用于安装柱/桩的方法与设备技术

本发明专利技术提供一种将柱/桩以直立姿态安装在支撑表面上的方法和设备，该方法包括以下步骤：从支撑船只放下待安装的所述柱/桩，使其与所述支撑表面接触；利用所述柱/桩的下端/底端作为钻头，在所述支撑表面中形成孔，所述柱/桩的下部区域将定位在所述孔中；以及在完成钻孔操作后，将所述柱/桩原位留置在所述孔中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安装柱/桩的方法与设备
本专利技术涉及用于安装柱/桩、尤其是水下柱/桩的方法与设备。具体而言，本专利技术涉及直立柱/桩的安装，这些柱/桩用作在水面上或水面下安装设备的支撑件。这样的设备可以有多种形式或用途，例如支撑水下的水力驱动涡轮设备和/或风力驱动的涡轮设备。
技术介绍
值得注意的是，公知从除了燃烧碳氢化合物材料之外的其他来源产生电力的方法和设备，具体而言，公知从海水和河水产生电力以及利用风力涡轮机从空气的运动产生电力的方法核设备，这二者都涉及到将相关的风力或水力驱动的涡轮/转子组件安装在从海床或河床直立的柱/桩上。不管在这样的发电中涉及到的是水下的水力驱动涡轮还是空气驱动涡轮，涡轮安装在其上的柱/桩都必须非常牢固地锚固在其直立位置，从而能承受住水流和空气流可能作用在柱/桩上的力。显然，在水中安装柱/桩时会存在明显的施工困难。需要指出的是，尽管以上的描述针对的是关于发电的柱/桩的安装，但是水下柱/桩可用于其它形式的设备，诸如用于桥梁的支撑柱。
技术实现思路
概括地，根据本专利技术的第一方面提供一种将一个或更多个柱/桩以直立姿态安装在由湖底、海床或河床所形成的支撑表面上的方法，该方法包括以下步骤：从支撑船只下降待安装的所述柱/桩，使其与所述支撑表面接触；利用所述柱/桩的下端/底端作为钻头，在旋转所述柱/桩时，在所述支撑表面中形成孔，所述柱/桩的下部区域将定位在所述孔中；以及在完成钻孔操作后，将所述柱/桩原位留置在这样形成的孔中。在需要的时候，在钻孔操作期间利用反向流体循环，使得通过利用经由柔性系缆来自于所述支撑船只的压缩空气流在柱/桩的头部将钻切碎屑排出到水中。而且在需要的时候，在钻孔操作期间能够利用正向流体循环，使得通过利用经由柔性系缆从所述支撑船只供应的流体的流动在进行钻孔的水底处将钻切碎屑排出到水中。优选的是，利用可潜水的钻孔机器来安装待插入所述支撑表面内的一个或更多个柱/桩，并从所述表面支撑船只布置所述机器，使其安置在所述支撑表面上，并借助于一个或更多个柔性系缆从所述支撑船只对一个或更多个钻孔机构进行远程操作，所述一个或多个柔性系缆用于向所述钻孔机器传递能量并对其操作进行控制，而且在所需的钻孔操作之后，由所述支撑船只回收所述钻孔机器，从而留下一个或更多个柱/桩从所述支撑表面直立。有利的是，在将一个或更多个柱/桩安装在湖底、海床或河床中时，可潜水的钻孔机器能结合有：一个或更多个钻孔机构，可借助于表面支撑船只布置所述机器，使其安置在湖底、海床或河床上从而由湖底、海床或河床完全支撑；用于借助于一个或更多个柔性系缆从所述支撑船只远程操作所述一个或更多个钻孔机构的装置，该柔性系缆用于向所述机器传递能量，并对其进行控制；以及一装置，在所需的钻孔操作之后，所述机器可通过该装置由所述支撑船只回收，从而留下一个或更多个柱/桩从所述湖底、海床或河床直立。优选的是，所述机器结合有伸缩腿或铰接件，这样可相对于所述支撑表面对所述钻孔机器的操作位置进行位置调节，从而调平所述机器，使得其钻孔机构能在所述支撑表面中产生竖直的孔。在需要的时候，所述机器结合有位置调节致动器，诸如液压缸、气压缸、袋或气囊等。在一优选的结构中，待安装的每一柱/桩为筒状，其在下端/底端包括岩石切削器或土壤切削器，这样，在所述柱/桩绕其纵向轴线旋转时，所述柱/桩有效地用作旋转钻，而且其中所述机器结合有用于使所述柱/桩旋转的装置，以进行钻孔操作。在另一优选结构中，所述机器包括用于使所述机器的所述钻孔装置能从钻孔操作的位置换位到下一个钻孔操作位置、而无需整体移动所述机器的装置，这样的设置使得无需移动整个机器即可设立预定形式的柱/桩。在另一优选结构中，所述钻孔机器能回收到所述支撑船只，由此，所述钻孔机器能配备另一柱/桩并返回到所述机器的不同位置，这样的设置使得可以预定的方式安装多个柱/桩，而无需移动整个机器。在所述设备的结构的另一方面，所述机器设有多个钻孔机构，由此有助于柱/桩的预设安装形式的钻孔。在所述设备的另一结构中，所述机器包括诸如水翼的装置，该装置利用所述机器附近的水流产生净力，该净力辅助重力以将所述机器保持在湖底、海床或河床上。优选的是，所述机器结合有伸缩腿或铰接件，由此对所述钻孔机器的操作位置进行位置调节，从而调平所述机器，使得其钻孔机构能在湖底、海床或河床上产生竖直的孔。有利的是，所述机器结合有位置调节致动器，诸如液压缸、气压缸、袋或气囊等。附图说明为了更好地理解本专利技术和明了如何实施本专利技术，以下将参照附图加以描述，附图中：图1a至1h示意性示出了在对用于将柱/桩安装和固定在湖底、海床或河床上的设备的第一实施方式进行定姿和定位过程中的各个阶段，图2a和2b示意性示出了用于将柱/桩安装和固定在湖底、海床或河床上的设备的第二实施方式，并且图3示意性示出了用于将柱/桩安装和固定在湖底、海床或河床上的设备的另一实施方式。具体实施方式现在参照附图，具体参照图1a。该附图示意性示出了位于海床或河床3的位置2附近的水面船只1，直立的柱/桩4需要安装在该位置2处。如该图所示，水面船只1承载有待固定于海床或河床3中的柱/桩4或几个柱/桩4。在该图中，这样的柱/桩示出为位于船只1的船尾端5处。位于船只的船尾端7处的浮吊/起重机装置6支撑钻孔机器8，该钻孔机器8带有主平台部9，该主平台部9上安装有多个带异型脚11的可伸缩腿10，这些异型脚11将在目标位置2附近与湖底、海床或河床3接合。钻孔机器8悬置，以便通过缆绳12和相关的绞盘组件13布置到水中。在这一阶段，待安装到海床或河床3中的柱/桩4示出为竖直定位在处于钻孔位置的钻孔机器8上。换言之，柱/桩4预先安装在钻孔机器8上。钻孔机器8载有用于使其承载的柱/桩4旋转的装置，以便进行安装操作。用来操作钻孔机器的装置呈柔性系缆连接件15、16的形式，这些柔性系缆连接件可操作地连接在钻孔机器8与船只1上设有的相关控制装置(未示出)之间。在整个钻孔操作中，船只1通过诸如系泊缆绳和/或动态船只定位系统(未示出)的适当船只定位装置维持在其所需的操作位置。应指出的是，在船只1航行到安装柱/桩的目标位置2的过程中，应由船上的绞盘组件13定位钻孔机器8，一旦到达湖底、海床或河床3上的需要安装柱/桩4的目标位置2，就通过绞盘组件13将钻孔机器8移动到设定的位置，在该位置处，能通过绞盘组件13将钻孔机器8下降到海床或河床3上，到达如图1B所示的位置。在安装钻孔机器的这一阶段，应注意的是，因为湖底、海床或河床3是不平的，从而钻孔机器8也是不平的，由于钻孔机器8安置在湖底、海床或河床3上，从而完全支撑了钻孔机器8的重量。在这样的情况下，绞盘组件的缆绳12布置成如同系缆连接件15/16一样是松弛的。这样的情形使得船只1能在风、浪的作用下移位和起伏，也可使船只作波浪运动。应理解的是，在如此布置钻孔机器8的过程中，船只应定位成以确保钻孔机器8尽可能在湖底、海床或河床上精确地定位在待固定柱/桩的目标位置2处。实践中，尤其是在针对大的柱/桩或设备安装基部支撑单元中涉及到多于一个柱/桩4的情况下，该定位精度非常重要。一旦钻孔机器8安置在湖底、海床或河床3上，就需要调平钻孔机器平台9，使其水平，并使待插入到海床内的柱/桩4定位在目标固定位置的紧上方。这一调平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.01 GB 0905663.11.一种将一个或更多个柱/桩以直立姿态安装在由湖底、海床或河床所形成的支撑表面(3)上的方法，该方法包括以下步骤：使用可潜水的钻孔机器(8)，用于将一个或多个柱/桩(4)插入支撑表面(3)中；柱/桩预先安装在钻孔机器(8)上，从支撑船只(1)下降待安装的柱/桩(4)，使其与所述支撑表面接触，柱/桩竖直定位在处于钻孔位置的钻孔机器(8)上；借助于一个或更多个柔性系缆(15、16)从所述支撑船只(1)对安装在钻孔机器(8)上的一个或更多个钻孔机器构进行远程操作；在完成钻孔操作后，将所述柱/桩原位留置在这样形成的孔中；以及在所需的钻孔操作之后，由所述支撑船只(1)回收所述钻孔机器，其特征在于，利用所述柱/桩(4)的下端/底端(18)作为不可取回钻头，使得在旋转所述柱/桩(4)时，在所述支撑表面中形成孔(17)，所述柱/桩(4)的下部区域将定位在所述孔中，其中钻孔机器包括钻进驱动器，钻进驱动器安置在钻孔机器上，并在柱/桩外周驱动柱/桩旋转，柱/桩钻进旋转过程中向下运动所需的力由柱/桩的重量提供，其中，所述钻孔机器(8)包括一装置，该装置利用所述钻孔机器附近的水流产生净力，该净力辅助重力以将所述钻孔机器保持在湖底、海床或河床上。2.根据权利要求1所述的方法，其包括以下步骤：在钻孔操作期间，利用反向流体循环，使得通过利用经由柔性系缆(15、16)来自于所述支撑船只(1)的压缩空气流在柱/桩(4)的头部处将钻切碎屑排出到水中。3.根据权利要求1所述的方法，其包括以下步骤：在钻孔操作期间，利用正向流体循环，使得通过经由柔性系缆(15、16)从所述支撑船只(1)供应的流体的流动在进行钻孔的水底处将钻切碎屑排出到水中。4.一种用于将一个或更多个基础柱/桩(4)安装在湖底、海床或河床中的设备，包括：可潜水的钻孔机器(8)，柱/桩预先安装在钻孔机器(8)上，该钻孔机器结合有一个或更多个钻孔机器构，可借助于支撑船只(1)布置所述钻孔机器，使其能够安置在湖底、海床或河床上从而由湖底、海床或河床完全支撑；借助于一个或更多个柔性系缆(15、16)从所述支撑船只远程操作所述一个或更多个钻孔机器构的装置，所述柔性系缆用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·L·弗伦克尔，R·蒙塔古，
申请(专利权)人：船舶通用涡轮有限公司，鲍尔机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：