系泊支撑结构、用于系泊船舶的系统及其使用方法

摘要

系泊支撑结构、用于系泊船舶的系统及其使用方法。在一些实施例中，用于系泊船舶的系统可以包括系泊支撑结构，该系泊支撑结构可以包括在第一端连接至设置在基座结构上的转台的支杆。该支杆可以从该转台伸出并且叉臂头连接器可以连接至该支杆柱的第二端。该叉臂头连接器的远端可以提供分离位置，使得当叉臂头从该叉臂头连接器分离时，该叉臂头可以通过重力从该叉臂头连接器下落而不接触该系泊支撑结构。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月8日提交的美国临时专利申请第62/932,860号的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

所描述的实施例总体上涉及海上系泊系统。更具体地，这种实施例涉及系泊支撑结构、用于系泊船舶的系统及其使用方法。

背景技术

在海上石油和天然气的钻探、生产和运输中，系泊系统已被用于将浮式生产、储存和卸载(FPSO)船舶、浮式储存和卸载(FSO)船舶和其他浮式船舶连接至海中的各种塔式结构。一些常规的系泊系统是永久性的，意味着所连接的船舶可保持在原地，即使是在100年的生存环境条件下。其他常规的系泊系统是可分离的，从而允许船舶离开现场以避免诸如恶劣的海域、台风、飓风和冰山之类的恶劣天气事件和条件。

塔式系泊系统是一种系泊解决方案。常规的塔式结构通常包括轴承系统，该轴承系统允许一个部分绕固定的对地静止部分旋转。当船舶用系泊连接件系泊到塔式结构的旋转部分时，其可绕塔式结构的对地静止部分随风向移动。典型的系泊连接件包括缆索系统或其他绳索、绳索或细长连接件。另一种系泊连接件是柔性叉臂叉杆型系统(yokewishbone type system)或塔式叉臂系泊系统，其包括刚性钢框架，该框架可用一系列铰链连接至塔式结构上并借助于摆式结构连接至船舶上。

常规的塔式叉臂系泊系统可以分离以避免台风、飓风、冰山和其他极端危险的情况(这些情况可能会或可能不会有适当的提前通知)，但这一过程非常耗时并且在非常受限的海况下需要复杂的系统和外部干预。这些大量的分离和重新连接序列时间可能会导致更多的生产时间损失、损害或更糟的情况。在恶劣海况期间，分离和重新连接过程也可能容易受到叉臂、船舶和/或塔架之间接触的影响，从而造成损坏。

因此，需要改进系泊系统及其使用方法。

发明内容

本发明提供了系泊支撑结构、用于系泊船舶的系统及其使用方法。在一些实施例中，系泊系统可包括：系泊支撑结构，其可包括基座结构；设置在所述基座结构上的转台；和支杆，其从所述转台延伸并在第一端连接至所述转台，并且第二端从所述转台伸出。该转台可以被配置为至少部分地绕基座结构旋转。该支杆可以包括设置在其第二端上的叉臂头连接器。该系统还可以包括设置在漂浮于水体表面上的船舶上的船舶支撑结构。至少一个延伸臂可悬垂于所述船舶支撑结构上。压载箱可连接至所述至少一个延伸臂。压载箱可配置为在该船舶支撑结构下方前后移动。叉臂可以从压载箱延伸并在第一端连接至压载箱。叉臂可包括设置在其第二端上的叉臂头。叉臂头可与叉臂头连接器可分离地接合。所述支杆的长度可被配置为提供所述叉臂头与所述叉臂头连接器之间的连接位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头可朝向水体表面从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构。该系统还可包括第一细长支撑件，其在第一端连接至该船舶支撑结构，并在第二端连接至该叉臂。该细长支撑件可配置为当叉臂头从叉臂头连接器上分离时支撑叉臂。

在一些实施例中，用于分离漂浮于水体表面上系泊在系泊支撑结构上的船舶的方法可包括使叉臂头从叉臂头连接器分离。该系泊支撑结构可包括基座结构、设置在基座结构上的转台，其中该转台至少部分绕该基座结构旋转，以及支杆，该支杆从该转台延伸并在第一端连接至该转台并且第二端从转台伸出，其中该支杆包括设置在其第二端上的叉臂头连接器。该船舶可包括设置在该船舶上的船舶支撑结构。至少一个延伸臂可悬垂于所述船舶支撑结构上。压载箱可连接至所述至少一个延伸臂。压载箱可配置为在该船舶支撑结构下方前后移动。叉臂可以从压载箱延伸并且可以在第一端连接至压载箱。叉臂可以包括设置在其第二端上的叉臂头。第一细长支撑件可在第一端连接至该船舶支撑结构，并且在第二端连接至叉臂。所述支杆的长度可提供所述叉臂头与所述叉臂头连接器之间的连接位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头可朝向水体表面从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构。该方法还可以包括操纵船舶远离该系泊支撑结构。

附图说明

参照构成本说明书的一部分的附图阅读，在理解本发明的以下详细说明后，本发明的优选实施例的各个方面和优点对于本领域技术人员将变得明显。

图1描绘了根据一个或多个实施例的示例性系泊支撑结构的示意图。

图2描绘了根据一个或多个实施例，当从设置在船舶上的叉臂系泊系统分离时，图1所示的系泊支撑结构的示意图。

图3描绘了根据一个或多个实施例，在叉臂已从设置在系泊支撑结构上的叉臂头连接器上分离后，示例性系泊支撑结构的示意图，并且该叉臂还包括浮箱。

图4描绘了根据一个或多个实施例，图3所示的叉臂头连接器在连接至叉臂头之前或从叉臂头分离之后的放大透视图。

图5描绘了根据一个或多个实施例，另一示例性叉臂头和叉臂头连接器彼此连接之后的放大透视图。

图6描述了根据一个或多个实施例，具有成角度的叉臂头连接器的示例性系泊支撑结构的示意图。

图7描绘了根据一个或多个实施例的示例性示意图，其描绘了图6所示的成角度的叉臂头连接器在从叉臂头分离之后或在连接至叉臂头之前的放大透视图。

图8描绘了根据一个或多个实施例，具有多叉臂头连接器和多叉臂头的示例性系泊支撑结构的示意图。

图9描绘了根据一个或多个实施例，图2所示船舶的船首的示意性平面图，其描绘了可用于控制压载箱移动的多个绞盘的示例性布置方式。

图10描绘了根据一个或多个实施例，叉臂头和叉臂头连接器在连接之前的示例性版本的工作内部部件的部分横截面图。

图11描绘了根据一个或多个实施例，图10所示工作内部部件在连接后的部分横截面图。

具体实施方式

现在将提供详细描述。所附权利要求中的每一项限定了单独的发明，出于侵权目的，单独的发明被认为是包括在权利要求中指定的各种元素或限制的等同物。取决于上下文，在一些情况下，对“发明”的所有引用仅指某些具体的或优选的实施例。在其他情况下，对“发明”的引用是指在一项或更多项但不一定是所有的权利要求中陈述的主题。应当理解，下面的公开描述了用于实现本发明的不同特征、结构或功能的若干个示例性实施例。为简化本公开，以下描述了部件、布置方式和配置的示例性实施例；然而，这些示例性实施例仅作为示例提供，并不旨在限制本发明的范围。此外，本公开可以在各个示例性实施例中并且在本文提供的附图中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简单和清晰的目的，并且本身并未规定附图中所论述的各个示例性实施例和/或配置之间的关系。此外，在以下的描述中，第一特征在第二特征上方或之上的形式包括第一特征和第二特征被形成为直接接触的实施例，并且还包括附加特征被形成在第一特征和第二特征之间、使得第一特征和第二特征不直接接触的实施例。以下呈现的示例性实施例可以以任何方式的组合来组合，即，一个示例性实施例的任何元素可以在任何其他示例性实施例中使用，而不背离本公开的范围。附图不一定按比例绘制，并且为了清楚和/或简明，附图的某些特征和某些视图可按比例或示意性放大示出。

此外，贯穿以下描述和权利要求书使用某些术语来指代具体部件。如本领域技术人员将理解的，各实体可以通过不同的名称指代相同部件，并且因此，除非本文中另外明确定义，否则本文中描述的元件的命名规则不旨在限制本发明的范围。而且，本文所使用的命名规则不旨在区分名称不同但功能相同的部件。此外，在以下论述中和在权利要求中，术语“包括(including)”和“包含(comprising)”以开放式的方式使用，并且因此应被解释为意指“包括但不限于”。

除非另外特别说明，否则本公开中的所有数值都是精确的或近似的值(“约”)。因此，本公开的各种实施例可偏离本文所公开的数字、值和范围，而不偏离预期范畴。

进一步地，术语“或”旨在涵盖排他性和包含性两种情形，即，“A或B”旨在与“A和B中的至少一者”同义，除非本文所另外明确规定。除非上下文另有明确规定，否则不定冠词“一个”和“一种”是指单数形式(即，“一个”)和多个指代物(即，一个(种)或更多个(种))。本文所使用的术语“上”和“下”；“向上”和“向下”；“上部”和“下部”；“向上地”和“向下地”；“上方”和“下方”；以及其他类似术语是指相对于彼此的相对位置并且不旨在指示特定的空间取向，因为该装置及其使用方法在各种角度或取向下可以是同等有效的。

图1描绘了根据一个或多个实施例的示例性系泊支撑结构100的示意图。系泊支撑结构100可以是固定地附接到海底115的高塔或其他结构105。系泊支撑结构100可以是浮动的、锚定的或系泊的结构。系泊支撑结构100可包括基座或导管架结构110。基座结构110可以固定地附接到海底115或连接至一个或多个桩或桩地基。基座结构110可固定地连接至船坞或其他人造结构、海防结构、高于海平面的陆地、低于海平面的陆地和/或其组合。基座结构110也可以是浮动的、锚定的或系泊的。海防结构可以是或可以包括但不限于突堤、丁坝、海提、防波提等。在一些实施例中，基座结构110可包括设置在其上的转台130。转台130可以被配置为至少部分地绕基座结构110旋转。

在一些实施例中，基座结构110可包括设置在其上的支撑柱120。支撑柱120可以包括多个甲板(图中显示了三个)140、142、144，这些甲板设置在支撑柱120周围和/或支撑柱120之上，位于水线125上方和/或下方的各种高度。每个甲板140、142、144的最外面部分可以限定围绕支撑柱120的禁入区或外缘。甲板140、142、144可被布置和设计成支撑各种处理设备、歧管等。在一些实施例中，转台130可设置在支撑柱120上。在一些实施例中，转台130可包括轴承135，以允许转台围绕系泊支撑结构100自由地随风向移动。在其他实施例中，转台130可被配置为或适于具有围绕支撑柱120的有限旋转行程，例如，旋转行程可被限制为围绕支撑柱120小于正负一百八十度。轴承135的旋转行程可以被配置为或适于被限制为小于正负九十度、正负四十五度、正负三十度、正负十五度或其间的任何旋转行程限制，包括消除围绕转台130的所有旋转行程。为了限制轴承135的旋转行程，轴承135可以包括机械止动件、减震器、弹簧、链条、电缆、电动机、液压缸和/或其组合。一个或多个甲板(例如，甲板142、144)可位于转台130上方，甲板142、144可与转台130一起绕系泊支撑结构100旋转。

至少有一根支杆145可在第一端连接至转台130，并可从转台130伸出。在一些实施例中，支杆145可在第一端连接至纵摇轴承147并且可从纵摇轴承147伸出，纵摇轴承147可连接至转台130。在一些实施例中，支杆145可在第一端连接至横摇轴承148并从转台130伸出，横摇轴承148可连接至转台130。在一些实施例中，纵摇轴承147和横摇轴承148可以彼此连接，并且可以设置在支杆145和转台130之间。纵摇轴承147和横摇轴承148可允许支杆145绕纵摇轴承147和/或横摇轴承148旋转。例如，支杆145可以连接至横摇轴承148，横摇轴承148可以包括带有轴承的座圈以允许围绕和相对于在支杆145的第一端和第二端之间限定的纵向轴线进行旋转运动。纵摇轴承147可允许该支杆相对于转台130以向上或向下的方向旋转。支杆145可以具有任何所需形状，例如圆柱形、长方体形状、三棱柱或任何其他所需形状。支杆145可由一个或多个管状构件形成。每个管状构件可以具有圆形、方形、三角形或其他多边形横截面形状。支杆145可以是刚性的，并且可以具有固定长度。在一些实施例中，支杆145可以是或可以包括两个或更多个构件。在一些实施例中，具有两个或多个构件的支杆145可以配置为相对于彼此伸缩套叠的布置方式。如下文进一步解释的，支杆145可以以紧凑配置存储并且可以从该紧凑配置伸缩到完全伸展的长度，反之亦然。

支撑构件150可附接到系泊支撑结构100上的系泊支撑结构锚或锚固位置155并从其延伸。锚固位置155可以包括绞盘、液压缓冲缸和/或其他阻尼系统153，支撑构件150可以从锚固位置155附接或延伸。锚固位置155可以处于转台130上方的升高位置。锚固位置155可随转台130旋转，并且支撑构件150可从锚固位置155延伸并随转台130旋转。锚固位置155可以是固定支杆或其他固定结构，并且支撑构件150可经由可绕该固定支杆旋转的可旋转连接件与其连接。例如，锚固位置155可以是设置在固定支杆上或固定支杆周围的轴承。支撑构件150可以连接至该轴承并从该轴承延伸，使得支撑构件150可随转台130旋转而固定支杆保持静止。锚固位置155可以是或可以包括孔眼、支杆、设置在固定的支杆或其他结构上或周围的轴承、索环、凹口、孔口、突出部，或支撑构件150可附接的任何其他结构或结构组合。支撑构件150可以是绳索、链条、金属线、刚性连杆、柔性连杆、活塞和连杆、液压缸或其一者或多者的任何组合。支撑构件150的长度可以改变，使得支杆145从转台130延伸的角度可以改变或以其他方式调整至任何所需角度。绞盘、液压缓冲缸和/或其他阻尼系统153可以改变支撑构件150的长度，从而改变支杆145从转台130延伸的角度。支撑构件150的长度可以是约一百米、七十五米、六十米、五十米、四十米、三十米、二十米、十五米、十米、五米、四米、三米、二米或一米长或在约一百米、七十五米、六十米、五十米、四十米、三十米、二十米、十五米、十米、五米、四米、三米、两米或一米之间。一个或多个液压或气压缸和/或臂149可在转台130和/或纵摇轴承147与支杆145或横摇轴承148之间附接，以支撑支杆145和/或改变或以其他方式调整支杆145从转台130延伸的角度。

支撑构件150可以在支杆锚固位置152处附接至支杆145。支杆锚固位置152可以位于沿支杆145的任何位置。例如，支杆锚固位置152可以位于支杆145的第二端附近。支杆锚固位置152可位于支杆145的第一端与第二端之间的约一半处。支杆锚固位置152可以位于从支杆145的第二端向支杆145的第一端测量的点上，该点大约为测量距离的95％、90％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％。支杆锚固位置152可以是或可以包括孔眼、支杆、索环、凹口、孔口、绞盘、突出部或支撑构件150可附接的任何其他结构或结构组合。支撑构件150可以围绕支杆的外部边缘(例如，以成圈的配置)设置在支杆锚固位置152处。

叉臂头连接器160可连接至至少一根支杆145的第二端。在一些实施例中，所述至少一根支杆145可以是第一支杆和第二支杆。第一叉臂头连接器和第二叉臂头连接器可以分别连接至第一支杆和第二支杆的第二端。叉臂头连接器160远端上的表面164可取向为垂直于穿过支杆145的中心并沿其长度限定的中心线。表面164可以以其他角度取向。如下文进一步描述的，叉臂头连接器160可以被配置为或适于协同地附接到叉臂头(215，如图2所示)。

支杆145、叉臂头连接器160或其组合的长度可以在叉臂头连接器160的远端处、在系泊支撑结构100和船舶205之间提供分离位置162(参见图2)使得在分离期间，叉臂头215可以与叉臂头连接器160分离而不接触系泊支撑结构100。在叉臂头连接器160的远端处的分离位置162可以设置成使得在分离期间，叉臂头215可以通过重力例如沿着弧线165下落，而不接触系泊支撑结构100。尽管下落方向被描绘为沿着弧线165，但叉臂头215可以通过重力沿着任何路径下落。换言之，叉臂头连接器160远端处的分离位置162可以定位成使得当叉臂头215从叉臂头连接器160分离时，叉臂头215可以例如通过重力沿着弧线165或其他路径从叉臂头连接器160下落而不接触系泊支撑结构100。分离位置162可以在位于支杆145下方的任何甲板(例如甲板140)的外缘之外。

图2描绘了根据一个或多个实施例，图1所示的系泊支撑结构100在从设置在船舶205上的叉臂系泊系统200分离之前的示意图。叉臂系泊系统(″YMS″)200可以位于或以其他方式设置于船舶205上。叉臂系泊系统200可以包括叉臂210、叉臂头215、压载箱230以及连接至船舶支撑结构250的一个或多个连杆臂或延伸臂240。叉臂系泊系统200还可以包括叉臂提升和缓冲系统260和/或第一或压载箱回拉绞盘系统270。叉臂提升和缓冲系统260和压载箱回拉绞盘系统270可以是电动的、气动的、液压的或其组合。压载箱回拉绞盘系统270还可以具有运动补偿，包括主动升沉补偿(AHC)和/或被动升沉补偿(PHC)。压载箱回拉绞盘系统270可使用主动升沉补偿、被动升沉补偿和张力控制的任何组合来根据需要在恶劣的海上环境中快速和准确地提升和/或拉回叉臂210。

叉臂提升和缓冲系统260可以设置在船舶205上。在一些实施例中，叉臂提升和缓冲系统260可以设置在船舶支撑结构250上，或者叉臂提升和缓冲系统260的一部分可以设置在船舶205上并且第二部分可以设置在船舶支撑结构上250。叉臂提升和缓冲系统260可以包括一个或多个绞盘209(示出了一个)和/或一个或多个缓冲缸207(示出了一个)。叉臂提升和缓冲系统260可以连接至靠近叉臂210的第二端或远端。叉臂提升和缓冲系统260与叉臂210之间的连接可经由一个或多个细长支撑件或第一细长支撑件262(示出了一个)。细长支撑件262可以是任何绳索、缆索、金属线、链条等，以及它们的任何组合。缓冲缸207可以是或可以包括一个或多个减震器、一个或多个扭转弹簧、一个或多个金属线张紧器、一个或多个N线张紧器、一个或多个具有一个或多个油和/或气体蓄能器的液压和/或气压缸，以及其组合。在一些实施例中，缓冲缸207可以是或可以包括一个或多个减震器和/或一个或多个被动升沉补偿器(PHC)，例如可从

在一些实施例中，缓冲缸207可以是或可以包括金属线张紧器。金属线张紧器可以是蓄能器加载的液压/气压缸。金属线张紧器可以包括滑轮系统，细长支撑件262可以穿过该滑轮系统布设和/或附接到金属线张紧器。可通过穿过滑轮系统布设的细长支撑件262将预定张力施加到叉臂210。金属线张紧器可缓冲叉臂210免受船舶205的运动(例如，诸如垂荡、横摇和/或纵摇之类的运动)的影响。金属线张紧器还可用于在分离期间减缓、阻止、缓冲、被动支撑和/或以其他方式控制叉臂210的下落。在一些实施例中，缓冲缸207可以是或可以包括N线张紧器，其中N线张紧器内的活塞可以直接连接至叉臂210，或经由细长支撑件262连接至叉臂210。还可以包括滑轮系统以将细长支撑件262布设到叉臂210。活塞可以协同地设置在N线张紧器内的缸内。缸可以连接至船舶支撑结构250。当活塞伸展时，其可减少相关腔室中的总流体体积并因此压缩腔室中的流体，这继而又增加了作用在活塞上的压力。因此，N线张紧器可以在分离期间减慢、阻止、缓冲、被动支撑和/或以其他方式控制叉臂210的下落。N-线张紧器可缓冲叉臂210免受船舶205的运动(例如，诸如垂荡、横摇和/或纵摇之类的运动)的影响。

如图2所示，压载箱230可经由一个或多个细长支撑件或第二细长支撑件272(示出了一个)连接至压载箱回拉绞盘系统270。细长支撑件272可以是任何绳索、缆索、金属线、链条、刚性棒等，以及它们的任何组合。因此，叉臂210和压载箱230能够相对于船舶205自由移动，并且这种移动可以通过叉臂提升和缓冲系统260及压载箱回拉绞盘系统270来限制、操纵或以其他方式控制。

如下文更详细解释的，叉臂提升和缓冲系统260和压载箱回拉绞盘系统270可以是被动的和/或可以包括必要张力和负载下的恒定张力控制以安全地操纵和控制叉臂210和/或压载箱230的移动，同时仅使用位于船舶205本身上的设施与系泊支撑结构100连接和/或分离。叉臂提升和缓冲系统260和压载箱回拉绞盘系统270可以单独使用，也可以一起使用。叉臂提升和缓冲系统260和压载箱回拉绞盘系统270可以各自是或可以各自包括专用液压动力单元以及一个或多个绞盘、控制装置、补偿缸、槽轮、蓄能器和/或油冷却器的任何组合。一个或多个绞盘和一个或多个补偿缸可以并联或串联使用。一个或多个补偿缸可以是垂直的或水平的。在某些实施例中，一个或多个绞盘和一个或多个补偿缸可以串联(即串联式)使用，使得补偿缸在高速和低张力下工作以快速收集线以控制叉臂210、压载箱230或两者的前后移动和上下移动。绞盘还可以设计为处理较高的张力要求，例如在初始提升期间和/或在压载箱拉回以进行存储期间。

在操作中，叉臂提升和缓冲系统260例如可用于在连接至系泊支撑结构100和/或从系泊支撑结构100分离的同时缓冲叉臂210的移动，包括叉臂210的竖直移动。例如，叉臂提升和缓冲系统260可用于在船舶205被推或拉至系泊支撑结构100以进行连接时升高、降低和保持叉臂210就位，以及用于在从系泊支撑结构100分离期间支撑和提升叉臂210。在分离期间，叉臂提升和缓冲系统260可以控制或缓冲叉臂210的运动，从而允许经由缓冲缸207控制叉臂210。因此，可以从叉臂提升和缓冲系统260中消除主动升沉补偿，并且可以显著简化相关部件的总体复杂性。例如，绞盘209可以设置为自由地释放细长支撑件262，使得仅缓冲缸207就可以控制细长支撑件262。在该示例中，缓冲缸207可以在分离期间缓冲或减慢叉臂210的下降速率而不是需要具有快速阻止下降的能力，以便避免接触系泊支撑结构100的部件和/或以便避免叉臂210和/或叉臂头215由于其以过高的速度撞击水线125而损坏。

缓冲缸207可通过限制细长支撑件262可以从叉臂提升和缓冲系统260绕出或以其他方式延伸出的长度来限制叉臂件210在分离之后可以下降的距离。例如，在分离之前或之后，细长支撑件262可以与绞盘209分离并附接到缓冲缸207，或者可以防止绞盘209移动并且缓冲缸207可以对叉臂210的任何移动作出反应，从而将可从缓冲缸207延伸出来的细长支撑件262的量限制为细长支撑件262可穿过缓冲缸207布设的量。例如，细长支撑件262穿过缓冲缸207布设的量可以使得叉臂210在例如从叉臂头连接器160远端的分离位置162分离后，可朝水线125下落不超过约1米、2米、3米至约10米、20米、30米或更多。可以选择细长支撑件262的长度以防止叉臂210或叉臂头215进入水221中或允许叉臂210或叉臂头215进入水221中。可以选择叉臂210和叉臂头215的总长度以及水线125与压载箱230之间的距离以防止叉臂210或叉臂头215进入水221中，而不管细长支撑件262从缓冲缸207延伸出的长度如何。在叉臂通过重力朝水线125下落的同时，绞盘209可以被允许自由地释放细长支撑件262并且缓冲缸207可以缓冲叉臂210的运动。绞盘209可以在叉臂210已分离之前或之后单独地连接至叉臂210，并且绞盘209可以提升叉臂210以用于装载、驶离和运输或用于重新连接。

压载箱回拉绞盘系统270可用于保持和控制压载箱230的移动，包括在连接时、分离期间和储存运送期间的压载箱230的水平移动。压载箱回拉绞盘系统270可用于影响压载箱230和叉臂210的偏航角。例如，在分离连接期间，叉臂提升和缓冲系统260和压载箱回拉绞盘系统270可以一起用于提升、降低、回拉、保持、缓冲、被动支撑和/或以其他方式控制叉臂210，从而防止叉臂210与系泊支撑结构100碰撞并对其自身或塔架或两者造成物理损坏。压载箱回拉绞盘系统270可用于在分离和连接期间操纵和控制压载箱的移动。在某些实施例中，在连接或分离期间不使用压载箱回拉绞盘系统270。

仍然参见图2，叉臂210可以是具有足够强度以将船舶205连接至海上结构的任何细长结构。例如，叉臂210可以由一个或多个管状构件或支腿(图4中所示的411、412)形成。每个管状构件可以具有圆形、方形或其他多边形横截面形状。在某些实施例中，叉臂210可以具有在平面图中以“V”形布置的两个支腿，其一端连接至压载箱230而另一端连接至叉臂头215。

叉臂头215可以是锥形联接器，其可以在其中(如图所示)、穿过其、在其周围、或它们的组合接纳叉臂头连接器160。叉臂头连接器160可以是锥形联接器，其可以在其周围(如图所示)、在其中、穿过其、或它们的组合接纳叉臂头215。换言之，叉臂头215和叉臂头连接器160可以是互补的连接器，它们可以相互作用以至少在它们之间形成机械连接。叉臂头215和叉臂头连接器160二者都可以具有锥形或截头圆锥形表面：叉臂头215的内表面或外表面(母接头或公接头)以及叉臂头连接器160的外表面或内表面(公接头或母接头)。这些互补的锥形表面可以提供滑动表面以有利于和引导叉臂头215与叉臂头连接器160之间的连接。可以在叉臂头215中形成孔口并且该孔口可以在叉臂头连接器160的部分上滑动以用于叉臂头215与叉臂头连接器160之间的连接。可以在叉臂头连接器160中形成孔口并且该孔口可以在叉臂头215的部分上滑动以在它们之间进行连接。应当理解，叉臂头215和叉臂头连接器160可以具有任何所需的配置，锥形仅是一个示例。

当连接时，压载箱230、延伸臂240和叉臂210可以在正视图中形成有点“L”形的框架。如以下更详细解释的，压载箱230、延伸臂240和叉臂210可提供用于将船舶205系泊到系泊支撑结构100的恢复力。

船舶支撑结构250可以是用于支撑叉臂210、压载箱230和延伸臂240的高塔或其他框架结构。船舶支撑结构250可包括大致垂直的区段253和大致水平的区段255。大致水平的区段255可以悬挑在船舶205的一侧(包括船首或船尾)上方。大体水平的区段255可以延伸超出船205的侧面并且可以帮助支撑压载箱230、延伸臂240和叉臂210的重量。

压载箱230可以是能够容纳水、高密度混凝土块或其他压载物的任何容器、筒等。压载箱230可以连接至叉臂210和/或延伸臂240。压载箱230可经由一个或多个延伸臂240连接至船舶支撑结构250。因此，压载箱230可以被配置为或适于相对于船舶支撑结构240前后移动和/或上下移动。压载箱230可以被配置为或适于在船舶支撑结构250下方前后移动和/或上下移动。当船舶205在海上移动时，压载箱230可充当平衡装置或恢复力。

延伸臂240可经由一个或多个上部U形接头242在大致水平区段255上连接至船舶支撑结构200。延伸臂240也可以使用一个或多个下部U形接头244连接至压载箱230。延伸臂240可以包括一个或多个机械连接在一起的接合区段。延伸臂240可以各自是或包括刚性管、导管、连杆、链条、金属线、其组合等。船舶支撑结构250通过经由延伸臂240连接，可以悬挂压载箱230。U形接头242、244作为一种可以使用的联接器提供，然而，同样可以使用允许其连接物之间的角运动的任何类型的联接器。

所谓“船舶”可以指任何类型的浮动结构，包括但不限于油轮、船艇、轮船、FSO、FPSO等。本领域技术人员应当理解，叉臂系泊系统200可以安装或以其他方式设置在改装船舶以及新建船舶上。

图3描绘了根据一个或多个实施例，示例性系泊支撑结构100在叉臂210已经从设置在系泊支撑结构100上的叉臂头连接器160分离之后的示意图，并且叉臂210还包括浮箱315。由于各种原因，例如由于操作的完成或停止，或导致安全问题的极端环境条件，船舶205可能需要从系泊支撑结构100分离。在一些实施例中，为了使船舶205从系泊支撑结构100分离，在叉臂头215分离之前或之后，可以啮合船舶205的推进系统/发动机，例如使用船尾推力。该推力可以由推进系统/发动机提供，或者通过使用一种或多种外部干预，单独使用或与船舶的推进系统发动机结合使用来提供，诸如通过一艘或多艘拖船、船艇、轮船或其他船舶。推力可以产生远离系泊支撑结构100的张力并且应该足以克服作用在船舶205上的任何水流力或波浪力。可以在施加船舶推力之前或之后分离一根或多根软管或流动管线和/或电缆。在其他实施例中，为了使船舶205从系泊支撑结构100分离，可使船舶205的推进系统/发动机脱离，使得在叉臂头215从叉臂头连接器160分离期间不产生推力。因此，在一些实施例中，船舶205和/或外部干预可以被配置为当叉臂头215从叉臂头连接器160分离时不施加任何推力来促使船舶远离系泊支撑结构100。在其他实施例中，船舶205和/或外部干预可被配置为在叉臂头215从叉臂头连接器160分离时施加推力以促使船舶远离系泊支撑结构100。

在叉臂头215从叉臂头连接器160分离之前或之后施加推力以促使船舶205远离系泊支撑结构100，船舶205可从系泊支撑结构100移开。远离系泊支撑结构100的运动可以使叉臂头215从叉臂头连接器160分离。将在下文进一步说明，叉臂头215可以从叉臂头连接器160下落而不会逆转推力。在这些实施例中，叉臂头215可以从叉臂头连接器160下落而不接触系泊支撑结构100。缓冲缸207可以控制叉臂210的运动而无需主动控制系统。可选地，假若叉臂210或者叉臂头215和部分叉臂210进入水221中，浮箱315可以在靠近叉臂210的远端和/或叉臂头215处连接至叉臂210以支持叉臂210的至少一部分和/或叉臂头215的浮动。浮箱315的连接方式和尺寸可以防止叉臂210和/或叉臂头215进入水221中。

在分离操作期间，可以利用压载箱回拉绞盘系统270的能力来减少或抑制压载箱130(以及因此叉臂头215)的前后移动(或水平移动)。利用弹簧线绞盘系统375的能力可以进一步减少或抑制压载箱230的左右移动。与可位于叉臂210上方的叉臂提升和缓冲系统260、位于压载箱230侧面或接近侧面的压载箱回拉绞盘系统270结合工作，并且可选地与弹簧线绞盘系统375结合工作，示例组合可以有效且可靠地控制叉臂210，这可以显著降低叉臂210和/或叉臂头215与系泊支撑结构200或船舶205撞击或以其他方式接触的风险。在叉臂头215从叉臂头连接器160分离之前或之后施加推力以促使船舶205远离系泊支撑结构100也可以降低与叉臂头210和/或叉臂头215碰撞或以其他方式接触系泊支撑结构200或船舶205的风险。该操作在相对恶劣的条件下特别有用，这些恶劣条件使得在船舶205与系泊支撑结构100、和/或叉臂210或叉臂头215与系泊支撑结构100之间存在碰撞的真正危险。

仍然参见图3，在一些实施例中，可以利用第二绞盘系统或拉入绞盘系统380来促进叉臂头215和叉臂头连接器162之间的连接。拉入绞盘系统380可通过提供从拉入绞盘系统380穿过叉臂210到系泊支撑结构100的拉入线绳382来将船舶205拉向系泊支撑结构100。拉入绞盘系统380和拉入线绳382可以为叉臂210与系泊支撑结构100的结构连接提供引导。在叉臂头215和叉臂头连接器160连接之后，拉入线绳382可以从系泊支撑结构100分离，并存放在叉臂210或叉臂系泊系统200的其他地方上或沿这些地方存放。因此，在分离之前和/或之后，拉入线绳382可以但不需要设置在叉臂头215和叉臂头连接器160之间。拉入线绳382可以是任何绳索、缆索、链条、金属线等，以及它们的任何组合。与绞盘系统270类似，拉入绞盘系统380可以是或可以包括专用液压动力单元以及一个或多个绞盘、控制装置、补偿缸、滑轮、蓄能器和/或油冷却器的任何组合，以提供快速且可靠的响应时间。

图4描绘了根据一个或多个实施例，图3所示的叉臂头连接器160在连接至叉臂头215之前或从叉臂头215分离之后的放大透视图。叉臂头连接器160可以连接至支杆145并且支杆145可以连接至纵摇轴承147，纵摇轴承147可以包括允许相对于转台260枢转移动的一个或多个接头或连接器。纵摇轴承147可以包括安装有耳轴的连接器475，该连接器可以从耳轴壳体477向外延伸。支杆145可以连接至或包括安装有耳轴的连接器475。一个或多个液压或气压缸和/或臂149可以帮助移动支杆145和叉臂头连接器160以促进与叉臂头215的连接。支腿411、412可以连接至叉臂头215。可以通过焊接、螺栓连接、成型、机加工、锻造、砂铸等或其组合来实现连接。

为了便于这种连接，叉臂头连接器160可以是可接纳叉臂头160的接收器。一个或多个孔口420(示出了一个)可以穿透叉臂头连接器160的至少一部分形成并且一个或多个孔口430(示出了一个)可以穿透叉臂头215的至少一部分形成。当叉臂头连接器160和叉臂头215结合在一起时，孔口420、430可以对齐，使得轴或机械锁(图5中所示的510)可以穿过孔口420、430插入，以机械地连接叉臂头连接器160和叉臂头215。合适的机械锁可以是或可以包括过盈套筒锁，例如由宾夕法尼亚州约克市(York，Pa.)的威尔曼动力学加工与装配股份有限公司(Wellman Dynamics Machining and Assembly Inc)制造的BEAR-

图5描绘了根据一个或多个实施例，另一示例性叉臂头215和叉臂头连接器160在彼此连接之后的放大透视图。如上所述，支杆145可以是实心的，如参照图4所描绘的，或者可包括两个或更多个互连的管状构件501、502(示出了两个)，如参照图5所描绘的。互连的管状构件501可以在管状构件502上方或内部，朝向转台130向内叠缩成收缩配置，如图5所示，随后向外伸出至支杆145的全长。

可通过使用机械销、液压装置、气动装置或其组合来维持支杆145的收缩配置。支杆145的伸缩套叠可以为支杆145提供可变长度。支杆145的可变长度可以允许船舶205在操作期间更靠近系泊支撑结构100。在分离操作期间，支杆145可以伸出至其全长，从而允许分离而无叉臂头215接触系泊支撑结构100的风险。

支杆145的伸缩套叠动作和伸展配置可以以各种方式控制和维持。例如，诸如制动器或机械锁之类的机械、液压和/或气动机构可以结合到支杆145中以将支杆145保持在一种或多种长度。在一些实施例中，支杆145可以是能够伸展和回缩的液压活塞和液压缸。因此，支杆145的长度可以是可调节的，使得在叉臂头215与叉臂头连接器160的连接和/或分离期间连接位置可以在第一位置，并且在叉臂头215与叉臂头连接器160的连接和/或分离之后连接位置可以在第二位置，其中第二位置可以比第一位置更靠近系泊支撑结构100。在一些实施例中，第一位置与第二位置之间的距离可以是约0.5m、约1m、约1.5m、约2m、约2.5m、或约3m至约3.5m、约4m、约4.5m、约5m或更多。在一些实施例中，在从系泊支撑结构100分离之前以及在分离过程期间，可以通过使用来自船舶205的船尾推力来维持支杆145的伸展配置。

图6描绘了根据一个或多个实施例，具有成角度的叉臂头连接器680的说明性系泊支撑结构100的示意图。成角度的叉臂头连接器680可以是或可以包括锥形联接器，该锥形联接器可以在其周围、在其中(如图所示)、穿过其或其组合接纳叉臂头215。在成角度的叉臂头连接器680的远端的至少一部分上形成的表面684可以以一定角度α以向下的方向，或以其他方式朝向水线125但不一定平行于水线125取向，该角度不垂直于穿过支杆145的中心并沿着其长度而限定的中心线681。穿过成角度的叉臂头连接器680的纵向中心线682可以以向下的方向或以其他方式朝向水线125但不一定垂直于水线125，以角度α取向，与支杆145的纵向中心线681不共线。穿过成角度的叉臂头连接器680的纵向中心线682可以不与支杆145的纵向中心线681共线以一定角度取向，并且从叉臂头连接器680的远端延伸的纵向中心线682可以以向下的方向取向。

孔口615可形成在叉臂头215内，用于接纳成角度的叉臂头连接器680的至少一部分。孔口615可相对于沿叉臂210的长度的中心线601以大于零度的角度向上取向，以将孔口615与成角度的叉臂头连接器680对准以进行连接。成角度的叉臂头连接器680可以具有圆锥形或截头圆锥形表面：成角度的叉臂头连接器680的外表面或内表面(公接头或母接头)。这些锥形表面可以提供滑动表面以促进和引导叉臂头215与成角度的叉臂头连接器680之间的连接。应当理解，叉臂头215和叉臂头连接器680可以具有任何所需的配置，锥形仅是一个示例。

图7描绘了根据一个或多个实施例的，描绘图6所示的成角度的叉臂头连接器680在从叉臂头215分离之后或在连接至叉臂头215之前的放大透视图的示例性示意图。成角度的叉臂头连接器680的向下取向可以在制造期间固定。成角度的叉臂头连接器680的向下取向可以在与叉臂头215连接之前选择和设置。例如，支杆145与成角度的叉臂头连接器680之间的连接可以是或者可以包括可以旋转然后锁定在特定角度的轴承。该轴承可以允许成角度的叉臂头连接器680绕支杆145的远端旋转。一旦达到所需的取向，就可以通过固定轴承来固定取向，使得其不可再旋转。成角度的叉臂头连接器680可以经由球窝接头、一个或多个孔眼、一个或多个轴承或其组合连接至支杆145，使得可以在现场选择所需的取向并固定。本领域技术人员应当容易地理解，存在许多其他方式来将成角度的叉臂头连接器680连接至支杆145而不超出本文实施例的范畴。

可以在制造期间选择和固定设置孔口615的中心线704与支腿412的中心线601之间的角度β。例如，支腿411、412可以通过焊接、螺栓连接或其他连接手段固定在连接位置701，使得在叉臂210制造过程中设定角度β。可以在现场选择并在与成角度的叉臂头连接器680连接之前设置角度β。例如，连接位置701可以是或可以包括在叉臂头215与支腿411、412之间连接的轴承，该轴承可以旋转然后锁定在特定角度。该轴承可以允许叉臂头215绕连接位置701旋转以选择角度β。一旦达到角度β，就可以通过固定轴承来固定角度β，使其不可再转动。至少参考图5和/或图10和图11，叉臂头215和成角度的叉臂头连接器680之间的连接和分离可以如本文所述来实现。

图8描绘了根据一个或多个实施例的具有多叉臂头连接器880、881和多叉臂头815、186的示例性系泊支撑结构100的示意图。多叉臂头系泊系统810可以包括在叉臂210上的两个或更多个叉臂头(示出了两个)815、816以及连接至叉臂头连接器框架820的两个或更多个互补的连接器，即叉臂头连接器(示出了两个)880、881。叉臂头815、816和叉臂头连接器880、881在设计和功能上可以分别类似于图2、图3和图6中的叉臂头160和680以及分别类似于在图2、图3和图6中的叉臂头连接器215。例如，孔口872、873可以形成在叉臂头连接器880、881中，使得叉臂头连接器880、881可以在叉臂头815、816的部分上滑动，用于叉臂头连接器880、881与叉臂头815、816之间的连接。同样，叉臂头815、816和叉臂头连接器881、881也可以具有任何期望的配置，其中锥形是一个示例。

如图所示，叉臂头连接器880、881可以是成角度的叉臂头连接器，参考图6和图7，并且叉臂头815、816可以配置为互补角度以与叉臂头连接器880、881连接。再次参考图8，叉臂210可以包括两个或更多个支腿411、412，其一端连接至压载箱230，而另一端连接到横向构件818。在某些实施例中，支腿411、412、压载箱230和横向构件818一起可以在平面图中形成梯形，或者任何形状，并且可以支撑两个或更多个叉臂头815、816。梯形形状可以控制压载箱230的左右移动而无需弹簧线，参考图2并且如下面参考图9进一步说明的。

再次参考图8，叉臂头连接器框架820可以连接至转台130并且可以支撑两个或更多个叉臂头连接器880、881。一个或多个支撑构件150可以连接至叉臂头连接器框架820且可以支撑叉臂头连接器框架820，并且可以配置为或适于将叉臂头连接器框架820保持在相对于柱120的特定角度或改变该角度。叉臂头连接器框架820可具有三个或更多个支腿821、822、823(示出了三个)，在平面图中布置成“V”形(如图所示)或任何形状，以支撑两个或更多个叉臂头连接器880、881。叉臂头连接器880、881可以连接至叉臂头连接器框架820。在其他实施例中，每个叉臂头连接器880、881可以连接至单独的支杆(类似于参考图4和图7的支杆145)，并且每根支杆可以连接至转台130并且由一个或多个支撑构件150独立地支撑。

图9描绘了根据一个或多个实施例，图2所示船舶的船首的示意性平面图，其描绘了可用于控制压载箱230的移动的多个绞盘的示例性布置方式。例如，弹簧线绞盘系统375可以与压载箱回拉绞盘系统270结合使用，以使用两个或更多个细长支撑件或两个或更多个第三细长支撑件(弹簧线)976来控制压载箱230的移动。第三细长支撑件976可以是金属线、绳索、缆索、链条等，以及它们的任何组合等。特别地，压载箱回拉绞盘系统270可用于主要控制压载箱230的前后移动(例如，移向船舶结构905或从船舶结构905移开)，而弹簧线绞盘系统375可用于主要控制压载箱230的左右移动。类似于其他绞盘系统270、380，弹簧线绞盘系统375可以是或可以包括专用液压动力单元以及一个或多个绞盘、控制装置、补偿缸、蓄能器和冷却器的任何组合，以提供快速且可靠的响应时间。示出了两个水平缸910和滑轮920，并且其被配置为与回拉绞盘270和弹簧线绞盘375一前一后地或串联地工作，以用于控制压载箱230的移动。

图10描绘了根据一个或多个实施例，叉臂头215和叉臂头连接器160在连接之前的示例性版本的工作内部部件的部分横截面图。叉臂头215和叉臂头连接器160形成可分离的叉臂头组件。合适的可分离叉臂头组件可以包括美国专利No.9,650,110中公开的叉臂头组件。叉臂头连接器160可以布置和设计成与叉臂头215配合。叉臂头215和叉臂头连接器160二者都可以具有圆锥形或截头圆锥形表面：叉臂头215(母接头)的内表面650和叉臂头连接器160(公接头)的外表面655。

图11描绘了根据一个或多个实施例，图10所示工作内部部件在连接后的部分横截面图。参考图10和图11，液压和/或气动连接组件705可以安装或以其他方式设置在叉臂头连接器160内。液压连接组件705可以包括壳体710，壳体710具有穿过其中而形成的孔715。壳体710可以具有面向外的肩部720和形成在其上的延伸部或突出部722。一个或多个间隔开的指状件或夹头区段740可以围绕壳体710设置在肩部720和突出部722之间。面向外的肩部720可以与指状件740相邻并与之接触。

可围绕壳体710设置可移动套筒730。可移动套筒730可以在一端具有向内指向的凸缘732并且在相对端具有带734。带734可邻近并配置为接触一个或多个指状件740。套筒730在第一方向(朝向船舶205)的线性运动允许指状件740旋转或枢转至关闭或锁定位置，并且套筒730在相反的第二方向(朝向塔200)的线性运动允许指状件740围绕壳体710的外表面旋转或枢转至打开或解锁位置。

一个或多个液压和/或气压缸或致动器750可用于使套筒730围绕壳体710的外表面移动，从而允许指状件740旋转或枢转打开和关闭。该一个或更多个致动器750可以被定位在可移动套筒730的向内指向的凸缘732与静止壳体710的面向外的肩部720之间并且被连接至可移动套筒730的向内指向的凸缘732与静止壳体710的面向外的肩部720。当使用不止一个致动器750时，致动器750可以由单个控制器控制以提供套筒730的同时操作和移动。致动器750可由蓄能器和遥测控制阀从系泊支撑结构100致动。蓄能器和遥测控制阀是本领域技术人员已知的。

仍然参考图10和图11，叉臂头215可以包括配合毂760，用于接纳并连接至叉臂头连接器160的液压连接组件705。环形适配器或构件761可以设置在叉臂头215上并且可以用于安装配合毂760。配合毂760也可以是具有穿过其中而形成的孔762的环形构件。配合毂760可包括凹入区段或接收器765，其尺寸和形状可被设计成接纳组件壳体710上的突出部722。配合毂760还可以包括有凹口的或有轮廓的外表面770。成型外表面770可被配置为接合并保持可设置在指状件740上的类似波状的轮廓，使得当指状件740旋转或枢转至它们的锁定或关闭位置时，位于指状件740上的成形的轮廓和配合毂760的外表面770彼此配合地接合，如图8所示。

参照图10，如图所示，致动器750已使可移动套筒730在第一方向上朝向船舶205移动，从而推动指状件740向内(朝向壳体710的外表面)旋转或枢转，使得连接器270上的指状件740接合配合毂760的凹入轮廓770。在该关闭位置，指状件740大致平行于壳体710的孔715并且与配合毂760上的有轮廓的外表面770重叠，从而在它们之间形成锁定和钥匙接合。此外，在该关闭位置，壳体710上的突出部722可以位于配合毂760的接收器765内。因此，叉臂头连接器160可以与叉臂头215完全接合并且船舶205可以牢固地系泊到系泊支撑结构100。当接合时，叉臂头215不能独立于叉臂头连接器160移动或旋转。

本领域技术人员应当容易理解，如本文所提供的液压连接组件705和配合毂760允许在负载下快速分离并且可以在海上恶劣条件下执行。还应该容易理解的是，叉臂头215和叉臂头连接器160的工作内部和表面可以切换。

一种用于在海上使系泊的船舶从塔式结构分离的方法可以包括：(可选地，步骤1210)使所述叉臂头和所述叉臂头连接器之间的分离位置取向，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分开时，所述叉臂头可通过重力从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构；(可选地，步骤1220)向所述船舶施加远离所述系泊支撑结构的船尾推力；(步骤1225)使所述叉臂头从所述叉臂头连接器释放，其中所述叉臂头连接至叉臂，所述叉臂连接至所述压载箱，并且所述压载箱经由一个或多个延伸臂连接至设置在所述船舶上的船舶支撑结构；(可选地，步骤1230)使用位于所述船舶支撑结构上或固定到所述船舶支撑结构上的叉臂提升和缓冲系统或缓冲缸来控制叉臂的竖直移动；(可选地，步骤1240)使用位于所述船舶上的第一绞盘系统控制所述压载箱的前后移动(或水平移动)。

用于在海上使系泊的船舶从塔式结构分离的另一方法可以包括：(步骤1310)使叉臂头和连接至系泊支撑结构的叉臂头连接器之间的分离位置取向，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分开时，所述叉臂头通过重力从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构，其中：所述叉臂头连接至所述叉臂，所述叉臂连接至压载箱，并且所述压载箱连接至所述船舶；并且所述浮动船泊包括：设置在所述船舶上的船舶支撑结构、一个或多个悬垂于所述船舶支撑结构上的延伸臂；连接至所述一个或多个延伸臂的压载箱，所述压载箱被配置为或适于在所述支撑结构下方前后移动；位于所述支撑结构上的叉臂提升和缓冲系统或缓冲缸，所述叉臂提升和缓冲系统或缓冲缸经由一个或多个第一细长支撑件在靠近所述叉臂的远端处连接至所述叉臂；以及经由一个或多个第二细长支撑件连接至所述压载箱的压载箱回拉绞盘系统；(步骤1320)使所述叉臂头从所述叉臂头连接器释放；(可选地，步骤1325)向所述船舶施加远离塔式结构的船尾推力；(步骤1330)使用所述缓冲缸控制所述叉臂的竖直移动；以及(步骤1340)使用所述压载箱回拉绞盘系统控制所述压载箱的前后移动(或水平移动)；(可选地，步骤1350)使用弹簧线绞盘系统控制所述压载箱的左右移动。

本公开还涉及以下编号的实施例中的任何一项或多项：

1.一种系泊支撑结构，其包括：基座结构；设置在所述基座结构上的支撑柱；设置在所述支撑柱上的转台，其中所述转台可至少部分地绕所述支撑柱旋转；设置在所述转台上方的锚固位置；以第一端连接至所述转台的纵摇轴承；以第一端连接至所述纵摇轴承的第二端并从所述转台伸出的至少一根支杆；从所述锚固位置延伸并附接到所述至少一根支杆的支撑构件，其中所述支撑构件被配置为与所述至少一根支杆和所述转台一起旋转；以及连接至所述至少一根支杆的第二端的叉臂头连接器，其中所述至少一个叉臂头连接器的远端提供分离位置，使得当叉臂头从所述至少一个叉臂头连接器分离时，所述叉臂头从所述至少一个叉臂头连接器分开而不接触所述系泊支撑结构。

2.段落1的系泊支撑结构，其中所述叉臂头通过重力从所述至少一个叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构。

3.段落1或2的系泊支撑结构，其中所述分离位置在位于所述至少一根支杆下方的甲板的外缘之外。

4.段落1至3的系泊支撑结构，其中所述支撑构件可以改变所述至少一根支杆从所述转台延伸的角度。

5.段落1至4的系泊支撑结构，其中穿过所述至少一个叉臂头连接器的纵向中心线以不平行于所述至少一根支杆的纵向中心线的角度取向，并且其中从所述至少一个叉臂头连接器的远端延伸的纵向中心线以向下的方向取向。

6.段落1至5的系泊支撑结构，其中所述至少一个叉臂头连接器是锥形联接器。

7.段落1至6的系泊支撑结构，其中所述至少一个叉臂头连接器包括第一叉臂头连接器和第二叉臂头连接器；其中所述至少一根支杆包括第一支杆和第二支杆；并且其中所述第一叉臂头连接器连接至所述第一支杆而所述第二叉臂头连接器连接至所述第二支杆。

8.一种系泊支撑结构，其包括：基座结构；设置在所述基座结构上的支撑柱；设置在所述支撑柱上的转台，其中所述转台可至少部分地绕所述支撑柱旋转；设置在所述转台上方的锚固位置；在第一端连接至所述转台并从所述转台伸出的叉臂头连接器框架；从所述锚固位置延伸并附接到所述叉臂头连接器框架的支撑构件，其中所述支撑构件被配置为与所述叉臂头连接器框架和所述转台一起旋转；连接至所述叉臂头连接器框架的第二端的第一叉臂头连接器；以及连接至所述叉臂头连接器框架的所述第二端的第二叉臂头连接器，其中所述第一和第二叉臂头连接器的远端提供分离位置，使得当第一和第二叉臂头从所述第一和第二叉臂头连接器分离时，所述第一和第二叉臂头通过重力从所述第一和第二叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构。

9.段落8的系泊支撑结构，其中所述分离位置在位于所述支杆下方的甲板的外缘之外。

10.段落8或9的系泊支撑结构，其中所述支撑构件可以改变所述叉臂头连接器框架从所述转台延伸的角度。

11.段落8至10的系泊支撑结构，其中穿过所述第一叉臂头连接器的第一纵向中心线和穿过所述第二叉臂头连接器的第二纵向中心线各自从它们的远端以向下的方向延伸。

12.段落8至11的系泊支撑结构，其中所述第一和第二叉臂头连接器是锥形联接器。

13.一种系泊系统，其包括：系泊支撑结构，其包括：基座结构；设置在所述基座结构上的支撑柱；设置在所述支撑柱上的转台，其中所述转台被配置为至少部分地围绕所述支撑柱旋转；设置在所述转台上方的锚固位置；在第一端连接至所述转台并从所述转台伸出的支杆；从所述锚固位置延伸并附接到所述支杆的支撑构件，其中所述支撑构件被配置为与所述支杆和所述转台一起旋转；以及连接至所述支杆的第二端的叉臂头连接器；设置在船舶上的船舶支撑结构；悬垂于所述船舶支撑结构上的至少一个延伸臂；连接至所述至少一个延伸臂的压载箱，所述压载箱被配置为在所述船舶支撑结构下方前后移动，从所述压载箱延伸并在第一端连接至所述压载箱的叉臂，其中所述叉臂包括设置在其第二端上的叉臂头，其中所述叉臂头与叉臂头连接器可分离地接合；以及包括一个或多个细长支撑件的至少一个缓冲缸，其中所述至少一个缓冲缸设置在所述船舶支撑结构上，并且其中所述一个或多个细长支撑件穿过所述至少一个缓冲缸的至少一部分布设并且连接至所述叉臂以在分离期间控制所述叉臂的下落，其中所述叉臂头连接器的远端提供分离位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头通过重力从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构。

14.段落13的用于系泊船舶的系统，其还包括浮箱，所述浮箱在靠近所述叉臂的第二端处连接至所述叉臂。

15.段落13或14的系统，其还包括：设置在所述船舶上的压载箱回拉绞盘系统，所述压载箱回拉绞盘系统包括一个或多个绞盘细长支撑件，其中所述一个或多个绞盘细长支撑件连接至所述压载箱以控制所述压载箱的前后移动。

16.一种叉臂系泊系统，其包括：设置在船舶上的船舶支撑结构；悬垂于所述船舶支撑结构上的至少一个延伸臂；连接至所述至少一个延伸臂的压载箱，所述压载箱被配置为在所述船舶支撑结构下方前后移动，从所述压载箱延伸并在第一端连接至所述压载箱的叉臂，其中所述叉臂包括设置在其第二端上的叉臂头，其中所述叉臂头与叉臂头连接器可分离地接合；以及包括一个或多个第一细长支撑件的至少一个缓冲缸，其中所述至少一个缓冲缸设置在所述船舶支撑结构上，并且其中所述一个或多个第一细长支撑件穿过所述至少一个缓冲缸的至少一部分布设并连接至所述叉臂以在分离期间控制所述叉臂的下落。

17.段落16的用于系泊船舶的系统，其还包括浮箱，所述浮箱在靠近所述叉臂第二端之处连接至所述叉臂。

18.段落16或17的系统，其还包括：设置在所述船舶上的压载箱回拉绞盘系统，所述压载箱回拉绞盘系统包括一个或多个第二细长支撑件，其中所述一个或多个第二细长支撑件连接至所述压载箱以控制所述压载箱的前后移动。

19.一种用于在海上使系泊到系泊支撑结构的浮动船舶分离的方法，其包括：使叉臂头从叉臂头连接器分离，其中：所述系泊支撑结构包括：基座结构；设置在所述基座结构上的支撑柱；设置在所述支撑柱上的转台，其中所述转台被配置为至少部分地围绕所述支撑柱旋转；设置在所述转台上方的锚固位置；在第一端连接至所述转台并从所述转台伸出的支杆；从所述锚固位置延伸并附接到所述支杆的支撑构件，其中所述支撑构件被配置为与所述支杆和所述转台一起旋转；以及连接至所述支杆的第二端的叉臂头连接器，其中所述叉臂头连接器的远端提供分离位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头从所述叉臂头连接器分开而不接触所述系泊支撑结构；以及使用位于设置在船舶上的船舶支撑结构上的至少一个缓冲缸来控制叉臂的竖直移动，其中所述叉臂头连接至所述叉臂，所述叉臂连接至压载箱，并且所述压载箱经由至少一个延伸臂连接至所述船舶。

20.段落19的方法，其还包括在所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，向所述船舶施加远离所述系泊支撑结构的船首推力。

21.段落19或20的方法，其还包括利用压载箱回拉绞盘系统控制压载箱的前后移动，其中：所述船舶支撑结构的一部分悬挑在所述船舶的一侧上方；至少一个延伸臂悬垂于所述船舶支撑结构上；所述压载箱连接至所述至少一个延伸臂和所述压载箱回拉绞盘系统；并且所述叉臂从所述压载箱延伸并在所述叉臂的第一端连接至所述压载箱，并且所述叉臂头连接至所述叉臂的第二端。

22.段落19至21的方法，其中浮箱连接至所述叉臂。

23.段落19至22的方法，其中所述至少一个缓冲缸固定到所述船舶支撑结构。

24.段落19至23的方法，其中使所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离包括释放液压缸中的压力以使所述叉臂头和所述叉臂头连接器之间的夹头连接分离。

25.段落19至24的方法，其中所述叉臂头连接器包括配合毂，所述配合毂具有凹陷部和设置在其外表面上的凹口轮廓，所述毂是具有穿过其中而形成的孔的环形构件。

26.一种系泊系统，其包括：系泊支撑结构，其包括：基座结构；设置在所述基座结构上的转台，其中所述转台被配置为至少部分地绕所述基座结构旋转；从所述转台延伸并在第一端连接至所述转台的支杆并且第二端从所述转台伸出，其中所述支杆包括设置在其第二端上的叉臂头连接器；以及设置在漂浮于水体表面上的船舶上的船舶支撑结构；悬垂于所述船舶支撑结构上的至少一个延伸臂；连接至所述至少一个延伸臂的压载箱，所述压载箱被配置为在所述船舶支撑结构下方前后移动，从所述压载箱延伸并在第一端连接至所述压载箱的叉臂，其中所述叉臂包括设置在其第二端上的叉臂头，其中所述叉臂头与所述叉臂头连接器可分离地接合，其中所述支杆的长度被配置为提供所述叉臂头与所述叉臂头连接器之间的连接位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头朝向水体表面从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支架结构；以及在第一端连接至所述船舶支撑结构并且在第二端连接至所述叉臂的第一细长支撑件，其中所述细长支撑件被配置为在所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时支撑所述叉臂。

27.段落26的系统，其还包括锚固位置和支撑构件，所述锚固位置设置在所述系泊支撑结构上处于所述转台上方并且被配置为随所述转台旋转，所述支撑构件在第一端连接至所述锚固位置并且在第二端连接至所述支杆，其中所述支撑构件被配置为在所述叉臂从所述叉臂头连接器分离时支撑所述支杆。

28.段落26或27的系统，其还包括被配置为在所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时支撑所述支杆的液压缸。

29.段落26至28中任一者的系统，其还包括设置在所述船舶上的缓冲缸，其中所述第一细长支撑件绕所述缓冲缸的至少一部分布设，并且其中所述缓冲缸被配置为在所述叉臂头朝向水体表面从所述叉臂头连接器下落时减小所述细长支撑件上的张力负荷。

30.段落26至29中任一者的系统，其还包括设置在所述船舶上的缓冲缸，其中所述第一细长支撑件绕所述缓冲缸的至少一部分布设，并且其中所述缓冲缸被配置为通过经由所述第一细长支撑件向所述叉臂施加张力来减缓叉臂头朝向水体表面的下落。

31.段落26至30中任一者的系统，其还包括设置在所述船舶上的压载箱回拉绞盘系统，所述压载箱回拉绞盘系统包括第二细长支撑件，其中所述第二细长支撑件连接至所述压载箱并被配置为以朝向所述船舶的方向在所述压载箱上施加张力。

32.段落26至31中任一者的系统，其中穿过所述叉臂头连接器的纵向中心线以不与所述支杆的纵向中心线共线的角度取向，并且其中从所述叉臂头连接器的远端延伸的所述纵向中心线是以向下的方向取向。

33.段落26至32中任一者所述的系统，其还包括设置在所述船舶上的弹簧线绞盘系统，所述弹簧线绞盘系统包括至少两个第三细长支撑件，其中每个第三细长支撑件的第一端连接至所述船舶并且每个第三细长支撑件的第二端连接至所述压载箱，并且其中所述弹簧线绞盘系统被配置为抑制所述压载箱的左右移动。

34.段落26至33中任一者所述的系统，其中所述支杆包括第一支杆和第二支杆，其中所述叉臂头连接器包括分别设置在所述第一和第二支杆的第二端上的第一叉臂头连接器和第二叉臂头连接器，其中所述叉臂包括第一叉臂头和第二叉臂头，每个叉臂头分别与所述第一和第二叉臂头连接器可分离地接合。

35.段落26至34中任一者的系统，还包括设置在所述船舶上的缓冲缸；设置在所述船舶上的压载箱回拉绞盘系统；以及设置在所述船舶上的弹簧线绞盘系统，其中：所述第一细长支撑件绕所述缓冲缸的至少一部分布设，并且其中所述缓冲缸被配置为通过经由所述第一细长支撑件向所述叉臂施加张力来减缓所述叉臂头朝向水体表面的下落，所述压载箱回拉绞盘系统包括第二细长支撑件，其中所述第二细长支撑件连接至所述压载箱并且被配置为以朝向所述船舶的方向在所述压载箱上施加张力，并且所述弹簧线绞盘系统包括至少两个第三细长支撑件，其中每个第三细长支撑件的第一端连接至所述船舶，并且每个第三细长支撑件的第二端连接至所述压载箱，并且其中所述弹簧线绞盘系统被配置为抑制所述压载箱的左右移动。

36.段落26至35中任一者的系统，其还包括浮箱，所述浮箱在靠近所述叉臂第二端之处连接至所述叉臂。

37.段落26至36中任一者的系统，其中所述叉臂头连接器或所述第一叉臂头连接器和第二叉臂头连接器各自包括圆锥形或截头圆锥形联接器。

38.段落26至37中任一者的系统，其中所述第一细长支撑件的长度被配置为当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时允许所述叉臂下落预定距离。

39.段落38的系统，其中对所述预定距离进行选择而使得所述叉臂头不接触水体的表面。

40.段落38或39的系统，其中所述预定距离是20米或更少、10米或更少、3米或更少、或者2米或更少。

41.段落26至40中任一者的系统，其中所述支杆的长度是可调节的，使得在所述叉臂头与所述叉臂头连接器的连接和/或分离期间所述连接位置可以是在第一位置并且在所述叉臂头与所述叉臂头连接器的连接和/或分离之后所述连接位置可以是在第二位置，其中所述第二位置比所述第一位置更靠近所述系泊支撑结构。

42.一种使漂浮在水体表面上系泊到系泊支撑结构的船舶分离的方法，包括：使叉臂头从叉臂头连接器分离，其中：所述系泊支撑结构包括：基座结构、设置在所述基座结构上的转台，其中所述转台至少部分地绕所述基座结构旋转，以及从所述转台延伸并在第一端连接至所述转台并且第二端从所述转台伸出的支杆，其中所述支杆包括设置在其第二端上的所述叉臂头连接器，所述船舶包括：设置在所述船舶上的船舶支撑结构、悬垂于所述船舶支撑结构上的至少一个延伸臂、连接至所述至少一个延伸臂的压载箱，所述压载箱被配置为在所述船舶支撑结构下方前后移动，从所述压载箱延伸并在第一端连接至所述压载箱的叉臂，其中所述叉臂包括设置在其第二端上的所述叉臂头，以及在第一端连接至所述船舶支撑结构并在第二端连接至所述叉臂的第一细长支撑件；并且所述支杆的长度提供所述叉臂头与所述叉臂头连接器之间的连接位置，使得当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述叉臂头朝向水体表面从所述叉臂头连接器下落而不接触所述系泊支撑结构；以及操纵所述船舶远离所述系泊支撑结构。

43.段落42的方法，其还包括，在所述叉臂头朝向水体表面下落时用所述第一细长支撑件支撑所述叉臂。

44.段落42或43的方法，其中：缓冲缸设置在所述船舶上，所述第一细长支撑件绕所述缓冲缸的至少一部分布设，并且所述缓冲缸通过经由所述第一细长支撑件向所述叉臂施加张力来减缓叉臂头朝向水体表面的下落。

45.段落42至44中任一者的方法，其还包括通过用压载箱回拉绞盘系统将所述压载箱朝所述船舶牵拉来防止所述压载箱从所述船舶远离，其中所述压载箱经由第二细长支撑件连接至所述压载箱回拉绞盘系统。

46.段落42至45中任一者的方法，其中在使所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离的步骤期间，不施加推力来推动所述船舶远离所述系泊支撑结构。

47.段落42至46中任一者的方法，其中在使所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离的步骤期间，施加推力来推动所述船舶远离所述系泊支撑结构。

48.段落42至47中任一者的方法，其中浮箱在靠近所述叉臂第二端之处连接至所述叉臂。

49.段落42至48中任一者的方法，其中所述系泊支撑结构包括设置在所述系泊支撑结构上处于所述转台上方的锚固位置，所述锚固位置被配置为随所述转台旋转，其中支撑构件在第一端连接至所述锚固位置并在第二端连接至所述支杆，并且其中当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时所述支撑构件支撑所述支杆。

50.段落42至49中任一者的方法，其中使所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离包括开启与所述叉臂头或所述叉臂头连接器连通的致动器以解锁所述叉臂头和所述叉臂头连接器使它们免于彼此配合接合。

51.段落42至50中任一者的方法，其还包括用弹簧线绞盘系统抑制所述压载箱的左右移动，其中所述弹簧线绞盘系统设置在所述船舶上并且包括至少两个第三细长支撑件，其中每个第三细长支撑件的第一端连接至所述船舶，并且每个第三细长支撑件的第二端连接至所述压载箱。

52.段落42至51中任一者的方法，其还包括当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时用支撑构件支撑所述支杆。

53.段落42至52中任一者的方法，其还包括当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时用液压缸支撑所述支杆。

54.段落42至53中任一者的方法，其中当所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离时，所述第一细长支撑件的长度允许所述叉臂下落预定距离。

55.段落54的方法，其中对所述预定距离进行选择而使得所述叉臂头不接触水体的表面。

56.段落54或55的方法，其中所述预定距离是20米或更少、10米或更少、3米或更少、或者2米或更少。

57.段落42至56中任一者的方法，其中所述支杆的长度是可调节的，使得在所述叉臂头与所述叉臂头连接器的连接和/或分离期间所述连接位置可以是在第一位置并且在所述叉臂头与所述叉臂头连接器的连接和/或分离之后所述连接位置可以是在第二位置，其中所述第二位置比所述第一位置更靠近所述系泊支撑结构。

58.段落57的方法，其还包括在使所述叉臂头从所述叉臂头连接器分离之前使所述支杆延伸，以将所述连接位置从所述第二位置移动到所述第一位置。

59.段落58的方法，其还包括使所述支杆缩回，以将所述连接位置从所述第一位置移动到所述第二位置。

已经使用一组数值上限和一组数值下限描述了某些实施例和特征。应当理解的是，除非另外指明，否则包括任何两个值组合(例如，任何较低值与任何较高值的组合、任何两个较低值的组合和/或任何两个较高值的组合)的范围都是经过考虑的。某些下限、上限和范围出现在以下一项或更多项权利要求中。所有数值都是“约”或“大约”指示值，并考虑了本领域普通技术人员可以预期的实验误差和变化。

以上已经定义了各个术语。至于权利要求中使用的术语在上面不能定义的程度，应当给出所属领域人员已经给出如在至少一个印刷的出版物或公布的专利中反映的术语的最广泛的定义。此外，在本申请中引用的所有专利、测试程序以及其他文件通过引用全部并入本文，其程度是使得此类公开不能与本申请相矛盾并且用于允许此类并入的所有司法管辖区。

虽然以上已经详细说明和描述了本发明的某些优选实施例，但显然本领域的普通技术人员将会想到其修改和适应性调整。因此，应当明确理解的是，在不背离其基本范围的情况下，可以设计这种修改和适应性调整，并且其范围可以由以下权利要求来确定。