[实用新型]一种基于HDD穿缆技术的水下导向架

说明书

本实用新型属于沉船打捞穿缆作业领域，提供一种基于HDD穿缆技术的水下导向架，包括弯管段、直管段、法兰盘、水下可旋转支座以及外挂式固定平台，若干弯管段和直管段通过法兰盘连接组成导向架主体，导向架主体通过外挂式固定平台与工作母船相连，导向架主体的底部通过水下可旋转支座与水底相接，所述弯管段和直管段均为三角形桁架式支撑结构，穿缆钻杆能在导向架主体的主管内正常前进和转向，实现钻杆入射角由45°到入泥角20°的转变。本实用新型使钻杆能在大流速、大水深条件下平稳钻进和转向，此外该导向架还可用于帮助潜水作业人员下潜及水下探测打捞设备的辅助吊放等。

技术领域

本实用新型属于沉船打捞穿缆作业领域，具体涉及一种基于HDD穿缆技术的水下导向架。

背景技术

随着我国航运业的不断发展壮大，船舶沉没事故也相应增多。在沉船打捞时采用较为成熟的起吊船起吊打捞时，首先要进行的就是穿缆作业。对于大水深及水下能见度较低的作业环境，人工穿缆作业危险系数高。

现有的穿缆作业技术中，以陆地常用的水平定向钻机为基础的HDD（HorizontalDirectional Drilling）技术逐渐在穿缆作业得到了应用。但将该技术应用到水上时，仍然存在很多问题。当沉船位置水深较大时，钻杆的悬空长度也会比较大。由于其自重的影响以及水流的冲击等因素，钻杆会出现较大的挠度变形，影响钻进方向的准确性，甚至会出现钻杆弯曲变形过大无法工作甚至断裂的情况。当沉船位置处水深超过10m后，必须在伸出舷外的钻杆外加装导向架，以保证钻杆不出现较大的扰度变形，同时可以约束钻杆方向，使之可以沿设计方向前进。另外，现有的基于HDD技术穿缆作业中导向架结构均为一次性设计，只能满足特定水深穿缆作业，且导向架结构形式为整体式且过于简单，无法满足大水深的穿缆作业需求。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中的不足，针对基于HDD技术钻杆水下悬空距离过长带来的挠度过大及刚度和强度不足的问题，而提出的一种基于HDD穿缆技术的水下导向架，使钻杆能在大流速、大水深条件下平稳钻进和转向，此外该导向架结构还可用于帮助潜水作业人员下潜及水下探测打捞设备的辅助吊放等。

本实用新型的发明目的是通过如下技术方案实现的：一种基于HDD穿缆技术的水下导向架，包括弯管段、直管段、法兰盘、水下可旋转支座以及外挂式固定平台，若干弯管段和直管段通过法兰盘连接组成导向架主体，便于拆卸和维护，同时可自由组合以适应多水深下的穿缆作业需求。导向架主体通过外挂式固定平台的铰接支座与工作母船相连，工作母船上设有水平定向钻机，进一步的将水平定向钻机与外挂式固定平台通过水平定向钻机的前置支撑板栓接固定。导向架主体的底部通过水下可旋转支座与水底相接，同时放开导向架的旋转约束，避免工作母船扰动对导向架的作用力过大。所述弯管段和直管段均为三角形桁架式支撑结构，具有较强的强度和刚度，可保证在水下复杂环境下结构的安全性和可靠性。三角形桁架式支撑结构包括一根主管和两根支管，当需要将弯管段和直管段连接组合时，主管与主管相对，支管与支管相对，穿缆钻杆能在导向架主体的主管内正常前进和转向，实现钻杆入射角由45°到入泥角20°的转变，保证钻杆强度的同时，可使钻杆在沉船底部运动距离最短。

在上述技术方案中，所述水下可旋转支座包括铰接的第一支座和第二支座，第一支座底部设有三根锚桩，第二支座上设有与导向架主体形状相配合的凹槽，第二支座通过凹槽并配以盖板与导向架主体连接固定。

在上述技术方案中，所述外挂式固定平台包括铰接的第三支座和第四支座，第三支座截面为L型，其上设有螺栓孔，第三支座通过螺栓与工作母船固定，第四支座上设有与导向架主体形状相配合的凹槽，第四支座通过凹槽并配以盖板与导向架主体连接固定。

本实用新型导向架主要应用于内河及近海区域的沉船打捞穿缆作业，本实用新型将弯管段和直管段各节间有序组合，得到最优的导向架结构以适应不同水深下的沉船打捞穿缆要求，解决了传统整体固定式导向架费用高、重复利用率低的缺点。通过改变工作母船与水流方向的作业角度，结合导向架布置，可满足复杂环境下（航道较窄或通航压力大）的沉船打捞穿缆作业要求。