包括定位樁的船的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種船(1)，該船包括定位樁(10)、定位樁起重裝置(20)以及多個定位樁導向器(30)。該定位樁導向器(30)被布置為將定位樁(10)保持在基本垂直的方向上，并且在其中該定位樁能夠與水底接合的下部位置與上部位置之間在基本上垂直的方向上移動時引導定位樁(10)。該定位樁起重裝置(20)被布置為將定位樁(10)從下部位置提升到上部位置。該船(1)包括定位樁位置檢測器(40)，用于沿著在預定高度上的一個或多個定位樁檢測點檢測定位樁(10)的下端(11)的通過。
【專利說明】包括定位粧的船

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船,該船包括定位樁起重裝置(spud lifting device)和多個定位樁導向器(spud guider),其中，該定位樁導向器被布置為將定位樁保持在基本垂直的方向上，并且當在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導定位樁，在下部位置該定位樁能夠與水底(water bottom)接合(engage),定位樁起重裝置被布置為將定位樁從下部位置提升到上部位置。本發(fā)明進一步涉及一種在船上確定定位樁的垂直位置的方法，該船包括定位樁起重裝置和多個定位樁導向器，其中，該定位樁導向器被布置為將定位樁保持在基本垂直的方向上，并且當在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導定位樁，在該下部位置定位樁能夠與水底接合，該定位樁起重裝置被布置為將定位樁從下部位置提升到上部位置。

【背景技術(shù)】
[0002]定位樁是一種被清游船(dredging vessel)使用并且與水柱的底部接合，以在清淤期間為這種清淤船提供固定點的樁柱(Pile)。定位樁也被稱為定位樁柱，其具有基本上垂直的方向并且承受尤其由清淤過程和船的運動產(chǎn)生的負荷。該船能夠相對于定位樁移動。實際上，定位樁的重量在幾十噸與200噸之間。定位樁可由鋼制成并且可包括排水孔以及用于接收鎖銷(locking pin)的孔。
[0003]定位樁可下降以與水底接合。這可以通過簡單地釋放定位樁使得它落到水底來完成。定位樁的下端可形成為尖端(sharp end)以便刺入水底。起重裝置用于提升定位樁。
[0004]多個定位樁導向器可被設(shè)置在不同的高度處并且與清淤船連接，用于容納定位樁并且在定位樁下降或提升時引導定位樁。定位樁導向器可被設(shè)置在清淤船的外側(cè)。例如，可提供三個定位樁導向器，而定位樁需要由至少兩個定位樁導向器支撐以防止定位樁松弛。
[0005]為了為船提供改善的運動自由度，定位樁導向器可被設(shè)置在定位樁臺車(spudcarriage)上,該定位樁臺車可相對于船的船體在水平方向上移動。
[0006]如果過度提升定位樁，那么該定位樁可到達不再由足夠的定位樁導向器支撐的位置。然后，定位樁會在依然支撐定位樁的定位樁導向器上施加過多的力量，這會損壞定位樁導向器并且可能會導致定位樁跌倒至清淤船上。
[0007]因此，需要在提升期間監(jiān)測定位樁的位置。
[0008]注意，定位樁的垂直位置是難以預測的。在第一位置中，不能精確地了解水底的深度，并且還難以準確地了解定位樁刺入水底多深。而且，在定位樁可圍繞其縱向主體軸旋轉(zhuǎn)時，難以跟蹤用于接收鎖銷的在定位樁內(nèi)的鎖定孔，因此，鎖定孔難以用于確定定位樁的垂直位置。
[0009]在定位樁由鋼制成并且引導元件和清淤船通常也由鋼制成或者至少包括鋼時，通過檢測存在或者不存在鋼來檢測定位樁的位置是相對困難的。
[0010]NL6905248A和EP2258904A1描述了從現(xiàn)有技術(shù)中已知的定位樁系統(tǒng)。然而，這些文獻未描述如何精確地檢測存在或不存在鋼以防止過度地提升定位樁。
[0011]JP-A-56047386描述了一種方法，該方法依賴多個高度測量，諸如定位樁與海底之間的高度以及提升高度，并且基于這些測量執(zhí)行計算。該方法易受到測量誤差的影響，這些測量誤差可導致錯誤計算定位樁的下端的位置，這會引入過度提升定位樁的風險。
[0012]JP-A-10310378描述了使用兩個光電傳感器，這兩個光電傳感器通過感測突出部分和凹槽的通過(passage)來監(jiān)測垂直移動的定位樁的移位長度。該裝置還容易受到測量誤差的影響。測量誤差可導致錯誤計算定位樁的位置，并且因此導致定位樁的下端的錯誤位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目標在于提供一種防止過度提升定位樁的定位樁位置檢測系統(tǒng)。
[0014]因此，根據(jù)一個方面，提供了一種船，該船包括定位樁起重裝置和多個定位樁導向器，其中，該定位樁導向器被布置為將定位樁保持在基本垂直的方向上，并且當在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導定位樁，在下部位置該定位樁能夠與水底接合，該定位樁起重裝置被布置為將定位樁從下部位置提升到上部位置，其特征在于，該船進一步包括:定位樁位置檢測器，用于沿著以預定高度定位的一個或多個定位樁檢測點檢測定位樁的下端的通過。
[0015]上部位置還可被稱為運輸位置，在該位置中從水底提升定位樁并且其是高度足以允許船安全航行的位置。
[0016]通過直接檢測定位樁的下端的通過，提供了一種簡單可靠的定位樁位置檢測器。這種定位樁位置檢測器比依賴多個高度測量的檢測器或者依賴定位樁的垂直運動的連續(xù)累積測量的檢測器更可靠。
[0017]根據(jù)實施方式，定位樁位置檢測器包括:至少一個線圈，其被定位在一個或多個定位樁檢測點處以檢測定位樁的下端的通過。線圈還可稱為電磁線圈或電感線圈。人們發(fā)現(xiàn)，使用線圈是用于確定存在或不存在定位樁并且因此還確定定位樁的端部的通過的可靠方法。可仔細地選擇線圈的參數(shù)以便提高系統(tǒng)的可靠性。
[0018]沿著由定位樁導向器限定的定位樁的垂直路徑來定位線圈。
[0019]線圈可被設(shè)置有直流電壓，例如，24V的電壓?？蓽y量線圈的阻抗及其變化以檢測定位樁的下端的通過。
[0020]線圈可以被尺寸化具有高達900mm的直徑，這樣使得線圈與標準定位樁協(xié)作，例如IHC Merwede的B30-B65DDSP系列的定位樁。
[0021 ] 線圈可包括20至40匝，例如，31匝，具有范圍為240_至275mm，例如，260_± 2_的外徑，線圈內(nèi)徑的范圍為200mm至250mm,例如，220mm±2mm,線圈配線厚度的范圍為Imm2至4mm2,例如，1.5mm2±0.005mm2。線圈可被定位在由合適的防水防銹材料(例如，塑料)制成的保護性防水線圈外殼中。如果設(shè)置均具有至少一個線圈的兩個或兩個以上的定位樁檢測點，則所有的線圈可被定位在同一個線圈外殼中。
[0022]由于潤滑公差，定位樁具有少量的運動的橫向自由度。應仔細地選擇線圈外殼的位置以便將這個運動的自由度考慮在內(nèi)。從線圈外殼到定位樁的最小距離的范圍為1mm至30mm,例如，20mm±5mm。從線圈外殼到定位樁的最大距離的范圍為50mm至80mm,例如，70mm + 5mmo
[0023]通過使用具有這種尺寸的線圈，即使事實是線圈被定位在其他鋼材附近，仍確保可靠地檢測定位樁的通過。
[0024]根據(jù)實施方式，線圈具有與定位樁的主體軸基本垂直的線圈軸。在使用期間，定位樁的主體軸是垂直定位樁軸。線圈軸可以與定位樁的主體軸相交或者可以垂直于這個方向。
[0025]根據(jù)實施方式，線圈具有基本平行于定位樁的主體軸的線圈軸。
[0026]根據(jù)實施方式,至少一停止定位樁檢測點被定位在預定的定位樁導向器的下方，并且在位于預定的定位樁導向器下方的定位樁導向器，如果存在的話，之上。定位樁檢測點(例如，線圈)可被定位為接近于第二最高定位樁導向器并且位于第二最高定位樁導向器的下方。這保證了當感測到定位樁的下端穿過這個定位樁檢測點時，可停止提升以確保定位樁依然由至少兩個導向器保持。然而，通常，預定的定位樁導向器可以是以安全的方式支撐定位樁所需要的最低定位樁導向器。
[0027]根據(jù)實施方式，當在提升期間沿著停止定位樁檢測點檢測到定位樁的下端通過時，定位樁位置檢測器被布置為生成停止信號。停止信號可以是可聽和/或可見的信號。停止信號還可以是至定位樁起重裝置的控制信號，防止定位樁起重裝置進一步進行提升。
[0028]根據(jù)實施方式，至少一個預先停止定位樁檢測點被定位在停止定位樁檢測點的下方。當定位樁的下端接近停止定位樁檢測點時，這個預先停止定位樁檢測點可被定位為接近于第三最高定位樁導向器(在其上方、在其上或在其下方)以允許定位樁位置檢測器進行檢測。
[0029]根據(jù)實施方式，當在提升期間沿著預先停止定位樁檢測點檢測到定位樁的下端通過時，定位樁位置檢測器被布置為生成預先停止信號。該預先停止信號可以是可聽和/或可見的信號，優(yōu)選地與可聽和/或可見的停止信號不同。預先停止信號還可可以是至定位樁起重裝置的控制信號以使定位樁起重裝置減速。
[0030]根據(jù)一方面，提供了一種在船上確定定位樁的垂直位置的方法，該船包括定位樁起重裝置和多個定位樁導向器，其中，該定位樁導向器被布置為將定位樁保持在基本垂直的方向上，并且當在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導定位樁，在該下部位置該定位樁能夠與水底接合，該定位樁起重裝置被布置為將定位樁從下部位置提升到上部位置，其特征在于，該船進一步包括:定位樁位置檢測器，用于沿著以預定高度定位一個或多個定位樁檢測點檢測定位樁的下端的通過，其中，該方法包括:
[0031]-在定位樁的提升期間，通過定位樁位置檢測器沿著定位樁檢測點檢測定位樁的下端的通過。尤其是在定位樁的提升期間檢測定位樁的下端的通過。
[0032]根據(jù)實施方式，定位樁位置檢測器包括至少一個線圈，該至少一個線圈被定位在一個或多個預定的定位樁檢測點處以檢測定位樁的下端的通過，并且該方法包括使該至少一個線圈通電。線圈被通電以允許檢測定位樁的下端的通過。
[0033]根據(jù)實施方式，至少一停止定位樁檢測點被定位在預定的定位樁導向器的下方，并且在位于預定的定位樁導向器下方的定位樁導向器，如果存在的話，之上，并且其中，該方法進一步包括當在提升期間沿著停止定位樁檢測點檢測到定位樁的下端的通過時生成停止?目號。
[0034]根據(jù)實施方式，至少一個預先停止定位樁檢測點被定位在停止定位樁檢測點的下方，并且該方法包括當在提升期間沿著預先停止定位樁檢測點檢測到定位樁的下端的通過時生成預先停止信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]現(xiàn)在將參照所附的示意圖僅通過實例來描述實施方式，在附圖中，相應的參考符號表示相應的部件，并且在附圖中:
[0036]圖1示意性示出了根據(jù)實施方式的船；
[0037]圖2a至圖2c示意性示出了根據(jù)不同的實施方式的定位樁和定位樁檢測點。
[0038]示圖僅用于說明的目的而并非用于限制由權(quán)利要求主張的保護范圍。

【具體實施方式】
[0039]提供了一種具有定位樁起重裝置和定位樁位置檢測器的船。該定位樁位置檢測器用于防止定位樁起重裝置過度提升定位樁使得到達其中定位樁不再處于由足夠的定位樁導向器所保持的位置的位置。定位樁導向器位于彼此之上以將定位樁保持在基本垂直的方向上并且限定垂直定位樁路徑。
[0040]例如，如果提供三個定位樁導向器，則它可能是定位樁應始終由至少兩個定位樁導向器支撐的情況。如果定位樁起重裝置過度提升定位樁，那么定位樁會到達其中定位樁僅由最高的定位樁導向器支撐的位置，而這個定位樁導向器不夠牢固地保持定位樁。定位樁位置檢測器檢測什么時候定位樁到達其最高的安全位置或者至少什么時候定位樁接近這個最高的安全位置。
[0041]定位樁位置檢測器使用沿著定位樁路徑以預定高度設(shè)置的至少一個定位樁檢測點以檢測定位樁的下端的通過。如果在提升期間檢測到定位樁的下端通過，那么可停止提升。當然，可提供不止一個定位樁檢測點以更精確地檢測定位樁的運動。
[0042]圖1示出了包括船體2的諸如清淤船的船I的一部分。
[0043]船I進一步包括多個定位樁導向器30，在這個實例中是三個定位樁導向器30，定位樁10可被放置于其中。定位樁10可從定位樁可與水底接合的下部位置移動到上部或儲存位置，在船航行時，該定位樁可位于該上部或儲存位置中。僅通過降低定位樁10可使定位樁10位于下部位置中。定位樁可從中間位置或者從上部位置中落下。定位樁起重裝置20被布置為提升定位樁10。
[0044]圖1示出了被布置為保持一個定位樁的船I。然而，船I還可被布置為保持彼此相鄰的兩個或多個定位樁10。
[0045]船I進一步包括定位樁位置檢測器40以沿著一個或多個定位樁檢測點41檢測定位樁10的下端11的通過，該一個或多個定位樁檢測點沿著定位樁路徑處于預定高度上。可沿著定位樁路徑設(shè)置多個定位樁檢測點41，該多個定位樁檢測點將關(guān)于定位樁10的下端11的通過的信息提供給定位樁位置檢測器。圖1示出了具有三個定位樁導向器30的實施方式。
[0046]在圖1中，所有的定位樁檢測點41被定位在水面之上。將理解的是，一個或多個定位樁檢測點41可被定位在水面之下。一個或多個定位樁檢測點41可位于保護性防水線圈外殼內(nèi)，該外殼由合適的防水、防銹材料(諸如塑料)制成。每個定位樁檢測點41可設(shè)置有其自身的外殼。而且，可在一個外殼內(nèi)設(shè)置不止一個定位樁檢測點41。
[0047]定位樁位置檢測器40可包括處理單元等，其被布置為從定位樁檢測點41接收輸入，與定位樁起重裝置20進行通信并且可以控制諸如揚聲器或燈的警報裝置。該處理單元可包括CPU和存儲器，該存儲器包括CPU可讀并且可執(zhí)行的編程線路或指令，以使定位樁位置檢測器40被提供具有本文中所描述的功能。該處理單元可以是計算機。
[0048]定位樁檢測點41可以是線圈，該線圈具有設(shè)置在線圈周圍的線圈外殼以防止線圈損壞。
[0049]圖2a至圖2c示出了線圈的不同的方位。線圈軸由線圈的軸方向限定，并且如圖2a中所示，可以與定位樁10平行，或者如圖2b和圖2c中所示，與定位樁10垂直。在圖2c中，線圈軸被定向在定位樁10的徑向上，而在圖2b中，線圈軸被定向在定位樁的切線方向上。圖2a至圖2c僅示出了定位樁檢測點。然而，可設(shè)置更多的定位樁檢測點41。
[0050]圖1示出了具有三個定位樁導向器30的實施方式。在圖1中所示的實施方式涉及其中定位樁10應由至少兩個定位樁導向器30支撐以確?？煽康刂味ㄎ粯?0的情況。因此，定位樁起重裝置20不應將定位樁10提升到其中定位樁10的下端11穿過中間的定位樁導向器30的位置。
[0051]因此，一個定位樁檢測點41被定位在預定的定位樁導向器30 (在這種情況下為中間的定位樁導向器)的下方。這個定位樁檢測點41被稱為停止定位樁檢測點。優(yōu)選地，這個定位樁檢測點41被定位在預定的定位樁導向器30與直接位于該預定的定位樁導向器30之下的定位樁導向器之間。在提升期間，定位樁位置檢測器40沿著停止定位樁檢測點41檢測定位樁10的下端11的通過時，可生成停止信號以停止定位樁起重裝置20和/或通過揚聲器44和/或燈45警告操作人員。
[0052]預先停止定位樁檢測點41可被定位在停止定位樁檢測點41的下方，以允許定位樁位置檢測器40生成預先停止信號，從而警告定位樁10的下端11正在接近停止定位樁檢測點41。預先停止定位樁檢測點41可位于直接在預定的定位樁導向器30下方的定位樁導向器30附近，可能在直接在預定的定位樁導向器30下方的定位樁導向器30的下方。當在提升期間定位樁位置檢測器40沿著預先停止定位樁檢測點41檢測到定位樁10的下端11通過時，其可生成預先停止信號以例如使起重裝置減速和/或警告操作人員。
[0053]定位樁位置檢測器40可進一步包括揚聲器44和/或燈45或者被布置為與它們進行通信以生成可聽和/或可見的預先停止和/或停止信號。
[0054]通常，定位樁位置檢測器40可包括至少兩個定位樁檢測點，停止定位樁檢測點41和預先停止定位樁檢測點41,最后一個被定位在第一個的上方。
[0055]如果預先停止檢測點檢測其附近不再存在足夠的鋼，這將觸發(fā)生成預先停止信號以指示定位樁10的下端11已經(jīng)通過預先停止檢測點41。
[0056]定位樁位置檢測器40可將這個預先停止信號發(fā)送給定位樁起重裝置20，將響應于該預先停止信號來減緩定位樁的提升。
[0057]同時地或者可替代地，定位樁位置檢測器40可生成對于操作人員顯而易見的預先停止警報信號，例如，利用揚聲器44和/或燈45的可聽和/或可見的警報信號。操作人員可決定使提升過程停止或減速。
[0058]如果提升過程不停止，則在一段時間之后停止定位樁檢測點40檢測在其附近不再存在足夠的鋼，這將觸發(fā)停止信號的生成以指示定位樁10的下端11已經(jīng)穿過停止定位樁檢測點。可將停止信號發(fā)送給起重裝置20以使起重裝置20停止。而且，同時地或者可替代地，定位樁位置檢測器40可生成停止警報信號，例如，利用揚聲器44和/或燈45的可聽和/或可見的警報信號，其對于操作人員來說是顯而易見的。操作人員可決定響應于這個停止警報信號來停止提升過程。
[0059]以上描述旨在進行說明而非限制。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，在不背離上面陳述的權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行如上所述的變形。
【權(quán)利要求】
1.一種船(I)，包括定位樁起重裝置(20)和多個定位樁導向器(30)，其中，所述定位樁導向器(30)被布置為將定位樁(10)保持在基本垂直的方向上，并且當所述定位樁(10)在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導所述定位樁，在所述下部位置所述定位樁能夠與水底接合，所述定位樁起重裝置(20)被布置為將所述定位樁(10)從所述下部位置提升到所述上部位置，其特征在于，所述船(I)進一步包括:定位樁位置檢測器(40)，用于沿著被定位在預定高度上的一個或多個定位樁檢測點檢測所述定位樁(10)的下端(11)的通過。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船(I)，其中，所述定位樁位置檢測器(40)包括至少一個線圈(41)，所述至少一個線圈被定位在一個或多個預定的定位樁檢測點處以檢測所述定位樁(10)的所述下端(11)的通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船(I)，其中，所述線圈(41)具有基本上垂直于所述定位樁的主體軸的線圈軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船(I)，其中，所述線圈(41)具有基本上平行于所述定位樁的主體軸的線圈軸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的船(I)，其中，至少一停止定位樁檢測點被定位在預定的定位樁導向器(30)的下方，并且在位于所述預定的定位樁導向器(30)下方的定位樁導向器(30)，如果存在的話，之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船，其中，當在提升期間沿著所述停止定位樁檢測點檢測到所述定位樁(10)的所述下端(11)通過時，所述定位樁位置檢測器(40)被布置為生成停止信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5至6中任一項所述的船，其中，至少一個預先停止定位樁檢測點被定位在所述停止定位樁檢測點的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的船，其中，當在提升期間沿著所述預先停止定位樁檢測點檢測到所述定位樁(10)的所述下端(11)通過時，所述定位樁位置檢測器(40)被布置為生成預先停止信號。
9.一種確定船(I)上定位樁(10)的垂直位置的方法，所述船(I)包括定位樁起重裝置(20)和多個定位樁導向器(30)，其中，所述定位樁導向器(30)被布置為將所述定位樁(10)保持在基本垂直的方向上，并且當所述定位樁(10)在下部位置與上部位置之間的基本垂直的方向上移動時引導所述定位樁，在所述下部位置所述定位樁能夠與水底接合，所述定位樁起重裝置(20)被布置為將所述定位樁(10)從所述下部位置提升到所述上部位置，其特征在于，所述船(I)進一步包括:定位樁位置檢測器(40)，用于沿著以預定高度定位的一個或多個定位樁檢測點檢測所述定位樁(10)的下端(11)的通過，其中，所述方法包括: -在所述定位樁(10)的提升期間，通過所述定位樁位置檢測器(40)沿著所述定位樁檢測點檢測所述定位樁(10)的所述下端(11)的通過。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述定位樁位置檢測器(40)包括至少一個線圈(41)，所述至少一個線圈被定位在一個或多個預定的定位樁檢測點處以檢測所述定位樁(10)的所述下端(11)的通過，并且所述方法包括使所述至少一個線圈(41)通電。
11.根據(jù)權(quán)利要求9至10中任一項所述的方法，其中，至少一停止定位樁檢測點被定位在預定的定位樁導向器(30)的下方，并且在位于所述預定的定位樁導向器(30)下方的定位樁導向器(30)，如果存在的話，之上，其中，所述方法進一步包括當在提升期間沿著所述停止定位樁檢測點檢測到所述定位樁(10)的所述下端(11)通過時生成停止信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，至少一個預先停止定位樁檢測點被定位在所述停止定位樁檢測點的下方，并且其中，所述方法包括當在提升期間沿著所述預先停止定位樁檢測點檢測到所述定位樁(10)的所述下端(11)通過時生成預先停止信號。
【文檔編號】B63H19/08GK104379843SQ201380033370
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】馬里納斯·約翰內(nèi)斯·科內(nèi)利斯·德波爾特爾, 丁厄曼·范武爾登 申請人:Ihc荷蘭Ie有限公司