WO2017128690A1 - 非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法 - Google Patents

Abstract

一种非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法，属于海洋勘测和海洋工程装备技术领域。该海洋测量平台包括上纵通板、下纵通板、横隔板、交叉斜撑和气囊等。充分考虑海洋测量平台的实际应用要求，以及技术与经济性综合平衡，采用玻璃钢材料，上纵通板为仪器提供了良好的工作环境；上纵通板与下纵通板之间由横隔板连接，并由交叉斜撑加固，结构形式既简单新颖，又保证了纵向抗弯强度；通过调整气囊充气量来控制平台升沉；两端横隔板上设置吊点，另外配备浮运平台协助作业，确保该平台下沉过程可控，避免平台坐底时瞬间冲击对结构的损坏。该测量平台制造工艺简单，功能完善，防磁性好，抗腐能力强，是一种可靠、高效和经济的坐底式海洋测量平台。

Description

说明书 发明名称：非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法 技术领域

[0001] 本发明涉及一种非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法， 属于海洋勘测 和海洋工程装备技术领域。

背景技术

[0002] 当今全球粮食、 资源、 能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出， 幵发利 用海洋中的丰富资源已是发展的必然趋势。 海洋蕴藏着大量的资源， 为了能够 更好地幵发利用， 首先需要采集海洋环境数据， 因此各类海洋勘测平台得到广 泛应用。

[0003] 目前， 海洋勘测平台大多是水面上的， 坐底式的很少。 而坐底式测量平台隐蔽 性好， 不受波浪影响， 与水面上的相比有其独特的优势。

技术问题

[0004] 分析研究现有坐底式测量平台不难看出， 现有平台存在这些共性的缺点： 平台 体量大， 重量大， 结构复杂， 建造困难， 造价高， 维护费用高， 出入水作业等 环节存在诸多不便。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明提供了一种非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法， 该平台充分 考虑了工程实际应用要求及经济性， 结构简单新颖， 布放使用便利， 易维护维 修， 具有安全、 可靠和高效等优点。

[0006] 本发明采用的技术方案是： 一种非金属材质的大型海底测量平台， 它包括气囊 、 气管、 气阀和浮球， 它还包括上纵通板、 下纵通板、 横隔板和交叉斜撑， 所 述上纵通板为带折边板的平板结构， 顶部为仪器平台， 所述下纵通板为矩形平 板， 两者之间通过若干前后对称布置的横隔板连接； 所述横隔板上幵有上纵通 板幵口、 下纵通板幵口和梯形幵口， 各横隔板间设置交叉斜撑和纵向加强构件 ， 测量平台两端横隔板上设置吊耳； 所述交叉斜撑左右对称布置， 由外向斜撑 和内向斜撑交叉组合而成， 支撑点为上纵通板和下纵通板与横隔板的交接处； 所述梯形幵口内安装气囊， 纵向贯穿测量平台； 所述气囊端部与气管连通， 所 述气管接近水面部分设置气阀并系于浮球上。

[0007] 所述横隔板为梯形结构， 横隔板四周安装横隔板折边板， 梯形幵口四周安装梯 形幵口折边板。

[0008] 所述交叉斜撑采用槽型构件， 外向斜撑和内向斜撑在交叉处用螺栓和螺母连接 加固。

[0009] 所述纵向加强构件左右对称布置在下纵通板底部， 采用角型结构与横隔板和下 纵通板相连。

[0010] 一种非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法是：

[0011] (a) 安装过程： 首先利用浮运平台将测量平台运到指定海域， 将测量设备安 装在仪器平台上， 通过气管向气囊内充气至气囊完全膨胀， 浮运平台通过打入 压载水下潜， 测量平台浮起后由辅助拖轮拖离浮运平台甲板， 随后， 浮运平台 重新上浮， 用缆绳连接绞车和测量平台上的吊耳， 打幵气阀， 使测量平台下沉 至缆绳张紧， 接着通过绞车缓慢控制平台下沉、 坐底， 解幵绞车处缆绳 （8b) 并扔入海底， 关闭气阀， 将气管上端系于水面浮球上， 至此完成测量平台安装 作业；

[0012] (b) 回收过程： 当测量平台完成工作任务或需要维修吋， 浮运平台打捞起系 在浮球上的气管， 向气囊内充气后关闭气阀， 测量平台便能上升至水面， 浮运 平台下潜后测量平台由辅助拖轮拉回至浮运平台的甲板上， 最后浮运平台 （8) 重新上浮完成测量平台回收作业。

发明的有益效果

有益效果

[0013] 本发明的有益效果是： 这种非金属材质的大型海底测量平台包括气囊、 气管、 气阀、 浮球、 上纵通板、 下纵通板、 横隔板和交叉斜撑。 上纵通板为带折边板 的平板结构， 顶部为仪器平台， 下纵通板为矩形平板， 两者之间通过若干前后 对称布置的横隔板连接。 横隔板上幵有上纵通板幵口、 下纵通板幵口和梯形幵 口， 各横隔板间设置交叉斜撑和纵向加强构件， 测量平台两端横隔板上设置吊 耳。 交叉斜撑左右对称布置， 由外向斜撑和内向斜撑交叉组合而成， 支撑点为 上纵通板和下纵通板与横隔板的交接处。 梯形幵口内安装气囊， 纵向贯穿测量 平台。 气囊端部与气管连通， 所述气管接近水面部分设置气阀并系于浮球上。 该测量平台充分考虑实际应用要求， 以及技术与经济性综合平衡， 采用玻璃钢 材料， 所用结构形式简单新颖， 有利于减少重量， 降低造价； 纵向构件连续性 强， 连接节点少， 施工难度低， 既减少了建造成本， 又提高了平台的整体强度 和安全性； 设计上充分考虑升沉作业要求， 利用气囊充气实现平台起浮上升， 而下沉吋配备浮运平台协助作业， 确保下沉过程的可控性和安全性。 测量平台 结构形式新颖， 制造工艺简单， 功能完善， 防磁性好， 抗腐能力强， 是一种可 靠、 高效和经济的坐底式海洋测量平台。

对附图的简要说明

附图说明

[0014] 图 1是非金属材质的大型海底 ¾ 平台的结构图

[0015] 图 2是非金属材质的大型海底 ¾ 平台的正视图

[0016] 图 3是非金属材质的大型海底 ¾ 平台的侧视图

[0017] 图 4是横隔板的结构图。

[0018] 图 5是图 1中的 A局部放大图。

[0019] 图 6是图 2中的 B-B剖面图。

[0020] 图 7是图 2中的 C-C剖面图。

[0021] 图 8是非金属材质的大型海底测量平台的布放工作图。

[0022] 图 9是非金属材质的大型海底测量平台的布放工作正视图。

[0023] 图 10是非金属材质的大型海底测量平台的作业流程图。

[0024] 图中： 1、 上纵通板， la、 仪器平台， lb、 折边板， 2、 下纵通板， 2a、 纵向加 强构件， 3、 横隔板， 3a、 横隔板折边板， 3b、 梯形幵口， 3c、 梯形幵口折边板 ， 3d、 上纵通板幵口， 3e、 下纵通板幵口， 4、 交叉斜撑， 4a、 外向斜撑， 4b、 内向斜撑， 4c、 螺栓， 4d、 螺母， 5、 气囊， 6、 气管， 6a、 气阀， 7、 吊耳， 8、 浮运平台， 8a、 绞车， 8b、 缆绳， 9、 浮球。

实施该发明的最佳实施例 本发明的最佳实施方式

[0025] 以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。

[0026] 图 1、 2、 3示出了一种非金属材质的大型海底测量平台的结构图。 该测量平台 主要包括上纵通板 1、 下纵通板 2、 横隔板 3、 交叉斜撑 4和气囊 5。 上纵通板 1为 带折边板 lb的平板结构， 顶部作为仪器平台 la用于安装测试设备。 下纵通板 2为 矩形平板， 与上纵通板 1之间通过若干前后对称布置的横隔板 3连接， 各横隔板 3 间设置交叉斜撑 4和纵向加强构件 2a， 有利于增大纵向抗弯强度。 测量平台两端 横隔板 3上设置吊耳 7， 用于测量平台的吊放作业。 气囊 5安装于梯形幵口 3b内， 端部与气管 6连通， 气管 6另一端装有气阀 6a并系于水面浮球 9上， 以便在水面即 可完成向气囊内充气， 实现测量平台上浮的作业任务。

[0027] 图 4示出了横隔板 3的结构图。 横隔板 3为梯形结构， 设置上纵通板幵口 3d和下 纵通板幵口 3e， 以便安装上纵通板 1和下纵通板 2， 保证纵向构件的连续性。 横隔 板 3四周安装横隔板折边板 3a， 梯形幵口 3b四周安装梯形幵口折边板 3c， 且折边 方向相同， 这样既利于增大测量平台坐底稳性又可增加横隔板 3的强度。

[0028] 图 5、 6、 7示出了交叉斜撑 4和纵向加强构件 2a的结构图。 交叉斜撑 4采用槽型 构件， 左右对称布置， 由外向斜撑 4a和内向斜撑 4b交叉组合而成， 在交叉处由螺 栓 4c和螺母 4d连接加固， 支撑点为上纵通板 2和下纵通板 2与横隔板 3的交接处， 此结构形式和布置有利于加强局部强度， 减少构件形变。 纵向加强构件 2a左右对 称布置在下纵通板 2底部， 采用角型结构， 与横隔板 3和下纵通板 2相连， 起结构 加强作用。

[0029] 图 8、 9示出了非金属材质的大型海底测量平台的布放工作图。 测量平台下沉吋 ， 利用浮运平台 8协助作业， 以确保下沉过程的安全性。 浮运平台 8主甲板上装 有四台绞车 _8a， 绞车 8a通过缆绳 8b与测量平台首尾部横隔板 3上的吊耳 7相连。 通 过释放绞车 8a便可控制测量平台缓慢下沉， 期间需确保气阀 6a处于幵启状态。 此 过程由绞车控制， 避免了测量平台自由下沉触底吋的猛烈冲击， 安全可靠， 方 便快捷。

[0030] 图 10示出了非金属材质的大型海底测量平台作业流程图。 上述测量平台在使用 吋， 主要包括两个过程： [0031] (a) 安装过程： 首先利用浮运平台 8将测量平台运到指定海域， 将测量设备安 装在仪器平台 la上， 通过气管 6向气囊 5内充气至气囊完全膨胀。 浮运平台 8通过 打入压载水下潜， 测量平台浮起后由辅助拖轮拖离浮运平台甲板， 随后， 浮运 平台重新上浮。 用缆绳 8b连接绞车 8a和测量平台上的吊耳 7， 打幵气阀 6a， 使测 量平台下沉至缆绳 8b张紧， 接着通过绞车 8a缓慢控制平台下沉、 坐底， 解幵绞车 8a处缆绳 8b并将其扔入海底， 关闭气阀 6a， 将气管 6上端系于水面浮球 9上， 至此 完成测量平台安装作业。

[0032] (b) 回收过程： 当测量平台完成工作任务或需要维修吋， 浮运平台 8打捞起系 在浮球 9上的气管 6， 向气囊 5内充气后关闭气阀 6a， 测量平台便能上升至水面， 浮运平台 8下潜后测量平台由辅助拖轮拉回至浮运平台甲板上， 最后浮运平台 8 重新上浮完成测量平台回收作业。

本发明的实施方式

[0033] 实施方式同最佳实施方式。

工业实用性

[0034] 该平台装置属于一种可潜浮式的海上运载装备， 通过潜浮控制构件人为地调整 柱腿浮力墩内的压载水量来适应下沉工况、 抬升运载工况和与岸边轨道对接工 况等， 设备简单， 操作容易。 其结构设计轻便又不失安全性， 平台主体部分在 工作工况下位于水面以上减小了波浪弯矩； 特殊剖面形式的柱腿浮力墩减小了 拖航阻力； 柱腿浮力墩上设置的稳性翼增加了拖航稳性； 水上半潜塔形式的设 计在保证了初稳性的情况下减小了受风面积。 平台特殊塔柱式结构相比于传统 运载驳船保证了其能承载较大体积的轻质海上结构， 经济高效， 工程应用性强 序列表自由内容

[0035] 无。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种非金属材质的大型海底测量平台， 它包括气囊 （5) 、 气管 （6

、 气阀 （6a) 和浮球 （9) ， 其特征是： 它还包括上纵通板 （1) 、 下 纵通板 （2) 、 横隔板 （3) 和交叉斜撑 （4) ， 所述上纵通板 （1) 为 带折边板 （lb) 的平板结构， 顶部为仪器平台 （la) ， 所述下纵通板 (2) 为矩形平板， 两者之间通过若干前后对称布置的横隔板 （3) 连 接； 所述横隔板 （3) 上幵有上纵通板幵口 （3d) 、 下纵通板幵口 （3 e) 和梯形幵口 （3b) ， 各横隔板 （3) 间设置交叉斜撑 （4) 和纵向 加强构件 （2a) ， 测量平台两端横隔板 （3) 上设置吊耳 （7) ； 所述 交叉斜撑 （4) 左右对称布置， 由外向斜撑 (4a) 和内向斜撑 (4b) 交叉组合而成， 支撑点为上纵通板 （2) 和下纵通板 （2) 与横隔板 ( 3) 的交接处； 所述梯形幵口 （3b) 内安装气囊 （5) ， 纵向贯穿测量 平台； 所述气囊 （5) 端部与气管 （6) 连通， 所述气管 （6) 接近水 面部分设置气阀 （6a) 并系于浮球 （9) 上； 所述横隔板 （3) 为梯形 结构， 横隔板 （3) 四周安装横隔板折边板 （3a) ， 梯形幵口 （3b) 四周安装梯形幵口折边板 （3c) ； 所述交叉斜撑 （4) 采用槽型构件 ， 外向斜撑 (4a) 和内向斜撑 (4b) 在交叉处用螺栓 (4c) 和螺母 ( 4d) 连接加固； 所述纵向加强构件 （2a) 左右对称布置在下纵通板 （ 2) 底部， 采用角型结构与横隔板 （3) 和下纵通板 （2) 相连。

[权利要求 2] 权利要求 1所述的非金属材质的大型海底测量平台及其布放方法， 其 特征是：

(a) 安装过程： 首先利用浮运平台 （8) 将测量平台运到指定海域， 将测量设备安装在仪器平台 （la) 上， 通过气管 （6) 向气囊 （5) 内 充气至气囊完全膨胀， 浮运平台 （8) 通过打入压载水下潜， 测量平 台浮起后由辅助拖轮拖离浮运平台甲板， 随后， 浮运平台 （8) 重新 上浮， 用缆绳 （8b) 连接绞车 （8a) 和测量平台上的吊耳 （7) ， 打 幵气阀 （6a) ， 使测量平台下沉至缆绳 （8b) 张紧， 接着通过绞车 ( 8a) 缓慢控制平台下沉、 坐底， 解幵绞车 （8a) 处缆绳 （8b) 并扔入 海底， 关闭气阀 （6a) ， 将气管 （6) 上端系于水面浮球 （9) 上， 至 此完成测量平台安装作业；

(b) 回收过程： 当测量平台完成工作任务或需要维修吋， 浮运平台 (8) 打捞起系在浮球 （9) 上的气管 （6) ， 向气囊 （5) 内充气后关 闭气阀 （6a) ， 测量平台便能上升至水面， 浮运平台 （8) 下潜后测 量平台由辅助拖轮拉回至浮运平台 （8) 的甲板上， 最后浮运平台 （8

) 重新上浮完成测量平台回收作业。