本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及在湖泊等天然水域中对水体进行改良及净化所使用的环保设备的施工方法的技术领域，尤其涉及一种大口径封底钢管井的水下安装方法。
背景技术：
随着全球气候变暖及环境污染的日益严重，水体(例如：湖泊或者河道)出现了较为严重的富营养化，从而导致蓝藻的爆发。申请人于2017年7月18日提出了申请号为201710585437.x，名称为“蓝藻深井处理设备及蓝藻处理方法”的中国发明专利申请。本申请涉及基于上述对蓝藻进行净化处理的深井的水下安装方法。
在现有技术中，在水体中进行执行大口径且纵向长度较长的钢管的水下安装过程中，可采用如公开号为cn107191138a所揭示的安装方法进行安装。上述现有技术通常适用于海洋石油钻井的场合，并不适合用水体深度较浅的湖泊或者河流中使用，且不适合底部封闭的大口径封底钢管的安装与连接。更为重要的是，现有所有的用于进行沉管的技术手段中，其所使用的安装装置通常非常复杂，从而导致用于水体净化的钢管的安装方法存在一定的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于公开一种大口径封底钢管井的水下安装方法，用以在湖泊或者河道等较浅的水体中实施大口径封底钢管井的水下安装，以降低安装难度及安装成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种大口径封底钢管井的水下安装方法，包括以下步骤：
s1、水面上设置底部延伸至水体底部并配置四个活动设置的支架的安装平台；
s2、将底部封闭的第一外管段与多个两端具敞口的第二外管段垂直地向下吊装在安装平台的支架上，并埋入水体底部预先形成并呈垂直设置的空穴中，所述第一内管段与多个第二外管段之间通过两端端部设置的法兰连接，以依次组成外管井；
s3、将多个两端具敞口的内管段垂直地向下吊装在安装平台的支架上，并套设在所述外管井的内部，多个内管段之间通过两端端部设置的法兰连接，以组成内管井；其中，
所述第一外管段、第二外管段及内管段的侧壁上均设置至少一圈横向凸伸并越过法兰的导向装置，以及若干用于钩持支架的悬挂装置。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置与悬挂装置在俯视角度下呈错位设置。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置与悬挂装置在俯视角度下呈十字交叉设置。
作为本发明的进一步改进，水体底部预先形成并呈垂直设置的空穴的直径为外管井外径的1.1～1.25倍。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置形成与水平面呈锐角的导引面。
作为本发明的进一步改进，所述导向装置的导引面与水平面的夹角为60～80度。
作为本发明的进一步改进，在埋入外管井时所述水体底部预先形成并呈垂直设置的空穴中的泥浆比重为1.6～2.5g/cm3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过本发明所揭示的水下安装方法，可确保外管井与内管井垂直地置入预先形成的空穴中；同时，在放置外管井与内管井的过程中，可依靠其自身重力缓慢的下称并通过两端端部的法兰在高出水面的安装平台上通过螺栓进行连接，从而降低了安装难度，具有较好的市场应用前景；
同时，通过组成内管井的多个内管段的侧壁上所设置的导向装置，实现了在内管段垂直插入外管井的过程中，通过导向装置取得更好的导引与纠偏的技术效果，并通过内管段的侧壁上所凸伸设置的导向装置与外管井的内壁面进行支撑，并形成了一个在垂直方向上圆环形通道，以形成富含蓝藻的水向下流动的流动通道。
附图说明
图1为基于本发明一种大口径封底钢管井的水下安装方法所中使用的位于最底部的第一外管段的轴向半剖图；
图2为基于本发明一种大口径封底钢管井的水下安装方法所中使用的位于最底部的第一外管段上方的任意一节第二外管段的轴向半剖图；
图3为安装平台悬吊图1所示出的第一外管段或者图2所示出的第二外管段并进行吊装时的俯视图；
图4为在执行大口径封底钢管井的水下安装之前在湖泊的湖床底部预先形成并呈垂直设置的空穴的横截面图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
请参图1至图4所示出的本发明一种大口径水下封底钢管井的水下安装方法的一种具体实施方式。
一种大口径封底钢管井的水下安装方法，包括以下步骤。
参图4所示，在执行所述大口径封底钢管井的安装施工前，可使用现有技术中的任意一种旋钻装置在湖泊1的湖床3的底部39上形成一个垂直设置的空穴4。
首先执行步骤s1、水面上设置底部延伸至水体2底部并配置四个活动设置的支架31的安装平台30。安装平台30呈筒状，并在轴心处形成足够供外管井垂直贯穿的通道。安装平台30的底部设置多个(优选为4个)向下延伸并插入湖床3中的支撑杆(未示出)，以限制安装平台30的纵向移动及横向移动。安装平台30的侧部32设置开设有供支架31向内或者向外滑动的凹槽(未示出)，从而使得四个支架31所形成的横截面为正方形的并用于供外管井垂直贯穿的通道33具有可调节的功能，以适应不同尺寸的外管井的施工。
水体2底部预先形成并呈垂直设置的空穴4的直径为外管井外径的1.1～1.25倍，同时，在埋入外管井时所述水体底部预先形成并呈垂直设置的空穴4中的泥浆比重为1.6～2.5g/cm3。将泥浆41的比重设置为1.6～2.5g/cm3可保证外管井在垂直地插入空穴4的过程中减少安装平台30所承受的纵向负荷，有利于外管井沿垂直方向上被可靠地嵌设入空穴4中。
然后，执行步骤s2、将底部封闭的第一外管段10与多个两端具敞口的第二外管段20垂直地向下吊装在安装平台30的支架31上，并埋入水体底部预先形成并呈垂直设置的空穴4中，所述第一内管段10与多个第二外管段20之间通过两端端部设置的法兰连接，以依次组成外管井。具体的，第一外管段10的顶部形成法兰101，任意一节第二外管段20的两端端部分别设置法兰201及法兰202，并可在安装平30上，将法兰202与法兰101通过螺栓进行连接，并依次将多个第二外管段20组装后，将外管井垂直嵌设入空穴4中。
结合图3所示，组成外管井的第一外管段10与第二外管段20可分别通过悬挂装置102及悬挂装置204钩持在四个支架31，从而使得操作人员可使用螺栓将第一外管段10与最下方的第二外管段20，以及上下连接设置的两个第二外管段20在水面1的上方进行连接操作，并利用外管井在水体中所形成的浮力，同时可配合起重器等其他吊装设备将外管井缓缓地嵌入空穴4中。参图1所示，在本实施方式中，第一外管段10的侧壁上均设置至少一圈横向凸伸并越过法兰101的导向装置103，以及若干用于钩持支架51的悬挂装置103；具体的，第一外管段10的侧部的外侧分别设置四个导向装置103及四个悬挂装置102。导向装置103可进一步优选为类似于导弹尾部的定向尾翼或者其他类似衍生结构。具体的，第一外管段10的四个导向装置103及四个悬挂装置102均横向凸伸出第一外管段10的法兰101的外缘，第二外管段20的四个导向装置203及四个悬挂装置202均横向凸伸出第一外管段20的法兰201及法兰202的外缘211。从而防止悬挂装置及导向装置在外管井垂直装配并被顺次嵌设入空穴4的过程中与法兰发生干涉。
同时，导向装置103与悬挂装置102在俯视角度下呈错位设置，进一步的，该导向装置103与悬挂装置102在俯视角度下呈十字交叉设置。从而可通过该导向装置103使得外管井在是垂直插入空穴4的过程中保持垂直。导向装置103的下方形成与水平面呈锐角的导引面113，所述导向装置的导引面113与水平面的夹角为60～80度，并在本实施例中具体为60度。第二外管段20的导向装置203的导引面213与上文所述的导引面213相同。
然后，执行步骤s3、将多个两端具敞口的内管段垂直地向下吊装在安装平台30的支架51上，并套设在所述外管井的内部，多个内管段之间通过两端端部设置的法兰连接，以组成内管井。内管段的侧壁上均设置至少一圈横向凸伸并越过法兰的导向装置，以及若干用于钩持支架51的悬挂装置。
在本实施方式中，内管井的组成单元的结构(即内管段)与图2所述示出的第二外管段20的结构相同，并仅仅在横向尺寸上有所缩小。从而通过安装平台30将多个内管段在安装平台上进行安装并垂直地嵌入已经形成的外管井内部所形成的圆柱形的腔体中。
同时，通过内管段的外侧壁所设置的两个、三个或者四个导向装置，实现将内管段更顺利地塞入外管井中，并通过上述若干导向装置支撑在外管井的内壁上，以形成水平横截面呈圆环的通道，以通过该水平横截面呈圆环的通道将水面1上所漂浮的富含蓝藻的水体被引入外管井的底部，并通过水所所形成的巨大压力，对蓝藻进行破壁处理。具体的，在本实施方式中，外管井在垂直方向上的高度为70米，或者更深。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。