海上地勘平台及海上地勘装置的制作方法

1.本发明涉及海上勘探技术领域，具体涉及一种海上地勘平台及海上地勘装置。


背景技术：

2.海上地勘作业通常需要地勘设备安装在勘探船或是地勘平台上，现阶段海上勘探船舶多由其他民用船舶改造而成，作业水深一般在30m左右，抗4级风左右，有效波高1m以内，海上适应能力差，作业能力有限，且勘测精度受船舶定位及风浪流影响较大，对海床深度0-15m的表层土勘测精度较低，而自升式地勘平台受平台造价及施工成本较高，目前未能大规模推广应用。
3.此外，对于近海潮间带地区，当退潮时勘探船将无法进行施工作业。此外水位较低时勘探船及自升式地勘平台也均无足够航行水深，无法就位为地勘设备提供支撑。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的海上勘探船舶海上适应性差、自升式地勘平台成本高，且近海地勘作业质量差的缺陷，从而提供一种海上地勘平台。
5.本发明提供的海上地勘平台及海上地勘装置，包括：
6.上平台，固定有地勘设备支座，所述上平台内部开设有通孔；
7.连接组件，所述连接组件的一端与所述上平台的下表面固定连接；
8.承载台，上表面与所述连接组件的另一端固定连接，所述承载台的内部开设有通孔；
9.至少两个吸力筒，所述吸力筒包含筒体和位于筒体顶端的筒盖，所述吸力筒设置在所述承载台的底部，所述吸力筒上设置有带开关阀的水管，所述水管与排注水系统连接，不同所述吸力筒由所述排注水系统独立控制。
10.优选的，所述吸力筒的筒高与直径之比小于等于1。
11.优选的，所述承载台包含一方形底板，所述吸力筒的数量为4个，分别设置在所述承载台的对角处。
12.优选的，所述承载台上设置有适于扶正地勘设备的导向组件。
13.优选的，所述导向组件包括：直线电机、气缸、推杆、夹头，两个所述直线电机平行设置，分布在所述承载台的通孔两侧，两个所述直线电机的动子上皆固定安装有气缸，所述推杆与所述气缸的活塞连接且外伸于所述气缸，两个所述推杆相向设置且其运动方向与所述直线电机的动子运动方向垂直，所述推杆远离其连接的所述气缸的一端上设置有夹头。
14.优选的，还包括连杆，所述连杆的两端分别与两个所述直线电机的动子固定连接。
15.优选的，所述连接组件由若干个连接单元沿同一方向连接组成。
16.优选的，所述承载台包括上承台和下承台，所述下承台的面积大于所述上承台的面积，所述上承台与所述下承台的内部均设置有通孔，所述上承台与所述下承台通过连接件连接，所述连接组件的一端与所述上承台的上表面连接，所述吸力筒设置在所述下承台
的底部。
17.优选的，所述上平台上设置有若干个吊耳。
18.本发明提供的海上地勘装置，包括：
19.前述的海上地勘平台；
20.地勘设备，包括原位测试仪器和探杆，所述原位测试仪器设置在地勘设备支座上，所述探杆安装在所述原位测试仪器上，且依次穿过所述上平台内部设置的通孔和所述承载台内部设置的通孔。
21.本发明具有以下优点：
22.1.本发明提供的海上地勘平台，通过安装在承载台的底部的吸力筒完成与海床的固定，整体结构简单，显著降低了勘探成本，施工简便，提高了勘探效率。承载台的底部设置至少两个吸力筒，吸力筒的水管与排注水系统连接，不同吸力筒由排注水系统独立控制，通过调节不同吸力筒的排水量，可以保证平台的水平度，提高了勘探结果的精准性。同时，依靠吸力筒对海床底面的吸附，也能够为后续地勘任务提供足够大的抗拔力。
23.2.本发明提供的海上地勘平台，承载台上设置有适于扶正地勘设备的导向组件。导向组件的设置可以对探杆进行扶正，减轻甚至克服探杆下放时因倾斜造成的测试数据不准确的问题，进一步提升了地勘质量。
24.3.本发明提供的海上地勘平台，若干个连接单元沿同一方向连接组成连接组件，通过加设不同数量的连接单元，可以使海上地勘平台能够适应不同的水深，以连接单元作为安装单位，可以缩短连接组件的安装用时。
25.4.本发明提供的海上地勘平台，承载台包括上承台和下承台，且下承台的面积大于上承台的面积，大面积的下承台通过合理设置吸力筒的数量和布置吸力筒的分布位置，可以为平台提供更大的抗倾覆力矩，提升平台的抗风浪能力。
26.5.本发明提供的海上地勘装置，因具有前述的海上地勘平台，所以具有上述的任一项优点。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例海上地勘装置的结构示意图一；
29.图2为本发明实施例海上地勘装置的结构示意图二；
30.图3为本发明实施例海上地勘平台的上平台及连接单元的连接示意图；
31.图4为本发明实施例海上地勘平台的连接单元的结构示意图；
32.图5为本发明实施例海上地勘平台的承载台的结构示意图；
33.图6为本发明实施例海上地勘平台的导向组件的结构示意图。
34.附图标记说明：
35.1、上平台；11、地勘设备支座；12、吊耳；13、护栏；2、连接组件；20、连接单元；201、支撑杆；21、法兰；3、承载台；31、上承台；32、下承台；321、支撑板；322、支撑方管；33、导向组
件；331、直线电机；332、气缸；333、推杆；334、夹头；335、连杆；4、吸力筒；41、水管；5、地勘设备；51、原位测试仪器；52、探杆。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.实施例
41.参考图1-图6，本发明实施例提供的海上地勘平台，包括：
42.上平台1，固定有地勘设备支座11，上平台1内部开设有通孔；
43.连接组件2，连接组件2的一端与上平台1的下表面固定连接；
44.承载台3，上表面与连接组件2的另一端固定连接，承载台3的内部开设有通孔；
45.至少两个吸力筒4，吸力筒4包含筒体和位于筒体顶端的筒盖，吸力筒4设置在承载台3的底部，吸力筒4上设置有带开关阀的水管41，水管41与排注水系统连接，不同吸力筒4由排注水系统独立控制。
46.本实施例中，海上地勘平台通过安装在承载台3的底部的吸力筒4完成与海床的固定，整体结构简单，显著降低了勘探成本，施工简便，提高了勘探效率。承载台3的底部设置至少两个吸力筒4，吸力筒4的水管41与排注水系统连接，不同吸力筒4由排注水系统独立控制，通过调节不同吸力筒4的排水量，可以保证平台的水平度，提高了勘探结果的精准性。同时，依靠吸力筒4对海床底面的吸附，也能够为后续地勘任务提供足够大的抗拔力。
47.本实施例中，对上平台1的结构不作具体限定，固定有地勘设备支座11，能够安置地勘设备5，且内部设置通孔能够供探杆52通过即可，其中，对地勘设备支座11的结构不作具体限定，作为一种实施方式，参考图1和图3，其可以是平行设置在上平台1的通孔两侧的一组固定支架，固定支架与上平台1螺栓连接或是焊接，地勘设备5直接固定安装在固定支架上即可作业，作为一种实施方式，其也可以是能够带动地勘设备5移动且具有锁止功能的支架，具体的，其可以是平行设置在上平台1的通孔两侧的一组带锁止功能的直线电机331，地勘设备5与直线电机331的动子固定连接，能够在动子的带动下沿着直线电机331的布置
方向调整位置。
48.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，上平台1的周侧设置有护栏13，能够对护栏13内的地勘设备支座11提供保护，且提高了上平台1的整体结构强度。
49.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，上平台1上设置有若干个吊耳12，便于平台的吊装，本实施方式中，对吊耳12的设置数目及布置位置不作具体限定，视上平台1的具体形状和尺寸而定，在一个具体的实施方式中，上平台1的底板为四边形的支撑板321，4个吊耳12设置在上平台1的底板的4个对角上。
50.本实施例中，对吸力筒4的形状不作具体限定，在一个优选的实施方式中，吸力筒4的筒高与直径之比小于等于1。采用筒高与直径之比小于等于1的宽浅式吸力筒，能够为平台提供更大的吸附力，利于平台的安装稳定。优选的，承载台3上安装的吸力筒4直径可设置为2m-10m，高度2m-4m。
51.本实施方式中，对吸力筒4的设置数目及布置位置不作具体限定，视承载台3的具体形状和尺寸而定，在一个具体的实施方式中，承载台3包含一方形底板，吸力筒4的数量为4个，分别设置在承载台3的底板的对角处。
52.本实施例中，承载台3上设置有适于扶正地勘设备5的导向组件33。导向组件33的设置可以对探杆52进行扶正，减轻甚至克服探杆52下放时因倾斜造成的测试数据不准确的问题，进一步提升了地勘质量。
53.本实施例中，对导向组件33的结构不作具体限定，能够对探杆52的垂直度进行正向干预即可，作为一种实施方式，导向组件33包括：直线电机331、气缸332、推杆333、夹头334、连杆335、滑轨和滑块，直线电机331与滑轨平行设置，分别设置在承载台3的通孔两侧，滑轨上滑动安装有滑块，滑块与直线电机331的动子通过连杆335连接，滑块与直线电机331的动子上皆固定安装有气缸332，推杆333与气缸332的活塞连接且外伸于气缸332，两个推杆333相向设置且其运动方向与直线电机331的动子运动方向垂直，推杆333远离其连接的气缸332的一端上设置有夹头334。
54.作为另一种实施方式，参考图6，导向组件33包括：直线电机331、气缸332、推杆333、夹头334，两个直线电机331平行设置，分布在承载台3的通孔两侧，两个直线电机331的动子上皆固定安装有气缸332，推杆333与气缸332的活塞连接且外伸于气缸332，两个推杆333相向设置且其运动方向与直线电机331的动子运动方向垂直，推杆333远离其连接的气缸332的一端上设置有夹头334。
55.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，连杆335的两端分别与两个直线电机331的动子固定连接。连杆335的设置保证两个直线电机331的动子的运动同步。
56.本实施例中，对连接组件2的结构不作具体限定，与承载台3固定连接，能够为上平台1提供稳定支撑即可，其可以是由若干支撑板321固定连接组成，也可以是由若干支撑杆201固定连接组成。在一个优选的实施方式中，连接组件2由若干个连接单元20沿同一方向连接组成。
57.本实施方式中，若干个连接单元20沿同一方向连接组成连接组件2，通过加设不同数量的连接单元20，可以使海上地勘平台能够适应不同的水深，以连接单元20作为安装单位，可以缩短连接组件2的安装用时。
58.本实施方式中，对连接单元20的结构不作具体限定，作为一种实施方式，连接单元
20由若干个支撑板321焊接组成，连接单元20间、连接单元20与上平台1、连接单元20与承载台3通过焊接固定；作为一种实施方式，连接单元20由若干个支撑杆201固定连接组成，具体的，参考图4，连接单元20包括4个平行设置的竖向支撑杆和4个斜向支撑杆，相邻的竖向支撑杆通过1个斜向支撑杆连接，竖向支撑杆与斜向支撑杆焊接固定，此外上平台1的底板与竖向支撑杆焊接、承载台3的平面板与竖向支撑杆焊接，每个竖向支撑杆上下端部均焊接法兰21，连接单元20间、连接单元20与上平台1、连接单元20与承载台3通过法兰21固定连接。
59.优选的，竖向支撑杆直径选取范围在400mm-900mm范围内，斜向支撑杆直径选取范围在200mm-600mm范围内，连接组件2高度范围为8m-12m，上平台1的底板的边长范围为6m-15m，护栏13高度范围为1m-2m，参考图3，上平台1与一连接单元20连接后的整体高度范围为4m-9m，上平台1内部预留的通孔直径范围为1.5m-12m。
60.本实施例中，对承载台3的结构不作具体限定，作为一种实施方式，承载台3为一板状结构，其上表面与连接组件2固定连接，其下表面与吸力筒4连接；作为另一种实施方式，承载台3包括上承台31和下承台32，下承台32的面积大于上承台31的面积，上承台31与下承台32的内部均设置有通孔，上承台31与下承台32通过连接件连接，连接组件2的一端与上承台31的上表面连接，吸力筒4设置在下承台32的底部。
61.本实施方式中，承载台3包括上承台31和下承台32，且下承台32的面积大于上承台31的面积，大面积的下承台32通过合理设置吸力筒4的数量和布置吸力筒4的分布位置，可以为平台提供更大的抗倾覆力矩，提升平台的抗风浪能力。
62.本实施方式中，对上承台31、下承台32的具体形状不作具体限定，参考图5，上承台31和下承台32均为方形。
63.本实施方式中，对连接上承台31与下承台32的连接件的结构不作具体限定，其可以是板状结构，也可以是图5中的支撑杆201，通过焊接实现支撑杆201与上承台31、支撑杆201与下承台32的固定。
64.本实施方式中，对承载台3的板状结构不作具体限定，作为一种实施方式，其可以是一个支撑板321；作为另一种实施方式，参考图5，其可以是两个支撑板321以及设置在两个支撑板321中间的多个支撑方管322，支撑板321的厚度为10mm-25mm，支撑方管322的尺寸根据下承台32的荷载进行设置，边缘处的支撑方管322与支撑杆201采用焊接方式连接，支撑板321与支撑方管322焊接固定。
65.本实施方式中，对导向组件33的设置数量不作具体限定，作为一种实施方式，其可以是单独安装在上承台31上；作为一种实施方式，参考图5，其也可以是单独安装在下承台32上；作为一种实施方式，其还可以是上承台31与下承台32均安装有导向组件33。
66.本实施例还提供一种海上地勘装置，包括：
67.前述的海上地勘平台；
68.地勘设备5，包括原位测试仪器51和探杆52，原位测试仪器51设置在地勘设备支座11上，探杆52安装在原位测试仪器51上，且依次穿过上平台1内部设置的通孔和承载台3内部设置的通孔。
69.易于理解的，为便于探杆52下放，上平台1与承载台3的通孔均为圆孔时，其圆心应位于同一轴线上。
70.基于上述具体实施方式，本实施例海上地勘平台的工作过程为：
71.s1.海上地勘平台安装。根据勘探点水深选择吸力筒4尺寸及运输方式，若水深较浅可采用普通小船湿拖方式，采用向筒型基础内部进行打气的方式调整吃水将海上地勘平台拖运至勘探点位，采用吸力沉放的方式进行海上地勘平台的固定。另外，也可直接采用船舶干拖的方式将海上地勘平台运至勘探点位，将海上地勘平台吊放并进行吸力安装。
72.在安装海上地勘平台过程中，严格控制吸力筒4的下沉速度和整个平台的水平度。优选的，吸力下沉速度控制在2cm/s以内，整个海上地勘平台的水平度控制在5
‰
以内。在下沉过程中，海上地勘平台的水平度可通过控制不同吸力筒4的出水量进行控制。
73.s2.地勘设备5安装及作业。原位测试仪器51安装在地勘设备支座11上，探杆52安装在原位测试仪器51上，且依次穿过上平台1内部设置的通孔和承载台3内部设置的通孔。调整导向组件33的位置，使探杆52的垂直度控制在规范要求的2％以内，理想情况本海上地勘平台可使探杆52保持绝对垂直。在勘探施工过程中，保持吸力筒4的水管41处于封闭状态，为平台结构提供抗拔力。
74.s3.地勘设备5与海上地勘平台的回收。在完成勘探作业后，回收探杆52及原位测试仪器51。向吸力筒4内部进行注水顶升，对海上地勘平台进行回收并转运至下一勘探点。
75.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。