[发明专利]桩翻转装置

说明书

背景技术

本发明涉及一种用于大直径管状元件的桩翻转装置(pile upending device)。

GB2486200(A)涉及一种用于处理在海上系泊系统中使用的管状件的设备。GB2486200描述了一种在海上系泊系统中使用较大的管状金属桩的趋势，特别是用于海上风机设备。随着桩尺寸增加，直径与壁厚的比通常也会增加。这会导致桩的较大灵活性，并且因此为了避免桩的损坏而需要更小心地进行处理。GB2486200的一个目的是提供改进的用于处理管状件的设备。因此，提供了一种用于处理管状件的设备，该设备包括至少一个夹头，该夹头包括一对滚动件以及用于推动滚动件朝着彼此运动以将管状件的壁部夹紧的装置。与实心夹紧元件相比，使用滚动件将管状件的壁部夹紧可减少壁部损坏的风险。

存在与用于大直径管状元件的桩翻转装置有关的改进，其中，减小了桩(特别是其壁部)的载荷。

发明内容

本发明旨在提供一种用于大直径管状元件的桩翻转装置，其中，可减小桩(特别是其壁部)的载荷。本发明的另一目的是改进一种已知的用于大直径管状元件的桩翻转装置，其中可部分地解决与其相关的问题。本发明的又一目的是提供一种替代的用于大直径管状元件的桩翻转装置。

根据本发明的第一方面，通过一种用于大直径管状元件的桩翻转装置来实现这些目的，该装置包括：

-环形基部环，该环形基部环用于沿着管状元件的基本上整个周缘延伸，

-中央升降臂，该中央升降臂用于使桩翻转装置耦接至提升元件，该升降臂与基部环能铰接地耦接，

-多个楔形组件，多个楔形组件沿着基部环的外周缘设置，以用于面向管状元件的内表面并与管状元件摩擦耦接。

环形基部环优选地是中央开口的，这使得能够在中央地布置升降臂并减小翻转装置的重量。与基部环铰接地耦接的升降臂使得能够在翻转期间减小桩翻转装置与管状元件之间的弯矩，这是因为可铰接的升降臂使得能够将提升点和桩翻转装置与管状元件之间的接触区域对准。将提升点与接触区域对准意味着将提升力与接触区域对准。多个楔形组件提供了管状元件的均匀接合并避免了载荷集中。

大直径在这里表示用于海上系泊系统的管状元件，这种管状元件的直径在例如3米到7米之间。应注意，本发明并不涉及典型地具有例如1米或更小的较小直径的导管柱。

在桩翻转装置的一个实施例中，基部环的外周缘的直径超过3米，优选地超过4米，更优选地在4米到7米之间。

在桩翻转装置的一个实施例中，多个楔形组件总共延伸超过基部环的外周缘的50％。这甚至可提供管状元件的均匀接合并避免载荷集中。

在桩翻转装置的一个实施例中，升降臂能围绕升降臂旋转轴线铰接，并且旋转轴线在由多个楔形组件限定的平面中延伸，使得在使用中，旋转轴线和桩翻转装置与管状元件之间的环形接触区域虚拟地交叉。这甚至使得能够在翻转期间减小桩翻转装置与管状元件之间的弯矩。

在桩翻转装置的一个实施例中，旋转轴线延伸穿过基部环的中心。这使提升力相对于桩翻转装置集中，甚至使得能够在翻转期间减小桩翻转装置与管状元件之间的弯矩。

在一个实施例中，桩翻转装置包括升降臂驱动装置，以用于升降臂相对于基部环的角位移。这甚至使得能够控制或减小管状元件上的弯矩。另外，这有助于处理桩翻转装置，特别是有助于将桩翻转装置插入到管状元件中。

在一个实施例中，桩翻转装置包括基部环驱动装置，以用于使基部环相对于管状元件定中心。

在桩翻转装置的一个实施例中，基部环驱动装置包括多个驱动单元，以用于接触管状元件的内表面。

在桩翻转装置的一个实施例中，多个楔形组件的一个楔形组件(优选地，每个楔形组件)包括楔形驱动装置。

在桩翻转装置的一个实施例中，多个楔形组件的楔形组件包括楔形表面，该楔形表面能移动地布置在楔形内部位置与楔形外部位置之间并且能在楔形内部位置与楔形外部位置之间移动，在楔形内部位置中，桩翻转装置能进入或离开管状元件，在楔形外部位置中，楔形表面接触管状元件以用于在桩翻转装置与管状元件之间摩擦耦接。

在桩翻转装置的一个实施例中，楔形表面能移动较长的行程。

本发明进一步涉及一种管状元件和根据本发明的桩翻转装置的组件，该桩翻转装置与管状元件摩擦耦接。

在该组件的一个实施例中，桩翻转装置与管状元件的锥形区段摩擦耦接。

本发明还涉及一种用于翻转大直径管状元件的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据前述权利要求所述的桩翻转装置，