用来在海底铺设和埋设管道的设备组和方法技术

本发明专利技术涉及用来在海底铺设和埋设管道的设备组和方法，其中，根据本发明专利技术的铺设和埋设设备组包括挖掘装置(11)，所述挖掘装置至少设有用来切入海底(20)的装置，并且设有用来钩在管道(15)上并且用来在管道上滑动的装置，并且其特征在于，它包括至少一个浮动装置(14)，所述浮动装置可约束到管道(15)上以在跨度中支撑管道(15)，所述浮动装置相对于所述挖掘装置(11)的运动方向连接至所述挖掘装置(11)的后面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用来在海底铺设和埋设管道的设备组(group)和方法。
技术介绍
在海底铺设管道时也希望将它们埋设，以便保护它们免于具体当地因素，如捕鱼、航行、洋流、海浪运动、自然事件等等。基于这些因素和依据海底的形态和深海测量法，除决定埋设管道的部分区段或整个长度的必要性之外，也建立空穴的特性，即挖掘深度、覆盖物的实体和等级。在最近一些年，与在海底埋设管道操作中包含的经济方面相一致地，这种操作在低于海岸线的区段中已经成为标准，这也归因于法规的强加。具体地说，存在用来在海底中铺设和埋设管道的三种方法：-预先挖沟，即在管道的铺设操作之前，对用于接收管道的沟槽进行预先挖掘和处理；-在管道入水和铺设期间同时挖沟；及-在管道铺设之后进行后挖沟，即在入水、搬运或放置在所需位置之后，通过除去下面的材料而埋设管道。预先挖沟方法优选地应用在密实海底的情况下，这些密实海底包括胶结沉积物或岩化物或岩石。相反，同时挖沟和后挖沟方法特别适用于由沉积物表层覆盖的海底，该沉积物表层具有大于对挖掘要求的深度的厚度，或者包括非岩化或非胶结材料或易碎材料。预先挖沟方法要求比管道尺寸大得多的挖掘，因为随后对管道进行铺设；或要求特别精确的铺设技术，叫做引导铺设。同时挖沟方法要求两种类型的设备(入水和挖掘设备)的同时操作以及两种操作的同步，从而使过程难以实现。后挖沟方法可在铺设管道之后完成，因为它们不要求两种不同海洋装置的同时存在。同时挖沟和后挖沟方法具有在挖掘阶段期间使管子可能变形或损坏的缺点，如图1所示。在挖掘期间，事实上，管道处于所谓的“跨度(span)”构造中，即悬置在已经挖掘的海底区域与还未腾空(empty)的海底部分之间，具体地说，与挖沟机的紧邻的位置相对应。在这种构造中，如果在未挖掘和挖掘部分之间的高度差是显著的，则管道经受可引起其变形或甚至毁坏的应力。因此，后挖沟挖掘和同时挖沟挖掘当前借助于连续的小深度通道来实现，以便将跨度减小到最小，该跨度在挖掘机与已经挖掘的海底之间产生。在任何情况下各种挖掘通道的必要性引起了在后挖沟和同时挖沟方法中所需的整个操作时段的延长。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服以上提到的缺点，并且具体地说，提出一种用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法，这种设备组和方法允许在短时间内在现场定位管子，同时将由所述管道经受的应力保持在容许极限内。本专利技术的另一个目的是，提供一种用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法，这种设备组和方法能够在管子铺设期间或之后，实现海底的挖掘，从而降低管子变形或毁坏的危险。本专利技术的另外目的是，提供一种用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法，这种设备组和方法能够以减小数目的通道实现海底的深挖掘，而不损坏待被铺设和埋设的管子。根据本专利技术的这些和其它目的通过提供一种用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法而实现，这种设备组和方法在独立权利要求中限定。用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法的另外特征是从属权利要求的主题。附图说明根据本专利技术的一种用来在海底上铺设和埋设管道的设备组和方法的特征和优点，通过参照所附的示意图由如下说明性和非限制性的描述将变得更明显，在这些示意图中：图1是由根据当前使用方法的管道铺设和埋设引起的可能效果的示意构造；图2a-2c示出了由根据本专利技术的用来在海底上铺设和埋设管道的方法实施的操作阶段的顺序；图3是根据本专利技术的在海底上管道的铺设和埋设设备组的部分立体图；图4是两个浮动元件的立体图，这两个浮动元件用在根据本专利技术的在海底上管道的铺设和埋设设备组中；图5是图4的两个浮动元件的升起的侧视图；图6是浮动元件的升起的正视图，该浮动元件用在根据本专利技术的在海底上管道的铺设和埋设设备组中；图7是沿图5的线A-A的剖视图；图8是根据本专利技术的用来在海底上铺设和埋设管道的方法方框图。具体实施方式参照附图，这些附图示出了在海底上管道的铺设和埋设设备组，该设备组作为整体用10表示。用于管道铺设和埋设的设备组10包括：挖掘装置11，例如像装备有海底20的切削装置16的挖沟机，所述切削装置16如铣削刀具、齿缘轮及/或金刚石磨盘；和沉积物抽吸和除去装置13，如排水泵和/或抽吸泵，这些排水泵和/或抽吸泵抽吸挖掘的碎片，并且将它排放在沟道的侧部，从而在由挖掘装置11产生的沟槽的边缘上形成边沿和突出部(spurs)。在管道15的铺设期间或之后，为了实现海底20的挖掘，挖掘装置11装备有：用于钩住管道15的钩住装置；以及用来在管道15上滑动的装置，例如抓取和搬运夹具和/或涂橡胶的滚轮。以这种方式，可以既保持管道15与挖掘装置11之间的相对位置以防止铣削刀具和机械切削元件16的运动意外损坏涂层，又在前进阶段中沿管道15滑动，所述涂层通常是粘结性材料，该粘结性材料覆盖在管道15外部。在前进和挖掘期间挖掘装置11的功能通常由远程控制操作，并且由控制管缆(未示出)控制，该控制管缆包括一束连接件，这些连接件一方面供给液压和电气动力，并且另一方面，供给各种功能和传感器的驱动命令，这些传感器安装在挖掘装置11本身上。根据本专利技术，管道铺设和埋设设备组10包括多个浮动装置14，这些浮动装置14连接至挖掘装置11，并且可约束至管道15。具体地说，第一浮动装置14由特定的第一连接装置12连接(如由缆索连接)，相对于挖掘装置11的前进方向位于挖掘装置后面，并且特别是位于沉积物抽吸和除去装置13后面。随后的浮动装置14相对于挖掘装置11的前进方向而适当地连接至紧邻的前面的浮动装置。以这种方式，形成浮动装置14的所谓的系列或序列，该系列或序列在挖掘阶段期间逐渐地被约束到管道15，以便当管道处于前面的挖掘部分与沟槽的前部之间的跨度构造中时支撑管道。浮动装置14的数目除根据管道15的特性之外，根据借助于有关装置11实现的沟槽的深度和进展而变化，这些浮动装置14用在根据本专利技术的管道铺设和埋设设备组10中的随后阶段，以便用来支撑管道。在整个铺设和埋设过程期间使用的浮动装置14的总数目关于管道15的物理特性和埋设深度而确定。所需的管道15的物理特性(这些物理特性影响浮动装置14的总数目的确定)是：-重量，与管子15的管状体的厚度、和其外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.23 IT MI2009A0006891.一种用来在海底铺设和埋设管道的设备组(10)，包括挖掘装
置(11)，所述挖掘装置至少设有用来切入到海底(20)内的装置，并
且设有用来钩在管道(15)上并且用来在所述管道(15)上滑动的装
置，其特征在于，所述设备组包括至少一个浮动装置(14)，所述浮动
装置能够固定到所述管道(15)以在跨度中支撑所述管道，所述浮动
装置相对于所述挖掘装置(11)的运动方向连接至所述挖掘装置的后
面。
2.根据权利要求1所述的用来在海底铺设和埋设管道的设备组
(10)，其特征在于，第一浮动装置(14)通过第一连接装置(12)直
接地连接至所述挖掘装置(11)，并且各第二浮动装置(14)在所述挖
掘装置(11)的运动方向上连接至布置在紧邻的前面位置中的浮动装
置(14)，从而形成一系列的浮动装置(14)。
3.根据权利要求1或2所述的用来在海底铺设和埋设管道的设备
组(10)，其特征在于，所述至少一个浮动装置(14)包括刚性结构(17)，
所述刚性结构构造有纵向延伸部，至少一个浮动元件(18)固定地连
接至所述刚性结构，在所述刚性结构(17)的周缘部分处设有用来钩
到所述管道(15)的钩住装置(19)。
4.根据权利要求3所述的用来在海底铺设和埋设管道的设备组
(10)，其特征在于，所述刚性结构(17)和所述至少一个浮动元件(18)
形成夹层结构，所述刚性结构(17)相对于其纵向延伸部包括两个端
部壁(17a)，所述至少一个浮动元件(18)布置在这两个端部壁之间。
5.根据权利要求3或4所述的用来在海底铺设和埋设管道的设备
组(10)，其特征在于，所述钩住装置(19)包括多对镰刀形臂(19a、
19b)，这些镰刀形臂铰接到所述刚性结构(17)，并且沿所述刚性结构
(17)的纵向延伸部分布，以便形成管状夹爪结构。
6.根据权利要求5所述的用来在海底铺设和埋设管道的设备组
(10)，其特征在于，所述管状夹爪结构(19a、19b)被制成为通过多
个液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·拉扎林，M·福尔曼蒂，
申请(专利权)人：塞彭公司，
类型：发明
国别省市：