一种海洋工程用海底承重机构及施工方法与流程

本发明涉及海底承重机构技术领域，特别涉及一种海洋工程用海底承重机构及施工方法。

背景技术：

海底石油管道是海上油气田的生命线，无论海洋石油工业如何发展，海上油气田的开发、生产与产品外输都需要依靠海底输油管道。在运营过程中，由于海底的水动力因素与不稳定的海底条件影响，有些海底管道附近海床遭到强烈冲蚀，使海底管道出现悬空现象。裸露悬空的海底管道在海流及海浪的冲刷下，产生涡激共振，一旦这种振动引起的动应力超过疲劳极限，管道就会在悬空最严重的部分产生应力集中以至产生疲劳裂纹，超过一定的屈服极限，就极有可能断裂，引发原油外漏等海上重大污染事故，不仅造成经济损失也会产生恶劣的社会影响。

申请公布号cn204901060u的实用新型专利公开了一种悬跨支撑保护架，通过保护支架的方式进行铺设安装海底管道，但是此保护支架通过支撑架定位在海床上，海底管道只能够穿过中间的通道使用，不能够用于海管悬空补修使用，而目前处理海管悬空常用的方法有：抛填法、回填悬空段等，抛填法不太适宜于深水、底部倾斜、对于悬跨管高底部的清除，回填悬空段在海床的承载能力不足以支撑倾倒材料的情况下，不可取。

因此，发明一种海洋工程用海底承重机构及施工方法来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种海洋工程用海底承重机构及施工方法，通过海底管线卡入的安装方式，可以用于新的海底管线铺设使用，也可以用于补救海底管线底部周围海床腐蚀导致海底管线悬浮时使用，可先将海底管线吊起，将整个机构直接安装在悬浮的海底管线底部，再将海底管线安装固定，使用方便，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋工程用海底承重机构，包括支撑基板，所述支撑基板底部固定设有固定桩以及顶部两侧固定设有侧围板，所述固定桩之间形成通水流道，所述侧围板顶部设有开槽，所述开槽内部设有吊装挂环，所述侧围板内侧壁固定设有减震垫，两个所述减震垫内侧设有海底管线，所述减震垫顶部设有安装伸长板，所述安装伸长板上设有安装螺孔，所述安装伸长板顶部设有上活动板，所述上活动板两侧设有安装通孔，所述上活动板两侧对应的侧围板内侧壁上设有滑槽，所述海底管线顶部对应的上活动板上以及底部对应的支撑基板上均设有橡胶垫，所述固定桩设置为多个且均匀分布于支撑基板底部，所述固定桩横截面设置为圆形，所述固定桩顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形。

优选的，所述侧围板外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，所述吊装挂环高度小于开槽深度。

优选的，所述减震垫截面设置为弧形，所述减震垫包括橡胶套和弹簧，所述弹簧设置为多个且均匀分布于橡胶套内部，所述橡胶套内侧壁上设有多个凸起筋板，所述凸起筋板由橡胶材料制成且与橡胶套一体化成型。

优选的，所述安装通孔与安装螺孔相对应，所述安装通孔外部设有螺钉，所述上活动板和安装伸长板通过螺钉可拆卸连接。

优选的，所述上活动板两端延伸至滑槽内部，且上活动板与滑槽滑动连接，两个所述侧围板之间的最小间距大于海底管线直径，两个所述安装伸长板之间间距大于海底管线直径。

一种海洋工程用海底承重机构的施工方法，包括所述的海洋工程用海底承重机构，还包括以下步骤：

s1：通过吊装挂钩与吊装挂环卡接，将整个承重机构放入海底，并通过固定桩插入海底，实现所述的海洋工程用海底承重机构的固定；

s2：上活动板与整个机构分离；

s3：将下悬的海底管线吊起卡入两个侧围板之间；

s4：在海底管线卡入后，将上活动板卡入滑槽内，并向下压动与安装伸长板贴合；

s5：上活动板限位海底管线，并且侧围板外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，固定桩顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形，降低水流过的阻力；

s6：通过海底管线卡入安装，用于新的海底管线铺设，以及用于补救海底管线底部周围海床腐蚀导致海底管线悬浮；

s7：将海底管线吊起，将整个机构直接安装在悬浮的海底管线底部；

s8：将海底管线安装固定。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明利用固定桩的设置，插入海底，实现整个机构的固定，此时上活动板与整个机构分离，然后将下悬的海底管线吊起卡入两个侧围板之间，在海底管线卡入后，可以将上活动板卡入滑槽内，并向下压动与安装伸长板贴合，再通过螺钉将两者固定安装，此时上活动板可以限位海底管线，此种海底管线卡入的安装方式，可以用于新的海底管线铺设使用，也可以用于补救海底管线底部周围海床腐蚀导致海底管线悬浮时使用，可先将海底管线吊起，将整个机构直接安装在悬浮的海底管线底部，再将海底管线安装固定，使用方便；

2、通过侧围板外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，固定桩顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形，能够降低水流过的阻力，从而减小海底管线的冲击以及整个机构的冲击，使整个机构安装稳定；

3、在海底管线被水冲击时，顶部和底部的橡胶垫和两侧的减震垫能够避免海底管线表面损坏，并且两侧的减震垫的设置能够很大程度上减小水流流动带动海底管线左右摆动时的振动，保护海底管线不损坏，使油输送稳定。

附图说明

图1为本发明的整体主视图。

图2为本发明的整体侧视图。

图3为本发明的减震垫结构示意图。

图中：1支撑基板、2固定桩、3侧围板、4通水流道、5开槽、6吊装挂环、7减震垫、71橡胶套、72弹簧、73凸起筋板、8海底管线、9安装伸长板、10安装螺孔、11上活动板、12安装通孔、13滑槽、14橡胶垫。

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。

实施例1

根据图1-3所示的一种海洋工程用海底承重机构，包括支撑基板1，所述支撑基板1底部固定设有固定桩2以及顶部两侧固定设有侧围板3，所述固定桩2之间形成通水流道4，所述侧围板3顶部设有开槽5，所述开槽5内部设有吊装挂环6，所述侧围板3内侧壁固定设有减震垫7，两个所述减震垫7内侧设有海底管线8，所述减震垫7顶部设有安装伸长板9，所述安装伸长板9上设有安装螺孔10，所述安装伸长板9顶部设有上活动板11，所述上活动板11两侧设有安装通孔12，所述上活动板11两侧对应的侧围板3内侧壁上设有滑槽13，所述海底管线8顶部对应的上活动板11上以及底部对应的支撑基板1上均设有橡胶垫14。

进一步的，在上述方案中，所述侧围板3外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，所述吊装挂环6高度小于开槽5深度，避免海底管线8从一侧卡入两个侧围板3之间时与吊装挂环6接触，吊装挂环6阻挡海底管线8的卡接。

进一步的，在上述方案中，所述减震垫7截面设置为弧形，所述减震垫7包括橡胶套71和弹簧72，所述弹簧72设置为多个且均匀分布于橡胶套71内部，所述橡胶套71内侧壁上设有多个凸起筋板73，所述凸起筋板73由橡胶材料制成且与橡胶套71一体化成型。

进一步的，在上述方案中，所述安装通孔12与安装螺孔10相对应，所述安装通孔12外部设有螺钉，所述上活动板11和安装伸长板9通过螺钉可拆卸连接，在海底管线8卡入两个侧围板3之间后，可以将上活动板11卡入滑槽13内，并向下压动与安装伸长板9贴合，再通过螺钉将两者固定安装，此时上活动板11可以限位海底管线8。

进一步的，在上述方案中，所述上活动板11两端延伸至滑槽13内部，且上活动板11与滑槽13滑动连接，两个所述侧围板3之间的最小间距大于海底管线8直径，两个所述安装伸长板9之间间距大于海底管线8直径，便于海底管线8能够卡入两个侧围板3之间。

进一步的，在上述方案中，所述固定桩2设置为多个且均匀分布于支撑基板1底部，所述固定桩2横截面设置为圆形，所述固定桩2顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形，便于固定桩2插入海底固定整个机构，并且降低水流过的阻力。

本发明工作方式：

参照说明书附图1-2，使用时，通过吊装挂钩与吊装挂环6卡接后，将整个承重机构放入海底，并通过固定桩2插入海底，实现整个机构的固定，此时上活动板11与整个机构分离，然后将下悬的海底管线8吊起卡入两个侧围板3之间，在海底管线8卡入后，可以将上活动板11卡入滑槽13内，并向下压动与安装伸长板9贴合，再通过螺钉将两者固定安装，此时上活动板11可以限位海底管线8，并且侧围板3外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，固定桩2顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形，能够降低水流过的阻力，从而减小海底管线8的冲击以及整个机构的冲击，使整个机构安装稳定，通过海底管线8卡入的安装方式，可以用于新的海底管线8铺设使用，也可以用于补救海底管线8底部周围海床腐蚀导致海底管线8悬浮时使用，可先将海底管线8吊起，将整个机构直接安装在悬浮的海底管线8底部，再将海底管线8安装固定，使用方便；

参照说明书附图3，在海底管线8被水冲击时，顶部和底部的橡胶垫14和两侧的减震垫7能够避免海底管线8表面损坏，并且两侧的减震垫7的设置能够很大程度上减小水流流动带动海底管线8左右摆动时的振动，保护海底管线8不损坏，使油输送稳定。

实施例2

一种海洋工程用海底承重机构的施工方法，包括所述的海洋工程用海底承重机构，还包括以下步骤：

s1：通过吊装挂钩与吊装挂环6卡接，将整个承重机构放入海底，并通过固定桩2插入海底，实现所述的海洋工程用海底承重机构的固定；

s2：上活动板11与整个机构分离；

s3：将下悬的海底管线8吊起卡入两个侧围板3之间；

s4：在海底管线8卡入后，将上活动板11卡入滑槽13内，并向下压动与安装伸长板9贴合；

s5：上活动板11限位海底管线8，并且侧围板3外侧壁截面以及顶端截面均设置为弧形，固定桩2顶端纵截面设置为喇叭形以及底端截面设置为u形，降低水流过的阻力；

s6：通过海底管线8卡入安装，用于新的海底管线8铺设，以及用于补救海底管线8底部周围海床腐蚀导致海底管线8悬浮；

s7：将海底管线8吊起，将整个机构直接安装在悬浮的海底管线8底部；

s8：将海底管线8安装固定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。