用于将锚安装在水下基底中的载具制造技术

提供了一种将一个或多个锚安装在水体中的水下基底中的方法，所述方法包括通过使锚安装载具绕中心轴线Y旋转以将联接到所述锚安装载具的锚驱动到所述水下基底中来将所述锚安装到所述水下基底中。所述锚安装载具包括：载具框架，所述载具框架具有顶端和底端；多个臂，所述多个臂从所述载具框架向外延伸；一个或多个旋转推进器，所述一个或多个旋转推进器设置在相应的臂的远端处；以及锚系统，所述锚系统保持从所述载具框架的所述底端延伸的所述锚，其中所述锚与中心轴线Y对齐。其中所述锚与中心轴线Y对齐。其中所述锚与中心轴线Y对齐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将锚安装在水下基底中的载具
[0001]相关申请的交叉引用本申请是2020年1月27日以代理人案号0105198
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032PR0提交的名称为“REMOTELY OPERATED UNDERWATER VEHICLE FOR INSTALLING SEABED ANCHORS”的美国临时申请号62/966,187的非临时申请并要求其权益。该申请特此以全文引用方式并入本文并用于所有目的。

技术介绍

[0002]存在许多用于将物体锚固到水下基底(诸如海床)的方法。由于各种原因，包括最小化环境影响、最小化锚固基底的结构干扰、质量减轻、成本节省和安装噪声的管理，螺旋锚已成为优选的锚固方法。螺旋锚的安装典型地需要对锚施加扭矩以将其嵌入基底中。通过施加扭矩来完成旋转安装的硬件目前要求通常需要非常大的一个或多个水面船只的支持。
[0003]现有的锚固类型包括但不限于拖埋、桩、吸力式沉箱、重力和螺旋或螺纹锚。拖埋式锚相对成本有效并且能够适应高负载，但安装会显著扰乱海床、要求高推力，并且这种锚是定向的。桩更重且更昂贵，并且可承受多向拉力。它们通常被锤击到适当位置，这对海洋生物来说非常嘈杂，而且它们通常不能安装在很深的地方。吸力式沉箱与桩类似，但一般直径更大，并且它们使用吸力进行安装，这可能安静得多并且可适用于更深的深度。重力锚一般由非常大的钢和混凝土重物组成，并且这种锚在更大规模的安装中很快会出现问题。重力锚还容易被拖拽。螺旋锚与拖埋式锚和桩有关，并且它们可以高精度并且在对周围海床的干扰很小的情况下物理地旋入海床中。它们可重量轻且具有很高的成本效益，但它们目前依赖于从船上放下的水下液压钻机来进行安装。必须抵消液压马达的扭矩反作用，这通常导致进一步的海床干扰。
[0004]鉴于上述情况，需要一种用于将螺旋锚埋入水下基底中的改进的螺旋锚安装系统和方法，以努力克服常规的锚安装系统的前述障碍和缺陷。
附图说明
[0005]图1是根据一个实施方案的将多个锚安装在水下基底中的载具的示例图。
[0006]图2是根据另一个实施方案的载具的侧视图。
[0007]图3是图2的载具的透视图。
[0008]图4是图2和图3的载具的一部分的顶视图。
[0009]图5是图2至图4的载具的另一个顶视图。
[0010]图6是图2至图5的载具的底视图。
[0011]图7是图2至图6的载具的近视底视图。
[0012]图8是图2至图7的载具的侧视图，其中载具的臂处于折叠状态。
[0013]图9是根据一个实施方案的经由网络连接可操作地连接的载具的支持船只和电子系统的框图。
[0014]图10a是根据一个实施方案的锚系统的侧视图。
[0015]图10b是图10a的锚系统的近视侧视图。
[0016]图11是包括载具浮子的一个实施方案的载具的侧视图。
[0017]图12是根据另一个实施方案的载具的透视图。
[0018]图13是根据又一个实施方案的载具的透视图。
[0019]图14a、图14b和图14c示出了螺旋锚的不同实施方案。
[0020]图15示出了包括非圆形轴部分的螺旋锚。
[0021]图16a示出了包括非圆形孔的块体在第一位置的俯视图，锚的非圆形轴部分已插入该非圆形孔中。
[0022]图16b示出了图16b的块体和锚在第二位置的俯视图。
[0023]图16c示出了包括非圆形孔的块体的透视图，锚的非圆形轴部分已插入该非圆形孔中。
[0024]图17示出了在水体上承载载具的浮动滑车的侧视图。
[0025]图18示出了承载载具的图17的浮动滑车的顶视图。
[0026]应注意，附图不是按比例绘制的，并且贯穿附图出于说明性目的，类似结构或功能的元件一般由相同的附图标记表示。还应注意，附图仅意图促进对优选实施方案的描述。附图并未示出所描述实施方案的每个方面，并且不限制本公开的范围。
具体实施方式
[0027]本文讨论的各种实施方案(包括图1中示出的示例)涉及载具100，该载具被配置为在水体105中操纵并将锚110安装在诸如海床的水下基底115中。如图1的一个示例所示，多个锚110可安装在基底115中，其中线120从锚110延伸到在水105的表面上的浮子122；然而，如本文更详细地讨论，可以多种其他方式使用锚110。在一些实施方案中，载具100可包括操作系绳130，该操作系绳延伸到并可操作地连接到支持船只140(诸如小船、轮船等)。
[0028]尽管本文讨论的各种示例实施方案涉及将锚110安装在海洋和海床中，但另外的示例可涉及任何合适的水体105和在水体105内的基底115。例如，可在诸如海洋、河流、湖泊、小溪、池塘、溪流、蓄水池、泳池等的天然或人造水体105中采用各种实施方案。另外地，载具100可被配置为在各种合适的深度操作，包括在浅海到深海环境中。
[0029]此外，虽然各种实施方案涉及位于水体105的底部的基底115(诸如海床)，但另外的实施方案可涉及将锚110安装在可能处于各种角度或取向的各种合适的天然或人造基底115中。例如，锚110可在各种角度的海床中，其中锚110被定向为垂直于基底的平面或处于其他合适的角度，诸如平行于重力等。这种海床基底115可包括各种类型的材料，诸如沙子、淤泥、泥土、砾石、岩石和/或出售的岩石等。因此，各种实施方案可被配置为与诸如淤泥的软基底115、诸如固体岩石的硬基底或它们的组合一起使用。此外，实施方案可被配置为将锚安装在诸如木材、混凝土、聚合物、金属、冰等的材料中，在一些示例中，所述材料可以是诸如混凝土板、沉船、浮船、木桩、挡土墙、水下建筑、水坝、冰山等水下结构的一部分。因此，一些示例可被配置为将锚安装在垂直或倒置的基底中，或其他合适的角度(诸如浮船的船体或冰山)。另外地，一些实施方案可涉及被配置为安装锚110的航空载具100。
[0030]如图1的示例所示，一些实施方案包括具有系绳130的载具100，该系绳延伸到支持
船只140(诸如轮船)，并且系绳130提供载具100与支持船只140、对载具100的电力供应、对载具100的流体供应、载具100的物理系绳等之间的通信。例如，在一些实施方案中，支持船只140上的操作员可控制载具100将一个或多个锚110安装在基底中，这可包括经由系绳130向载具100提供控制数据；从载具100接收数据(例如，视频、传感器数据、位置数据、载具状态数据等)；向载具100提供流体(例如，以填充压载舱或浮子来改变载具100的浮力)；物理地移动、拉动或拖曳载具100等。然而，在一些实施方案中，可不存在此类功能中的一者或多者，并且/或者可完全不存在系绳130。例如，一些实施方案可包括自主或半自主载具100，该载具可在没有或具有有限的控制信号并且没有外部电力的情况下运行，使得可能不需要系绳130。
[0031]另外地，一些实施方案可包括与载具100的无线通信，从而可不存在到载具100的有线连接。例如，当载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种将一个或多个锚安装在水体中的水下基底中的方法，所述方法包括：将螺旋锚与锚安装载具联接，所述锚安装载具包括：载具框架，所述载具框架具有顶端和底端，四个线性臂，所述四个线性臂从所述载具框架向外延伸，一个或多个旋转推进器，所述一个或多个旋转推进器设置在相应的臂的远端处，一个或多个浮箱，所述一个或多个浮箱设置在所述载具框架上，电子系统，多个竖直推进器，锚系统，所述锚系统保持所述螺旋锚，所述螺旋锚从所述载具框架的所述底端延伸并与垂直于所述四个线性臂的中心轴线Y对齐，系绳，所述系绳经由与所述中心轴线Y一致的滑环系绳附接件联接在所述载具框架的所述顶端处，所述系绳与漂浮在所述水体上的支持船只船舶联接并被配置为与其传达数据，所述系绳还被配置为将电力从所述支持船只船舶提供到所述锚安装载具，顶部相机，所述顶部相机联接在所述载具框架的所述顶端处，所述顶部相机可操作地连接到所述电子系统，底部相机，所述底部相机联接在所述载具框架的所述底端处，所述底部相机可操作地连接到所述电子系统，以及扭矩传感器，所述扭矩传感器可操作地连接到所述电子系统；至少部分地基于经由所述系绳从所述支持船只船舶的支持计算机系统接收到的第一组指令来在所述水体中经由所述旋转推进器和所述竖直推进器将所述锚安装载具驱动到所述水体中的所述水下基底上的锚安装位置，所述锚安装位置包括在所述水体中的海床上的位置；至少部分地基于经由所述系绳从所述支持船只船舶的所述支持计算机系统接收到的第二组指令来在所述水体中驱动所述锚安装载具，以在所述锚安装位置处使所述螺旋锚的螺旋头部与所述海床接合；经由所述旋转推进器使所述锚安装载具绕所述中心轴线Y旋转，以在所述锚安装位置处将所述螺旋锚向下驱动到所述海床中，同时在所述锚安装位置处保持所述中心轴线Y相对于所述海床的平面的基本上一致的取向；确定所述螺旋锚的安装完成并且停止所述锚安装载具绕所述中心轴线Y的旋转；以及使所述锚系统与所述螺旋锚脱离，以释放所述螺旋锚。2. 如权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于从所述扭矩传感器获得的扭矩数据来确定所述螺旋锚的安装完成。3.如权利要求1所述的方法，其中来自所述顶部相机和所述底部相机的图像数据经由所述系绳传达到所述支持船只船舶的所述支持计算机系统，并且在所述支持计算机系统的用户接口上显示；并且其中在所述水体中将所述锚安装载具驱动到所述锚安装位置是基于经由所述系绳在所述锚安装载具处接收到的经由所述支持计算机系统的所述用户接口生成的驱动指令。4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：经由所述锚系统将第二螺旋锚与所述锚安装载具联接；
在所述水体中将所述锚安装载具驱动到在所述水体中的所述水下基底上的第二锚安装位置，所述第二锚安装位置包括在所述水体中的所述海床上的第二位置；驱动所述锚安装载具以在所述第二锚安装位置处将所述螺旋锚与所述海床接合；经由所述旋转推进器使所述锚安装载具绕所述中心轴线Y旋转，以在所述第二锚安装位置处将所述第二螺旋锚向下驱动到所述海床中，同时在所述锚安装位置处保持所述中心轴线Y相对于所述海床的平面的基本上一致的取向；确定所述第二螺旋锚的安装完成并且停止所述锚安装载具绕所述中心轴线Y的所述旋转；以及使所述锚系统与所述第二螺旋锚脱离，以释放所述第二螺旋锚。5.如权利要求4所述的方法，所述方法还包括将所述第二螺旋锚与所述锚安装载具联接是自动化的，并且经由所述锚安装载具的将所述第二螺旋锚从锚储存位置装载在所述锚安装载具上的自动化系统发生。6.一种将一个或多个锚安装在水体中的水下基底中的方法，所述方法包括：将锚与锚安装载具联接，所述锚安装载具包括：载具框架，所述载具框架具...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：奥特尔实验室有限责任公司，
类型：发明
国别省市：