TW202323144A - 成組錨系統、海下裝設系統、其之使用及裝設的方法 - Google Patents

Abstract

在此揭露一種成組錨系統、海下裝設工具及裝設該等成組錨系統的方法。該成組錨系統包括一模板，且例如複數螺旋樁之複數垂直樁通過該模板、一端鑽入海床且另一端固在該模板上以便為一離岸資產提供一繫泊錨。該裝設工具係設計成與該成組錨系統接合之一模組化工具。各模組包括用於結合及驅動一樁之驅動機構。該等樁可依需要被同時地、個別地或成組地驅動用於適當放置及調平。在此亦揭露使用該裝設工具之方法。

Description

成組錨系統、海下裝設系統、其之使用及裝設的方法

本申請案主張2021年6月10日申請之名稱為「螺旋錨裝設系統、海下裝設工具及裝設方法(Helical Anchor Installation System, Subsea Installation Tool and Installation Method)之美國臨時專利申請案第63/209,142號的優先權利益，且該申請案因此全部加入作為參考。

本發明係依據美國能源部合約SC0017969第2576號在政府資助之情形下完成。該政府對本發明擁有某些權利。

本揭示係大致有關於用於固定包括但不限於離岸能源、離岸可再生能源之浮動式及固定式離岸資產的海下成組錨系統、用於該等海下成組錨系統之海下裝設的系統及方法。

對離岸錨之裝設而言，資本支出係最大之成本動因。這些離岸錨之裝設包括用於風能之海下螺旋樁的裝設。因此，這提供減少均化能源成本(LCOE)及使風能與其他能源不相上下的最大可能性。通常，繫泊硬體包含10%之資本支出及張力腳平台中之16%。用於一風場計畫之總資本支出可為數百萬元。因此，繫泊成本具有節省成本之一重要機會。這對水深度甚深且需要浮動式風力機(及其他離岸資產)之美國西岸而言特別是如此。在離岸浮動式風電領域中，傳統錨固系統使用大重錘、沉箱、被驅動樁或拖嵌錨以獲得風力機繫泊需要之高拉出力。需要之該等大重量及大力量最後轉變成高成本。這些繫泊及錨固選項對大型風場而言係成熟的，但不一定實際。這會產生比預期成本高的成本。

裝設低成本海下成組錨之能力可為離岸能源領域及其他離岸用途提供一有效錨固系統。本揭示說明該低成本、遠距海下錨系統及用於裝設該等錨系統之設備及方法。

這概要係為了遵守要求簡要地說明發明之本質及實質之一發明概要的37 C.F.R. §1.73而提供。它係在了解它不會被用來解讀或限制本揭示之範圍或意義的情形下提出。

某些實施例提供一種用於裝設一成組錨系統之裝設工具，其中該成組錨系統包含至少二樁，該裝設工具包含：複數裝設模組，其中各裝設模組包含將一頂板連接在一相對底板上之一線性導軌；一驅動器平台，其結合該線性導軌用於在該線性導軌上移動；其中該驅動器平台包括用於結合及驅動一樁之一驅動馬達；一推擠裝置，用於施加垂直力以驅動或移除一樁。該推擠裝置可為一馬達、線性致動器或施加垂直力之類似裝置。

在某些實施例中，該至少二樁係螺旋樁，且該驅動馬達提供旋轉力以驅動一螺旋樁。

某些實施例更包含環繞一螺旋樁之一軸桿的一多段裝設管，其中該多段裝設管之相鄰段係與該驅動馬達之驅動頭連接，使得該裝設工具可由任何位置被驅動，而非由末端或由末端以外被驅動。在某些情形中，該裝設係透過該驅動頭中之接合凸耳且沿著該裝設管之長度達成。如圖1中之插入圖所示，該裝設工具之一下部份係用與該樁之前導段接合的一方式設置，使得當該裝設管被驅動時，它結合並驅動該樁。在此，顯示可用於驅動螺旋樁之一有齒配置。該裝設管在驅動動作時對一可撓軸桿提供剛性。應注意的是，除了該等中間連接凸耳及該前導段驅動器以外，可有另一固定凸耳(例如圖1中之插圖的分解部份)。裝設一可撓樁後，移除該裝設管且使該固定凸耳沿著該可撓軸桿向上移動並用於將該可撓軸桿固定在該模板上。在一示範配置中，該固定凸耳可沿著該可撓軸桿向上移動，通過一筒夾且接著旋轉使得其凸耳結合該筒夾或其他表面，藉此固定該樁。

某些實施例更包含一剛性軸桿，該剛性軸桿可沿其長度具有複數驅動凸耳用於接合該驅動馬達之該驅動頭，使得該裝設工具可由任何驅動凸耳位置被驅動，而非由末端被驅動。

在某些實施例中，該等複數裝設模組可包括最多到樁之數目的任何數目之模組，相對配置成一預定圖案且各對應一欲驅動樁之一位置。某些實施例包含2至100個模組。

某些實施例更包含一控制系統，其允許獨立地或同時地手動、遙控、半自動或自動驅動各模組。

某些實施例更提供複數裝設管，且各模組提供一支裝設管；其中各裝設管包含藉由具有一連接器凸耳之一連接器連接的二或二個以上裝設管段，使得該連接器凸耳可結合一驅動凸耳，因此可沿著該裝設管之長度在各連接器凸耳驅動該裝設管。

某些實施例提供一種用於裝設一或多個樁之系統，其中該系統在樁之中間段而非由該樁之頂部驅動該樁進入海床，其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。其他實施例係在淺深度使用。

某些實施例提供一種裝設包含二或二個以上樁之一成組錨系統的方法，其包含：提供一多模組裝設工具，其中各模組包含用於結合驅動凸耳之一驅動頭，該驅動頭係用於在一樁之中間段而非由該樁之頂部驅動該樁進入海床；其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。其他實施例係在淺深度使用。

在某些實施例中，該一或多個樁係螺旋樁。

在某些實施例中，各模組包含：轉矩頭，其被馬達(例如液壓或電動馬達)驅動；馬達，其連接驅動至愛克姆(acme)桿(或其他線性桿)以提供向下力；及

各種監測感測器，例如轉矩、力、速度、位置。

某些實施例包含一自動裝設程序。

某些實施例包含一使用者控制之裝設程序。

在某些實施例中，各模組可同時、獨立地或成組地操作以便調平該成組錨系統。

某些實施例提供一種成組錨系統，其包含：複數垂直樁；一模板，其中該模板界定用於該等複數垂直樁之各垂直樁的一孔以容許該垂直樁通過該孔並固定於該孔中；及一或多個繫泊連接件。

某些實施例包含一裙部，該裙部固定在該模板之周邊且由該模板之周邊延伸進入海床。

在某些實施例中，該裙部垂直地或以一向外角度由該模板延伸。

在某些實施例中，該等複數垂直樁中之一或多個垂直樁更包含與其連接之一內裙部。這些內裙部可剛性地或可撓地附接在該模板及主要裙部上。

在某些實施例中，各垂直樁係一螺旋樁。

某些實施例可在一水面船舶上與該成組錨連接。

該實施例及成組錨兩者都可藉由船舶下水回收系統(LARS)、起重機或A型下降框架或藉由包括船上起重機或分開特定LARS之一獨特錨與工具系統而一起下降至海底。

若有需要，某些實施例可進行自動調平。

某些實施例可初始地裝設一子組之樁至一短埋入深度。例如，可部份地裝設1至10個樁以便在該錨系統被完全地固定前「安放」該錨系統。

某些實施例可致動其他單元直到初始地裝設全部螺旋樁為止。

在初始裝設時，該裙部可自動裝設或利用由該裝設工具提供之其他方法藉由該系統重量及螺旋樁拉入力進入地面。

某些實施例可藉由裝設多段螺旋樁之長度而繼續裝設全部螺旋樁至需要之埋入深度。這裝設多個較短段之程序可繼續直到達到完全需要長度為止。

全部螺旋樁到達需要埋入深度後，該工具可移除該驅動軸桿，接著將該等螺旋樁鎖固在該錨模板中。

在完全裝設該裙部且全部螺旋樁被鎖固在該模板中後，某些實施例可釋放該裝設工具並使其返回該水面船舶。

某些實施例提供一種離岸錨系統，其包含二或二個以上螺旋錨，各具有一預定長度；及一模板，其作為一基座以定位該等螺旋錨在用於裝設之一預定距離。

詳細說明

由於所述特定設備、系統、裝置及方法可改變，所以本揭示不限於這些設備、系統、裝置及方法。在說明中使用之術語只是用於說明特定型式或實施例而非意圖限制範圍。

本揭示說明考慮到例如製造、運送、裝設之經濟動因及大量生產之效益而設計用於離岸資產的一成組錨系統。該成組錨系統及裝設工具可用於一離岸資產，例如風場、其他浮動式可再生能源、水產養殖圍籬、載人潛水器、未載人潛水器、浮標、監測浮標、風力機、固定式風力機、海底電纜、非浮動式海下基礎設施或任何其他離岸資產。某些實施例係以可減少LCOE之高效率螺旋樁為基礎。它由解決海下裝設這些錨遭遇之傳統困難的一錨及裝設工具構成。不過可了解的是該裝設工具可與其他成組錨系統重新使用，使得在一段時間後相同工具仍可用於裝設多數成組錨系統。該成組錨系統之較低製造成本、較快裝設時間、對於海下工具而言關於一被驅動樁錘之較低噪音，只是多個效益中之少數幾個效益。

在以下說明中，為了解釋提出許多特定細節以便徹底了解實施例。但是，所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是實施例可在沒有這些特定細節之情形下實施。例如，本揭示聚焦在該成組錨系統中使用螺旋樁，但亦可使用其他錨或樁系統。為了清楚起見，該等用語「螺旋錨」及「螺旋樁」係同義。為達成本揭示之目的，吾人選擇使用該用語「螺旋樁」來表示一特定樁且使用「錨」或「錨系統」來表示整個成組錨系統。因為該螺旋樁系統非常適合在此所述之應用、具有由於最小裙部旋轉而提供另外水平固持容量之效益、可提供比單一螺旋樁大之容量、該等螺旋樁之裝設實際上很安靜且具生物友善性，所以在此選擇該螺旋樁系統用於說明。

雖然已揭露具有本教示之原理的各種說明性實施例，但本教示不限於揭露之實施例。相反地，在不偏離本揭示之範圍及精神的情形下，本申請案意圖涵蓋本教示之任何變化例、用途或修改例且使用其一般性原理。此外，本申請案意圖涵蓋在這些教示相關技術領域中習知或慣用實務內相對本揭示之該等變更。

在詳細說明中，參照形成該詳細說明之一部份的附圖。在圖中，除非上下文另外表示，類似元件符號通常表示類似組件。在本揭示中所述之說明性實施例非意圖限制。在不偏離在此提出之標的物的精神或範圍的情形下，可使用其他實施例且可進行其他改變。可輕易了解的是一般在此所述及在圖中所示之本揭示的各種特徵可以配置、取代、組合、分開及設計成多種不同構態，且在此可顯見地預期全部構態。

在深海深度海下裝設螺旋樁之習知方法包括利用船舶安裝設備由海面裝設，且該等方法不適合深海深度。習知方法未利用海下工具在深海深度裝設多數螺旋樁。本揭示提供施加轉矩及向下力兩者以便在深海深度裝設螺旋樁的一方法。某些實施例係在淺深度使用。

在此所述之成組錨系統及裝設工具非常適合且容易地適用於全部深度中，包括淺深度裝設及深深度裝設。在此使用之「淺深度」表示在2000英尺以下且「深深度」表示在2000英尺以上。

用於離岸裝設螺旋樁有兩種主要方式：(1)使用在一船舶或升降式鑽井平台上之岸基螺旋樁施工機械，或(2)使用在一船舶或升降式鑽井平台上之訂製離岸設備。

這些選擇都未提供裝設多數螺旋樁之一海下裝設工具。在此揭露之解決方法容許同時在一成組錨系統中裝設二或二個以上樁。現有解決方法需要在提供多數樁時連續地裝設多數樁。在某些實施例中，可同時驅動該成組錨系統之全部樁。本揭示提供藉由使用標準離岸船舶展開以低成本海下安裝螺旋樁之一成本低收效大的解決方法。

成組錨系統

在某些實施例中，該成組錨系統係例如2020年11月23日申請之名稱為「螺旋錨成組系統裝設系統(Helical Anchor Group Installation System)」的美國專利申請案第17/101,978號中所述者，該專利申請案因此其全部內容加入作為參考。該等成組錨系統使用多數小螺旋樁、一模板及一任選之裙部來提供繫泊一浮動式風場平台所需之上升及橫向容量。

依據模組化之概念，該成組錨系統係設計用於有效地製造及運送。包括該裙部、模板、螺旋樁、前導段、軸環、繫泊連接座的該錨之各組件係分別地製成個別之組件。創新模組化連接方法容許各組件與另一組件互換且不必重新設計整個結構。

如在此揭露及在圖2與4中大致所示，由模組化組件構成的一較佳成組錨系統在組合時提供比分開大之容量。

該成組錨系統100包括連接在一模板120上之複數垂直樁130，例如螺旋樁。固定在該模板120周邊上之一埋入式任選裙部110可用於增加橫向負載容量。一繫泊繩(未圖示)藉由一繫泊繩連接部160附接在該模板120上。多種方法中之任一種方法，例如一眼板連接或一焊接或凸緣球窩型連接器。該繫泊繩最終將該成組錨系統100連接至該離岸資產。在一實際設計方法中，假設該繫泊負載之垂直(張力)組件會主要地受阻於該等垂直樁且該橫向負載組件會主要地受阻於該周邊裙部。因此，該裙部不是該錨之一必要組件。

螺旋樁

圖2顯示一示範螺旋樁130。各螺旋樁130包含：一前導段140，其包含安裝在一剛性前導146上之至少一螺旋板142、具有驅動凸耳145之一U形鈎144；及一軸桿132。該U形鈎144將該前導段140固定在該軸桿132上且可依據前導之種類及軸桿之種類採用各種形式。如以下進一步所述地，該驅動凸耳145使該裝設工具500結合並驅動該螺旋樁130。該軸桿132可為剛性或可撓。圖5顯示呈一鋼索總成形式之一可撓軸桿。各螺旋樁軸桿120可為任何長度(例如但不限於10至150英尺)之由該深埋板至該模板的圓形或多邊形(例如但不限於3至8邊)實心或中空軸桿或一「可撓」軸桿。該可撓軸桿係藉由該前導段至該模板之一鋼索或合成索來實現，或由一可撓接點(未圖示)連接之二或二個以上剛性軸桿段來實現。一可撓軸桿容許垂直/水平負載之解耦以改善整體性能。這可撓軸桿132可由纜線、合成索、鏈條、透過一或多個可撓接點連之多數剛性軸桿或二或二者以上之組合構成。

各成組錨系統可包括例如2至100個樁之複數螺旋樁130。樁之數目係依據一特定現場的需求，包括但不限於土壤種類、繫泊負載、深度、錨種類、該模板之大小及形狀等來選擇。該等螺旋樁可任意地配置或配置成一圖案。在某些實施例中，該等螺旋樁可配置成環繞該模板之周邊。在某些實施例中，該等螺旋樁係均勻地配置以便產生均勻壓力及固持力。

各樁可具有與其他樁相同、類似或不同之構造。由進一步閱讀這說明書可了解因為該裝設工具係模組且各模組可配合被該模組驅動之樁的特性，所以可有不同樁結構。各樁之長度在該系統中可相等或可因樁而異。例如，一單一系統可具有10個30英尺之樁及10個40英尺之樁。

一螺旋樁中之板數目可在一系統中因樁而異。例如，該系統可包括具有10個2板之樁及具有10個1板之樁。

可使用不同長度、不同數目之板、不同直徑板的組合使該系統在不同現場條件下最佳化。

當可由一型砧、筒夾、連接鏈環或其他方法提供與該模板之緊固時，各螺旋樁可裝設在海床內之任何深度，且該整體螺旋樁之長度可為在上述範圍內(大約10至大約100英尺)之任何長度。一組內之樁可裝設至各種深度以實現設計目標。這配置容許該等樁之長度可依需要調整。例如，一樁可依需要稍微「放出」或「收入」。

各螺旋樁140之樁尖端包括至少一螺旋板142。各螺旋板142可包括用於較軟土壤之一或多圈(例如1至5)或使用用於石質土壤之一鑽頭。類似地，各螺旋樁可使用一個以上之板。例如，可使用各具有1至5圈之1至3個板。該樁尖端可包括一銳利切割邊緣、鋸齒邊緣、較小螺旋、鑽頭、一球形擠壓部或其他形狀以協助貫穿。

在某些實施例中，該樁尖端可在裝設後向外展開用於在裝設時之低轉矩且在裝設後獲得用於固持力之大面積。這展開，即水平面積之增加可藉由當向上拉時延伸之折疊板、當該樁朝相反方向旋轉時向外延伸之板或藉由其他手段來實現。

此外，可使用例如彈簧、彈簧墊圈、纜線拉緊器或用最後多圈增加張力之一裝設系統的拉緊裝置來拉緊該等螺旋樁且在裝設後分散負載。即，定位後，可進行一最終調整以獲得一期望之張力。可使用一棘輪或凸輪機構使得樁與錨間之任何相對移動可產生張緊。

該等螺旋樁對該裙部提供另外之阻力以防止移動，並只對一埋入裙部提供另外之容量。例如，特別放置之螺旋樁可防止旋轉而產生一較高水平容量。

對多板螺旋樁而言，該等板通常垂直地分開該直徑至少3倍之一距離以減少相鄰板間之交互影響。

調平該模板及錨系統係藉由在螺旋樁裝設時監測角度及調整樁動作以維持期望角度來實現。雖然該裝設工具容許多數或全部樁同時地被驅動，但可調整個別樁之驅動速率以配合現場差異及達成調平或其他目的。

該等螺旋樁為該系統提供大部份之上升容量。螺旋樁係藉由施加轉矩及推擠(向下力)並將它們旋入海床來裝設。依據現場特定土壤條件，可決定該等螺旋樁型式、大小及長度以獲得最佳性能。各螺旋樁係由一軸桿及一螺旋板構成。軸桿長度可在由大約5至100英尺或更長之範圍內且可由藉由耦合器連接之多數段構成。該螺旋板係設計且定位成使得扭轉該錨可迫使該軸桿向下進入海床。多數樁可使用在一單一錨系統中且透過該模板固持在一起。一組內之樁可透過系統模組化而具有相同或不同板直徑、軸桿直徑、深度及其他獨立特性。該等樁本身可在預配置地點或位置。該配置可對稱或非對稱。在某些情形中，它們密集地分開，即互相分開小於5個直徑。

可使用商用現貨(COTS)螺旋樁前導段及軸桿。軸桿為剛性或可撓且直徑可在0.5”至8”之範圍內。螺旋前導段係由直徑在4”至36”之範圍內的至少一螺旋構成。這些尺寸係示範的且可依據應用更大或更小。在該模板連接與該螺旋樁前導段間使用可撓軸桿之創新處在於它使該裙部由該等螺旋解耦。

這設計確保該等軸桿沒有因壓力負載而彎曲或因彎矩而變形的風險。

該等螺旋樁提供主要垂直負載容量。配合一模板及裙部在預定固定位置中創新地使用多組螺旋樁達成作為一組之所需容量。

該工具及錨作為一單元下降至海底，該等螺旋樁在該模板及裝設工具中預組裝。該工具裝設該錨且在後來釋放並回到海面用於重裝下一個錨。

模板

該模板120係一基座平台，該基座平台將全部螺旋樁130固持在一起且提供用於該浮動式平台或與該等剛性組件連接之一繫泊繩連接部160。該模板120亦提供用於在裝設各樁時供該海下工具500安放的基座。該模板120具有複數孔，各孔係設計成接受及容許一螺旋樁130、軸桿132及裝設工具520通過。這形貌體不僅容許輕易地裝設一螺旋樁，而且若需要更換一螺旋樁，可移除一個別樁而不必移除整個模板120。該等孔可依據特定現場地理定位在該模板上之策略位置或一般地(例如沿著該模板之周邊)定位。為完成裝設，各螺旋樁可藉由一解耦器固定在該模板上且在其各孔內以容許固定該樁且亦容許後來例如藉由一軸環收納器焊件154及軸環152 (請參見圖3)來移除。該收納器焊件係容許負載由該模板轉移至樁之一形貌體且可用於鎖固一樁以防止上升或容許樁獨立地移動。在某些實施例中，該孔(即一模板介面)可為一鋼內襯孔。該模板可提供某些上升及橫向容量但相較於整個系統具有比較小效益。該模板之主要目的係在螺旋樁、模板及裙部間以及對該繫泊連接點提供穩定性及負載傳送。

該模板可支持單一或多繫泊連接點。該模板可將負載分散至一或多個繫泊附接部及/或可使用一繫船韁索來分散負載。單一或多點連接部可為包括滑輪、在一軸桿上滑動之軸襯等的滑動/旋轉附接部。繫泊連接部可與該模板共平面或在該模板上方或下方。

該模板不僅是用於附接樁及繫泊繩之一錨板。該模板界定各螺旋樁通過之複數孔。各孔係設置在一預定位置且在孔間具有目標間距，因此在樁之間產生目標間距。與傳統錨板不同，該模板提供用於裝設該等樁之一引導件。事實上，與其他系統不同，該模板與該海床接觸且該等樁被驅動通過該模板進入海底並接著固定在該模板上。該等樁可分散成任何配置，包括但不限於：均一間距；對稱性提供效益。螺旋樁可由該模板向下直接地或用任何數目之指定角度偏移地裝設以增加容量或另外地影響性能特性。依據現場之需求，個別樁可呈相等、相似或不同角度。螺旋樁可組合在該模板中且該螺旋板在該模板下方，使得只有該軸桿通過或可使用當維持緊密軸桿位置控制時，容許該板通過之特別設計螺旋孔驅動該板通過該模板。該孔可由傾斜或線性槽或其他通孔構成以容許該螺旋板垂直地或在轉動時通過。該等通孔可固定定位或可旋轉地或平移地在平面中或在平面外滑動或撓曲以容許該板通過。一大孔可容許該螺紋通過且接著縮減，以便用一塞子或其他手段緊密地固持該軸桿。該塞子可安裝在該樁軸桿上且在該螺旋板上方。

該模板可由包括金屬、混凝土或合成物構成，且製成包括桁架結構、織帶、框架、實心板、多數板、或分層板或樑的任何構態。

除了該等螺旋樁以外，吸力可施加至該裙部及模板以便例如在黏土中增加容量或協助裝設。

該模板包含一基座部份，該基座部份可由例如但不限於混凝土及/或金屬之任何適當材料製成。該模板結合且連接該等多數樁之各樁在一起成為一系統。該模板及錨可分開地運送且在適當位置組裝，使該系統容易運送、使用及裝設，並且使它可依據現場需求擴充。該模板包含一基座部份，該基座部份可由例如但不限於混凝土及/或金屬之任何適當材料製成。該模板結合且連接該等多數樁之各樁在一起成為一系統。該模板及錨可分開地運送且在適當位置組裝，使該系統容易運送、使用及裝設，並且使它可依據現場需求擴充。該系統可依需要分解運送至該裝設現場且在甲板上或水下組裝。

該模板係製成一桁架框架、一實心板或兩者之組合。該模板將該等螺旋樁固定在該裙部上及該繫泊連接件上。該模板將該等螺旋樁位置預界定成互相靠近且靠近該裙部及該繫泊連接點。該模板亦設計為用於該等螺旋樁之一貫穿連接點。該等螺旋樁、模板及裙部裝設在一起成為一個單元且該等螺旋樁貫穿模板位置作為創新設計。該模板之頂面中心可適用於可在繫泊工業中使用之多數連接種類，包括一耳軸、眼板及一球窩。

耳軸或眼板可直接焊接在該模板中心。一球窩連接可透過焊接、聯接凸緣或永久地整合通過該模板支持結構而機械地固定在該模板結構上。

裙部

在某些實施例中，提供一裙部120以增加該系統之橫向容量及達成其他目的。該裙部120大致由該模板之外周邊朝向且通過海床突出。該裙部可與該模板一體地形成或可分開地附接。該裙部及模板一起形成埋入海床中之一中空結構。

該裙部包含一外殼，該外殼大小及厚度在一定之範圍內變動且附接在該模板之圓周上，並且由包括但不限於金屬、聚合物或混凝土之適當材料製成。該等系統可包括一「裙部」，且該裙部可藉由螺旋樁自動裝設。該裙部係裝設成使得它被埋入海床。在某些情形中，該裙部延伸至少與該螺旋樁一樣深。該裙部之長度(即它埋入之深度)取決於用途及現場條件。在某些情形中，該裙部長度小於裝設該螺旋樁之深度。在某些情形中，該裙部長度大於裝設該螺旋樁之深度。在某些情形中，該裙部長度與裝設該螺旋樁之深度幾乎相等。在某些情形中，該裙部長度係裝設該螺旋樁之深度的10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。在某些實施例中，該長度可更大到達1000%。該長度可為這些值中之任一值或在這些值中之任二值間的一範圍。該裙部可按照該模板之幾何形狀，且因此可本質上為圓形、三角形、多邊形、圓錐形、角錐形、十字形或圓柱形殼體。可依據現場及應用之需求使用任何形狀。在某些實施例中，該錨系統使用由該模板連接至該螺旋樁之可撓軸桿(例如，繩索、金屬線等)。在其他實施例中，該錨系統使用具有任何適當橫截面形狀但特別是圓形、正方形、星形或六角形之剛性、中空或實心軸桿。在某些實施例中，各螺旋樁可個別地包含一單板或多板構態。

該裙部係由一類似沉箱技術之一滾子製成，或製成焊接或栓接在一起或藉由鑄造或其他手段製成之多邊。該多邊形裙部係由與該中心同心3或3個以上之邊構成。各邊係平坦、彎曲或波狀。一單一鋼板亦可在焊接在其他裙板上前彎曲成多邊。該裙部係製成為具有用於甲板裝配及運送之一貫穿船體進接點。當該裙部係由一鋼滾子製成/設計成一圓柱形式時，它模擬且表現類似一圓柱形殼體(高直徑對厚度比率D/t)。這是可能的，因為該創新裝設方法

在裝設時減少或免除驅動或負壓力，藉此保持該裙部及因此整個錨為輕量。

該裙部可為完整系統之一大外徑或可在各獨立螺旋樁上。

此外，只要產生一垂直承載表面，該裙部可為圓形或由多數平坦或彎曲邊(3或3個以上之邊)構成或甚至由交叉形成一X或其他形狀之平板構成。該裙部可為實心或包括通孔或分開段。該等邊可穿孔，可為木條或膨脹金屬。

該裙部可垂直地直線向下或用一角度延伸。它亦可包含在包括一銳利切割邊緣、鋸齒邊緣或球形擠壓部之末端的一厚度差及非均一形狀以協助貫穿或用於其他目的。

該裙部之長度可為該模板直徑之10%到該模板直徑之1000%。

在該裙部內，可包括內撐桿、肋部及隔板用於強化。

該裙部之埋入係藉由自重、噴注、抽吸、振動或使用該等螺旋樁作為用於「千斤頂壓」之一方法以將該裙部拉入土壤來實施。該等螺旋樁可作為一反作用平台使用，且該裝設工具提供該千斤頂力。

為達成完全埋入，該等裝設力必須等於或大於由該裙部之末端承載容量及側邊摩擦力構成的土壤阻力。螺旋樁係裝設該錨之裙部組件的主要方法。請注意裙部裝設後可在不影響該裙部之情形下移除該等螺旋樁。因此如果需要的話，該裙部及/或模板可留下作為錨。該裙部之頂部可封閉或開放，一封閉頂部提供額外之固持力。該等樁使用該裝設工具裝設至必要深度，且接著當該裝設工具在該等樁上提供向上力(與用於裝設該等螺旋樁之力相反)且在該裙部之周邊上提供隨之發生之向下力時作為一反作用力使用。在該裙部上之周邊上的向下力係使用土壤力學及基礎工程原理來量化且使用於該系統之設計及裝設分析。

防止垂直、旋轉及/或水平負載之延伸舌片可包含在該裙部上並在張力作用之情形下擴張以便在不增加裝設力之情形下提供額外固持容量。

在某些實施例中，如圖9所示，可使用多數「迷你」的裙部111。如圖9所示，各螺旋樁130包括自己的內裙部111且一較大裙部120係設置成環繞整個螺旋樁之陣列。在某些實施例中，該等螺旋樁中之一或多個螺旋樁可具有一裙部且一第二、外裙部設置成環繞該整個錨陣列。在其他實施例(未圖示)中，二或二個以上螺旋樁可各具有自己的任何尺寸裙部。

包括一裙部之該成組錨系統可藉由驅動該等樁通過該模板且進入海床，藉此將該裙部拉入海床來裝設。在某些實施例中，可接著移除該等樁，只使用該裙部將該模板及錨系統固持定位。

裝設工具

該工具由該等錨段之中間部份中的錨連接器驅動，或藉由夾持該錨軸桿來驅動。

因為該系統對該錨提供測定之推擠及轉矩以提供一更平順更有效之裝設並提供固持力資訊，所以它是創新的。藉由收集裝設力，可在無該錨系統之驗證測試之情形下在現場決定容量。當已組裝該全部樁時，該系統驅動該螺旋樁由中間連接段進入地面。它是在沒有一使用者用一手動槓桿控制液壓馬達之情形下完成。它是藉由使用轉矩/推擠及前進速率作為反饋的一遙控自動化軟體程式來完成。

亦可使一或多個驅動頭在錨之間移動而非每一錨具有一個驅動頭。類似地，該系統可在某些情形中由該錨之頂部而非中央推動。該等樁可預組裝，但它們亦可在安裝時藉由機器人機構由多段組裝。

該裝設工具係由多數部件構成，該等部件中之許多部件係以其習知方式使用且未在此完整地說明。該裝設工具可包括下列中之一或多者：一海下液壓動力單元、海下通訊瓶、離岸額定支持結構/升降點、自動調平腳、錨分離/對齊引導件及模組化傳動系統，該組化傳動系統包含：被液壓馬達驅動之轉矩頭、導軌、被液壓馬達驅動以提供向下力之愛克姆桿(或螺桿)及各種監測感測器。該工具係由下列者構成：採購及切削部件、具有馬達之實質金屬構造、軸承、位置/壓力/轉矩感測器、軸承、愛克姆桿、導桿、線性致動器。

為裝設該錨系統，該系統使用在裝設時快接在該模板120及螺旋樁130上且後來遠距地分離之一特殊裝設工具500。該工具500模組化且包括數個模組501，該等模組具有提供用於裝設該等螺旋樁130之轉矩及推擠的驅動器550。該等模組501可向下、向上推動及轉動該等螺旋樁130。在該模板120中，這些模組501與該等樁的位置一致，且每一樁具有一個模組。該等模組可獨立地控制以容許同時地裝設、獨立地驅動或甚至反驅動一或多個樁以例如調平該錨系統或控制裝設角度。各模組可互換，藉此若一模組即將故障，則容許快速更換。或者，一單一驅動單元或少數驅動單元可與一機構一起使用以使該等驅動單元在樁之間移動，但最大效益係在多數樁可被同時地驅動時達成。

該等模組501可藉由在任何位置或透過在沿著該樁軸桿之中點或在端部的連接器夾持該樁來驅動該等螺旋樁130。現有系統通常由該樁之頂端驅動樁。這些連接器可產生平滑連續軸桿表面或具有該驅動頭可連接之一具凸耳幾何形狀以便將多向推擠及轉矩傳送至該樁。該模組由一連接器移動至另一連接器連續地驅動各連接器而分段地驅動該樁進入地面。該模組及驅動頭可朝兩方向驅動該等連接器及樁而使該工具可裝設及抽出該等樁。該驅動頭及樁軸桿連接器互相接合使該驅動凸耳可轉動該軸桿，且該軸桿接著驅動該螺旋板。樁軸桿連接器及凸耳係沿著該裝設管之長度設置，因此通常連接裝設管段之相鄰及較短長度。凸耳可包括一銷、孔、栓槽、具有一或多個平坦表面之具面段、溝槽或其他機械介面以協助平移及旋轉力傳送。

除了該具凸耳驅動頭以外，該等工具模組亦可使用一以滾子為主之驅動頭。該以滾子為主之驅動頭不需要連接器且可在沿著該樁之長度的任何點驅動該樁。這方法使用有齒/壓花滾子來夾持該螺旋樁之外部。這些滾子被驅動以將轉矩及推擠傳送至該樁。二或二組以上之滾子結合該螺旋樁之軸桿以驅動該樁進入地面。當這些滾子轉動且在推擠力被提供至該樁時，這些滾子組中之一或多組與該樁之軸垂直。一或多個滾子係定位成當這些滾子被驅動且施加轉矩至該軸桿時與該樁之軸平行。為了在該等滾子及該軸桿之間提供適當力、配合多數軸桿尺寸且避免該軸桿中之干擾，可致動該等滾子朝向及遠離該樁。該滾子可朝兩方向被驅動，使該樁可朝兩方向被驅動以便裝設及抽出。

模組之數目與該錨中之螺旋樁數目一致。模組之數目沒有限制。該等螺旋樁之間距容許驅動模組放在正確之位置。該等模組包括容許它們互相組裝使得模組可依需要增加或移除的附接點。

包括其多數模組之工具的直徑或尺寸與該錨大致相同。該高度係取決於依據可用於裝設10至30英尺高之工具之起重機高度使用的錨段長度。該等螺旋樁可伸出該工具之頂部。

感測器係在全部液壓馬達上、在該模組行程之頂與底及在該驅動機構上。該等感測器監測位置、速度、轉矩、力、角度等以支援監測及自動操作或半自動操作。

該工具可裝設預組裝樁或在裝設時組裝該等樁。

該工具具有設計成與該錨一起固持該模組化單元且保持樁對齊的一外骨骼體。該外骨骼體係由作為該錨系統之主要處理組件的桁架及網格結構構成。索具固定在這結構上用於升降及滑動。

該外骨骼體係設計成在垂直及水平位向上或在由水平旋轉至垂直或由水平旋轉至垂直時支持該工具及該錨之重量。樁、模板及其他工具組件與該外骨骼體之組裝可在水平或垂直時發生。

此外骨骼體賦予該錨可被一起重機、甲板拖曳機或藉由絞車處理之能力。它亦賦予該工具及錨可被布署在一船尾滾子或在入水或扶正時該錨可旋轉環繞之該船舶上的一點上的能力。

該等模組化工具具有用於容易與該錨組裝及連接之對齊銷。

該工具可離開水及在水中附接在該錨上。此外，該工具可離開水及在水中由該錨分離。

該工具之主要驅動單元可為液壓或電動者。電動單元可收容在該工具內、分開但在海下或在水面上且透過一繫繩/繫纜連接。

某些實施例在海下將來自該繫繩/繫纜之電力轉變成液壓動力以用於裝設該螺旋成組錨系統。某些實施例亦可透過該繫繩/繫纜通訊。本揭示可同時提供用於裝設該等螺旋樁之轉矩及力。

某些實施例可包括一海下液壓動力單元、海下通訊瓶、離岸額定支持結構/升降點、自動調平腳、錨分離/對齊引導件及模組化傳動系統，該組化傳動系統係由下列者構成：被液壓馬達驅動之轉矩頭、被液壓馬達驅動以提供向下力之愛克姆桿(或螺桿)及各種監測感測器。

某些實施例可在該螺旋樁之中間段而非由頂部驅動該等錨進入海床。該等中間段可為5至20英尺長之多個段，且一總裝設長度超過100英尺或小至5英尺。裝設長度可由現場特定條件決定。組合該等轉矩及力方法之驅動系統可在一模組化可擴大單元上以配合任何大小之螺旋樁及不同組大小。

某些實施例可具有將多數螺旋樁同時安裝在海床中的能力。其他螺旋樁可提供反向轉矩至被裝設之該樁或該等樁。

依據海底條件，某些實施例可包括自動調平腳。當該等螺旋樁已裝設至足以在沒有該等腳之情形下進一步裝設的一深度時，該等腳可為岸外及初始裝設提供額外支持。該等自動調平腳可提供將該錨裝設成相對該負載路徑為水平的能力。該等自動調平腳亦可為初始螺旋樁裝設提供一初始反轉矩反作用點。

某些實施例可具有裝設標準剛性螺旋樁及可撓螺旋樁之能力。在可撓螺旋樁之情形中，該工具可拉出該裝設索，只留下該螺旋樁及該可撓軸桿(例如金屬線、繩索、鏈條、具有鉸鏈之剛性桿等)用於連接。可使用剛性及可撓之一組合。

某些實施例可對在水面船舶上之使用者提供反饋。某些實施例可具有依據來自感測器之單元反饋的自動及使用者控制之裝設程序。

圖1係依據在此實施例之一裝設工具及成組錨系統的立體圖，該插圖顯示具有驅動凸耳之一裝設管連接器。

圖2係依據某些實施例之一成組錨系統的立體圖，且裙部係以部份切除方式顯示。

圖3係依據某些實施例之一收納器焊件的分解圖。

圖4係依據某些實施例之一錨系統的另一實施例。

圖5顯示具有一可撓軸桿之一螺旋樁。

圖6顯示一成組錨系統之立體底側圖，該成組錨系統使用固定在該裝設工具上之內與外裙部。

圖7係依據某些實施例之一裝設工具的立體圖。

圖8係依據某些實施例之一裝設工具的一模組。

圖9係圖8之一模組的移動平台。

圖10顯示該軸桿連接凸耳及該驅動頭以及在驅動動作時它們的相互關係。

圖11顯示另一以滾子為主之驅動機構。

圖12至19顯示一示範螺旋樁系統100、該裝設工具500及該裝設工具之方法。例如自動調平腳之任選形貌體可為了看清楚圖而移除。

圖12顯示在裝設前連接在該成組錨系統上之裝設工具。該裝設工具500包括外骨骼框架510、複數鑽桿520，各鑽桿包含多數組件(520a、520b)以獲得期望長度。該軸桿132容許通過該鑽桿520內。圖2至8顯示該裝設程序。在某些實施例中，該錨系統100埋入海底，使得該裙部110埋在海床底下方且該錨模板120結合海底。在某些情形中該模板亦可埋在海底下方。該等螺旋樁130係依據應用及現場條件埋入海底至期望深度。

圖13至15顯示該工具之鑽桿向下移動且它驅動該等螺旋樁130進入海床。在各連續圖中，該等鑽桿已向下移動，且該等螺旋樁130亦同。圖15繼續這移動，且該等鑽桿在圖中被該外骨骼框架510遮蔽。在圖16中全部個別螺旋樁已裝設至最大埋入長度。

圖16顯示在開始移除該裝設工具前之一完全裝設樁。

圖17顯示鑽桿如何被向上拉，留下該螺旋樁被埋入(在如圖所示之可撓錨的情形中)。

圖18顯示全部鑽桿被移除(若只使用可撓錨)。

最後，圖19顯示該裝設工具500分離且移除錨系統100以便留下用於透過前導段140繫泊連接。

運送及裝配

該錨系統之獨特處係各組件之運送性。該工具、裙部及模板以及螺旋樁分別地離岸送出。該(等)工具在操作時係在該裝設船上。該等裙部及模板係在岸上組合並藉由該裝設船、一補給船或一駁船運送離岸。裙部可互相堆疊且不需要焊接或螺栓連接。藉由堆疊裙部，每一艘船可運送更多錨離岸，因此減少碳排放、時間及成本。

螺旋樁以多個組件形式在岸上及離岸運送且在布署前與該工具離岸地組合。螺旋前導段係在架上運送且螺旋樁係在開頂式貨櫃中運送。

在離岸布署時，將該等螺旋前導段設置在一螺旋樁甲板模板中。接著，將該裙部設置在該裝設船之工作甲板上且在一裙部托架中。將繫泊連接導線連接在該裙部上。使該工具下降至該裙部上並結合將該工具鎖固在該裙部上之該等快速連接器。

在該裙部內，藉由致動器(液壓或電動)使具有前導段托架之甲板模板工作平台上升至該模板之底部且在該裙部內及頂部。當該等前導段固定在該裙部中之螺旋樁上時，使該甲板模板下降返回甲板且該結構準備好供布署。

入水及裝設

該工具500及錨系統100係一起在海下布署。該系統係作為一單元透過該船舶/駁船起重機、錨絞車、框架或一系統特定LARS下降至海底。

為協助定位及錨定向，可透過繫繩或透過ROV介面使用系統感測器、攝影機及推進器。該工具可透過一控制面板藉由遙控載具(ROV)介面操作。該ROV插入該工具後，該工具開始自動裝設功能。或者，可使用與水面之有線通訊來透過繫繩或繫纜操作該裝設工具。該系統可容許監測及控制全部裝設因子，包括但不限於推擠速度、旋轉速度、樁角度、錨水平等。可使用各種感測器來決定固持容量及其他重要性質。

如果需要，該系統可藉由在保持其他樁不動時使特定樁前進或後退來自動調平。調平後，該工具可使全部螺旋樁同時前進進入海床。

該等螺旋樁可將該裙部及該模板拉入海床中。轉矩、推擠及螺旋樁前進速率係計算及測量後用於裝設操作之裝設組分。

該裝設工具獨特之處係提供所需轉矩及推擠力以便同時地裝設各螺旋樁的能力。由轉矩產生之容量需要一特定前進速率來達成最佳固持力，通常＞螺距之85%。這表示當裝設各螺旋樁時，它必須前進至海底至少該螺距(該螺旋旋轉一圈之垂直距離)之85%以確保不會施加過度螺旋或螺鑽。這係藉由提供足夠推擠力來控制。推擠力確保該螺旋樁在它旋轉進入海床時具有足夠質量來抵抗土壤施加在該螺旋上之向上力。需要由該裝設工具提供之推擠力量係每1,000 ft-lb需要之裝設轉矩大約1千磅。

該工具可配備具有用於支持該錨裝設之方向之調平腳的液壓致動器。

測得最終轉矩且使該錨容量相關後，該工具可將該等螺旋樁鎖固在該模板上且該工具由該模板分離並返回甲板。

本揭示不限於在這申請案中意圖作為各種特徵之說明的所述特定實施例。所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是在不偏離其精神及範圍之情形下可進行許多修改及變化。除了在此列舉者以外，所屬技術領域中具有通常知識者可由前述說明了解在本揭示之範圍內功能等效的方法及設備。應了解的是本揭示不限於當然可改變之特定方法、試劑、化合物、組成物或生物系統。亦應了解的是在此使用之用語只是為了說明特定實施例而非用於限制。

就在此使用實質任何複數及/或單數用語而言，當對上下文及/或應用而言為適當時，所屬技術領域中具有通常知識者可由複數轉換成單數及/或由單數轉換成複數。為了清楚起見，可在此明白地提出各種單數/複數置換。

所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是大體上在此使用之用語通常意圖作為「開放式」用語(例如，該用語「包括有」應解讀為「包括有但不限於」、該用語「具有」應解讀為「至少具有」、該用語「包括」應解讀為「包括但不限於」等)。雖然透過「包含」各種組件或步驟(解讀為表示「包括但不限於」)說明了各種組成物、方法及裝置，但該等組成物、方法及裝置亦可「大致由該等各種組件及步驟構成」或「由該等各種組件及步驟構成」，且該術語應解讀為基本上界定封閉構件群組。

此外，即使特別列舉一特定數目，所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是該列舉應解讀為表示至少該列舉數目(例如，僅列舉「二列舉項目」而沒有其他修飾子表示至少二列舉項目或二或二個以上列舉項目)。另外，在使用類似於「A、B與C中之至少一者等」之一慣例的情形中，通常以所屬技術領域中具有通常知識者可了解該慣例之方式表示該構造(例如，「一種具有A、B與C中之至少一者的系統」可包括但不限於具有單獨A、單獨B、單獨C、A及B一起、A及C一起、B及C一起及/或A、B及C一起等的系統)。在使用類似於「A、B或C中之至少一者等」之一慣例的情形中，通常以所屬技術領域中具有通常知識者可了解該慣例之方式表示該構造(例如，「一種具有A、B或C中之至少一者的系統」可包括但不限於具有單獨A、單獨B、單獨C、A及B一起、A及C一起、B及C一起及/或A、B及C一起等的系統)。所屬技術領域中具有通常知識者可進一步了解的是實際上不論在說明、示範實施例或圖中表示二或二個以上替代用語之任何選替字及/或片語應理解為預想到包括該等用語中之一用語、該等用語中之任一用語或兩種用語的可能性。例如，該片語「A或B」可理解為包括「A」或「B」或「A與B」之可能性。

此外，當本揭示之特徵係透過馬庫許(Markush)群組說明時，所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是本揭示亦因此透過該馬庫許群組之任何個別構件或子群組之構件說明。

所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是對任一及全部目的而言，例如透過提供一書面說明，在此揭露之全部範圍亦包含任一或全部可能子範圍及其子範圍之組合。任一列舉範圍可輕易地了解為充分地說明且使相同範圍可分成至少相等兩半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。就一非限制例而言，在此所述之各範圍可輕易地分成一下三分之一、中間三分之一及上三分之一等。所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是如「到達」、「至少」等全部語言包括列舉數字且表示可接著如上所述地分成子範圍的範圍。最後，所屬技術領域中具有通常知識者可了解的是一範圍包括各獨立構件。因此，例如，具有1至3單元之一群組表示具有1、2或3單元之群組。類似地，具有1至5單元之一群組表示具有1、2、3、4或5單元之群組等。

在此使用之用語「大約」表示一數量之變化，該數量之變化可例如透過下列者發生：在真實世界中之測量或處理程序；在這些程序中之非預期誤差；及組成物或試劑之製造、來源或純度的差異等。通常，在此使用之用語「大約」表示比所述值或範圍大或小所述值之1/10，例如±10%。該用語「大約」亦表示可被所屬技術領域中具有通常知識者視為等效之變化，只要該等變化未包含藉由習知技術實施的已知值即可。在該用語「大約」後之各值或多個值之範圍亦意圖包含所述絕對值或多個值之範圍的實施例。不論是否被該用語「大約」修飾，在本揭示中列舉之數量值包括與該列舉值等效之值，例如可發生但被所屬技術領域中具有通常知識者視為等效值之該等值的數量變化。

各種上述及其他特徵及功能或其替代物可組合成許多其他不同系統或應用。所屬技術領域中具有通常知識者可後來在其中完成各種目前未預見或未預期替代物、修改、變化或改良，且各未預見或未預期替代物、修改、變化或改良亦應該被該揭露實施例涵蓋。 實施例 1.一種用於裝設一或多個樁之系統，其中該系統在該樁之中間段而非由該樁之頂部驅動錨進入海床，其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。其他實施例係在淺深度使用。 2.如實施例1之系統，其中該一或多個螺旋樁係呈一單一構態。 3.如實施例1之系統，其中該一或多個螺旋樁係呈一成組構態。 4.如實施例1之系統，其中該等螺旋樁固定一浮動式離岸資產。 5.如實施例1之系統，其中該等螺旋樁固定一固定式離岸資產。 6.如實施例1之系統，其中該裝設使用標準離岸船舶展開。 7.如實施例1之系統，其中該系統包括一海下液壓動力單元。 8.如實施例1之系統，其中該系統包括一頂側液壓動力單元。 9.如實施例1之系統，其中該系統包括海下通訊瓶。 10.如實施例1之系統，其中該系統包括離岸額定支持結構/升降點。 11.如實施例1之系統，其中該系統包括自動調平腳。 12.如實施例1之系統，其中該系統包括錨分離/對齊引導件。 13.如實施例1之系統，其中該系統包括模組化傳動系統。 14.如實施例12之系統，其中該組化傳動系統包含： 被可為液壓或電動之馬達驅動的轉矩頭；連接驅動至愛克姆桿以提供向下力之馬達；及各種監測感測器。 15.如實施例1之系統，其中該等中間段長度係5至20英尺。 16.如實施例1之系統，其中該總裝設長度超過100英尺。 17.如實施例1之系統，其中該總裝設長度超過5英尺。 18.如實施例1之系統，其中該系統另外包含包括一裙部之一成組錨。 19.如實施例17之系統，其中該裙部係自動裝設或可藉由該等樁拉入。 20.如實施例1之系統，其中該等樁係剛性螺旋樁。 21.如實施例1之系統，其中該等樁係可撓螺旋樁。 22.如實施例1之系統，另外地包含一自動裝設程序。 23.如實施例1之系統，另外地包含一使用者控制之裝設程序。 24.一種裝設一或多個樁之方法，其包含： 在該樁之中間段而非由該樁之頂部驅動錨進入海床， 其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。其他實施例係在淺深度使用。 25.如實施例1之方法，其中該一或多個螺旋樁係呈一單一構態。 26.如實施例1之方法，其中該一或多個螺旋樁係呈一成組構態。 27.如實施例1之方法，其中該等螺旋樁固定一浮動式離岸資產。 28.如實施例1之方法，其中該等螺旋樁固定一固定式離岸資產。 29.如實施例1之方法，其中該裝設使用標準離岸船舶展開。 30.如實施例1之方法，其中該方法包括一海下液壓動力單元。 31.如實施例1之方法，其中該方法包括海下通訊瓶。 32.如實施例1之方法，其中該方法包括離岸額定支持結構/升降點。 33.如實施例1之方法，其中該方法包括自動調平腳。 34.如實施例1之方法，其中該方法包括錨分離/對齊引導件。 35.如實施例1之方法，其中該方法包括模組化傳動系統方法。 36.如實施例25之方法，其中組化傳動系統方法包含： 轉矩頭，其被液壓或電動馬達驅動； 液壓馬達，其連接驅動至愛克姆桿或線性致動器以提供向下力；及 各種監測感測器。 37.如實施例1之方法，其中該等中間段長度係5至20英尺。 38.如實施例1之方法，其中該總裝設長度超過100英尺。 39.如實施例1之方法，其中該總裝設長度超過5英尺。 40.如實施例1之方法，其中該方法另外包含包括一裙部之一成組錨。 41.如實施例40之方法，其中該裙部係自動裝設。 42.如實施例40之方法，其中該裙部係利用由該裝設工具提供之另外力來裝設。 43.如實施例1之方法，其中該等螺旋樁係剛性螺旋樁。 44.如實施例1之方法，其中該等螺旋樁係可撓螺旋樁。 45.如實施例1之方法，另外地包含一自動裝設程序。 46.如實施例1之方法，另外地包含一使用者控制之裝設程序。

100:成組錨系統,螺旋樁系統 110:裙部 111:裙部,內裙部 120:模板 130:垂直樁,螺旋樁 132:軸桿 140:前導段 142:螺旋板 144:U形鈎 145:驅動凸耳 146:剛性前導 150:元件 152:軸環 154:軸環收納器焊件 160:繫泊繩連接部 500:裝設工具,海下工具 501:模組 510:外骨骼框架 520:鑽桿 520a,520b:組件 550:驅動器

加入且形成說明書之一部份的附圖顯示本發明之實施例且與書面說明一起用於解說本發明之某些實施例的原理、特性及特徵。在圖中：

圖1至8顯示一示範螺旋樁系統及該裝設工具之裝設設備及方法。該等自動調平腳被移除以便清楚顯示圖。

圖1係依據某些實施例之一成組錨系統及裝設工具的立體圖，其包括顯示一示範驅動凸耳之一插入圖。

圖2係依據某些發明之一成組錨系統的部份切除圖。

圖3顯示用於將一樁固定在一模板上的一示範軸環收納器焊件。

圖4係依據某些實施例之一成組錨系統的另一視圖，特別地顯示多數繫泊連接件。

圖5顯示一可撓樁，特別是具有一可撓軸桿之一螺旋樁。

圖6顯示使用多數裙部之成組錨系統的一實施例。

圖7顯示包括複數裝設模組之一示範裝設工具。

圖8顯示一示範裝設模組。

圖9顯示依據圖8之一示範移動平台。

圖10係一具凸耳驅動器之示範接合部件。

圖11顯示另一驅動機構，其包含用於夾持樁軸桿之邊以將它驅動進入或離開海床的滾子。

圖12顯示該工具在裝設前連接在該成組錨上。

圖13顯示該工具開始裝設螺旋樁。

圖14顯示全部螺旋樁被驅動進入地面。

圖15顯示繼續裝設螺旋樁。

圖16顯示全部個別螺旋樁已裝設至最大埋入長度之階段。

圖17顯示軸桿部份如何被拉出而留下該螺旋板被埋入(若只使用可撓錨)。

圖18顯示全部驅動軸桿如何被移除(若只使用可撓錨)。

圖19顯示該工具如何由該成組錨分離而留下用於繫泊連接。

100:成組錨系統

110:裙部

120:模板

130:垂直樁，螺旋樁

132:軸桿

142:螺旋板

150:元件

Claims (26)

1. 一種用於裝設一成組錨系統之裝設工具，其中該成組錨系統包含至少二樁，該裝設工具包含： 複數裝設模組，其中各裝設模組包含： 一線性導軌； 一驅動器平台，其結合該線性導軌用於在該線性導軌上移動；其中該驅動器平台包括用於驅動一驅動頭之一驅動馬達，該驅動頭係用於結合及驅動一樁；及 一馬達，用於驅動或移除一樁。
2. 如請求項1之裝設工具，其中該等至少二樁中之各樁與該等複數裝設模組中之一單一模組相連，或其中該等至少二樁中之一個以上的樁與一單一裝設模組相連。
3. 如請求項1之裝設工具，其中各裝設模組更包含用於接合一樁及由沿著該樁之長度的一點而非由一末端驅動該樁的裝置。
4. 如請求項1之裝設工具，其中該裝設工具適合海下使用。
5. 如請求項1之裝設工具，其中該至少二樁係螺旋樁，且該驅動馬達提供旋轉力以驅動一螺旋樁。
6. 如請求項1之裝設工具，其中二或更多個樁係可撓樁，且該裝設工具更包含複數可移除裝設管，各裝設管包圍各可撓樁之一可撓軸桿。
7. 如請求項6之裝設工具，其中該裝設管沿其長度具有用於接合該驅動馬達之該驅動頭的複數凸耳，使得該裝設管及因此該樁由沿著長度之一點被驅動，而非由其末端或其末端以外被驅動。
8. 如請求項6之裝設工具，其中該裝設管包含多數段，其中相鄰段係藉由用於接合該驅動馬達之該驅動頭的一驅動凸耳來連接，使得該裝設工具可由任何驅動凸耳位置被驅動而非由該末端被驅動。
9. 如請求項1之裝設工具，其中該工具係適於驅動為剛性樁的一或多個樁，其中各剛性樁沿其長度具有用於接合該驅動馬達之該驅動頭的複數凸耳，使得該樁由沿著長度之一點被驅動，而非由其末端或其末端以外被驅動。
10. 如請求項1之裝設工具，其中該等複數裝設模組包含互相配置成一預定圖案的2至100個模組，且各模組對應一欲驅動之樁之一位置。
11. 如請求項1之裝設工具，其包含一控制系統，其允許獨立地或同時地手動、半自動或自動驅動各模組。
12. 一種用於裝設一或多個樁之系統，其中該系統在樁之中間點而非由該樁之頂部驅動該樁進入海床，其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。
13. 如請求項12之系統，其中該一或多個樁係螺旋樁。
14. 一種裝設包含二或更多個樁之一成組錨系統的方法，其包含： 提供一多模組裝設工具，其中各模組包含用於結合驅動凸耳之一驅動頭，用於在一樁之中間段而非由該樁之頂部驅動該樁進入海床； 其中該等樁之裝設利用海下工具在深海深度之海下發生。
15. 如請求項14之方法，其中該一或多個樁係呈一成組構態。
16. 如請求項14之方法，其中各模組包含下列項目中之一或多者： 轉矩頭，其被液壓馬達驅動； 液壓馬達，其附接驅動至愛克姆桿以提供向下力；及 多種監測感測器。
17. 如請求項14之方法，另外地包含一自動裝設程序。
18. 如請求項14之方法，另外地包含一使用者控制之裝設程序。
19. 如請求項14之方法，其中各模組可同時地、獨立地或成組地操作以便調平該成組錨系統。
20. 如請求項14之方法，其中該等樁中之各樁係一螺旋樁。
21. 如請求項14之方法，其中樁旋轉及垂直移動被準確地控制以達成最佳土壤相互作用而獲得期望性能。
22. 一種成組錨系統，其包含： 複數垂直樁； 一模板，其中該模板界定用於該等複數垂直樁之各垂直樁的一孔，藉此容許該垂直樁通過且被固定於其中；及 一繫泊連接件。
23. 如請求項22之成組錨系統，更包含一裙部，該裙部固定在該模板之周邊上且由該模板之該周邊朝向海床延伸。
24. 如請求項22之成組錨系統，其中該裙部垂直地或以一向外角度由該模板延伸。
25. 如請求項22之成組錨系統，其中該等複數垂直樁中之一或多個垂直樁可具有與其相連之一內裙部。
26. 如請求項22之成組錨系統，其中各垂直樁係一螺旋樁。

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