可装设在ROV式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置的制作方法

本发明涉及海底电缆敷设工程，具体涉及一种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置。

背景技术：

1、在海底电缆后埋深施工中，rov式海底电缆埋设机是核心作业设备。该设备趴伏于海床表面，通过腹部的喷射臂在海底电缆下方开挖沟槽，使电缆沉入槽底并自然回填。然而，海上施工环境复杂多变，当作业区域遭遇短期高流速海流时，rov在海床上所受到的流体动压急剧增大，导致设备被推移甚至倾覆，直接威胁施工安全。

2、现有技术中，存在多种水下设备的锚定或固定方案。然而，针对rov式海底电缆埋设机在高流速工况下的就地临时固定需求，目前行业缺乏有效的解决方案。

3、在实际施工中，一旦出现高流速工况，操作人员不得不将rov回收到母船或驶离作业区，待流速恢复后方可返回继续作业。但rov一旦离开作业区，重新定位至原电缆沟槽位置极为困难——操作人员需要重新通过水下定位系统寻找电缆路径，并重新将喷射臂对准电缆沟槽，整个过程耗时费力，严重降低施工效率，且反复定位增加了电缆损伤的风险。

4、针对上述问题，本发明提出一种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，通过液压驱动刺桩插入海床实现rov就地临时固定，旨在解决现有rov埋设机在高流速工况下需撤离作业区而导致施工效率低、重新定位困难的问题。

5、发明目的

6、本发明的目的在于提供一种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，以解决现有rov埋设机在高流速工况下需撤离作业区而导致施工效率低、重新定位困难的问题，实现在短期高流速工况下将rov就地固定于海床，待流速缓和后立即恢复作业。

7、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

8、一种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，包括液压插桩固定装置和卡箍式安装组件，所述卡箍式安装组件用于将所述液压插桩固定装置固定于rov上；所述液压插桩固定装置为液压驱动的可伸缩柱塞式结构；所述液压插桩固定装置包括液压缸体、刺桩、限位环以及桩尖防护罩，所述液压缸体为内部中空可容纳液压介质的筒状结构，所述刺桩为可沿所述液压缸体轴向伸缩的杆状构件，其底部为锥形尖端，用于插入海床，所述限位环固定设置于所述液压缸体的外周面上，沿轴向间隔布置两组，每组限位环为从液压缸体外表面径向凸出的环状凸台，两组限位环之间形成一环形卡槽，所述桩尖防护罩固定设置于所述液压缸体的下端开口处，用于收容和防护所述刺桩伸出所述液压缸体以外的桩尖部分；所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动沿轴向伸出时，其锥形尖端穿过所述桩尖防护罩插入海床。

9、进一步，所述卡箍式安装组件包括卡箍片、紧固螺栓以及紧固螺母；所述卡箍片为对开式哈夫结构件，单组卡箍片包括形状呈镜像的两片卡箍片，两片卡箍片对合后呈w形轮廓，在w形的两个凹口处分别形成第一夹持腔和第二夹持腔，所述第一夹持腔用于抱夹rov的安装结构，所述第二夹持腔用于抱夹所述液压插桩固定装置的液压缸体。

10、进一步，所述卡箍片的数量为两组，分别与所述液压缸体上的两组限位环对应设置；每组所述卡箍片在左、中、右三处位置分别设置一组紧固螺栓和紧固螺母。

11、进一步，每组卡箍片的第一夹持腔抱夹滑橇支腿，第二夹持腔抱夹液压缸体，且液压缸体上的限位环所形成的环形卡槽卡住卡箍片，限制液压缸体相对于卡箍片的轴向位移。

12、进一步，所述桩尖防护罩为锥形喇叭口结构，其小端固定连接于所述液压缸体的下端开口处，大端朝下敞开。

13、进一步，所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动沿轴向伸出时，其锥形尖端穿过所述桩尖防护罩插入海床；所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动回缩时，其桩尖收容于所述桩尖防护罩内。

14、进一步，所述rov底部为滑橇式结构，滑橇通过多根滑橇支腿与rov本体连接。

15、进一步，所述液压插桩固定装置通过所述卡箍式安装组件装设于rov的滑橇支腿上。

16、进一步，所述液压插桩固定装置在rov的四个角位的滑橇支腿上各设置一组，形成四点固定布局。

17、进一步，在rov进行海底电缆后埋深作业遇到短期高流速工况时，液压插桩固定装置的液压系统驱动刺桩沿液压缸体向下伸出，刺桩的锥形尖端刺入海床一定深度，形成rov的四点抗流锚定。当流速缓和并恢复到安全范围后，液压系统驱动刺桩缩回液压缸体，刺桩尖端回收入桩尖防护罩内，rov即解除固定，继续正常埋深施工作业。

18、与现有技术相比，本发明具有以下显著有益效果：

19、第一，实现就地短时抗流固定，大幅提升施工效率。本装置可在高流速来临前快速将rov固定于海床，流速缓和后即可立即恢复作业，免除了传统方案中rov必须撤离作业区、重新定位、重新对准电缆沟槽的繁琐过程，显著减少非作业时间。

20、第二，锚定可靠，适应多种海床条件。刺桩底部采用锥形尖端设计并依靠液压驱动施力，能够有效穿透海床表层软泥或砂层插入一定深度，提供足够的抗滑移和抗倾覆锚固力，足以抵抗短期高流速对rov施加的水动力载荷。

21、第三，安装便捷，适配现有rov结构。卡箍式安装组件采用对开式哈夫结构，无需对现有rov进行任何结构改造即可加装于滑橇支腿上，拆装方便，且可根据需要沿支腿调整安装位置。限位环与卡箍片的配合设计能够精确限定液压缸体的轴向位置，确保受力状态下不发生滑移。

22、第四，防护结构合理，延长使用寿命。桩尖防护罩在非工作状态下对刺桩尖端形成防护，防止刺桩受到意外碰撞损伤，同时锥形喇叭口结构不影响刺桩正常伸出。

23、第五，数量配置灵活。本装置可按需在rov的四个角位各装设一组，形成稳定四点固定，也可根据rov机型和使用工况在更多或更少支腿上装设，适应性广。

技术实现思路

1.一种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：包括液压插桩固定装置和卡箍式安装组件，所述卡箍式安装组件用于将所述液压插桩固定装置固定于rov上；所述液压插桩固定装置为液压驱动的可伸缩柱塞式结构；所述液压插桩固定装置包括液压缸体、刺桩、限位环以及桩尖防护罩，所述液压缸体为内部中空可容纳液压介质的筒状结构，所述刺桩为可沿所述液压缸体轴向伸缩的杆状构件，其底部为锥形尖端，用于插入海床，所述限位环固定设置于所述液压缸体的外周面上，沿轴向间隔布置两组，每组限位环为从液压缸体外表面径向凸出的环状凸台，两组限位环之间形成一环形卡槽，所述桩尖防护罩固定设置于所述液压缸体的下端开口处，用于收容和防护所述刺桩伸出所述液压缸体以外的桩尖部分；所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动沿轴向伸出时，其锥形尖端穿过所述桩尖防护罩插入海床。

2.根据权利要求1所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述卡箍式安装组件包括卡箍片、紧固螺栓以及紧固螺母；所述卡箍片为对开式哈夫结构件，单组卡箍片包括形状呈镜像的两片卡箍片，两片卡箍片对合后呈w形轮廓，在w形的两个凹口处分别形成第一夹持腔和第二夹持腔，所述第一夹持腔用于抱夹rov的安装结构，所述第二夹持腔用于抱夹所述液压插桩固定装置的液压缸体。

3.根据权利要求2所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述卡箍片的数量为两组，分别与所述液压缸体上的两组限位环对应设置；每组所述卡箍片在左、中、右三处位置分别设置一组紧固螺栓和紧固螺母。

4.根据权利要求2所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：每组卡箍片的第一夹持腔抱夹滑橇支腿，第二夹持腔抱夹液压缸体，且液压缸体上的限位环所形成的环形卡槽卡住卡箍片，限制液压缸体相对于卡箍片的轴向位移。

5.根据权利要求1所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述桩尖防护罩为锥形喇叭口结构，其小端固定连接于所述液压缸体的下端开口处，大端朝下敞开。

6.根据权利要求1所述的种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动沿轴向伸出时，其锥形尖端穿过所述桩尖防护罩插入海床；所述刺桩在所述液压缸体内受液压驱动回缩时，其桩尖收容于所述桩尖防护罩内。

7.根据权利要求1所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述rov底部为滑橇式结构，滑橇通过多根滑橇支腿与rov本体连接。

8.根据权利要求1所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述液压插桩固定装置通过所述卡箍式安装组件装设于rov的滑橇支腿上。

9.根据权利要求8所述的可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：所述液压插桩固定装置在rov的四个角位的滑橇支腿上各设置一组，形成四点固定布局。

10.根据权利要求1-9任一项所述的种可装设在rov式海底电缆埋设机上的可伸缩式短时抗流液压插桩固定装置，其特征在于：在rov进行海底电缆后埋深作业遇到短期高流速工况时，液压插桩固定装置的液压系统驱动刺桩沿液压缸体向下伸出，刺桩的锥形尖端刺入海床一定深度，形成rov的四点抗流锚定。当流速缓和并恢复到安全范围后，液压系统驱动刺桩缩回液压缸体，刺桩尖端回收入桩尖防护罩内，rov即解除固定，继续正常埋深施工作业。