用于处理在水体水床上铺设细长构件的卷轴的系统和方法、辅助结构及铺设船舶的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种系统，用于处理用于在水体的水床上铺设细长构件的卷轴。
[0002]更具体而言，本发明涉及一种系统，用于在辅助结构与辅助结构旁边的铺设船舶之间传输以上类型的卷轴。
【背景技术】
[0003]本发明总体上涉及通过铺设船舶在水体的水床上铺设细长构件。细长构件(在这种情况下为水下管线或缆线)由带状件构成，每个带状件卷绕在卷轴上，并且从铺设船舶上的解绕站开始，从卷轴中逐渐解绕，并且在铺设船舶向前移动时，铺设在水体的水床上。这种铺设技术的一个最关键的方面是一旦解绕卷轴就将带状件馈送至铺设船舶。
[0004]在卷轴安装在铺设船舶上的固定位置中并且带状件完全解绕下来时，铺设船舶返回到码头，以使用细长构件的另一带状件卷绕卷轴。带状件在码头预加工并且同时卷绕在铺设船舶上的卷轴上。这个操作方法涉及铺设船舶的大量的并且损失大的停工时间，铺设船舶在预加工带状件的整个时间基本上保持闲置。
[0005]为了减少铺设船舶的停工时间，专利US 7，544，013提出了在浮动的辅助结构上预加工带状件；将带状件卷绕在浮动的辅助结构上的卷轴上；并且通过使带状件从浮动的辅助结构上的卷轴中解绕且同时将带状件卷绕到铺设船舶上的卷轴上，将带状件传输至铺设船舶上的卷轴。这种方法减少了在预加工带状件时涉及的停工时间，但是没有减少将带状件从一个卷轴传输至另一个卷轴所花费的时间。
[0006]一种替换的传输方法使用可以从铺设船舶中拆卸的可释放卷轴，在辅助结构中卷绕该卷轴，并且将卷轴从辅助结构中传输至铺设船舶。
[0007]根据这种操作方法，文献WO 2011/105894提出了:预加工多个卷轴；将卷轴装载在铺设船舶上；并且将卷轴连续地放在解绕站处。使用起重机来装载卷绕的卷轴以及卸载解绕的卷轴，这就难以精确地定位卷轴。重要的是，要记住这些卷轴重达数千吨，因此，处理这些卷轴是一项复杂而且危险的工作，尤其在这些卷轴从起重机中悬垂下来时。从缆线悬垂下来的负荷常常摆动，从而难以定位，也危及任何附近的人或结构。而且，安装在浮动单元上的起重机也使得甚至更加难以处理卷轴。实际上，装有起重机的浮动单元总是要很巨大，以用于确保起重机具有更大的稳定性。
[0008]文献EP 302，038、WO 2009/077711、US 7，927，040、US 4, 117, 692 以及 GB243，929描述了在这个领域中采用的其他技术解决方案，但是在减少铺设船舶的停工时间和船上人员的危害方面都不完全令人满意。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目标在于，提供一种卷轴处理系统，其被设计为消除或至少减少已知技术的缺点。
[0010]根据本发明，提供了一种系统，该系统用于处理用于在水体的水床上铺设细长构件的卷轴，并且具体用于在辅助结构与铺设船舶之间传输卷轴，所述系统包括:至少一个桥接件，所述桥接件被设计为连接辅助结构与铺设船舶；以及至少一个致动器，所述致动器用于使至少一个卷轴沿着所述桥接件移动并且搁置在所述桥接件上。
[0011]借助于本发明，在能预加工带状件的辅助结构与铺设船舶之间传输卷轴，而不从起重机中悬垂卷轴。这在传输精度以及因此传输速度方面并且在人员安全方面具有主要优点。
[0012]通过消除重型起重机的需要，所提出的解决方案还能够使用尺寸比较小的船舶。
[0013]所述桥接件优选地包括两个引导件，用于沿着给定路径引导卷轴。
[0014]实际上，与从起重机中危险地悬垂并且可能摆动相反，卷轴搁置在精确的受控路径上并且沿着这些路径行进。
[0015]优选地，所述引导件在工作位置与闲置位置之间能移动，在工作位置中，所述引导件以给定轨距彼此平行，从而限定桥接件。
[0016]一旦卷轴被传输，则引导件被设定至闲置位置，以允许铺设船舶和辅助结构并排移动并且稍后彼此离开地移动。
[0017]优选地，所述引导件的轨距在所述引导件支撑卷轴的给定位置与所述引导件不干扰卷轴的位置之间可变。
[0018]优选地，所述引导件以滑动的方式安装在辅助结构上。
[0019]在一个变型中，引导件在与引导件本身垂直的方向上滑动，以改变引导件之间的轨距。
[0020]在一个变型中，引导件彼此平行地滑动，以将引导件选择性设置到工作位置和闲置位置中。
[0021]优选地，桥接件被设计为用于连接辅助结构与铺设船舶，并且所述卷轴被设计为搁置在桥接件上。
[0022]实际上，卷轴被设置为稳定地搁置在桥接件上。
[0023]在本发明的一个优选实施方式中，桥接件包括滑行件，所述滑行件被设计为沿着引导件行进并且支撑卷轴。在卷轴沿着引导件移动时，滑行件用于减少摩擦。
[0024]优选地，每个滑行件具有致动器，用于升高滑行件和卷轴的顶部。通过这种方式，可以升高卷轴，而不从起重机中悬垂卷轴。
[0025]优选地，所述桥接件安装在辅助结构上，以避免阻碍铺设船舶。
[0026]优选地，所述铺设船舶包括支撑组件，所述支撑组件用于支撑桥接件，并且在铺设船舶上限定预定的桥接件支撑点。
[0027]优选地，所述支撑组件包括至少一个升沉补偿装置，用于在传输卷轴时，减少桥接件的振荡。
[0028]在一个变型中，支撑组件包括刚性支撑件，其沿着铺设船舶的纵向对称面限定桥接件支撑点，以尽可能减少由桥接件和卷轴造成的铺设船舶的倾斜。
[0029]优选地，所述铺设船舶包括至少一个解绕装置，用于支撑卷轴旋转。
[0030]优选地，所述铺设船舶包括升降机，用于将卷轴提离桥接件/从桥接件释放卷轴并且将卷轴放在解绕装置处。
[0031]升降机还被设计为放在卷轴之下，以从桥接件提离卷轴。换言之，卷轴和升降机被设计为提供卷轴在升降机上的高度稳定的支撑。
[0032]在一个优选实施方式中，所述铺设船舶具有主甲板；至少一个解绕站；以及凹陷部，位于主甲板内并且在解绕站处；所述凹陷部被设计为至少部分容纳升降机和卷轴。凹陷部用于在解绕站处将升降机容纳在桥接件之下并且因此容纳在卷轴之下，从而降低铺设船舶的重心。
[0033]优选地，所述卷轴具有旋转轴线，并且所述卷轴在与旋转轴线平行的方向沿着桥接件移动。这种配置由于防止了卷轴滚动而特别稳定。
[0034]在本发明的一个优选实施方式中，卷轴沿着旋转轴线包括两个夹持点，因此，以使得卷轴可被支撑以便旋转，从而卷绕和解绕卷轴。
[0035]优选地，所述卷轴包括两个面对的保持台肩，所述保持台肩被设计为搁置在支撑件上。
[0036]在保持台肩放置成搁置在支撑件上时，除了横向保持卷绕在卷轴上的带状件以外，保持台肩还用于支撑整个卷轴，并且可能支撑相关带状件。
[0037]更具体而言，每个保持台肩的外边缘具有两个第一支撑点(具体为凹槽)，其被设计为搁置在桥接件上。
[0038]通过中断外边缘的圆形形状，第一支撑点使得卷轴在桥接件上的位置更稳定。
[0039]优选地，卷轴的每个保持台肩的外边缘具有两个第二支撑点(具体为凹槽)，其被设计为搁置在小货车或升降机上。
[0040]实际上，卷轴沿着保持台肩的外边缘具有多个稳定的支撑点。卷轴的这种配置使其同时放在两个支撑件上，并且使卷轴更容易从一个支撑件传输到另一个支撑件。
[0041]优选地，所述辅助结构具有卷绕站，用于将带状件卷绕在卷轴上。优选地在辅助结构上执行辅助工作。
[0042]为此，所述辅助结构优选地包括至少一个带状件装配线，并且所述卷绕站与所述装配线对准。
[0043]在本发明的一个优选实施方式中，所述辅助结构具有传输站，用于将卷轴装载到桥接件上/从桥接件中卸载；以及小货车，所述小货车在卷绕站与传输站之间能移动。
[0044]还使用小货车进行这种传输，卷轴搁置在所述小货车上。
[0045]优选地，所述小货车被设计为在传输站处定位放在桥接件之下，并且将一部分卷轴放在桥接件之上。
[0046]换言之，在传输站处，小货车设置于预定位置，在该预定位置中，第一支撑点位于引导件之上，具体为位于滑行件之上，从而升高滑行件将卷轴从小货车中提升，然后，小货车可以从传输站中撤出。一旦撤出小货车，就可以降低滑行件。换言之，通过非常小的移动，可以在小货车与桥接件之间进行传输。
[0047]在本发明的一个优选实施方式中，所述辅助结构是浮动式辅助结构，优选地是驳船，该浮动式辅助结构容纳用于预加工带状件并且将带状件卷绕在卷轴上的车间。通过这种方式，可以传输车间，以将铺设船舶放在不同的方便区域，以优化铺设船舶的行程，并且不需要沿着码头重复安装预制车间。
[0048]本发明还涉及一种用于处理卷轴的方法，所述卷轴用于在水体的水床上铺设细长构件。
[0049]本发明的目标在于，提供一种卷轴处理方法，该卷轴处理方法被设计为消除或者至少减少已知技术的缺点。
[0050]根据本发明，提供了一种用于处理卷轴的方法，所述卷轴用于在水体的水床上铺设细长构件，并且尤其提供了用于在辅助结构与铺设船舶之间传输卷轴的方法；所述方法包括以下步骤:将桥接件放在辅助结构与铺设船舶之间；并且沿着所述桥接件移动至少一个卷轴并且将所述至少一个卷轴搁置在所述桥接件上。
[0051]借助于根据本发明的方法，可以将卷轴从辅助结构中传输至铺设船舶，而不需从起重机中悬垂卷轴。
[0052]在本发明的一个优选实施方式中，该方法包括通过放在卷轴之下的小货车提升/降低卷轴。卷轴仅仅需要略微提升或降低，以改变支撑配置并且将负荷从一个支撑件传输至另一个支撑件。
[0053]可通过位于卷轴下面的滑行件，略微提升/降低卷轴。滑行件优选地与设计为由于提升卷轴的致动器相关联。
[0054]为了将卷轴提升/降低数米，在卷轴的下面使用升降机。例如，在解绕站处，升降机能够行进数米，以将卷轴设置在解绕位置中，并且将卷轴装载在桥接件上/从桥接件卸载卷轴。
[0055]使用位于卷轴下面的提升装置提升/降低卷