TW202348499A - 維修結構之設備 - Google Patents

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西蒙 哈托格
大衛 岡特
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新加坡商羅托科技私人有限公司
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Abstract

提供一種用於維護結構的設備，具有一個或多個附接到其上的浮力腔室，使得當設備漂浮時在可調節設備的角度。可藉由樞轉連接器進行附接，樞軸點位於或接近結構的中點或重心。設備可包括框架，框架可打開以配合在待維護的結構周圍。這可有助於將設備附接至水上環境中的傾斜結構。

Description

維修結構之設備
本發明有關於用於維護水上或海洋支撐結構的設備，例如用於海洋平台(marine platforms)、防波堤(jetties)或碼頭(wharves)的上升器(risers)、導管(conductors)、沉箱(caissons)、樁(piles)或腿部(legs)。
海洋或其他水上支撐結構一般會老化以及退化(degradation)，特別是在“飛濺區(splash zone)”，飛濺區是周期性被水覆蓋(covered)又暴露(uncovered)的結構的一部分，例如由於潮差、波浪作用以及/或飛濺。老化可能包括由波浪作用以及衝擊引起的腐蝕以及物理損壞。退化可能包括生物生長的積累，例如雜草、藤壺等。
因此，需要對海洋或其他水上支撐結構進行維護，例如藉由清潔、檢查、塗層(coating)、包裝(wrapping)或塗刷(painting)，以確保持續的性能且延長其使用壽命。常規上，維護由潛水員進行，但這可能非常困難以及危險，尤其是在飛濺區，而且通常效果不佳。
WO-A-2020/096529揭露了用於維護結構的設備，包括承載驅動輪或滾子(rollers)以沿著結構驅動框架的保持架(cage)或框架以及/或用於維護結構的工具。框架包括至少兩個藉由鉸鏈連接在一起的部分，以使框架可打開以配合在待維護的結構周圍，且可關閉以將框架或保持架固定在結構周圍。複數個這樣的框架或保持架可圍繞結構串聯連接在一起。
對於海洋或其他水上應用，設備可能需要定位在結構周圍，例如防波堤的樁或腿部。設備可能需要依次從一個結構移動到另一個結構。待維護的結構可與縱向或水平成一定角度設置，這在以合適的角度將設備定位以附接至結構時造成特別的問題。
本發明的特點由所附申請專利範圍界定。
在本發明的至少一個實施例中，提供了一種用於維護水上結構的設備，其中此設備至少部分是有浮力的以便在此設備附接至結構時支撐此設備。浮力可由一個或多個浮力構件提供，例如櫃(tanks)、腔室以及/或漂浮物(floats)。
在一個應用中，設備可用於輪流維護例如港口中的複數個防波堤的樁。在每一個樁被維護後，設備可漂浮到下一個待維護的樁，且附接到其上。這提供了一種將設備從一個樁移動到另一個樁的方便方法，而不需要起重機(crane)或其他抬升設備，這些起重機或抬升設備可能難以安裝在某些環境中，例如在港口的防波堤上。
除了將維護設備從一個結構移動到下一個結構之外，還可能需要調節設備的角度，以便將設備附接到不垂直的結構，例如與垂直方向成一定角度定位的護坡(batter)或斜樁(raker pile)。
為了解決這個問題，在至少一些實施例中，浮力櫃(buoyancy tank(s))可一定角度附接到設備，使得當設備漂浮且浮力櫃垂直高於設備的重心時，設備的縱向軸線與垂直方向成一定角度，此角度較佳地與樁的角度相匹配。浮力櫃可附接到設備上的樞軸點，較佳地圍繞設備的中點或重心。
設備相對於浮力櫃的角度可是可調節的，例如藉由使用馬達(例如，電動馬達或液壓馬達)或藉由手動調節(例如，一個或多個瓶狀螺釘(bottle screw)、可調節螺栓等)。在將設備降低到水中且附接到結構之前，可預先設定角度以匹配待維護結構的角度。或者，角度可在水中調節，例如使用遙控控制馬達，以匹配輪流維護的結構的不同角度，而無需將設備從水中移開。
浮力構件的浮力可是可調節的，例如藉由進水或放水。浮力構件可移除地附接到設備。
設備可包括框架，框架可被打開以允許結構進入(pass into)框架，然後圍繞結構而關閉。框架可包括藉由鉸鏈等連接在一起的至少兩個部分。每一個部分可具有至少一個對應的浮力構件附接至其上，例如藉由可從此部分移除以及/或可相對於此部分調節角度的支架。
在下面的描述中，設備的定向將被描述為圍繞細長支撐結構30組裝。“周向”以及“切向”指的是圍繞形式上中心縱向軸線的周向，“徑向”指的是垂直於此軸線的方向。
在圖中顯示尺寸之處，這些尺寸以毫米為單位。尺寸不限制具體實施例的大小且純粹以示例的方式提供。
為清楚起見，且非特定部分的所有示例都由附圖中的參考符號表示。藉由整體檢查附圖將理解參照了哪些部分。不同實施例之間的相似部分由相同的參考符號表示。
本發明的一實施例被設計為與WO2020/096529中揭露的用於維護結構的設備一起使用，其示例在下文描述。然而，本發明不限於與這些示例一起使用。
下面參考第1圖至第5圖描述了第一示例。(保持架(cage)或)框架1包括(保持架段或)框架段(或框架部分)1a、框架段1b、框架段1c，其在框架連接點2a、框架連接點2b、框架連接點2c處可移除地連接在一起，例如使用可移除的別針。在使用中，框架段1a、框架段1b、框架段1c圍繞待維護的支撐結構30組裝。框架段1a、框架段1b、框架段1c包括用於附接線材等的提升點(lifting points)23，用於將框架段1a、框架段1b、框架段1c提升到位置以及/或用於在使用後取回它們。較佳地，每一個框架段1a、框架段1b、框架段1c足夠輕以被手動提升到位置。
框架1包括由支柱5互連的上支撐件3以及下支撐件4。在本示例中，上支撐件3、下支撐件4呈圓形且同軸。支柱5在上支撐件3以及下支撐件4之間大致縱向地延伸。上支撐件3、下支撐件4以及支柱5較佳地實質上是剛性的且連接在一起，以使框架1在組裝時實質上是剛性的。
複數對(在本例中為3對)上臂6以及下臂7在不同的周向位置處連接至上支撐件3，較佳地圍繞上支撐件3在周向均勻地間隔開，例如在本示例中以120°為間隔。
每一個臂6、臂7圍繞切向的水平樞軸軸線樞轉地連接到上支撐件3，例如藉由分別的軸線或心軸(spindle)。在本實例中，臂6、臂7可圍繞上支撐件3的上側以及下側上分別的軸線樞轉，但可替代地繞同一軸線樞轉。上臂6以及下臂7可在相反方向相對於彼此樞轉，以使其都可同時朝向支撐結構30移動或同時移動遠離支撐結構30。上臂6以及下臂7可彼此獨立地樞轉，以使上臂6以及下臂7之間的角度可變化。
每一個臂6、臂7承載設置以接觸支撐結構30的分別的輪(或滾子或其他旋轉構件)8、輪9。輪8、9可具有設置以增強對支撐結構30的牽引以及/或減少對輪8、9的磨損的接觸表面。由對應的一對臂6、臂7承載的每對輪8、輪9可相互獨立地旋轉。
至少一對臂6、臂7可彼此相反地(reciprocally)驅動以朝向以及遠離支撐結構30樞轉，以使對應的輪8、輪9分別夾持以及釋放支撐結構30。較佳地，這對臂6、臂7由分別的液壓缸10、液壓缸11驅動。液壓缸10、液壓缸11的控制可相互關聯，以使這對臂被同步驅動。液壓缸10、液壓缸11可由分別的液壓軟管(hoses)(未顯示)供給，由軟管夾24固定。
根據待維護的支撐結構30的直徑，可將其他成對的臂6、臂7可調節地保持在樞轉位置，例如藉由可調節長度的桿(或瓶狀螺釘)12、桿13。
下臂7設置以穿過支柱5之間以使對應的輪9能夠接觸支撐結構30。
輪8、輪9中的至少一個可在相反方向(例如，向前以及向後)中的任一方向彼此相反地驅動，以便分別使設備在支撐結構30相對上下移動。較佳地，可驅動的輪8、9設置在可彼此相反地驅動的臂6、臂7上。輪8、輪9中的其他輪可不被驅動，但可自由旋轉，較佳地彼此獨立地旋轉，以便作為設備在支撐結構30上下運動的引導件。
下支撐件4支撐導軌14，導軌14用以周向地圍繞框架1的下部來引導托架15。托架15具有驅動齒輪16，驅動齒輪16卡合齒輪軌道17，齒輪軌道17周向且水平地圍繞框架1的下部而設置。驅動齒輪16被驅動，以使托架15繞導軌14周向移動。托架15可周向驅動通過大約360°，但是較佳地，托架15的運動被鄰近導軌14設置的托架止動件18限制為一整圈，如第4圖中所顯示。
托架15較佳地不接觸支撐結構30，因為支撐結構30上的堆積(accumulation)會阻礙托架15的前進。相反地，托架15由接觸導軌14內側的一對內滾子19以及接觸導軌14外側的一對外滾子20支撐。內滾子19安裝在水平延伸至托架15的任一側的分別的托架臂21上，以提高穩定性。
在一替代性示例中，導軌14以及齒輪軌道17的功能可結合。例如，可省略齒輪軌道17以及驅動齒輪16，且可驅動內滾子19或外滾子20中的一個或多個以便驅動托架15繞導軌14。或者，可省略導軌14且修改齒輪軌道17以提供引導功能。除了齒輪/齒輪軌道或齒條以及小齒輪設置，可使用替代的線性驅動設置，例如滾子小齒輪或摩擦驅動。
托架15設置以承載一個或多個工具22以用於維護支撐結構30。藉由使用可驅動的輪8、9使框架1在支撐結構30上下移動，且圍繞支撐結構30周向移動托架15，工具22可到達支撐結構30的外表面的實質上任何部分，至少在飛濺區內且受到由於液壓管線等引起的任何限制。
工具22可移動地安裝在托架15上，以允許工具22相對於托架15移動。例如，工具22可朝向以及遠離支撐結構30彼此相反地驅動，例如在徑向方向上。
可單獨或一起安裝在托架15上且可互換的工具的示例包括： -用於清潔支撐結構30的表面的高壓水噴嘴 -用於量測支撐結構30的壁厚的壁厚測量探針，例如使用超音波 -用於檢查維護現場的攝影機27 -用於感測與支撐結構的表面的間隙(clearance)的間隙感測器 -用於塗刷支撐結構30的表面的塗刷工具，例如塗刷滾子或刷子 -用於將保護性包裝施加到支撐結構30的包裝工具 -用於切割支撐結構30的一部分的切割工具，例如使用高壓磨料(abrasive)切割。
在第二示例中，托架15除了清潔工具22之外還承載照相機27，例如攝影機。
設備可包括一個或多個距離感測器，以判定沿著支撐結構30行進的距離。距離感測器例如可藉由使用一個或多個光學或磁性角度位置感測器來判定輪8、輪9的旋轉次數。
托架15可包括一個或多個旋轉位置感測器(例如光學或磁感測器)，其能夠檢測托架15相對於框架1的絕對或相對周向位置，例如藉由檢測導軌14或齒輪軌道17上的參考位置標記。
距離感測器以及/或旋轉位置感測器可用來確定工具22、托架15或設備的另一部分在支撐結構30上的位置。這可允許設備行進到預定的絕對位置或返回到先前造訪(visited)的位置，例如已經檢測到異常(anomaly)或差異(discrepancy)的位置。
設備可與支撐結構30上的一個或多個參考標記對準，以允許設備相對於參考標記返回到先前造訪的位置。在一個示例中，在支撐結構30上設置對應於設備的一個或多個部件的初始位置的水平以及/或縱向可見標記(例如，藉由諸如可區別油漆標記的標記來識別上支撐件3的縱向位置以及支柱5之一的預定的周向位置)。距離感測器設置為零。托架15到達其最大周向位置(順時針或逆時針)，且旋轉位置感測器被設置為零。在設備沿著支撐結構30移動時，距離感測器以及旋轉位置感測器測量相對於初始位置在軸向以及周向方向上行進的距離。如果需要的話，這可映射(mapped)且返回支撐結構上任何異常或差異的位置。
第一示例設計以維護直徑在22英寸到36英寸(0.56公尺到0.91公尺)範圍中的支撐結構30。可提供不同大小以及/或數量的框架段1a、框架段1b、框架段1c的替代示例以維護其他直徑的支撐結構。例如，第6圖至第12圖顯示了第二示例，其結構與第一示例類似，但具有較小直徑的框架1，設計以維護直徑在9⅝英寸到22英寸(0.24公尺到0.56公尺)範圍中的支撐結構30。框架1包括兩個框架部分1a、框架部分1b，其為半圓柱形的且組裝在一起以形成圓柱形的框架1。
第二示例與第一示例一樣具有三對上臂6以及下臂7，圍繞上支撐件3均勻地間隔開。在其他示例中，特別是那些設計以維護較大直徑的支撐結構的示例，可存在多於三對的上臂6以及下臂7。
臂6、臂7連同輪8、輪9、液壓缸10、11以及可調節長度的桿12、可調節長度的桿13可移除地附接到框架段1a、框架段1b、框架段1c。然後，這些組件可與第一示例的框架段1a、框架段1b、框架段1c以及第二示例的框架段1a、框架段1b互換使用。由於不同的曲率半徑(radius of curvature)，第一示例以及第二示例可能需要不同的托架15。或是，單個可調節的托架15可在第一示例以及第二示例之間互換使用，例如與可調節的托架臂21一起使用。
第17圖至第22圖顯示了第三示例中的設備，其與第一示例以及第二示例的不同之處在於(保持架或)框架1包括中間支撐件33，承載對應的輪8、輪9的兩對上臂6以及下臂7連接到中間支撐件33。因此，保持架1包括三個環形水平件(下支撐件3、中間支撐件33以及上支撐件4)，其藉由垂直延伸的支柱5連接在一起以形成大致圓柱形的結構。因此，第三示例可被認為是第一示例以及第二示例的發展，其中中間支撐件33執行與第一示例以及第二示例的上支撐件4類似的功能，且第三示例的上支撐件4是延伸超過上臂6的附加結構部分。
保持架1包括兩個半圓柱形部分1a、1b，其在連接點2a、連接點2b處鉸接在一起，且可鎖定在一起，類似於第二示例。本例中的保持架可設計成較大版本，用以配合在直徑在22英寸至36英寸(0.56公尺至0.91公尺)之間的結構30周圍，或者設計成較小版本，用以配合在直徑在8英寸至22英寸(0.20公尺至0.56公尺)之間的結構30。
一對臂6、臂7具有對應的一對致動缸10、致動缸11，而另一對臂具有對應的一對可調節長度的桿12、可調節長度的桿13。至少一對臂6、臂7的輪8、輪9可彼此相反地驅動以將設備在結構30上下移動。
在此示例中，設備沒有用於承載工具22的導軌14或托架15。因此，重心(centre of gravity)COG靠近保持架1的幾何中心，如第17圖以及第18圖中所顯示。如第23圖以及第24圖中所顯示，此設備配置為牽引模組，用以沿著和圍繞結構30串聯連接到一個或多個維護模組34，例如清潔模組、非破壞性檢驗(non-destructive testing, NDT)模組以及/或切割模組。每一個附加模組包括一個與牽引模組結構相似的保持架或框架，且可包括兩對或更多對臂6、臂7以及對應的輪8、輪9，其除了附加模組的輪8、輪9皆不可驅動以外，類似於牽引模組的輪；相反地，維護模組34由牽引模組沿著結構30驅動。或者，一個或多個維護模組可藉由一些其他方式沿著結構30移動，例如藉由附接到結構30或平台的一個或多個絞車(winches)。
結構30行進的距離可由測量輪43測量，測量輪43由框架1支撐，例如由中間支撐件33支撐，且可樞轉到與結構30接觸。測量輪可為編碼輪(encoding wheel)，從其可光學地以及/或電子地檢測行進的距離。
如第24圖中所顯示，相鄰的第一模組以及第二模組可藉由第一模組上與第二模組的對應的一個或多個第二對接部對接的一個或多個第一對接部連接在一起；例如，第一對接部可包括一個或多個公對接探針35且第二對接部可包括一個或多個插座36，對應的公對接探針35配合到此插座中。此連接可由鎖定系統固定，例如穿過公對接探針以及插座中的開口的快拆螺栓37。可使用替代的對接以及/或固定機構。
牽引模組可具有附接到下支撐件4的複數個支腳42。較佳地，支腳42是可移除的以允許連接牽引模組下方的附加模組。
牽引模組包括主控制器38，其可藉由導線40可移除地連接到一個或多個附加模組上的一個或多個對應的從屬控制器39。主控制器38由遙控控制單元25從地面控制，且將通訊訊號以及/或電力傳遞到從屬控制器39。
任何示例的組件可作為成套部件提供。例如，第13圖顯示了一套部件，可提供這些部件以允許組裝第一示例或第二示例的設備，至少包括第一示例的框架段1a、框架段1b、框架段1c；第二示例的框架段1a、框架段1b；用於第一示例以及第二示例的臂6、臂7連同輪8、輪9、液壓缸10、液壓缸11以及可調節長度的桿12、可調節長度的桿13(此處顯示為附接到第二示例的框架段1a、框架段1b)、托架15；一組液壓軟管29以及液壓電源28。在此示例中，成套部件被提供在包括工作台31的可運輸容器32中，以促進在圍繞支撐結構30組裝之前設備的部分組裝。
在為僅一種直徑或在小範圍內的直徑的支撐結構30設計的示例中，一些成對的非驅動的臂6、臂7以及輪8、9可由其他類型的引導件替代，例如滾子或固定徑向位置的輪。
第14圖顯示了設備的可驅動功能的示例，例如上述示例： i. 藉由驅動可驅動的可樞轉的上臂6以及下臂7以分別徑向向外/向內樞轉來打開/關閉夾具； ii. 藉由分別在向前/向後方向驅動可驅動的輪8、9與支撐結構30的表面接觸來向上/向下移動； iii. 藉由在向前/向後方向分別驅動驅動齒輪16來順時針/逆時針轉動托架； iv. 藉由相對於托架15分別徑向向前/向後驅動工具22來向前/向後調節工具。
可驅動功能可各自由液壓或電力提供動力以及/或控制，例如藉由連接到設備的液壓軟管以及/或線材。液壓動力對於至少一些應用是較佳的，例如為了減輕設備的重量以及/或避免在海洋環境中使用電力。液壓動力單元可安裝在平台上且藉由具有可撓性的液壓軟管連接到設備。
設備的液壓驅動系統的示例顯示在第15圖中，其中藉由連接到液壓動力單元(未顯示)的單獨的液壓管路驅動一對臂6、臂7中之一的樞轉、對應的輪8、9的旋轉以及在第一示例以及第二示例的情況下，還驅動了驅動齒輪16的旋轉以及工具22的彼此相反的驅動。
設備較佳地由遙控控制單元25控制，如第16圖中的示例所顯示，遙控控制單元25較佳地藉由對應的使用者可致動控制來允許控制上述功能中的一些或全部。遙控控制單元25可藉由有線或無線連接而連接到上述功能的控制器26。用於驅動功能的電力可在控制器26的控制下由電源28提供。
較佳地，輪8、輪9以及驅動齒輪16的驅動速度是可獨立控制的，以針對所需的維護進行調節。替代或附加地，遙控控制單元25或控制器26可為可程式化的或程式化以藉由不同功能的協調控制可選性地響應於由距離感測器檢測到的行進距離以及/或由周向位置感測器檢測到的托架15的周向位置來執行特定維護。這可使得支撐結構30的預定部分能夠被維護。
臂6、臂7的樞軸角度可在使用期間變化，例如以允許設備在傾斜或彎曲的支撐構件被驅動向上或向下。
被提供動力的輪8、輪9的數量可根據設備承載的負載或設備的操作條件而變化。多於一對臂6、臂7的樞轉可被提供動力，這取決於所需的可調節性或夾持力。
示例可藉由改變臂6、7的樞轉程度以在設備在支撐結構上下移動時針對變化的直徑進行調節而用來維護漸縮的(tapering)支撐結構。
在替代性示例中，臂6、臂7可安裝在下支撐件4上，導軌14可安裝在上支撐件3上。
較佳地，框架段1a、框架段1b、框架段1c由鋁管(aluminium tube)構成以達成較輕的重量。例如，設備不包括液壓或電線的質量可在200公斤到300公斤的範圍中。
對於較大的示例，藉由可移除銷關閉的方法可由液壓關閉方法代替，其中兩個或更多個(保持架部分或)框架部分1a、1b、1c利用鉸鏈連接在一起，且例如由液壓柱塞(hydraulic rams)或缸41驅動，如第17圖中的示例所顯示。部分1a、1b、1c可在合適的表面上連接在一起，例如由支腳42支撐的浮箱(floating pontoon)或駁船(barge)。鉸鏈連接可打開，使得保持架或框架1配合在待維護的支撐結構30周圍，然後關閉，以便將框架1固定在結構30周圍。段1a、1b、1c可藉由一個或多個鎖定機構固定在一起，例如可液壓致動的鎖定缸(locking cylinders)44。
上述示例設計用於維護於諸如樁的圓柱形支撐結構30，因此框架1大致為圓柱形，具有略大於支撐結構30的直徑的內徑。替代性示例可具有替代的形狀以及大小以匹配其被設計以維護的支撐結構30的類型。例如，方形柱或矩形柱的框架1，較佳地在四個側面中的每一個上具有一對臂6、臂7，可使用在設計以維護方形柱或矩形柱支撐結構30的示例中。
上述示例可使用在海洋或水上飛濺區，或在表面以下較淺的深度，例如10公尺。例如藉由使用合適的液壓密封件，可修改示例以用於深度超過10公尺的操作。這些示例可用來維護管道(pipes)，只要它們不受管道支撐的阻礙。
第25圖顯示第四示例中的設備。此示例具有框架1，框架1具有上部支撐件3、下部支撐件4以及中間支撐件33，在中間支撐件33上的上臂6以及下臂7承載分別的輪8、輪9，如第三示例中那樣。上臂6以及下臂7定位在相鄰的支柱5之間且在支柱5之間通過，使得輪8、9能夠接觸結構。
如第三示例，上臂6以及下臂7在中間支撐件上的安裝使得上支撐件3以及下支撐件4空出。這使得導軌14以及承載工具托架15的齒輪軌道17(類似於第一示例以及第二示例中的導軌14以及承載工具托架15的齒輪軌道17)能夠安裝在上支撐件3以及下支撐件4中的每一個上。這種設置增加了設備在單個模組上承載工具的能力。
現在將參考第26圖至第31圖描述本發明的一實施例，第26圖至第31圖顯示如上所述的模組的外形，例如牽引模組或維護模組，其中框架1具有由分別的連接器53附接的複數個浮力構件52。
浮力構件52可包括漂浮物以及/或容納氣體(例如，空氣)的中空腔室(hollow chambers)。浮力構件52的浮力可被調節或選擇，以使當漂浮在海水或淡水中時設備的整體浮力為正，這取決於期望的應用。腔室的浮力可藉由進水或放水來調節。漂浮物的浮力可藉由添加或移除單個漂浮物部分來調節。
浮力構件52較佳地大致在水平方向上是細長的以便在漂浮在水中時穩定設備。在本實施例中，浮力腔室是立方形(cuboidal)的，但是取決於框架1的形狀以及配置可使用其他形狀。
連接器53較佳地是可調節的，以便在漂浮在水中時調節框架1的角度。例如，連接器可為樞轉連接器53，其允許框架1的縱向軸線相對於重力垂線的角度被調節。如最佳顯示於第29圖中的，每一個樞轉連接器53包括連接器框架54，用以連接到框架1的分別部分，連接器框架54與框架1間隔開，且藉由複數個腿部55連接，腿部55的端部可移除地(例如，藉由銷)或永久地(例如，藉由熔接)附接至框架1。
每一個連接器框架54都在其上安裝有樞軸安裝件56，樞軸板57在樞軸點58處可樞轉地附接至樞軸安裝件56，使得樞軸板57可繞水平軸線(即，垂直於框架1的縱向軸線的徑向軸線)樞轉。浮力腔室52附接到樞軸板57。樞軸點58設置在或靠近框架1的中點或重心。如第27圖中所顯示，當設備漂浮在水中(此處由水平水線(horizontal waterline)W表示)時，此樞軸設置允許框架1的縱向軸線A的角度α相對於重力垂線V進行調節。
如第28圖中所顯示，框架1包括兩個鉸接在一起的半圓柱形部分1a、半圓柱形部分1b，以使框架1可打開以及關閉以允許圍繞待維護的結構而設置。每一個部分1a、1b具有分別的浮力腔室52，藉由對應的樞轉連接器53連接到其上，這樣設置使得浮力腔室52不會妨礙框架1的打開以及關閉。為了增加強度，浮力腔室52可直接連接在一起以及藉由在框架1的部分1a、1b鉸接在一起的一側處的鉸鏈或可撓性連接而通過部分1a、1b連接在一起。
樞轉連接器53的配置在第30圖以及第31圖中更詳細地示出。樞軸板57以及樞軸安裝件56之間的樞軸角度藉由附接在樞軸安裝件56以及樞軸板57的下部之間的螺栓61來調節。用於調節樞軸角度的替代裝置包括瓶狀螺釘、液壓柱塞或驅動合適的齒輪配置(例如，齒條以及小齒輪)的電動馬達。可遙控進行調節，例如藉由遙控控制液壓柱塞或電動馬達。
連接器框架54可具有與其附接的水平延伸的銷或螺栓62，其沿著樞軸板57的上部中的對應的槽60滑動。槽60以對應於樞軸點58的半徑彎曲。銷或螺栓62的遠端可帶有頭部或螺帽，頭部或螺帽可被收緊以將樞軸板57以所需的樞軸角度夾持在連接器框架上。此機構增加了樞轉連接器的剛度，且有助於將浮力腔室固定在所需的樞軸角度。
孔63、孔64的陣列分別形成在樞軸安裝件56以及樞軸板57中，以“斷續(hit and miss)”設置使得孔63、孔64中的選定孔以預定角度增量彼此對準。可將銷或螺栓插入通過一對對準的孔63、孔64，以便將樞軸安裝件56以及樞軸板57固定在期望的樞軸角度。孔63、孔64的定位可被界定為允許成對的孔63、64對準的不同樞軸角度之間的非常小的角度增量。
作為樞轉連接器的替代，浮力構件52可藉由允許在漂浮時調節框架的角度的另一種方式連接到框架1。例如，第一浮力腔室52可附接到框架1的上端且第二浮力腔室32可在鉸鏈側附接到框架的下端，具有可變長度的繫繩(tether)。然而，樞轉連接器提供了特別小型(compact)以及實用的解決方案。
本領域的技術人員在閱讀以上描述時將容易地瞭解本發明的替代實施例可落在由所附申請專利範圍界定的本發明的範圍內。
1:框架/保持架 1a,1b,1c:框架段/框架部分/半圓柱形部分/部分/段 2a,2b,2c:連接點/框架連接點 3:上支撐件 4:下支撐件 5:支柱 6:上臂/臂 7:下臂/臂 8,9:輪 10,11:液壓缸 12,13:桿 14:導軌 15:托架/工具托架 16:驅動齒輪 17:齒輪軌道 18:托架止動件 19:內滾子 20:外滾子 21:托架臂 22:工具/清潔工具 23:提升點 24:軟管夾 25:遙控控制單元 26:控制器 27:攝影機/照相機 28:液壓電源/電源 29:液壓軟管 30:支撐結構/結構 31:工作台 32:可運輸容器 33:中間支撐件 34:維護模組 35:公對接探針 36:插座 37:快拆螺栓 38:主控制器 39:從屬控制器 40:導線 41:缸 42:支腳 43:測量輪 44:鎖定缸 52:浮力構件 53:樞軸連接器 54:連接器框架 55:腿部 56:樞軸安裝件 57:樞軸板 58:樞軸點 60:槽 61:螺栓 62:銷/螺栓 63,64:孔 A:縱向軸線 COG:重心 V:重力垂線 W:水平水線 α:角度
現在將參考附圖描述本發明的具體實施例，其中： 第1圖是從上方觀察的第一示例的設備的立體圖。 第2圖是第一示例的設備的第一側視圖。 第3圖是第一示例的設備的第二側視圖，與第一側視圖正交(orthogonal)。 第4圖是通過第2圖中的平面A-A的剖面圖，表示支撐結構的位置。 第5圖是第一示例的設備的俯視圖。 第6圖是從上方觀察的第二示例的設備的立體圖。 第7圖是從下方觀察的第二示例的設備的立體圖。 第8圖是第二示例的設備的第一側視圖。 第9圖是第二示例的設備的第二側視圖，正交於第一側視圖。 第10圖是第9圖中的平面A-A的剖面圖。 第11圖是第9圖中的平面B-B的剖面圖。 第12圖是第二示例的設備的俯視圖。 第13圖是用於組裝以形成根據第一示例或第二示例的設備的成套部件的視圖。 第14圖是示例中的設備的操作圖。 第15圖是示例中的設備的液壓系統的部分的圖。 第16圖示出用於操作示例中的設備的遙控控制系統的圖。 第17圖是第三示例中的設備的第一側視圖。 第18圖是第三示例的設備的第二側視圖，正交於第一側視圖。 第19圖是從上方觀察的第三示例的設備的立體圖。 第20圖是第三示例的設備的底視圖。 第21圖是第三示例的設備的俯視圖。 第22圖是第21圖的平面A-A的部分剖面圖。 第23圖是顯示具有附加模組的第三示例的設備作為牽引(traction)模組的不同配置的圖。 第24圖顯示了第23圖的配置中的模組之間的連接系統的詳細視圖。 第25圖是第四示例的設備的側視圖。 第26圖是根據本發明的一實施例的包括樞軸浮力櫃的設備的立體圖。 第27圖是實施例中的設備的側視圖，顯示此設備與縱向方向成一定角度漂浮。 第28圖是在打開位置的實施例中的設備的立體圖。 第29圖是實施例中與設備分離的樞軸浮力櫃的立體圖。 第30圖是其中一個樞軸浮力櫃的側視圖。 第31圖是其中一個樞軸浮力櫃的樞軸機構的放大側視圖。
無
1:框架
34:維護模組
52:浮力構件
54:連接器框架
56:樞軸安裝件
57:樞軸板
A:縱向軸線
V:重力垂線
W:水平水線
α:角度

Claims (12)

  1. 一種維修水上結構之設備，包括一框架，用以附接到該結構且配置以維護該結構以及/或沿著該結構運輸，該設備具有一個或多個浮力構件，該浮力構件藉由可調節的一連接器附接到該設備上，使得當該框架漂浮在水中時，可調節該框架的一角度以匹配該設備要附接到的該結構的一角度。
  2. 如請求項1之維修結構之設備，其中該連接器為一樞轉連接器。
  3. 如請求項2之維修結構之設備，其中該樞轉連接器具有圍繞該框架的一中點或重心的一樞軸點。
  4. 如前述請求項任一項之維修結構之設備，其中該框架設置以在該設備漂浮時配合在該結構周圍。
  5. 如請求項4之維修結構之設備，其中該框架包括可相對於彼此移動的至少兩個部件，以打開以及關閉用以附接在該結構周圍的該框架，其中每一個該等部件具有與該等部件附接的對應的一浮力構件。
  6. 如請求項5之維修結構之設備，其中該等浮力構件藉由允許該等兩個部件相對於彼此移動的一連接器連接在一起。
  7. 如前述請求項任一項之維修結構之設備，其中該連接器包括一第一樞轉構件以及一第二樞轉構件，該第一樞轉構件附接至一個或多個該等浮力構件，該第二樞轉構件附接至該框架，該第一樞轉構件以及第二樞轉構件樞轉地連接在一起。
  8. 如請求項7之維修結構之設備，更包括一可變長度連接器，連接在該第一樞轉構件以及該第二樞轉構件之間，以調節該第一樞轉構件以及該第二樞轉構件之間的一樞軸角度。
  9. 如請求項7或8之維修結構之設備，其中該第一樞轉構件以及該第二樞轉構件中的一個在其中具有至少一個槽，且該第一樞轉構件以及該第二樞轉構件中的另一個具有穿過對應的該槽的對應的至少一個銷或螺栓，在該樞軸角度被調節時，該銷或該螺栓設置以沿著對應的該槽移動。
  10. 如請求項9之維修結構之設備，其中該銷或該螺栓的一遠端帶有一頭部或一螺帽，該頭部或該螺帽可夾持在具有該槽的該樞轉構件，以固定該第一樞轉構件以及該樞轉構件的一相對樞轉位置。
  11. 如請求項9或10之維修結構之設備，其中該第一樞軸構件以及該第二樞軸構件各自具有一個或多個分別的開口，設置成以預定的數個樞轉角度相互對準，使得該第一樞軸構件以及該第二樞軸構件的該相對樞轉位置可藉由將一銷插入通過相互對準的該等開口而固定。
  12. 如前述請求項任一項之維修結構之設備，其中該連接器是可遙控調節的。
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