本發(fā)明涉及疏浚吹填領(lǐng)域，主要涉及管線組裝方法，具體提供一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在進(jìn)行離岸遠(yuǎn)海人工島建設(shè)工程中，常常會(huì)用到大型絞吸船進(jìn)行疏浚吹填作業(yè)，該施工方法不僅能完成航道港池的開挖，還能解決離岸遠(yuǎn)海施工區(qū)陸域填料匱乏的問題。但是使用絞吸船施工需要使用排泥管路進(jìn)行疏浚土的輸送，常用的排泥管路一般由水上管線、水下管線、陸地管線組成。在大陸進(jìn)行類似工程施工時(shí)，水上管線和水下管線一般選取臨水的陸地作業(yè)平臺(tái)，采用陸地大型機(jī)械組裝，完成組裝后配合水上錨艇和潮水浮運(yùn)到制定位置然后固定組裝。但是在離岸遠(yuǎn)海人工島工程中，通常在疏浚吹填完成之前，施工區(qū)周圍沒有臨水的陸地作業(yè)平臺(tái)，這樣就無法進(jìn)行管線組裝。在這種情況下，以往的做法是：在內(nèi)陸完成管線的分段組裝，然后由大型拖帶船舶長距離拖帶到施工區(qū)，再利用錨艇配合工人進(jìn)行水上總組裝，該種做法增加管線組裝的成本，長距離遠(yuǎn)海管線拖帶增加安全風(fēng)險(xiǎn)，不能對工程的需求馬上響應(yīng)，降低進(jìn)度和效率；直接進(jìn)行絞吸船無管線艉吹施工，但是這樣就無法充分利用疏浚土，在本來資源就匱乏的區(qū)域，浪費(fèi)吹填料，且艉吹施工易造成航道港池的回淤，需要進(jìn)行二次疏浚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明提供一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種水上管線組裝作業(yè)方法，水上管線組裝作業(yè)步驟如下：

（1）選擇管線作業(yè)海域，對作業(yè)水域進(jìn)行水深測量，確保作業(yè)區(qū)水深滿足錨艇、平板駁作業(yè)，并留有富裕水深；

（2）將平板駁I和平板駁II通過纜繩并排固定在一起，下錨停泊，避免船舶劇烈晃動(dòng)，錨艇停在平板駁II一側(cè)；

（3）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的首節(jié)管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行首節(jié)管線組裝；

（4）首節(jié)水下管線組裝，使管線內(nèi)充滿空氣，保證管線組裝下水后能浮于水面、不灌入海水，首節(jié)水下管線使用法蘭蓋組裝，將首節(jié)管線的一側(cè)封閉；

（5）完成首節(jié)水下管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將首節(jié)管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（6）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的水下管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行水下管線組裝，并與首節(jié)水下管對接，邊組裝錨艇邊配合拖帶下水；

（7）水下管線組裝，采用一節(jié)鋼管加一節(jié)橡膠管的方式，保證管路的柔韌性；

（8）完成水下管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將水下管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（9）判斷水下管線長度是否滿足需求，不滿足重復(fù)（6）-（9），滿足則開始水上管線的吊運(yùn)；

（10）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的水上管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行水上管線組裝，與水下管線對接，邊組裝錨艇邊配合拖帶下水；

（11）水上管線組裝，采用鋼管為水上管線，使用浮筒作為鋼管的浮托設(shè)備；

（12）完成水上管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將水上管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（13）判斷水上管線長度是否滿足需求，不滿足重復(fù)（10）-（13），滿足則進(jìn)行管線拖帶；

（14）完成全部管線組裝，將管線拖帶到指定位置；

（15）按照設(shè)計(jì)的管線路由圖，對管線進(jìn)行定位，使用管線錨對管線進(jìn)行固定，完成管線路由的布置；

（16）撤下管線法蘭蓋，通過向管線內(nèi)注水，使管線逐節(jié)充水下沉，完成水下管線沉放；

（17）將末節(jié)水上管與船管對接，完成管線的組裝工作。

如上所述的水上管線組裝作業(yè)步驟（7）中的水下管線另一種組裝方式采用兩節(jié)鋼管加一節(jié)橡膠管。加快管線組裝的進(jìn)度，并節(jié)約管線成本。

如上所述的水上管線組裝作業(yè)步驟（4）中首節(jié)水下管線組裝的另一種組裝方法為將首節(jié)管線放置在浮筒上，確保管口保持在水面上。

如上所述的水上管線組裝作業(yè)步驟（11）或采用自浮管作為水上管線，直接拖帶入水。

如上所述的水下管線出水后的首節(jié)水上管上設(shè)有排氣閥。

如上所述的鋼管和橡膠管之間采用螺絲連接。

一種水上管線組裝作業(yè)系統(tǒng)，包括作為管線儲(chǔ)存區(qū)的平板駁I、作為管線組裝區(qū)的平板駁II和協(xié)助管線組裝和拖帶下水的錨艇，所述的平板駁I 上安裝有吊機(jī)，用于將平板駁I上的管線調(diào)運(yùn)至平板駁II上，并且配合進(jìn)行管線組裝，平板駁II上放置有夾子車，用于管線組裝并配合將組裝好的管線送入水中。

本發(fā)明有益性：

本發(fā)明解決了絞吸船在陸域未形成前，吹填管線的組裝問題，本發(fā)明可直接在工程施工區(qū)附近進(jìn)行管線的組裝、下水、沉放和對接，不需要在內(nèi)陸地區(qū)完成管線組裝后再進(jìn)行拖帶，避免了管線拖帶過程中的風(fēng)險(xiǎn)，并且可根據(jù)工程現(xiàn)場需要，隨時(shí)進(jìn)行管線的組裝，快速響應(yīng)工程需要，提高施工效率。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)的方法流程示意圖；

附圖2為本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)的組裝系統(tǒng)整體俯視示意圖；

附圖3為本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)的水上管線鋼管組裝示意圖；

附圖4為本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)的水上管線自浮管組裝示意圖；

附圖5為本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)的排氣閥安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖對本發(fā)明一種水上管線組裝作業(yè)方法及系統(tǒng)，做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

實(shí)施例1

一種水上管線組裝作業(yè)方法，水上管線組裝作業(yè)步驟如下：

（1）選擇管線作業(yè)海域，對作業(yè)水域進(jìn)行水深測量，確保作業(yè)區(qū)水深滿足錨艇、平板駁作業(yè)，并留有富裕水深；

（2）將平板駁I和平板駁II通過纜繩并排固定在一起，下錨停泊，避免船舶劇烈晃動(dòng)，錨艇停在平板駁II一側(cè)；

（3）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的首節(jié)管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行首節(jié)管線組裝；

（4）首節(jié)水下管線組裝，使管線內(nèi)充滿空氣，保證管線組裝下水后能浮于水面、不灌入海水，首節(jié)水下管線使用法蘭蓋組裝，將首節(jié)管線的一側(cè)封閉；

（5）完成首節(jié)水下管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將首節(jié)管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（6）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的水下管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行水下管線組裝，并與首節(jié)水下管對接，邊組裝錨艇邊配合拖帶下水；

（7）水下管線組裝，采用一節(jié)鋼管加一節(jié)橡膠管的方式，保證管路的柔韌性，鋼管和橡膠管之間采用螺絲連接，根據(jù)施工區(qū)地貌情況選擇管線組裝的方式，施工區(qū)地貌高地起伏較大即采用此方式；

（8）完成水下管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將水下管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（9）判斷水下管線長度是否滿足需求，不滿足重復(fù)（6）-（9），滿足則開始水上管線的吊運(yùn)；

（10）使用平板駁I上的吊機(jī)將需要組裝的水上管線從平板駁I上的吊運(yùn)到平板駁II上，同時(shí)吊機(jī)配合平板駁II上的夾子車進(jìn)行水上管線組裝，與水下管線對接，邊組裝錨艇邊配合拖帶下水；

（11）水上管線組裝，采用鋼管為水上管線，使用浮筒作為鋼管的浮托設(shè)備；

（12）完成水上管線組裝，由錨艇和平板駁II上的夾子車配合，將水上管線拖帶入水，拖帶過程注意保證平板駁II的管線不滑入水中；

（13）判斷水上管線長度是否滿足需求，不滿足重復(fù)（10）-（13），滿足則進(jìn)行管線拖帶；

（14）完成全部管線組裝，將管線拖帶到指定位置；

（15）按照設(shè)計(jì)的管線路由圖，對管線進(jìn)行定位，使用管線錨對管線進(jìn)行固定，完成管線路由的布置；

（16）撤下管線法蘭蓋，通過向管線內(nèi)注水，使管線逐節(jié)充水下沉，完成水下管線沉放；

（17）將末節(jié)水上管與船管對接，完成管線的組裝工作。

水下管線出水后的首節(jié)水上管上設(shè)有排氣閥。

根據(jù)水上管線組裝作業(yè)步驟（16），其中關(guān)于注水的方法有：水泵注水：在管子兩側(cè)安

閥門，水下管線就位后，開啟閥門注水；自然注水：撤去水下管端支點(diǎn)，吊住水下管一頭，放入水中注水；絞吸船泥泵注水。其中，絞吸船泥泵注水法最安全、簡單、有效；水泵注水和自然注水法較為實(shí)用、可靠。

根據(jù)水上管線組裝作業(yè)步驟（16），其中水下管沉放作業(yè)的一般程序是：以自然注水為例，錨艇將整排的水下管線拖至沉放現(xiàn)場將水下管的兩端分別用錨固定在預(yù)定的位置上；用錨艇調(diào)整管線，使其符合設(shè)定的位置；用錨艇吊住將要注水的一端，撤下浮筒；利用卷揚(yáng)機(jī)將管頭放入水中，使水流沿管口自行注入，如果水深較大，就用起錨艇壓住管頭，以免因氣體倒流而使管頭浮出水面，注水時(shí)平板駁應(yīng)注意調(diào)整水下管的位置，使其沿著預(yù)定的位置沉放；待全部管線沉放完畢，再用起錨艇將管頭重新吊起，填上浮筒；管頭重新布錨，八字定位錨拋投方向延水下管線垂直方向呈45°外拋，并在兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)立警示標(biāo)志。

沉放水下管線時(shí)，要特別注意：沉放水下管的過程中，由于風(fēng)、水流的影響，漂浮部分會(huì)離開原位，所以在整個(gè)下沉過程中，始終要以船艇或其它方法控制，調(diào)整其位置，以確保水下管線按設(shè)計(jì)位置鋪設(shè)；一般水下管線沉放都是自一端開始的，逐漸且連續(xù)下沉，當(dāng)管線兩端都與空氣連通時(shí)，沉放過程不宜太慢，更不宜停頓，以防已下沉的管線再次起浮，若起浮較多，則二次下沉?xí)r，空氣將阻擋水流通過，水下管線沉放將難以繼續(xù)；下沉速度不宜太快，以免管線下沉過程中應(yīng)力過大而造成破壞。

一種水上管線組裝作業(yè)系統(tǒng)，包括作為管線儲(chǔ)存區(qū)的平板駁I、作為管線組裝區(qū)的平板駁II和協(xié)助管線組裝和拖帶下水的錨艇，所述的平板駁I 上安裝有吊機(jī)，用于將平板駁I上的管線調(diào)運(yùn)至平板駁II上，并且配合進(jìn)行管線組裝，平板駁II上放置有夾子車，用于管線組裝并配合將組裝好的管線送入水中。

實(shí)施例2

參照實(shí)施例1，做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

根據(jù)水上管線組裝作業(yè)步驟（4），首節(jié)水下管線組裝的另一種組裝方法為將首節(jié)管線放置在浮筒上，確保管口保持在水面上。

實(shí)施例3

參照實(shí)施例1，做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

根據(jù)水上管線組裝作業(yè)步驟（7）中的水下管線，當(dāng)施工區(qū)地貌較為平坦時(shí)，采用兩節(jié)鋼管加一節(jié)橡膠管的方式，能加快管線組裝的進(jìn)度，并節(jié)約管線成本，鋼管和橡膠管之間采用螺絲連接。

實(shí)施例4

參照實(shí)施例1，做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

根據(jù)水上管線組裝作業(yè)步驟（11），或采用自浮管作為水上管線，直接拖帶入水。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。