用于水中基础导管架的调整装置、系统及方法与流程

本发明涉及一种导管架的装置、系统及方法，更具体地说，涉及一种用于水中基础导管架的调整装置、调整系统以及调整方法。

背景技术：

水中基础导管架(也称为水中操作平台或水中作业平台)的用途是为在水中提供一个可以供人员或是机具进行作业的平台。基本的平台大小如前述可以仅提供人员一立足点，而较大型的平台还可以进一步包还其他机具，例如钻油平台、风力发电平台等等。而平台能立于水面上主要是靠支架(即导管架)一端固定于水下的地层，而另一端则与平台进行连接。

典型的基础导管架为事先测量好水下深度以及相对平台需固定位置，而进一步当导管架被固定于水下地层后将平台在固定于导管架上。或是先将导管架固定于水层后再进一步测量较佳水平位置，再进一步将平台固定于导管架上。因此依照上述，当平台被固定于导管架之后是无法进一步再度调整的。另外，在一开始安装导管架之前就需近一步探测其在水中的相关参数(例如：深度、较佳水平调整角度等等)。因此需耗费许多时间在一开始的准备过程，且中间过程可以忍受变动因此相对严格，更近一步是在平台安装过后是不可逆的。

通常来说，平台的水平状态会影响之后施工的成效，尤其是大型的水中作业平台，更会影响整体的安全。然而，大部分的水中基础导管架是设置在海平面上，因此会受到大自然的因素增加其事先预测数值的不准确。另外，大自然气候因素也会对于导管架的安装产生极大影响，例如：台风过后造成海下地层的结构改变。此外，也可能发生在安装时是位于准确位置，但是在一段时间因为自然环境改变需要进一步再次调整。但是依照上述，目前的水中基础导管架的安装方式均采预先测量方式，并无法有实时可以依照现有参数或位置进行调整，并且安装固定之后也无法进一步调整。因而造成此一相关工程施作需耗费大量时间及金钱成本。故现在需要一种可以提供实时校正以及也可以在安装好平台之后还可以进一步调整的水中基础导管架的装置。

因此，本发明的主旨为设计一种用于水中基础导管架的调整装置，主要包含：第一套筒、第二套筒以及调整模块。并且，所述调整装置可进一步用于调整系统中。另外，所提供的方法主要为调整操作本系统的方法，而主要目标为改善或维持水中基础导管架的调整器质量与调整效率，同时也提供一个更合于成本效益的装置及作用方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种用在水中基础导管架的调整装置，其包含：第一套筒、第二套筒、调整模块。其中，所述第一套筒与所述第二套筒均各自包含了第一顶面、与所述第一顶面相对之第二底面、外侧面以及内壁面，并且所述第一套筒及第二套筒上还分别包含第一锁固件和第二锁固件。所述调整模块用以连接所述第一套筒与所述第二套筒。所述调整模块包含：动力源以及连动件。其中，所述第一锁固件设置在所述第一套筒之外侧面上且接近所述第一套筒之第一顶面，而所述第二锁固件设置在所述第二套筒之所述外侧面上且接近所述第二套筒之所述第一顶面。所述动力源设置在所述第一套筒之所述外侧面上且接近所述第一套筒之所述第一顶面。所述连动件穿设在所述动力源，且所述连动件之第一端与所述第一锁固件固定而所述连动件之第二端与所述第二锁固件固定。其中，所述调整模块的数目至少两个，并且相互以对称方方式排列。

在一实施例中，所述调整装置中的所述连动件包含活塞。

在一实施例中，所述调整装置中的所述连动件的数目至少为八个。

在一实施例中，所述调整装置中的所述动力源为油压缸和/或气压缸。

在一实施例中，所述调整装置中的所述连动件的可提供最大压力为约10～50mpa。

本发明还提供了一种可用于水中基础导管架的调整系统，其包含：工作部、台座、检测模块、控制模块。其中，所述工作部还包含：支撑件、调整装置。所述支撑件一端用于立在地层中；另外所述调整装置包含如前面所述的组件特征，且被设置在所述支撑件上。此外，所述调整装置中的所述第一套筒被固定在所述支撑件上，且所述调整装置中的所述第二套筒可沿着所述支撑件移动。所述工作部的数目为至少一个。所述台座与所述调整装置的所述第二套筒相互连接。所述检测模块被设置在所述台座中并且与其连接；而所述控制模块被设置在所述工作部中，且与所述调整装置的所述动力源、所述检测模块连接。其中，所述检测模块被用以检测并分别产生一个实际参数与一个标准参数，并且进一步将所述实际参数与所述标准参数进行比对而产生一个校正参数，将所述校正参数传输至所述控制模块，并且利用所述控制模块调整所述调整装置的所述动力源。

在一实施例中，所述调整系统中的所述工作部的数量至少三个。

在一实施例中，所述调整系统中的所述工作部的数量至少四个。

本发明还提供了一种可用于水中基础导管架的调整方法，包含以下步骤：步骤(s1)首先判断调整系统中是否有一个存在预设校正参数，若是则进入步骤(s4)，若否则进入下一步骤(s2)；步骤(s2)利用设置台座中的检测模块对所述台座进行侦测并分别产生一个实际参数与一个标准参数，其中所述检测模块与所述台座连接；步骤(s3)所述检测模块将所述实际参数与所述标准参数进行比对且产生所述校正参数；步骤(s4)将检测模块产生的所述校正参数传输至控制模块；步骤(s5)所述控制模块依据所述校正参数调整动力源；以及步骤(s6)系统判断是否进行再次调整，若是，则进入步骤(s2)，若否，则进入下一步骤(s7)。

在一实施例中，所述调整方法中的所述步骤(s3)与所述步骤(s4)之间还包含一个步骤(s31)判断所述校正参数是否落在误差范围内，若是，即所述校正参数是落于所述误差范围内，则进入步骤(s6)；若否，即所述校正参数落于所述误差范围之外，则进入步骤(s4)。

在一实施例中，所述调整方法中的所述步骤(s5)还包含一个步骤(s51)利用所述调整装置的所述动力源改变所述调整装置食物连动件的长度。

在一实施例中，所述调整方法中的所述步骤(s6)与所述步骤(s7)间还包含：步骤(s61)固定所述调整装置的第二套筒于所述支撑件上；以及步骤(s62)将所述调整装置中第二锁固件与所述连动件分离。

【发明的作用与效果】

根据本发明涉及的一种用于水中基础导管架的调整装置、调整系统以及调整方法，因为具有第一套筒、第二套筒以及调整模块，所以能够改善或维持水中基础导管架的调整器质量与调整效率，而且成本较低。

【附图说明】

附图中通过示例而非局限性方法展示出了一个或多个实施例，其中具有相同参考数字标识的组件始终表示类似组件。附图并非等比例图，除非另有披露。

图1a是本发明的用于水中基础导管架的调整装置的侧面透视图；

图1b是本发明的用于水中基础导管架的调整装置的剖面图；

图1c是本发明的用于水中基础导管架的调整装置的俯视图；

图1d是本发明的的用于水中基础导管架的调整装置的侧面视图，用以描述所述调整装置的一种作用状态；

图2a为本发明的用于水中基础导管架的调整装置的另一具体结构的俯视图，用以揭示了一个具有8个调整模块的用于水中基础导管架的调整装置；

图2b为本发明的用于水中基础导管架的调整装置的另一具体结构的立体图，用以揭示套筒单体的具体结构；

图3a为本发明的用于水中基础导管架的调整系统的立体示意图；

图3b为本发明的用于水中基础导管架的调整系统的部分透视图，用以揭示了一个用于水中基础导管架的调整系统的调整装置设置在支撑件上的状态；

图4a为本发明的用于水中基础导管架的调整系统用以调整其中所述台座的一流程图；

图4b为发明的另一实施例的用于水中基础导管架的调整系统用以调整其中所述台座的另一流程图，用以揭示了一个用于水中基础导管架的调整系统用以调整其中所述台座之方法步骤，其符合本发明的部分实施例。

附图仅为示意图，且无限制。在附图中，为达到说明目的，一些组件的尺寸可能过大，且未按比例绘制。该尺寸和相对尺寸不一定对应于本发明的实际实施方式。本发明中的所有参考标记不得解释为对本发明中权利要求范围的限制。在各个附图中，类似的参考符号表示类似组件。

【具体实施方式】

下文详细讨论了本发明中的实施例的制造和使用。然而，应当理解，以下实施例提供了许多可实施的发明概念，此类概念可能体现在各类具体情况中。以下所讨论的具体实施例仅说明了制造和使用实施例的具体方式，且未限制本发明的范围。

在各类视图和说明性实施例中，类似的参考数字用于表示类似组件。接下来我们将详细参考附图中所示的典型实施例。附图和描述中尽可能使用相同的参考数字来表示相同或相似部件。在附图中，出于清晰和方便目的，形状和厚度可能会放大。根据本发明说明，本发明的描述将特别针对构成装置的一部分、或直接与装置一同工作的组件。应当理解，对于未具体表示或描述的组件，其形式可能多种多样。本发明中，「一项实施例」或「某一实施例」的引用是指关于该实施例所描述的某一特定特征、结构、或特性包含于至少一项实施例中。因此，本发明中不同位置出现的短语「在一项实施例中」或「在某一实施例中」不一定均指同一实施例。此外，上述特定特征、结构或特性可通过任何适宜方式在一项或多项实施例中进行组合。应当理解，以下附图未按比例绘制；更准确地说，此类附图仅可用于说明。

在附图的各类视图中，类似参考编号用于标示相同或相似的组件，同时表示和描述了本发明的说明性实施例。附图不一定按比例绘制，且在某些情况下，为达到说明目的，附图已放大和/或简化。本领域中的普通技术人员须根据本发明说明的以下说明性实施例来理解本发明说明的多种可能的应用和变体。

应当理解，当某组件被称为位于另一组件「上」时，其可直接位于另一组件上，或者某组件与所述另一组件间也可能存在中间组件。相比之下，当组件被称为「直接位于」另一组件「上」时，则无中间组件。

应当理解，除非上下文另有明确指示，否则单数形式「一」、「某」、「该」、「所述」也包含复数形式。此外，诸如「底部」和「顶部」的相对术语在本文中可用于描述某组件与其他组件的关系，如以下各附图所示。

应当理解，当某组件被描述为位于其他组件的「下方」或「下面」时，也可解释为位于所述其他组件的「上方」或「上面」。因此，示例性术语「下方」或「下面」也可包括解释为上方和下方两者。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括科技术语)的意义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。应当进一步理解，常用词典中定义的术语的含义应当与相关领域和本发明的上下文中的含义一致，且不会解释地过于理想化或过于正式，除非本文中明确定义。

图1a至1d是一系列图标，用以揭示本专利申请之可用于水中基础导管架的调整装置，其符合本发明的部分实施例。

参考图1a，其公开了调整装置10。调整装置10大致结构上包含了两个套筒和调整模块13，更明确地，调整装置10包含了第一套筒11、第二套筒12以及两个调整模块13。其中，所述第一套筒11与所述第二套筒12各具有第一顶面、第二底面、外侧面、内壁面，如图1c所示。因此，第一套筒11与第二套筒12结构此寸上可为相同的，如本发明其余实施例和附图中所示。另外，所述第一套筒11与所述第二套筒12各自还包含至少两个锁固件。更明确地，所述第一套筒11上包含至少两个第一锁固件14，且所述至少两个第一锁固件14设置在所述第一套筒11的所述外侧面113上且接近所述第一套筒11的所述第一顶面111。相似地，所述第二套筒12上包含至少两个第二锁固件15，且所述至少两个第二锁固件15设置于所述第二套筒12的所述外侧面上且接近所述第二套筒12的所述第一顶面121。

进一步地，所述调整装置10也包含了相对应于所述第一锁固件14或所述第二锁固件15数目的调整模块13。而所述调整装置10藉由调整模块13将所述第一套筒11与第二套筒12连接起来。其中，所述调整模块13包含动力源16和连动件17。并且，所述连动件17的两端分别以可拆卸地连接所述第一套筒11上的第一锁固件14以及第二套筒12上的第二锁固件15，而且所述连动件17穿设于所述动力源16，如图1b所示。而所述动力源16主要设置在所述第一套筒11的所述外侧面113上且接近所述第一套筒11的所述第一顶面111。因此，藉由本文及图示的揭露，可以轻易了解所述动力源16主要为提供所述连动件17动力使其可以移动所述第一套筒11与所述第二套筒12。具体来说，在一实施例中所述连动件17为活塞，因此当所述动力源16提供活塞动力使其从一最短长度的基础状态(如图1a或图1b中连动件17的状态)作动成具有一较长长度的作动状态(如图1d中连动件17的状态)，因此所述第一套筒11与所述第二套筒12的距离而改变。

在一实施例中所述动力源16可以为油压缸、气压缸或上述的组合。在另一较佳实施例中，所述动力源16较佳为油压缸。

在一实施例中，所述调整装置10中所述连动件17的最大压力为约10～50mpa。

在一实施例中，所述调整装置10中的至少两个所述连动件17彼此对称排列。因此连带的，所述第一套筒11上第一锁固件14以及第二套筒12上第二锁固件15各自均以对称方式排列。

在另一较佳实施例中，所述调整装置10上的调整模块13的数目较佳至少8个，因此所述第一套筒11上的所述第一锁固件14和所述第二套筒12上的所述第二锁固件15数目也各自至少8个，如图2a与图2b所示。

图3为一系列示意图，用以揭示了一个用于水中基础导管架的调整系统20，更具体来说所述调整系统为海上风力发电平台系统，其符合本发明说明的部分实施例。

参考图3a，所述用于水中基础导管架的调整系统20整体结构包含了工作部30以及系统主体。以下内容将分别针对调整系统20各部分更进一步具体说明。首先所述工作部30主要包含了如本文前述的调整装置10以及支撑件201，而所述调整装置10中所述第一套筒11与所述第二套筒12的内径(及中央穿孔)大于所述支撑件201横切的直径，即所述支撑件201可容纳在所述第一套筒11与所述第二套筒12中，如图3b所示。而所述支撑件201的一端(为相对于与所述调整装置10接合的另一远程)用于立在海底的地层中。此外，当所述调整装置10接合在所述支撑件201上时，所述调整装置10中所述第一套筒11的位置应相对于所述第二套筒12更远离海底的地层(简而言之，即所述第一套筒11应位于所述第二套筒12上方)。并且，所述第一套筒11应与所述支撑件201保持固定，而所述第二套筒12可沿着所述支撑件201移动。

另外，在调整系统20中系统主体的部分主要包含台座202。所述台座202的底端与工作部30中的所述第二套筒12固定相连接。因此，当所述第二套筒12可沿着所述支撑件201移动时，所述台座202与所述第二套筒12固定相连接的一端也连带产生移动。藉由以上的内容，所属领域的技术人员可以理解为藉由所述工作部30中的所述调整装置10可以调整所述用于水中基础导管架的调整系统20在水中的位置，更明确来说，包含相对于水平面是否平行或是相对于水下地层的距离位置。更进一步，所述调整系统20还包含了检测模块2021与控制模块301。其中，所述检测模块2021设置在所述台座202中且与所述台座202连接；而所述控制模块301设置在所述工作部30中，且与所述调整装置10的所述动力源16、所述检测模块2021连接。而前述的连接方式可以为电讯连接或是电信连接，即可透过有线或无线的方式来传输信号。其中，所述检测模块2021的功能主要为产生实际参数与标准参数，并且将所述实际参数与所述标准参数进行比对而产生校正参数，将所述校正参数传输至所述控制模块301，并且利用所述控制模块301调整所述调整装置10的所述动力源16。

在一实施例中，所述用于水中基础导管架的调整系统仅只包含一个工作部30。因此所述工作部30为位于所述台座202中一重心位置，以确保所述台座202整体无论在移动或最终固定状态时均能保持平衡的状态。在另一实施例中，所述用于水中基础导管架的调整系统包含至少一个工作部30。又在另一实施例中，所述用于水中基础导管架的调整系统包含至少三个工作部30。

在一较佳实施例中，所述用于水中基础导管架的调整系统20包含四个工作部30，如图3a所示。并且在本较佳的实施例中，所述用于水中基础导管架的调整系统更明确地为一个海上风力发电平台。另外，所述四个工作部30各具有一个控制模块301，而检测模块2021则是位于所述台座202的顶端。因此，所述海上风力发电平台可以利用其顶端检测模块2021控制每个工作部30以调整整体相对于海平面是否成水平的一状态。另外，所述四个工作部30中的调整装置10的动力源16为油压缸，且其调整装置10相关参数如下表一所示。

在另一较佳的实施例中，由于所述用于水中基础导管架的调整系统为一个海上风力发电平台。因此，所述连动件的最大压力为约10～50mpa，因此所述调整系统中的调整装置才可将所述台座(即海上风力发电平台)进行移动而调整其整体的水平角度或是其在水中的深浅。

表一：技术参数

本专利申请还提供一种用于水中基础导管架的调整方法，其包含如图4a中所示的步骤(s1)至步骤(s7)。以下内容进一步详细说明用于水中基础导管架的调整系统20的作用方式。首先，在步骤(s1)中系统先判断是否有预先存在的校正参数存在，若系统中存有先前默认或是其他来源所产生的校正参数存在，则下一步会进入步骤(s4)中并执行，若无所述预设的校正参数存在时，则会进入步骤(s2)。在一实施例中，所述于水中基础导管架为一个风力发电机平台，并且所述平台初步装设在一新的近海海床上，因此所述风力发电机平台的调整系统20中并未存有默认的校正参数，更明确来说，所述校正参数为风力发电机平台水平校正参数。因此，据上述，调整系统20进一步执行步骤(s2)即调整系统20中的检测模块2021对台座202进行侦测和分析，并依据分析结果分别产生台座202的实际参数(即台座202实际水平角度)与标准参数(即台座202应该矫正后的水平角度)。当系统产生所述台座202的实际参数与标准参数后，则会进行下一步骤(s3)即所述检测模块将上述的实际参数与标准参数进行比对，并且产生一个校正参数。接着系统进行步骤(s4)：将所述校正参数传输至设置在工作部30中的控制模块301。由于所述控制模块301与所述动力源16、所述检测模块2021的连接方式可以是电信连接或电讯连接，因此此三者之间信号的传递可以透过有线或是无线通信方式传输。当所述控制模块301接受了所述校正参数后，将会执行步骤(s5)即所述控制模块301将会依据所述校正参数调整各工作部30中的动力源16。在一实施例中，具体而言在上述步骤(s5)还包含步骤(s51)，即控制模块301藉由调整工作部30中的油压缸(即动力源16)驱动连动件17(即活塞)伸长或是缩短至一合适长度以校正所述台座202的水平角度(如图4b所示)。再另一实施例中，所述水中基础导管架(风力发电机平台)具有四个工作部30，因此所述控制模块301分别依据各所述工作部30应调整的校正参数分别控制各工作部30中的动力源16来校正所述台座202。并且，所述四个工作部30的校正程序可以同时执行，或是也可以分别轮流执行。当所有工作30的校正程序完成后，将会执行步骤(s6)即系统进行判断是否进行再次调整；当系统或操作者决定需再次进行调整，则会回到步骤(s2)并再次执行如前述的步骤；若系统或操作者决定不需再次调整，则系统会进入步骤(s7)而结束。

在另一实施例中，所述于水中基础导管架为一个风力发电机平台，并且所述平台初步装设在非初次设置的近海海床上，因此所述风力发电机平台的调整系统20中存有之前产生的水平校正参数。因此，系统在步骤(s1)之后，将会直接进入步骤(s4)而执行如前所述的一系列校正步骤。

在另一实施例中，所述调整方法中的步骤(s3)与所述步骤(s4)之间还包含一个步骤(s31)如图4b所示。更明确地，当所述检测模块2021将所述实际参数与所述标准参数进行比对，并且产生所述校正参数后，将会进行步骤(s31)即所述检测模块2021将会针对所产生的校正参数进行判断，确认所述校正参数是否在一预设的误差范围内。若所述校正参数是落在一预设的误差范围内时，即所述平台的水平倾斜角度是落在一个可以接受的范围内，则系统将会进一步执行步骤(s6)即判断是否要再次进行调整所述于水中基础导管架，并且依据判断结果执行如前面所述的后续步骤；若所述校正参数没有落在一预设的误差范围内时，即所述平台当前的水平倾斜角度超过一预设安全标准范围时，则系统将会进一步执行步骤(s4)即所述校正参数会进一步传输至所述控制模块301中以进行后续调整步骤。

在另一实施例中，上述调整方法中的步骤(s6)与所述步骤(s7)之间还包含二个步骤即步骤(s61)和步骤(s62)如图4b所示。当所述系统将上述用于水中基础导管架的调整系统中的所述台座202的水平角度调整至期望水平角度时，各个工作部30中的调整装置会进一步固定，更明确来说，即原先可以沿着支撑件201移动的第二套筒12将被固定在所述支撑件201上。其固定方式可以用可回复的方式(即利用卡钳而卡合固定在于支撑件201上)，或是利用不可回复的方式(即利用焊接或是其他锁固件来固定)。当所述第二套筒12固定后，与其连接的所述台座202的水平角度即被固定并保持。而进一步，所述第二套筒12上的第二锁固件15可进一步被移除，即所述第二套筒12与所述连动件17可分离，而原本固定(以可回复方式固定)在所述支撑件201上的所述第一套筒11可从所述支撑件201的另一端(即远离海底地层的一端)与整个所述工作部30分离并回收。因此根据上述，所述用于水中基础导管架的调整装置是可以进一步回收利用装置，因此可大幅降低水中基础导管架施工的成本，并且当所述水中基础导管架系统中的所述台座202在需要依据某特殊状况调整时，可再将所述调整装置安装重新安装至所述支撑件201上调整。如此一来可以避免，所述调整装置长时间置于海中而造成锈蚀或其他因素而损坏，而日后无法进一步调整以及需要整组装置重新更新而增加严重成本负担。

虽然本发明已详细描述了其优点，但应当理解，本发明可做出各类变更、替换和修改，而不脱离本发明的权利要求范围所定义本发明的精神和范围。例如，本发明讨论的许多流程可通过不同方法实现，并由其他流程或其组合代替。

此外，本专利申请的范围不限于本发明中描述的流程、机械、制造、材料组成、方式、方法和步骤的特定实施例。如同本领域的普通技术人员将可通过本发明的公开内容、目前存在或将来开发的流程、机械、制造、材料组成、方式、方法和步骤而轻易理解到，根据本发明的展示内容，可实质上执行或实现与本发明所述的相应实施例实质相同的功能或结果。因此，随附的权利要求范围旨在将此类流程、机械、制造、材料组成、方式、方法或步骤包含在其范围内。

【实施例的作用与效果】

根据本实施例涉及的一种用于水中基础导管架的调整装置、调整系统以及调整方法，因为具有第一套筒、第二套筒以及调整模块，所以能够改善或维持水中基础导管架的调整器质量与调整效率，而且成本较低。

【符号说明】

s1～s7：步骤

s31、s51、s61、s62：步骤

10：调整装置

11：第一套筒

111：第一顶面

112：第二底面

113：外侧面

114：内壁面

12：第二套筒

121：第一顶面

122：第二底面

13：调整模块

14：第一锁固件

15：第二锁固件

16：动力源

17：连动件

20：调整系统

201：支撑件

202：台座

2021：检测模块

30：工作部

301：控制模块