[發明專利]用于在水下地基構造中安裝基座元件的系統和方法

有效

• 申請號: 201080045890.8
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102667001A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: W·簡艾伯特
• 申請（專利權）人: IHC荷蘭IE有限公司
• 主分類號: E02D5/28
• 分類號: E02D5/28;E02D7/10;E02D7/14;E02D7/28;E02D13/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王會卿

本發明涉及一種用于在水下地基構造中安裝基座元件的系統和方法，所述基座元件特別是(單)樁，所述系統包括液壓打樁機(driver)和砧。本發明還涉及用于這種系統中的適配器以及在水下地基構造中安裝基座元件的方法。

如歐洲專利公開1989358(其對應于德國申請DE?102006008095)所述，在水下進行離岸打夯作業以便建立例如用于鉆井平臺和風力渦輪機的基座。對于風力渦輪機，將具有大于四米的直徑的大型單樁夯入海床。這種打夯操作導致相當大的水下噪聲輸入，其可能對海洋動物群落具有負面影響。

為了減小水下的噪聲輸入，在根據EP?1989358的方法和設備中，通過固定的浸水套筒來包圍要被打夯的材料。套筒有利地具有夾層狀結構。

本發明的一個目的是提供一種系統，其通過比較緊湊的裝置減小了噪聲輸入并且其優選容許使用現有的打樁機，例如IHC?S或SC類液壓錘，以及砧，即不必對這些工具進行太大改變。

為此目的，根據本發明的系統包括用于從砧向基座元件的趾部傳遞能量的適配器，所述適配器安裝在管狀基座元件內部。

因此，由驅打操作產生的樁中的壓力波在樁的趾部處或附近最強，并且，一旦樁的趾部已穿過土，壓力波將在到達周圍的水之前被土部分地吸收。適配器的下端能適合于樁的趾部，而適配器的上端能適合于使用的砧和打樁機。

為了限制適配器對基座元件和適配器的組件的投影面積或“占地面積”的影響，優選的是，后者包括管狀下段，所述管狀下段在至少其底部敞開，并且一旦適配器置于基座元件內部，所述管狀下段平行于基座元件延伸。在一個實施例中，適配器的下段的橫截面的形狀與基座元件的橫截面相對應，例如，所述適配器的下段和基座元件兩者都為圓筒形并且都具有圓形橫截面。

在一個優選實施例中，基座元件的內壁在其趾部處或附近設置有用于適配器的支承件，所述支承件用作所謂的樁靴。在一個更特殊的實施例中，支承件包括從基座元件的內壁伸出的肩部，例如，與基座元件的內壁形成一體或焊接到基座元件的內壁的環。對于支承件的位置，措詞“在趾部附近處”定義為離趾部的距離小于基座元件長度的25％，優選小于10％和/或小于5米。

在另一個實施例中，在適配器安放于支承件上之處，適配器的內徑不同于支承件的內徑，在組件的內壁中提供了一個臺階，優選地臺階在0.5至2厘米范圍中，并且優選地在支承件的整個圓周上。這種頂槽(overcutting)減小了在組件和土之間驅打期間的摩擦。

本發明還涉及一種借助于液壓打樁機在水下地基構造中安裝具有敞開端部的管狀基座元件的方法，所述管狀基座元件特別是(單)樁，所述方法的特征在于

將適配器置于管狀基座元件內部，優選地在所述基座元件的趾部處或附近置于所述基座元件的內壁上的支承件上，

將砧置于適配器之上，

將液壓打樁機置于砧之上，和

通過經適配器從砧向基座元件的趾部傳遞能量而將基座元件驅打入地面構造中。

因此，如上文所述，由驅打操作產生的樁中的壓力波將在到達周圍的水之前由土部分地吸收。

所述適配器優選地包括管狀下段，一旦適配器置于基座元件內部，所述管狀下段平行于基座元件延伸。

基座元件自身可用作用于減少噪聲輸入的裝置。為此目的，優選的是，砧位于基座元件內部和/或至少在部分驅打操作期間將水從基座元件移除以便使得砧通過空氣與基座元件的內壁分離。在一個實施例中，借助于相同的適配器連續地安裝多個管狀基座元件。

為了完整起見，關注以下現有技術。

US?3,824,797公開了利用在抽空的管中產生的液體夯或矛將長樁驅打入被淹沒的陸地中。當樁具有足夠長度和直徑時，并且同時為了便于操縱長組件，可使用任何內部聯接器(例如由數字40表示的聯接器)將錘管(US?3,824,797的圖2和3中的數字4)定位于樁內部。這允許隨著樁(1)被驅打入底部(100)中而將錘逐漸增長地向上再定位。其還允許在比樁的頂部更靠近下層土(100)的位置處將打樁機聯接至樁，產生改進的驅打作用。

EP?1482094涉及通過將可收縮管推入地基中來制造基樁，所述管隨后被充以可固化材料，例如混凝土，任選地設置有加強件。在管回縮的情況下，部分地固化的材料及加強件保留于地基中，并且在固化之后，形成基樁，所述基樁支承在地基中的支承層上。管設置有在管底端上的可更換的接口件，所述接口件通過失去的端部凸緣(lost?end?flange)封閉。