| 专利名称： | 一种水下拖体布放装置及其使用方法 | ||
| 专利名称(英文)： | An underwater head laying device and method of use thereof | ||
| 专利号： | CN201610208459.X | 申请时间： | 20160406 |
| 公开号： | CN105799890A | 公开时间： | 20160727 |
| 申请人： | 大连理工大学 | ||
| 申请地址： | 116024 辽宁省大连市高新园区凌工路2号 | ||
| 发明人： | 林焰; 张志康; 刘戈; 叶超 | ||
| 分类号： | B63C11/52; B66C13/08 | 主分类号： | B63C11/52 |
| 代理机构： | 大连星海专利事务所 21208 | 代理人： | 花向阳 |
| 摘要： | 一种水下拖体布放装置及其使用方法，属于海洋工程中的水下拖曳装备技术领域。该系统主要包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯等部分。充分考虑水下拖体结构形式的特殊性，以及技术与经济性综合平衡，该装置主体结构采用方管构件搭建，底部设有拖体支座和活动支座，为水下拖体提供了一个集安装、存放、运输和维修的多功能平台。同时，考虑施工时的操作便捷性和安全性，设计了爬梯和多层操作平台。这种新型装置解决了大尺度、特殊形式拖体的布放难题，整个装置结构简单，操作方便，安全可靠，实用性强，实施方案合理，是一种极具工程应用前景的水下拖曳装备。 | ||
| 摘要(英文)： | An underwater head laying device and method of use thereof, belonging to the ocean engineering in the technical field of underwater towing equipment. The system mainly comprises a main body structure, head support, movable support, and the part, such as the operating platform. The form of full consideration of the special nature of the underwater head structure, and balanced comprehensive technical and economical efficiency, the main body of the device is built square section member, the bottom of the support and the movable support is provided with a sheathing, to provide a underwater drawing collection installment, storage, transportation and maintenance of the multi-function platform. At the same time, considering the construction of the convenience and safety of the operation of the, design of the platform of the ladder and the multi-layer operation. This kind of model device solves the problem that the large size, special form of the distribution problems of the drawing, the whole device is of simple structure, convenient operation, safe and reliable, strong practicability, reasonable embodiment, is a great engineering application prospect underwater towing equipment. | ||
1.一种水下拖体布放装置,主要包括拖体（9），其特征是：它还包括主体结构（1）、拖体支座（2）、活动支座（3）、操作平台（4）和爬梯（5），所述主体结构（1）采用立柱（1a）、底座方管（1b）、横向方管（1d）、纵向方管（1c）和斜撑方管（1e）固定连接在一起的框架结构，所述立柱（1a）顶部设有主吊耳（8）；所述拖体支座（2）位于主体结构（1）的下部内侧，并采用由杆件构成的门框形结构，承载梁（2d）横跨在所述底座方管（1b）上，支座水平梁（2b）与主体结构（1）间设有加强构件（2e），上部设有垫块（2a）；所述承载梁（2d）和支座水平梁（2b）之间用支座立柱（2c）连接；所述活动支座（3）安装在拖体支座（2）中间，前后装有带圆弧开口的垫木（3a），整体通过链条（3d）与拖体支座（2）连接；所述操作平台（4）采用加筋板结构，安装在所述立柱（1a）上，外侧均设有所述纵向方管（1c），上部设有扶杆（4a）；所述爬梯（5）安装在所述主体结构（1）的左右两侧，爬梯（5）采用爬梯立管（5b）和多根螺纹钢（5a）的组合结构；所述拖体（9）安装在所述垫块（2a）上，顶部由缆绳（10）与绑扎吊耳（1f）连接。
2.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述活动支座（3）前后设有活动支座横管（3d），中间布置多根活动支座纵管（3e），活动支座横管（3d）上设置垫木（3a）和凹形垫木卡槽（3b），左右装有活动支座吊耳（3c），底部装有活动支座方腿（3f）。
3.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述主体结构（1）开口侧上部设有活动撑杆（6），立柱（1a）内侧安装凹形活动撑杆卡槽（7），活动撑杆（6）放置在活动撑杆卡槽（7）内。
4.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述加强构件（2e）为角钢，支座水平梁（2b）和支座立柱（2c）均为槽钢，支座立柱（2c）内侧装有拖体支座吊耳（2f），拖体支座吊耳（2f）与活动支座吊耳（3c）之间用链条（3d）连接。
5.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述主体结构（1）上部的纵向方管（1c）上设有以中心为对称布置的绑扎吊耳（1f）。
6.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述立柱（1a）、活动撑杆（6）、承重梁（2d）、爬梯立管（5b）、活动支座方腿（3f）、活动支座纵管（3e）和活动支座横管（3d）均为方管。
7.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置的使用方法，其特征是：操作者首先通过爬梯（5）上到顶层操作平台（4），将活动撑杆（6）拆除，在汽车吊（11）的帮助下将拖体（9）主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座（3）向上托起，并把下部浮体安装在拖体（9）的主体上，所有安装完成后将活动撑杆（6）安置在活动撑杆卡槽（7）内，并用缆绳（10）连接拖体（9）顶部和绑扎吊耳（1f），利用汽车吊（11）通过主吊耳（8）将布放装置和拖体整体吊装到拖船（12）上，由它运输到指定海域后将拖体（9）放入水中，然后进行拖曳作业。
1.一种水下拖体布放装置,主要包括拖体（9），其特征是：它还包括主体结构（1）、拖体支座（2）、活动支座（3）、操作平台（4）和爬梯（5），所述主体结构（1）采用立柱（1a）、底座方管（1b）、横向方管（1d）、纵向方管（1c）和斜撑方管（1e）固定连接在一起的框架结构，所述立柱（1a）顶部设有主吊耳（8）；所述拖体支座（2）位于主体结构（1）的下部内侧，并采用由杆件构成的门框形结构，承载梁（2d）横跨在所述底座方管（1b）上，支座水平梁（2b）与主体结构（1）间设有加强构件（2e），上部设有垫块（2a）；所述承载梁（2d）和支座水平梁（2b）之间用支座立柱（2c）连接；所述活动支座（3）安装在拖体支座（2）中间，前后装有带圆弧开口的垫木（3a），整体通过链条（3d）与拖体支座（2）连接；所述操作平台（4）采用加筋板结构，安装在所述立柱（1a）上，外侧均设有所述纵向方管（1c），上部设有扶杆（4a）；所述爬梯（5）安装在所述主体结构（1）的左右两侧，爬梯（5）采用爬梯立管（5b）和多根螺纹钢（5a）的组合结构；所述拖体（9）安装在所述垫块（2a）上，顶部由缆绳（10）与绑扎吊耳（1f）连接。
2.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述活动支座（3）前后设有活动支座横管（3d），中间布置多根活动支座纵管（3e），活动支座横管（3d）上设置垫木（3a）和凹形垫木卡槽（3b），左右装有活动支座吊耳（3c），底部装有活动支座方腿（3f）。
3.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述主体结构（1）开口侧上部设有活动撑杆（6），立柱（1a）内侧安装凹形活动撑杆卡槽（7），活动撑杆（6）放置在活动撑杆卡槽（7）内。
4.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述加强构件（2e）为角钢，支座水平梁（2b）和支座立柱（2c）均为槽钢，支座立柱（2c）内侧装有拖体支座吊耳（2f），拖体支座吊耳（2f）与活动支座吊耳（3c）之间用链条（3d）连接。
5.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述主体结构（1）上部的纵向方管（1c）上设有以中心为对称布置的绑扎吊耳（1f）。
6.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置，其特征是：所述立柱（1a）、活动撑杆（6）、承重梁（2d）、爬梯立管（5b）、活动支座方腿（3f）、活动支座纵管（3e）和活动支座横管（3d）均为方管。
7.根据权利要求1所述的一种水下拖体布放装置的使用方法，其特征是：操作者首先通过爬梯（5）上到顶层操作平台（4），将活动撑杆（6）拆除，在汽车吊（11）的帮助下将拖体（9）主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座（3）向上托起，并把下部浮体安装在拖体（9）的主体上，所有安装完成后将活动撑杆（6）安置在活动撑杆卡槽（7）内，并用缆绳（10）连接拖体（9）顶部和绑扎吊耳（1f），利用汽车吊（11）通过主吊耳（8）将布放装置和拖体整体吊装到拖船（12）上，由它运输到指定海域后将拖体（9）放入水中，然后进行拖曳作业。
翻译：技术领域
本发明涉及一种水下拖体布放装置，属于海洋工程中的水下拖曳装备技术领域。
背景技术
人类正不遗余力的对海洋进行研究探索，不断加大科研投入力度，各种水下技术都取得了很大发展。水下拖曳装置作为海洋科学研究的一种有效工具，在海上实验、海底探测和海洋工程等领域中运用广泛，它能够搭载科学测量仪器从事海洋环境勘测、海底地形测绘、水下搜索及军事侦察等任务。
如今随着拖曳水深的增加及拖曳要求的多样化，拖曳装置向大型化趋势发展，结构形式也更为特殊。然而，这就给拖曳装置的安装、存放和运输等过程带来了极大困难，比如拖曳装置在岸上安装后无法安全运输到指定海域，或是将零部件运输到指定海域后无法在船上安装，效率也难以保证，另外，拖曳作业中进行设备调试时，海上没有良好的工作平台等问题。在此背景下，本发明研制了一种水下拖体布放装置，它充分考虑功能性、可靠性和经济性，采用简单新颖的结构形式，安全可靠，应用性强，施工方案合理，很好地解决了大尺度、特殊形式拖体的安装、存放、运输和维修难题，有利于保证拖体组装的便捷性，以及运输的安全性，且能满足拖曳过程中对拖体内实验设备的调试要求，为海上拖曳作业提供一个良好的布放平台。
发明内容
本发明提供一种水下拖体布放装置及其使用方法，该系统充分考虑了工程实际应用要求及经济性，结构简单新颖，功能完善，操作方便，很好地解决了大尺度、特殊形式水下拖体的安装、存放、运输和维修难题，具有安全、可靠和高效等优点，极具工程应用价值。
本发明采用的技术方案是：一种水下拖体布放装置,主要包括拖体，它还包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯，所述主体结构采用立柱、底座方管、横向方管、纵向方管和斜撑方管固定连接在一起的框架结构，所述立柱顶部设有主吊耳；所述拖体支座位于主体结构的下部内侧，并采用由杆件构成的门框形结构，承载梁横跨在所述底座方管上，支座水平梁与主体结构间设有加强构件，上部设有垫块；所述承载梁和支座水平梁之间用支座立柱连接；所述活动支座安装在拖体支座中间，前后装有带圆弧开口的垫木，整体通过链条与拖体支座连接；所述操作平台采用加筋板结构，安装在所述立柱上，外侧均设有所述纵向方管，上部设有扶杆；所述爬梯安装在所述主体结构的左右两侧，爬梯采用爬梯立管和多根螺纹钢的组合结构；所述拖体安装在所述垫块上，顶部由缆绳与绑扎吊耳连接。
所述活动支座前后设有活动支座横管，中间布置多根活动支座纵管，活动支座横管上设置垫木和凹形垫木卡槽，左右装有活动支座吊耳，底部装有活动支座方腿。
所述主体结构开口侧上部设有活动撑杆，立柱内侧安装凹形活动撑杆卡槽，活动撑杆放置在活动撑杆卡槽内。
所述加强构件为角钢，支座水平梁和支座立柱均为槽钢，支座立柱内侧装有拖体支座吊耳，拖体支座吊耳与活动支座吊耳之间用链条连接。
所述主体结构上部的纵向方管上设有以中心为对称布置的绑扎吊耳。
所述立柱、活动撑杆、承重梁、爬梯立管、活动支座方腿、活动支座纵管和活动支座横管均为方管。
一种水下拖体布放装置的使用方法：操作者首先通过爬梯上到顶层操作平台，将活动撑杆拆除，在汽车吊的帮助下将拖体主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座向上托起，并把下部浮体安装在拖体的主体上，所有安装完成后将活动撑杆安置在活动撑杆卡槽内，并用缆绳连接拖体顶部和绑扎吊耳，利用汽车吊通过主吊耳将布放装置和拖体整体吊装到拖船上，由它运输到指定海域后将拖体放入水中，然后进行拖曳作业。
本发明的有益效果是：这种水下拖体布放装置，主要包括主体结构、拖体支座、活动支座、操作平台和爬梯等部分。充分考虑水下拖体结构形式的特殊性，以及技术与经济性综合平衡，该装置主体结构采用方管构件搭建，结构简单，建造难度及成本低，底部设有拖体支座和活动支座，为水下拖体提供了一个集安装、存放、运输和维修的多功能平台。同时，考虑施工时的操作便捷性和安全性，设计了爬梯和多层操作平台，保证了施工者的人身安全，也为拖体内部设备安装调试等提供便利，另外，活动支座有利于拖体底部浮体或设备的安装。布放装置也充分考虑整体吊装过程中的强度问题，对局部进行了加强，如增加活动撑杆和斜撑方管等，还有拖体的稳定性问题，设计中增加了绑扎措施，保证了吊装和恶劣环境下作业的安全性。这种新型装置解决了大尺度、特殊形式拖体的布放难题，而且整个装置操作方便，安全可靠，实用性强，实施方案合理，是一种极具工程应用前景的水下拖曳装备。
附图说明
图1是水下拖体布放装置的整体图。
图2是水下拖体布放装置的正视图。
图3是水下拖体布放装置的侧视图。
图4是拖体支座的整体图。
图5是拖体支座的正视图。
图6是活动支座的整体图。
图7是活动支座的俯视图。
图8是水下拖体布放装置的工作图。
图9是水下拖体布放装置的整体吊装图。
图中：1、主体结构，1a、立柱，1b、底座方管，1c、纵向方管，1d、横向方管，1e、斜撑方管，1f、绑扎吊耳，2、拖体支座，2a、垫块，2b、支座水平梁，2c、支座立柱，2d、承重梁，2e、加强构件，2f、拖体支座吊耳，3、活动支座，3a、垫木，3b、垫木卡槽，3c、活动支座吊耳，3d、链条，4、操作平台，4a、扶杆，5、爬梯，5a、螺纹钢，5b、爬梯立管，6、活动撑杆，7、活动撑杆卡槽，8、主吊耳，9、拖体，10，缆绳，11、汽车吊，12、拖船。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的结构做进一步描述。
图1、2、3示出了水下拖体布放装置的结构图。该装置主要包括主体结构1、拖体支座2、活动支座3、操作平台4和爬梯5，主体结构1为箱形，主要由立柱1a、底座方管1b、横向方管1d、纵向方管1c和斜撑方管1e组成，立柱1a顶部设有主吊耳8，用于布放装置的吊装作业；操作平台4为加筋板结构，安装在立柱1a上，且外侧均设有纵向方管1c，保证其强度，上部设有扶杆4a，便于施工人员在平台上操作；爬梯5安装在主体结构1左右两侧，由爬梯立管5b和多根螺纹钢5a组成，施工人员可由爬梯5到达各层操作平台4；主体结构1开口侧上部设有活动撑杆6，立柱1a内侧安装凹形活动撑杆卡槽7，活动撑杆6放置在活动撑杆卡槽内7，此处撑杆设计成活动式，既保证了强度，又能满足拖体9单独吊装时与布放装置不干涉；主体结构1上部的纵向方管1c上装有绑扎吊耳1f，中心对称布置，用于绑扎拖体9，保证其在吊装过程中的稳定性和安全性；立柱1a、活动撑杆6、承重梁2d、爬梯立管5b、活动支座方腿3f、活动支座纵管3e和活动支座横管3d均为方管，具有较好的经济性。
图4、5示出了拖体支座的结构图。拖体支座2位于主体结构1底部，由杆件组成，整体呈门字形，承载梁2d横跨在底座方管1b上，支座水平梁2b与主体结构1间设有加强构件2e，上部设有垫块2a，作为拖体9的支座，承载梁2d和支座水平梁2b之间用支座立柱2c连接，加强构件2e为角钢，支座水平梁2b和支座立柱2c均为槽钢，支座立柱2c内侧装有拖体支座吊耳2f，用于连接活动支座3。
图6、7示出了活动支座的结构图。活动支座3安装在拖体支座2中间，前后设有活动支座横管3d，中间布置多根活动支座纵管3e，活动支座横管3d上设置带圆弧开口的垫木3a和凹形垫木卡槽3b，左右装有活动支座吊耳3c，底部装有活动支座方腿3f，活动支座吊耳3c与拖体支座吊耳2f通过链条3d连接，活动支座3最大的特点为它可以小幅度活动，这样便于拖体9下部浮体或设备的安装操作。
图8、9示出了水下拖体布放装置的工作图。水下拖体9安装在布放装置中，整体重量由垫块2a承担，顶部通过缆绳10与纵向方管1c上的绑扎吊耳1f相连，保证了拖体9与布放装置的一体性，防止吊装过程拖体失稳。当拖体9安装并且绑扎牢固完成后，利用码头的汽车吊11通过主吊耳8将布放装置和拖体整体吊装到带有吊机的拖船12上，由它运输到指定海域并释放拖体9进行拖曳作业。
上述水下拖体布放装置在使用时，操作者先通过爬梯5上到顶层操作平台4，将活动撑杆6拆除，在汽车吊11的帮助下将拖体9主体安装到布放装置内，并且进行设备安装和调试，下部浮体可由叉车从布放装置侧面将活动支座3向上托起，并把下部浮体安装在拖体9的主体上，所有安装完成后将活动撑杆6安置在活动撑杆卡槽7内，并用缆绳10连接拖体9顶部和绑扎吊耳1f，利用汽车吊11通过主吊耳8将布放装置和拖体整体吊装到拖船12上，由它运输到指定海域后将拖体9放入水中，然后进行拖曳作业。
