[实用新型]自行式海底管道埋设装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种海洋工程领域的技术，具体是一种自行式海底管道埋设装置。

背景技术

在海底管线埋设、检测和维修技术方面，海底管道埋设系统分为拖曳式和自行式系统。其中，滑靴拖曳式牵引动力极大，控制难度高，对支持母船要求也高，整个系统较为庞大；滑靴自行推进式的前进动力是通过推进器驱动，能力有限，适合软土作业；履带自行式则通过履带驱动，地质适应性广，能力强，技术要求高。目前，履带自行式管线埋设系统是海底管道及电缆的埋设技术的发展趋势。

在履带车载体上通过更换不同的挖沟机械，进行海底管道埋设需要解决三大问题：履带轮系统内部在海底的耐压和密封问题；如何对管线进行跟踪，实现履带巡线挖沟的问题；如何解决履带自行式管线埋设系统对管线可能产生的冲击，而导致管线受损的问题。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103114620B，公告日2015.2.11，公开了一种大功率潜水射流前后喷冲气举海底管线挖沟机，包括挖沟机本体，挖沟机本体包括呈左右设置的滑撬，两个滑撬之间通过主梁连接，两根主梁之间连接有左右两根调节纵梁，两根调节纵梁之间连接有前后两根横梁，有两个挖沟机喷冲泵架设于横梁上；位于前方的主梁上竖向安装有射水管道前导向架，其上安装多个喷嘴。但该技术需要重复挖沟以使沟达到设定深度，并且需要通过路由定位找寻管线位置，降低埋设效率；该挖沟机属于滑靴拖曳式挖沟机，对于支持母船要求较高，并且不能进行深水作业。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种自行式海底管道埋设装置，通过对中机构固定管线，喷冲破土机构在履带行走机构的带动下破土，对中机构上的管线跟踪单元和驱动单元配合履带行走机构不断调整，实现自主管线跟踪行走，提高管道埋设效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型涉及一种自行式海底管道埋设装置，包括：履带行走机构、对中机构、喷冲破土机构、本体机构和高压造流机构，其中：履带行走机构设置于本体机构下方的左右两侧，对中机构与本体机构垂直并设置于本体机构的前端中央；喷冲破土机构设置于本体机构的下方。

所述的履带行走机构包括：张紧机构、支重轮、拖链轮、驱动轮、导向轮、履带板、履带底盘和补偿机构，其中：支重轮、拖链轮、驱动轮和导向轮分别轴接，并与履带板接触；履带板、张紧机构和补偿机构设置于履带底盘上。

所述的本体机构包括：从上而下依次相连的搭载平台、承力框架和支撑结构。

所述的搭载平台和承力框架分别通过支撑结构与履带底盘固定连接。

所述的对中机构包括：限位总成单元、测力单元、管线垂向位置测量单元和管线水平位置测量单元，其中：管线水平位置测量单元和管线垂向位置测量单元分别设置于限位总成单元上，并分别与测力单元相连。

所述的限位总成单元包括：升降组件和分别设置于其两侧的一对限位组件。

所述的升降组件设置于本体机构上。

所述的管线水平位置测量单元分别设置于左限位组件和右限位组件上。

所述的升降组件包括：导轨、滑块、伸缩缸和直线位移传感器，其中：直线位移传感器的一端与滑块的下端相连，另一端固定于导轨上，伸缩缸驱动滑块相对于导轨垂直移动，并通过直线位移传感器感应得到升降组件的长度变化。

所述的喷冲破土机构包括：水路旋转对接单元、水路切换单元、摆动单元和破土单元，其中：水路旋转对接单元、水路切换单元和破土单元依次相连，摆动单元与破土单元相连。

所述的破土单元包括：喷嘴和喷冲臂，其中：喷嘴分别设置于喷冲臂的前向、侧向和后向。

所述的高压造流机构包括：高压水泵和与高压水泵相连的水路管道。

所述的水路管道与喷冲破土机构相连。

本实用新型涉及上述装置的施工工艺，包括以下步骤：

1)将自行式海底管道埋设装置从母船上吊放入水，跨骑在海底管道上。

2)启动履带行走机构，调节对中机构在管道的正上方。

3)启动对中机构，将管道定位夹紧，获得管道与埋设装置的相对位置。

4)根据测量的管道水平位置，操纵履带行走机构，使喷冲臂始终跟踪管线，根据测量的管道垂向位置，调节升降组件，使对中机构始终抱紧管道。

5)启动高压造流机构和喷冲破土机构，喷冲臂通过摆动单元下放到设计沟深时，开始作业，母船在上方跟踪。

6)喷冲破土作业完成后，回收喷冲臂和对中机构，起吊自行式海底管道埋设装置，并回收至甲板。

技术效果