一种可防止与船体碰撞的托管架结构的制作方法

本实用新型涉及一种铺管船托管架结构的技术领域，尤其涉及一种托管架结构。

背景技术：

托管架是“S”型海底管道铺设的重要装备，托管架需要承受巨大的管线载荷和环境载荷。在托管架起升绞车故障、钢丝绳断裂等起升系统失效情况下，托管架将绕船尾主铰接点自由摆动至竖直位置，若托管架结构设计不当，将损坏船尾结构。因此，托管架近船尾结构需要特殊考虑。

现有的可防止与船体碰撞的托管架结构。托管架近船尾结结构由梯形箱体，弧形箱梁和主桁架结构组成。梯形箱体与主桁架结构焊接相连，弧形箱梁共有两个，一端与梯形箱体焊接相连，另一端与铰点轴铰接。该弧形箱梁主要由75mm和100mm钢板焊接而成，弧形箱梁长度为4.81m，总重约为52吨，约托管架总重的22%。现有的托管架结构存在的主要问题是重量较大，若托管架两主铰接点采用较大的间距，其所占重量比重将进一步加大；其次，弧形箱梁和梯形箱体形成的近船尾结构的受力集中，承受巨大的载荷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可防止与船体碰撞的托管架结构，以解决现有的托管架结构重量较大，梯形箱体和弧形箱梁受力集中的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，包括：一空间桁架结构，所述空间桁架结构包括两主弦杆和若干空间桁架结构横杆，并且两所述主弦杆和若干所述空间桁架结构横杆形成上弦面；两加强结构，两所述加强结构分别安装于两所述主弦杆的相同一端；两主铰座，两所述主铰座的铰轴上分别套设有一套筒， 两所述主弦杆的安装两所述加强结构的相同一端分别与所述套筒固定连接，两所述铰轴处形成主铰接点。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述加强结构，包括：一竖直杆件，所述竖直杆件的下端垂直固定于所述主弦杆的近主铰接点节点上；一内杆件，所述内杆件的一端与所述竖直杆件的上端固定连接，所述内杆件的另一端与所述空间桁架结构横杆的上侧固定连接，所述内杆件与所述上弦面的夹角＞30度；一铰接杆件，所述铰接杆件的一端与所述套筒固定连接，所述铰接杆件的另一端与所述竖直杆件的上端固定连接，所述铰接杆件与所述上弦面的夹角＞30度；一连接杆件； 所述连接杆件的一端与所述竖直杆件的上端固定连接，所述连接杆件的另一端与所述主弦杆上的次近主铰接点节点固定连接，所述连接杆件与所述上弦面的夹角＞30度。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述加强结构固定在所述上弦面的上侧。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述空间桁架结构还包括有一桁架，所述桁架固定在所述上弦面的下侧，所述桁架的纵截面为倒三角型。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，若干所述空间桁架结构横杆的两端分别与两所述主弦杆的侧面固定连接。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述空间桁架结构还包括有若干K型腹杆，所述K型腹杆的数量与所述空间桁架结构横杆的数量相匹配。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述K型腹杆由两杆件组成，两所述杆件的一端分别与所述空间桁架结构横杆的侧面固定连接，形成“K”字型，两所述杆件形成的夹角＜180度，两所述杆件的另一端分别与两所述主弦杆的侧面固定连接。

上述的一种可防止与船体碰撞的托管架结构，其中，所述桁架安装于所述上弦面的远离所述主铰接点的一端与近主铰接点节点之间的下侧，近主铰接点节点处的所述桁架的端面与所述上弦面的夹角＞90度。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

（1）现有的弧形箱梁，弧形箱梁长度为4.81m，总重约为52吨，约托管架总重的22%；加强结构完全采用桁架结构代替现有的弧形箱梁，加强结构重约23吨，约占托管架总重的6%。在不影响管线传输的情况下，大大减轻了加强结构的重量。

（2）加强结构可以将托管架所受载荷传递到托管架铰点，改善主弦杆的受力状态和刚度，使载荷分布均匀。

（3）能够避免与船体干涉，在托管架起升绞车系统失效情况下，托管架绕船尾主铰接点自由摆动至竖直位置，托管架结构与船体结构有足够的间隙防止与船体碰撞。

附图说明

图1为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的主视图。

图2为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的俯视图。

图3为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的A-A剖视图。

图4为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的使用示意图。

附图中：1、加强结构； 11、连接杆件； 12、内杆件；13、竖直杆件； 14、铰接杆件； 2、空间桁架结构； 211、主弦杆； 212、主弦杆；22、空间桁架结构横杆；23、K型腹杆；24、桁架；41、主铰接点；42、主铰接点； 431、主铰座；432、主铰座；5、近主铰接点节点；6、次近主铰接点节点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

图1为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的主视图，图2为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的俯视图，图3为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的A-A剖视图。请参见图1、图2、图3所示，示出了一种较佳实施例的可防止与船体碰撞的托管架结构，包括空间桁架结构2，空间桁架结构2包括主弦杆211、主弦杆212和若干空间桁架结构横杆22，若干空间桁架结构横杆22的两端分别与主弦杆211和主弦杆212的侧面固定连接，主弦杆211、主弦杆212和若干空间桁架结构横杆22形成上弦面。

进一步的，作为较佳的实施例中，空间桁架结构2还包括桁架24，桁架24固定在上弦面的下方。桁架24的纵截面为倒三角形。

另外，作为较佳的实施例中，可防止与船体碰撞的托管架结构在主弦杆211上还设有加强结构1，加强结构1包括有：竖直杆件13，竖直杆件13的下端垂直固定于主弦杆211的近主铰接点节点5上。

此外，作为较佳的实施例中，加强结构1还包括有：内杆件12，内杆件12的一端与竖直杆件13的上端固定连接，内杆件12的另一端与空间桁架结构横杆22的上侧固定连接，内杆件12与上弦面的夹角大于30度。

进一步的，作为较佳的实施例中，加强结构1还包括有：连接杆件11 ，连接杆件11的一端与竖直杆件13的上端固定连接，连接杆件11的另一端与主弦杆211上的次近主铰接点节点6固定连接，连接杆件11与上弦面的夹角大于30度。

更进一步的，作为较佳的实施例中，加强结构1还包括有：铰接杆件14，铰接杆件14的一端与主铰接点41的套筒固定连接，铰接杆件14的另一端与竖直杆件13的上端固定连接，铰接杆件14与上弦面的夹角大于30度。

更进一步的，作为较佳的实施例中，竖直杆件13，内杆件12，连接杆件11，铰接杆件14共同构成了空间三角桁架加强结构，并且在主弦杆212上同一端设有同样的加强结构；这两加强结构与次近主铰接点节点6和主铰接点42、主铰接点41之间的主弦杆211、主弦杆212、空间桁架结构横杆22形成了连接桥结构，代替了现有的两弧形箱梁和一梯形箱体形成的连接桥结构，有效地减轻了连接桥的重量，并且通过空间三角桁架加强结构将集中的载荷均匀地分布到主弦杆211、主弦杆212和空间桁架结构横杆22上。

此外，作为较佳的实施例中，可防止与船体碰撞的托管架结构还包括有主铰座431和主铰座432，主铰座431和主铰座432的铰轴上分别套设有套筒，使得空间桁架结构2中的主弦杆211和主弦杆212安装加强结构1的相同一端分别与主铰座431和主铰座432上的套筒固定连接，主铰座431和主铰座432的铰轴处分别形成主铰接点41和主铰接点42，使得空间桁架结构2能以主铰接点41和主铰接点42的连线为轴线转动。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

本实用新型的进一步实施例中，请继续参见图2所示,弦杆211和主弦杆212之间还设有K型腹杆23， K型腹杆由两杆件组成，两杆件的一端分别与空间桁架结构横杆22的侧面固定连接，形成“K”字型，两杆件形成的夹角小于180度，K型腹杆23的两端分别与主弦杆211和主弦杆212的侧面固定连接，以此达到了使桁架结构稳定，分担主弦杆上的载荷的功能。

图4为本实用新型的可防止与船体碰撞的托管架结构的使用示意图，请继续参见图4所示。

本实用新型的进一步实施例中，桁架24设置于上弦面的远离主铰接点42的一端与近主铰接点节点5之间的下方，加强结构1设置于次近主铰接点节点6与主铰接点42之间的上方，在近主铰接点节点5下方的桁架24的端面与上弦面的夹角大于90度，形成一个空间，在托管架起升绞车系统失效情况下，托管架绕船尾的主铰接点42自由摆动至竖直状态，形成的空间不与船尾发生干涉，防止了与船体的碰撞。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。