一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的制作方法

本发明涉及一种管道填埋装置，尤其是一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置。

背景技术：

海底管道是通过密闭的管道在海底连续输送大量油气的管道，是目前最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式，被广泛应用于当今的海洋工程中，已经成为海洋石油与天然气开发的重要组成部分。但由于海底管道所处的环境非常复杂，再加上海流的长期冲刷，管道周围用于承载管道的泥沙很容易被掏空，从而使海底管道处于悬跨状态，海流经过悬跨的海底管道时形成的涡流又会加快管道悬跨段周围泥沙的冲蚀速度，不断增加管道悬跨段的长度，管道悬跨段周围的涡旋会引起悬跨管道的周期性振动，降低海底管道的使用寿命，严重时会发生疲劳断裂，造成油气泄露，不但污染海洋，还造成严重的经济损失。因此需要一种悬跨海底管道的填埋装置，以延长海底管道的使用寿命，保证海底油气运输安全可靠。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，提供了一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置，它可使松土爪松过的土进入弯管并倾倒在海底管道旁进而对管道进行填埋，其采用的技术方案如下：

一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置，包括转向架、滑槽板、第二固定块、第一固定块、固定片、后支撑腿、推板、弯管、松土爪、前支撑腿，所述转向架与滑槽板连接，所述推板的前端面固连在滑槽板的后端面，所述第二固定块、第一固定块均固连在推板的外侧面，所述第二固定块的后端面与第一固定块的前端面贴合，所述固定片套在弯管上并与弯管焊接，所述第二固定块、第一固定块上均开有半个斜圆通孔和两个螺纹孔，所述第二固定块上的半个斜圆通孔与第一固定块上的半个斜圆通孔合成一个斜圆通孔并将弯管围住，所述固定片上开有四个螺纹孔，所述固定片与第二固定块、第一固定块均通过两个螺钉连接，防止弯管在第二固定块、第一固定块围成的斜圆通孔内转动，所述弯管的下端插入海底泥沙中，上端倚靠在推板上，所述后支撑腿的上端面焊接在第一固定块的下端面，所述松土爪的上端面焊接在滑槽板的下端面，所述前支撑腿的上端面焊接在滑槽板的下端面，所述松土爪位于前支撑腿的斜后方，所述弯管前方的入口位于松土爪的正后方，所述倾倒式悬跨海底管道填埋装置为左右对称结构。

优选的，所述滑槽板包括滑槽板主体、第一圆弧槽、第一椭圆孔、第二圆弧槽、第二椭圆孔，所述滑槽板为对称结构，所述第一圆弧槽和第二圆弧槽结构、尺寸均相同，所述第一椭圆孔、第二椭圆孔结构、尺寸均相同，所述滑槽板主体呈前窄后宽状，前面较窄部分的宽度小于前杆的长度，保证第一销不与滑槽板发生干涉。

优选的，所述转向架包括前杆、后杆、左杆、右杆、第一销、第二销、滚子，所述前杆的下端面固连在滑槽板的上端面，所述滑槽板的前端面与前杆的前端面共面，所述前杆与左杆通过第一销连接，所述前杆与右杆通过第一销连接，所述左杆与后杆通过第二销连接，所述右杆与后杆通过第二销连接，所述第二销的下端与滚子以可转动的方式连接，所述滚子可在第一圆弧槽、第二圆弧槽内滚动，所述前杆、后杆等长，所述左杆、右杆的结构、尺寸均相同，所述前杆、后杆、左杆、右杆构成平行四边形结构，左杆的转动会通过后杆带动右杆转动相同的角度，所述左杆、右杆的下端面高于滑槽板的上端面，防止与其发生摩擦。

优选的，所述前杆包括前杆槽、前杆主体、第一销孔，所述前杆主体的两端开有较长的前杆槽，防止左杆、右杆转动过程中触碰到前杆主体，所述前杆主体上开有第一销孔。

优选的，所述左杆包括拖动部、第二销孔、左杆主体、第三销孔、通孔，所述拖动部焊接在左杆主体上，所述左杆主体两端分别开有第二销孔和第三销孔，所述拖动部上开有通孔，所述通孔与拖船上的缆绳连接。

优选的，所述后支撑腿包括腿柱、加强筋、底板，所述腿柱的上端面焊接在第一固定块的下端面，所述腿柱的下端面焊接在底板的上端面，所述腿柱与底板之间设有两个加强筋，所述两个加强筋位于腿柱的前后两侧，增加后支撑腿的强度，所述后支撑腿的腿柱长度小于前支撑腿的腿柱长度，所述后支撑腿和前支撑腿的下端面平齐。

优选的，所述推板包括后推板、过水孔、侧推板，所述后推板的两侧设有平行布置的侧推板，所述后推板上开有过水孔，在拖船拖动整个装置前行过程中可减小对海水的阻力。

优选的，所述弯管包括下倾段、倚靠段、支撑段、上弯段、水平段、铲头，所述下倾段、倚靠段、支撑段、上弯段、水平段为一体式结构，所述铲头后侧的圆环面焊接在水平段的前端面上，所述水平段水平放置，所述下倾段向下倾斜，所述倚靠段向下弯曲倚靠在侧推板上，所述固定片焊接在支撑段上，所述铲头的前端较锋利。

优选的，所述松土爪包括爪柱、固定板、弯指、翻土板，所述爪柱的上端面焊接在滑槽板的下端面，所述爪柱的下端面焊接在固定板的上端面，所述弯指设有三个，平行且等间距的焊接在固定板的下端面上，所述弯指的上端高于土壤表层，所述弯指的上端高于水平段的上端，所述弯指的下端低于水平段的下端，保证进入水平段的土都是经过松土爪松过的，所述翻土板焊接在三个弯指的下圆弧面的底端。

本发明具有如下优点：(1)操作方便，可对悬跨海底管道进行有效的填埋，延长海底管道的使用寿命，保证海底油气运输安全可靠；(2)前杆、后杆、左杆、右杆构成平行四边形结构，左杆的转动会通过后杆带动右杆转动相同的角度；(3)后推板上开有过水孔，在拖船拖动整个装置前行过程中可减小对海水的阻力；(4)翻土板焊接在三个弯指上，既能增加弯指的强度，防止弯指弯曲变形，又能增加松土效果，增加作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的整体结构示意图；

图2：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的后视图；

图3：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的俯视图；

图4：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的转向示意图；

图5：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的转向架结构示意图；

图6：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的前杆结构示意图；

图7：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的左杆结构示意图；

图8：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的滑槽板结构示意图；

图9：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的后支撑腿结构示意图；

图10：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的推板结构示意图；

图11：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的弯管结构示意图；

图12：本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置的松土爪结构示意图。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1～图3所示，本发明一种倾倒式悬跨海底管道填埋装置，包括转向架1、滑槽板2、第二固定块3、第一固定块4、固定片5、后支撑腿6、推板7、弯管8、松土爪9、前支撑腿10，所述转向架1与滑槽板2连接，所述推板7的前端面固连在滑槽板2的后端面，所述第二固定块3、第一固定块4均固连在推板7的外侧面，所述第二固定块3的后端面与第一固定块4的前端面贴合，所述固定片5套在弯管8上并与弯管8焊接，所述第二固定块3、第一固定块4上均开有半个斜圆通孔和两个螺纹孔，所述第二固定块3上的半个斜圆通孔与第一固定块4上的半个斜圆通孔合成一个斜圆通孔并将弯管8围住，用于支撑弯管8，所述固定片5上开有四个螺纹孔，所述固定片5与第二固定块3、第一固定块4均通过两个螺钉连接，防止弯管8在第二固定块3、第一固定块4围成的斜圆通孔内转动，所述弯管8的下端插入海底泥沙中，上端倚靠在推板7上，所述后支撑腿6的上端面焊接在第一固定块4的下端面，支撑整个管道填埋装置的后半部分，所述松土爪9的上端面焊接在滑槽板2的下端面，所述前支撑腿10的上端面焊接在滑槽板2的下端面，支撑整个管道填埋装置的前半部分，所述松土爪9位于前支撑腿10的斜后方，所述弯管8前方的入口位于松土爪9的正后方，所述倾倒式悬跨海底管道填埋装置为左右对称结构。

如图4、图5和图8所示，所述滑槽板2包括滑槽板主体201、第一圆弧槽202、第一椭圆孔203、第二圆弧槽204、第二椭圆孔205，所述滑槽板2为对称结构，所述第一圆弧槽202和第二圆弧槽204结构、尺寸均相同，所述第一椭圆孔203、第二椭圆孔205结构、尺寸均相同，所述滑槽板主体201呈前窄后宽状，前面较窄部分的宽度小于前杆101的长度，保证第一销105不与滑槽板2发生干涉。

如图1、图4和图5所示，所述转向架1包括前杆101、后杆102、左杆103、右杆104、第一销105、第二销106、滚子107，所述前杆101的下端面固连在滑槽板2的上端面，所述滑槽板2的前端面与前杆101的前端面共面，所述前杆101与左杆103通过第一销105连接，所述前杆101与右杆104通过第一销105连接，所述左杆103与后杆102通过第二销106连接，所述右杆104与后杆102通过第二销106连接，所述第二销106的下端与滚子107以可转动的方式连接，所述滚子107可在第一圆弧槽202、第二圆弧槽204内滚动，所述前杆101、后杆102等长，所述左杆103、右杆104的结构、尺寸均相同，所述前杆101、后杆102、左杆103、右杆104构成平行四边形结构，左杆103的转动会通过后杆102带动右杆104转动相同的角度，所述左杆103、右杆104的下端面高于滑槽板2的上端面，防止与其发生摩擦。

如图5和图6所示，所述前杆101包括前杆槽1011、前杆主体1012、第一销孔1013，所述前杆主体1012的两端开有较长的前杆槽1011，防止左杆103、右杆104转动过程中触碰到前杆主体1012，所述前杆主体1012上开有第一销孔1013。

如图5和图7所示，所述左杆103包括拖动部1031、第二销孔1032、左杆主体1033、第三销孔1034、通孔1035，所述拖动部1031焊接在左杆主体1033上，所述左杆主体1033两端分别开有第二销孔1032和第三销孔1034，所述拖动部1031上开有通孔1035，所述通孔1035与拖船上的缆绳连接，便于整个装置的拖动，当拖船牵引方向不变时，前杆101、后杆102、左杆103、右杆104呈矩形结构，滚子107处于第一圆弧槽202、第二圆弧槽204的中间位置，当拖船牵引方向发生改变时，滚子107偏离第一圆弧槽202、第二圆弧槽204的中间位置，左杆103的转动会通过后杆102带动右杆104转动相同的角度，拖船上两根平行缆绳的拉力作用使得装置后部转动，最终使得滚子107重新回到第一圆弧槽202、第二圆弧槽204的中间位置，实现方向的调整。

如图1、图9所示，所述后支撑腿6包括腿柱601、加强筋602、底板603，所述腿柱601的上端面焊接在第一固定块4的下端面，所述腿柱601的下端面焊接在底板603的上端面，所述腿柱601与底板603之间设有两个加强筋602，所述两个加强筋602位于腿柱601的前后两侧，增加后支撑腿6的强度，所述后支撑腿6的腿柱601长度小于前支撑腿10的腿柱长度，所述后支撑腿6和前支撑腿10的下端面平齐，保证整个装置的平稳性。

如图10所示，所述推板7包括后推板701、过水孔702、侧推板703，所述后推板701的两侧设有平行布置的侧推板703，所述后推板701上开有过水孔702，在拖船拖动整个装置前行过程中可减小对海水的阻力。

如图1、图10和图11所示，所述弯管8包括下倾段801、倚靠段802、支撑段803、上弯段804、水平段805、铲头806，所述下倾段801、倚靠段802、支撑段803、上弯段804、水平段805为一体式结构，所述铲头806后侧的圆环面焊接在水平段805的前端面上，所述水平段805水平放置，所述下倾段801向下倾斜，所述倚靠段802向下弯曲倚靠在侧推板703上，所述固定片5焊接在支撑段803上，所述铲头806的前端较锋利，拖船拖动整个装置前行过程中，松土爪9在前松土，已松动的土极易被前端较锋利的铲头806铲起并进入水平段805内，在后进入水平段805的土会不断推动在先进入水平段805的土向上依次进入上弯段804、支撑段803、倚靠段802、下倾段801，土最终由下倾段801排出并倾倒在悬跨海底管道旁，侧推板703会防止由下倾段801倾倒的土塌向外侧，两个侧推板703和后推板701可聚拢下倾段801倾倒的土，当装置移动到海底管道悬跨段，聚拢的土会直接掩埋悬跨的海底管道。

如图1和图12所示，所述松土爪9包括爪柱901、固定板902、弯指903、翻土板904，所述爪柱901的上端面焊接在滑槽板2的下端面，所述爪柱901的下端面焊接在固定板902的上端面，所述弯指903设有三个，平行且等间距的焊接在固定板902的下端面上，所述弯指903的上端高于土壤表层，所述弯指903的上端高于水平段805的上端，所述弯指903的下端低于水平段805的下端，保证进入水平段805的土都是经过松土爪9松过的，所述翻土板904焊接在三个弯指903的下圆弧面的底端，既能增加弯指903的强度，防止弯指903弯曲变形，又能增加松土效果。

填埋装置的两个后支撑腿6和两个前支撑腿10支撑于管道两侧，填埋装置横跨在海底管道上方，由拖船上的缆绳牵引移动，拖船拖动整个装置前行过程中，松土爪9松过的土由弯管8的水平段805进入，由下倾段801倾倒在悬跨海底管道旁，当装置移动到海底管道悬跨段，两个侧推板703和后推板701聚拢的土会直接掩埋悬跨的海底管道，当拖船牵引方向发生改变时，滚子107由第一圆弧槽202、第二圆弧槽204的中间位置偏离，前杆101、后杆102、左杆103、右杆104构成的平行四边形结构使得左杆103和右杆104转动角度相同，拖船上两根平行缆绳的拉力作用使得装置后部转动，最终使得滚子107重新回到第一圆弧槽202、第二圆弧槽204的中间位置，实现方向的调整。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。