打捞气囊束缚装置及打捞气囊绑扎方法与流程

1.本发明涉及沉船打捞技术领域，具体而言一种打捞气囊束缚装置及一种打捞气囊绑扎方法。


背景技术：

2.气囊产品因其方便耐用、便于收放、造价低廉等特点被广泛应用于船舶上排、下水行业、船舶配套、海洋工程等领域，随着打捞技术和工艺的不断发展创新，气囊作为一种打捞装备被应用于救助打捞工程中，在其他大型打捞装备无法使用或无法提供充足浮力的情况下，可以将气囊绑扎固定在船舷外提供外浮力，或将气囊放置于沉船舱室内提供内浮力，在搁浅船舶救助打捞中，可以将气囊布置在搁浅船船底辅助搁浅船舶出浅。
3.在气囊的使用过程中通常会出现以下几个问题：一是气囊在充气过程中随着体积不断膨胀，遇到锋利的快口、尖锐结构时容易发生破裂和穿刺风险，导致气囊报废失效；二是气囊在充气过程中的姿态难以有效控制，受到其绑扎方式及充气前姿态影响，容易出现气体局部集中、气囊无法均匀膨胀从而导致局部浮力过大、气囊挣脱绑扎的情况；三是气囊在充气过程中运动轨迹难以有效控制，随着气囊不断膨胀在浮力作用下产生加速度，仅通过简单绑扎固定难以对其运动轨迹进行有效约束和控制，容易出现气囊失控的情况，导致气囊布置失效；四是气囊与被打捞物不易连接固定，因其完全充气后线性变化较大且气囊表面没有生根点，仅靠绳索等柔性材料进行绑扎固定容易出现气囊挣脱绑扎的情况。
4.针对以上问题，目前常用的解决方案是使用一种网套结构，此种网套采用柔性材料并设有多个生根点，用以实现气囊与被打捞物的连接固定，同时能够对气囊进行束缚，控制气囊运动轨迹。但在实际使用中没有解决气囊穿刺、划破风险的问题，没有解决气囊充气过程中膨胀不均匀的问题，同时柔性材料具有较大张力，不能有效控制气囊的运动轨迹。


技术实现要素：

5.根据上述技术问题，而提供一种打捞气囊束缚装置及一种打捞气囊绑扎方法，用以高效、安全的使用气囊进行救助打捞作业。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种打捞气囊束缚装置，所述束缚装置采用桁架网箱结构，结构整体呈长方体，结构采用不完全封闭形式，底面未封闭，其余面采用桁架封闭；打捞气囊绑扎于所述束缚装置内，且所述打捞气囊完全充气后与所述束缚装置之间的空隙不大于1m。
8.优选地，所述束缚装置的桁架梁采用q345h型钢，桁架梁之间采用焊接的方式进行固定。
9.优选地，所述束缚装置的左右两个端面呈正方形。
10.本发明还提供一种打捞气囊绑扎方法，包括以下步骤：
11.s1、将未充气的打捞气囊完全展开平铺，放置于所述束缚装置内部；
12.s2、将所述打捞气囊的中段部分贴近所述束缚装置的顶面，所述打捞气囊的两端
部分呈自然下垂；
13.s3、使用棕绳将所述中段部分捆绑在所述束缚装置的顶面上；
14.s4、使用钢丝绳将所述两端部分的法兰盘分别与所述束缚装置两个端面连接并收紧钢丝绳。
15.优选地，所述打捞气囊布置于所述束缚装置的中心位置。
16.优选地，步骤s2中所述中段部分的长度至少为所述打捞气囊的总长的2/3，两个所述两端部分的长度相等。
17.优选地，步骤s3中所述棕绳的直径至少为20mm，所述棕绳的数量不少于8道且均匀布置，捆绑时使所述打捞气囊距离所述束缚装置的顶面的距离不大于50cm。
18.优选地，步骤s4中所述钢丝绳的直径至少为16mm，钢丝绳收紧后所述两端部分与所述中段部分所形成的夹角不小于135
°
。
19.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
20.桁架网箱结构具有更好的结构强度和稳定性，能够有效的控制气囊在充气过程中的运动轨迹，防止出现气囊失控的情况；
21.桁架梁之间的交汇点可以提供充足的绑扎生根点，便于气囊的绑扎固定；
22.桁架网箱结构可以通过焊接的形式与被打捞物连接固定，解决了气囊与被打捞物连接不牢靠的问题。
23.打捞气囊的中段部分拱起、两端部分下垂的姿态可以使打捞气囊在充气过程中中段部分首先充气并均匀膨胀，能够有效防止气体局部集中导致局部应力过大导致出现挣脱绑扎的情况；
24.打捞气囊中段部分贴近束缚装置顶面，在气囊充气过程中中段部分首先膨胀，膨胀后气囊中段部分与束缚装置的顶面接触并产生相互作用力，在相互作用力的影响下可以有效控制气囊姿态和运动轨迹；
25.使用棕绳进行绑扎固定操作简便，打捞气囊充气膨胀后棕绳受到向外的张力，达到破断力后棕绳破断，气囊继续膨胀，既对气囊进行了有效绑扎固定，同时减少了潜水员水下解绑的工作量；
26.打捞气囊的两端部分与中段部分呈135
°
夹角，可以使气体首先集中在打捞气囊的中段部分，同时避免了因打捞气囊折叠部分空间狭小导致气体首先聚集在下垂两端，有效控制了气囊膨胀时的状态。
27.基于上述理由本发明可在沉船打捞等领域广泛推广。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
29.图1为本发明实施例1和2中打捞气囊位于束缚装置中结构示意图。
30.图2为本发明实施例1和2中打捞气囊束缚装置结构示意图。
31.图3为本发明实施例1和2中打捞气囊结构示意图。
32.1、气囊束缚装置；2、打捞气囊；3、棕绳；4、钢丝绳；5、端面；6、底面；7、顶面；8、桁架梁；9、中段部分；10、两端部分；11、法兰盘。
具体实施方式
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
35.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
36.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
38.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
39.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
发明保护范围的限制。
40.实施例1
41.如图1～3所示，一种打捞气囊束缚装置，所述束缚装置1采用桁架网箱结构，其呈长方体，所述束缚装置1的左右两个端面5呈正方形，顶面7和两个侧壁均封闭，底面6未封闭；打捞气囊2绑扎于所述束缚装置1内，且所述打捞气囊2完全充气后与所述束缚装置1之间的空隙不大于1m。所述束缚装置1的桁架梁8采用q345h型钢，桁架梁8之间采用焊接的方式进行固定。
42.实施例2
43.如图1～3所示，一种打捞气囊绑扎方法，采用实施例1中的束缚装置1，包括以下步骤：
44.s1、将未充气的打捞气囊2完全展开平铺，放置于所述束缚装置1内部中心；
45.s2、使用起重机械辅助将所述打捞气囊2的中段部分9贴近所述束缚装置1的顶面7，所述打捞气囊2的两端部分10呈自然下垂；
46.s3、使用棕绳3绕过所述中段部分9下表面，并将棕绳3的两端固定在顶面7的桁架梁8交汇处；
47.s4、使用钢丝绳4将所述两端部分10的法兰盘11分别与所述束缚装置1两个端面5连接并收紧钢丝绳4。
48.所述打捞气囊2布置于所述束缚装置1的中心位置。
49.所述中段部分9的长度至少为所述打捞气囊2的总长的2/3，两个所述两端部分10的长度相等。
50.所述棕绳3的直径至少为20mm，所述棕绳3的数量不少于8道且均匀布置，捆绑时使所述打捞气囊2距离所述顶面7的距离不大于50cm。
51.所述钢丝绳4的直径至少为16mm，钢丝绳4收紧后所述两端部分10与所述中段部分9所形成的夹角不小于135
°
。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种打捞气囊束缚装置，其特征在于，所述束缚装置采用桁架网箱结构，其呈长方体，且底面未封闭；打捞气囊绑扎于所述束缚装置内，且所述打捞气囊完全充气后与所述束缚装置之间的空隙不大于1m。2.根据权利要求1所述的一种打捞气囊束缚装置，其特征在于，所述束缚装置的桁架梁采用q345h型钢，桁架梁之间采用焊接的方式进行固定。3.根据权利要求1所述的一种打捞气囊束缚装置，其特征在于，所述束缚装置的左右两个端面呈正方形。4.一种打捞气囊绑扎方法，采用权利1-3任一权利要求所述的打捞气囊束缚装置，其特征在于，包括以下步骤：s1、将未充气的打捞气囊完全展开平铺，放置于所述束缚装置内部；s2、将所述打捞气囊的中段部分贴近所述束缚装置的顶面，所述打捞气囊的两端部分呈自然下垂；s3、使用棕绳将所述中段部分捆绑在所述束缚装置的顶面上；s4、使用钢丝绳将所述两端部分的法兰盘分别与所述束缚装置两个端面连接并收紧钢丝绳。5.根据权利要求4所述的一种打捞气囊绑扎方法，其特征在于：所述打捞气囊布置于所述束缚装置的中心位置。6.根据权利要求4所述的一种打捞气囊绑扎方法，其特征在于：步骤s2中所述中段部分的长度至少为所述打捞气囊的总长的2/3，两个所述两端部分的长度相等。7.根据权利要求4所述的一种打捞气囊绑扎方法，其特征在于：步骤s3中所述棕绳的直径至少为20mm，所述棕绳的数量不少于8道且均匀布置，捆绑时使所述打捞气囊距离所述束缚装置的顶面的距离不大于50cm。8.根据权利要求4所述的一种打捞气囊绑扎方法，其特征在于：步骤s4中所述钢丝绳的直径至少为16mm，钢丝绳收紧后所述两端部分与所述中段部分所形成的夹角不小于135
°
。

技术总结
本发明提供了一种打捞气囊束缚装置及打捞气囊绑扎方法，束缚装置为底部未封闭的长方体桁架网箱结构，将未充气的打捞气囊平铺展开放置于束缚装置内部，气囊中段部分贴近束缚装置顶面，两端部分自然下垂，使用棕绳将中段部分捆绑在束缚装置顶面，使用钢丝绳将两端部分与束缚装置的两个端面连接，从而实现打捞气囊充气过程中运动轨迹和状态的控制，提高了可操作性，保障了作业安全。保障了作业安全。保障了作业安全。


技术研发人员：孙晨阳 邢思浩 于文亮 张伟 黄柱林 付成翔
受保护的技术使用者：交通运输部烟台打捞局
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/5/30