專利名稱：一種環(huán)樁噴沖成坑裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海上石油開發(fā)安全環(huán)保領(lǐng)域，用于開發(fā)一種環(huán)樁噴沖成坑裝置。
背景技術(shù)：
隨著海上油田開發(fā)的不斷深入，部分拉油生產(chǎn)平臺已轉(zhuǎn)為衛(wèi)星平臺，其原來的火炬樁及棧橋支撐樁已失去作用。由于火炬樁及棧橋支撐樁上面未安裝航標(biāo)燈，尤其對夜間船舶航行影響較大，存在船舶碰撞火炬樁的安全隱患。若在火炬樁安裝了航標(biāo)燈，工作人員攀登火炬樁進行維修較困難，需要浮吊船舶配合，受氣象影響，不能及時恢復(fù)損壞的航標(biāo)燈，也會存在較大的安全隱患。按照《海洋石油棄井作業(yè)管理規(guī)則》等法規(guī)的要求，需要對廢棄的火炬樁及棧橋支撐樁進行泥下拆除(不小于泥面下4m)。水下電氧切割長期應(yīng)用在水下切割作業(yè)中，技術(shù)成熟，施工費用較低。泥下切割必須預(yù)先除去擬切割樁柱海底以下周圍的泥沙，提供水下切割需要的立體作業(yè)空間(類似環(huán)形空間)，滿足作業(yè)人員泥下安全切割作業(yè)的要求。海底機械開挖4m以上的環(huán)形坑費時費力，且水下作業(yè)效率低下；直接噴沖排泥方法也難以奏效，坑深達(dá)到4米以上時坑壁泥沙難以維持。因此急需研制一種環(huán)樁噴沖成坑裝置，為后續(xù)切割作業(yè)提供需要的泥面下作業(yè)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的·目的是開發(fā)一種水上施工作業(yè)裝置，用于泥下環(huán)樁噴沖成坑施工作業(yè)，為安全拆除廢棄火炬樁、棧橋支撐樁等提供支持。其技術(shù)方案是:一種環(huán)樁噴沖成坑裝置，包括兩端開口的主桶體以及其內(nèi)部固定的的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)、供水結(jié)構(gòu)，供水機構(gòu)上均布有多套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件，其上安裝多個噴嘴。導(dǎo)向機構(gòu)用于實現(xiàn)主桶體套裝在樁柱上，并實現(xiàn)定位；供水機構(gòu)與外部的高壓水源連接，為水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件提供動力。為提高裝置的穩(wěn)固性以及吊裝的方便，主桶體的上端外部設(shè)有加強桶體，其上固定有吊耳。主桶體與加強桶體之間的連接方式可以通過豎向加強筋、水平加強環(huán)板連接，其中吊耳固定在水平加強環(huán)板上。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為自上至下分布的多個，以使裝置更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確的套裝在樁柱上。上述裝置的使用方法為:用吊索將裝置吊至樁柱上方，下放主桶體，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)穿過樁柱使得主桶體沿樁柱下沉至泥面；通過外接的泵組系統(tǒng)向供水機構(gòu)內(nèi)供入高壓水流，各套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件均在噴沖水流的反作用力下旋轉(zhuǎn)，將其噴沖輻射范圍內(nèi)的泥沙沖走，桶體逐漸下沉至預(yù)定深度，即在樁柱和主桶體之間形成拆除樁柱作業(yè)需要的環(huán)形坑體空間。發(fā)明的有益效果:
(I)環(huán)樁噴沖成坑裝置上設(shè)置了水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件，噴沖效率高，能耗低，施工時間短。(2)相比常規(guī)的海底挖坑方法，更強快速成坑和主桶體支撐泥沙護壁，可為泥下作業(yè)提供安全的作業(yè)空間。


圖1為一種環(huán)樁噴沖成坑裝置立面示意圖，圖2為A-A視圖，圖3為B-B視圖，圖4為C-C視圖，圖5為D-D視圖。圖中:
1、主桶體2、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)3、導(dǎo)向連接結(jié)構(gòu) 4、水箱
5、加強桶體 6、豎向加強筋7、水平加強環(huán)板 8、供水管
9、吊耳10、水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步描述:
第一步:根據(jù)設(shè)計的環(huán)樁噴沖成坑裝置的圖紙及資料，加工主桶體1、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2、連接結(jié)構(gòu)3、水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件10、水箱4、加強桶體5等構(gòu)件。第二步:將導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2通過連接結(jié)構(gòu)3焊接固定在主桶體I內(nèi)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2與連接結(jié)構(gòu)3之間焊接，連接結(jié)構(gòu)3與主桶體I之間焊接。第三步:將水箱4通過連接結(jié)構(gòu)3焊接固定在主桶體I內(nèi)。第四步:將6套或更多水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件10的頂部焊接固定在水箱4的底部，水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件10在水平面內(nèi)圍繞主桶體I的中心環(huán)向均布，水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件10上安裝有多個噴嘴，應(yīng)該使得旋轉(zhuǎn)噴沖組件10上最外端的噴嘴接近主桶體I的底端內(nèi)壁。
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第五步:在主桶體I的上端外部設(shè)置加強桶體5，主桶體I與加強桶體5之間通過豎向加強筋6、水平加強環(huán)板7焊接連接；然后在水平加強環(huán)板7上焊接吊耳9。上述環(huán)樁噴沖成坑裝置的使用方法是:用運輸船將環(huán)樁噴沖成坑裝置運至待施工海區(qū)拋錨定位；通過連接在吊耳9上的吊索將主桶體I吊至水中需要拆除的樁柱的正上方；下放主桶體1，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)2穿過樁柱使得主桶體I沿樁柱下沉至泥面；通過外接的泵組系統(tǒng)向供水管8內(nèi)供入高壓水流，每套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件10均在噴沖水流的反作用力下旋轉(zhuǎn)，將其噴沖輻射范圍內(nèi)的圓形空間內(nèi)的泥沙沖走，桶體逐漸下沉；待主桶體I沉至預(yù)定深度，停止噴沖作業(yè)，此時主桶體I的外桶壁起到支撐周圍泥沙的作用，在樁柱和主桶體I之間形成了拆除樁柱作業(yè)需要的環(huán)形坑體空間。該環(huán)樁噴沖成坑裝置可在樁柱和主桶體之間形成拆除樁柱作業(yè)需要的環(huán)形坑體空間，為后續(xù)切割作業(yè)提供需要的泥面下作業(yè)空間。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)樁噴沖成坑裝置，其特征是:包括兩端開口的主桶體(1)以及其內(nèi)部固定的的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(2)、供水結(jié)構(gòu)，供水機構(gòu)上均布有多套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件(10)，其上安裝多個噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的環(huán)樁噴沖成坑裝置，其特征是:所述的主桶體(1)的上端外部設(shè)有加強桶體(5)，其上固定有吊耳(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的環(huán)樁噴沖成坑裝置，其特征是:所述的主桶體(1)與加強桶體(5)之間通過豎向加強筋(6)、水平加強環(huán)板(7)連接；所述的吊耳(9)固定在水平加強環(huán)板(7)上。
4.根據(jù)1-3任一權(quán)利要求所述的環(huán)樁噴沖成坑裝置，其特征是:所述的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為自上至下分布的多個。
5.權(quán)利要求1-4所述環(huán)樁噴沖成坑裝置的使用方法，其特征是:用吊索將裝置吊至樁柱上方，下放主桶體(I)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(2 )穿過樁柱使得主桶體(I)沿樁柱下沉至泥面；通過外接的泵組系統(tǒng)向供水機構(gòu)內(nèi)供入高壓水流，各套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件(10)均在噴沖水流的反作用力下旋轉(zhuǎn)，將其噴沖輻射范圍內(nèi)的泥沙沖走，桶體逐漸下沉至預(yù)定深度，即在樁柱和主桶體(I)之間形成拆除樁柱作業(yè)需要的環(huán)形坑體空間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水上施工作業(yè)裝置，具體涉及一種用于噴沖成坑施工作業(yè)的環(huán)樁噴沖成坑裝置，其包括兩端開口的主桶體(1)以及其內(nèi)部固定的的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(2)、供水結(jié)構(gòu)，供水機構(gòu)上均布有多套水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件(10)，其上安裝多個噴嘴。水上作業(yè)時，主桶體通過導(dǎo)向結(jié)構(gòu)沿擬拆除的樁柱下沉至泥面；水力旋轉(zhuǎn)噴沖組件在噴沖水流的反作用力下旋轉(zhuǎn)，將泥沙沖走，桶體下沉，可在樁柱和主桶體之間形成拆除樁柱作業(yè)需要的環(huán)形坑體空間，為后續(xù)切割作業(yè)提供需要的泥面下作業(yè)空間。
文檔編號E02F3/88GK103243754SQ20121002743
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者初新杰, 張愛恩, 高慧, 許鳳雪, 王守成, 田海慶, 徐松森 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院