上述导管架起吊装置在该导管架安装位置的至少一侧柱桩，并通过提升装置将平台主体提升至工作高度；其中，导管架起吊装置的滑移装置朝向所述导管架安装位置；

S30：移动滑移装置，使其向外伸出甲板的部分在竖直方向上对应于所述导管架安装位置，以实现吊点定位；

S40：利用绳缆将滑移装置的伸出部分与待起吊的导管架或导管架分段相连，并进行起吊。

在优选方案中，在步骤S40中，当进行导管架或导管架分段的安装时，包括步骤：通过船舶将待安装的导管架或导管架分段运输至所述导管架安装位置；利用绳缆将滑移装置的伸出部分与导管架或导管架分段相连并吊起；船舶驶离该导管架安装位置；下放该导管架或导管架分段，并在该导管架安装位置进行安装。

在优选方案中，在步骤S40中，当进行导管架或导管架分段的拆卸时，包括步骤：利用绳缆将滑移装置的伸出部分与导管架或导管架分段相连，并起吊预定高度；将船舶行驶至导管架安装位置，下放该导管架或导管架分段至船舶上。

在优选方案中，在步骤S40中，利用导管架起吊装置上的提升装置对平台主体进行提升或下降，以实现导管架或导管架分段的起吊或下放。

在优选方案中，在步骤S40中，利用导管架起吊装置上设置的绞车、定滑轮和动滑轮以及与其配合的绳缆，实现导管架或导管架分段的起吊或下放。

在优选方案中，在步骤S20中，在所述导管架安装位置的两侧对称设置至少一对所述导管架起吊装置，每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段。

在优选方案中，所述每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段的步骤中包括：每对导管架起吊装置的滑移装置的伸出部分插入导管架或导管架分段，并在导管架或导管架分段内对接；利用每个导管架起吊装置的提升装置同时对导管架或导管架分段进行起吊作业。

在优选方案中，所述每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段的步骤中包括：每对导管架起吊装置的滑移装置的伸出部分在导管架安装位置的上方进行对接；将每个导管架起吊装置上的吊具与导管架或导管架分段进行连接，以进行起吊作业。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明导管架起吊装置结构简单，造价较低，滑移装置的设置能够有效且准确的进行吊点定位。同时，由于该导管架起吊装置在海底柱桩，相比传统的浮吊，导管架起吊装置在进行导管架起吊作业中，不会随波浪移动，避免由于风浪流所引起船体移动和晃动，尤其是有效避免了因船体随波浪移动而使得被吊起的上部模块与导管架发生的碰撞，使得起吊作业更为安全可靠。

附图说明

图1是本实施例第一种导管架起吊装置结构示意图。

图2是本实施例第二种导管架起吊装置结构示意图。

图3是本实施例第二种导管架起吊装置的俯视结构示意图。

图4是本实施例第三种导管架起吊装置的结构示意图。

图5是本发明利用导管架起吊装置起吊导管架的方法流程图。

图6、7、8是本发明利用第一种导管架起吊装置起吊导管架的结构示意图。

图9、10是本发明利用第二种导管架起吊装置起吊导管架的结构示意图。

图11、12、13是本发明利用多个第一种导管架起吊装置起吊导管架的结构示意图。

图14、15、16是本发明利用另一种多个第一种导管架起吊装置起吊导管架的结构示意图。

图17和图18是本发明利用多个第二种导管架起吊装置起吊导管架的结构示意图。

附图标记说明如下：100、导管架起吊装置；2、桩腿；3、平台主体；31、绞车；32、定滑轮；33、动滑轮；4、滑移装置；41、第一滑动件；42、第二滑动件；43、导轨；5、绳缆；6、托台；7、导管架或导管架分段；200、船舶。

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。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本实施例提供一种导管架起吊装置及利用该导管架起吊装置起吊导管架的方法。其中，本实施例的导管架大多都设置于较浅的水域，该导管架起吊装置用于起吊导管架，以实现导管架的安装和拆卸。

如图1所示，本实施例的导管架起吊装置100，包括桩腿2、平台主体3、提升装置(图中未示出)和滑移装置4。桩腿2用以支撑平台主体3；提升装置用以调节平台主体3的垂直高度；滑移装置4设置于平台主体3的甲板上，其能够在甲板上移动。其中，滑移装置4的一部分能够向外伸出甲板边缘并构成吊臂；该伸出部分的下部通过绳缆5连接有吊具(图中未示出)，用以与待起吊物连接。

较优地，在滑移装置4滑移过程中，绳缆5和吊具均能够收回在滑移装置4的内部，以避免滑移装置4在滑移中绳缆5和吊具与甲板发生干涉。

在其他实施例中，滑移装置4还可以是导管架起吊装置100上的悬臂梁。

本实施例的滑移装置4包括：至少一组滑动组件。该滑动组件包括：活动连接的第一滑动件41和第二滑动件42。其中，第一滑动件41和第二滑动件42均能够在水平面内往复移动。具体地，第一滑动件41为滑块，其形状可以是长条状，方块或其他形状。第一滑动件41通过导轨43与甲板表面相连，第一滑动件41能够沿导轨43在水平面内直线往复移动。第二滑动件42大致呈长条状，其活动连接于第一滑动件41上，第二滑动件42能够沿其长度方向上往复移动，其一端能够向外伸出甲板边缘，并构成该吊臂。第二滑动件42向外伸出部分的底部连接绳缆5，该绳缆5的下端设有吊具(图中未示出)并向下垂向海面。第一滑动件41和第二滑动件42十字交叉设置，其二者的移动轨迹在水平面内呈纵横分布。以图1纸面方向为参考，第一滑动件41能够沿垂直纸面方向往复移动，第二滑动件42能够沿纸面横向往复移动，水平横纵双向移动的滑移装置4结构简单，且满足吊点定位需求。

在实际使用中，第二滑动件42也可以穿设于第一滑动件41内，其二者的连接关系不予限定，可以相互活动连接即可。

进一步地，甲板表面与第二滑动件42之间的空隙中设有托台6，该托台6的上表面与第二滑动件42的底面接触，以支撑第二滑动件42。

本实施例的滑动组件的数量根据实际需要设置。图1所示为设置一组滑动组件的导管架起吊装置100，适用于大小和重量较小的导管架或其他待吊物。图2和图3所示为设置了四组滑动组件的导管架起吊装置100，适用于大小和重量较大的导管架或其他待吊物。

参阅图2和图3，设置四组滑动组件的导管架起吊装置100，其每个第一滑动件41均朝相同的方向移动，每个第二滑动件42的移动轨迹呈平行分布。

在实际使用中，四组的第一滑动件41还可以是一个整体构件；每组滑移组件还可以单独进行水平面内的横纵滑移，从而灵活进行吊点定位的调节。

参阅图4，进一步地，导管架起吊装置100还包括：绞车31、定滑轮32和动滑轮33。绞车31和定滑轮32固定于第二滑动件42上，其中，定滑轮32固定于第二滑动件42的伸出部分。绳缆5的上端经绕定滑轮32与绞车31相连，其下端绕过动滑轮33之后向上延伸并固定于定滑轮32上。吊具连接于动滑轮33的下方。其中，定滑轮32距离第二滑动件42底面的高度应大于定滑轮32半径、动滑轮33以及吊具长度之和，以保证第二滑动件42在滑移过程中其均能收回至第二滑动件42内，避免吊具与甲板表面发生干涉。该结构中，一个绞车31、一个定滑轮32、一个动滑轮33和一根绳缆5构成一组提升组件，通过绞车31拉引绳缆5，能够将与动滑轮33连接的吊具提升或下降。

在实际使用中，上述提升组件中的绞车31、定滑轮32、动滑轮33和绳缆5的数量不限于一个，可根据现场的实际情况进行调整。

本实施例中，每组滑动组件上配备有四组提升组件。具体地，在第二滑动件42长度方向的两侧均设有两个绞车31和两个定滑轮32，每侧的两个绞车31和两个定滑轮32均对应上下错落分布，以避免其上缠绕的绳缆5相互干涉。绞车31固定于第二滑动件42的内端，定滑轮32固定于第二滑动件42的外端。通过卷放绞车31实现平台主体3的起吊功能。

在实际使用中，绞车31还可以固定在平台主体3的甲板上或其他位置，能够方便操作，且与其相连的绳缆5与其他分布的绳缆5不干涉即可；每组滑动组件上的提升组件的数量不限于四组，可根据实际起吊物的大小和重量确定；绳缆5在定滑轮32和动滑轮33的绕圈还可以是两圈以上，以提高其抗拉能力。

在本实施例中，导管架起吊装置100可以通过两种起吊动力源实现起吊功能。

第一种：参阅图1至图3，操作导管架起吊装置100自身的提升装置提升或下降平台主体3，以带动滑移装置4在竖直方向上的移动，实现平台主体3的起吊功能。该方式中，导管架起吊装置100上的绞车31、定滑轮32和动滑轮33可以省略设置。

第二种：参阅图4，通过操作在平台主体3上设置的提升组件实现平台主体3的起吊功能。

在实际使用中，本实施例的导管架起吊装置100不限于起吊导管架。

需要说明的是，本实施例中涉及的绳缆5均为钢丝绳，但不限于在实际使用中使用其他绳缆。

参阅图5至图18，本发明利用该导管架起吊装置100起吊导管架的方法主要包括：

步骤S10，预设一导管架安装位置。

步骤S20，利用导管架起吊装置100在该导管架安装位置的至少一侧柱桩，并通过提升装置将平台主体3提升至工作高度；其中，导管架起吊装置100的滑移装置4朝向导管架安装位置。该步骤中，该滑移装置4朝向导管架安装位置中，即滑移装置4中第二滑动件42能够向甲板边缘伸出的伸出部分朝向导管架安装位置。

步骤S30，移动滑移装置4，使其向外伸出甲板的部分在竖直方向上对应于导管架安装位置，以实现吊点定位。该步骤中，滑移装置4的滑移应有足够的行程，以保证起吊过程中船体与导管架或导管架分段7互不干涉。

步骤S40，利用绳缆5将滑移装置4的伸出部分与待起吊的导管架或导管架分段7相连，并进行起吊。

该步骤中，当进行导管架或导管架分段7的安装时，包括：

第一步，通过船舶200将待安装的导管架或导管架分段7运输至导管架安装位置。第二步，利用绳缆5将滑移装置4的伸出部分与导管架或导管架分段7相连并吊起。第三步，船舶200驶离该导管架安装位置。第四步，下放该导管架或导管架分段7，并在导管架安装位置进行安装。

当进行导管架或导管架分段7的拆卸时，包括：第一步，利用绳缆5将滑移装置4的伸出部分与导管架或导管架分段7相连，并起吊预定高度。第二步，将船舶200行驶至导管架安装位置，下放该导管架或导管架分段7至船舶200上。

其中，导管架起吊装置100的提升装置应有足够的行程，使得被吊起的导管架分段7能够顺利放置于驶入的船舶200上。

本发明的起吊方法中，可以利用本实施例中不同结构的导管架起吊装置针对性的进行起吊。具体地，其可以通过以下至少八种方法进行。

第一种方法，如图6至图8所示，利用在导管架安装位置的一侧设置一个导管架起吊装置100，对导管架或导管架分段7进行起吊。在该方法中，滑移装置4中的滑移组件只有一组，且其利用导管架起吊装置100上的提升装置对平台主体3进行提升或下降，以实现导管架或导管架分段7的起吊或下放。

第二种方法，如图9和图10所示，其与第一种方法大致相同，不同之处在于：滑移装置4中的滑移组件有多组。

第三种方法，其与第一种方法大致相同，不同之处在于：其利用导管架起吊装置100上设置的绞车31、定滑轮32和动滑轮33以及与其配合的绳缆5(即提升组件)，实现导管架或导管架分段7的起吊或下放。

第四种方法，其与第三种方法大致相同，不同之处在于：滑移装置4中的滑移组件有多组。

第五种方法，如图11至图13所示，在导管架安装位置的两侧对称设置至少一对导管架起吊装置100，每对导管架起吊装置100上的滑移装置4联合起吊或下放导管架分段7。其中，每个导管架起吊装置100上的滑移装置4中设有一组滑移组件。该方法中，每对导管架起吊装置100的滑移装置4的伸出部分在导管架安装位置的上方进行对接，形成门吊形式。将每个导管架起吊装置100上的吊具与导管架或导管架分段7进行连接，利用导管架起吊装置100上的提升装置进行起吊作业。

第六种方法，如图14至图16所示，其与第五种方法大致相同，不同之处在于：调整每对导管架起吊装置100的高度，使其滑移装置4的伸出部分插入导管架或导管架分段7，并在导管架或导管架分段7内对接；利用每个导管架起吊装置100的提升装置同时对导管架或导管架分段7进行起吊作业。

第七种方法，如图17和图18所示，其与第五种方法大致相同，不同之处在于：每个导管架起吊装置100的滑移装置4中的滑移组件有多组。

第八种方法，其与第五种方法大致相同，不同之处在于：每对导管架起吊装置100的滑移装置4的伸出部分在导管架安装位置的上方对接之后，利用每个导管架起吊装置100上设置的绞车31、定滑轮32和动滑轮33以及与其配合的绳缆5(即提升组件)，实现导管架或导管架分段7的起吊或下放。该方法中，滑移装置4中的滑移组件可以是一个也可以是多个，根据实际需要确定。

需要说明是，本发明方法中所提到的导管架或导管架分段7是因为：可以对导管架整体进行起吊，也可以将导管架通过切割成分段后进行起吊。也就是说，导管架可以通过整体起吊进行安装和拆卸，也可以通过切割成分段后进行安装和拆卸，根据实际操作的需要确定。其中，被分段的导管架自上而下的第一断点或被安装的导管架的上端安装点均应至少低于船舶承重后吃水线，以防止船舶触底发生危险事故。

本发明导管架起吊装置结构简单，造价较低，滑移装置的设置能够有效且准确的进行吊点定位。同时，由于该导管架起吊装置在海底柱桩，相比传统的浮吊，导管架起吊装置在进行导管架起吊作业中，不会随波浪移动，避免由于风浪流所引起船体移动和晃动，尤其是有效避免了因船体随波浪移动而使得被吊起的上部模块与导管架发生的碰撞，使得起吊作业更为安全可靠。

虽然已参照以上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 (12)

1.一种导管架起吊装置，包括平台主体和用以调节所述平台主体垂直高度的提升装置，其特征在于，还包括滑移装置，所述滑移装置设置于所述平台主体的甲板上，其能够在甲板上移动；

所述滑移装置的一部分能够向外伸出甲板边缘并构成吊臂；该伸出部分的下部通过绳缆连接有吊具，用以与待起吊物连接；

还包括：绞车、定滑轮和动滑轮；所述绞车和所述定滑轮固定于所述滑移装置上，其中，所述定滑轮固定于所述滑移装置的伸出部分；所述绳缆的上端经绕所述定滑轮与所述绞车相连，其下端绕过所述动滑轮之后向上延伸并固定于所述定滑轮上；其中，所述吊具连接于所述动滑轮的下方；

所述定滑轮距离所述滑移装置底面的高度大于所述定滑轮的半径、所述动滑轮以及所述吊具长度之和。

2.如权利要求1所述的导管架起吊装置，其特征在于，所述滑移装置为悬臂梁。

3.如权利要求1所述的导管架起吊装置，其特征在于，所述滑移装置包括：至少一组滑动组件，所述滑动组件包括：活动连接的第一滑动件和第二滑动件；所述第一滑动件和第二滑动件十字交叉设置，其二者的移动轨迹在水平面内呈纵横分布；所述第二滑动件向外伸出甲板边缘，并构成所述吊臂。

4.如权利要求3所述的导管架起吊装置，其特征在于，所述滑移装置包括多组滑动组件；每组的第一滑动件的移动方向相同，每组的第二滑动件的移动方向呈平行分布。

5.一种导管架的起吊方法，其特征在于，包括步骤：

S10：预设一导管架安装位置；

S20：利用权利要求1至4任意一项所述的导管架起吊装置在该导管架安装位置的至少一侧柱桩，并通过提升装置将平台主体提升至工作高度；其中，导管架起吊装置的滑移装置朝向所述导管架安装位置；

S30：移动滑移装置，使其向外伸出甲板的部分在竖直方向上对应于所述导管架安装位置，以实现吊点定位；

S40：利用绳缆将滑移装置的伸出部分与待起吊的导管架或导管架分段相连，并进行起吊。

6.如权利要求5所述的起吊方法，其特征在于，在步骤S40中，当进行导管架或导管架分段的安装时，包括步骤：

通过船舶将待安装的导管架或导管架分段运输至所述导管架安装位置；

利用绳缆将滑移装置的伸出部分与导管架或导管架分段相连并吊起；

船舶驶离该导管架安装位置；

下放该导管架或导管架分段，并在该导管架安装位置进行安装。

7.如权利要求5所述的起吊方法，其特征在于，在步骤S40中，当进行导管架或导管架分段的拆卸时，包括步骤：

利用绳缆将滑移装置的伸出部分与导管架或导管架分段相连，并起吊预定高度；

将船舶行驶至导管架安装位置，下放该导管架或导管架分段至船舶上。

8.如权利要求5所述的起吊方法，其特征在于，在步骤S40中，利用导管架起吊装置上的提升装置对平台主体进行提升或下降，以实现导管架或导管架分段的起吊或下放。

9.如权利要求5所述的起吊方法，其特征在于，在步骤S40中，利用导管架起吊装置上设置的绞车、定滑轮和动滑轮以及与其配合的绳缆，实现导管架或导管架分段的起吊或下放。

10.如权利要求5所述的起吊方法，其特征在于，在步骤S20中，在所述导管架安装位置的两侧对称设置至少一对所述导管架起吊装置，每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段。

11.如权利要求10所述的起吊方法，其特征在于，所述每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段的步骤中包括：

每对导管架起吊装置的滑移装置的伸出部分插入导管架或导管架分段，并在导管架或导管架分段内对接；

利用每个导管架起吊装置的提升装置同时对导管架或导管架分段进行起吊作业。

12.如权利要求10所述的起吊方法，其特征在于，所述每对导管架起吊装置上的滑移装置能够联合起吊或下放导管架或导管架分段的步骤中包括：

每对导管架起吊装置的滑移装置的伸出部分在导管架安装位置的上方进行对接；

将每个导管架起吊装置上的吊具与导管架或导管架分段进行连接，以进行起吊作业。

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