[發明專利]用于安裝柱/樁的方法與設備

有效

• 申請號: 201080022658.2
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN102449240B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: P·L·弗倫克爾;R·蒙塔古
• 申請（專利權）人: 船舶通用渦輪有限公司;鮑爾機械設備有限公司
• 主分類號: E02D5/28
• 分類號: E02D5/28;E02D7/22;E02D13/04;E02D27/42;E02D27/52;E21B7/124
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及用于安裝柱/樁、尤其是水下柱/樁的方法與設備。

具體而言，本發明涉及直立柱/樁的安裝，這些柱/樁用作在水面上或水面下安裝設備的支撐件。這樣的設備可以有多種形式或用途，例如支撐水下的水力驅動渦輪設備和/或風力驅動的渦輪設備。

背景技術

值得注意的是，公知從除了燃燒碳氫化合物材料之外的其他來源產生電力的方法和設備，具體而言，公知從海水和河水產生電力以及利用風力渦輪機從空氣的運動產生電力的方法核設備，這二者都涉及到將相關的風力或水力驅動的渦輪/轉子組件安裝在從海床或河床直立的柱/樁上。

不管在這樣的發電中涉及到的是水下的水力驅動渦輪還是空氣驅動渦輪，渦輪安裝在其上的柱/樁都必須非常牢固地錨固在其直立位置，從而能承受住水流和空氣流可能作用在柱/樁上的力。

顯然，在水中安裝柱/樁時會存在明顯的施工困難。

需要指出的是，盡管以上的描述針對的是關于發電的柱/樁的安裝，但是水下柱/樁可用于其它形式的設備，諸如用于橋梁的支撐柱。

發明內容

概括地，根據本發明的第一方面提供一種將一個或更多個柱/樁以直立姿態安裝在由湖底、海床或河床所形成的支撐表面上的方法，該方法包括以下步驟：從支撐船只下降待安裝的所述柱/樁，使其與所述支撐表面接觸；利用所述柱/樁的下端/底端作為鉆頭，在旋轉所述柱/樁時，在所述支撐表面中形成孔，所述柱/樁的下部區域將定位在所述孔中；以及在完成鉆孔操作后，將所述柱/樁原位留置在這樣形成的孔中。

在需要的時候，在鉆孔操作期間利用反向流體循環，使得通過利用經由柔性系纜來自于所述支撐船只的壓縮空氣流在柱/樁的頭部將鉆切碎屑排出到水中。

而且在需要的時候，在鉆孔操作期間能夠利用正向流體循環，使得通過利用經由柔性系纜從所述支撐船只供應的流體的流動在進行鉆孔的水底處將鉆切碎屑排出到水中。

優選的是，利用可潛水的鉆孔機器來安裝待插入所述支撐表面內的一個或更多個柱/樁，并從所述表面支撐船只布置所述機器，使其安置在所述支撐表面上，并借助于一個或更多個柔性系纜從所述支撐船只對一個或更多個鉆孔機構進行遠程操作，所述一個或多個柔性系纜用于向所述鉆孔機器傳遞能量并對其操作進行控制，而且在所需的鉆孔操作之后，由所述支撐船只回收所述鉆孔機器，從而留下一個或更多個柱/樁從所述支撐表面直立。

有利的是，在將一個或更多個柱/樁安裝在湖底、海床或河床中時，可潛水的鉆孔機器能結合有：一個或更多個鉆孔機構，可借助于表面支撐船只布置所述機器，使其安置在湖底、海床或河床上從而由湖底、海床或河床完全支撐；用于借助于一個或更多個柔性系纜從所述支撐船只遠程操作所述一個或更多個鉆孔機構的裝置，該柔性系纜用于向所述機器傳遞能量，并對其進行控制；以及一裝置，在所需的鉆孔操作之后，所述機器可通過該裝置由所述支撐船只回收，從而留下一個或更多個柱/樁從所述湖底、海床或河床直立。

優選的是，所述機器結合有伸縮腿或鉸接件，這樣可相對于所述支撐表面對所述鉆孔機器的操作位置進行位置調節，從而調平所述機器，使得其鉆孔機構能在所述支撐表面中產生豎直的孔。

在需要的時候，所述機器結合有位置調節致動器，諸如液壓缸、氣壓缸、袋或氣囊等。

在一優選的結構中，待安裝的每一柱/樁為筒狀，其在下端/底端 包括巖石切削器或土壤切削器，這樣，在所述柱/樁繞其縱向軸線旋轉時，所述柱/樁有效地用作旋轉鉆，而且其中所述機器結合有用于使所述柱/樁旋轉的裝置，以進行鉆孔操作。

在另一優選結構中，所述機器包括用于使所述機器的所述鉆孔裝置能從鉆孔操作的位置換位到下一個鉆孔操作位置、而無需整體移動所述機器的裝置，這樣的設置使得無需移動整個機器即可設立預定形式的柱/樁。

在另一優選結構中，所述鉆孔機器能回收到所述支撐船只，由此，所述鉆孔機器能配備另一柱/樁并返回到所述機器的不同位置，這樣的設置使得可以預定的方式安裝多個柱/樁，而無需移動整個機器。

在所述設備的結構的另一方面，所述機器設有多個鉆孔機構，由此有助于柱/樁的預設安裝形式的鉆孔。

在所述設備的另一結構中，所述機器包括諸如水翼的裝置，該裝置利用所述機器附近的水流產生凈力，該凈力輔助重力以將所述機器保持在湖底、海床或河床上。