本實用新型涉及管道設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種用于海洋管道穿越的管道支撐架。

背景技術(shù)：

在海洋管道穿越施工過程中，從海上平臺或者駁船上發(fā)出的鉆桿與期望的海床入土點通常會存在一段較長的懸空距離，如若直接使鉆桿通過該懸空距離，則由于鉆桿的柔性下垂，不僅難以保證鉆桿以預(yù)設(shè)的角度抵達(dá)期望的海床入土點，而且還會造成鉆桿的彎折。類似地，對于海洋管道也存在與鉆桿類似的問題。為了解決如上問題，有必要在水平定向鉆穿越過程中對鉆桿或者海洋管道給予支撐。為了便于解釋說明，在以下描述中，將鉆桿和海洋管道統(tǒng)稱為管道。

現(xiàn)有技術(shù)采用固定式支撐架對管道進(jìn)行支撐，以防止它們在通過懸空距離時發(fā)生彎折，并且能準(zhǔn)確下放至期望的海床入土點。該固定式支撐架的結(jié)構(gòu)為預(yù)制或焊接式H型單橫梁支撐結(jié)構(gòu)，其根據(jù)所需通過的最大管徑設(shè)置限位來穩(wěn)定管道。

設(shè)計人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

現(xiàn)有技術(shù)提供的固定式支撐架只能通過特定外徑的管道，并且對于中小管的約束效果較差，適應(yīng)性低；而且，在進(jìn)行管道下放作業(yè)時，須對該固定式支撐架的橫梁進(jìn)行水下切割，費(fèi)時費(fèi)力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種適應(yīng)性強(qiáng)，且省時省力的用于海洋管道穿越的管道支撐架。具體技術(shù)方案如下：

一種用于海洋管道穿越的管道支撐架，所述管道支撐架包括第一支撐樁、第二支撐樁、第一限位支撐件、第二限位支撐件、第一套管、第二套管、第一橫梁、第二橫梁、第一斜梁、第二斜梁；

所述第一支撐樁和所述第二支撐樁間隔地固定在海床上，所述第一限位支撐件和所述第二限位支撐件分別固定在所述第一支撐樁和所述第二支撐樁上；

所述第一套管和所述第二套管分別套裝在所述第一支撐樁和所述第二支撐樁上，且所述第一套管和所述第二套管的下端分別與所述第一限位支撐件和所述第二限位支撐件相抵接觸；

所述第一橫梁和所述第二橫梁的第一端部分別連接所述第一套管和所述第二套管的下部側(cè)壁，同時所述第一橫梁和所述第二橫梁的第二端部可拆卸連接；

所述第一斜梁和所述第二斜梁的第一端部分別連接所述第一套管和所述第二套管的上部側(cè)壁，同時所述第一斜梁和所述第二斜梁的第二端部分別連接所述第一橫梁和所述第二橫梁的側(cè)壁，以形成V形支撐槽。

具體地，作為優(yōu)選，所述管道支撐架還包括第一連接板、第二連接板；

所述第一連接板和所述第二連接板上對應(yīng)設(shè)置有多個螺栓孔；

所述第一連接板和所述第二連接板分別固定在所述第一橫梁和所述第二橫梁的第二端部；

通過使用多個緊固螺栓穿過所述第一連接板和所述第二連接板上的多個所述螺栓孔，并使用螺母固定，以實現(xiàn)所述第一橫梁和所述第二橫梁的第二端部的可拆卸連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一連接板和所述第二連接板均呈正方形結(jié)構(gòu)，并且在所述第一連接板和所述第二連接板的四個角部設(shè)置四個所述螺栓孔。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一連接板和所述第二連接板均呈圓形結(jié)構(gòu)，并且在所述第一連接板和所述第二連接板的周緣處均勻地設(shè)置4-8個所述螺栓孔。

具體地，作為優(yōu)選，所述V形支撐槽的V形角為60°-90°。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一支撐樁、所述第二支撐樁均為鋼管樁；

所述第一套管、所述第二套管均為鋼制套管；

所述第一橫梁、所述第二橫梁、所述第一斜梁、所述第二斜梁均為鋼管結(jié)構(gòu)；

所述第一橫梁、所述第二橫梁、所述第一斜梁和所述第二斜梁均通過焊接的方式與所述第一套管和所述第二套管連接，并且所述第一斜梁、所述第二斜梁均通過焊接的方式分別與所述第一橫梁、所述第二橫梁連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一限位支撐件和所述第二限位支撐件均為鋼牛腿，并且通過焊接的方式將所述第一限位支撐件和所述第二限位支撐件固定在所述第一支撐樁和所述第二支撐樁上。

具體地，作為優(yōu)選，所述第一限位支撐件和所述第二限位支撐件均包括環(huán)形鋼板和鋼制緊箍件；

所述環(huán)形鋼板分別套裝在所述第一支撐樁和所述第二支撐樁上；

所述鋼制緊箍件的上端分別焊接在所述環(huán)形鋼板的下端面上，同時所述鋼制緊箍件分別卡抱在所述第一支撐樁和所述第二支撐樁上。

具體地，作為優(yōu)選，所述緊箍件為抱箍或卡箍。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的管道支撐架，通過配合使用兩個橫梁和兩個斜梁，以形成具有橫向支撐的V形支撐槽，不僅保證了該管道支撐架的穩(wěn)固支撐性，同時該V形支撐槽可對多種外徑的管道進(jìn)行支撐，避免了其對管道外徑的局限性，并且對于中小管也具有良好的約束效果，有效提高了其適應(yīng)性。通過調(diào)整第一限位支撐件和第二限位支撐件在第一支撐樁和第二支撐樁上的安裝高度，來保證被支撐的管道可準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定的海床入土點。通過使第一橫梁和第二橫梁的第二端部可拆卸連接，可在進(jìn)行管道下放作業(yè)時打開第一橫梁和第二橫梁，并旋轉(zhuǎn)第一套管和第二套管，來為管道提供下放空間，使管道順利完成下放作業(yè)，避免了進(jìn)行大量的水下作業(yè)，省時省力。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的用于海洋管道穿越的管道支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1是本實用新型又一實施例提供的由套管、橫梁和斜梁構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)在組合狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-2是本實用新型又一實施例提供的由套管、橫梁和斜梁構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)在分解狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型又一實施例提供的正方形連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記分別表示：

101 第一支撐樁，

201 第二支撐樁，

102 第一限位支撐件，

202 第二限位支撐件，

103 第一套管，

203 第二套管，

104 第一橫梁，

204 第二橫梁，

105 第一斜梁，

205 第二斜梁。

106 第一連接板，

206 第二連接板，

3 螺栓孔。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實用新型實施例提供了一種用于海洋管道穿越的管道支撐架，如附圖1所示，該管道支撐架包括第一支撐樁101、第二支撐樁102、第一限位支撐件102、第二限位支撐件202、第一套管103、第二套管203、第一橫梁104、第二橫梁204、第一斜梁105、第二斜梁205。

其中，第一支撐樁101和第二支撐樁102間隔地固定在海床上，第一限位支撐件102和第二限位支撐件202分別固定在第一支撐樁101和第二支撐樁102上。第一套管103和第二套管203分別套裝在第一支撐樁101和第二支撐樁102上，且第一套管103和第二套管203的下端分別與第一限位支撐件102和第二限位支撐件202相抵接觸。第一橫梁104和第二橫梁204的第一端部分別連接第一套管103和第二套管203的下部側(cè)壁，同時第一橫梁104和第二橫梁204的第二端部可拆卸連接。第一斜梁105和第二斜梁205的第一端部分別連接第一套管103和第二套管203的上部側(cè)壁，同時第一斜梁105和第二斜梁205的第二端部分別連接第一橫梁104和第二橫梁204的側(cè)壁，以形成V形支撐槽。

本實用新型實施例提供的管道支撐架，通過配合使用兩個橫梁和兩個斜梁，以形成具有橫向支撐的V形支撐槽，不僅保證了該管道支撐架的穩(wěn)固支撐性，同時該V形支撐槽可對多種外徑的管道進(jìn)行支撐，避免了其對管道外徑的局限性，并且對于中小管也具有良好的約束效果，有效提高了其適應(yīng)性。通過調(diào)整第一限位支撐件102和第二限位支撐件202在第一支撐樁101和第二支撐樁102上的安裝高度，來保證被支撐的管道可準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定的海床入土點。通過使第一橫梁104和第二橫梁204的第二端部可拆卸連接，可在進(jìn)行管道下放作業(yè)時打開第一橫梁104和第二橫梁204，并旋轉(zhuǎn)第一套管103和第二套管203，來為管道提供下放空間，使管道順利完成下放作業(yè)，避免了進(jìn)行大量的水下作業(yè)，省時省力。

可以理解的是，本實用新型實施例在同一水平面上將第一支撐樁101和第二支撐樁102間隔地固定在海床上，并且兩者之間所間隔的距離根據(jù)第一橫梁104和第二橫梁204的長度總和來確定。并且，通過將第一支撐樁101和第二支撐樁102的下端固定在海床上，以達(dá)到穩(wěn)固支撐整個支撐架體的目的。通過使第一套管103和第二套管203的下端分別與第一限位支撐件102和第二限位支撐件202相抵接觸，以使這兩個限位支撐件對這兩個套管進(jìn)行穩(wěn)固支撐，同時在斷開第一橫梁104和第二橫梁204之間的連接時，還可保證第一套管103和第二套管203帶動其上的橫梁和斜梁來繞第一支撐樁101和第二支撐樁102進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而為管道的下放提供足夠的空間。

本實用新型實施例提供的管道支撐架中對管道直接起到支撐作用的支撐結(jié)構(gòu)由第一套管103、第二套管203、第一斜梁105、第二斜梁205、第一橫梁104和第二橫梁204配合連接而構(gòu)成，該支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如附圖2-1所示?？梢岳斫獾氖?，該支撐結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是由對稱的第一支撐部分和第二支撐部分構(gòu)成，參見附圖2-2，即由第一套管103、第一斜梁105和第一橫梁104配合連接構(gòu)成類似三角形的第一支撐部分，由第二套管203、第二斜梁205和第二橫梁204配合連接構(gòu)成類似三角形的第二支撐部分。通過將第一支撐部分和第二支撐部分對接，即可形成如附圖2-1所示的支撐結(jié)構(gòu)。由于三角形的穩(wěn)定性，其具有穩(wěn)固、堅定、耐壓的特點，所以本實用新型實施例提供的管道支撐架也具有優(yōu)異的支撐穩(wěn)定性。

本實用新型實施例通過使第一橫梁104的第二端部和第二橫梁204的第二端部可拆卸連接，來實現(xiàn)在兩者連接時對管道提供橫向支撐，而在兩者斷開連接時來為管道的下放提供空間。為了便于實現(xiàn)第一橫梁104和第二橫梁204的連接或斷開，作為優(yōu)選，如附圖1、附圖2-1及附圖2-2所示，本實用新型實施例提供的管道支撐架還包括第一連接板106、第二連接板206，其中，第一連接板106和第二連接板206上對應(yīng)設(shè)置有多個螺栓孔。第一連接板106和第二連接板206分別固定在第一橫梁104的第二端部和第二橫梁204的第二端部，通過使用多個緊固螺栓穿過第一連接板106和第二連接板206上的多個螺栓孔，并使用螺母固定，以實現(xiàn)第一橫梁104的第二端部和第二橫梁204的第二端部的可拆卸連接?？梢岳斫獾氖?，優(yōu)選選用相同結(jié)構(gòu)的第一連接板106和第二連接板206，并且它們上面所設(shè)置的螺栓孔應(yīng)當(dāng)是對應(yīng)的，以便于緊固螺栓順次通過兩個連接板上的螺栓孔來對它們進(jìn)行緊固處理。通過如上設(shè)置，可在進(jìn)行管道下放作業(yè)時，僅僅旋下緊固螺栓上的螺母，即可斷開第一連接板106和第二連接板206之間的連接，水下作業(yè)量明顯減少?？梢?，本實用新型實施例提供的管道支撐架不僅結(jié)構(gòu)簡單且便于操作，省時省力，便于規(guī)模化推廣應(yīng)用。

可以理解的是，在本實用新型實施例中，上述第一連接板106和第二連接板206的結(jié)構(gòu)可以為規(guī)則的方形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、棱形結(jié)構(gòu)等，還可以為不規(guī)則的幾何結(jié)構(gòu)。為了便于水下作業(yè)操作，同時便于在V形支撐槽的底部形成相對平滑的平面，作為優(yōu)選，該第一連接板106和第二連接板206均呈正方形結(jié)構(gòu)，并且在第一連接板106和第二連接板206的四個角部設(shè)置四個螺栓孔3，即在其每一個角部分別設(shè)置一個螺栓孔3，參見附圖3?；蛘?，還可以將第一連接板106和第二連接板206均設(shè)置成外徑稍大于第一橫梁104和第二橫梁204外徑的圓形結(jié)構(gòu)，并且在第一連接板106和第二連接板206的周緣處均勻地設(shè)置4-8個螺栓孔，例如4個、6個或8個螺栓孔，以達(dá)到穩(wěn)固連接同時可快速斷開連接的目的。

具體地，本實用新型實施例通過使用第一斜梁105和第二斜梁205配合作用，以形成用于容納管道的V形支撐槽，其中，根據(jù)對不同外徑管道的需求，尤其是對管道最大通過外徑的需求，可以將V形支撐槽的V形角限定為60°-90°，例如為60°、70°、80°、90°等。需要解釋的是，上述的V形角指的是第一斜梁105和第二斜梁205的中軸線之間的夾角。

為了保證本實用新型實施例管道支撐架的穩(wěn)固支撐性和使用耐久性，優(yōu)選第一支撐樁101、第二支撐樁102均為實心的鋼管樁。舉例來說，第一支撐樁101、第二支撐樁102的直徑可以在500～900mm范圍內(nèi)，例如可以為500mm、600mm、700mm、800mm、900mm等，其高度可以在30～50m范圍內(nèi)，例如可以為30m、35m、40m、45m、50m等。進(jìn)一步地，在達(dá)到穩(wěn)固支撐的前提下，為了保證由套管、橫梁和斜梁構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)的輕量化，以便于在管道下方時來容易地轉(zhuǎn)動該支撐結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，第一套管103、第二套管203均為鋼制套管；第一橫梁104、第二橫梁204、第一斜梁105、第二斜梁205均為鋼管結(jié)構(gòu)。同時，第一橫梁104、第二橫梁204、第一斜梁105和第二斜梁205均通過焊接的方式與第一套管103和第二套管203連接，并且第一斜梁105、第二斜梁205均通過焊接的方式分別與第一橫梁104、第二橫梁204連接。舉例來說，第一橫梁104、第二橫梁204、第一斜梁105、第二斜梁205的管外徑均可以在273～377mm范圍內(nèi)，例如可以為275mm、285mm、300mm、320mm、330mm、350mm、360mm、370mm等，其管壁厚度可以在14～25mm范圍內(nèi)，例如可以為16mm、18mm、20mm、22mm、25mm等。在實際應(yīng)用過程中，它們的長度、管徑、壁厚可以根據(jù)實際作業(yè)環(huán)境和要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

在本實用新型實施例中，采用第一限位支撐件102和第二限位支撐件202來調(diào)整由套管、橫梁和斜梁構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)的安裝高度，進(jìn)而實現(xiàn)對鉆桿入土角度或者對管道在海床入土點處的入土角度的調(diào)節(jié)。同時，該第一限位支撐件102和第二限位支撐件202還起到支撐上述支撐結(jié)構(gòu)的作用，基于上述，為了提高其穩(wěn)固支撐性，本實用新型實施例將第一限位支撐件102和第二限位支撐件202均限定為鋼牛腿，其結(jié)構(gòu)可參見附圖1。并且通過焊接的方式將第一限位支撐件102和第二限位支撐件202固定在第一支撐樁101和第二支撐樁102上。具體地，該鋼牛腿包括環(huán)形鋼板和焊接在環(huán)形鋼板底部的多個牛腿支架，環(huán)形鋼板分別套裝在第一支撐樁101和第二支撐樁102上，多個牛腿支架的一個側(cè)端部分別焊接在第一支撐樁101和第二支撐樁102的側(cè)壁上。優(yōu)選使用3-6個牛腿支架，并且它們均勻分布在所對應(yīng)的環(huán)形鋼板底部，即相鄰兩個牛腿支架的間距是一致的。

在實際應(yīng)用過程中，介意將其中一個鋼牛腿預(yù)先焊接在第一支撐樁101上，然后將焊接有橫梁和斜梁的第一套管103和第二套管203分別套入第一支撐樁101和第二支撐樁102后，通過調(diào)整另外一個鋼牛腿的安裝高度，待第一套管103和第二套管203的底部持平后，再將該另外一個鋼牛腿焊接在第二支撐樁102上即可。

作為另外一種可選的方式，本實用新型實施例還提供了另外一種結(jié)構(gòu)形式的第一限位支撐件102和第二限位支撐件202，它們均包括環(huán)形鋼板和鋼制緊箍件，其中，環(huán)形鋼板分別套裝在第一支撐樁101和第二支撐樁102上；鋼制緊箍件的上端分別焊接在環(huán)形鋼板的下端面上，同時鋼制緊箍件分別卡抱在第一支撐樁101和第二支撐樁102上。具體地，該緊箍件為本領(lǐng)域常用的抱箍或卡箍。通過如上限定，能夠便于根據(jù)實際作業(yè)需求來實時調(diào)整第一限位支撐件102和第二限位支撐件202的安裝高度，提高其使用便利性。此外，為了進(jìn)一步提高緊箍件與支撐樁之間連接的緊固性，還可以在第一支撐樁101和第二支撐樁102的外壁上設(shè)置粗糙結(jié)構(gòu)，例如在它們的外壁上蝕刻多條交錯設(shè)置的幾何線條、或者蝕刻多圈環(huán)狀凸起結(jié)構(gòu)；同時，還可以在緊箍件的內(nèi)壁上設(shè)置硬質(zhì)橡膠涂層，以進(jìn)一步增加緊箍件與支撐樁之間的摩擦力，保證第一限位支撐件102和第二限位支撐件202的穩(wěn)固支撐。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。