用于處理在水體水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件的卷軸的系統(tǒng)和方法、輔助結(jié)構(gòu)及鋪設(shè)船舶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，用于處理用于在水體的水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件的卷軸。
[0002]更具體而言，本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，用于在輔助結(jié)構(gòu)與輔助結(jié)構(gòu)旁邊的鋪設(shè)船舶之間傳輸以上類型的卷軸。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明總體上涉及通過鋪設(shè)船舶在水體的水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件。細長構(gòu)件(在這種情況下為水下管線或纜線)由帶狀件構(gòu)成，每個帶狀件卷繞在卷軸上，并且從鋪設(shè)船舶上的解繞站開始，從卷軸中逐漸解繞，并且在鋪設(shè)船舶向前移動時，鋪設(shè)在水體的水床上。這種鋪設(shè)技術(shù)的一個最關(guān)鍵的方面是一旦解繞卷軸就將帶狀件饋送至鋪設(shè)船舶。
[0004]在卷軸安裝在鋪設(shè)船舶上的固定位置中并且?guī)罴耆饫@下來時，鋪設(shè)船舶返回到碼頭，以使用細長構(gòu)件的另一帶狀件卷繞卷軸。帶狀件在碼頭預(yù)加工并且同時卷繞在鋪設(shè)船舶上的卷軸上。這個操作方法涉及鋪設(shè)船舶的大量的并且損失大的停工時間，鋪設(shè)船舶在預(yù)加工帶狀件的整個時間基本上保持閑置。
[0005]為了減少鋪設(shè)船舶的停工時間，專利US 7，544，013提出了在浮動的輔助結(jié)構(gòu)上預(yù)加工帶狀件；將帶狀件卷繞在浮動的輔助結(jié)構(gòu)上的卷軸上；并且通過使帶狀件從浮動的輔助結(jié)構(gòu)上的卷軸中解繞且同時將帶狀件卷繞到鋪設(shè)船舶上的卷軸上，將帶狀件傳輸至鋪設(shè)船舶上的卷軸。這種方法減少了在預(yù)加工帶狀件時涉及的停工時間，但是沒有減少將帶狀件從一個卷軸傳輸至另一個卷軸所花費的時間。
[0006]一種替換的傳輸方法使用可以從鋪設(shè)船舶中拆卸的可釋放卷軸，在輔助結(jié)構(gòu)中卷繞該卷軸，并且將卷軸從輔助結(jié)構(gòu)中傳輸至鋪設(shè)船舶。
[0007]根據(jù)這種操作方法，文獻WO 2011/105894提出了:預(yù)加工多個卷軸；將卷軸裝載在鋪設(shè)船舶上；并且將卷軸連續(xù)地放在解繞站處。使用起重機來裝載卷繞的卷軸以及卸載解繞的卷軸，這就難以精確地定位卷軸。重要的是，要記住這些卷軸重達數(shù)千噸，因此，處理這些卷軸是一項復(fù)雜而且危險的工作，尤其在這些卷軸從起重機中懸垂下來時。從纜線懸垂下來的負荷常常擺動，從而難以定位，也危及任何附近的人或結(jié)構(gòu)。而且，安裝在浮動單元上的起重機也使得甚至更加難以處理卷軸。實際上，裝有起重機的浮動單元總是要很巨大，以用于確保起重機具有更大的穩(wěn)定性。
[0008]文獻EP 302，038、WO 2009/077711、US 7，927，040、US 4, 117, 692 以及 GB243，929描述了在這個領(lǐng)域中采用的其他技術(shù)解決方案，但是在減少鋪設(shè)船舶的停工時間和船上人員的危害方面都不完全令人滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一個目標在于，提供一種卷軸處理系統(tǒng)，其被設(shè)計為消除或至少減少已知技術(shù)的缺點。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于處理用于在水體的水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件的卷軸，并且具體用于在輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶之間傳輸卷軸，所述系統(tǒng)包括:至少一個橋接件，所述橋接件被設(shè)計為連接輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶；以及至少一個致動器，所述致動器用于使至少一個卷軸沿著所述橋接件移動并且擱置在所述橋接件上。
[0011]借助于本發(fā)明，在能預(yù)加工帶狀件的輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶之間傳輸卷軸，而不從起重機中懸垂卷軸。這在傳輸精度以及因此傳輸速度方面并且在人員安全方面具有主要優(yōu)點。
[0012]通過消除重型起重機的需要，所提出的解決方案還能夠使用尺寸比較小的船舶。
[0013]所述橋接件優(yōu)選地包括兩個引導(dǎo)件，用于沿著給定路徑引導(dǎo)卷軸。
[0014]實際上，與從起重機中危險地懸垂并且可能擺動相反，卷軸擱置在精確的受控路徑上并且沿著這些路徑行進。
[0015]優(yōu)選地，所述引導(dǎo)件在工作位置與閑置位置之間能移動，在工作位置中，所述引導(dǎo)件以給定軌距彼此平行，從而限定橋接件。
[0016]一旦卷軸被傳輸，則引導(dǎo)件被設(shè)定至閑置位置，以允許鋪設(shè)船舶和輔助結(jié)構(gòu)并排移動并且稍后彼此離開地移動。
[0017]優(yōu)選地，所述引導(dǎo)件的軌距在所述引導(dǎo)件支撐卷軸的給定位置與所述引導(dǎo)件不干擾卷軸的位置之間可變。
[0018]優(yōu)選地，所述引導(dǎo)件以滑動的方式安裝在輔助結(jié)構(gòu)上。
[0019]在一個變型中，引導(dǎo)件在與引導(dǎo)件本身垂直的方向上滑動，以改變引導(dǎo)件之間的軌距。
[0020]在一個變型中，引導(dǎo)件彼此平行地滑動，以將引導(dǎo)件選擇性設(shè)置到工作位置和閑置位置中。
[0021]優(yōu)選地，橋接件被設(shè)計為用于連接輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶，并且所述卷軸被設(shè)計為擱置在橋接件上。
[0022]實際上，卷軸被設(shè)置為穩(wěn)定地擱置在橋接件上。
[0023]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，橋接件包括滑行件，所述滑行件被設(shè)計為沿著引導(dǎo)件行進并且支撐卷軸。在卷軸沿著引導(dǎo)件移動時，滑行件用于減少摩擦。
[0024]優(yōu)選地，每個滑行件具有致動器，用于升高滑行件和卷軸的頂部。通過這種方式，可以升高卷軸，而不從起重機中懸垂卷軸。
[0025]優(yōu)選地，所述橋接件安裝在輔助結(jié)構(gòu)上，以避免阻礙鋪設(shè)船舶。
[0026]優(yōu)選地，所述鋪設(shè)船舶包括支撐組件，所述支撐組件用于支撐橋接件，并且在鋪設(shè)船舶上限定預(yù)定的橋接件支撐點。
[0027]優(yōu)選地，所述支撐組件包括至少一個升沉補償裝置，用于在傳輸卷軸時，減少橋接件的振蕩。
[0028]在一個變型中，支撐組件包括剛性支撐件，其沿著鋪設(shè)船舶的縱向?qū)ΨQ面限定橋接件支撐點，以盡可能減少由橋接件和卷軸造成的鋪設(shè)船舶的傾斜。
[0029]優(yōu)選地，所述鋪設(shè)船舶包括至少一個解繞裝置，用于支撐卷軸旋轉(zhuǎn)。
[0030]優(yōu)選地，所述鋪設(shè)船舶包括升降機，用于將卷軸提離橋接件/從橋接件釋放卷軸并且將卷軸放在解繞裝置處。
[0031]升降機還被設(shè)計為放在卷軸之下，以從橋接件提離卷軸。換言之，卷軸和升降機被設(shè)計為提供卷軸在升降機上的高度穩(wěn)定的支撐。
[0032]在一個優(yōu)選實施方式中，所述鋪設(shè)船舶具有主甲板；至少一個解繞站；以及凹陷部，位于主甲板內(nèi)并且在解繞站處；所述凹陷部被設(shè)計為至少部分容納升降機和卷軸。凹陷部用于在解繞站處將升降機容納在橋接件之下并且因此容納在卷軸之下，從而降低鋪設(shè)船舶的重心。
[0033]優(yōu)選地，所述卷軸具有旋轉(zhuǎn)軸線，并且所述卷軸在與旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向沿著橋接件移動。這種配置由于防止了卷軸滾動而特別穩(wěn)定。
[0034]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，卷軸沿著旋轉(zhuǎn)軸線包括兩個夾持點，因此，以使得卷軸可被支撐以便旋轉(zhuǎn)，從而卷繞和解繞卷軸。
[0035]優(yōu)選地，所述卷軸包括兩個面對的保持臺肩，所述保持臺肩被設(shè)計為擱置在支撐件上。
[0036]在保持臺肩放置成擱置在支撐件上時，除了橫向保持卷繞在卷軸上的帶狀件以外，保持臺肩還用于支撐整個卷軸，并且可能支撐相關(guān)帶狀件。
[0037]更具體而言，每個保持臺肩的外邊緣具有兩個第一支撐點(具體為凹槽)，其被設(shè)計為擱置在橋接件上。
[0038]通過中斷外邊緣的圓形形狀，第一支撐點使得卷軸在橋接件上的位置更穩(wěn)定。
[0039]優(yōu)選地，卷軸的每個保持臺肩的外邊緣具有兩個第二支撐點(具體為凹槽)，其被設(shè)計為擱置在小貨車或升降機上。
[0040]實際上，卷軸沿著保持臺肩的外邊緣具有多個穩(wěn)定的支撐點。卷軸的這種配置使其同時放在兩個支撐件上，并且使卷軸更容易從一個支撐件傳輸?shù)搅硪粋€支撐件。
[0041]優(yōu)選地，所述輔助結(jié)構(gòu)具有卷繞站，用于將帶狀件卷繞在卷軸上。優(yōu)選地在輔助結(jié)構(gòu)上執(zhí)行輔助工作。
[0042]為此，所述輔助結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括至少一個帶狀件裝配線，并且所述卷繞站與所述裝配線對準。
[0043]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述輔助結(jié)構(gòu)具有傳輸站，用于將卷軸裝載到橋接件上/從橋接件中卸載；以及小貨車，所述小貨車在卷繞站與傳輸站之間能移動。
[0044]還使用小貨車進行這種傳輸，卷軸擱置在所述小貨車上。
[0045]優(yōu)選地，所述小貨車被設(shè)計為在傳輸站處定位放在橋接件之下，并且將一部分卷軸放在橋接件之上。
[0046]換言之，在傳輸站處，小貨車設(shè)置于預(yù)定位置，在該預(yù)定位置中，第一支撐點位于引導(dǎo)件之上，具體為位于滑行件之上，從而升高滑行件將卷軸從小貨車中提升，然后，小貨車可以從傳輸站中撤出。一旦撤出小貨車，就可以降低滑行件。換言之，通過非常小的移動，可以在小貨車與橋接件之間進行傳輸。
[0047]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述輔助結(jié)構(gòu)是浮動式輔助結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地是駁船，該浮動式輔助結(jié)構(gòu)容納用于預(yù)加工帶狀件并且將帶狀件卷繞在卷軸上的車間。通過這種方式，可以傳輸車間，以將鋪設(shè)船舶放在不同的方便區(qū)域，以優(yōu)化鋪設(shè)船舶的行程，并且不需要沿著碼頭重復(fù)安裝預(yù)制車間。
[0048]本發(fā)明還涉及一種用于處理卷軸的方法，所述卷軸用于在水體的水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件。
[0049]本發(fā)明的目標在于，提供一種卷軸處理方法，該卷軸處理方法被設(shè)計為消除或者至少減少已知技術(shù)的缺點。
[0050]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于處理卷軸的方法，所述卷軸用于在水體的水床上鋪設(shè)細長構(gòu)件，并且尤其提供了用于在輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶之間傳輸卷軸的方法；所述方法包括以下步驟:將橋接件放在輔助結(jié)構(gòu)與鋪設(shè)船舶之間；并且沿著所述橋接件移動至少一個卷軸并且將所述至少一個卷軸擱置在所述橋接件上。
[0051]借助于根據(jù)本發(fā)明的方法，可以將卷軸從輔助結(jié)構(gòu)中傳輸至鋪設(shè)船舶，而不需從起重機中懸垂卷軸。
[0052]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，該方法包括通過放在卷軸之下的小貨車提升/降低卷軸。卷軸僅僅需要略微提升或降低，以改變支撐配置并且將負荷從一個支撐件傳輸至另一個支撐件。
[0053]可通過位于卷軸下面的滑行件，略微提升/降低卷軸?；屑?yōu)選地與設(shè)計為由于提升卷軸的致動器相關(guān)聯(lián)。
[0054]為了將卷軸提升/降低數(shù)米，在卷軸的下面使用升降機。例如，在解繞站處，升降機能夠行進數(shù)米，以將卷軸設(shè)置在解繞位置中，并且將卷軸裝載在橋接件上/從橋接件卸載卷軸。
[0055]使用位于卷軸下面的提升裝置提升/降低卷