全文摘要
本发明提供一种适应不平坦水底的坐底式水下平台及其收放方法，该平台包括水下平台主体、刚性支架组、弹性支架以及打捞桶式辅助收放系统，刚性支架组包括若干间隔设置在水下平台主体上的刚性支架，刚性支架的两端底部设有弹性支架，刚性支架内部安装打捞桶式辅助收放系统。该平台能够提供多点弹性支撑，可以适应不平坦水底的系留，降低了系统建造成本。
主设计要求
1.一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：包括水下平台主体、刚性支架组、弹性支架以及打捞桶式辅助收放系统，刚性支架组包括若干间隔设置在水下平台主体上的刚性支架，刚性支架的两端底部设有弹性支架，刚性支架内部安装打捞桶式辅助收放系统；所述弹性支架包括设置在刚性支架底部的外筒，外筒通过支撑板与刚性支架连接，外筒内设有弹簧，弹簧下端设有导向限位座，导向限位座套装在外筒内；所述打捞桶式辅助收放系统包括设置在刚性支架上的向下开口的打捞桶，打捞桶底部设有末端常闭电磁阀，每一个打捞桶内均设有末端分支气管组件，末端分支气管组件通过常开式电磁阀组与连接气管组件连接，连接气管组件通过主气管组件与空压机连接。
设计方案
1.一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：包括水下平台主体、刚性支架组、弹性支架以及打捞桶式辅助收放系统，刚性支架组包括若干间隔设置在水下平台主体上的刚性支架，刚性支架的两端底部设有弹性支架，刚性支架内部安装打捞桶式辅助收放系统；所述弹性支架包括设置在刚性支架底部的外筒，外筒通过支撑板与刚性支架连接，外筒内设有弹簧，弹簧下端设有导向限位座，导向限位座套装在外筒内；所述打捞桶式辅助收放系统包括设置在刚性支架上的向下开口的打捞桶，打捞桶底部设有末端常闭电磁阀，每一个打捞桶内均设有末端分支气管组件，末端分支气管组件通过常开式电磁阀组与连接气管组件连接，连接气管组件通过主气管组件与空压机连接。
2.根据权利要求1所述的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：所述弹簧套装在伸缩导向杆上，支撑板上设有供伸缩导向杆穿过的通孔，伸缩导向杆上端设有限位板。
3.根据权利要求1所述的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：所述导向限位座底部设有球铰支座。
4.根据权利要求1所述的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：所述外筒上设有配重块。
5.根据权利要求1所述的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：所述水下平台主体由多个线型水下平台组件串联构成。
6.根据权利要求1所述的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，其特征在于：包括控制终端，末端常闭电磁阀通过末端分支电缆组件与常开式电磁阀组连接，各个常开式电磁阀组通过连接电缆组件串联后通过控制主缆组件与控制终端连接。
7.一种适应不平坦水底的坐底式水下平台的收放方法，包括以下步骤：
步骤一：将刚性支架上安装一定数量的塑料浮球，用施工船将平台拖曳到布放水域；
步骤二：启动空压机，向打捞桶内供气，打捞桶内的水逐渐被压出，直至坐底式水下平台浮力增大直至自身可漂浮在水面；
步骤三：施工船吊住平台，解除塑料浮球，开启末端常闭电磁阀，打捞桶内气体排出，平台开始沉没入时关闭末端常闭式电磁阀，通过施工船缓慢的将水下平台布放到水底；
步骤四：平台落底后，开启末端常闭式电磁阀，打捞桶内气体排空，完成平台系留。
设计说明书
技术领域
本发明涉及水下特种装备探测技术领域，特别涉及一种适应不平坦水底的坐底式水下平台及其收放方法。
背景技术
水下平台是水下测量设备的搭载平台，其水下工作状态对测量效果影响较大。目前的定点工作模式下的水下平台主要包括单点系留型浮标、多点系留型线型水下平台等。在一定流速的水下，单点系留型平台深度、姿态和航向角变化较大且快，检测补偿要求较高，较难实现对移动目标的连续检测。多点系留型平台采用多个水底重锚系留水下平台，平台位置、姿态和航向变化较小，检测补偿要求较低，可实现对移动目标的连续监测。近年来出现的长线阵水下浮动平台（ZL201110320932.0）就是典型的多点式系留平台，但应用极少，主要具有如下缺点：一是需配备多套功率较大的水下绞车，系统建造成本较高；二是存在“刚度较高线型水下平台多点过约束系留时绞车排缆困难”和“刚度较低的线型水下平台变形较大影响测量效果”的矛盾；三是系统可靠性要求较高，水下绞车故障后的维修施工大，成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适应不平坦水底的坐底式水下平台及其收放方法，提供多点弹性支撑，可以适应不平坦水底的系留，降低了系统建造成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，包括水下平台主体、刚性支架组、弹性支架以及打捞桶式辅助收放系统，刚性支架组包括若干间隔设置在水下平台主体上的刚性支架，刚性支架的两端底部设有弹性支架，刚性支架内部安装打捞桶式辅助收放系统。
优选的方案中，所述弹性支架包括设置在刚性支架底部的外筒，外筒通过支撑板与刚性支架连接，外筒内设有弹簧，弹簧下端设有导向限位座，导向限位座套装在外筒内。
进一步的方案中，所述弹簧套装在伸缩导向杆上，支撑板上设有供伸缩导向杆穿过的通孔，伸缩导向杆上端设有限位板。
进一步的方案中，所述导向限位座底部设有球铰支座。
进一步的方案中，所述外筒上设有配重块。
优选的方案中，所述水下平台主体由多个线型水下平台组件串联构成。
优选的方案中，所述打捞桶式辅助收放系统包括设置在刚性支架上的向下开口的打捞桶，打捞桶底部设有末端常闭电磁阀，每一个打捞桶内均设有末端分支气管组件，末端分支气管组件通过常开式电磁阀组与连接气管组件连接，连接气管组件通过主气管组件与空压机连接。
进一步的方案中，包括控制终端，末端常闭电磁阀通过末端分支电缆组件与常开式电磁阀组连接，各个常开式电磁阀组通过连接电缆组件串联后通过控制主缆组件与控制终端连接。
本发明还提供一种适应不平坦水底的坐底式水下平台的收放方法，包括以下步骤：
步骤一：将刚性支架上安装一定数量的塑料浮球，用施工船将平台拖曳到布放水域；
步骤二：启动空压机，向打捞桶内供气，打捞桶内的水逐渐被压出，直至坐底式水下平台浮力增大直至自身可漂浮在水面；
步骤三：施工船吊住平台，解除塑料浮球，开启末端常闭电磁阀，打捞桶内气体排出，平台开始沉没入时关闭末端常闭式电磁阀，通过施工船缓慢的将水下平台布放到水底；
步骤四：平台落底后，开启末端常闭式电磁阀，打捞桶内气体排空，完成平台系留。
本发明提供的一种适应不平坦水底的坐底式水下平台及其收放方法，通过设置的弹性支架从而使各支点处支撑力较均匀，提高了水下平台主体在较不平坦水底的刚性，从而可以适应不平坦水底的系留，降低了建造成本。设置的打捞桶式辅助收放系统，能够通过向打捞桶内充放气来调整整个平台的浮力，从而方便对水下平台进行下放或收回，操作简单，提高了系统可靠性和维修性，降低了系统建造成本和后期费用，提高了经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的俯视图；
图2为本发明的横截面示意图；
图中：水下平台主体1，刚性支架2，弹性支架3，打捞桶4，末端常闭电磁阀5，末端分支气管组件6，常开式电磁阀组7，连接气管组件8，主气管组件9，空压机10，控制终端11，末端分支电缆组件12，连接电缆组件13，控制主缆组件14，线型水下平台组件101，外筒301，支撑板302，弹簧303，导向限位座304，伸缩导向杆305，限位板306，球铰支座307，配重块308。
具体实施方式
如图1～2中，一种适应不平坦水底的坐底式水下平台，包括水下平台主体1、刚性支架组、弹性支架以及打捞桶式辅助收放系统，水下平台主体1由多个线型水下平台组件101串联构成，水下平台主体1在水下微弱正浮力，断面为流线型，密度与水接近，水下受力形变状态良好。刚性支架组包括若干间隔设置在水下平台主体1上的刚性支架2，刚性支架2为弹性支架3提供安装接口，刚性支架共6组，刚性支架2垂直于水下平台主体1的长度方向设置，刚性支架2的两端底部设有弹性支架3，弹性支架3的数量为12组，弹性支架3两两安装在刚性支架2的端部，可为水下平台提供较好的多点支撑，保证水下平台主体的受力状态良好。刚性支架2内部安装打捞桶式辅助收放系统。所述弹性支架3包括设置在刚性支架2底部的外筒301，外筒301通过支撑板302与刚性支架2连接，外筒301内设有弹簧303，弹簧303下端设有导向限位座304，导向限位座304套装在外筒301内。
当水底不平坦时，弹性支架3提供了多点弹性支撑，河床较凸支点处弹性支撑压缩较多，河床较凹支点处弹性支撑压缩较少，从而使河床各支点处弹性支撑均能提供一定支撑力，使平台各段受力较均匀，提高了水下平台主体在较不平坦水底的刚性。
弹簧303套装在伸缩导向杆305上，支撑板302上设有供伸缩导向杆305穿过的通孔，伸缩导向杆305上端设有限位板306。
伸缩导向杆305保证弹簧303的压缩方向为垂直方向。
所述导向限位座304底部设有球铰支座307。通过球铰支座307调整弹性支架3的支撑方向，从而可以根据水底的地面情况调整相匹配的支撑方位，保证与水底接触面积最大化，提高了水下平台抓地稳定性。
所述外筒301上设有配重块308。在本实施例中，配重块306为环形配重块，套装在外筒301的外侧。设置的配重块306为水下平台提供足够的抓地力。
所述打捞桶式辅助收放系统包括设置在刚性支架1上的向下开口的打捞桶4，打捞桶4底部设有末端常闭电磁阀5，每一个打捞桶4内均设有末端分支气管组件6，末端分支气管组件6的管尾固定在打捞桶4内，末端分支气管组件6通过常开式电磁阀组7与连接气管组件8连接，连接气管组件8通过主气管组件9与空压机10连接。空压机10为电动空压机，设置在岸上。
通过空压机10对打捞桶4进行充气，通过末端常闭电磁阀5对打捞桶4进行放气，从而调整整个平台的浮力。
包括控制终端11，控制终端11是专用控制计算机，控制终端11设置在岸上，采用485信号对各电磁阀进行控制，末端常闭电磁阀5通过末端分支电缆组件12与常开式电磁阀组7连接，各个常开式电磁阀组7通过连接电缆组件13串联后通过控制主缆组件14与控制终端11连接。
一种适应不平坦水底的坐底式水下平台的收放方法，包括以下步骤：
步骤一：将刚性支架1上安装一定数量的塑料浮球，用施工船将平台拖曳到布放水域；
步骤二：启动空压机10，向打捞桶4内供气，打捞桶4内的水逐渐被压出，直至坐底式水下平台浮力增大直至自身可漂浮在水面，在供气过程中，若发现打捞桶4边沿处有大量气泡冒出，则通过控制终端11停止为该打捞桶4继续供气，直至停止空压机10运行；
步骤三：施工船吊住平台，解除塑料浮球，开启末端常闭电磁阀5，打捞桶4内气体排出，平台开始沉没入时关闭末端常闭式电磁阀5，此时平台有较小的负浮力，通过施工船缓慢的将水下平台布放到水底；
步骤四：平台落底后，开启末端常闭式电磁阀5，打捞桶4内气体排空，平台负浮力达至最高，完成平台系留。
当需要检修或其他需要将平台回收时，包括以下步骤：
步骤一：设置必要的施工警示标志，标示作业区范围，施工船只布置在施工区域上游侧；
步骤二：通过空压机10为水下打捞桶4供气，气体使水下打捞桶4的水逐渐被压出，平台浮力逐渐增大至正负力（在供气过程中，若发现打捞桶4边沿处有大量气泡冒出，则通过控制终端11停止为该打捞桶4继续供气，直至停止空压机10运行），平台离开水底并浮出水面（平台上浮过程中，由于水压变化，空压机10边沿处不断有气体冒出是正常现象，无需控制）；
步骤三：在平台浮出水面后，平台安装一定数量塑料浮球；
步骤四：用施工船将平台拖曳到岸边或检修船坞。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910058946.6
申请日:2019-01-22
公开号:CN109850101A
公开日:2019-06-07
国家:CN
国家/省市:42(湖北)
授权编号:CN109850101B
授权时间:20191203
主分类号:B63C11/52
专利分类号:B63C11/52
范畴分类:32D;
申请人:三峡大学
第一申请人:三峡大学
申请人地址:443002 湖北省宜昌市西陵区大学路8号
发明人:刘文丽;曹仲;仝志永;鲁明芳;李世春
第一发明人:刘文丽
当前权利人:三峡大学
代理人:刘翠霞
代理机构:42103
代理机构编号:宜昌市三峡专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计