[发明专利]水下桩结构干式维护工作舱及其操作船

说明书

本发明涉及水下结构物（由钢材或混凝土材质制成的），特别是潮差带区域维护用干式工作舱及其运输操作船。

随着海洋事业及海运的发展，水中构筑物越来越广泛地被使用，例如：海中石油钻探平台用水下钢桩、内河或沿海码头（或栈桥）的水下钢桩等等，这些水下（特别是海水下）的桩结构的防腐就日益成为一个必须重视的问题。这些水下结构一般在制造时采用预先涂层（水下防腐漆或树脂复盖物），并在水下设置阴极保护等措施进行防护。而在潮差带区域，即涨潮时在水下，而落潮时露出水面的这一部分桩结构，则无法采用阴极保护，而且，这部分易于受紫外线照射、臭氧化学作用，还受到含有饱和氧的淡水（或海水）飞溅和波浪的冲击，以及水面漂浮物的撞击，因此，桩结构制造时的涂膜容易受损，致使其基材易于被腐蚀。

在目前，对潮差带桩结构的涂膜一般是经过一段时间后，重新涂复一次，方法是采用水下硬化型的涂料，其种类有聚酰胺固化型环氧类或聚酯型等。由潜水员潜入水中用手工泥刀法或滚轮法等涂刷，但这种方法比较适宜于淡水的水下或水质较清的水中，如果在含泥量较高或混浊的海水中，则由于视线不清将会很大地影响涂刷的质量;而且，水中涂刷用料量也大（一般涂料较粘）、损耗也大。这不是最理想的方案！也有的，如日本专利昭61-102919的“钢管桩的模框防腐法”是在钢管桩外圈设模框，注入水中硬化性树脂，使其硬化后形成防腐层;又如英国专利1494072，其方法是在桩子周围装一个外套，排去桩子与外套之间的空隙，注入聚乙烯泡沫，形成一个保护层，这些方法都有其局限性。

本发明的基本特征是，避免在水下涂刷防腐涂料、节省潜水员的水下操作的昂贵费用，也不必用特殊的水下硬化涂料;而是，在桩结构的潮差带区域，制造一个局部的干式环境，在这个干式环境中，操作人员可以对桩结构原来涂层的质量进行检查，剔除原来涂层的残余部分以及将桩结构表面进行干燥等操作，并且在干式环境中，在用肉眼观察的情况下，对桩结构表面进行涂刷水下防腐涂料，以保证防腐涂层的涂刷质量，达到高质量的水下桩结构的防腐维护，不论是潮差带或是水下的一定的深度区。

本发明是由三部分构成，一部分是对桩结构实现局部干式环境的干式维护工作舱;另一部分是使维护工作舱适应各种不同高度需要和不同桩结构位置需要的联动门架;第三部分是将工作舱进行运送和移动用的操作船。工作舱如图1所示（当桩结构为园筒形时），它由固定体2和左活动体19、右活动体23所构成左、右活动体与固定体之间各由四件铰链连接，二个活动体的开合由左开合油缸4及右开合油缸14来实现，使工作舱与桩结构对中定位是由四件下径向定位装置7及四件上径向定位装置18来实现径向固定，下径向定位装置是固定式的，由螺栓固定胶皮来实现（见图2中的件3），而上径向定位装置则是可调节的，如图3，它是由活塞式油缸（图3件7）带动顶板（图3件1）前端的胶皮来实现固定和拆卸。当操作船将工作舱运到桩结构附近，由二件活动体和固定体抱住桩结构并由上、下径向定位装置在径向定位后，调节二件上轴向顶紧机构20（可以由手工丝杠或气压、油压缸来实现），使之顶在桩结构的顶面设备或平台上，使工作舱能克服浮力不致上、下漂动，此时，接通电源，开动工作舱底部的潜水泵9将舱内的积水由排水口排出工作舱，工作舱底部与桩结构之间的密封采用图2所示的组合密封装置，它是由裙带式密封裙1、联接底板2、下径向定位装置3、弹性密封装置包复层4及高弹性橡胶5（此高弹性橡胶为高发泡橡胶，外复耐磨层）所组成，其密封由下径向定位装置3上的胶皮和高弹性橡胶5，包围住桩结构外周来实现，如果桩结构外周附有电缆、电缆用槽钢或其它辅助结构时，由于高弹性橡胶的韧性保护，仍可较好地实现工作舱底部与桩结构之间的密封（如果密封不严，造成有些渗水，只要单位时间内排水量超过渗水量，同样可以形成工作舱内的干式环境）。当工作舱内的干式环境形成后，操作人员即可从入孔处进入工作舱内的空间，站在上踏板15（折叠式）或钢网板10上进行清理、干燥桩结构及涂刷防腐涂层的操作。为减轻对操作船平衡的影响，提高安全可靠性，在工作舱上设有8个空气舱，使工作舱具有一定的浮力（图1中的3及5），此工作舱的舱体结构应该用钢材构成，较小型的工作舱也可用防渗漏帆布或玻璃钢与钢材的组合形舱体构成。并且，为了适宜于大量的桩结构的防腐，应在完成一根桩结构的防腐处理后，将工作舱迅速移至另一根桩结构上，因此，在工作舱固定体2之外侧装有四件自锁式挂勾，见图4，它是由锁紧机构1、挂勾体2、锁紧卡环3及定位销4所构成，当工作舱挂在操作船联动门架上后，锁紧卡环3就会自动将工作舱紧固于联动门架上。