用於抑制或減弱海底衝刷的方法以及電纜或管線防衝刷墊與流程

2023-09-18 06:00:00 2

技術領域

本發明涉及海洋建築物周圍的潮刷領域，所述海洋建築物包括安裝在海底的地基和裝置、海底電纜和管線以及尤其是單樁(或者三樁)安裝的結構比如近海風輪機。具體地講，本發明涉及一種控制和/或防止單樁(或三樁)安裝的海洋建築物或海底電纜或管線周圍的潮刷的方法，並涉及一種用在這樣的方法中的防衝刷裝置以及一種組裝防衝刷裝置的方法。

背景技術：

可再生能源對國家乃至全球能源政策越來越重要，利用可再生能源的方法引起投資額逐漸增長。海洋可再生能源裝置是能源構成的重要部分，尤其是對於具有大量海洋資源的國家而言。這樣的海上可再生裝置包括潮汐能裝置、波浪能裝置以及近海風輪機。

風輪機(或風力發電機或其他風能捕獲裝置)通常是安裝在塔架上的多葉片裝置(通常為三葉片)，該塔架利用單樁(或者，對於較大尺寸的渦輪機，越來越多地利用三樁地基)固定在適當位置上。風輪機塔架承受因大量葉片運動和受到變化風況而引起的各種應力。這些應力可以導致塔架移動，塔架移動接著會導致塔架振動。這些振動能夠導致風輪機的結構損壞或者增加加強維護需求。單樁式安裝裝置根據系統的固有頻率的振型(尤其是第一振型和第二振型)振動，振型隨單樁的高度以及裝置的重量分布(以及其他因素)而變。已知的是通過將一定質量以一定高度懸掛在塔架內或與該塔架關聯(此減振機構可以通過懸掛質量的擺動來捕獲振動能量)而使系統中的振動最小化以及抑制風輪機塔架振動。然而，單樁式安裝的近海風輪機易於受海底衝刷(例如，通過潮汐變化或由暴風雨天氣造成)影響，海底衝刷將單樁風輪機的底座周圍的一塊海床移去。事實上，這能夠導致風輪機的高度隨海底衝刷的角度和嚴重度變化，結果是振動阻尼系統的最佳位置和最佳結構會變化(導致加強維護以檢查和改變阻尼結構和/或增大了裝置的結構破壞的風險)。

因此，最重要的是確保圍繞單樁底座和相關結構完整性的衝刷、振動變化、維護和可能的結構損壞最小化。

設計成捕獲慣常的和可預見的潮汐能的潮汐能裝置可以選擇性地通過錨或一個或多個海底樁而安裝在海底。由於潮汐能裝置通常位於高潮流的區域中(以使能量捕獲最大)，它們的錨設備特別易受潮刷影響，潮刷會導致錨或海底底架鬆開並引起移動和損壞或使裝置產生隱患。衝刷期間還可以導致潮汐能裝置的操作效率低。

同樣地，重要的是確保防止用於潮汐或風能捕獲裝置的海底錨周圍的衝刷對系統產生不穩固和防止產生損害。

存在用於海底衝刷防護的方法和材料，且已做出努力以解決與安裝在海底的結構有關的受海底衝刷問題。

已發現，在沒有衝刷防護的風輪機單樁周圍，對單樁的衝刷深度比該單樁的直徑大不止兩倍，衝刷的存在需要單樁在長度上附加8-10米以用來確保足夠的結構穩定性，且衝刷的存在使以上提到的振動變化、維護成本以及損害面臨風險。衝刷還可以導致從風輪機引出的電纜遭受湍流且發生損壞。

關於安裝在海底的近海風輪機的衝刷防護是意識到的問題且在衝刷防護系統中構造這樣的風輪機的成本巨大，這樣的衝刷保護系統被認為是不恰當的。

典型的近海風輪機衝刷防護可以以兩種方式著手：安裝風輪機並接著修補底座周圍形成的衝刷(動態衝刷防護)；或者在安裝之前形成或在安裝之後馬上形成衝刷防護(靜態衝刷防護)。衝刷防護通常採用裝甲防護(例如一層巖石或者大型混凝土單元)，通常，巖石的直徑大約為50-100cm，在較小的石頭或巖石下的過濾層具有約10cm的直徑。防護可以是1米或2米的深度且可以自單樁延長几米半徑。

然而，已發現這些傳統方法在衝刷防護區域的極限邊界和周圍海底中產生局部衝刷，這會導致破壞衝刷界限。還發現，由於衝刷防護層下的海底受侵蝕，使單樁底座周圍的衝刷防護的地基減低(例如，參見Hansen等的「Scour Protection around Offshore Wind Turbine Foundations,full-scale Measurements」,EWEC 2007)。已說明了對風輪機的單樁或三腳塊體/三樁地基周圍的侵蝕對風輪機振動的固有頻率有明顯影響，尤其是對振動的第二振型有明顯影響(例如，參見M.B.Saaijer的「Tripod support structure–pre-design and natural frequency assessment for the 6MW DOWEC」,doc.NO.63,TUD,Delft,2002年5月)。

已做出了很多努力來改進衝刷防護。已提出植物狀混凝土沉排(fronded concrete mattress)且已被發現用在深水石油設備中。然而，此解決方法遭受多個缺點，包括安裝成本高，對混凝土沉排的邊界形成局部衝刷、混凝土沉排的元件因下面的海底侵蝕而凹陷以及這樣的裝置在高能量淺水區中性能不足。植物纖維或紡織墊用在石油平臺支架周圍。這些裝置具有浮起的並且自所述紡織墊向上延伸的葉狀物。儘管它們在相對低的海流環境中具有一定作用，但它們遭受某些缺點。具體地說，在強流環境中，迫使葉狀物與紡織墊成非常小的角度並且丟失其大量的沉澱物收集能力。此外，在強流流動中，紡織墊的邊沿周圍和紡織墊下面的海底物質可能被破壞，最終導致墊錨動蕩以及葉狀紡織墊不固定並隨水流移開。

已嘗試了避開衝刷的影響。WO-A-2008/151660描述了一種包括自風輪機引到近海(通常)的電纜的方法，該方法防止：在對單樁底座衝刷時，電纜因裸露而受到破壞。通過利用鉸鏈連接到自單樁底座向外伸到海底的剛性管，所提供的管狀結構可以自水上提供且不會通過對單樁的衝刷而變形(典型地如J管結構的情況)。儘管這提供了對海底衝刷導致的問題的解決方法，但其並未解決根本的衝刷問題。

期望提供對安裝在海底的地基的衝刷進行抑制或修補的方法和/或裝置，所述安裝在海底的地基比如為與近海風輪機、錨固可再生能源裝置或者其他的海上可再生能源裝置關聯的單樁，所述方法和/或裝置以節約成本和易於應用的方式解決了上述問題。

技術實現要素：

本發明要解決的問題

需要以節約成本和容易應用的方式來改進抑制或制止對海洋可再生能源裝置的底座、尤其是對比如近海風輪機的單樁的地基周圍進行衝刷的方法和裝置。

本發明的目的是提供一種容易應用並節約成本的用於衝刷防護的方法，所述衝刷防護包括衝刷抑制和/或制止。

本發明的另一目的是提供一種用於以有效和節約成本的方式來安裝衝刷防護系統或衝刷防護系統的一部分的裝置。

本發明的又一目的是提供一種製造和安裝這樣的裝置和/或實現這樣的方法的方法和方式。

發明概要

根據本發明的第一方面，提供了一種用於抑制或減弱安裝在海底的地基或可再生能源裝置或可再生能源裝置的錨周圍的海底衝刷的方法，所述方法包括在包圍和/或相鄰於所述安裝在海底的地基或可再生能源裝置或可再生能源裝置的錨的區域中，提供沉降元件的互連排列，其中，所述沉降元件的結構特性和/或元件的互連排列使得所述元件本身既不導致進一步衝刷，也不使支撐的海底物質進一步移動。

在本發明的第二方面中，提供了一種用於單樁、安裝在海底的地基、風輪機或其他海洋可再生能源裝置或可再生能源裝置的錨的衝刷抑制和/或減弱系統，所述系統包括互連排列的沉降元件，其中，所述沉降元件的結構特性和/或互連排列使得所述元件在就位時本身既不導致進一步衝刷，也不使支撐的海底物質進一步移動。

在本發明的第三方面中，提供了一種海底衝刷抑制或減弱裝置，所述裝置包括多個互連的沉降元件，所述沉降元件包括至少兩個沉積物收集部件，用於收集在基本上不同的方向上流動的流體中的沉積物，所述元件以單層形式布置成密集排列。

在本發明的第四方面中，提供了一種具有至少兩個沉積物收集部分的沉降元件，所述沉積物收集部分能夠自在兩個基本不同的方向上流動的流體中收集沉積物，所述元件具有頂部和/或底部以及壁部，且在所述壁部或頂部中具有至少一個孔，以在將所述元件放置在適當位置期間允許空氣逸出。

在本發明的第五方面中，提供了用於抑制或減弱安裝在海底的地基、近海風輪機樁或海洋能量裝置或海洋能量裝置的錨周圍的衝刷的沉降元件的用途，所述沉降元件包括一個或多個沉積物收集部件，所述沉積物收集部件在就位時在兩個基本上不同的方向上提供沉積物收集能力。

在本發明的第六方面中，提供了一種在安裝在海底的海洋能源裝置、近海風輪機的地基或單樁周圍安裝衝刷防護系統的方法，所述方法包括以下步驟：組裝多個沉降元件以形成衝刷抑制裝置或衝刷抑制裝置的一部分；提供用於運輸所述衝刷抑制裝置或衝刷抑制裝置的一部分的運輸支架，所述運輸支架具有多個裝置接合部件以可拆卸地與所述衝刷抑制裝置接合；將所述運輸支架與所述衝刷抑制裝置或衝刷抑制裝置的一部分可拆卸地接合；將所述運輸支架移動到期望位置；以及拆卸所述衝刷抑制裝置或衝刷抑制裝置的一部分以將所述衝刷抑制裝置設置在需要衝刷防護的期望位置中。

在本發明的第七方面中，提供了一種用於運輸衝刷抑制裝置或衝刷抑制裝置的一部分的運輸支架，所述支架包括縱向支撐件和至少兩個橫向支撐件，所述支撐件包括多個衝刷抑制裝置元件接合部件。

本發明的優勢

本發明的方法和系統利用由易於得到的材料製成的排列的互連沉降元件(防衝刷墊)以低成本使海洋地基比如風輪機單樁和三樁周圍的海底衝刷大大減弱。由此本發明解決了安裝在海底的結構的已被意識到的重大潮刷問題，且在風輪機的情況下，因對振動的固有頻率的任何與衝刷有關的變化進行控制，能夠使風輪機塔架減振裝置在連續操作中有效地運作，由此減少維護和損害風險以及風輪機故障時間。

附圖說明

圖1中的a到h是用在本發明中的沉降元件的可選部分的俯視圖；

圖2中的a到f是用在本發明中的沉降元件的可選部分的側面剖視圖；

圖3中的a到b是根據本發明所用的沉降元件或沉降元件的一部分的透視圖；

圖4是根據本發明的優選沉降元件的圖示；

圖5是根據本發明的一個實施方式的設備或裝置的俯視圖；

圖6是根據本發明的實施方式的設備或裝置的側面圖；

圖7是根據本發明的風輪機單樁周圍的沉降元件的模塊陣列的圖示；

圖8示出了圖7的陣列的側面圖；

圖9是根據本發明的風輪機單樁周圍的沉降元件的模塊陣列的另一圖示；

圖10示出了連接到運輸支架的沉降元件的模塊陣列；

圖11是沉降元件的模塊陣列和運輸支架的俯視圖；以及

圖12是連接到單一沉降元件的運輸支架的圖示。

具體實施方式

本發明提供了通過利用具有某些結構特性(或者互連結構)的沉降元件來改進對安裝在海底的地基或可再生能源裝置或者用於可再生能源裝置的錨的衝刷的抑制或防止和/或調整或減弱的方法和系統，這避免了由元件本身導致的進一步衝刷和/或海底物質的移動。

優選地，沉降元件在就位時具有的平均比重基本上和其上/其中放置有衝刷防護系統的海底物質相同。可選擇地或另外地，通過材料的平均比重(與海底物質的平均比重基本相同)和/或通過連接到與其相鄰的一個、兩個或更多個其他沉降元件的每一沉降元件的懸浮作用，沉降元件可以部分地浮在或者能夠部分懸浮在其上放置有該沉降元件的海底物質上或者水中的鬆動海底顆粒的懸浮液中。不受理論限制，認為通過將沉降元件和一個或多個其他元件互連，當位於所述元件附近或下面的海底物質的一部分通過局部海流而暫時鬆動時，與其他沉降元件的連接可以使被損壞的元件暫時懸浮或者可以使其佔據騰出的地基的速度變緩，由此有時間使收集的沉積物重新佔據地基。還認為，通過利用平均比重和其上/其中放置有該沉降元件的海底物質基本上相同的沉降元件，則抑制了該元件使位於其下面的海底物質移動(或使移動緩慢)，即使當海底物質被局部海流鬆動時。優選地，構成該元件的材料具有的比重基本上和海底物質的比重相同。選擇性地，沉降元件以收集和容納大量海底物質(相對於該元件的尺寸有關)的構造，使得充滿海底物質的該元件在就位時具有的比重和其上放置有該元件的海底物質基本上相同。

優選地，在就位時或者優選地固有的，沉降元件所具有的比重在1.05到2.5的範圍中、更優選地1.05到2(其中在標準條件下水的比重為1，海水的比重通常約為1.03)、再優選地1.2到1.5。

本發明所解決的衝刷問題是通過遭受強潮汐流和/或遭受暴風雨能量的近海環境中的安裝在海底的結構的周圍的海流引起的。

本發明的系統和方法在近海應用範圍中有功效，所述近海應用範圍包括安裝在海底的地基或者安裝在海底的裝置或錨固裝置。安裝在海底的地基包括例如海上石油平臺的地基或勘探和鑽探平臺的地基以及比如風輪機的可再生能源裝置的地基。近海風輪機通常安裝在埋入海底的樁上。這些樁通常為單樁，但對於較大尺寸的風輪機而言，更多地為例如三樁。近海風輪機的地基周圍的海底衝刷是突出的問題，因為樁通常埋在可以使樁容易地埋進的海底區域中。這樣的海底類型因材料性質而特別易於受衝刷影響。安裝在海底的裝置或者錨固裝置可以包括其他的可再生能源捕獲裝置，比如安裝在海底的波浪能發電裝置、錨固在海底的波浪能發電裝置(或者由該波浪能發電裝置拉出的輸電線)以及安裝在海底的潮汐能發電裝置。

優選地，本發明的方法和系統用於抑制和/或減弱近海風輪機的地基(例如，單樁或則三樁)周圍的衝刷。

本文中使用的沉降元件是排列的一個或多個沉積物收集部件，該沉積物收集部件在就位時提供在兩個基本上不同、優選地基本上相反的液體流動方向上的沉積物收集能力。因此，沉降元件將通常包括由氣隙直徑分開的至少兩個相對的捕獲部件或者具有足夠曲率的單個捕獲部件以在兩個基本上相反的流向上提供沉積物收集能力。

沉積物收集部件在俯視圖中優選地具有彎曲的橫向捕獲形狀，由此意味著，該部件通過其彎曲或有角度的凹形結構限定了凹進處。圖1中的a-h以俯視圖示出了沉積物收集部件的形狀的示例。

沉積物收集部件優選地具有豎直捕獲形狀，由此意味著在側面剖視圖中，其具有這樣的形狀：傾向於通過凹形或有角度的結構引起沉積收集。優選地，元件的側面剖視圖結構成角度或者彎曲以形成壁部分且從所述壁部分延伸出一個或多個徑向元件，所述一個或多個徑向元件可以稱為底部部分或頂部部分。壁部分限定為元件的這樣的部分：當使用時其方向與豎直方向成45度內的角。頂部部分或底部部分限定為元件的這樣的部分：當使用時，其方向與水平方向成45度內的角。除非文中另有需要，否則底部部分和頂部部分可以互換地使用且應當理解，除非從上下文清楚地看出，否則僅通過簡單地使元件的方向顛倒(尤其是對稱元件)，頂部部分就可以是底部部分。

優選地，沉積物收集部件和沉降元件具有容納物質比如海底物質的能力。通常，例如具有壁部分和一個或多個徑向元件(比如底部部分和頂部部分)的沉積物收集部件的容納能力通過位於底部和/或頂部部分上的擋緣增強。當有底部部分和頂部部分時，則優選地有一對減縮型擋緣。

圖2中的a到f示出了元件的組成部件的側面剖視圖的示例。

優選地，沉降元件由彎曲壁部分構成，所述彎曲壁部分形成柱體，環形頂部和環形底部從所述柱體徑向延伸。

選擇性地，所述元件具有空心環形形狀，所述空心環形形狀在其內壁中具有同軸柱狀腔。

由於沉降元件在就位時的重量大部分由其中/其上放置有該沉降元件的海底物質構成，該元件在就位時的相對密度(或者比重)可以與海底物質基本上相同，因此其處於動態平衡。元件(墊)之間的元件布置在沉積物收集部件之間具有大尺寸的空隙(空隙)以及在沉降元件自身之間具有較小的空隙(間隙)，該元件排列允許流砂在一定程度內在所述元件之間移動並能夠使捕獲或收集到的沉積物平穩地返回到海底，海底保持可用並且不立刻由衝刷防護元件本身代替地佔據。

如本文中所使用，在上下文允許稱為優選地為單層的互連的沉降元件的陣列或排列的地方，可以使用術語墊。

在本發明的優選實施方式中，沉降元件包括車輛輪胎或改進的車輛輪胎。通常，所述輪胎是重複使用的輪胎(即已經發揮車輛輪胎的作用並需要處理、回收或重複使用的輪胎)。

出於多個原因，利用已使用過的車輛輪胎用於此目的是尤其有利的。使用過的輪胎表現出重大的廢物管理問題並且在英國和很多其他國家，大量使用過的輪胎聚集在垃圾堆和存儲場所中。儘管已在尋求使用過的輪胎的其他用途，比如形成用作道路和操場中的地面材料的橡膠片或者併入到混凝土中用作建築材料或者作為海岸堤防，但相比於廢物管理問題，它們的用途仍微不足道。此外，用在海底中的使用過的輪胎表現出相對低的汙染風險，因為它們經過多年緩慢的降解，而不浸出有毒或有害的物質。

任何適當的材料可以用在本發明的沉降元件中。例如，如果沉降元件構造成收集並容納海底物質，其可以由鑄成薄片或質量輕的金屬製成，比如鋁，優選地，條件是該元件在就位時(即，當位於正常操作中並包括海底物質時)的比重基本上與海底物質的比重相同(例如從1.05到2)以及該元件本身的比重優選地大於1.03。這適用於可以製成所述元件的任何材料，包括鑄成薄片或質量輕的金屬、模製塑料或增強纖維材料(例如增強玻璃纖維或碳纖維材料)或橡膠。

優選地，組成沉降元件的材料本身具有的比重(或平均比重)基本上與海底物質相同且在任何情況下優選地為1.05到2，優選地1.2到1.5。

選擇性地，沉降元件可以由改性水泥、混凝土或陶瓷材料製成，所述材料被改造以具有閉孔泡沫結構(包括空氣或其他發泡氣體)或者包括大比例的較小密度的顆粒(例如由使用過的輪胎製成的橡膠碎片)，這使水泥、混凝土或陶瓷材料具有適當的比重(例如在以上提及的範圍內)。可選擇地，材料可以由矽或其他具有期望比重特性的包括微粒的發泡聚合材料組成。

優選地，沉降元件由橡膠、硫化橡膠或合成橡膠或者塑料材料、優選地用在輪胎製造中的那些材料製成。優選地，這些材料具有以上提及的範圍內的比重。

可以根據具體應用需求來選擇沉降元件的尺寸以及墊(排列的互連沉降元件)的尺寸。

對於單樁或三樁或者諸如此類的地基(例如，用於風輪機)，尺寸的墊可以選擇為：防止或抑制衝刷形成或衝刷惡化。優選地，墊的尺寸被定成提供以下距離的保護：在單樁地基或三樁地基的每一側周圍，至少為1x該單樁地基或該三樁地基的直徑(D)，更優選地至少為2.5xD和多達10xD的可選距離，更優選地5xD。在3.5m直徑的風輪機單樁周圍提供的衝刷防護中，例如，根據本發明的防衝刷墊優選地直徑從約10m(包括該單樁自身將穿過的孔)到約75m，更優選地從約20m到約40m。對於直徑高達約5m的任何單樁或三樁，這將是墊的尺寸的優選範圍(對於直徑高達約10m的地基，20m尺寸是優選的最小尺寸)。

該墊可以選為任何適當形狀，例如，正方形、長方形或橢圓形，但優選地接近圓形。

優選地，該墊由單層沉降元件構成或者深度基本恆定(即，假如多層部分中的元件基本上比單層中的那些元件薄，因此多層部分中的元件實際上作為單層元件，則該墊包括多層元件中的一部分或一些)。選擇性地，用以自墊提供更深凸出的具有不同深度的多層元件中的一些可以被並為「錨固」元件。墊的基本上恆定的深度能夠使墊更好地保持其與海底物質的動態完整性。

墊優選地由密集排列(例如接觸)的沉降元件構成。優選地，該墊由正方形密集排列的元件或六邊形密集排列的元件形成。

為了對電纜或管線提供衝刷防護，墊可以構造成縱向延伸以沿著管線或電纜的軸線放置(針對具體的衝刷問題的距離)或者多個衝刷防護裝置可以沿著問題區域中的電纜或管線的長度連續設置。通常，電纜或管線墊的寬度將為2m到10m、優選地3m到5m且最優選地約4m寬。電纜或管線衝刷防護墊將通常放置在管線上方並通常錨固在電纜或管線周圍的海底中。然而，選擇性地，墊可以放置在電纜或管線上方或下方，且設置有固定到管線的裝置的墊或者在管線上方或下方的墊可以互連。

可以根據放置有沉降元件的環境的要求來選擇該沉降元件本身的特性尺寸。元件寬度、元件深度(即收集部件或部分的深度)、收集部件或部分的寬度、氣隙直徑是互相關聯的尺寸，它們共同確定在具體環境下由所述元件構成的墊的沉積物收集和衝刷防護作用的效果。元件寬度通常約為收集部件或部分的寬度加上氣隙直徑(收集直徑之間的距離)的兩倍。在輪胎形元件的情況下，例如，元件寬度是元件的總寬度，收集部分的寬度是元件的底部部分或頂部部分的徑向寬度，氣隙直徑是輪胎中心中的同心固定物的直徑，元件的深度是輪胎的端壁(為免生疑問，輪胎的緊貼道路的胎紋支撐面)的高度。

優選地，氣隙直徑從0.5×收集部件或部分的寬度到5×收集部件或部分的寬度(對於輪胎形元件而言，將意味著氣隙直徑為0.25×元件的直逕到2.5×元件的直徑)、更優選地1×收集部件的寬度到3×收集部件的寬度、再優選地1.5×寬度到2.5×寬度且優選地2×寬度。

優選地，沉降元件的寬高比(即收集部件的寬高比)是收集部件的寬度或徑向寬度r除以收集部件的截面深度d，該寬高比為0.5到2、優選地0.75到2.25且更優選地約為2。

優選地，元件的寬度為10cm到2m、更優選地20cm到1m、再優選地30cm到50cm且最優選地35cm到45cm。

優選地，收集部件或部分的徑向寬度為0.1×元件寬度到1×元件寬度、優選地0.25×元件寬度，深度為0.1×元件寬度到1×元件寬度、優選地0.25×元件寬度。

優選地，元件的深度範圍為1m到5cm、更優選地50cm到10cm且再優選地25cm到15cm。

根據本發明使用的沉降元件(例如使用過的車輛輪胎)優選地被改動以具有在該元件的側壁的上部中或者所述頂部部分中形成的孔，以允許在安裝一組互連元件過程中所收集的空氣逸出。墊或墊的部分不具有空氣釋放孔會使浸沒這一步驟更困難且該墊不期望地漂浮。在每一元件中，可以形成至少有兩個、優選地若干個這樣的孔。通常，這樣的孔的面積為1cm2到約5cm2，且可以為任何適當的形狀，比如圓形。也可以在側壁中或底部或頂部中形成孔以能夠使一個元件固定到另一元件。可選擇地，可以在根據本發明使用的元件中形成固定件(例如，通過在就位鑄模)。

如上面所提到的，本發明的另一方面關於一種用於在安裝在海底的海洋能源裝置、近海風輪機的地基或單樁/三樁周圍安裝衝刷防護系統或者沉降元件墊的方法。可以在安裝可再生能源裝置或可再生能源裝置的錨或安裝在海底的地基時，安裝排列好的元件。可選擇地，可以通過將排列好的元件放置得比安裝在海底的地基或可再生能源裝置或可再生能源裝置的錨周圍的衝刷範圍大得多或者填充該衝刷範圍並將排列好的元件放置在填料上面來安裝排列好的元件以修補已形成的衝刷。

優選地，在安裝衝刷防護系統時，墊的各部分形成在用於安裝所述系統的近海或船舶上，一系列部分被安裝在適當地方。所述部分優選地尺寸為：期望長度達20m，寬度達10m。在使用過的輪胎沉降元件的情況下，所述部分可以由例如150到300個輪胎、優選地約200個輪胎組成(對於風輪機單樁防護系統而言，包括800-1200個輪胎)。優選地，用於運輸和安裝的部分的寬度達約8m、更優選地達約5m(例如，範圍在3-5m中)且優選地長度達約12m、更優選地達約8m(例如，4m到8m的範圍中)。達到所述優選尺寸應當使用25-100、優選地40-80範圍中的多個互連元件。優選尺寸用於使陸地上的大量部分的生產最大化是理想的，同時促進近海風輪機周圍的運輸和安裝，接著這些部分將在就位互連。

吊架或運輸支架通常包括至少一個、更可能是兩個縱向支撐構件以及至少兩個、優選地為更多個的橫向支撐構件或橫向構件。在優選實施方式中，所述支架包括箱部，在所述箱部內具有多個平行的橫向構件。繩套環(eye link)優選地設置在支架的遠端端部以接合與支架一起使用的起重索系統。該支架設置有多個元件接合部件，以可釋放地接合墊的元件，從而允許運輸支架提升或運輸墊或墊的多個部分(這可以稱為快速釋放環索)。選擇性地，每一單個接合元件與用於與該元件接合或者分離的機構連接，或者可選擇地，可以操作單個接合/分離機構以在中心控制兩個或更多個或全部所述部件。

由此，衝刷防護系統的部分可以置於例如風輪機地基周圍的期望位置處並在就位時連接在一起(例如，自與風輪機的底部相鄰的元件開始並徑向向外運轉)。

另一方面，本發明提供了成群緊固在一起以提供防衝刷墊的橡膠輪胎的用途。此墊接著由它們所放置的位置處的材料填滿。

本發明的優勢包括：利用容易得到的材料使得易於構造；易於安裝(不像傳統的墊和基座那樣重)；對海洋環境和生態學影響最小；輪胎的接近100年的使用壽命將至少超過受保護的單樁的工作壽命。

在組裝時，元件(例如輪胎，它們可以利用肥皂水清洗以除去任何殘油等)以一致的形式放置在乾燥地面(或者輪船的平臺)上並在使元件連接的接合處固定在一起(例如通過鑽孔和螺栓連接)以形成互連元件的墊。可以在每一元件中設置孔以允許元件浸沒時氣體逸出。該組件可以接著連接到吊架且被提升到期望位置、浸沒並在期望位置時釋放。一些元件(例如廢棄輪胎)可以利用沙地錨錨固。當設置在適當位置時，該墊可以被覆蓋在沙地中或砂粒中以保持在適當地方。

在另一方面，提供了一種衝刷防護墊，該衝刷防護墊包括多個互連元件，所述互連元件在就位時的密度(或比重)基本上和放置有該互連元件的介質相同。

現在參照附圖將更詳細地描述本發明，而不限制本發明。

沉降元件可以是任何恰當的結構。圖3示出了沉積物收集部件的示例，其由根據圖1中的c的俯視圖和根據圖2中的d的剖面圖構成。優選的沉降元件(圖3中的b)具有根據圖1中的h的收集部件俯視圖和根據圖2中的d、優選地具有擋緣的圖2中的e的剖面圖。

在圖4中，優選實施方式採用了環形元件1，比如輪胎，環形元件1的元件寬度為e，具有深度為a的壁3(以柱面形式)、徑向寬度為b的頂部/底部5以及氣隙直徑為c的同心中央孔7。

圖5示出了本發明的優選實施方式，其中衝刷防護墊或衝刷防護墊的一部分9由多個環形沉降元件1組成，環形沉降元件由緊固件11連接以形成正方形密集排列的平面結構。沉降元件1設置有孔13以允許氣體在墊9浸沒到期望位置期間逸出。如圖6所示，墊9包括單層元件1。

在圖6中，具有多個沉降元件1的衝刷防護墊9以單層形式位於例如風輪機17(圖8)的單樁15(參見圖7)的周圍，且在由示例性邊界21限定的可能衝刷區域19周圍提供保護(參見圖9)。

通過將墊9或墊9的一部分組裝在陸地上或船上而將墊9或墊的一部分安裝在適當位置，並通過將支架23可釋放地固定到墊9或墊的一部分來控制墊9或墊的一部分，支架23通過多個可釋放接合部件25連接到墊9，支架23通過支架上的吊環39固定，起重索結構27將支架23和連接的墊9移動到適當位置(參見圖8)。

如圖9所示，用於提起沉降元件1的墊9的支架23具有兩個平行的縱向構件29以及多個橫向構件31，多個可釋放接合構件(未示出)固定到縱向構件和橫向構件以將墊在足夠多的位置處暫時固定到支架。

圖10示出了與一部分支架23有關的可釋放接合元件，其與以輪胎形式的環形沉降元件1接合。接合構件33可旋轉地安裝到豎直軸35，豎直軸35安裝到縱向構件29並利用控制杆37導致其接合和脫離。

已參照優選實施方式描述本發明。然而，應當明白的是，可由本領域的一般技術人員作修改和改動，而不脫離本發明的範圍。