一种铺设海底管道的方法

摘要

一种铺设海底管道的方法，包括以下步骤：设备本体固定并带动管体移动至预设的基槽上；下料仓通过下料管进行下料，在基槽上进行第一次下料；下仓向机架的另一端滑动，使得下料夯实装置一边滑动一边下料；设备本体向上提升，驱动伸缩液压缸收缩，将活动支撑脚收起，设备本体支撑在第一次下料形成的料堆上；根据第一次下料两侧料堆形成的料槽，调节液压缸带动滑动部滑动，机架两端的管体调节装置配合，调整管体的位置、角度；解开吊装带，将管体放置在第一下料料堆形成的料槽；下料仓再次进行下料，在管体的两侧进行第二次下料；下料滑动装置再次带动下仓向机架的另一端滑动，完成管体的铺设。本发明管道安装准确，锁固效果好。

权利要求

1.一种铺设海底管道的方法，通过铺设海底管道的设备实现，铺设海底管道的设备包括船体、安装在船体上的起吊机构、通过起吊机构吊装的设备本体和安装在船体上的船体下料机构，其特征在于：所述船体上的一侧设有一个以上的行进导轨，所述船体下料机构滑动设置在行进导轨上；

所述设备本体包括机架、下料仓、管体连接装置和下料锁固装置，所述下料仓滑动设置在机架上，所述管体连接装置设置在机架上，所述下料锁固装置连接在下料仓的下端并位于管体连接装置的两侧，所述管体连接装置用于固定管体和调节管体位置；

所述下料仓两侧设有下料滑动装置，下料滑动装置的一侧连接有驱动机构，所述机架的两侧设有导轨，所述下料滑动装置滑动连接导轨，下料仓通过下料滑动装置滑动连接在机架上；

所述管体连接装置包括管体调节装置和管体固定装置，所述管体调节装置设置在机架上，管体固定装置连接在管体调节装置上；所述管体调节装置包括横梁、调节液压缸、滑动部和旋转机构，横梁能纵向滑动的设在机架上，在横梁上设有上下延伸的通孔，在机架与横梁之间设有前后调节液压缸；所述调节液压缸铰接在机架上，滑动部滑动设置在横梁上，调节液压缸的活塞杆铰接在滑动部，滑动部上设有穿过通孔的旋转机构，旋转机构与通孔之间有间隙；所述管体固定装置包括连杆、连接杆和固定块，连杆铰接在旋转机构上，连接杆连接在连杆上，所述固定块连接在连接杆上，连接杆的两侧和固定块的两侧分别设有吊装环，吊装环上设有用于固定管体的吊装带；

所述下料锁固装置一端与下料仓连接，另一端向靠近管体固定装置的方向设置；

所述机架的两端分别设有活动支撑脚，所述活动支撑脚上设有伸缩液压缸；

所述船体下料机构包括底座、行进机构、提升绞车、下料斗、船体下料管和料管搁置架，行进机构设置在底座的底部与行进导轨滑动连接，下料斗连接底座的一侧，提升绞车共设有两个，分别设置在下料斗的两侧，下料斗的下端与船体下料管的一端可拆卸连接，船体下料管和下料斗在连接处上分别设有两组以上对称设置的连接件，船体下料管与下料斗分别通过在连接件上插销进行可拆卸连接；所述船体下料管在远离下料斗的一端设有吊耳，提升绞车上的钢丝绳与吊耳连接；料管搁置架转动连接在船体靠近船体下料机构一侧的船舷，料管搁置架共设有两个以上；

所述的铺设海底管道的方法包括以下步骤：

1）下料斗一侧的提升绞车松开钢丝绳，另一侧是提升绞车收起钢丝绳，使得船体下料管绕着设有插销的连接件转动，使得船体下料管一端转动至水下；

2）通过管体连接装置上的吊装带固定管体；船体上的起吊机构将设备本体吊起，放入水下并将设备本体移动至预设的基槽上；并调整设备本体上的下料仓位置；

3）通过向下料斗给料，石料经船体下料管给下料仓给料，下料仓通过下料锁固装置进行下料，在基槽上进行第一次下料；

4）下料滑动装置带动下料仓向机架的另一端滑动，同时船体下料机构同步运动，使得下料锁固装置一边滑动一边下料；

5）设备本体向上提升，驱动伸缩液压缸收缩，将活动支撑脚收起，设备本体通过活动支撑脚支撑在第一次下料的基槽上方；

6）根据第一次下料的基槽位置，通过管体调节装置调整管体的位置、角度；

7）解开吊装带，将管体放置在第一下料的基槽内；

8）下料仓通过下料管再次进行下料，下料锁固装置在管体的两侧进行第二次下料；

9）下料滑动装置再次带动下料仓向机架的另一端滑动，完成管体的锁固。

2.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述下料锁固装置包括下料管和高压水枪，所述下料管一端的管口与下料仓铰接，另一端的管口向靠近管体固定装置的方向设置，高压水枪设置在下料管的管口的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述固定块下端设有弹性缓冲件，弹性缓冲件在靠近管体的一侧为与管体匹配的弧形。

4.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述导轨设置在机架顶部，所述导轨为T型导轨；所述下料滑动装置包括下料滑动架和下料轮组，下料仓固定在下料滑动架上，下料轮组设置在下料滑动架的两侧与导轨滑动连接；

所述下料轮组包括下料轮座、下料限位滑轮、下料侧滑轮和下料主轮，下料限位滑轮、下料侧滑轮和下料主轮分别设置在下料轮座上；所述下料限位滑轮滑动连接T型导轨顶部的底面，下料侧滑轮共设有两个，下料侧滑轮夹持滑动连接在T型滑轨顶部的两侧，下料主轮设置在T型导轨的顶部；所述驱动机构设置在下料轮座上并驱动下料主轮，所述驱动机构为电机；所述T型导轨上还设有第二T型导轨，下料主轮为轨道轮，下料主轮滑动连接在第二T型导轨上。

5.根据权利要求2所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：在下料仓上铰接有摆动调节液压缸，摆动调节液压缸的活塞杆铰接在下料管上。

6.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述料管搁置架的一侧设有转动机构，所述转动机构包括转动件和转动轴销，转动轴销穿过并转动连接转动件；

料管搁置架的一侧的上下两端分别设有转动孔，转动机构一端固定连接船体，料管搁置架的转动孔分别固定连接转动轴销的两端。

7.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述连接杆每一侧的吊装带之间分别设有联轴机构，联轴机构包括联轴杆和万向联轴器，万向联轴器之间通过联轴杆连接，联轴机构的两端分别与连接杆一侧的吊装带连接。

8.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述船体下料管和下料斗在连接处上设有四组对称设置的连接件；所述提升绞车共设有两个，分别设置在下料斗的两侧；所述提升绞车在靠近船体下料管的一端还设有导向轮；所述船体下料管为多节伸缩管体，伸缩管体之间依次通过伸缩管体的内壁与另一伸缩管体的外壁连接。

9.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述起吊机构包括吊行走装置和安装在起吊行走装置上的起吊装置；起吊装置设有一个以上。

10.根据权利要求1所述的一种铺设海底管道的方法，其特征在于：所述的旋转机构包括轴承座、轴承、轴承端盖和旋转轴；轴承座安装在滑动部上，轴承安装在轴承座内，轴承端盖安装在轴承座上，旋转轴安装在轴承上并穿过轴承座和通孔，通孔与旋转轴之间有间隙，该间隙大于旋转轴移动的空间。

说明书

一种铺设海底管道的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水底管道铺设技术领域，具体涉及一种铺设海底管道的方法。

背景技术

[0002] 海上 (河内) 沉管基础的铺设整平施工中，沉管安装前需要在开挖好的基槽内进行抛石整平，然后将预制好的沉管浮至基床上部并进行沉放安装。

[0003] 抛石基床用以置换原有软弱土层，以提高地基的承载能力，使得上部结构传来的荷载均匀地传至地基，以满足变形和稳定的要求，并充分利用其透水性，减小建筑物前后的
水位差，避免渗流，以保护地基免受波浪和水流的淘刷。基床需要整平夯实，并保证其为一
平面，要求为水平面或斜面。

[0004] 为解决上述技术问题，在中国专利号为201310009110.X，公告日为2016.02.03的专利文献中公开了一种抛石整平装置，包括抛石管，所述抛石管的顶部和底部分别设有GPS 
定位系统和整平头，所述整平头用于基床刮平，所述GPS 定位系统用于确认抛石管的平面
位置和底标高。其中，所述抛石管包括上下两部分，上部为固定的主管，下部为可伸缩的平
衡管，所述平衡管与所述整平头连接。其中，所述整平头上设有声纳系统，所述声纳系统用
于检测海底槽床和基床标高。

[0005] 但是，根据该专利文献公开的技术方案，沉管沉放置基床安装时，没有公开如何调整沉管角度的技术手段，沉管安装的精度不高，而且，碎石夯实沉管时需要将碎石完全将沉
管覆盖，需要碎石量大，效率不高，夯实效果不佳。

发明内容

[0006] 本发明提供一种水下管道安装准确的，石料用量少的，管道锁固效果好，利用本发明的方法，能够在水底准确安装管道，提高锁固效率，锁固效果好，减少石料用量。

[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种铺设海底管道的方法，通过铺设海底管道的设备实现，铺设海底管道的设备包括船体、安装在船体上的起吊机构、通过起吊机构
吊装的设备本体和安装在船体上的船体下料机构，其特征在于：所述船体上的一侧设有一
个以上的行进导轨，所述船体下料机构滑动设置在行进导轨上。

[0008] 所述设备本体包括机架、下料仓、管体连接装置和下料锁固装置，所述下料仓滑动设置在机架上，所述管体连接装置设置在机架上，所述下料锁固装置连接在下料仓的下端
并位于管体连接装置的两侧，所述管体连接装置用于固定管体和调节管体位置。

[0009] 所述下料仓两侧设有下料滑动装置，下料滑动装置的一侧连接有驱动机构，所述机架的两侧设有导轨，所述下料滑动装置滑动连接导轨，下料仓通过下料滑动装置滑动连
接在机架上。

[0010] 所述管体连接装置包括管体调节装置和管体固定装置，所述管体调节装置设置在机架上，管体固定装置连接在管体调节装置上；所述管体调节装置包括横梁、调节液压缸、
滑动部和旋转机构，横梁能纵向滑动的设在机架上，在横梁上设有上下延伸的通孔，在机架
与横梁之间设有前后调节液压缸；所述调节液压缸铰接在机架上，滑动部滑动设置在横梁
上，调节液压缸的活塞杆铰接在滑动部，滑动部上设有穿过通孔的旋转机构，旋转机构与通
孔之间有间隙；所述管体固定装置包括连杆、连接杆和固定块，连杆铰接在旋转机构上，连
接杆连接在连杆上，所述固定块连接在连接杆上，连接杆的两侧和固定块的两侧分别设有
吊装环，吊装环上设有用于固定管体的吊装带。

[0011] 所述下料锁固装置一端与下料仓连接，另一端向靠近管体固定装置的方向设置。

[0012] 所述机架的两端分别设有活动支撑脚，所述活动支撑脚上设有伸缩液压缸。

[0013] 所述船体下料机构包括底座、行进机构、提升绞车、下料斗、船体下料管和料管搁置架，行进机构设置在底座的底部与行进导轨滑动连接，下料斗连接底座的一侧，提升绞车
共设有两个，分别设置在下料斗的两侧，下料斗的下端与船体下料管的一端可拆卸连接，船
体下料管和下料斗在连接处上分别设有两组以上对称设置的连接件，船体下料管与下料斗
分别通过在连接件上插销进行可拆卸连接；所述船体下料管在远离下料斗的一端设有吊
耳，提升绞车上的钢丝绳与吊耳连接；料管搁置架转动连接在船体靠近船体下料机构一侧
的船舷，料管搁置架共设有两个以上。

[0014] 所述的铺设海底管道的方法包括以下步骤：

[0015] 1）下料斗一侧的提升绞车松开钢丝绳，另一侧是提升绞车收起钢丝绳，使得船体下料管绕着设有插销的连接件转动，使得船体下料管一端转动至水下。

[0016] 2）通过管体连接装置上的吊装带固定管体；船体上的起吊机构将设备本体吊起，放入水下并将设备本体移动至预设的基槽上；并调整设备本体上的下料仓位置。

[0017] 3）通过向下料斗给料，石料经船体下料管给下料仓给料，下料仓通过下料锁固装置进行下料，在基槽上进行第一次下料。

[0018] 4）下料滑动装置带动下料仓向机架的另一端滑动，同时船体下料机构同步运动，使得下料锁固装置一边滑动一边下料。

[0019] 5）设备本体向上提升，驱动伸缩液压缸收缩，将活动支撑脚收起，设备本体通过活动支撑脚支撑在第一次下料的基槽上方。

[0020] 6）根据第一次下料的基槽位置，通过管体调节装置调整管体的位置、角度。

[0021] 7）解开吊装带，将管体放置在第一下料的基槽内。

[0022] 8）下料仓通过下料管再次进行下料，下料锁固装置在管体的两侧进行第二次下料。

[0023] 9）下料滑动装置再次带动下料仓向机架的另一端滑动，完成管体的锁固。

[0024] 以上方法，在船体上设备本体通过管体连接装置将管体固定在机架下方，船体上的起吊机构将设备本体吊起，放入水下；下料斗一侧的提升绞车松开钢丝绳，另一侧是提升
绞车收起钢丝绳，使得船体下料管绕着设有插销的连接件转动，使得船体下料管一端转动
至水下；潜水员人工将船体下料管的下端与设备本体进行对接，设备本体通过管体连接装
置将管体固定在机架下方，将设备本体移动至预设的基槽上，下料仓和下料锁固装置沿机
架滑动，进行第一次下料，将下料仓内的碎石沿管体两侧铺设在基槽上，通过驱动管体调节
装置来调节管体固定装置，调节管体位置，从而调节管体位置和角度来实现安装准确的目
的；然后管体固定装置将管体释放在两侧碎石之间，然后下料锁固装置进行第二次下料，将
下料仓内的碎石铺设在管体的两侧，完成管体的锁固，这样，第一下料后在释放管体，能够
防止洋流对管体造成影响，从而防止管体安装时位置产生偏差，第二次下料时，石料下料的
位置位于管体的两侧，石料在管体两侧形成的碎石堆对管体锁固效果更好，这种锁固方式
比起以往的直接将料落在管体上形成料堆锁固的方式，所需石料更少。

[0025] 当完成管道铺设后，通过潜水员人工将船体下料管和下料仓分离, 起吊机构将设备本体吊回船体；驱动行进机构带动船体下料机构移动至行进导轨的一侧，将远离搁置架
的连接件上的插销拆卸，靠近搁置架一侧的提升绞车收起钢丝绳，远离搁置架一侧的提升
绞车放松钢丝绳，使得船体下料管绕设有插销的连接件转动提升，当船体下料管提升到料
管搁置架上方时，料管搁置架转动旋转至船体下料管下方，完成搁置动作，这样，铺设管道
效率高。

[0026] 另外，管体连接装置通过吊装带固定管体，在被管体调节装置带动时，若管体与基槽的内的地形结构或碎石发生碰撞时，通过吊装带吊装柔性固定的管体，可有效降低碰撞
时管体受损的可能性，同时便于吊装或释放管体。

[0027] 进一步地，所述下料锁固装置包括下料管和高压水枪，所述下料管一端的管口与下料仓铰接，另一端的管口向靠近管体固定装置的方向设置，高压水枪设置在下料管的管
口的一侧，以上设置，下料仓内的石料同下料管的管口排出，设置在下料管的管口一侧的高
压水枪将石料向管体方向推动，这样，石料准确地铺设在管体的两侧，减少锁固石料用量，
锁固效果好。

[0028] 进一步地，所述固定块下端设有弹性缓冲件，弹性缓冲件在靠近管体的一侧为与管体匹配的弧形。这样，固定块与管体之间产生接触挤压时，弧形的弹性缓冲件能够对管体
起到缓冲作用。

[0029] 进一步地，所述导轨设置在机架顶部，所述导轨为T型导轨；所述下料滑动装置包括下料滑动架和下料轮组，下料仓固定在下料滑动架上，下料轮组设置在下料滑动架的两
侧与导轨滑动连接。

[0030] 所述下料轮组包括下料轮座、下料限位滑轮、下料侧滑轮和下料主轮，下料限位滑轮、下料侧滑轮和下料主轮分别设置在下料轮座上；所述下料限位滑轮滑动连接T型导轨顶
部的底面，下料侧滑轮共设有两个，下料侧滑轮夹持滑动连接在T型滑轨顶部的两侧，下料
主轮设置在T型导轨的顶部；所述驱动机构设置在下料轮座上并驱动下料主轮，所述驱动机
构为电机；所述T型导轨上还设有第二T型导轨，下料主轮为轨道轮，下料主轮滑动连接在第
二T型导轨上。

[0031] 以上设置，当电机驱动下料主轮带动下料仓移动时，下料滑动装置可承载下料仓在机架上平稳地滑动，下料轮组夹持滑动连接在T型导轨上；另外，下料主轮为轨道轮，与T
型导轨上的第二T型导轨配合，这样，既起到了导向作用，又提高下料滑动装置滑动时的稳
定性。

[0032] 进一步地，在下料仓上铰接有摆动调节液压缸，摆动调节液压缸的活塞杆铰接在下料管上。该结构，当松开下料管的其中一个铰接位后，通过摆动调节液压缸可让下料管摆
动，便于安装管体和出料。

[0033] 进一步地，所述料管搁置架的一侧设有转动机构，所述转动机构包括转动件和转动轴销，转动轴销穿过并转动连接转动件；料管搁置架的一侧的上下两端分别设有转动孔，
转动机构一端固定连接船体，料管搁置架的转动孔分别固定连接转动轴销的两端，以上设
置，当使用船体下料管时，转动机构带动搁置架转动贴合在船舷上，提升绞车放下钢丝绳使
得船体下料管转动。

[0034] 进一步地，所述连接杆每一侧的吊装带之间分别设有联轴机构，联轴机构包括联轴杆和万向联轴器，万向联轴器之间通过联轴杆连接，联轴机构的两端分别与连接杆一侧
的吊装带连接。

[0035] 进一步地，所述船体下料管和下料斗在连接处上设有四组对称设置的连接件；所述提升绞车共设有两个，分别设置在下料斗的两侧；所述提升绞车在靠近船体下料管的一
端还设有导向轮；所述船体下料管为多节伸缩管体，伸缩管体之间依次通过伸缩管体的内
壁与另一伸缩管体的外壁连接。这样，船体下料管和下料斗连接稳定；当驱动提升绞车时，
提升绞车的钢丝绳经过导向轮与船体下料管的吊耳连接，船体下料管转动更加稳定；另外，
船体下料管为多节伸缩管体，能够适应不同深度海底进行管体固定。

[0036] 进一步地，所述起吊机构包括吊行走装置和安装在起吊行走装置上的起吊装置；起吊装置设有一个以上。这样，吊装设备本体时更加安全稳定。

[0037] 进一步的，所述的旋转机构包括轴承座、轴承、轴承端盖和旋转轴；轴承座安装在滑动部上，轴承安装在轴承座内，轴承端盖安装在轴承座上，旋转轴安装在轴承上并穿过轴
承座和通孔，通孔与旋转轴之间有间隙，该间隙大于旋转轴移动的空间。该结构便于旋转轴
的旋转，当在调节管体角度时不会被卡死。

附图说明

[0038] 图1为本发明的俯视结构示意图。

[0039] 图2为本发明中船体及起吊机构的主视结构示意图。

[0040] 图3为本发明中船体及船体下料机构的主视结构示意图。

[0041] 图4为本发明中船体及船体下料机构的侧视结构示意图。

[0042] 图5为本发明中的设备本体的侧视结构示意图。

[0043] 图6为本发明中的设备本体的正视结构示意图。

[0044] 图7为本发明中的设备本体的俯视结构示意图。

[0045] 图8为本发明中的设备本体调整管体位置时的俯视结构示意图。

[0046] 图9为图2中A处的局部放大示意图。图10为图3中B处的局部放大示意图。

[0047] 图11为图4中C处的局部放大示意图。

[0048] 图12为图5中D处的局部放大示意图。

[0049] 图13为图6中E处的局部放大示意图。

[0050] 图14为图7中F处的局部放大示意图。

[0051] 图15为本发明中的设备本体安装管体第一次下料时的侧视结构示意图。

[0052] 图16为本发明中的设备本体安装管体第二次下料时的侧视结构示意图。

具体实施方式

[0053] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

[0054] 如图1‑图16所示，一种铺设海底管道的设备，包括船体4、安装在船体4上的起吊机构7、通过起吊机构7吊装的设备本体、安装在船体4上的船体下料机构和用于安装在预设的
基槽上的管体2，所述船体4上的一侧设有一个以上的行进导轨41，行进导轨41沿着船体4的
长度方向设置，所述船体下料机构滑动设置在行进导轨41上。

[0055] 所述船体4在行进导轨41的两端分别设有限位块42。所述船体下料机构包括底座的底座61在靠近限位块42的两端分别设有第一缓冲件611，第一缓冲件的一侧设有防撞板。
以上设置，可以防止船体下料机构滑出行进导轨，当船体下料机构滑动至行进导轨末端时
第一缓冲件可以进行缓冲，防止船体下料机构损坏，即使撞到限位块上，防撞板也能对船体
下料机构起到保护作用。

[0056] 所述行进导轨41为“工”型导轨；行进机构62包括行进轮621和行进驱动，行进轮621共设有两个，行进轮滑动设置在“工”型导轨的凹槽内，这样，行进机构的行进轮滑动连
接在“工”型导轨内，能对行进机构起到导向限位的作用。行进驱动包括行进电机91、齿轮92
和齿条93，行进电机91安装在底座61上，齿轮92安装在行进电机91的输出轴上，齿条安装在
行进导轨41上，齿轮92啮合在齿条93上，当行进电机91工作时，齿轮与齿条作用，船体下料
机构运动。

[0057] 所述起吊机构7安装在船体4上；起吊机构7包括起吊行走装置71和安装在起吊行走装置71上的起吊装置72；起吊装置72设有一个以上。通过设置起吊行走装置71实现起吊
装置72的移动。在本实施例中，起吊装置72设有两个；两起吊装置在船体上对称设置；起吊
装置72为吊机。起吊装置为现有技术，在此不作累述。

[0058] 起吊行走装置71包括起吊导轨711和活动设置在起吊导轨711上的起吊移动件712；起吊导轨711的两侧分别设有起吊导向槽713；两起吊导向槽对称设置。一个起吊移动
件712设有四个起吊移动支部715；每个起吊移动支部715的端部都设有起吊移动轮组；起吊
移动轮组设有两个起吊移动轮714；两起吊移动轮关于起吊导轨711对称设置；一个起吊移
动轮714安装在一侧的起吊导向槽713内。

[0059] 所述设备本体1包括机架11、下料仓12、管体连接装置13和下料锁固装置14，所述机架11包括纵梁111，纵梁111沿着机架的长度方向设置，在本实施例中，纵梁111设置有两
个。所述下料仓12滑动设置在机架11上，所述管体连接装置13设置在机架11上，所述下料锁
固装置14连接在下料仓12的下端并位于管体连接装置13的两侧，所述管体连接装置13用于
固定管体2和调节管体2位置。

[0060] 所述下料仓12上设有下料滑动装置121，下料滑动装置121的一侧连接有驱动机构，所述机架11的两侧上设有沿着长度方向延伸的导轨110，所述下料滑动装置121滑动连
接导轨110，下料仓12通过下料滑动装置121滑动连接在机架11上。

[0061] 所述管体连接装置13包括管体调节装置131和管体固定装置132，所述管体调节装置131设置在机架11上，管体固定装置132连接在管体调节装置131。

[0062] 以上设置，设备本体通过管体连接装置将管体固定在机架下方，将设备本体移动至预设的基槽上，下料仓和下料锁固装置沿机架滑动，进行第一次下料，将下料仓内的碎石
沿管体两侧铺设在基槽上，通过驱动管体调节装置来调节管体固定装置，从而调节管体位
置，实现调节管体位置和角度的目的；然后管体固定装置将管体释放在两侧碎石之间，然后
下料锁固装置进行第二次下料，将下料仓内的碎石铺设在管体的两侧，完成管体的锁固，这
样，第一下料后再释放管体，能够防止洋流对管体造成影响，从而防止管体安装时位置产生
偏差，第二次下料时，石料下料的位置位于管体的两侧，石料在管体两侧形成的碎石堆对管
体锁固效果更好。

[0063] 所述的下料仓12包括本体121a和自本体的两侧向下延伸的延伸管122a，在本体内具有腔体123a，在腔体的中部设有分料部124a。

[0064] 所述管体调节装置131包括横梁1310、前后调节液压缸1313、调节液压缸1311、滑动部1312和旋转机构1314。

[0065] 横梁1310沿着机架4的宽度方向设置，横梁1310设置有两个以上，在每一纵梁111的内侧设有与横梁数量相同的支撑脚，在两纵梁上位于宽度方向对应位置的支撑脚组成支
撑脚组，所述的支撑脚包括下支撑脚113和上支撑脚114，下支撑脚113和上支撑脚114分别
焊接在纵梁111上，下支撑脚113与上支撑脚114之间形成滑动空间，横梁1310的端部滑动插
入到滑动空间内，在横梁1310与下支撑脚113支撑设有下耐磨垫115，在横梁1310的端面与
纵梁111之间设有侧耐磨垫116。

[0066] 所述前后调节液压缸1313的缸体铰接在机架11上，前后调节液压缸1313的活塞杆铰接在横梁1310上，在本实施例中，前后调节液压缸1313设置有两个，且全部位于机架的一
端。

[0067] 在横梁1310上设有通孔13101。

[0068] 调节液压缸1311横向设置，所述调节液压缸1311铰接设置在机架11上，滑动部1312滑动设置在的横梁1310上，调节液压缸1311的活塞杆铰接连接滑动部1312。在本实施
例中，滑动部1312为滑动板，滑动板的尺寸大于通孔的尺寸，这样，滑动部1312在相对于横
梁移动时不会掉入到通孔13101内。

[0069] 在滑动部1312上设有旋转机构1314。所述的旋转机构1314包括轴承座13141、轴承13142、轴承端盖13143和旋转轴13144。轴承座13141安装在滑动部1312上，轴承13142安装
在轴承座13141内，轴承端盖13143安装在轴承座13142上，旋转轴13144安装在轴承13142上
并穿过轴承座和通孔13101，通孔13101与旋转轴13144之间有间隙13145，该间隙13145大于
旋转轴13144移动的空间。在本实施例中，轴承采用倒装圆锥滚子轴承，所述的旋转轴13144
包括从上到下依次连接的且直径依次变小的抵挡部131441、第一台阶轴131442和第二台阶
轴131443，抵挡部131441位于轴承13142的上方，且轴承13142的内圈抵挡住抵挡部131441，
第二台阶轴131442位于轴承内圈和轴承座内，在轴承131442的内圈与第二台阶轴131442之
间设有轴套13145，以避免旋转轴与轴承之间接触，起到保护轴承的作用，通过设置抵挡部，
则可有效避免旋转轴下端悬挂管体固定装置132使得旋转轴易于下移，提高了支撑的可靠
性。在轴承座与轴承端盖之间设有密封圈13145，以提高密封性能。

[0070] 所述管体固定装置132包括连杆1320、连接杆1321和固定块1322，连杆1320铰接在旋转轴上，连接杆1321固定在连杆1320上，所述固定块1322固定连接在连接杆1321上，固定
块1322设置有至少两个，连接杆1321和固定块1322的两侧分别设有吊装环13221，在本实施
例中，固定块1322的每一侧至少安装有两个吊装环13221，连接杆1321的每一侧至少设置有
两个吊装环13221，吊装环13221上设有用于固定管体的吊装带13222，连接杆1321同一侧的
吊装带13221之间分别设有联轴机构13211，联轴机构包括联轴杆132111和万向联轴器
132112，万向联轴器132112之间通过联轴杆132111连接，以上设置，管体连接装置通过吊装
带固定管体，在被管体调节装置带动时，若管体与基槽的内的地形结构或碎石发生碰撞时，
通过吊装带吊装柔性固定的管体，将传统的刚性固定替换成柔性固定，可有效降低碰撞时
管体受损的可能性，同时便于吊装或释放管体。

[0071] 所述固定块1322下端设有弹性缓冲件13223，弹性缓冲件13223在靠近管体的一侧为与管体匹配的弧形。这样，固定块与管体之间产生挤出挤压时，弧形的弹性缓冲件能够对
管体起到缓冲作用。

[0072] 所述导轨110设置在机架11顶部，所述导轨110为T型导轨；所述下料滑动装置121包括下料滑动架1211和下料轮组1212，下料仓12固定在下料滑动架1211上，下料轮组1212
设置在下料滑动架1211的两侧与导轨110滑动连接。这样，下料仓可通过下料滑动装置在机
架上滑动，便于铺设石料。

[0073] 所述下料轮组1212包括下料轮座12120、下料下限位滑轮12121、下料侧滑轮12122和下料主轮12123，下料轮组1212通过下料轮座12120与下料滑动架1211连接，下料下限位
滑轮12121、下料侧滑轮12122和下料主轮12123分别设置在下料轮座12120上；所述下料下
限位滑轮12121滑动连接T型导轨上端的底部，下料侧滑轮12122共设有两个，下料侧滑轮
12122夹持滑动连接在T型滑轨顶部的两侧，下料主轮12123设置在T型导轨的顶部；所述驱
动机构安装在下料轮座12120上并驱动下料主轮12123，所述驱动机构为电机；所述T型导轨
上还设有第二T型导轨1111，下料主轮12123为轨道轮，下料主轮12123滑动连接在第二T型
导轨1111上，以上设置，当电机驱动下料主轮带动下料仓移动时，下料滑动装置可承载下料
仓在机架上平稳地滑动，下料轮组夹持滑动连接在T型导轨上；另外，下料从主轮为轨道轮，
与T型导轨上的第二T型导轨配合，这样，既起到了导向作用，又提高下料滑动装置滑动时的
稳定性。

[0074] 所述下料锁固装置14包括下料管141和高压水枪142，所述下料管141一端的管口与下料仓12铰接，具体的下料管141的外侧与下料仓铰接，下料管141的另一侧通过销轴与
下料仓12连接，下料管141另一端的管口向靠近管体固定装置13的方向设置，高压水枪142
设置在下料管141的管口的一侧，所述下料管141远离下料仓12的一端向靠近另一下料管的
方向弯折，以上设置，下料仓内的石料同下料管的管口排出，设置在下料管的管口一侧的高
压水枪将石料向管体方向推动，这样，石料准确地铺设在管体的两侧，减少锁固石料用量，
锁固效果好。

[0075] 所述机架11底部设有向下方延伸的延伸部110a，所述机架11的两端分别设有活动支撑脚15，所述的活动支撑脚15包括二节以上的伸缩脚，相邻的伸缩脚活动套接，相邻的伸
缩脚之间设有伸缩液压缸，最上面的伸缩脚固定在机架上，这样，通过控制伸缩液压缸151
则可让活动支撑脚伸缩，实现调节的作用。在下料仓12上铰接有摆动调节液压缸16，摆动调
节液压缸16的活塞杆铰接在下料管上。这样，设备本体将管体固定在管体连接装置时，可通
过拔出销轴利用摆动调节液压缸驱动下料管旋转张开，便于固定管体，避免干涉。

[0076] 由于设置了伸缩液压缸。这样，在进行第二次下料时，设备本体通过活动支撑脚在第一次下料的碎石上支撑，通过伸缩液压缸调节活动支撑脚的高度，可以更准确地调节设
备本体位置。

[0077] 所述设备本体1上设有GPS定位系统。这样，通过GPS定位系统确认设备本体所在的平面位置，能够提高设备本体安装管体时的准确度。

[0078] 所述机架11的两端还设有测量架16，这样，可直观地得知设备本体所处的水下深度。

[0079] 所述船体下料机构包括底座61、行进机构62、提升绞车63、下料斗64、船体下料管65和料管搁置架66，行进机构62设置在底座61的底部与行进导轨41滑动连接，下料斗64连
接底座的一侧，提升绞车63共设有两个，分别设置在下料斗64的两侧，下料斗64的下端与船
体下料管65的一端可拆卸连接，船体下料管65和下料斗64在连接处上分别设有两组以上对
称设置的连接件，所述的连接件为法兰601，船体下料管65与下料斗64分别通过在连接件上
插销600进行可拆卸连接；所述船体下料管65在远离下料斗的一端设有吊耳651，提升绞车
63上的钢丝绳632与吊耳651连接；料管搁置架66转动连接在船体靠近船体下料机构一侧的
船舷，料管搁置架共设有两个以上。

[0080] 所述提升绞车在靠近船体下料管的一端还设有导向轮631；所述船体下料管为多节伸缩管体652，伸缩管体之间依次通过伸缩管体的内壁与另一伸缩管体的外壁连接。这
样，船体下料管和下料斗连接稳定；当驱动提升绞车时，提升绞车的钢丝绳经过导向轮与船
体下料管的吊耳连接，船体下料管转动更加稳定；另外，船体下料管为多节伸缩管体，能够
适应不同深度海底进行管体固定。

[0081] 所述料管搁置架66的一侧设有转动机构661，所述转动机构661包括转动件和转动轴销，转动轴销穿过并转动连接转动件；料管搁置架的一侧的上下两端分别设有转动孔，旋
转机构一端固定连接船体，料管搁置架的转动孔分别固定连接转动轴销的两端，以上设置，
当使用船体下料管时，旋转机构带动搁置架转动贴合在船舷上，提升绞车放下钢丝绳使得
船体下料管转动。

[0082] 船体4上通过工程车8将石料倒入下料斗，船体4上在底座的一侧设有防风拉索81，防风拉索81一端连接船体4，另一端可拆卸连接底座，当船体下料机构不使用时可进行固
定。

[0083] 所述的铺设海底管道的方法包括以下步骤：

[0084] 1）下料斗一侧的提升绞车松开钢丝绳，另一侧是提升绞车收起钢丝绳，使得船体下料管绕着设有插销的连接件转动，使得船体下料管一端转动至水下。

[0085] 2）通过管体连接装置上的吊装带固定管体；船体上的起吊机构将设备本体吊起，放入水下并将设备本体移动至预设的基槽上；并调整设备本体上的下料仓位置。

[0086] 3）通过向下料斗给料，石料经船体下料管给下料仓给料，下料仓通过下料锁固装置进行下料，在基槽上进行第一次下料。

[0087] 4）下料滑动装置带动下料仓向机架的另一端滑动，同时船体下料机构同步运动，使得下料锁固装置一边滑动一边下料。

[0088] 5）设备本体向上提升，驱动伸缩液压缸收缩，将活动支撑脚收起，设备本体通过活动支撑脚支撑在第一次下料的基槽上方。

[0089] 6）根据第一次下料的基槽位置，通过管体调节装置调整管体的位置、角度。

[0090] 7）解开吊装带，将管体放置在第一下料的基槽内。

[0091] 8）下料仓通过下料管再次进行下料，下料锁固装置在管体的两侧进行第二次下料。

[0092] 9）下料滑动装置再次带动下料仓向机架的另一端滑动，完成管体的锁固。

[0093] 以上方法，在船体上设备本体通过管体连接装置将管体固定在机架下方，船体上的起吊机构将设备本体吊起，放入水下；下料斗一侧的提升绞车松开钢丝绳，另一侧是提升
绞车收起钢丝绳，使得船体下料管绕着设有插销的连接件转动，使得船体下料管一端转动
至水下；潜水员人工将船体下料管的下端与设备本体进行对接，设备本体通过管体连接装
置将管体固定在机架下方，将设备本体移动至预设的基槽上，下料仓和下料锁固装置沿机
架滑动，进行第一次下料，将下料仓内的碎石沿管体两侧铺设在基槽上，通过驱动管体调节
装置来调节管体固定装置，调节管体位置，从而调节管体位置和角度来实现安装准确的目
的；然后管体固定装置将管体释放在两侧碎石之间，然后下料锁固装置进行第二次下料，将
下料仓内的碎石铺设在管体的两侧，完成管体的锁固，这样，第一下料后在释放管体，能够
防止洋流对管体造成影响，从而防止管体安装时位置产生偏差，第二次下料时，石料下料的
位置位于管体的两侧，石料在管体两侧形成的碎石堆对管体锁固效果更好，这种锁固方式
比起以往的直接将料落在管体上形成料堆锁固的方式，所需石料更少。

[0094] 当完成管道铺设后，通过潜水员人工将船体下料管和下料仓分离, 起吊机构将设备本体吊回船体；驱动行进机构带动船体下料机构移动至行进导轨的一侧，将远离搁置架
的连接件上的插销拆卸，靠近搁置架一侧的提升绞车收起钢丝绳，远离搁置架一侧的提升
绞车放松钢丝绳，使得船体下料管绕设有插销的连接件转动提升，当船体下料管提升到料
管搁置架上方时，料管搁置架转动旋转至船体下料管下方，完成搁置动作，这样，铺设管道
效率高。

[0095] 另外，管体连接装置通过吊装带固定管体，在被管体调节装置带动时，若管体与基槽的内的地形结构或碎石发生碰撞时，通过吊装带吊装柔性固定的管体，可有效降低碰撞
时管体受损的可能性，同时便于吊装或释放管体。

[0096] 设备本体的工作原理：先利用调节液压缸16将下料管141的下端向外摆动，将管体通过吊装带13221捆绑在固定块132上；然后通过安装在船上的吊机吊装捆绑有管体2的海
底管道铺设设备到海底上预开有基槽的位置，通过伸缩液压缸151调整活动支撑脚的高度；
利用与船体连接的供料管100向下料仓12供料，落入到下料仓12的石料在分料部124a的作
用下分成两路分别进入到下料管141并落入到基槽内实现石料铺设，在铺设过程中，通过驱
动机构驱动下料滑动装置121，让下料滑动装置121带动下料仓和下料管沿着机架的长度方
向运动，实现连续铺设，铺设完了后停止供料；然后调节管体的位置，具体的调节方法为：如
果需要调节管体的前后方向，则启动前后调节液压缸1313，通过前后调节液压缸1313驱动
管体调节装置131和管体固定装置132前后运动，达到调节管体前后位置的目的；如需要调
节管体的高度，则通过伸缩液压缸151调节活动支撑脚实现调节；如需要调节管体的摆动角
度，则启动调节液压缸1311，滑动部1312就会在横梁上滑动，由于旋转轴13144与通孔之间
有间隙，因此，滑动部1312的滑动不会受到干涉，同时旋转轴会旋转，实现角度的微调。

[0097] 当管体2的位置调节好后，松开吊装带13222，管体进入到铺设有石料的基槽3内。

[0098] 然后利用与船体连接的供料管100向下料仓12供料，落入到下料仓12的石料在分料部124a的作用下分成两路分别进入到下料管141并落入到管体的两侧，并通过高压水枪
冲击石料，让石料紧固的锁入到管体的两侧，在锁固过程中，通过驱动机构驱动下料滑动装
置121，让下料滑动装置121带动下料仓和下料管沿着机架的长度方向运动，实现连续锁固，
锁固完了后停止供料。

[0099] 上述过程完成后，利用吊机将海底管道铺设设备吊装走利用上述过程对其他的管体进行铺设。