[发明专利]一种采用气囊助浮对钢架进行自浮下潜定位安装装置及施工方法

说明书

一种采用气囊助浮对钢架进行自浮下潜定位安装装置，设置在钢架上，钢架的每个竖边上设置有至少一个竖向气囊，钢架底部的每个横边上设置有至少一个水平气囊，钢架上设置有若干吊环，竖向气囊和水平气囊均连接有吊带，吊带与吊环之间连接有液压脱钩器，竖向气囊和水平气囊均设置有充放气控制阀门，充放气控制阀门信号连接有中央充放气控制器，钢架的四个角外侧均通过缆绳连接有带定位锚索的定位船。本发明的有益效果是：可以直接在船坞内自浮，然后漂浮牵引到指定安装地点，显著降低对船舶设备资源的依赖性，降低施工费用，缩短施工周期。

技术领域

本发明涉及一种采用气囊助浮对钢架进行自浮下潜定位安装装置及施工方法。

背景技术

目前在海工领域，有很多的钢架安装在海床上，为上部的设备提供支持，比如海洋钻井平台的导管架就是典型的作为支撑上部采油模块的钢架，通常体积巨大，长款高数十米，总量几千吨到上万吨；作为海上风电的基座其也是将基座钢架做成支腿形式安装到海床上，而且该基座的受力状态比较复杂，安装精度要求高；当前在海产品养殖业中，流行将承载众多养殖箱的钢架安装到指定的海上养殖区，为追求更大的养殖空间，其钢架的体积巨大，但重量相对导管架轻，安装精度低。类似上述结构的钢架满足了各个行业的特殊需求，其钢架的设计制造安装和将来的拆除都成为专业技术。

在钢架的安装过程中，普遍采用浮吊安装的方式，通常在建造场地建造完成后移运到船舶或半潜船上，运输到安装地点后，采用另外一艘浮吊船将钢架吊起，然后靠吊机下放到海床上，定位后进行后期打桩固定作业。这是比较传统的施工流程方式，其流程完备，施工经验丰富，施工风险低。但在实际中，经常遇到浮吊船资源有限，有时需要提点半年或一年来确定半潜船、浮吊船的施工拍档期，出现紧张或难以协调时导致工期延误，对于大型的钢架，所采用的浮吊船的起吊能力较大，施工租船费用高。

专利（ZL201310363290.1）披露了一种利用气囊对深水导管架进行海上安装的方法，在导管架上部垂直安装有数个气囊组，能够对深水导管架提供一定的浮力，这样有助于对位于波浪敏感区域杆件的直径设计到在导管架杆件建造中所允许的最小值，有效地的降低了导管架所承受的环境力，并从根本上降低了对导管架刚度的需求，导管架下水后，能够垂直自浮，但在施工中仍需要用到浮吊船进行吊装定位。在实际应用中，很多的施工方案都在探讨无起吊安装方式，以减少对大型浮吊的依赖和降低施工费用。有些施工项目实际采用了气囊进行助浮，起到一定的助浮力效果，但仍没有脱离对各种浮吊的依赖。而且在实际采用气囊进行助浮中，也暴露处一些问题，比如定位问题，由于洋流对气囊的冲击导致钢架在水中出现偏摆或左右晃动，导致吊机无法定位，实现不了安装地点的定位精度要求；比如气囊的浮力固定点的拆除困难问题，需要潜水员下潜进行人工拆除，由于挂点多，需要的拆除作业时间长，在深水区域采用水下机器人更产生较高的设备使用费用，导致其施工成本在浮吊租赁上省了，却在拆除上又多花费了。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种采用气囊助浮对钢架进行自浮下潜定位安装装置及施工方法，不需对钢架进行起吊，节约了施工设备，降低了施工成本。

本发明是通过以下措施实现的：

一种采用气囊助浮对钢架进行自浮下潜定位安装装置，设置在钢架上，所述钢架的每个竖边上设置有至少一个竖向气囊，钢架底部的每个横边上设置有至少一个水平气囊，钢架上设置有若干吊环，所述竖向气囊和水平气囊均连接有吊带，所述吊带与吊环之间连接有液压脱钩器，竖向气囊和水平气囊均设置有充放气控制阀门，所述充放气控制阀门信号连接有中央充放气控制器，钢架的四个角外侧均通过缆绳连接有带定位锚索的定位船。