CN115465400A - 一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法 - Google Patents

一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及导管架运输领域，涉及一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法；包括中心分离式驳船、对称设置的吊机机构以及导管架；本发明通过设有包括相对抵接且通过连接伸缩杆连接的左船体和右船体的中心分离式驳船、对称安装在中心分离式驳船上的吊机机构，通过吊机机构对导管架进行牵拉固定，同时在进行入海吊装时，通过中心分离式驳船的左船体和右船体的背向远离移动，然后通过吊机机构进行竖直吊装将导管架从左船体和右船体的中间间隙竖直下吊，无需在导管架入海进行姿态调整，同时，便于导管架与钻井之间的快速定位，提高了导管架的安装效率，减少了导管架的运输安装步骤。

Description

一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及导管架运输领域，更具体地说，涉及一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法。
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，导管架钢桩固定于海底，导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安放就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之问的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。
传统的导管架运输采用驳船托运的水驳方式、采用浮筒或封闭自浮的自浮托运方式进行海上运输，上述运输方式在托运到位后均需要进行海上吊装翻转对导管架的姿态进行调整，使得导管架从运输时的水平状态调整到安装时的竖直状态，调整过程中需要接触浮吊、浮筒或者内部注水的方式进行调整，调整过程中还要不断的对准钻井预安装位置，操作繁琐，调整时间长。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自适应型海上导管架用运输装置及其使用方法，可以实现导管架的竖直入海吊装，无需在入海后进行翻转调整，便于进行快速定位，提高安装效率。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种自适应型海上导管架用运输装置，包括中心分离式驳船、设置在中心分离式驳船上且对称设置的吊机机构以及放置在中心分离式驳船中部且与吊机机构连接的导管架；中心分离式驳船包括对称设置且内侧相互抵接的左船体和右船体以及驱动左船体和右船体分离和合并的分离驱动机构；分离驱动机构包括一组前后对称设置且与右船体内端固定连接并延伸至左船体内的连接伸缩杆、嵌套在连接伸缩杆内的齿条板、设置在左船体内腔靠近右船体一侧的驱动齿轮以及驱动驱动齿轮转动的动力机构；吊机机构包括与导管架连接的套索、与套索连接的牵引钢缆、通过滑轮组为牵引钢缆提供支撑并与中心分离式驳船固定连接的支撑架、与牵引钢缆收卷端连接且与中心分离式驳船固定连接的绕卷机构。
进一步的，动力机构包括与驱动齿轮固定连接且与左船体内壁转动连接的竖直轴、套接在竖直轴上的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、与蜗杆连接的船用动力机构。
进一步的，中心分离式驳船上设有呈四角分布的四组吊机机构。
进一步的，左船体和右船体结构相同且对称分布。
进一步的，连接伸缩杆为截面呈矩形的箱梁结构。
进一步的，连接伸缩杆与右船体内侧端面通过焊接或螺栓连接方式固定。
进一步的，左船体的内端面设有供连接伸缩杆贯穿的矩形贯穿孔。
进一步的，左船体内固定连接有套设在连接伸缩杆外侧并与连接伸缩杆滑动连接的限位板，限位板设有供连接伸缩杆贯穿的贯穿孔。
进一步的，绕卷机构包括用来绕卷牵引钢缆的绕卷筒和驱动绕卷筒转动的绕卷电机。
一种自适应型海上导管架用运输装置的使用方法,包括如下步骤：
步骤一，在码头使用码头吊机将导管架吊装到中心分离式驳船的中部，然后将吊机机构的套索套设置在导管架的上部，启动绕卷机构，使得牵引钢缆保持张紧状态，将导管架固定在中心分离式驳船上；
步骤二，采用拖船拖动中心分离式驳船移动到钻进上方；
步骤三，启动动力机构，动力机构驱动驱动齿轮转动，驱动齿轮驱动连接伸缩杆从左船体内伸出，使得左船体和右船体做背向的远离移动，此时，由于左船体和右船体分离，牵引钢缆通过套索将导管架完全吊起，当左船体和右船体之间的间隙大于导管架的竖直投影面积后，关闭动力机构；
步骤四，启动拖船，对中心分离式驳船与钻井的相对位置进行调整对准；
步骤五，启动绕卷机构对牵引钢缆进行释放，使得导管架竖直下落，完成导管架的入海吊装。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本发明通过设有包括相对抵接且通过连接伸缩杆连接的左船体和右船体的中心分离式驳船、对称安装在中心分离式驳船上的吊机机构，通过吊机机构对导管架进行牵拉固定，同时在进行入海吊装时，通过中心分离式驳船的左船体和右船体的背向远离移动，然后通过吊机机构进行竖直吊装将导管架从左船体和右船体的中间间隙竖直下吊，无需在导管架入海进行姿态调整，同时，便于导管架与钻井之间的快速定位，提高了导管架的安装效率，减少了导管架的运输安装步骤。
（2）本发明通过设有左船体、右船体、连接伸缩杆、嵌套在连接伸缩杆内的齿条板、安装在左船体内的驱动齿轮、驱动驱动齿轮的动力机构，使得动力机构驱动驱动齿轮转动，然后驱动齿轮驱动齿条板和连接伸缩杆移动，连接伸缩杆推动右船体与左船体分离，实现右船体与左船体的高效分离，便于导管架在右船体与左船体之间的间隙内竖直吊装。
（3）本发明通过设有截面呈方形的箱梁结构的连接伸缩杆，使得连接伸缩杆具有较好的抗扭性能，便于在海上施工，使得右船体与左船体在分离后具有较好的连接的稳定性，提高吊装安装的稳定性。
（4）本发明通过设有在中心分离式驳船上两两对称且呈四角分布的吊机机构，使得吊机机构对导管架具有较好的牵引固定效果，同时，具有保持竖直吊装的稳定性，提高吊装的稳定性和定位的精准性。
（5）本发明的公开的自适应型海上导管架用运输装置的使用方法，无需对导管架在运输到位后进行姿态调整，便于进行导管架的快速定位和竖直吊装，相比传统的导管架的运输方式，简化了运输步骤，提高了定位效率和吊装效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的横向剖视结构示意图；
图3为本发明中左船体和右船体的分离状态示意图；
图4为本发明中中心分离式驳船的内部结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为本发明中的动力机构的机构示意图；
图7为本发明中连接伸缩杆的立体结构示意图；
图8为本发明中限位板的立体结构示意图；
图9为本发明中吊机机构的分布结构示意图；
图10为本发明中吊机机构的结构示意图。
图中标号说明：1、中心分离式驳船；101、左船体；102、右船体；2、吊机机构；3、导管架；4、连接伸缩杆；5、齿条板；6、驱动齿轮；7、竖直轴；8、蜗轮；9、蜗杆；10、船用动力机构；11、限位板；12、套索；13、牵引钢缆；14、支撑架；15、绕卷机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-10，在本发明的一个实施例中，一种自适应型海上导管架用运输装置，包括中心分离式驳船1、设置在中心分离式驳船1上且对称设置的吊机机构2以及放置在中心分离式驳船1中部且与吊机机构2连接的导管架3；
其中，中心分离式驳船1包括对称设置且内侧相互抵接的左船体101和右船体102以及驱动左船体101和右船体102分离和合并的分离驱动机构；分离驱动机构包括一组前后对称设置且与右船体102内端固定连接并延伸至左船体101内的连接伸缩杆4、嵌套在连接伸缩杆4内的齿条板5、设置在左船体101内腔靠近右船体102一侧的驱动齿轮6以及驱动驱动齿轮6转动的动力机构；
需要说明的是，动力机构包括与驱动齿轮6固定连接且与左船体101内壁转动连接的竖直轴7、套接在竖直轴7上的蜗轮8、与蜗轮8啮合的蜗杆9、与蜗杆9连接的船用动力机构10。
其中，吊机机构2包括与导管架3连接的套索12、与套索12连接的牵引钢缆13、通过滑轮组为牵引钢缆13提供支撑并与中心分离式驳船1固定连接的支撑架14、与牵引钢缆13收卷端连接且与中心分离式驳船1固定连接的绕卷机构15。
具体的，在进行导管架3运输时，通过码头吊机将导管架3吊装到中心分离式驳船1上，将套索12套设在导管架3上部，然后采用拖船拖拽中心分离式驳船1到钻井位置，然后中心分离式驳船1的左船体101和右船体102进行分离，然后释放牵引钢缆13使得导管架3从左船体101和右船体102间隙竖直向下吊装。
在本实施例中，左船体101和右船体102结构相同且对称分布。
在本实施例中，连接伸缩杆4与右船体102内侧端面通过焊接或螺栓连接方式固定。
在本实施例中，左船体101的内端面设有供连接伸缩杆4贯穿的矩形贯穿孔。
在本实施例中，左船体101内固定连接有套设在连接伸缩杆4外侧并与连接伸缩杆4滑动连接的限位板11，限位板11设有供连接伸缩杆4贯穿的贯穿孔。
具体的，使得连接伸缩杆4在移动时具有较好的稳定性。
在本实施例中，连接伸缩杆4为截面呈矩形的箱梁结构。
具体的，呈箱梁结构的连接伸缩杆4具有较好的抗扭性能，便于在海上波浪情况下连接左船体101和右船体102，使得中心分离式驳船1具有较好的整体性和稳定性。
在本发明的另一个实施例中，中心分离式驳船1上设有呈四角分布的四组吊机机构。
在本实施例中，绕卷机构15包括用来绕卷牵引钢缆13的绕卷筒和驱动绕卷筒转动的绕卷电机。
在使用时，呈四角分布的吊机机构2的绕卷机构15对牵引钢缆13进行收卷和释放，实现导管架3的牵引固定和竖直吊装。
在本发明的又一个实施例中，一种自适应型海上导管架用运输装置的使用方法,包括如下步骤：步骤一，在码头使用码头吊机将导管架3吊装到中心分离式驳船1的中部，然后将吊机机构2的套索12套设置在导管架3的上部，启动绕卷机构15，使得牵引钢缆13保持张紧状态，将导管架3固定在中心分离式驳船1上；步骤二，采用拖船拖动中心分离式驳船1移动到钻进上方；步骤三，启动动力机构，动力机构驱动驱动齿轮6转动，驱动齿轮6驱动连接伸缩杆4从左船体101内伸出，使得左船体101和右船体102做背向的远离移动，此时，由于左船体101和右船体102分离，牵引钢缆13通过套索12将导管架3完全吊起，当左船体101和右船体102之间的间隙大于导管架3的竖直投影面积后，关闭动力机构；步骤四，启动拖船，对中心分离式驳船1与钻井的相对位置进行调整对准；步骤五，启动绕卷机构15对牵引钢缆13进行释放，使得导管架3竖直下落，完成导管架3的入海吊装。
具体的，自适应型海上导管架用运输装置的使用方法在进行导管架3运输时，在导管架的固定、运输、定位、吊装过程中，无需改变导管架的竖直姿态，相比传统的运输方法，提高了运输效率以及在钻井位置的定位和吊装效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自适应型海上导管架用运输装置，其特征在于，包括中心分离式驳船（1）、设置在所述中心分离式驳船（1）上且对称设置的吊机机构（2）以及放置在中心分离式驳船（1）中部且与吊机机构（2）连接的导管架（3）；
所述中心分离式驳船（1）包括对称设置且内侧相互抵接的左船体（101）和右船体（102）以及驱动左船体（101）和右船体（102）分离和合并的分离驱动机构；所述分离驱动机构包括一组前后对称设置且与右船体（102）内端固定连接并延伸至左船体（101）内的连接伸缩杆（4）、嵌套在连接伸缩杆（4）内的齿条板（5）、设置在左船体（101）内腔靠近右船体（102）一侧的驱动齿轮（6）以及驱动所述驱动齿轮（6）转动的动力机构；
所述吊机机构（2）包括与导管架（3）连接的套索（12）、与套索（12）连接的牵引钢缆（13）、通过滑轮组为牵引钢缆（13）提供支撑并与中心分离式驳船（1）固定连接的支撑架（14）、与牵引钢缆（13）收卷端连接且与中心分离式驳船（1）固定连接的绕卷机构（15）。
2.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述动力机构包括与驱动齿轮（6）固定连接且与左船体（101）内壁转动连接的竖直轴（7）、套接在竖直轴（7）上的蜗轮（8）、与蜗轮（8）啮合的蜗杆（9）、与蜗杆（9）连接的船用动力机构（10）。
3.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述中心分离式驳船（1）上设有呈四角分布的四组吊机机构（2）。
4.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述左船体（101）和右船体（102）结构相同且对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述连接伸缩杆（4）为截面呈矩形的箱梁结构。
6.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述连接伸缩杆（4）与右船体（102）内侧端面通过焊接或螺栓连接方式固定。
7.根据权利要求6所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述左船体（101）的内端面设有供连接伸缩杆（4）贯穿的矩形贯穿孔。
8.根据权利要求7所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述左船体（101）内固定连接有套设在连接伸缩杆（4）外侧并与连接伸缩杆（4）滑动连接的限位板（11），限位板（11）设有供连接伸缩杆（4）贯穿的贯穿孔。
9.根据权利要求1所述的一种自适应型海上导管架用运输装置,其特征在于，所述绕卷机构（15）包括用来绕卷牵引钢缆（13）的绕卷筒和驱动绕卷筒转动的绕卷电机。
10.一种自适应型海上导管架用运输装置的使用方法,其特征在于，如权利要求1-9所述的自适应型海上导管架用运输装置的使用方法包括如下步骤：
步骤一，在码头使用码头吊机将导管架（3）吊装到中心分离式驳船（1）的中部，然后将吊机机构（2）的套索（12）套设置在导管架（3）的上部，启动绕卷机构（15），使得牵引钢缆（13）保持张紧状态，将导管架（3）固定在中心分离式驳船（1）上；
步骤二，采用拖船拖动中心分离式驳船（1）移动到钻进上方；
步骤三，启动动力机构，动力机构驱动驱动齿轮（6）转动，驱动齿轮（6）驱动连接伸缩杆（4）从左船体（101）内伸出，使得左船体（101）和右船体（102）做背向的远离移动，此时，由于左船体（101）和右船体（102）分离，牵引钢缆（13）通过套索（12）将导管架（3）完全吊起，当左船体（101）和右船体（102）之间的间隙大于导管架（3）的竖直投影面积后，关闭动力机构；
步骤四，启动拖船，对中心分离式驳船（1）与钻井的相对位置进行调整对准；
步骤五，启动绕卷机构（15）对牵引钢缆（13）进行释放，使得导管架（3）竖直下落，完成导管架（3）的入海吊装。
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