專利名稱：安裝水下支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通常伸出到海(或河)面之上的海床(或河床)安裝支承結(jié)構(gòu)的安裝。該支承結(jié)構(gòu)的一個(gè)可能的應(yīng)用是用于支承風(fēng)力或水流驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)、或者波能動(dòng)力裝置。具體地，本發(fā)明涉及支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)造方法及該支承結(jié)構(gòu)的安裝，而不考慮它們的用途。
背景技術(shù)：
雖然所述支承結(jié)構(gòu)通常伸出到將該支承結(jié)構(gòu)安裝在其中的海或河的表面之上，但是期望在安裝已完成之后，該支承結(jié)構(gòu)的上部可被移除，使得在這種情況下，支承結(jié)構(gòu)的剩余部分，即所謂的固定部件可以完全留在水下。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)置例如用于水下離岸海床安裝型渦輪設(shè)施的安裝支承結(jié)構(gòu)時(shí)，與該安裝相關(guān)的主要困難在于安裝這種設(shè)施所需的時(shí)間，因?yàn)楝F(xiàn)有的安裝模式涉及到使用大型安裝船，比如起重機(jī)駁船或千斤頂駁船出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)以完成基礎(chǔ)工作。實(shí)踐中，為了定位所述結(jié)構(gòu)必須需要這種船，但是這種船的冗長(zhǎng)的安裝時(shí)間不但導(dǎo)致每次安裝的很高的費(fèi)用， 而且減小了給定的船在給定的時(shí)間內(nèi)能夠完成的安裝數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能夠安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)的安裝方法及構(gòu)造，該支承結(jié)構(gòu)不管它們的期望用途如何都通常伸出到海面或河面之上，但是該支承結(jié)構(gòu)通常用于支承風(fēng)力或水流驅(qū)動(dòng)式渦輪機(jī)、或者波能動(dòng)力裝置。本發(fā)明的一個(gè)具體目的是提供一種設(shè)備，由此即使在不利的條件下、比如存在強(qiáng)水流或強(qiáng)波浪的可能性的條件下也能夠安裝該支承結(jié)構(gòu)，并且減小對(duì)安裝船到場(chǎng)的需求。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種需要被安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)的安裝方法，該安裝方法涉及到將該支承結(jié)構(gòu)構(gòu)造為在執(zhí)行將支承結(jié)構(gòu)永久地錨定至海床或河床所需的操作之前和全過(guò)程中能夠臨時(shí)地自站立在海床或河床中。便利地，支承結(jié)構(gòu)呈細(xì)長(zhǎng)柱的形式，用于支承水下型水力驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)和/或風(fēng)力驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。優(yōu)選地，支承結(jié)構(gòu)的安裝包括借助于樁或類似的錨定設(shè)備將該結(jié)構(gòu)錨定至海床或河床的步驟。優(yōu)選地，支承結(jié)構(gòu)結(jié)合有用于與支承結(jié)構(gòu)的支承底座單元相協(xié)作的多個(gè)錨定位置，并且其中，每個(gè)所述底座單元適于接收和定位支承結(jié)構(gòu)錨定樁或類似設(shè)備，所述支承結(jié)構(gòu)錨定樁或類似設(shè)備通過(guò)由支承結(jié)構(gòu)所支承的、用于使樁或類似設(shè)備能夠操作并下陷的設(shè)備驅(qū)動(dòng)/下陷到海床或河床內(nèi)。便利地，細(xì)長(zhǎng)柱狀支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為使其能夠下降至海床或河床，并且在使關(guān)聯(lián)樁下陷之前通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)單獨(dú)的床接合底座的位置進(jìn)行位置調(diào)節(jié)以顧及海床或河床的任何不平坦。如認(rèn)為必要，該方法能夠包括當(dāng)支承結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程期間由水流、波浪或風(fēng)移動(dòng)而處于與海床或河床的摩擦接觸不足的風(fēng)險(xiǎn)的情況下向結(jié)構(gòu)添加附加重物的步驟，從而維持其安裝周期。本發(fā)明的另外的方面提供了一種能夠安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)布置為足夠重，從而通過(guò)重到足以利用與海床的摩擦保持就位而臨時(shí)地自站立在海床或河床中，并且其中，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合有用于與位置可調(diào)節(jié)的海床或河床接合支承底座單元相協(xié)作的多個(gè)錨定位置，并且每個(gè)所述單元適于接收和定位支承結(jié)構(gòu)錨定樁，所述支承結(jié)構(gòu)錨定樁通過(guò)由支承結(jié)構(gòu)所支承的、用于使樁能夠操作并下陷的設(shè)備驅(qū)動(dòng)/下陷到海床或河床內(nèi)。在一優(yōu)選的構(gòu)造中，在支承結(jié)構(gòu)的頂部能夠設(shè)有臨時(shí)的附加結(jié)構(gòu)，所述附加結(jié)構(gòu)用于安裝/容納用于執(zhí)行使樁下陷所需的任意操作的工具，所述樁用于將支承結(jié)構(gòu)錨定至海床或河床。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，提供了一種能夠安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)，其中，所述支承結(jié)構(gòu)構(gòu)造為可自安裝結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵趯⒅С薪Y(jié)構(gòu)永久地錨定至海床或河床所需的操作的全過(guò)程中臨時(shí)地自站立。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，提供了一種用于安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)，所述支承結(jié)構(gòu)包括設(shè)有支承結(jié)構(gòu)支承底座單元的多個(gè)錨定位置；適于接收和定位預(yù)定數(shù)目的支承結(jié)構(gòu)錨定樁的設(shè)備；以及由支承結(jié)構(gòu)所支承的的設(shè)備，該設(shè)備用于使樁能夠操作并下陷，從而用于將支承結(jié)構(gòu)錨定至海床或河床。在一優(yōu)選的構(gòu)造中，每個(gè)所述底座單元與調(diào)節(jié)設(shè)備相關(guān)聯(lián)，該調(diào)節(jié)設(shè)備用于容許選擇地調(diào)節(jié)樁在其錨定位置中的定位。在一優(yōu)選的布置中，支承結(jié)構(gòu)結(jié)合有用于使得能夠安裝用以將支承結(jié)構(gòu)永久地固定至海床或河床的樁的工具，從而一旦支承結(jié)構(gòu)被正確地定位并將樁操作設(shè)備安裝在所述支承結(jié)構(gòu)上時(shí)就允許安裝支承結(jié)構(gòu)所涉及的支承結(jié)構(gòu)安裝船離開安裝區(qū)域。便利地，必要的設(shè)備可以在岸上進(jìn)行安裝，以使整個(gè)自安裝支承結(jié)構(gòu)能夠快速地下降到期望的位置，以便運(yùn)輸船能夠離開該地點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種具有至少一個(gè)底座組件的護(hù)套型支承結(jié)構(gòu)， 在該底座組件上，支承結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)固地站立在海床或河床上且支承結(jié)構(gòu)的上部足夠高而伸出到水面之上。便利地，在期望最終的支承結(jié)構(gòu)在水下的情況下，可以裝配有可移除上部，該可移除上部伸出到表面之上以用于支承結(jié)構(gòu)的安裝階段、并且其在安裝階段之后能夠隨即移除。便利地，利用安裝在船上的起重機(jī)來(lái)移除上部。在一優(yōu)選的構(gòu)造中，支承結(jié)構(gòu)設(shè)有三個(gè)或四個(gè)底座組件。優(yōu)選地，支承機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為使其能夠下降至海床或河床，被調(diào)整水平以顧及海床或河床的不平坦，以能夠通過(guò)鉆通每個(gè)底座組件、插入固定樁(pin-pile)并用灌漿將所述固定樁填塞就位而使每個(gè)底座組件固定至海床或河床。便利地，由安裝在護(hù)套型支承結(jié)構(gòu)的護(hù)套上的臨時(shí)結(jié)構(gòu)執(zhí)行鉆孔過(guò)程。
在支承結(jié)構(gòu)在其安裝周期期間其設(shè)施處于被水流、波浪或風(fēng)移動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，附加重物可以在安裝過(guò)程期間添加至臨時(shí)結(jié)構(gòu)以維持與海床或河床的足夠的摩擦，并且其中，在錨定的固定樁已被安裝以使支承結(jié)構(gòu)能夠相對(duì)于海床或河床不再移位之后，該附加重物可以與安裝設(shè)備一起移除。從上述，應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明提供了一種能夠安裝在海(或河)中的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為通過(guò)足夠重以利用與海床的摩擦保持就位而臨時(shí)地自站立，并且其具有工具以支承如下所需的設(shè)備該設(shè)備利用固定樁或能夠穿入海(或河)床的其他固定件經(jīng)與護(hù)套結(jié)構(gòu)成一體的管狀永久底座將該結(jié)構(gòu)永久地附接至海(或河)床。若必要，產(chǎn)生足夠的摩擦以防止移動(dòng)的額外重物可以臨時(shí)地提供為壓艙物，該壓艙物添加至結(jié)構(gòu)且在固定樁操作完成之后移除。因此，提供了一種具有護(hù)套基部的結(jié)構(gòu)，該護(hù)套基部具有一個(gè)或更多個(gè)永久的管狀底座，該管狀底座能夠從安裝在水平面上的平臺(tái)鉆入到海床或河床內(nèi)，并且固定樁可以插入到該管狀底座內(nèi)并用漿料灌注就位。特別地，所述結(jié)構(gòu)包括臨時(shí)底座部，該臨時(shí)底座部能夠調(diào)節(jié)高度且對(duì)準(zhǔn)以允許所述結(jié)構(gòu)在固定至海床或河床之前被調(diào)整水平，用于這樣做的力由液壓千斤頂、螺紋千斤頂或任意其他合適機(jī)構(gòu)提供。便利地，所述臨時(shí)可調(diào)節(jié)底座可以附裝至護(hù)套的永久底座的內(nèi)側(cè)或外側(cè)或者與永久底座同心。便利地，所述結(jié)構(gòu)具有用于使導(dǎo)管在高于水面的平臺(tái)或上層結(jié)構(gòu)與靠近海平面的管狀永久底座之間定位和對(duì)準(zhǔn)的設(shè)備，以使位于上層結(jié)構(gòu)上的鉆探設(shè)備能夠經(jīng)導(dǎo)管和管狀底座采用鉆柱，從而鉆出用于基底固定樁的孔或者可選地將固定樁錘擊到海床內(nèi)。


為了更好地理解本發(fā)明并且示出如何實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖，附圖中圖1示意性地示出了涉及到本發(fā)明的概念的支承護(hù)套結(jié)構(gòu)的整體構(gòu)造；圖2A、圖2B、圖2C和圖2D分別以較大尺寸示出了圖1所示的結(jié)構(gòu)所涉及到的支承底座的構(gòu)造的特征；圖3A示意性地示出了圖1中所示的結(jié)構(gòu)的支承底座相對(duì)于海床或河床的第一定位；圖;3B示意性地示出了圖1中所示的結(jié)構(gòu)的支承底座相對(duì)于海床或河床的另一可能的定位；圖4至圖10示意性地示出了利用固定樁將圖1的支承護(hù)套結(jié)構(gòu)錨定至海床或河床的連續(xù)階段。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照?qǐng)D1，其中示出的支承結(jié)構(gòu)1包括護(hù)套結(jié)構(gòu)2，該護(hù)套結(jié)構(gòu)2包括由支承支腳組件4支承的直立一體柱狀主體3，該支承支腳組件4由圍繞柱3等角設(shè)置的四個(gè)相似的支承底座單元5形成。每個(gè)底座單元5包括由在下文中詳細(xì)考慮的內(nèi)管5A和外管5B所形成的中央管狀結(jié)構(gòu)、以及與外管5B相連的海床或河床接合底座7。外管形成了組件4的一部分，該組件4經(jīng)由與結(jié)構(gòu)2的主體3的下端區(qū)域9相連的大致水平的構(gòu)件8和在高于相關(guān)聯(lián)的水平構(gòu)件8的位置處與結(jié)構(gòu)2的主體3相連的傾斜構(gòu)件10，自身連接至結(jié)構(gòu)2的主體3。每個(gè)海床/河床接合底座經(jīng)由樞轉(zhuǎn)連接裝置11安裝至管5B的下端，該樞轉(zhuǎn)連接裝置11允許底座7在需要時(shí)相對(duì)于外管5B提升或下降，從而與需將底座7擱置于其上的海床或河床區(qū)域的輪廓協(xié)作。同心管的布置能夠被認(rèn)為是用于護(hù)套結(jié)構(gòu)的錨泊底座。連接裝置11使得底座7能夠相對(duì)于內(nèi)管5A傾斜，從而能夠相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的支承底座結(jié)構(gòu)5的中央結(jié)構(gòu)的豎直軸線設(shè)置成角度。底座7還能夠相對(duì)于組件4軸向地上下移動(dòng)，從而有利于在底座7與相鄰的海床或河床SB之間的可接受的協(xié)作，以便容許進(jìn)行支承調(diào)節(jié)以確保護(hù)套結(jié)構(gòu)2的主體3與本體豎直向平齊。因?yàn)轭A(yù)期的是護(hù)套結(jié)構(gòu)2應(yīng)當(dāng)牢固地和穩(wěn)固地錨定至海床或河床SB，所以意在使支承支腳組件4和支承結(jié)構(gòu)6緊固至海床或河床。在示出的實(shí)施例中，預(yù)期的是通過(guò)固定樁(圖1中未示出)使結(jié)構(gòu)2錨定至海床或河床，該固定樁由支承底座單元5定位設(shè)置。換言之，底座單元5具有如下的主要雙重目的其一是用于在護(hù)套結(jié)構(gòu)2的初始安裝期間、即在定位和錨定過(guò)程期間為護(hù)套結(jié)構(gòu)2提供牢固的支承，其二是有利于固定樁的插入。為了安裝過(guò)程中的護(hù)套定位和錨定階段，護(hù)套的上部安裝有臨時(shí)上層結(jié)構(gòu)12，以使后者位于水面WL之上。上層結(jié)構(gòu)12可以承載諸如起重機(jī)或其他形式的提升以及定位設(shè)備13之類的用于操作固定樁的設(shè)備、以及在支承結(jié)構(gòu)1的定位和錨定階段所需的其他元件。這些元件能夠包括鉆探設(shè)備、樁驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及與鉆孔和固定樁的定位及下降相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的不同元件。上層結(jié)構(gòu)12能夠另外地用于接收任意的附加重物14，該附加重物14在護(hù)套的安裝期間被認(rèn)為是將護(hù)套保持在其所需位置所必要的，這確保了在安裝期間與海床或河床SB 的摩擦保持有效以防止在水流、波浪和/或風(fēng)的影響下的任意運(yùn)動(dòng)。由圖1所示的與結(jié)構(gòu)2的定位和錨定相關(guān)的另外的重要特征在于在由起重機(jī)13 定位的過(guò)程中所示的導(dǎo)管15與底座單元5的內(nèi)管5A中的一個(gè)的頂部相接合的設(shè)置。預(yù)期的是在內(nèi)管5A的頂部處的適當(dāng)位置夾持或保持該導(dǎo)管15，以在鉆探和固定樁安裝及灌漿期間提供引導(dǎo)和防護(hù)，如將在下文中借助于附圖中的其他圖描述的。重要的是注意到，通常在實(shí)踐中，導(dǎo)管15將由繩纜(未示出)下降到位并由繩纜引導(dǎo)，該繩纜附裝至護(hù)套底座單元內(nèi)管5A的頂部并且螺紋地穿過(guò)靠近導(dǎo)管15的基部的一對(duì)“有眼螺栓”(未示出)。這樣，繩纜將導(dǎo)管15準(zhǔn)確地引導(dǎo)到位。用于實(shí)施這種調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)將在下文中更詳細(xì)地描述，并且可以不必如本申請(qǐng)的附圖中所示地定位。應(yīng)當(dāng)注意到，護(hù)套結(jié)構(gòu)2能夠安裝/承載所示結(jié)構(gòu)的其他形式。例如，格框架或多個(gè)豎直柱?，F(xiàn)在將參照更詳細(xì)且以更大尺寸示出底座單元5的構(gòu)造的圖2A-圖2D。具體地，這些圖2A-圖2D示出了如先前已提及的可調(diào)節(jié)底座單元5可以用于在結(jié)構(gòu)1已通過(guò)起重機(jī)駁船或其他輸送船下降至海(或河)床SB之后使結(jié)構(gòu)1調(diào)整水平。在用于示出所涉及的原理的實(shí)施例中，能夠見到，存在設(shè)置于每個(gè)底座單元5上的兩個(gè)液壓撞錘或千斤頂16，這兩個(gè)液壓撞錘或千斤頂16能夠從表面之上一起或單獨(dú)地操作，從而提升或降低底座7或者使其以一角度傾斜。圖2A-圖2D示出了豎直調(diào)節(jié)和角度調(diào)節(jié)，如何實(shí)現(xiàn)并且隨后通過(guò)對(duì)撞錘或千斤頂 16加壓而固定。撞錘或千斤頂16的上端17樞轉(zhuǎn)地連接至安裝于支腳單元外管5B上的支架18，而撞錘或千斤頂?shù)南露?9樞轉(zhuǎn)地連接至內(nèi)管5A，該內(nèi)管5A連接至相關(guān)聯(lián)的支腳單元底座7。如從圖2A和圖2B可注意到，撞錘或千斤頂16的不同操作使相關(guān)聯(lián)的支腳單元底座7適當(dāng)傾斜。該傾斜由傾斜角指示箭頭TA示意性地指示。如從圖2C和圖2D可見，撞錘或千斤頂16能夠被操作以相對(duì)于支腳單元5的剩余部分提升或降低支腳單元底座7。豎直調(diào)節(jié)由箭頭VA示意性地指示。應(yīng)當(dāng)理解，如由支腳組件的構(gòu)造所容許的那樣，該傾斜能夠高度調(diào)節(jié)相結(jié)合。實(shí)踐中，可以使用其他調(diào)節(jié)形式，可以使用例如螺紋千斤頂(電致動(dòng)或液壓致動(dòng))、膨脹袋(以液體或氣體充滿)或者事實(shí)上能夠施加必要的力的任意便利的裝置。如必要，可設(shè)置多于兩個(gè)的這種撞錘或千斤頂16，以便分擔(dān)載荷。要示出的是所述提升或千斤頂裝置僅需要在安裝過(guò)程期間作用并且可被遺棄(例如，拋棄)或者回收用于在以后的其他項(xiàng)目上的再使用?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3A和圖;3B，這些圖3示出了可調(diào)節(jié)底座單元5如何不必定位在圖2情況下的與支承結(jié)構(gòu)2的底座5D同心的位置。如從圖3A和圖;3B可見，底座單元5能夠如圖 3A所示地安裝在位于組件4的范圍內(nèi)的底座部5D上或者它們能夠如圖:3B所示地安裝在位于底座單元5的外部的外伸支架結(jié)構(gòu)上。前者的布置被認(rèn)為在材料上更經(jīng)濟(jì)，而后者可能結(jié)構(gòu)上更穩(wěn)定。通過(guò)將可調(diào)節(jié)底座單元5設(shè)置為與護(hù)套結(jié)構(gòu)底座部5D分離，獲得更多的空間以用于鉆孔和安裝固定樁，并且另外地這種布置簡(jiǎn)化了底座部的結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意到，在圖3A和圖;3B所示的實(shí)施例中，底座單元5與圖1的布置有效地完全分離，在圖1的布置中，管5A和5B形成用于結(jié)構(gòu)的底座并且其另外地用于接收導(dǎo)管15。 在圖3A和圖;3B的實(shí)施例的情況下，底座單元5根據(jù)相關(guān)聯(lián)的水平桿11和同心外管元件5F 而均結(jié)合有內(nèi)元件5E?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4至圖10，它們公開了在如前圖所示的借助于固定樁錨定護(hù)套支承結(jié)構(gòu)2的連續(xù)階段。因此，圖4示出了在用于將護(hù)套底座永久地固定至海(或河)床(SB)的過(guò)程中的第一階段，同時(shí)圖4作為示例代表可調(diào)節(jié)底座單元5與支承結(jié)構(gòu)1的底座部5B同心的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意到，如在前段中解釋的，所述可調(diào)節(jié)底座單元5也可以采用為與護(hù)套結(jié)構(gòu)2分離，在該情況下它們?cè)趫D4中將不可見。因此，圖4實(shí)際上示出了已經(jīng)使導(dǎo)管15下降到護(hù)套底座單元5的管狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)管 5A內(nèi)，直到其下端20擱置在海(或河)床SB上的階段。一旦處于該位置，在頂端(圖4中未示出)將導(dǎo)管15夾持至臨時(shí)上層結(jié)構(gòu)12 (圖4中未示出)。圖5示出了鉆柱21如何能夠經(jīng)這樣定位的導(dǎo)管15下降并且由安裝在位于導(dǎo)管15 之上的上層結(jié)構(gòu)12上的鉆探設(shè)備(圖1或圖5中未示出)驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，通常將使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)22，如果海床或河床的地面條件合適，則還以經(jīng)導(dǎo)管15將樁(未示出)錘擊驅(qū)動(dòng)到海床 SB內(nèi)。錘(未示出)能夠經(jīng)導(dǎo)管15下落。這些操作中產(chǎn)生的切屑能夠利用經(jīng)鉆柱泵送的水沖洗出來(lái)，但這未被示出。
圖6示出了在完成鉆探操作之后如何能夠使固定樁23經(jīng)懸掛在繩纜M上的導(dǎo)管 5下降。所述繩纜也承載有灌漿軟管，該灌漿軟管未被示出但是其是用于要被描述的后續(xù)操作所必需的。水泥漿料可以經(jīng)附裝至固定樁23的灌漿軟管(未示出)泵送，該灌漿軟管將水泥材料引導(dǎo)到位于固定樁內(nèi)的孔(未示出)中并且穿過(guò)這些孔，以便從固定樁的基部露出，從而利用漿料填充物來(lái)填充因鉆孔而在固定樁與被鉆孔的海床之間出現(xiàn)的同心空隙。將足夠的漿料泵送到空隙內(nèi)，以便完全填滿空隙直至海床SB的高度，正如圖7中以25示意性地所
7J\ ο利用在海床高度的一個(gè)或多個(gè)傳感器(未示出)來(lái)確認(rèn)該漿料填充操作的完成， 該一個(gè)或多個(gè)傳感器將對(duì)漿料15從下面的出現(xiàn)起反應(yīng)。圖8示出了在經(jīng)固定樁注入以形成漿料填充物25的漿料已經(jīng)固化之后，短距離地提升導(dǎo)管15直到其僅小量地與護(hù)套內(nèi)管5A相接合，該接合量無(wú)論水流或波浪如何都足夠?qū)⑵浔３志臀?。在圖中，導(dǎo)管15的下端以沈指示。該小量可以是200mm或300mm的量級(jí)， 但是其他接合水平可以被使用以適應(yīng)情況圖9示出了隨后更多的漿料如何經(jīng)連接至位于固定樁的頂部中的鉆機(jī)(未示出) 的灌漿軟管注入或者直接注入到在固定樁M與底座內(nèi)管5A的內(nèi)部之間的環(huán)形空隙內(nèi)。該環(huán)形空隙以水泥漿料沈填充直到該水泥漿料沈到達(dá)導(dǎo)管15的基部的高度為止。該高度能夠由填滿已知尺寸的空間所需的漿料容積算出，或者傳感器能夠被用于探測(cè)何時(shí)達(dá)到正確的高度。軟管和下降繩纜M隨后與固定樁23分離并且被提升回到位于結(jié)構(gòu)頂部上的上層結(jié)構(gòu)工作平臺(tái)12。軟管和繩纜的分離能夠通過(guò)未示出的不同方式完成。例如，聯(lián)接能夠被切開并由銷保持在一起，通過(guò)從海面之上拉動(dòng)繩纜或者通過(guò)對(duì)電螺線管通電、以及通過(guò)潛水員能夠取出該銷、或者遠(yuǎn)程操作車輛(ROVs)也可以用于承擔(dān)該分離。還存在特別設(shè)計(jì)為用于該目的的、允許使繩纜和軟管連接進(jìn)行遠(yuǎn)程控制分離的多個(gè)或?qū)Ｓ挟a(chǎn)品。圖10示出了在導(dǎo)管15和所有繩纜和軟管已被拆卸之后的完成的底座。能夠見到，固定樁23現(xiàn)在用灌漿牢固地固定至地面和底座管內(nèi)、并且提供了承載在結(jié)構(gòu)與海床之間的更大的剪切力或上提力的設(shè)備。固定樁的表面積設(shè)計(jì)為足以以足夠低的應(yīng)力水平來(lái)承載載荷，以避免漿料的分層。在該階段，可調(diào)節(jié)底座7被遺棄并遺留在原地，或者可以提供設(shè)備以拆卸和移除它們以用于再使用。最后，臨時(shí)上層結(jié)構(gòu)12、起重機(jī)13和相關(guān)聯(lián)的設(shè)備、導(dǎo)管15和任意其他工具、與添加用于在鉆孔期間的穩(wěn)定性的任意壓艙物14 一起能夠由帶有起重機(jī)的船移除。 相比于運(yùn)輸和定位整個(gè)護(hù)套結(jié)構(gòu)2所需的船，較小且成本較低的船可以用于該目的。第二船還可以在表面殼體或甲板等之上運(yùn)輸用于完成安裝所需的其他設(shè)備，比如風(fēng)力渦輪機(jī)或潮汐渦輪機(jī)?？蛇x地，如果護(hù)套結(jié)構(gòu)2需要完全在水下，則可在該階段拆除可拆卸上部或者以專用設(shè)備替換。從上述，應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明的方案提供了一種能夠安裝在海中(或河中)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為通過(guò)足夠重以利用與海床的摩擦保持就位而臨時(shí)地自站立，并且該結(jié)構(gòu)具有支承如下所需的設(shè)備的設(shè)施該設(shè)備利用固定樁或其他能夠穿入海(或河)床的固定件經(jīng)與護(hù)套結(jié)構(gòu)成一體的管狀永久底座將該結(jié)構(gòu)永久地固定至海床(或河床)。若必要，產(chǎn)生足夠的摩擦以防止移動(dòng)的額外重物可以臨時(shí)地提供為壓艙物，該壓艙物添加至該結(jié)構(gòu)并且在固定樁操作完成之后移除。因此，提供了一種帶有護(hù)套基部的結(jié)構(gòu)，該護(hù)套基部具有一個(gè)或更多個(gè)永久管狀底座，該永久管狀底座能夠從安裝在水面之上的平臺(tái)鉆通到海床或河床內(nèi)、并且能夠?qū)⒐潭恫迦氲狡鋬?nèi)且用灌漿固定就位。具體地，所述結(jié)構(gòu)包括臨時(shí)底座部，該臨時(shí)底座部能夠被調(diào)節(jié)高度且對(duì)準(zhǔn)以允許該結(jié)構(gòu)在固定至海床之前被水平化，用于這樣做的力由液壓千斤頂、螺紋千斤頂或任意其他合適的機(jī)構(gòu)提供。
權(quán)利要求
1.一種安裝需要被安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)(1)的方法，所述方法涉及到將所述支承結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使其能夠在執(zhí)行將所述支承結(jié)構(gòu)永久地錨定至海床或河床所需的操作之前和全過(guò)程中臨時(shí)地自站立在海床或河床上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述結(jié)構(gòu)呈細(xì)長(zhǎng)柱(2)的形式，用于支承可在水下的水力驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)和/或風(fēng)力驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括借助于柱或類似錨定設(shè)備(23)將所述結(jié)構(gòu) (1)錨定至所述海床或河床的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述支承結(jié)構(gòu)(1)結(jié)合有用于與支承結(jié)構(gòu)支承底座單元(5)相協(xié)作的多個(gè)錨定位置(4)，并且其中，每個(gè)所述底座單元(5)適于接收和定位支承結(jié)構(gòu)錨定樁或類似設(shè)備(23)，所述錨定樁或類似設(shè)備(23)通過(guò)由所述支承結(jié)構(gòu)(1)支承的、用于使所述樁或類似設(shè)備能夠操作并下陷的設(shè)備驅(qū)動(dòng)/下陷到所述海床或河床內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，每個(gè)所述底座單元(5)能夠相對(duì)于所述海床或河床 (SB)進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，以使所述支承結(jié)構(gòu)(1)能夠相對(duì)于所述海床或河床設(shè)定至所需的高度和定向。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述支承結(jié)構(gòu)(1)設(shè)計(jì)為使其能夠下降至所述海床或河床(SB)，在相關(guān)聯(lián)的樁(23)下陷之前由所述調(diào)節(jié)設(shè)備(7、16)通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)單獨(dú)的床接合底座(7)的位置來(lái)調(diào)整水平，以顧及所述海床或河床的任何不平坦。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，還包括利用水泥材料將每個(gè)單獨(dú)的樁(23)灌注在所述樁(23)已經(jīng)被插入到所述海床或河床(SB)內(nèi)的位置。
8.如前述權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的方法，還包括設(shè)置臨時(shí)結(jié)構(gòu)(12)，所述臨時(shí)結(jié)構(gòu)(12)設(shè)置在所述支承結(jié)構(gòu)(1)的頂部，并且其中需要使所述樁(23)下陷的操作。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述支承結(jié)構(gòu)(1)處于由水流、波浪或風(fēng)移動(dòng)期間的情況下向所述結(jié)構(gòu)(1)添加附加重物的步驟，從而在其安裝在所述安裝過(guò)程期間處于與所述海床或河床(SB)的摩擦接觸不足的風(fēng)險(xiǎn)下維持安裝周期。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在所述錨定樁(23)已被安裝之后將任意附加重物和在所述支承結(jié)構(gòu)(1)的安裝中涉及到的任意設(shè)備一起移除的步驟，使所述支承結(jié)構(gòu)不能夠再相對(duì)于所述海床或河床(SB)移位。
11.一種能夠被安裝在海床或河床中的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)(1)布置為足夠重，以便通過(guò)足夠重以利用與所述海床的摩擦保持就位而臨時(shí)地自站立在所述海床或河床(SB)中，并且其中，所述結(jié)構(gòu)結(jié)合有用于與位置可調(diào)節(jié)的海床或河床接合支承底座單元 (5)相協(xié)作的多個(gè)錨定位置，其中每個(gè)所述單元(5)適于接收和定位支承結(jié)構(gòu)錨定樁(23)， 所述支承結(jié)構(gòu)錨定樁(23)通過(guò)由所述支承結(jié)構(gòu)支承的、用于使所述樁(23)能夠操作并下陷的設(shè)備驅(qū)動(dòng)/下陷到所述海床/河床(SB)內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)(1)呈細(xì)長(zhǎng)柱(2)的形式， 或者支承可在水下的渦輪機(jī)。
13.如權(quán)利要求10或11所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述支承結(jié)構(gòu)(1)的頂部處包括臨時(shí)附加結(jié)構(gòu)(12)，并且特征在于，在所述臨時(shí)結(jié)構(gòu)處設(shè)有用于執(zhí)行使所述樁(23)下陷所需的任意操作的設(shè)施。
14.如權(quán)利要求13所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述臨時(shí)結(jié)構(gòu)(12)布置為能夠承載附加重物，從而在所述支承結(jié)構(gòu)(12)在其安裝期間處于由水流、波浪或風(fēng)移動(dòng)的情況下， 能夠維持與所述海床或河床(SB)的足夠的摩擦，在所述安裝過(guò)程期間，合適的附加重物能夠被添加至所述臨時(shí)結(jié)構(gòu)(12)，以維持所述支承結(jié)構(gòu)與所述海床或河床(SB)的可接受的摩擦。
15.如權(quán)利要求11所述的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括臨時(shí)底座部(7、16)，所述臨時(shí)底座部(7、16)能夠調(diào)節(jié)高度和對(duì)準(zhǔn)，以允許所述結(jié)構(gòu)在被固定至所述海床或河床之前調(diào)整水平，用于這樣做的力由液壓千斤頂、螺紋千斤頂或任一其他這種部件提供。
全文摘要
一種安裝支承結(jié)構(gòu)(2)的方法，所述支承結(jié)構(gòu)(2)需要被安裝在海床或河床(SB)中，所述方法涉及到將所述支承結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使其能夠在執(zhí)行將所述支承結(jié)構(gòu)永久地錨定至海床或河床所需的操作之前和全過(guò)程中臨時(shí)地自站立在海床或河床(SB)中。
文檔編號(hào)E02D27/42GK102362033SQ201080013238
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
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