防侧翻浮筒式钻探平台的制作方法

本发明涉及浮筒式钻探平台，尤其是涉及一种防侧翻浮筒式钻探平台。

背景技术：

1、在江河湖海等水域环境中开展水运工程、水利水电工程等工程建设时，需要通过钻探、取样、原位测试等方法开展地质勘察工作，以获取水面以下河床覆盖层和下伏基岩的地质情况，详细查明工程的地质条件，提供工程岩土参数并对工程做出岩土工程评价，满足工程初步设计和施工图设计和不良地质作用防治的需要。开展水上勘察钻探作业中，钻探孔位于水中，为了保持钻机平稳、安全要求，需要在水上搭设钻探平台。

2、水上钻探平台主要包括：堆填平台、浮桶平台、船载式钻探平台、固定式平台、自升式钻探平台、栈桥式钻井平台。其中，堆填平台仅适用于近岸浅水水域，需要用土石方在水域中堆填出一个操作平台，堆填工作量大，将钻机移到堆填平台之上的难度高；浮桶平台适用水流缓慢的浅水区作业，其抵抗风浪能力、稳定性及安全性较差，水深较大时无法胜任；船载式钻探平台无法在河道狭窄、未通航区以及工作面较小等区域进行水上钻探作业，当遇到较强风、浪、涌时，会发生一定范围的倾斜、摇摆、平移和升降现象，且船载式钻探平台易走锚，不能同时兼顾深水区和浅水区作业；固定式平台具有无法移动孔位、固定装备受水流冲击影响大等缺点；自升式钻探平台、栈桥式钻井平台费用高，经济性较差。

3、因此，亟需一种能够防止侧翻的钻探平台，能够在较大波浪条件下保持平稳，以更好地抵抗外部力量和不稳定因素，减少侧翻的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种防侧翻浮筒式钻探平台，能够在较大波浪条件下保持平稳，减少侧翻的风险，从而保护工作人员和设备的安全。

2、根据本发明一些实施例的防侧翻浮筒式钻探平台，包括框架，框架具有长轴和短轴；漂浮机构，漂浮机构设置在框架的底部，漂浮机构包括多个固定漂浮箱，多个固定漂浮箱沿长轴延伸方向均布；多个定位机构，多个定位机构均与框架连接，多个定位机构沿框架的边缘均布，定位机构用于固定框架在水上的位置；防侧翻机构，防侧翻机构设置在漂浮机构上，防侧翻机构用于防止框架沿短轴方向侧翻，防侧翻机构包括控制系统、若干水平感应组件和若干平衡组件，感应组件的数量与平衡组件的数量对应，每个水平感应组件均与至少一个平衡组件连接，若干水平感应组件均设置在框架上，若干水平感应组件沿长轴方向均布，所有的水平感应组件均与控制系统连接，水平感应组件用于向控制系统反应框架的倾斜状态，若干平衡组件设置在框架上，若干平衡组件沿长轴方向均布，所有的平衡组件与控制系统连接，平衡组件用于保持框架的稳定；动力机构，动力机构设置在框架上，动力机构用于驱动框架在水面上移动。

3、根据本发明实施例的防侧翻浮筒式钻探平台，至少具有如下有益效果：利用多组水平感应组件和平衡组件的模块化布置方式，将框架重量进行划分，当水面上的起浪使框架的一端倾斜下沉时，水平感应组件将框架的水平状态反馈至控制系统，控制系统接收信号，并控制平衡组件实现框架重量的分段调节，从而达到调整框架重心的目的，扩大了模块化设计的优势的同时提高调节的容错率，由此提供更高的稳定性，提高框架的抗风浪能力，降低勘探工程的操作风险。

4、根据本发明的一些实施例，每个固定漂浮箱均开设有注水口，注水口用于控制固定漂浮箱的水位。

5、根据本发明的一些实施例，水平感应组件包括：阻挡件，阻挡件设置在框架上；两个滑轨，两个滑轨对称设置在阻挡件的两端，滑轨沿短轴方向延伸；第一移动件，第一移动件的数量与滑轨相同，每个滑轨均对应设置有一个第一移动件，第一移动件与对应的滑轨滑动连接。

6、根据本发明的一些实施例，滑轨倾斜设置，滑轨与阻挡件连接的一端低于另一端。

7、根据本发明的一些实施例，平衡组件包括：第一水泵，第一水泵设置在框架上，第一水泵与控制系统连接；第二水泵，第二水泵设置在框架上，第二水泵与控制系统连接；两个调节漂浮箱，两个调节漂浮箱对称设置在固定漂浮箱的两端，两个调节漂浮箱择一与第一水泵的输入端和第二水泵的输出端连接，另一个与第一水泵的输出端和第二水泵的输入端连接；压力感应器，压力感应器与滑轨的数量对应，每个滑轨上均设置有一个压力感应器，压力感应器位于滑轨上远离阻挡件的一端，所有的压力感应器均与控制系统连接，当框架的一端因倾斜下沉时，下沉一侧的第一移动件沿着滑轨向下移动，直至第一移动件与压力感应器相抵，压力感应器向控制系统传递信号，使控制系统通过第一水泵和第二水泵控制调节漂浮箱的重量，从而使得框架保持平衡。

8、根据本发明的一些实施例，水平感应组件还包括第二移动件，第二移动件的数量与滑轨相同，每个滑轨均对应设置有一个第二移动件，每个滑轨上的第二移动件均位于第一移动件靠近阻挡件的一侧，第二移动件与对应的滑轨滑动连接，第二移动件与滑轨之间的摩擦系数大于第一移动件与滑轨之间的摩擦系数，当框架的一端持续下沉时，第二移动件沿着滑轨向下移动，直至与第一移动件相抵，压力感应器向控制系统传递信号，使控制系统加快调节漂浮箱重量的调节速度。

9、根据本发明的一些实施例，定位机构包括：固定定位组件，固定定位组件与框架固定连接，固定定位组件用于固定连接框架和岩土层；活动定位组件，活动定位组件与框架活动连接，活动定位组件用于活动连接框架和岩土层；控制组件，控制组件与固定定位组件连接，控制组件用于驱动固定定位组件运作。

10、根据本发明的一些实施例，固定定位组件包括定位管和液压缸，定位管竖直设置，液压缸与框架固定连接，液压缸与定位管传动连接，液压缸能够驱动定位管插入岩土层中。

11、根据本发明的一些实施例，活动定位组件包括锚和锚绳，锚通过锚绳与框架连接。

12、根据本发明的一些实施例，控制组件包括：油箱，油箱设置在框架上；泵体，泵体设置在框架上；第一油管，第一油管的输入端与泵体连通，输出端与液压缸连通，第一油管上设置有排油单向阀；第二油管，第二油管的输入端与油箱连通，输出端与泵体连通，第二油管上设置有吸油单向阀；第三油管，第三油管的输入端与第一油管连通，输出端与油箱连通，第三油管的输入端位于排油单向阀与第一油管的输出端之间，第三油管上设置有放油阀。

13、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，每个所述固定漂浮箱(210)均开设有注水口(211)，所述注水口(211)用于控制所述固定漂浮箱(210)的水位。

3.根据权利要求1所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述水平感应组件(410)包括：

4.根据权利要求3所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述滑轨(412)倾斜设置，所述滑轨(412)与所述阻挡件(411)连接的一端低于另一端。

5.根据权利要求3所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述平衡组件(420)包括：

6.根据权利要求5所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述水平感应组件(410)还包括第二移动件(414)，所述第二移动件(414)的数量与所述滑轨(412)相同，每个所述滑轨(412)均对应设置有一个所述第二移动件(414)，每个所述滑轨(412)上的所述第二移动件(414)均位于所述第一移动件(413)靠近所述阻挡件(411)的一侧，所述第二移动件(414)与对应的所述滑轨(412)滑动连接，所述第二移动件(414)与所述滑轨(412)之间的摩擦系数大于所述第一移动件(413)与所述滑轨(412)之间的摩擦系数，当所述框架(100)的一端持续下沉时，所述第二移动件(414)沿着所述滑轨(412)向下移动，直至与所述第一移动件(413)相抵，所述压力感应器(422)向所述控制系统传递信号，使所述控制系统加快所述调节漂浮箱(421)重量的调节速度。

7.根据权利要求4所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述定位机构(300)包括：

8.根据权利要求7所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述固定定位组件(310)包括定位管(311)和液压缸(312)，所述定位管(311)竖直设置，所述液压缸(312)与所述框架(100)固定连接，所述液压缸(312)与所述定位管(311)传动连接，所述液压缸(312)能够驱动所述定位管(311)插入岩土层中。

9.根据权利要求7所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述活动定位组件(320)包括锚(321)和锚绳(322)，所述锚(321)通过锚绳(322)与所述框架(100)连接。

10.根据权利要求8所述的防侧翻浮筒式钻探平台，其特征在于，所述控制组件(330)包括：

技术总结本发明公开了一种防侧翻浮筒式钻探平台，属于浮筒式钻探平台技术领域，本防侧翻浮筒式钻探平台包括框架，框架具有长轴和短轴；漂浮机构，漂浮机构包括多个固定漂浮箱，多个固定漂浮箱沿长轴延伸方向均布；多个定位机构，定位机构用于固定框架在水上的位置；防侧翻机构，防侧翻机构设置在漂浮机构上，防侧翻机构用于防止框架沿短轴方向侧翻，防侧翻机构包括控制系统、若干水平感应组件和若干平衡组件；动力机构，动力机构用于驱动框架在水面上移动。本发明能够当将框架的水平状态反馈至控制系统，并通过调节框架的局部重量，达到调整框架重心的目的，以提供更高的稳定性，从而提高框架的抗风浪能力，降低勘探工程的操作风险。技术研发人员：汪坤,覃益官,袁冰,刘文珍,陈莹,李毅,邝立信,吴泳腾,冯国栋,何文轩,蔡瑞耀,李昌蜓,冯福庆受保护的技术使用者：中铁建港航局集团勘察设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9