海底管线是保证油气田正常运转的生命线,从1950s年第一条海底管道的铺设以来,随着海上油气田开发的不断深入,对管道铺设水深的要求也在不断增加。尽管从世界范围来看,海底管线铺设已经达到接近3000m,但我国的现状仍然停留在水深小于150m的情况。为了开发我国南海丰富的深水油气资源,发展深水管道铺设技术就成了我国当前海洋技术的重点之一。托管架为S型铺设中的关键设备,其主要作用是控制管道脱离船体的曲率,研究适用于深水的托管架,对于提升铺设水深、铺设速度、铺设安全都有很大的影响。本文通过对S型铺设原理的分析,归纳了托管架的概念设计中主要参数关系,给出了托管架设计流程,详述了托管架详细设计的步骤和方法,并以DPV7500铺管船的托管架为例,使用ABAQUS建立了有限元模型,对托管架进行了验证计算。最后,在结合数值计算结果的基础上提出了针对托管架的现场监测方案以及室内标定实验方案。