打桩引导装置的制造方法

文档序号:9382682阅读:371来源:国知局
打桩引导装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及打粧,更尤其是但不排他地涉及水下打粧,例如用于将粧直接穿入到海床中的水下打粧。
【背景技术】
[0002]已知提供有用于水下打粧的粧引导装置,参见例如WO 99/11872 (快速框架粧引导装置(Fast Frame pile guide)),WO 01/92645 (鳍状框架/随动件粧引导装置(FinnedFrame/Follower pile guide))和 WO 03/074795 (朝向控制粧引导装置(Orientat1nControl pile guide))中所描述的一类粧引导装置。通过这样的粧引导装置,可以利用液压锤例如IHC液压锤将粧打入到海床中。
[0003]如在WO 2009/024739中描述的另一种粧引导装置专门设计成用于将粧打入到倾斜的基底中,诸如海底峡谷的倾斜侧。粧引导装置包括粧引导构件,所述粧引导构件可枢转地安装在基架上,以使得粧引导构件能够相对于基架围绕旋转轴线枢转。利用这种布置,可以调节粧引导构件的朝向,以在基架搁置在倾斜的基底上时沿着竖直方向引导粧,其中,旋转轴线是水平的(即,横向于倾斜方向)。然而,这种粧引导装置不能理想地适用于将粧打入到高度局部变化的不平坦或起伏状水下基底中。这是因为这种水下基底将趋于在不同的位置处相对于水平方向以不同的角度支撑粧引导装置,这将导致粧沿着不同的非竖直方向被打入到基底中。
[0004]如WO 2011/083324所述的另一种粧引导装置设计成允许将粧打入到高度局部变化的不平坦或起伏状水下基底中。粧引导装置包括粧引导构件,所述粧引导构件经由多个具有可变长度的支撑构件安装在基架上,其中,通过调节多个支撑构件中的每一个的长度来确定粧引导构件相对于基架的朝向。然而,利用这种布置,必须加强或保护可变长度的支撑构件,以在使用期间承受粧引导装置所遭受的横向负荷。
[0005]注意的是,EP 2 325 398描述了使得粧相对于海床水平面以可调节的角度延伸到海床中的系统的不同方法。该系统包括引导设备,所述引导设备具有通过连接元件互连的多个粧引导元件,每个粧引导元件具有相应的引导部件和支撑元件。在示出的实施例中,引导部件包括管状元件,所述管状元件具有第一中心轴线,而支撑元件包括截头圆锥形管状元件,所述截头圆锥形管状元件具有第二中心轴线,并且通过调节铰接部件使得引导部件的一部分能够可调节地在截头圆锥形管状元件内部延伸。然而,该系统的引导元件不能横向打开以从粧移除引导装置,并且因为打粧锤不能穿过引导元件,所以打粧深度受到限制。
[0006]鉴于上述内容,希望进一步改进。

【发明内容】

[0007]根据本发明的一方面,提供了一种粧引导装置,其包括基架和上部结构。上部结构包括粧引导构件,用于在基架搁置在基底上时随着将粧打入到基底中而沿着预定方向引导粧。上部结构的至少一部分限定了臂,所述臂能够相对于基架围绕第一旋转点和第二旋转点旋转,以使得粧引导构件相对于基架旋转。第一和第二旋转点中的至少一个能够沿着第一方向相对于基架平移,从而使得臂相对于基架围绕第一和第二旋转点旋转。第一和第二旋转点中的至少一个能够沿着大体垂直于第一方向的第二方向平移。
[0008]这种粧引导装置便于使用并且具有提高的可靠性。这种粧引导装置还提高了稳固性并且延长了使用寿命。
[0009]本发明提供的改进依赖于这样的见解,即,当使得悬臂围绕枢轴旋转时,臂的自由端以弧形旋转并且臂在垂直于(或者至少不平行于)旋转平面的参考面上的投影呈现余弦特性。
[0010]如果一基本刚性臂是组件的一部分,其中,刚性臂在两个点中连接到另一个结构(在此为基架)并旋转,则连接处将限定臂相对于另一个结构的旋转点。臂的旋转中心是否与旋转点中的一个重合取决于旋转点是否固定或者两个旋转点是否能够相对于另一个结构运动。
[0011]如果臂和另一个结构之间的连接处布置成用于纯线性位移,则组件的至少一部分处于应力下。这种作用在构造上的应力在倾斜增加时增大。应力还随着粧引导装置并且尤其是上部结构的尺寸增大而增大。这两种情况都出现在现有技术的粧引导装置中,导致结构变形、磨损和/或损坏。
[0012]在本发明提供的粧引导装置和方法中,通过使得旋转点中的至少一个横向平移来减小或防止产生应力,这有利于吸收变化和/或防止变形。
[0013]本解决方案与WO 2011/083324形成对比,WO 2011/083324教导通过使得枢轴在接合件内滑动以便能够调节臂的长度来保持旋转点之间的相对横向间隔,枢轴连接到所述旋转点。并非总是可以调节臂的长度并且这可能导致移位负荷和/或磨损,并且构造可能相对脆弱而需要增强。本发明提供的粧引导装置可以构造得更为稳固。
[0014]在一实施例中,第一方向大体垂直于基架。这有利于操作粧引导装置和调节上部结构的旋转。
[0015]在一实施例中,第一和第二旋转点中的至少一个能够沿着大体垂直于第一方向的第二方向浮动。因此,提供了额外的自由度,所述额外的自由度防止在粧引导装置中产生不想要的应力,这样,因此提高了装置的可靠性并且便于使用。浮动性可以使得臂在基架上、在上部结构或在另一个物体上的投影保持大体恒定长度。
[0016]在一实施例中,粧引导构件的至少一部分限定了所述臂。在这种情况下,可以防止产生作用在引导构件(的一部分)上的应力。否则这种应力可能集中于相对薄弱的点。例如,引导装置可以包括多个引导部件,所述多个引导部件均能够在操作位置和非操作位置之间运动,每个引导部件围绕相应枢轴可枢转地安装在基架上并且包括一个或多个结构,以将引导部件保持在预定形状,例如,引导部件中的至少一些与锁闩相连接,所述结构(例如,锁闩)优选是可控的。作用在粧引导装置上的任何应力皆可能导致引导构件发生变形,这继而可能导致引导部件(部分地)分离并且可能导致应力集中在锁闩(锁闩的一个或多个部分)中。这种应力集中可能导致锁闩磨损、损坏甚至失效。然而,在本发明的粧引导装置中,这种应力被减小或防止。
[0017]第一和第二方向上的平移不需要是线性的,而是可以具有曲率和/或可以布置成非平角,只要两个方向的主要延伸方向基本相互垂直即可。
[0018]在一实施例中,第一和第二旋转点中的至少一个由安装在基架上的可调节支撑构件支撑,特别地被支撑在所述可调节支撑构件上,使得通过调节支撑构件,相应旋转点能够相对于基架沿着第一方向平移。因此,能够较好地控制相应旋转点相对于基架的位置。由于消除了中间结构(消除了中间结构的影响),因此支撑越直接,控制可能越好。
[0019]上部结构可以包括单个引导构件,但是还可以设想设置多个粧引导构件。在具有单个引导构件的粧引导装置中,应力更容易集中在诸如锁闩的相对脆弱的部件上,而如上所述,这种情况被防止。在具有多个粧引导构件的粧引导装置中,可以相应地扩大上部结构;可能增大的应力和变形通过本发明的粧引导装置而减轻或防止。
[0020]在一实施例中,旋转点中的至少一个由接合件限定,所述接合件的至少一部分能够相对于基架运动。例如铰链的接合件,尤其是包括轴承的接合件,允许例如相对于旋转对象所在的纯支撑表面准确地限定旋转点。通过使得接合件的一部分运动,使得旋转点的位置能够可靠地移位。
[0021 ] 在一特定实施例中,粧引导构件中的至少一个包括多个引导部件,所述多个引导部件均能够在操作位置和非操作位置之间运动,每个所述引导部件围绕相应的枢轴可枢转地安装在基架上,其中,相应枢轴中的至少一个能够围绕所述第一和/或第二旋转点旋转。这种粧引导装置实现了相对简单且稳固的构造。
[0022]在这个特定实施例中,每个引导部件可以围绕相应枢轴可枢转地安装在基架上,用于在重力作用下打开引导构件至其非操作位置。在重力作用下打开,消除了主动驱动引导构件(用于主动驱动引导构件的设备)的需要并且提供了可靠的粧引导装置。
[0023]注意的是,对于在水下使用的粧引导装置来说,例如,对于在海平面下数十至数百米处使用的粧引导装置和/或在驱动器不能操作以及最多是远程操控载具(ROVs)提供用于控制和/或操纵的主要工具(否则唯一工具)的情况下使用的粧引导装置来说,粧引导装置的可靠性尤其有重大意义。
[0024]在这个特定实施例中,相应枢轴中的一个可以围绕第一旋转点旋转,而相应枢轴中的另一个可以围绕第二旋转点旋转。因此,臂被限定在不同的枢轴之间。这有利于在作用于引导构件上的应力减小或者没有应力作用于引导构件上的情况下调节引导构件的倾斜,否则作用于引导构件上的应力可能导致引导部件移位、变形和/或分离、和/或导致力和/或应力集中在部件、例如旨在保持引导构件闭合的连接件或锁闩上。
[0025]在这个特定实施例中,相应枢轴可以大体平行地位于引导构件的相对侧上,其中,第一和第二旋转点位于粧引导构件的相对侧上。这有利于构造和操作带有相对的引导部件例如两个引导部件的对称引
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