用于將多個基礎元件安裝在水下地層中的基盤和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于將多個基礎元件相對于彼此安裝在水下地層中的基盤(1)，所述基礎元件尤其是錨樁(A)，所述基盤包括：至少一個引導件(4)，所述引導件用于在將基礎元件驅(qū)動到海床中期間沿著引導方向引導基礎元件；框架(2)，所述框架包括用于沿著引導方向的橫向方向保持所述引導件(4)的保持構(gòu)件(3)?；P(1)還包括校平機構(gòu)(7)，所述校平機構(gòu)用于當將所述框架(2)放置在海床(5)時將框架相對于海床校平。引導件能夠沿著所述引導方向相對于保持構(gòu)件(3)自由移動。
【專利說明】用于將多個基礎元件安裝在水下地層中的基盤和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于將多個基礎元件相對于彼此安裝在水下地層中的基盤，所述基礎元件尤其是錨樁，所述基盤包括:至少一個引導件，所述引導件用于在將基礎元件驅(qū)動到海床中期間沿著引導方向引導基礎元件；和框架，所述框架包括保持構(gòu)件，所述保持構(gòu)件用于沿著引導方向的橫向方向保持所述引導件。

【背景技術】
[0002]從同一 申請人:的歐洲專利申請EP 2 402 511已知了這種基盤。已知的基盤適于在基盤在海床上保持靜止不動的情況下將鋪粧安裝在預定地層中。因為在安裝鋪粧之后，基盤被升舉到已安裝好的樁的從海床向上伸出的端部并且運動到下一個安裝地點，所以可再次使用基盤來將其它基礎元件安裝在其它地點。已安裝好的錨樁可以接收作為風力渦輪機的底架的套，例如三角形套。
[0003]GB2467842涉及一種支撐結(jié)構(gòu)，所述支撐結(jié)構(gòu)可安裝在海床或者河床中。在將支撐結(jié)構(gòu)永久性錨固到海床或者河床上所需的操作之前和期間，支撐結(jié)構(gòu)能夠暫時自立在海床或者河床上。這種支撐結(jié)構(gòu)可以包括多個可調(diào)節(jié)的支撐結(jié)構(gòu)支腳單元，所述支撐結(jié)構(gòu)支腳單元適于接收并且定位陷入海床中的樁。每個支腳單元均是可調(diào)節(jié)的，使得可將支撐結(jié)構(gòu)設定至相對于海床的所需水平取向。用于引導樁的引導件聯(lián)接到可調(diào)節(jié)的支腳單元，或者在支撐結(jié)構(gòu)中具有固定的位置?？梢杂谜辰Y(jié)材料將樁灌漿在合適位置中。作為基盤的替代方案，支撐結(jié)構(gòu)被錨固到海床或者河床中。
[0004]GB2469190涉及一種諸如用于將渦輪機安裝在水中的柱或者樁。在具有鉆機的平臺上可以通過絞盤將支柱從水面船舶降低至湖床、海床或者河床上，所述鉆機具有經(jīng)由管纜連接到船舶的操作連接件。在旋轉(zhuǎn)式鉆井驅(qū)動裝置將樁/柱豎直旋擰到地層中之前，伸縮腿將平臺調(diào)節(jié)至水平位置。鉆井單元和引導管可以相對于平臺運動，以便在被收回到水面船舶之前進一步旋擰樁，從而將樁留在原位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種進行了進一步改進的基盤。
[0006]通過根據(jù)本發(fā)明的基盤來實現(xiàn)所述目的，所述基盤包括校平機構(gòu)，所述校平機構(gòu)用于當框架位于海床上時相對于海床校平框架，并且其中，引導件能夠沿著引導方向相對于保持構(gòu)件自由移動。
[0007]由于這種特征，根據(jù)本發(fā)明的基盤提供了在不會與海床脫離接觸的情況下豎直地定位引導件的機會。因為引導件能夠相對于保持構(gòu)件自由移動，所以例如在傾斜的海床上校平框架時，框架可以將引導件推動至期望的豎直位置。在這種情況中，不必應用其它動力工具來使得引導件相對于保持構(gòu)件運動。
[0008]引導件可以設置有懸置元件，其中，調(diào)整引導件和保持構(gòu)件使得在提升框架時保持構(gòu)件相對于引導件向上移動，直到保持構(gòu)件接觸引導件的懸置元件為止，從而也提升引導件。在這個實施例中，例如在將基盤從船舶運送到海床的情況中，懸置元件可以承擔暫時鎖定裝置的功能，這是因為在支撐框架時引導件可借助于懸置元件從保持構(gòu)件懸吊下來。作為懸置元件的替代方案或者附加方案，基盤可以包括可替代的用于將引導件相對于保持構(gòu)件鎖定在預定相互位置中的鎖定裝置。在實際的實施例中，懸置元件包括俘獲環(huán)，而保持構(gòu)件具有環(huán)繞引導件的圓筒形上端部，其中，俘獲環(huán)的直徑大于保持構(gòu)件的上端部的直徑。
[0009]引導件可包括用于在驅(qū)動期間環(huán)繞基礎元件的套筒。優(yōu)選地，引導件包括隔音套筒，這是因為這在將基礎元件驅(qū)動到海床期間減小了水下噪音輸入。
[0010]校平機構(gòu)可以至少包括可膨脹包，所述可膨脹包安裝在框架的底部部分處。通過流體(即，液體或者氣體)可以使可膨脹包膨脹。在離岸條件下，通過使用海水進行膨脹是優(yōu)選的。可膨脹包優(yōu)選地設置有用于保護可膨脹包的外護罩。校平機構(gòu)可以位于與保持構(gòu)件和引導件相距一段距離的位置處。
[0011]在實際實施例中，保持構(gòu)件包括兩個對準的環(huán)，所述兩個對準的環(huán)彼此間隔開并且環(huán)繞引導件。在這種情況中，環(huán)的中心線基本一致。引導件可以在保持構(gòu)件上方延伸，但是通常所述引導件的長度的最小部分將在保持構(gòu)件上延伸，例如，小于其長度的25%。
[0012]在可替代的實施例中，框架包括:至少兩個第一環(huán)，所述兩個第一環(huán)圍繞框架的中心軸線相距一角距離；和旋轉(zhuǎn)裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置用于使得第二環(huán)在第一環(huán)的各角位置之間旋轉(zhuǎn)，使得用于保持套筒狀引導件的暫時保持構(gòu)件可形成在每一個相應角位置處。這意味著可形成包括第一環(huán)中的一個和第二環(huán)的第一暫時保持構(gòu)件和包括第一環(huán)中的另一個和第二環(huán)的第二暫時保持構(gòu)件。在這個實施例中，在將基礎元件驅(qū)動到海床期間，在引導基礎元件之后且在形成第二保持構(gòu)件之前，可能從第一暫時保持構(gòu)件移除引導件。
[0013]本發(fā)明還涉及一種通過如上所述的基盤安裝多個基礎元件的方法，其中，將包括引導件的框架放置在海床上，在此之后，借助于校平機構(gòu)校平框架。校平行為將使得框架相對于海床運動至保持構(gòu)件將引導件保持在豎直位置中的位置。因為引導件能夠相對于保持構(gòu)件自由移動，所以在校平行為期間引導件可自動抵達期望的豎直位置中。
[0014]在通過將基礎元件插入到對應引導件并且將它們驅(qū)動到海床中來安裝基礎元件之后，可將包括引導件的基盤升舉到已安裝好的基礎元件的在地層上方延伸的端部上方并且運動到用于安裝多個基礎元件的另一處地點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]在下文將參照非常示意性地示出了本發(fā)明的實施例的附圖來描述本發(fā)明。
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的基盤的一個實施例的透視圖；
[0017]圖2是當從上方觀察時局部切除圖示出的與圖1類似的視圖；
[0018]圖3是與圖1類似的視圖，但是示出了根據(jù)本發(fā)明的基盤的一個可替代實施例；
[0019]圖4是當從上方觀察時與圖1類似的局部切除圖示出的視圖。

【具體實施方式】
[0020]圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的基盤I的一個實施例。基盤I包括框架2，所述框架2具有四個保持構(gòu)件3，用于保持相應的引導件4。保持構(gòu)件3中的每一個均包括用于保持引導件4的下環(huán)和上環(huán)。見圖2，引導件4用于在驅(qū)動期間引導諸如錨樁A的基礎元件。在圖1和圖2示出的實施例中，基盤I包括四個引導件4，所述四個引導件4由在驅(qū)動期間環(huán)繞錨樁A的中空筒體或者套筒形成。引導件4中的每一個均具有沿著筒體的中心線延伸的引導方向。在實踐中，引導方向大體豎直，這是因為最期望豎直地安裝錨樁A。
[0021]基盤I的保持構(gòu)件3借助于框架2相對于彼此固定，以使得可將多根錨樁A以預定模式驅(qū)動到海床5中。所示實施例的引導件4的中心線從上方觀察時相當于正方形，但是根據(jù)必須放置到此后安裝的錨樁A上的護套的結(jié)構(gòu)，也可以想到不同的形狀和尺寸。
[0022]在從水面船舶(未示出)將基盤I安裝到海床5上之后，將錨樁A運送到基盤并且插入到引導件4中。借助于液壓驅(qū)動器6 (例如IHC液動錘)將錨樁A中的每一根驅(qū)動到海床5中，所述液壓驅(qū)動器連接到水面船舶的甲板上的動力單元。圖1示出了四個驅(qū)動器6，但是可以想到使用更少的驅(qū)動器6，使得一個驅(qū)動器6將多于一根錨樁A驅(qū)動到海床5中。在圖1和圖2示出的實施例中，引導件4中的每一個均設置有消音套筒，所述消音套筒在驅(qū)動期間環(huán)繞錨樁A。這減小了從驅(qū)動器6輸入到周圍海水中的噪音輸入。這種消音套筒可以是如在EP 2 402 511中描述的類型。應當注意的是，在消音套筒的情況中，引導件4的長度至少與錨樁A的長度相等，例如可以是30-50m。
[0023]圖1圖解了當基盤I擱置在海床5上時引導件4伸出水面的情況，但是在可替代的實施例中，每一個弓丨導件4中的長度可以使得它們?nèi)匀槐３痔幱诤Ｆ矫嫦路健?br> [0024]此外，基盤I設置有校平機構(gòu)，所述校平機構(gòu)用于將框架2相對于海床5校平，以能夠形成引導件4的豎直位置。如圖1和圖2所示的實施例中的校平機構(gòu)包括四個可膨脹包7。可膨脹包7布置成相互間隔開一段距離并且安裝到框架2的底部部分。可膨脹包7可彼此獨立地膨脹，以便例如當海床在放置基盤I的位置處傾斜時將框架2相對于海床5校平。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，引導件4能夠相對于它們對應的保持構(gòu)件3沿著引導方向自由移動。在圖1和圖2示出的實施例中，引導件4可在它們的相應保持構(gòu)件3的對應環(huán)內(nèi)滑動。當將基盤I放置到海床5上時，引導件4也可以擱置在海床5上。如果借助于可膨脹包7校平框架2，則將相應地校平保持構(gòu)件3。因為引導件4能夠相對于相應的保持構(gòu)件3自由移動，所以能夠自動使引導件4豎直定位，而引導件4保持處于海床5上。這對于在將錨樁A驅(qū)動到海床5中期間使聲音傳播最小化而言是理想的。
[0026]圖1和圖2示出了各引導件4中均設置有懸置元件，在這種情況中為俘獲環(huán)8。俘獲環(huán)8附接到引導件4，并且俘獲環(huán)的外徑大于對應保持構(gòu)件3的上環(huán)的內(nèi)徑。結(jié)果，在提升框架2時，例如在已經(jīng)將錨樁A驅(qū)動到海床5之后從海床5提升框架2時，保持構(gòu)件3相對于引導件4向上移動，直到保持構(gòu)件3的上環(huán)將相應引導件4支撐在俘獲環(huán)8處。另一方面，在將包括引導件4的框架2放置到海床5上的不同地點處時，在框架2接觸海床之前引導件4將接觸海床5，使得保持構(gòu)件3因而相對于相應引導件4向下移動，直到框架2也接觸海床5為止。在后述行為期間，俘獲環(huán)8和對應保持構(gòu)件3之間將相互脫離開。在引導件4的位于俘獲環(huán)8下方的長度大于保持構(gòu)件3的上環(huán)與俘獲環(huán)8相接觸的上接觸表面和框架2的接觸海床5的底部之間的距離的情況下，可實現(xiàn)這種狀態(tài)。
[0027]在接下來的步驟中，可借助于使可膨脹包7膨脹來校平框架2，使得俘獲環(huán)8可以保持與對應的保持構(gòu)件3不接觸。因此，在校平期間，引導件4能夠相對于對應保持構(gòu)件3自由移動。在這種情況中，俘獲環(huán)8用于運送引導件4連同框架2。實際上，它們形成了用于將引導件4相對于保持構(gòu)件暫時鎖定的鎖定裝置。
[0028]可替代地，這至少在可膨脹包7的膨脹狀態(tài)中，引導件4的位于俘獲環(huán)8下方的長度可以比保持構(gòu)件3的上環(huán)與俘獲環(huán)8相接觸的上接觸表面和可膨脹包7的底部之間的距離短。這意味著在膨脹狀態(tài)中，引導件4相對于海床5是自由的，使得在校平框架2期間，當引導件4從保持構(gòu)件3的相應上環(huán)懸吊下來時將自動獲得豎直姿態(tài)。如果引導件4在使可膨脹包7膨脹期間與海床5脫離接觸，則在傾斜海床5處校平框架2的情況中將消除海床5作用在引導件4上的水平力。
[0029]圖1和圖2示出的基盤I的實施例包括四個保持構(gòu)件3，所述四個保持構(gòu)件3環(huán)繞框架2的中心軸線位于等角度位置處，但是可以想到不同數(shù)量的保持構(gòu)件3。
[0030]此外，基盤I設置有聯(lián)接構(gòu)件9，所述聯(lián)接構(gòu)件用于將保持構(gòu)件3的環(huán)聯(lián)接到框架2的支架。聯(lián)接構(gòu)件9可以設置有便捷配件，以便能夠快速地用不同尺寸的環(huán)替換環(huán)或者將另外的桿引入到環(huán)和框架2的支架之間，以增加框架2的中心軸線和保持件3之間的距離。還可能的是，聯(lián)接構(gòu)件9包括彈簧和/或阻尼功能，以減小從驅(qū)動器6傳遞至框架2的振動。
[0031]圖3和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的基盤I的一個可替代實施例。在這些附圖中，與圖1和圖2中的附圖標記相同的附圖標記現(xiàn)在用于表不對應零件。在圖3和圖4的實施例中，框架2包括三個第一環(huán)3A，所述三個第一環(huán)3A環(huán)繞框架2的中心軸線位于等角度位置處?？蚣?還設置有旋轉(zhuǎn)裝置10，在這種情況中，為能夠圍繞框架2的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的水平桿。第二環(huán)3B安裝在桿的端部處。旋轉(zhuǎn)裝置10能夠使得第二環(huán)3B在第一環(huán)3A的各角位置之間旋轉(zhuǎn)。在這種情況中，第二環(huán)3B基本與第一環(huán)3A相同，但是在一個替代實施例中也可以不同。
[0032]圖4示出了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中，第二環(huán)3B在基盤I的左側(cè)處轉(zhuǎn)動到第一環(huán)3A上方，這使得兩個環(huán)3A、3B沿著向上方向?qū)什⑶揖哂幸恢碌闹行妮S線。因此，在基盤I的側(cè)部處，形成有用于保持引導件4的暫時保持構(gòu)件3A、3B。在這種狀態(tài)中，錨樁A可插入暫時保持構(gòu)件3A、3B中。在將錨樁A驅(qū)動到海床中并且可從暫時保持構(gòu)件3A、3B移除引導件4之后，旋轉(zhuǎn)裝置10可旋轉(zhuǎn)成使得第二環(huán)3B位于另一個第一環(huán)3A上方并且與該另一個第一環(huán)3A對準，以便形成可放置引導件4的下一個暫時保持構(gòu)件3A、3B。
[0033]實際上，如圖3和圖4所示的基盤I僅僅需要一個驅(qū)動器6和一個引導件4。在安裝錨樁A之后，將提升基盤I到已安裝好的基礎元件的在地層上方延伸的端部并且運動到可安裝其它錨樁A的另一個地點。
[0034]如圖3和圖4所示的基盤I可形成三個暫時保持構(gòu)件3A、3B，但是用于形成更多或者更少的暫時保持構(gòu)件的基盤也是可能的。
[0035]根據(jù)上述內(nèi)容，清晰的是，根據(jù)本發(fā)明的基盤提供了一種在非平坦的海床上易于進行校平的簡單基盤。
[0036]本發(fā)明并不局限于附圖中所示出的和在上文所描述的實施例，而是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以以不同的方式改變。例如，可能的是，保持構(gòu)件包括單個圓筒形構(gòu)件以替代兩個對準的環(huán)。校平裝置可以包括可替代的提升裝置，諸如液壓缸或類似物。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將多個基礎元件相對于彼此安裝在水下地層中的基盤(I)，所述基礎元件尤其是錨樁(A)，所述基盤包括:至少一個引導件(4)，所述引導件用于在將所述基礎元件驅(qū)動到海床中期間沿著引導方向引導所述基礎元件；框架(2)，所述框架包括用于沿著所述引導方向的橫向方向保持所述引導件(4)的保持構(gòu)件(3);和校平機構(gòu)(7)，所述校平機構(gòu)用于當將所述框架(2)放置在海床(5)上時相對于所述海床校平所述框架，其中，所述引導件(4)能夠沿著所述引導方向相對于所述保持構(gòu)件(3)自由移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基盤(I)，其中，所述引導件(4)設置有懸置元件(8)，所述引導件(4)和所述保持構(gòu)件(3)適于使得當提升所述框架(2)時，所述保持構(gòu)件(3)相對于所述引導件(4)向上移動，直到所述保持構(gòu)件(3)接觸所述引導件(4)的所述懸置元件(8)為止，從而也提升所述引導件(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基盤(I)，其中，所述引導件(4)包括套筒，所述套筒用于在驅(qū)動期間環(huán)繞所述基礎元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的基盤(I)，其中，所述懸置元件包括俘獲環(huán)(8)，所述保持構(gòu)件(3)具有環(huán)繞所述引導件(4)的圓筒形上端部，其中，所述俘獲環(huán)(8)的直徑大于所述保持構(gòu)件(3)的所述上端部的直徑。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述引導件(4)包括隔聲套筒。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述校平機構(gòu)包括至少一個可膨脹包(7)，所述可膨脹包安裝在所述框架(2)的底部部分處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基盤(1)，其中，所述可膨脹包(7)設置有用于保護所述可膨脹包(X)的外護罩。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述基盤(I)包括鎖定裝置，所述鎖定裝置用于將所述引導件(4)相對于所述保持構(gòu)件(3)鎖定。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述保持構(gòu)件(3)包括兩個對準環(huán)，所述兩個對準環(huán)定位成彼此相距一段距離并且環(huán)繞所述引導件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述基盤(I)包括三個或四個保持構(gòu)件(3)，所述三個或四個保持構(gòu)件包括圍繞所述框架(2)的中心軸線處于等角度位置處的對應引導件(4)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)，其中，所述框架(2)包括:至少兩個第一環(huán)(3A)，所述第一環(huán)圍繞所述框架(2)的中心軸線以一角度距離間隔開；和旋轉(zhuǎn)裝置(10)，所述旋轉(zhuǎn)裝置用于使得第二環(huán)(3B)在所述第一環(huán)(3A)的所述角位置之間旋轉(zhuǎn)，使得在所述相應的角位置中的每一個角位置處能夠形成用于保持套筒狀引導件(4)的暫時保持構(gòu)件(3A、3B)，因此第一暫時保持構(gòu)件(3A、3B)包括所述第一環(huán)(3A)中的一個和第二環(huán)(3B)，第二暫時保持構(gòu)件(3A、3B)包括第一環(huán)(3A)中的另一個和第二環(huán)(3B)。
12.一種通過根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的基盤(I)將多個基礎元件相對于彼此安裝在水下地層中的方法，所述基礎元件尤其是錨樁(A)，其中，將包括引導件(4)的框架(2)放置在海床(5)上，此后，借助于校平機構(gòu)(7)來校平所述框架(2)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在安裝所述基礎元件之后，將包括引導件(4)的基盤(I)提升到已安裝好的基礎元件的在地層上方延伸的端部之上并且運動到用于安裝多個基礎元件的另一個地點。
【文檔編號】E02D13/04GK104204361SQ201380014744
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】H·G·A·范韋塞姆 申請人:Ihc荷蘭Ie有限公司