用于存放缆线的设备的制作方法

本发明涉及一种用于存储缆线的设备，包括：可绕竖直轴线旋转的缆线转盘(carousel)；以及旋转装置，用于使转盘围绕竖直轴线旋转，以允许将缆线缠绕在转盘上以及从转盘解绕缆线。本发明还涉及一种用于该设备的池(pool)，以及一种用于建造该设备的方法。缆线转盘，也称为缆线转台(turntable)，是用于在缆线生产期间和之后以及在缆线铺设期间存储大长度缆线的水平圆盘。缆线通常是光缆或电缆。驱动缆线转盘以绕竖直轴线旋转。这可以通过具有多个轮子的缆线转盘来实现，所述轮子沿着地面上的圆形水平轨道运行，非常像铁路。至少一些轮子可以被驱动。缆线转盘可以是大型结构，最大的直径为40米，容量为10000吨缆线。这种传统的缆线转盘的缺点是建造成本高。另一个缺点是，轮子由转盘上的电动机驱动，这意味着必须通过滑环(滑环)将电力传递到转盘，这使得转盘的使用变得复杂。另一个缺点是操作可靠性低于所希望的。高操作可靠性是非常重要的，因为操作的中断可能导致缆线断裂，带来严重的经济损失。另一个缺点是轨道对地面的较大负荷，这需要用于轨道的较大的地基。本发明的目的是解决或减少上述问题中的至少一个，或至少提供现有技术的替代方案。本发明的目的通过根据权利要求1所述的设备、根据权利要求13所述的池和根据权利要求15所述的方法来实现，本发明的其它特征、优点和目的以及如何实现它们将从说明书、附图和权利要求中显现。因此，本发明涉及一种用于存储缆线的设备，包括：可绕竖直轴线旋转的缆线转盘；以及旋转装置，用于使转盘围绕竖直轴线旋转，以允许将缆线缠绕在转盘上以及从转盘解绕缆线。围绕竖直轴线的可旋转性可以由径向轴承或由沿着转盘的圆周布置外部的、固定的、水平的轮子提供，，用于允许旋转同时横向地固定转盘。用于使转盘围绕竖直轴线旋转的旋转装置可以是与转盘协作的带、轮或齿轮。根据本发明，转盘容纳在由底部和外壁限定的池中。此外，密封件布置在转盘的外侧和池外壁之间的池间隙中。密封件下方的转盘的部分是液密的，并且由密封件、转盘在密封件下方的部分、池底部以及池外壁限定封闭腔室。封闭腔室中的加压液体(pressurisedliquid)提供正压力，用于支撑转盘并允许转盘旋转。该池可以以任何方式形成。池底部可以由混凝土制成或者包括布置在地基上的液密的膜。“液密膜”(liquidtightmembrane)是指任何种类的液密箔、帆布、网或织物。“外壁”(outerwall)是指限定池的任何装置。密封件可以附接到转盘上，并且抵靠池外壁滑动。密封件可以位于转盘底板的边缘处，并且为了提供封闭腔室，转盘底板必须是液密的。或者，密封件可位于转盘外壁上，且然后转盘底板以及密封件下方的转盘外壁必须是液密的，以提供封闭腔室。在另一实施方式中，密封件可被附接到池外壁上，并抵靠着转盘滑动。在这种情况下，密封件下方的转盘底板和转盘外壁必须是液密的，以提供封闭腔室。密封件必须在滑动期间密封并承受长期使用，并且可以由橡胶制成。加压液体可以从泵或从外部来源供应。优选地，用于调节加压液体向封闭腔室的供给和将液体从封闭室的移除的装置调节转盘的高度。进一步优选的是，该装置包括用于压紧转盘以保持转盘水平的压紧装置。本发明还涉及一种用于构造根据本发明的转盘和池的方法。在该方法中，转盘通常由焊接在一起的钢板分区段制造。这可以在工厂中完成，工厂通常不位于使用转盘的施工现场。此外，根据本发明的方法，所述池在建造工地上建造。池可以由混凝土建造，但是也可以采用其它的建造池的方式，例如，由自支撑钢环构成外壁，其下部由地面支撑，并且使用液密膜作为底部。在建造池之后，安装用于对中、驱动、压紧和调平转盘的部件以及阀、所需的管或软管和仪器。然后，将转盘区段布置在池中，这通常借助于起重机来完成。然后，组装转盘区段以形成转盘，这通常通过将垫圈放置在区段之间并将它们螺栓连接在一起而完成。在转盘完成之后，将加压液体填充到池中，这将转盘提升到池底部上方。然后，可以开始根据本发明的设备的操作。转盘区段将可能由与池不同的承包商制造。权利要求书意在保护作为单独的物品以及组合的转盘和池。现在将参考附图描述本发明，其中：图1是根据本发明的由池支撑的缆线转盘的剖视图；图2示出了组合的对中(centring)、驱动、压紧和调平单元，以及密封和操作图1中的池的第一种方式；图3示出了相同的组合的对中、驱动、压紧和调平单元，以及密封和操作图1中的池的第二种方式；图4示出了相同的组合的对中、驱动、压紧和调平单元，以及密封和操作图1中的池的第三种方式；图5是根据本发明的由池支撑的另一缆线转盘的剖视图。图1是从上方倾斜地观察的根据本发明的用于储存缆线的缆线转盘1的剖面透视图。缆线转盘1由主要由板件制成的焊接钢结构的区段14组成。区段14具有扇形的上下侧，并且由穿过其横向侧中的螺栓孔15的未示出的螺栓保持在一起，如对于最右区段14所看到的，最左区段14被径向地切开，并且因此在该区段中没有看到螺栓孔。缆线转盘区段14一起形成转盘底板16、转盘顶部17和转盘外侧12，区段14之间的垫圈确保至少转盘底板16是液密的。一卷缆线5通过固定到转盘顶部17的垂直柱3保持在转盘顶部17上的适当位置。缆线5可以经由不构成本发明的一部分的引导臂6来往于转盘1。转盘1被容纳在围绕垂直轴线2呈圆形的池7中，池7由混凝土底部8和钢外壁9限定，池外壁9面向转盘外侧12，并且在它们之间限定池间隙11。密封件10在转盘外侧12和转盘底板16之间的角部区域中附接到转盘外侧12，并且在池间隙11中抵靠池外壁9密封。如上所述，转盘底板16，即转盘1在密封件10下方的部分是液密的。池底部8和池外壁9也是液密的，并且与转盘底板16和密封件10一起，这些元件形成封闭腔室13，封闭腔室13填充有加压液体，该加压液体提供支承转盘1并使转盘1可移动的正压力。大型缆线转盘可具有10000吨缆线的容量，即缆线重108牛顿。这种缆线转盘的半径可以是20米，即转盘底板16的面积为πx202＝1256m2。由此，缆线的重量对封闭室13中的压力的贡献为108n/1256m2＝80kn/m2＝0.8×105n/m2＝0.8巴。图2是沿方向ii观察的图1的左下部分的近视图。混凝土池底部8的延伸部分形成地基18。由焊接钢板制成的基座19通过锚定螺栓20固定到基座18，并且对中轮支架22通过螺栓24附接到基座19。具有垂直旋转轴的自由运转的对中轮21被连接到对中轮支架22，对中轮支架22具有允许相对于基座19水平调节的调节槽23，这意味着对中轮21和转盘外侧12之间的水平距离是可调节的。调节该距离允许限制转盘1的水平移动。水平加强板32加强转盘外侧12并分配来自对中轮21的载荷，图1示出三个对中轮21，并且转盘1的切除部分还有一个，即，总共有四个对中轮21，这允许在池7中对中转盘1。水平支撑梁28由组合的线性轴承/液压缸25和液压缸27支撑并保持在适当位置，该液压缸又通过未示出的螺栓连接到基座19。线性传感器26测量支撑梁28相对于基座19的高度。压紧轮30可旋转地附接到支承梁28上，其水平旋转轴线平行于转盘1的径向方向。压紧轮30接触转盘顶部17并限制转盘1的垂直向上运动，电动机/齿轮箱单元29连接到支撑梁28的端部，用于驱动压紧轮30，以旋转转盘1。垂直加强板31加强转盘顶部17并分配来自压紧轮30的负载，图1示出三个压紧轮30，并且转盘1的切去部分还有一个，即总共有四个压紧轮30。图2还示出了转盘底板16的延伸部39，其形成了超出转盘外侧12的突出部(nose)，密封件10通过螺栓37夹紧在突出部39和条钢(flatbar)38之间。池外壁9由垂直钢板形成，该钢板具有浇注在混凝土底部8中的倾斜部分36，池外壁9具有面向转盘外侧12的圆形密封表面51，密封表面51是光滑的，以允许密封件10在旋转过程中滑动并密封在其上。密封表面51不需要在整个池外壁9上延伸，在转盘1的不同操作高度上，密封表面51在密封件10的密封区域上延伸就足够了，溢流管道52在密封表面51上具有溢流入口34，池外壁9在其较低部分，在密封件10下方，还具有压力传感器35，用于测量封闭腔室13中的压力，在其较高部分还具有液体传感器33，用于在池间隙11中的液位达到液体传感器33的高度时启动警报。图2还示出了液体管线，其具有带外部供给阀42的外部液体供给源41、带外部排出阀44的外部液体排出口43、泵45、储存器46、储存器阀47、排出阀48、池入口/出口阀49以及池7中的带池入口/出口50的池入口/出口管线71，储存器46被示出为比实际上小得多。储存器46位于池7下方，以使重力能够从池7排到储存器46。液体可以是油。然而，出于环境和经济的原因，优选的液体是水，可能含有添加剂如乙二醇或另一种防冻剂、腐蚀抑制剂和杀生物剂(biocide)。为了开始图1和图2中的转盘1的操作，在干燥时将转盘1放置在池底部8上。密封件10在池间隙11中密封抵靠池外壁密封表面51，从而形成由密封件10、转盘底板16、池底部8和密封件10下方的池外壁9限定的封闭腔室13。假设液体是水，则水最初从通常是市政自来水厂的外部液体供应源41通过外部供给阀42和储存器阀47供应到储存器46，同时泵45停止并且其它阀关闭。在储存器46中，水与添加剂混合。通过在打开储存器阀47和池入口/出口阀49的同时关闭其它阀的情况下运行泵45，将水从储存器46供应到池入口/出口50。然后，水进入并对封闭腔室13加压，这将转盘1从池底部8提升。当转盘1已经被提升离开池底部8时，它是水平可移动的。转盘1通过四个对中轮21在池7中对中，这种对中确保密封件10适当地密封。封闭腔室13被填充，直到顶部17接触压紧轮30，为了确保压紧轮30和转盘顶部17之间有足够的摩擦力以实现旋转的传递，来自压紧轮30的向下力由线性轴承/液压缸25和液压缸27中的压力调节。如上所述，10000吨的缆线载荷在封闭腔室13中产生0.8巴的压力。因此，来自压紧轮30的可能为几吨的载荷将对封闭腔室13中的压力几乎没有影响。为了防止转盘外侧12撞击池外壁9，并确保密封件10正确密封，需要使转盘外侧12与池外壁9平行，这通过使转盘1水平，即，使转盘顶部17水平来实现，这通过将所有压紧轮30调节到相同高度来实现。然后，电动机/齿轮箱单元29开始驱动压紧轮30以旋转转盘1，由于转盘1在池7中居中，并且由于池7围绕竖直轴线2是圆形的，转盘1现在围绕竖直轴线2旋转，如图1中用附图标记4所示，旋转方向允许将缆线5缠绕在转盘1上，转盘1现在处于操作中，并且缆线5可以通过引导臂6缠绕在转盘1上和从转盘展开，如图1中所示。在操作期间，压紧轮30接触转盘顶部17，并且转盘1的高度因此可以由线性传感器26间接测量，转盘1可以在操作期间通过升高线性轴承/液压缸25和液压缸27而升高，并且同时将水添加到封闭腔室13，这在水的初始填充期间执行。转盘1在操作过程中可以通过降低线性轴承/液压缸25和液压缸27而降低，同时通过打开排水阀48从封闭室13中去除水。来自压紧轮30的力在操作过程中可以通过调节线性轴承/液压缸25和液压缸27中的压力而调节，而不改变封闭室13中的水量。池7即封闭腔室13中的压力由压力传感器35测量。转盘1的正常操作高度可以高于池底部85cm，如果由于某些原因转盘1上升到正常操作高度以上，则转盘1将如上所述下降。然而，如果下降失败，转盘1上升到使密封件10与溢流入口34齐平或高于溢流入口，液体将流入溢流入口34，并进一步通过溢流管线52到达储存器46，这将密封件10下方的液体移除，以使转盘1下降。当转盘1已经下降到以致密封件10再次位于溢流入口34下方时，液体停止流入溢流入口34，并且转盘1的下降停止。为了关闭操作，通过打开排泄阀48，同时关闭其它阀，可排空池7。通过运行泵45，同时打开储存器阀47和外部排出阀44，并关闭其它阀，可以排空储存器46。用于压紧轮和泵的液压缸和电动机可由控制系统本地或远程控制。阀可以是手动的或由同一控制系统致动和远程控制的。传感器可以具有本地显示器或连接到控制系统。控制系统可以具有各种自动化程度。基座19、对中轮支架22、对中轮21、支撑梁28、压紧轮30、电动机/齿轮箱单元29和相关的所示元件与未示出的元件如螺栓和配线一起形成用于缆线转盘1的组合的对中、驱动、压紧和调平单元。图1示出了三个这样的单元，并且转盘1的切除部分还有一个。此外，不需要将执行这些功能的元件组合成一个单元，它们也可以是分离的。图3示出了本发明的另一实施方式。池外壁9由钢板制成，钢板由钢卷制成，钢卷被镶铸(cast)在围绕池7延伸的混凝土环18形式的地基中并由地基支撑。形成池底部8的膜66设置在砂的地基65上，膜66的边缘也镶铸在混凝土环18中，位于池外壁9的下面。池入口/出口50由穿过膜66的穿透部形成，池7还具有通到地面的排水管53，其由塞子54封闭。混凝土环18形成了底脚57的基础，该底脚通过锚定螺栓20锚定到混凝土环18上，底脚57支撑了与图2中的单元相同的组合的对中、驱动、压紧和调平单元，并且将不再重复对包括在该对中、驱动、压紧和调平中的元件及其功能以及与图2中类似的其它元件的描述。池外壁9具有一个由穿过钢板的开口69和开口69后面的混凝土环18中的凹口形成的凹槽，该凹槽的下边缘限定了一个溢流入口34，凹槽的上边缘限定了一个溢流出口58，池外壁9还具有一个通向池间隙的出口管线72的池间隙液体出口59，池外壁9还在其下部、密封件10的下方具有一个压力传感器35，用于测量封闭腔室13中的压力，并且在其较高部分具有一个液体传感器33，用于在池间隙11中的液位达到液体传感器33的高度时启动报警。转盘1具有由转盘外侧12、储存器底板64和储存器顶部61限定的液体储存器60，储存器顶部61具有通气孔62，转盘顶部17具有通气孔63，液体储存器60经由在储存器60底部、在密封件10上方的转盘外侧12中的开口70与池间隙11连通。图3还示出了液体管路，其具有带有外部供给阀42的外部液体供给源41、带有外部排出阀44的外部液体排出口43、泵45、泵阀55、泵旁通阀56和位于通向池入口/出口50的池入口/出口管路71中的池入口/出口阀49。图3所示的本发明的实施方式没有外部储存器。这意味着当池7和转盘储存器60是空的或转盘1在池7外部时，在转盘1外部没有地方存储液体，因此当液体是没有添加剂的水时，图3中的实施方式特别适合，所述水可以直接排放到地面。为了开始图3中的转盘1的操作，转盘1在干燥时被放置在池底部8上。密封件10密封在池外壁的密封表面51上，使池间隙11密封，从而形成一个由密封件10、转盘底板16、池底部8和密封件10下方的池外壁9形成的封闭腔室13，假设液体是水，则水最初由外部液体供应源41供应，假设该外部液体供应源具有高于池操作压力的压力。作为示例，外部液体供应41可以是市政给水设备，其可以具有6巴的压力。此外，对于特定的设计，考虑到转盘1的重量、缆线5的重量和来自压紧轮30的力，池操作压力估计为1.8巴。由于压力差，通过打开外部供应阀42和池入口/出口阀49，水从外部液体供应源41流到池入口/出口50，同时泵45停止并且其它阀关闭。操作的进一步启动与图2中的实施方式相同，因此不再重复。对于图2中的实施方式，转盘1的高度由线性传感器26测量，如果在操作期间希望降低转盘1，则可以通过打开池入口/出口阀49从封闭腔室13中除去水，如果希望排出水，则外部排出阀44也被打开，同时泵45停止并且其它阀被关闭。假设外部液体排出口43具有大气压力，并且由于封闭腔室13中的压力高于大气压力，水将从封闭腔室13流到外部液体排出口43。可选地，液体可以存储在转盘1中的液体储存器60中。如果需要，泵旁通阀56与池入口/出口阀49一起打开。由于池间隙11对大气开放，因此具有大气压力，并且由于封闭腔室13中的压力高于大气压力，水将从池封闭腔室13流到池间隙11。水将从池间隙11通过储存器开口70流到转盘储存器60中。在储存器顶部61中的通气孔62和在转盘顶部17中的通气孔63确保了在池间隙11和转盘储存器60中的水位相同。如果在操作期间需要升高转盘1，则可以通过打开外部供应阀42和池入口/出口阀49将水添加到封闭腔室13，同时泵45停止并且其它阀关闭。或者，液体可从转盘1中的液体储存器60供应，如果需要，泵45在泵阀55和池入口/出口阀49打开而其它阀关闭时运行。水由此从池间隙11被泵送到池封闭腔室13。当池间隙11中的水位下降时，水通过储存器开口70从转盘储存器60重新填充。如果转盘1上升到正常操作高度以上，并且如上所述下降失败，并且转盘1上升到以致密封件10与溢流入口34齐平或高于溢流入口，则液体将从封闭腔室13流入密封件10下方的溢流入口34，通过由开口69形成的凹部，并且通过溢流出口58流入密封件10上方的池间隙11，这将密封件10下方的液体移除，并且转盘1下降。当转盘1已经下降到以致密封件10再次位于溢流入口34下方时，液体从密封件10下方到密封件10上方的流动停止，并且转盘1的下降停止。为了停止操作，转盘储存器60可通过运行泵45而排空，同时泵阀55和外部排出阀44打开，并且其它阀关闭。然后，通过打开池入口/出口阀49和外部排出阀44，同时关闭其它阀，可将池7排空。图4示出了本发明的另一实施方式。图4的大部分与图2相同，并且将仅描述与图2不同的元件和功能。池外壁9由一块圆形钢板制成，该钢板具有一个倾斜部分36和镶铸在混凝土地基18中的支架78，密封件10通过螺栓75夹紧在池外壁9上，位于一个焊接到池外壁9上的上部条钢73和一个下部条钢74之间。池间隙排出管线76从池隙11中的入口77延伸到储存器46。在图4中，转盘外侧12具有密封表面68，并且密封件10抵靠该表面滑动。溢流管67具有位于转盘外侧12的入口34和出口58，溢流入口34位于溢流出口58下方，在正常操作高度，溢流入口34和溢流出口58均位于密封件10下方，且溢流管67具有池操作压力。如果转盘1由于某些原因上升到正常操作高度以上，以致溢流出口58与密封件10齐平或在其之上，由于溢流管67中的较高压力，液体将从溢流出口58流入池间隙11，液体由此从密封件10之下的封闭腔室13流到密封件10之上的池间隙11，以使转盘1下降。当转盘1已经下降到以致溢流出口58再次位于密封件10下方时，液体从密封件10下方到密封件10上方的流动停止，以使转盘1的下降停止。如果池间隙11中的液面上升到池间隙排放管线入口77，液体将由于重力从池间隙11流过池间隙排放管线76到达储存器46，如果池间隙11中的液面进一步上升，液体传感器33将检测到液体的存在并启动报警。密封表面68是转盘外侧12的光滑部分，在转盘1的不同操作高度上的密封件10的密封区域中。溢流出口58位于密封表面68中。当转盘1处于正常操作高度时，溢流入口34可以位于密封件10下方的任何位置。溢流入口34可以例如在转盘底板16中。图5是根据本发明的另一缆线转盘1的剖视图，其由根据本发明的另一池7支撑。图5中转盘1的外部与图1中转盘1相同，此外，图5中转盘1具有限定转盘中心开口80的内侧79，并且池7具有限定池中心部分82的内壁81，转盘内侧79围绕池内壁81，即池中心部分82位于转盘中心开口80中，池中心部分82被示出为空的空间。然而，它可以是不与池7或转盘1冲突的任何东西，例如，用于提升起重机或平台的地基。转盘内侧79和池内壁81之间的内密封件83在它们之间密封，并保持封闭腔室13中的压力。转盘内侧79、池内壁81、内密封件83以及它们的相互关系与转盘外侧12、池外壁9和密封件10类似，即，它们可以以类似的方式设计成具有相应的备选方案，并且以类似的方式起作用。因此，不包括这些项目的详细描述。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 

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