CN111271009A - 一种抱拉装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抱拉装置及施工方法，所述抱拉装置包括卸扣和夹持块，卸扣安装在夹持块的一端，远离卸扣的夹持块的另一端设置有用于杆体穿过的凹槽；凹槽内固定设置有防滑块，或凹槽内壁设置防滑纹路；卸扣用于在外力作用下，将夹持块处于倾斜状态和解除倾斜状态中的一种，以使防滑块或防滑纹路对杆体产生摩擦力而将杆体处于固紧和松脱状态之一。本发明能够很好地维持探杆等杆状的拆卸和安装过程中处于竖直状态，从而能够有效地解决探杆抱拉提升的问题，提高作业安全性。

Description

一种抱拉装置及施工方法

技术领域

本发明涉及抱拉装置技术领域，具体是一种抱拉装置及施工方法。

背景技术

在钻探或其他技术领域，需要使用到诸如探杆、钻杆等杆状类配件，这些杆状类配件通常具有一定重量，在使用过程中通常处于带载受力的竖直状态，并且通常需要将各个探杆或钻杆进行首尾依次连接起来。例如，在海洋勘探中，将各个探杆竖直首尾连接起来并打入海底地层，通常海洋的水深大于探杆钢材压杆稳定性所能保持不变形的长度，所以在探杆打入海洋地层的过程中，需要确保各个探杆连接一起且处于竖直状态而不能过于倾斜，探杆连接到一定长度后，在自身的重力作用下，使整根连好的探杆处于带载受力状态。但通常探杆的自身刚性(或称之为压杆稳定性)不足以使得探杆能够维持竖直状态，特别是在探杆竖直向上连结较长长度的安装过程，以及随后的拆卸过程中，更需要维持探杆处于竖直状态，以免倒伏导致杆身折断。但是常规探杆外表面是光滑的圆柱曲面，没有任何结构可以用于提拉，因此，通常需要借助辅助机构抱紧探杆，便于通过相关的卷扬机等机械来维持探杆处于竖直状态，以探杆抱拉提升的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种抱拉装置，其能够解决将杆状抱拉提升的问题；

本发明的目的之二提供采用所述抱拉装置的施工方法，其能够解决将杆状抱拉提升的问题。

实现本发明的目的之一的技术方案为：一种抱拉装置，包括卸扣、防滑块和夹持块，卸扣安装在夹持块的一端，卸扣用于将夹持块处于倾斜状态或解开倾斜状态，远离卸扣的夹持块的另一端设置有用于探杆穿过的凹槽，凹槽内固定设置有防滑块，防滑块固定在夹持块上，防滑块用于对探杆产生摩擦力而将探杆处于固紧和松脱状态之一。

进一步地，还包括提拉绳，提拉绳的一端与卸扣连接，另一端与外部的提拉机构连接，提拉绳用于提拉卸扣，以使得卸扣对夹持块产生拉力。

进一步地，所述卸扣可拆卸地安装在夹持块的一端。

进一步地，所述凹槽为U型凹槽。

进一步地，远离夹持块的所述防滑块的外侧设置有齿条或凹凸纹路，用于增大对探杆的摩擦力。

进一步地，凹槽的相对两侧内壁各固定设置一个结构相同的防滑块。

进一步地，还包括抱紧件，抱紧件与夹持块固定连接并位于夹持块下方。

进一步地，所述抱紧件包括抱紧锁扣和抱箍，抱箍的一端通过转轴与夹持块固定连接并位于夹持块下方，抱箍设置有一通孔，通孔位于凹槽的正下方，抱箍用于通过通孔将探杆抱紧，抱紧锁扣与抱箍的另一端连接，抱紧锁扣用于调节通孔的内径大小，以调节对探杆的抱紧程度。

进一步地，所述通孔内壁设置有用于增大对探杆抱紧力的齿条纹路。

实现本发明的目的之二的技术方案为：一种采用所述抱拉装置的施工方法，包括第一抱拉装置和第二抱拉装置，其中，安装探杆时，第一位置探杆位于第二位置探杆的下方，而拆卸探杆时，正好相反，第一位置探杆位于第二位置探杆的上方，并包括如下步骤：

步骤1：第一抱拉装置将第一位置探杆处于松脱状态，以使得可对第一位置探杆进行拆卸或安装操作；

步骤2：第二抱拉装置将第二位置探杆处于固紧状态，并将第一位置探杆从第二位置探杆上拆卸下来，或将第一位置探杆安装在第二位置探杆上；

步骤3：将拆卸完成后的第一位置探杆上的第一抱拉装置作用于下一根探杆，下一根探杆当作第二位置探杆，而第二抱拉装置当前作用于的第二位置探杆变成第一位置探杆，且第二抱拉装置将当前的第一位置探杆松脱，从而将当前第一位置探杆从当前的第二位置探杆上拆卸下来，或安装在第二位置探杆上，第一抱拉装置和第二抱拉装置依次交替作用于相邻连接的两个探杆，使得作用于当前的第一位置探杆和第二位置探杆分别处于松脱和固紧状态，从而将全部探杆拆卸或安装完成。

本发明的有益效果为：本发明能够很好地维持探杆等杆状的拆卸和安装过程中处于竖直状态，从而能够有效地解决探杆抱拉提升的问题，提高作业安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明隐去提拉绳后的结构示意图；

图3为本发明的局部结构示意图；

图4为安装初始两根探杆的示意图；

图5为持续安装多根探杆的示意图；

图6为初始拆卸两根探杆的示意图；

图7位持续拆卸多跟探杆的示意图；

图中，1-提拉绳、2-卸扣、3-探杆、4-防滑块、5-夹持块、6-抱紧件、61-抱紧锁扣、62-抱箍、63-齿条纹路。

具体实施方案

下面，结合附图以及具体实施方案，对本发明做进一步描述：

本实施例以抱拉探杆为例，实际使用时，不局限于探杆，其他杆状类的杆体也适用。如图1至图3所示，一种抱拉装置，包括提拉绳1、卸扣2、防滑块4、夹持块5和抱紧件6，提拉绳1的一端通过卸扣2与夹持块5的一端连接，提拉绳1的另一端与外部的提拉机构连接，提拉机构优选为提升卷扬机或其他提升做功功率装置，提拉机构通过提拉绳1和卸扣2对夹持块5产生一个向上的拉力。卸扣2可拆卸地安装在夹持块5的一端，可通过紧固件(例如相互配合的螺栓和螺帽、螺钉、铆钉)等将卸扣2可拆卸地安装在夹持块5的一端。远离卸扣2的夹持块5的另一端设置有用于探杆3穿过的凹槽，凹槽为U型凹槽或其他形状凹槽，例如带开口的环形凹槽，凹槽内固定设置有防滑块4，远离夹持块5的防滑块4外侧设置有齿条或其他凹凸纹路，防滑块4嵌入固定在夹持块5上或与夹持块5做成一体结构，或者直接在凹槽的内壁上设置防滑纹路，防滑纹路为波浪纹路或凹凸纹路或齿纹等。优选地，U型凹槽的相对两侧内壁各固定设置一个结构相同的防滑块4。当提拉机构向上拉起提拉绳1后，夹持块5略微呈倾斜状态，从而使得防滑块4直接作用于从两个防滑块4之间穿过的探杆3，带有齿条的防滑块4与探杆3紧密接触并咬合探杆3，通常防滑块4的刚性远大于探杆3的刚性，从而防滑块4上的齿条对探杆3外壁咬入一定深度而咬合住探杆3，从而将探杆3处于固紧状态，最终使得倾斜下的夹持块5通过防滑块4提供摩擦力而将探杆3抱拉提升，相当于防滑块4或防滑纹路在杠杆结构作用下对探杆3产生摩擦力而将探杆3处于固紧和松脱状态之一，从而使得当前探杆3维持竖直状态而避免倾斜。反之，当夹持块5脱落倾斜状态，则探杆3处于松脱状态而脱离固紧状态。夹持块5处于倾斜状态或解开倾斜状态，均是通过卸扣2作用完成。

所述抱紧件6通过转轴与夹持块5固定连接并位于夹持块5下方。抱紧件6包括抱紧锁扣61和抱箍62，抱箍62的一端通过转轴与夹持块5固定连接并位于夹持块5下方，抱箍62设置有一通孔，通孔位于凹槽的正下方，通孔内壁设置有齿条纹路63，抱箍62通过通孔将探杆3抱紧，而通孔内的齿条纹路63能够增大对探杆3的抱紧力，抱紧锁扣61与抱箍62的另一端连接，抱紧锁扣61用于调节通孔的内径大小，从而控制对探杆3的抱紧程度。通过提起提拉绳1来抱拉提升探杆3的过程中，由于提拉机构或外部因素干扰下，夹持块5通过防滑块4对探杆3的摩擦力可能忽大忽小，甚至消失，从而导致防滑块4不能紧紧咬合住探杆3，从而导致探杆3脱落而带来危险。为了避免这种问题发生，通过抱紧件6能够很好防止探杆3脱落，即使防滑块4不能咬合住探杆3，在抱箍62的通孔对探杆3的作用力下，探杆3仍然能够防止探杆3脱落，通过配合抱紧件6，能够使得在整个抱拉提升过程中，探杆3均能够被防滑块4咬合。处于固紧状态下的探杆3，防滑块4和抱箍62均作用于探杆3，而当探杆3不处于固紧状态而处于松脱状态下，防滑块4不作用于探杆3，探杆3可相对防滑块4自由活动穿过，但抱箍62仍然作用于探杆3，以防止探杆3完全脱落。

本发明还提供一种采用所述抱拉装置的施工方法，如图4-图7所示，其应用于至少包括两个探杆，分别为第一位置的探杆和第二位置的探杆，所述抱拉装置的数量为二个，将二个所述抱拉装置分别记为第一抱拉装置和第二抱拉装置，所述施工方法包括安装步骤和/或拆卸步骤；

如图4和图5所示，所述安装步骤包括如下步骤：

步骤1：第一抱拉装置将第一位置的探杆处于松脱状态而不处于拉紧状态，此时，只有抱箍62作用于第一位置的探杆以防止第一位置的探杆松脱，以使得可对第一位置的探杆进行安装操作；

步骤2：第二抱拉装置将第二位置的探杆处于固紧状态，由于第一位置的探杆处于松脱状态，第一位置的探杆有自由操作空间，从而将第一位置的探杆通路螺纹连接等方式将第一位置的探杆安装在第二位置的探杆上，安装后的第一位置的探杆和第二位置的探杆通过螺纹等方式连接形成一体的组装探杆，其中，第一位置位于第二位置的上方；

步骤3：将第一位置的探杆安装在第二位置的探杆后，第一抱拉装置将第一位置的探杆处于固紧状态，随后第二抱拉装置从第二位置的探杆上脱离，并使得第二抱拉装置作用于下一根探杆并使得下一根探杆处于松脱状态，下一根探杆成为当前的第一位置的探杆，第二抱拉装置相当于变成步骤1中的第一抱拉装置，而第一抱拉装置变成步骤2中的第二抱拉装置。也即使得当前的第一位置的探杆在第二抱拉装置的作用下处于松脱状态，而原先已经连接在一起的第一位置的探杆和第二位置的探杆构成一体的组装探杆，组装探杆由于各个探杆连接在一起并受到重力作用下，第一抱拉装置通过将原先的第一位置的探杆处于固紧状态，从而使得组装探杆整体处于固紧状态，而当前第一位置的探杆由于处于松脱状态下，从而可以将当前第一位置的探杆继续安装在组装探杆中的最上方探杆上。

通过第一抱拉装置和第二抱拉装置依次交替作用下一根探杆和组装探杆，从而使得下一根探杆和组装探杆依次处于松开状态和固紧状态，也即需要安装在当前组装探杆的下一根探杆在安装时始终处于松脱状态，组装探杆处于固紧状态，而一旦下一根探杆安装完成后，作用于当前的抱拉装置将组装探杆从松脱状态变成固紧状态，以便继续安装下一根探杆，即可不断将新的探杆安装在已经连接一起的探杆上。新的探杆安装在已经连接一起的探杆构成新的组装探杆，新的探杆处于松脱状态并安装在组装探杆的最上方探杆上，而由于连接在一起的各个探杆在重力作用下，组装探杆相当于成为一个整体，只需要通过抱拉装置作用于连接一起的各个探杆中的最上方的探杆上，即可使得连接一起的各个探杆整体均处于固紧状态，从而可以不断安装新的探杆；

步骤4：重复步骤1至步骤3，直至将全部探杆安装完成。

以四根探杆安装过程为例描述上述探杆安装过程，其中，四根探杆分别记为探杆a、探杆b、探杆c和探杆d。首先，第一抱拉装置作用于探杆a并使得探杆a处于松脱状态，此时的探杆a相当于第一位置的探杆；然后，第二抱拉装置作用于探杆b并使得探杆b处于固紧状态，此时的探杆b相当于第二位置的探杆，且探杆a位于探杆b的上方，并将探杆a安装在探杆b上；紧接着，探杆a安装完成后，第一抱拉装置将探杆a处于固紧状态，从而使得探杆a和探杆b整体上均处于固紧状态，而原先作用于探杆b上的第二抱拉装置从探杆b上脱离而作用于下一根探杆，即第二抱拉装置作用于探杆c，并使得探杆c处于松脱状态，并继续将探杆c安装在探杆a上；最后，当探杆c安装在探杆a上后，第二抱拉装置将探杆c处于固紧状态，从而使得探杆a、探杆b和探杆c整体上均处于固紧状态，作用于探杆a上的第一抱拉装置从探杆a上脱离而作用于探杆d，并使得探杆d处于松脱状态，并将探杆d安装在探杆c上，从而将四根探杆均安装完成。从以上过程可知，通过第一抱拉装置和第二抱拉装置依次作用于相邻的两根探杆，且使得需要安装的探杆处于松脱状态，而安装完成后的组装探杆处于固紧状态，即可不断完成探杆的安装，直至将所有探杆安装完成。

如图6和图7所示，对探杆拆卸和探杆安装的步骤正好相反，具体的，所述拆卸步骤包括如下步骤：

步骤a：第一抱拉装置将第一位置的探杆处于松脱状态而不处于拉紧状态，此时，只有抱箍62作用于第一位置的探杆以防止第一位置的探杆松脱，以使得可对第一位置的探杆进行安装操作，第一位置的探杆为已连接在一起的当前剩余探杆的最上方的探杆；

步骤b：第二抱拉装置将第二位置的探杆处于固紧状态，由于第一位置的探杆处于松脱状态，第一位置的探杆有自由操作空间，而通过将第二位置的探杆处于固紧状态，使得第二位置后的连接在一起的所有剩余探杆由于重力作用均处于固紧状态，从而将第一位置的探杆从第二位置的探杆上拆卸下来，拆卸后的剩余探杆又称为当前剩余探杆，其中，第二位置紧接着第一位置的下方；

步骤c：将第一位置的探杆从第二位置的探杆上拆卸下来后，第一抱拉装置作用于当前剩余探杆的第二位置的探杆上，并将第二位置的探杆处于固紧状态，从而使得第二位置的探杆后的所有剩余探杆均处于固紧状态，随后，第二抱拉装置将当前剩余探杆的第一位置的探杆处于松脱状态，并将第一位置的探杆从当前剩余探杆上拆卸下来。

本步骤中，当前剩余探杆的第一位置探杆相当于步骤1中的第一位置的探杆，始终为当前剩余探杆中的最上方探杆，而第二位置的探杆相当于步骤2中的第二位置的探杆，始终为当前剩余探杆中的最上方探杆的下一个位置的探杆，第二抱拉装置相当于变成步骤1中的第一抱拉装置，而第一抱拉装置变成步骤2中的第二抱拉装置。也即使得当前的第一位置的探杆在第二抱拉装置的作用下处于松脱状态，而第二位置的探杆以及后面的所欲剩余探杆均整体处于固紧状态，而当前第一位置的探杆由于处于松脱状态下，从而可以将当前第一位置的探杆继续从当前剩余探杆中拆卸下来。

通过第一抱拉装置和第二抱拉装置依次交替作用当前剩余探杆中的最上方的两根探杆，从而使得第一位置的探杆和第二位置的探杆依次处于松开状态和固紧状态，也即需要拆卸当前剩余探杆时，当前剩余探杆的最上方探杆安终处于松脱状态，而当前剩余探杆的最上方探杆的下一根探杆处于固紧状态，而一旦第一位置的探杆拆卸完成后，第一抱拉装置继续作用于当前剩余探杆的最上方探杆的下一根探杆，并将最上方探杆的下一根探杆处于固紧状态，而原先第二抱拉装置将最上方探杆从固紧状态变成松脱状态，从而可以继续拆卸最上方探杆，从而可不断从当前剩余探杆中拆卸最上方探杆。

步骤d：重复步骤a至步骤c，直至将全部探杆拆卸完成。

还是以四根探杆安装过程为例描述上述探杆拆卸过程，其中，依次连接在一起的四根探杆从上至下分别记为探杆a、探杆b、探杆c和探杆d。首先，第一抱拉装置作用于探杆a并使得探杆a处于松脱状态，此时的探杆a相当于第一位置的探杆；然后，第二抱拉装置作用于探杆b并使得探杆b处于固紧状态，此时的探杆b相当于第二位置的探杆，而由于探杆b、探杆c和探杆d连接在一起，从而使得探杆b、探杆c和探杆d构成的当前剩余探杆均处于固紧状态，并将探杆a从探杆b上拆卸下来；紧接着，探杆a拆卸完成后，第一抱拉装置从探杆a脱离并作用于探杆c，且使得探杆c处于固紧状态，而原先作用于探杆b上的第二抱拉装置将得探杆b处于松脱状态，从而将探杆b从探杆c上拆卸下来；最后，当探杆b拆卸完成后，第二抱拉装置从探杆b上脱离并作用于探杆d，且使得探杆处于固紧状态，而第一抱紧装置将探杆c处于松脱状态，从而将探杆c从探杆d上拆卸下来，从而将四根探杆均拆卸完成。

本说明书所公开的实施例只是对本发明单方面特征的一个例证，本发明的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本发明的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抱拉装置，其特征在于，包括卸扣和夹持块，卸扣安装在夹持块的一端，远离卸扣的夹持块的另一端设置有用于杆体穿过的凹槽；凹槽内固定设置有防滑块，或凹槽内壁设置防滑纹路；

卸扣用于在外力作用下，将夹持块处于倾斜状态和解除倾斜状态中的一种，以使防滑块或防滑纹路对杆体产生摩擦力而将杆体处于固紧和松脱状态之一。

2.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，还包括提拉绳，提拉绳的一端与卸扣连接，另一端与外部的提拉机构连接，提拉绳用于提拉卸扣，以使得卸扣对夹持块产生拉力。

3.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，所述卸扣可拆卸地安装在夹持块的一端。

4.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，所述凹槽为U型凹槽。

5.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，远离夹持块的所述防滑块的外侧设置有齿条或凹凸纹路，用于增大对杆体的摩擦力。

6.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，所述凹槽的相对两侧内壁各固定设置一个结构相同的防滑块。

7.根据权利要求1所述的抱拉装置，其特征在于，还包括抱紧件，抱紧件与夹持块固定连接并位于夹持块下方。

8.根据权利要求7所述的抱拉装置，其特征在于，所述抱紧件包括抱紧锁扣和抱箍，抱箍的一端通过转轴与夹持块固定连接并位于夹持块下方，抱箍设置有一通孔，通孔位于凹槽的正下方，抱箍用于通过通孔将杆体抱紧，抱紧锁扣与抱箍的另一端连接，抱紧锁扣用于调节通孔的内径大小，以调节对杆体的抱紧程度。

9.根据权利要求8所述的抱拉装置，其特征在于，所述通孔内壁设置有用于增大对杆体抱紧力的齿条纹路。

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述抱拉装置的施工方法，其特征在于，所述抱拉装置的数量为二个，将二个所述抱拉装置分别记为第一抱拉装置和第二抱拉装置，所述施工方法包括安装步骤和/或拆卸步骤；

所述安装步骤包括如下步骤：

步骤1：第一抱拉装置将第一位置的杆体处于松脱状态，以使得可对第一位置的杆体进行安装操作；

步骤2：第二抱拉装置将第二位置的杆体处于固紧状态，并将第一位置的杆体安装在第二位置的杆体上，安装后的第一位置的杆体和第二位置的杆体连接形成一体的组装杆体，其中，第一位置位于第二位置的上方；

步骤3：将第一位置的杆体安装在第二位置的杆体后，第一抱拉装置将第一位置的杆体处于固紧状态，随后第二抱拉装置从第二位置的杆体上脱离，并使得第二抱拉装置作用于下一根杆体，且使得下一根杆体处于松脱状态，下一根杆体成为当前的第一位置的杆体，组装杆体成为当前的第二位置的杆体，第二抱拉装置变成步骤1中的第一抱拉装置，而第一抱拉装置变成步骤2中的第二抱拉装置；

步骤4：重复步骤1至步骤3，直至将全部杆体安装完成；

所述拆卸步骤包括如下步骤：

步骤a：第一抱拉装置将第一位置的杆体处于松脱状态，以使得可对第一位置的杆体进行安装操作，第一位置的杆体为已连接在一起的当前剩余杆体的最上方的杆体；

步骤b：第二抱拉装置将第二位置的杆体处于固紧状态，并将第一位置的杆体从第二位置的杆体上拆卸下来，拆卸后的剩余杆体称为当前剩余杆体，其中，第二位置紧接着第一位置的下方；

步骤c：将第一位置的杆体从第二位置的杆体上拆卸下来后，第一抱拉装置作用于当前剩余杆体的第二位置的杆体上，并将第二位置的杆体处于固紧状态，随后，第二抱拉装置将当前剩余杆体的第一位置的杆体处于松脱状态，并将第一位置的杆体从当前剩余杆体上拆卸下来；

步骤d：重复步骤a至步骤c，直至将全部杆体拆卸完成。

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