SE445473B - Grundleggningselement foretredesvis avsett for undervattensbruk och anvendning av detta - Google Patents

Description

8405613-4¿ ~Sugpå1ar består av en iångsträckt ihålig, nedåt öppen kropp.

Vid neddrivning av sugpåiar i bottnen evakueras vattnet i kroppen medeist pumporgan och ett undertryck aïstras, medeist viiket gsugpåien drives ned i bottnen. Sugpåien kommer dock, när den har _ drivits ned i bottnen och beiastas med en horisontaïïast att- uppföra sig som en påïe av ovan beskriven typ och rotera kring en punkt. Ankare av denna typ finns beskrivna i exempeïvis _ US 3 496 900, GB 2 097 739 och NO 144 379.

Ytterligare en typ av förankring är undervattenskonstruktio- ner, som fixeras vid bottnen medelst ett antai påiar. Dessa kon- ' struktioner fungerar väi och kan inspekteras, men är dyrbara och arbetskrävande vid instaïiation. Dessutom tiïikommer den nackdeïen att det svåriigen går att f1ytta en ståikonstruktion, som en gång har monterats. _ En annan typ av förankring utgörs av gravitetsankare, viïka viiar på bottnen och medeist sin tyngd fungerar som förankring.

Dessa ankare är föïjaktiigen tunga och svåra att hantera. Det är även möjii gt att utforma gravi-tetsankare sådana att de fy-Hes med en tung baïïast efter att de har anbringats på bottnen, vi1ket för- enkïar handhavandet av dem, men kräver specie11a instaïiationsar- beten. - Vanïiga sjäivpenetrerande marina ankare har den nackde1en att de och deras ankarvajer/-kätting inte kan inspekteras tiïlfredstäïiande. Dessa marina ankare är vidare behäftade med föïjande nackdeiarz - De är oiämpiiga för att användas för upptagning av större be1astningar i vertikaiied.

- Efter instaiïationen råder osäkerhet om instalïationsresui- tatet. Fenomen som rotation av ankaret, variationer i penetrerings- djup i bottnen etc. medför, att det bïir svårt att korrekt förut- säga ankarets ïastupptagningsförmåga och iångtidsfunktion. 3 gl- 4 s4o5e1z-4 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa ett grundläggningselement, vilket kan användas som förankring och inte är behäftat med de brister som har beskrivits ovan i sanband med kända förankringsmetoder. Grundläggningselementet enligt uppfin- ningen utmärkes därav att elementet omfattar tak och väggar, vilka definierar ett antal nedåt öppna celler, att de från vatten evakue- _rade cellerna är anordnade att penetrera sjöbottnen till ett läge, i vilket taket blir beläget i princip i nivå med sjöbottnen, i vilket läge elementets tak bildar en yta avsedd för grundläggnings- ändamål, såsom förankring, grundläggning av konstruktioner etc. och -att elementet för sin funktion har en bredd som motsvarar eller överstiger cellväggarnas längd. Ytterligare kännetecken på uppfin- ningen och användandet av denna framgår av underkraven och de sido- 'ordnade kraven. Grundläggningselementet enligt uppfinningen kan även användas för andra undervattenskonstruktioner, vilket kommer att framgå av efterföijanae beskrivning. i Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hän- visning till bifogade ritningar, varå fig. 1 är en perspektivisk vy av ett utföringsexempel av ett grundläggningselement enligt uppfin- I ningen penetrerat i bottnen och visat med en av dess celler i tvär- snitt för åskådliggörande av cellernas utseende. Fig. Za är en planvy och fig. 2b visar ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig.2a av ett tvåcelligt grundläggningselement och fig. 3, 4 och 5a-c är principiella planvyer i mindre skala av olika utföringsexempel på elementet enligt uppfinningen. Fig. 6 och 7 är principiella vyer av grundläggningselementet enligt uppfinningen som ankare för upptag- ning av såväl vertikal- som horisontallast. Fig. 8 och 9 är en principiell sidovy resp. en planvy av elementet enligt uppfinningen för åskådliggörande av ytterligare ett användningsområde för detta nämligen som grundläggningselement för en fast övervattenskonstruk- tionf I Grundläggningselementet 10 enligt uppfinningen består i den i fig. 1 visade utföringsformen av sju stycken nedåt öppna celler 12 med ett gemensamt lock eller tak 14. Varje cell 12 är begränsad av cylinderformig cellvägg 16. Locket 14 kan vara plant eller svagt välvda ovanför varje enskild cell 12. Cellerna 12 är försedda med var sitt utlopp 18, vilket är beläget vid locket 14 och vilket via 8405613-4 gl 4 en ventil 19 är anslutet till en pump (ej visad) för evakuering av _ vatten från cellerna 12. Pumpen eller pumparna är lämpligen rever- sibla, så att vatten även kan pumpas in i cellerna 12. Ett antal lyftkrokar 20 är anordnade för handhavande av grundläggningselemen- itet 1DÄ Cellen 12 i mitten av elementet 10 har försetts med en in- fästning 21 för en ankarvajer ej (visad) eller liknande.

De grundläggningselementet 10 bildande cellerna 12 har gemen- samma cellväggar i sina tangeringsområden 22. I det visade utfö- ringsexemplet är grundläggningselementet 10 tillverkat av betong och möjligen relativt lätt sådan. Cellväggarna 16 bildar sålunda en sammanhängande yttervägg. Vissa delar av cellväggarna 16 kommer dock inte att ingå i denna yttervägg utan bildar inre väggar 24.

Grundläggningselementet 10 enligt uppfinningen transporteras ut till önskad plats, där det sänkes till botten, ekempelvis me- delst en kran. Grundläggningselement 10 kan göras självflytande och är lätt att hantera (speciellt jämfört med s.k. gravitationsankare) och transporten och handhavandet av grundläggningselementet 10 erbjuder därför inga speciella problem. När elementet 10 når bott- 'nen 26, sjunker det av egen tyngd ned en viss sträcka i denna. Det i cellerna 12 inneslutna vattnet evakueras. Vid behov sker detta medelst pumpen/pumparna,varvid ett undertryck alstras i cellerna 12. Elementet 10 penetrerar bottnen 26 tills den intar det i fig. 1 visade läget med cellväggarna 16 fullständigt penetrerade i bottnen 26. Locken 14 kommer i princip att befinna sig i nivå med botten- ytan 26. I detta läge slutes dräneringsutloppen 18 och den i grund- läggningselementet 10 inneslutna bottenmassan 28 kommer att funk- i tionsmässigt uppföra sig som en del av det i bottnen neddrivna ele- mentet 10. Detta kommer vid funktion som ankare att ha en vikt som motsvarar både dess egenvikt och vikten av den inneslutna botten- massan 28. Det kommer att vid det i fig. 1 visade läget att ha egenskaper som påminner om ett gravitationsankare.

Grundläggningselementet 10 enligt uppfinningen har en bredd, vilken nntsvarar eller överstiger dess höjd dvs. längden av dess cellväggar 16. Elementets 10 höjd motsvarar sålunda den sträcka 8405613-4 cellväggarna 16 tränger ned i bottnen 26. Geometrin hos elementet 10 i fig. 1 kan exempelvis approximeras med en sexhörning. Detta förhållande mellan elementets 10 bredd och höjd innebär att elemen- tet 10 vid belastning av horisontallaster kommer att ha egenskaper som tydligt skiljer sig från de ovan beskrivna egenskaperna hos pålankare och sugpålar. De moment som uppstår av horisontallaster på grundläggningselementet 10 medför i princip ingen rotation utan en ren translation hos detta. .

I fig. 2 visas ett utföringsexempel på uppfinningen, vid vil- ket ett grundläggningselement 29 utgöres av två celler $0, vilka avgränsas medelst en inre vägg 32. ' ' Be inre väggarna 24, 32 har som funktion att hindra oönskade rotationer hos elementen 10, 29. Dessa skulle annars ha en tendens att vid horisontallaster med sin ena (belastade) sida tränga ned i _bottnen och med sin andra (obelastade) sida röra sig upp ur bott- nen. Speciellt föreligger risk för en sådan oönskad rörelse hos elementet 29.

För att under vissa grundförhållanden underlätta penetratio- nen av grundläggningselementet 10, 29 kan lämpligen cellväggarna 16, 24, 32 på någon eller några celler 12 utformas längre än övriga cellväggar, så att de penetrerar i bottnen 26 före dessa. Här- igenom kan medelst utpumpning i denna eller dessa celler 12, ele- mentets 10 initiella penetrationsförmåga förbättras (jämför högra delen av fig. 8). Det är även möjligt att endast vissa delar av cellerna 12 ges längre väggar. Cellväggarna 16, 24, 32 kan dess- utom utformas något smalare vid sin nederdel för att ytterligare underlätta penetrerandet i bottnen 26. Andra åtgärder som är tänk- bara för underlättande av penetrationen är att anordna en mekanisk eller elektroosmotisk smörjning på väggarna 16, 24, 32. I fig. 3, 4 och 5 visas det principiella utseendet av ytterligare några tänk- bara utföringsexempel på grundläggningselementet enligt upp- finningen.

I fig. 3, 4 och 5c visas t.ex. ett fyrcelligt element 34. En infästning 21 för en ankarvajer eller liknande är anordnad på en central balkkonstruktion 35. 84405613-4 i -5 I det i fig. 4 visade 7-celliga grundläggningselementet 36 omger sex stycken celler 12 en i mitten av elementet 36 anordnad hekagonal cell 38. Såsom framgår av fig. 4 kan formen på cellerna 12 väljas relativt fritt och anpassas till funktionsbetingade önskemål, bottenförhållanden etc. På fig. öa-5c visas ytterligre ' exempel på detta.

Grundläggningselementet 10 kan även användas som baskonstruk- tion för en installation för undervattensproduktionssystem, en s.k. template. Denna är av i och för sig känd typ. omfattar normalt en ramkonstruktion av exempelvis stålprofiler och utnyttjas för utfö- rande av bottenarbeten, såsom upptagande av produktionsbrunnar.

Som exempel kan nämnas att vid det i fig. 1 visade utföringsexemp- let av elementet 10, kan på eller i den centrala cellen anordnas en dylik template (jämför fig. 8). Känd teknik för grundläggning av dylika templates är pålning, jämför förankringstypen pålad under- vattenskonstruktion. Genom val av antal ingående celler och form på grundläggningselementet kan storlek och form på det för ' templaten tillgängliga utrymmet anpassas till de krav och önskemål som föreligger. Det är även möjligt att efter önskemål anordna in- stallationen på viss höjd över bottenytan eller försänka denna i bottnen genom att jord evakueras i utrymmet mellan cellerna 12. På detta sätt skyddas utrustningen i installationen. Ett yttre skydd kan anordnas för installationen (såsom antydes i fig. Bl. _I fig. 6 och 7 visas olika användningar av elementet 10 en- ligt uppfinningen. Det i fig. 6 visade elementet 10 användes som förankring för upptagande av primärt horisontella laster. I fíg. 7 visas hur ett antal element 10, åtminstone 4 st, användes för för- ankring för upptagande av primärt vertikala laster.

Det är även tänkbart att, såsom visas i fig. 8, använda ett element 42 enligt uppfinningen som fundament för fasta övervattens- ikonstruktioner 43. Elementet 42 kompletteras i detta fall lämp- ligen med pålar 44, vilka drives ned i bottnen. Dessa pålar 44 7 _ 8405613-4 kan lämpligen drivas ned hydrauliskt i bottnen med elementet 10 som mothåll. Det är även tänkbart att utnyttja produktionsbrunnar 46, vilka är fixerade till grundläggningselementet som pålar. Produk- tionsbrunnarna 46 anslutes till ledningar 48 för pumpning av olja till övervattenskonstruktionen 43. Ett nätverk av balkar ingår i den installation 50 (template) som visas 1 vänstra delen av flg. 8 och 9 och som är avsedd för upptagande av produktlonsbrunnarna 46.

De ovan beskrivna utföringsexemplen är att betrakta endast som exempel och många andra utföringsformer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (5)

8405613-4 E_a t e n t k_¿¿¿L¿¿

1. ~l. Grundläggningselement, företrädesvis avsett för undervattens- s bruk och omfattande organ för utmatande av i elementet inneslutet vatten för möjliggörande av elementets penetrerande av och nedträngande i bott- nen till ett i denna inbäddat läge, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att elementet (10) omfattar tak (14) och väggar (16), vilka definierar ett antal nedåt öppna celler (12), att de från vatten evakuerade cel- wlerna är anordnade att penetrera sjöbottnen till ett läge, i vilket ta- ket (14) blir beläget i princip i nivå med sjöbottnen, i vilket läge elementets tak bildar en yta avsedd för grundläggningsändamål, såsom förankring, grundläggning av konstruktioner etc. och att elementet för sin funktion har en bredd som motsvarar eller överstiger cellväggarnas längd.

2. Grundläggningselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att cellväggarna (16) i en eller flera celler är förlängda rör att underlätta grundläggningselementets initiella penetration. s

3. Användning av grundläggningselementet enligt kravet 1 för undervattensbruk, vilket element omfattar organ för evakuering av i grundläggningselementet inneslutet vatten för att möjliggöra grundlägg- níngselementets nedträngande i bottnen, k ä n n e t e c k n a d d ä r- a v, att en över- eller en undervattenskonstruktion anslutes till grund- läggningselementet. '

4. Användning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att grundläggningselementet används för förankring av en flytande konstruktion. ' _

5. Användning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att grundläggningselementet används som grundläggningsfundament för en fast över- eller undervattenskonstruktion. .... _, V V ,-.....-_---.__..__.._... ..-_..._ ._ , _ _ __ _ _ _ __ ______