[发明专利]一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备及应用

权利要求书

1.一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：包括管道吊装系统、石料回填系统和石料下放系统，所述石料回填系统通过连接件连接于管道吊装系统上方，石料下放系统依次通过溜管及连接软管连接于石料回填系统上方，通过溜管及连接软管直接将石料下放至石料回填系统的料斗内；

所述管道吊装系统包括横向调整油缸、管道吊梁支撑梁、管道吊梁、竖向可调节支腿，所述的管道吊梁通过吊带与待安装的管道相连，管道吊梁连接于管道吊梁支撑梁下方，并通过连接于管道吊梁支撑梁上的横向调整油缸调整管道在轴线方向上的偏位调整，所述竖向可调节支腿通过连接于其上的竖向油缸调节整个装置竖直方向上的移动；

所述石料回填系统包括小车行走机构、管道稳固小车、料斗、石料喷口、测量塔，所述的测量塔连接于主梁两端，且伸出海面，测量塔上部连接传感器及GPS接收机，所述的料斗连接于竖向可调节支腿上方，料斗下方连接管道稳固小车，管道稳固小车连接小车行走机构，小车行走机构通过铰链装置及配套的滚轮装置在主梁上自行行走，用于将料斗内的石料按照需求抛填到所需要的位置，所述石料喷口连接于料斗下端，石料喷口连接喷口油缸，喷口油缸控制石料喷口的开合；

所述石料下放系统包括漏斗、溜管、溜管牵引绳，溜管绞车、行走组件、行走驱动装置、底盘、连接软管，所述漏斗与溜管绞车均连接于所述底盘上，底盘通过行走组件连接于轨道上，并通过连接于底盘上的行走驱动装置推动底盘，使底盘通过行走组件在轨道上移动，所述溜管牵引绳上部连接溜管绞车，下部与溜管相连，控制溜管上下移动，所述连接软管连接于溜管下端并伸入料斗内。

2. 根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述测量塔的测控系统包括重要部位的 CCTV、声光报警、系统实时工作参数监控屏幕显示、手动控制手柄、自动控制按钮、应急停止按钮、溜管系统的信号接口、对讲系统-GPS 定位系统、支腿伸出长度测量、横纵向调整油缸柱塞杆伸出长度测量、主梁水平测量仪、主梁高度测量仪、管道稳固小车行走位移及速度测量、料斗石料检测、智能化控制软件、一键操作功能、本地控制台。

3.根据权利要求2所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述本地控制台包括微调模块及存储对比模块；

所述微调模块：根据接收到的测量塔发出的管道实际位置信息，确定是否需要进行微调，如需要，则在控制台远程操作竖向油缸和横向调整油缸，把管道的非对接端进行微调；

所述存储对比模块：把上一次微调端的位置信息存储留作下一条管道对接时对比使用。

4.根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述行走组件包括齿条和齿链，可以在轨道上移动，进而带动底盘进行移动。

5.根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述溜管为可伸缩空心钢管结构，每段钢管连接位置有助滑装置帮助溜管上下滑动。

6.根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述的溜管牵引绳为钢丝绳。

7.根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备，其特征在于：所述的溜管绞车为卷扬机形式，可控制溜管牵引绳收放，在停工状态下，溜管可收放到船舷进行固定。

8.根据权利要求1所述的一种大直径GRP管道水下安装回填一体化施工设备的应用，其特征在于：包括以下步骤：

（1）管道吊装：到达预定施工海域后，先把GRP管道使用吊带收紧固定到管道吊梁下面，根据GPS定位信号使用起重机将吊架整体连同管道一起吊放到定位误差允许的范围内的海床上；

（2）管道调整：通过潜水员水下指挥及测量塔GPS精确定位，通过横向调整油缸调整管道吊梁控制管道横向的偏移，通过竖向油缸调整吊架四个支腿的高度，使待安装管道与已安装管道精确对接；管道对接好后，控制台根据反馈回来的管道实际位置信息，确定是否需要进行微调，如需要，则在控制台远程操作支腿油缸和横向调整油缸，把管道的非对接端进行微调，同时把该端的位置信息存储留作下一条管道对接时使用；

（3）碎石回填：管道安装完成后，操作人员操作溜管绞车，下放溜管调整牵引绳，使溜管逐步下放至料斗位置，操作人员将碎石输送到料斗内，碎石在自重的作用下，通过溜管落到目标上方，操作人员控制行走驱动系统，使整个石料下放系统在轨道上行走，根据要求自由下放石料；小车行走机构通过铰链在主梁上自行行走，上方的溜管通过小车与下部回填一同进行移动，通过喷口油缸将碎石通过石料喷口回填至既定位置；

（4）收起溜管及吊离吊架：待施工完成后，操作人员控制溜管绞车收紧溜管调整牵引绳，将溜管提起，并固定在船舷侧，拆除管道上的吊带，吊离管道安装系统。