BR112016007003B1

BR112016007003B1 - Estaca de sucção

Info

Publication number: BR112016007003B1
Application number: BR112016007003-8A
Authority: BR
Inventors: Gøran Olof Sundqvist; Hans Kristian Medbøen; Renny Kunkel
Original assignee: Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2022-12-27
Also published as: AU2014327641A1; BR112016007003A2; EP3052374A1; EP3052374B1; NO336247B1; AU2014327641B2; SG11201602455QA; US9815526B2; NO20131307A1; US20160244128A1; WO2015043856A1

Abstract

ESTACA DE SUCÇÃO. A invenção se refere a uma estaca de sucção compreendendo um corpo em forma cilíndrica (1) com uma extremidade fechada (3) e uma extremidade aberta (2), meios (4) para fixar uma disposição que ejeta água, ar e lama aprisionados, além de apresentar uma diferença de pressão na estaca de sucção durante a instalação, e um sistema de fixação (10) para fixar um equipamento externo na estaca de sucção, a estaca de sucção é formada por uma porção de película (17) e pelo menos uma porção de flange (6). Pelo menos uma das porções de flange (6) compreende um elemento (11, 26) que forma pelo menos uma parte do sistema de fixação (10) no equipamento externo.

Description

[001] A invenção se refere a uma estaca de sucção com uma montagem de fixação externa para fixar estacas de sucção em estruturas, especificamente estruturas submarinas.

Antecedentes da invenção

[002] As estacas de sucção, estacas ou caixões têm utilização submarina para ancorar embarcações ou formar fundações de estrutura submarina. A estaca de sucção, ou âncora de sucção, é formada por um objeto em forma de cilindro aberto em uma extremidade e fechado na outra extremidade do cilindro, e com um sistema para bombear o fluido de dentro do objeto em forma de cilindro pela extremidade fechada.

[003] Na instalação da estaca de sucção, a extremidade aberta está posicionada em um leito. Pelo próprio peso da estrutura, e o bombeamento dos fluidos pela extremidade fechada, a extremidade aberta é forçada no objeto em forma de cilindro, ou acionada, no leito pela pressão da sucção no cilindro, de modo que uma altura determinada da forma cilíndrica da estaca de sucção está posicionada abaixo da superfície do leito. A âncora é mantida no lugar pela combinação das forças de fricção entre a parede em forma de cilindro da estaca de sucção e o leito. Com isso, obtém-se uma fundação resistente ou ponto de ancoragem no leito. Na estaca de sucção, pode-se ancorar uma embarcação ou utilizá-la como uma fundação sobre a qual a estrutura do leito está posicionada e ancorada, como, por exemplo, uma base submersa em uma parte de uma instalação submarina de produção de petróleo. A estrutura submarina pode ser ancorada em uma ou várias estacas de sucção. Por exemplo, uma base submersa pode ser posicionada com uma estaca de sucção em quatro cantos da base submersa.

[004] Normalmente, as estacas de sucção são formadas por um material metálico, e as estruturas submarinas são soldadas nas estacas de sucção, ou, alternativamente, existem meios de fixação soldada na extremidade fechada da estaca de sucção para fixar a estrutura submarina na estaca de sucção. Alguns exemplos de estacas de sucção conhecidas são descritos em WO2012062693, WO2008012414 ou WO2010068119. Um novo modo de formar uma estaca de sucção se dá pelo material compósito, reduzindo o peso da estrutura da estaca de sucção ao ser comparada à estrutura em aço. Entretanto, a estrutura submarina a ser ancorada e posicionada no topo da estaca de sucção apresenta, em geral, um material diferente do compósito, dificultando ou mesmo inviabilizando o uso do já conhecido sistema de fixação padrão.

[005] Há, portanto, uma necessidade de proporcionar um sistema para conectar ou fixar uma estrutura submarina ou cabo de ancoragem na embarcação em uma estaca de sucção, o que é executável quando a estaca de sucção é elaborada com um material compósito.

[006] Além disso, é proposto um sistema de fixação ou conexão que propicia a manutenção da resistência estrutural da estaca de sucção, que pode ser elaborada com um material compósito.

[007] A estaca de sucção está posicionada e mantida no leito criando sucção na âncora; em função disso, a invenção propõe uma estaca de sucção com um sistema de fixação sem risco de vazamento no interior da referida estaca.

[008] A invenção é apresentada e descrita na reivindicação independente 1, enquanto que outras características da invenção são identificadas nas reivindicações dependentes.

Sumário da invenção

[009] De acordo com a invenção, é proposta uma estaca de sucção que pode ser elaborada com material compósito, além de propor uma solução para suprir pelo menos algumas das necessidades mencionadas acima ou eliminar ou amenizar alguns problemas relacionados às soluções já conhecidas.

[010] A invenção propõe uma estaca de sucção que compreende um corpo em forma de cilindro, com uma extremidade fechada e uma extremidade aberta. Meios para fixar uma disposição para proporcionar uma pressão de sucção na estaca de sucção ao ser instalada estão presentes. Um sistema de fixação para equipamento externo também está presente.

[011] De acordo com a invenção, o corpo em forma cilíndrica e a extremidade fechada são formados por porções de película e porções de flange. Pelo menos uma das porções de flange compreende um elemento que forma pelo menos uma parte do sistema de fixação no equipamento externo. A estaca de sucção pode ser formada por um ou mais segmentos que compreendem uma porção de película e porções de flange.

[012] Uma porção de flange, neste pedido, deve ser entendida como uma porção de um segmento formando a estaca de sucção ou, alternativamente, uma parte da estaca de sucção, cujo segmento apresenta um aumento de resistência em pelo menos uma direção comparada a outras partes do segmento, próximo à porção do flange. A outra parte do segmento é denominada porção de película. O aumento da resistência pode ser obtido de diversas formas. Uma configuração possível da porção de flange pode apresentar as porções de flange formadas com um aumento de espessura em pelo menos uma direção comparada à porção de película. O aumento da espessura pode ser formado por uma aba, aro ou costela plano ou similar. Se um segmento elaborado principalmente por uma “folha” com espessura uniforme, a porção de flange seria uma parte em que a folha se inclina e se prolonga por uma direção diferente ou principalmente transversa, comparada ao restante do segmento, pela porção de película. As poções de flange podem ser formadas nos lados de um segmento, ou podem ser formadas independentes ou combinadas com os lados de um segmento.

[013] A estaca de sucção pode ser elaborada por dois, três, quatro, cinco, seis, sete, oito, nove segmentos ou mais. Uma forma de elaborar a estaca de sucção dos segmentos é descrita no pedido de patente norueguês 20130574, depositado por S0rkomp AS. Os segmentos compreendem uma porção de película e porções de flange. As porções de flange dos segmentos de frente para outro segmento, durante o uso, são utilizadas para a conexão dos segmentos formando a estaca de sucção. Os segmentos podem compreender também porções de flanges que não ficam de frente para outro segmento. As porções de flange podem ser posicionadas na linha central de um segmento ou simetricamente em sua linha central.

[014] O sistema de fixação pode compreender uma disposição que propicia fixar a estrutura submarina na estaca de sucção; alternativamente, ele pode compreender meios para fixar o cabo da âncora na estaca de sucção. O elemento formado na porção de flange pode ser o sistema de fixação ou pode ser parte do sistema de fixação. O elemento pode ser um recesso na porção de flange e ou um prolongamento da porção de flange. O sistema de fixação pode ser um sistema com apenas um ponto de conexão com a estrutura externa, ou pode ser um sistema com vários pontos de conexão. O sistema de fixação também pode ser um sistema com diversas conexões nos segmentos da estaca de sucção, que, juntas, pelo sistema de fixação, formam um ponto de conexão na estrutura externa. Além disso, podem existir soluções relacionadas aos grupos dos pontos de conexão nos segmentos formando um ponto de conexão na estrutura externa, ou uma combinação da solução descrita acima. O sistema de fixação é disposto com um elemento pelo menos em parte formado na porção de flange de pelo menos um segmento.

[015] Com uma solução de acordo com a invenção, obtém-se o peso da estrutura submarina posicionada no topo e conectada na estaca de sucção. As cargas são transferidas para a estaca de sucção nos pontos em que o material da estaca é fortalecido, isto é, os pontos de conexão não são inicialmente elaborados nas porções de película dos segmentos. Visto que os flanges dos dois segmentos vizinhos são fixados entre si, obtém-se uma parte da estrutura combinada da estaca de sucção com aumento de resistência, em comparação ao restante dos segmentos. De acordo com o sistema de fixação da invenção, mantém-se a integridade estrutural da estaca de sucção.

[016] De acordo com um aspecto da invenção, a porção de flange compreende um elemento que faz parte do sistema de fixação externo, podendo se prolongar desde a extremidade fechada e pelo menos parcialmente pelo corpo em forma cilíndrica. Normalmente, a estaca de sucção está conectada à estrutura externa da extremidade fechada na estaca ao ficar de frente a partir do leito. Com o sistema de fixação externo disposto nas partes do flange nos segmentos, em que a parte do flange se prolonga desde a extremidade fechada até ou ao longo da parede cilíndrica da estaca de sucção, as cargas do sistema externo são transferidas da extremidade fechada do corpo cilíndrico a jusante das paredes e do solo ao redor da estaca de sucção.

[017] De acordo com outro aspecto da invenção, as porções de flange podem se prolongar no interior do corpo em forma de cilindro até a extremidade fechada. Quando a estrutura submarina está posicionada no topo de uma ou várias estacas de sucção, a transferência de carga é propiciada pelas porções de flange prolongadas no interior da estaca de sucção. A transferência de carga pode ser ainda bem mais fortalecida ao conferir para a porção de flange uma configuração reforçada. Uma possibilidade, poderia formar a peça do flange com uma espécie de peça em forma triangular no flange entre a extremidade fechada e a parede cilíndrica. Uma segunda possibilidade é dispor da porção de flange para conexão com os segmentos prolongados no interior da estaca de sucção, bem como do prolongamento da porção de flange que integra o sistema de fixação prolongado para fora da estaca de sucção. Uma terceira possibilidade é dispor da porção de flange prolongada no interior da estaca de sucção, além da porção de flange prolongada para fora da estaca de sucção. Uma quarta possibilidade, pode-se dispor do flange posicionado prolongado para fora da estaca de sucção.

[018] De acordo com outro aspecto da invenção, o elemento que forma pelo menos uma parte do sistema de fixação pode ser posicionado nas porções de flange de frente para a porção de flange do segmento vizinho. Nesta solução, pode-se obter um método de produção favorável nos segmentos da estaca de sucção. Pode-se também formar porções de flange na película dos segmentos em que a porção de flange forma um elemento que integra o sistema de fixação.

[019] De acordo com outro aspecto da invenção, pelo menos um segmento pode ser formado pelo material compósito. De acordo com a invenção, pode-se também dispor de todos os segmentos ou da maioria deles formados pelo material compósito. Uma possibilidade de configuração é dispor da maioria dos segmentos formados pelo material compósito, bem como de um ou dois materiais metálicos, reforçados ou cobertos por um material metálico. Ao dispor de todos ou da maioria dos segmentos elaborados pelo material compósito, o peso é reduzido na estaca de sucção, o que é favorável. Entretanto, a invenção tem como desafio propor um sistema de fixação de estruturas metálico-submarinas e uma estrutura que dá conta das cargas da estrutura submarina. Neste sentido, a invenção apresenta como solução uma estaca de sucção no sistema de fixação formado pelo menos em parte pelas porções flangeadas dos segmentos que formam a estaca de sucção.

[020] De acordo com outro aspecto da invenção, o corpo em forma de cilindro com a extremidade fechada forma uma porção da parede cilíndrica e uma porção extrema, em que a maioria dos segmentos pode ser substancialmente igual e cada segmento forma uma parte da porção da parede cilíndrica e uma parte da porção da extremidade fechada. Pode-se dispor de todos os segmentos com a mesma forma. Os segmentos formam pedaços de bolo na estaca de sucção e todos se reúnem no centro da extremidade fechada da estaca. Em outra concretização, todos, com exceção de um segmento, apresentam a mesma forma na qual o único segmento com forma desigual está posicionado no centro da extremidade fechada formando um segmento plano e redondo, e os outros segmentos formam pedaços de bolo em torno do segmento redondo. Mesmo que os segmentos apresentem forma igual, eles podem não ser iguais em razão de alguns deles terem meios para fixar o sistema de bombeamento, e nem todos podem apresentar os elementos que integram o sistema de fixação.

[021] De acordo com outro aspecto da invenção, a extremidade fechada do corpo em forma cilíndrica pode compreender uma seção plana e central e uma seção de transição arredondada que conecta a seção plana e central com uma porção da parede cilíndrica da estaca de sucção, em que o sistema de fixação está posicionado na seção plana e central da estaca de sucção. Em uma concretização, o sistema de fixação está posicionado na seção plana e central próximo à seção de transição.

[022] Em outra concretização da invenção, o sistema de fixação está posicionado onde a seção plana e central se une à seção de transição. Com os pontos do sistema de fixação aproximados ou no ponto entre a seção plana e a seção de transferência, torna-se favorável a distribuição da carga na estaca de sucção.

[023] De acordo com outro aspecto da invenção, o sistema de fixação pode compreender pelo menos um recesso formado em pelo menos uma porção de flange de pelo menos um dos segmentos e pelo menos uma peça de fixação com uma seção em forma complementar ao recesso, e uma seção de base, em que o sistema de fixação é configurado, de modo que um segmento está conectado a um segmento vizinho, e a peça de fixação está posicionada com a primeira seção no recesso e com a seção de base prolongada em uma distância para fora da estaca de sucção. De acordo com uma concretização da invenção, o recesso pode ser formado em um dos segmentos unidos, ou podem existir recessos nos dois segmentos formando juntamente um recesso comum no sistema de fixação. A peça de fixação pode ser elaborada por um material diferente do segmento, formando um sistema de fixação utilizável quando os segmentos são formados pelo material compósito, e a estrutura submarina pode ser formada por uma estrutura metálica. Outro elemento é aquele em que, ao se dispor do sistema de fixação em parte posicionado entre os segmentos nos recessos da porção flangeada dos segmentos, no momento em que eles se unem, se mantém ainda mais a integridade estrutural da estaca de sucção.

[024] De acordo com outro aspecto da invenção, o sistema de fixação pode compreender pelo menos três recessos em que cada um tem uma peça de fixação e está posicionado entre segmentos vizinhos diferentes. De acordo com outro aspecto da invenção, o sistema de fixação compreende recessos em todas as porções flangeadas e prolongadas entre a extremidade fechada e a parede do cilindro. Em outra concretização da invenção, o sistema de fixação compreende recessos em todas as porções flangeadas de frente para uma porção de flange no segmento vizinho e que se prolongam entre a extremidade fechada e a parede cilíndrica. Com todos os segmentos formados de forma similar em relação ao elemento da porção de flange que integra o sistema de fixação, a produção de todos os segmentos apresenta produção igual, o que é favorável.

[025] De acordo com um aspecto da invenção, a primeira seção da peça de fixação pode ter uma largura maior que a da seção de base. Quando a peça de fixação está posicionada no recesso e ao se unirem dois segmentos, a peça de fixação é fixada nos segmentos e não pode ser puxada do recesso. A primeira seção da peça de fixação também pode ter uma área maior em contato com as porções de flange nos segmentos e, consequentemente, uma área maior para transferir a carga para os segmentos, em comparação à seção de base da peça de fixação. A seção de base forma uma posição para fixar o equipamento externo.

[026] De acordo com outro aspecto da invenção, o sistema de fixação pode compreender uma placa de base conectada em pelo menos uma seção de base e posicionada no exterior da estaca de sucção. Isso propicia à área maior conectar o equipamento externo na estaca de sucção.

[027] A invenção é explicada abaixo em maiores detalhes em concretizações não limitantes e com referência às figuras a ela anexadas:

Breve descrição das Figuras

[028] Fig. 1 é uma vista perspectiva da estaca de sucção de acordo com a invenção.

[029] Fig. 2 é uma vista frontal da âncora da fig. 1, com um segmento removido.

[030] Fig. 3 é uma parte do “Detalhe A” visto na fig. 2.

[031] Fig. 4 é uma vista perspectiva do “Detalhe A” na fig. 2.

[032] Fig. 5a a Fig. 5f são vistas frontais e perspectivas de diferentes peças de fixação formatadas.

[033] Fig. 6a a Fig. 6d são vistas superiores e perspectivas de diferentes placas de base formatadas.

[034] Fig. 7a a Fig. 7c são soluções alternativas do sistema de fixação com duas vistas detalhadas em perspectivas diferentes.

[035] Fig. 8 é uma vista perspectiva da segunda concretização da estaca de sucção de acordo com a invenção, e

[036] Fig. 9 é uma vista perspectiva da terceira concretização da estaca de sucção de acordo com a invenção.

Descrição detalhada das concretizações da invenção

[037] Fig. 1 apresenta uma vista perspectiva de uma concretização da invenção. A estaca de sucção apresenta um corpo em forma cilíndrica 1, com uma extremidade aberta 2 e uma extremidade fechada 3. São dispostos meios 4 para fixar um sistema de ventilação (não mostrado) para ejetar água, ar e lama presos. São também dispostos meios (não mostrados) ou parte deles 4 para fixar um sistema de bombeamento e criar uma pressão de sucção no corpo em forma cilíndrica quando a estaca de sucção é posicionada no leito. A estaca de sucção é também composta por segmentos 5, sendo mostrados na concretização seis segmentos iguais. Fig. 6 apresenta uma estaca de sucção composta por um segmento 5. De acordo com a invenção obviamente, pode-se considerar uma estaca de sucção composta por dois, três, quatro, cinco ou mais de seis segmentos, bem como sete, oito, nove, dez, onze e doze. O número de segmentos varia dependendo do tamanho da estaca de sucção. Pode-se também considerar uma estaca de sucção com a maioria dos segmentos equivalentes, porém com alguns deles diferindo da maioria dos segmentos. Na concretização apresentada, cada um dos segmentos 5 apresenta uma porção que integra a parede cilíndrica 7 da estaca de sucção e cada segmento 5 apresenta uma porção que integra a extremidade fechada 3 ao ser disposta a porção de transição 8 e a porção plana 9. A porção de transição 8 apresenta uma curvatura para formar a transição entre duas porções lineares com uma diferença de inclinação em torno de 90 graus. O raio da curvatura da porção de transição 8 depende do tamanho e do uso da estaca de sucção. Pode-se também considerar uma estaca de sucção com paredes laterais e uma extremidade fechada em que a referida extremidade é formada de um modo diferente do descrito acima. A extremidade fechada pode ser formada por um ápice no centro ou em outra forma que não a plana em uma porção central. As referidas formas também podem ser consideradas ao disporem de uma porção central e uma porção de transição. A porção de transição pode compreender partes curvas e partes lineares.

[038] Além disso, a estaca de sucção compreende um sistema de fixação externo 10, na forma de seis pontos de fixação na concretização apresentada. O sistema de fixação externo é disposto para ser conectado à estrutura submarina ou outra estrutura externa que necessita do suporte da estaca de sucção. Os pontos de fixação do sistema de fixação 10 estão posicionados na conexão entre os diferentes segmentos que formam a estaca de sucção.

[039] Como melhor mostra a Fig. 2, cada um dos segmentos 5 que forma a estaca de sucção são formados por porções flangeadas 6 nos lados dos segmentos 5 de frente para o segmento vizinho. Podem-se observar na Fig. 2 quatro porções flangeadas 6, sendo que duas delas ficam de frente para o segmento removido, uma porção de flange do segmento 5 e segmento 5b, indicadas na figura, e duas porções de flange próximas entre si, enquanto dois segmentos 5a e 5b se interconectam. As porções de flange 6 se prolongam para dentro do interior da estaca de sucção. As porções de flange também se prolongam ao longo da extremidade fechada e ao longo da parede cilíndrica da estaca de sucção.

[040] As porções flangeadas 6 na concretização apresentada são formadas por uma porção inferior e arredondada 61 próximo à extremidade aberta 2 da estaca de sucção. A referida forma facilita o movimento da estaca de sucção no solo do leito. Em seguida, a porção flangeada prossegue com uma porção reta 62 em uma distância ao longo da parede da estaca de sucção. O referido processo segue como uma espécie de porção em forma triangular 63 que se prolonga desde um ponto da parede cilíndrica 7 até as porções de transição e até a porção plana 9 da extremidade fechada 3. Neste caso, a largura da porção flangeada é considerada distante entre a extremidade distal do flange e a película do segmento. Na concretização mostrada, a largura da porção de flange varia na porção em forma triangular 63. A extremidade fica de frente para o interior da porção em forma triangular 63 formando uma borda principalmente linear. Em outra concretização, ela pode formar uma borda curva. A porção em forma triangular 63 é uma porção com aumento de largura na porção flangeada, em comparação com as outras porções flangeadas de um segmento. A porção flangeada, mostrada na figura, é encerrada com uma porção extrema 64 na extremidade fechada da estaca de sucção. Ao longo da porção flangeada 6 do segmento 5 na superfície de frente para o segmento vizinho, durante a conexão, são dispostos sulcos ou corrugações 65 que se prolongam ao longo da porção flangeada. Os sulcos 65 podem se prolongar principalmente no sentido paralelo à porção de película do segmento. Como se observa, os segmentos 5 não são dispostos em porções flangeadas nos lados que não ficam de frente para os segmentos vizinhos ou outros, o que se observa na extremidade aberta. Os segmentos 5 não são formados pelas porções flangeadas na extremidade aberta.

[041] As porções flangeadas 6 dos segmentos 5 são faces voltadas para o interior da estaca de sucção. Entretanto, elas podem ser consideradas ao terem suas faces voltadas para o exterior ou para o interior e o exterior. Pode-se também considerar o segmento não prolongado no centro da porção plana da extremidade fechada, considerando-se, ao invés dele, um segmento circular formando pelo menos uma parte da porção plana da extremidade fechada. O segmento circular pode formar somente uma parte menor da porção plana da extremidade fechada.

[042] O sistema de fixação externo pode ser formado de diferentes formas; uma concretização, mostrada na fig. 3 e fig. 4, apresenta o Detalhe A, na fig. 2 e fig. 4, da concretização da fig. 3 com a remoção parcial do sistema de fixação. O sistema de fixação externo compreende um recesso 11 formado na porção flangeada ou parte de um segmento, sendo mais bem visto na fig. 4. Pode haver um recesso na porção de flange somente em um dos segmentos ou nas duas porções flangeadas, formando juntos um recesso comum 11 quando interconectados. O recesso 11 é formado na porção flangeada cuja posição - ao serem conectados os segmentos - é externa em relação aos sulcos 65.

[043] No recesso 11 é posicionada uma peça de fixação 12. Caso os segmentos 5 sejam elaborados por um material compósito, a peça de fixação 12 pode ser de outro material (metálico, como o aço). A peça de fixação 12 é formada pela primeira seção 13 e a seção de base 14. A primeira seção 13 apresenta a primeira largura 21 que é maior do que a segunda largura da seção de base 14. O recesso na porção flangeada apresenta uma forma correspondente de menor e maior largura. Ao ser conectada, a seção de base se prolonga até o exterior da estaca de sucção para formar a base que fixa o equipamento externo. A primeira seção 13 está posicionada no recesso 11 e entre as porções flangeadas dos dois segmentos vizinhos 5, mantendo-se na mesma posição pela conexão dos segmentos entre si 5. O recesso 11 e a peça de fixação 12 apresentam formas complementares. Isto significa que a peça de fixação 12 está posicionada no recesso 11, isto é, o recesso deve ser largo o suficiente para conferir espaço para a peça de fixação 12, além de apresentar uma largura menor próximo à porção de película para manter a peça de fixação travada no recesso ao serem unidos os segmentos. O recesso 11 pode ser maior do que a peça de fixação 12. Entretanto, ele, assim como a peça de fixação 12, apresenta uma parte interna com a largura maior do que a parte externa, que apresenta uma largura menor, semelhante a primeira e a segunda largura 21 e 22 da peça de fixação 12. Caso o recesso 11 seja maior do que a peça de fixação 12, o recesso 11 é preenchido com material aderente, como, por exemplo, epóxi ou similar, quando a peça de fixação está posicionada no recesso. A referida ação preenche espaços vazios e elimina o movimento entre a peça de fixação e o segmento. Na concretização mostrada na fig. 3, a peça de fixação forma um T de cabeça para baixo com o topo do T como a primeira seção 13 e a parte inferior ou raiz do T como a seção de base 14. A parte da barra superior do T, que fica de frente para a superfície externa 16 do segmento, é mais próxima da superfície externa nas extremidades distais da barra do que a parte central. A seção de base 14 se prolonga desde a primeira seção 13 e vai além da superfície externa 16 da estaca de sucção. Além disso, a placa de base 15 está conectada à seção de base 14 no exterior da estaca de sucção.

[044] Caso as porções flangeadas dos segmentos se prolongam para o exterior, e não para o interior, como no exemplo mostrado, a seção de base da peça de fixação se prolonga para fora da extremidade externa das porções flangeadas.

[045] Como se observa na fig. 4, o sistema de fixação externo está posicionado nas porções flangeadas 6 dos segmentos, e não nas porções de película 17 entre as porções de flange 6. O sistema de fixação externo também está posicionado na porção flangeada 6 da circunferência externa da porção plana 9 da extremidade fechada 3 ou próximo ao local em que se conectam as porções de transição 8 e as porções planas 9 da extremidade fechada, indicada pela linha na fig. 4. Além disso, pode-se considerar outro ponto para posicionar o recesso e a peça de fixação que está na porção de transmissão 8 da extremidade fechada. Como já foi dito, a extremidade fechada também pode ser formada sem as porções planas no centro da extremidade fechada.

[046] A peça de fixação 12 e o recesso 11 podem apresentar várias formas diferentes, sendo algumas delas indicadas na fig. 5a a 5f. A uniformização entre eles se dá nos elementos da primeira seção 13 com a primeira largura 21 e a seção de base 14 com a segunda largura 22. A primeira largura 21 é maior do que a segunda largura 22 e o recesso apresenta as diferenças complementares na largura, mantendo a peça de fixação 12 no recesso 11 quando os segmentos 5 são conectados. Isso se dá com a forma em T de cabeça para baixo, na fig. 5a, a forma de pirulito de cabeça para baixo com abertura livre, na fig. 5b, e sem abertura, fig. 5c. O mesmo ocorre com a “árvore” de cabeça para baixo, na fig. 5d, que também é uma espécie de T com duas barras superiores no T, uma sobre a outra. Na fig. 5e, a peça de fixação 12 apresenta uma forma em U, em que a base do U forma a primeira seção 3 e as duas pernas da forma em U formam juntas a seção de base 14. Na fig. 5f, a primeira seção 13 é composta por uma barra com duas pernas elevadas desde suas posições ao longo da barra formando a seção de base 14.

[047] Como mostra a fig. 5a, a seção de base 14 pode compreender uma parte de travamento 14a para a placa de base 15 não ser liberada de forma involuntária da seção de base 14 oposta à primeira seção 13, ou mesmo em um ponto ao longo da seção de base 14 (não mostrado). Na fig. 6a a 6d, são mostradas nas placas de base 15 algumas concretizações executáveis. Fig. 6a apresenta uma placa retangular com uma abertura livre 23 para rosquear a placa de base na seção de base 14, quando ela se prolonga até a superfície da estaca de sucção, e a abertura 23 também apresenta uma peça-guia 24 e uma peça de centralização menor 25. Como mostra a fig. 6b, a placa de base também pode ser elaborada com uma abertura 23 em forma de seção transversal na seção de base 14. A placa de base também pode ser formada para ser conectada a duas seções de base de diferentes peças de fixação ou duas seções de base ou uma peça de fixação, conferindo duas aberturas 23 na placa de base, como mostra a fig. 6c. Nesta situação, é aconselhável dispor das aberturas com uma peça-guia 24 e uma peça de centralização 25. Como mostra a fig. 6d, a placa de base pode também ser formada como uma unidade a ser unida em todas as peças de fixação diferentes 12; no sistema de fixação, uma das concretizações forma a placa de base como um elemento em forma de anel com as aberturas 23 das diferentes seções de base 14. Além disso, pode-se dispor de uma placa maior e circular ou em outra forma (não mostrada), que dever ser conectada em todas as peças de fixação diferentes no sistema de fixação. Neste caso, o elemento confere uma base para que nela ou sobre ela sejam posicionados ou fixados elementos externos conferindo, ao mesmo tempo, acesso ao equipamento de bombeamento para executar pressão de sucção na estaca de sucção, além de transferir as cargas do equipamento externo a jusante da estaca de sucção.

[048] Fig. 7 apresenta uma concretização diferente do sistema de fixação de acordo com a invenção. Nesta concretização, os segmentos são formados por peças de fixação integrais 26 nas porções flangeadas 6 dos segmentos. Em vez do recesso na porção flangeada, executa-se uma extensão 26 desde a superfície do segmento, que integra o sistema de fixação nas estruturas externas. As extensões 26 se prolongam na direção oposta do flange principal da porção flangeada 6.

[049] Fig. 8 mostra a segunda concretização da estaca de sucção. A estaca de sucção é composta por três principais segmentos iguais 5, todos integram a extremidade fechada e a parede do cilindro da estaca de sucção. Além disso, um segmento adicional 5’ é disposto no centro da extremidade fechada na estaca de sucção. Os segmentos 5 são formados por porções de película 17 e porções flangeadas 6. As porções flangeadas 6 são dispostas na conexão entre os segmentos e se prolongam no interior da estaca de sucção. O segmento adicional 5’ também é formado por uma porção de película e uma porção de flange circular 6. Os outros três segmentos também são formados por uma porção de flange curva 6 que coopera com as porções flangeadas 6 do segmento adicional 5’. As porções de flange 6 entre os três segmentos 5 também são formadas por um elemento que forma pelo menos uma parte do sistema de fixação no equipamento externo, em cujo caso os recessos no desenho não são visíveis, na conexão entre as porções flangeadas 6 dos segmentos vizinhos 5. A configuração com um número de segmentos principais com forma igual e de outros segmentos formados na extremidade pode ser utilizada com outros números de segmentos principais com forma igual.

[050] Fig. 9 mostra outra concretização da estaca de sucção em que a estaca de sucção é formada por um segmento 5. O segmento é formado por porções de película 15 e porções flangeadas 6. Nesta concretização, uma porção flangeada 6 é formada como uma porção de flange prolongada para fora 6 na extremidade fechada da estaca de sucção. A porção flangeada 6 forma um elemento que integra pelo menos uma parte do sistema de fixação no equipamento externo. A estaca de sucção também pode ser formada por outras porções flangeadas que se prolongam no interior da estaca de sucção, não mostradas no desenho.

[051] A invenção é explicada e descrita acima com referência às figuras a ela anexadas. Um técnico no assunto compreende que podem ser efetuadas alterações e emendas nas concretizações descritas no âmbito da invenção, definidas nas reivindicações a ela anexadas. As porções flangeadas podem ser prolongadas interna ou externamente ou mesmo nos dois sentidos. Além disso, podem existir segmentos principalmente iguais que compõem a estaca de sucção na maioria dos segmentos iguais com outra forma. A maioria ou todos os segmentos podem ser elaborados por um material compósito.

Claims

1. Estaca de sucção compreendendo um corpo em forma cilíndrica (1) com uma extremidade fechada (3) e uma extremidade aberta (2), meios (4) para fixar uma disposição que ejeta água, ar e lama aprisionados, além de apresentar uma diferença de pressão na estaca de sucção durante a instalação, e um sistema de fixação (10) para fixar um equipamento externo na estaca de sucção, a estaca de sucção é formada por uma porção de película (17) e pelo menos uma porção de flange (6), em que pelo menos uma porção de flange (6) é formada por uma espessura aumentada em pelo menos uma direção comparada à porção de película, em que pelo menos uma das porções de flange (6) caracterizada por compreender um elemento (11, 26) que forma pelo menos uma parte do sistema de fixação (10) no equipamento externo, e em que a porção de flange (6) compreende o elemento (11, 26) que se prolonga da extremidade fechada (3) e pelo menos parcialmente ao longo do corpo em forma cilíndrica (1).

2. Estaca de sucção de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ser formada por pelo menos dois segmentos (5).

3. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela porção de flange (6) se prolongar pelo interior do corpo em forma cilíndrica (1) e a extremidade fechada (3).

4. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pela porção de flange (6) de pelo menos um segmento se prolongar por dentro e fora do corpo em forma cilindra (1) e a extremidade fechada (3).

5. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por cada segmento (5) ser disposto em uma porção de flange (6) em extremidades de frente para um segmento vizinho (5).

6. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por um elemento (11, 26) formar pelo menos uma parte do sistema de fixação (10) posicionado em uma porção de flange (6) de frente para uma porção de flange (6) de um segmento vizinho (5).

7. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por pelo menos um segmento (5) ser pelo menos parcialmente formado por um material compósito.

8. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo corpo em forma cilíndrica (1) com a extremidade fechada (3) formar uma porção de parede cilíndrica (7) e uma porção extrema (8, 9), e pela maioria dos segmentos (5) serem substancialmente iguais, cada segmento (5) forma uma parte da porção de parede cilíndrica (7) e uma parte da porção de extremidade fechada (8, 9).

9. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo sistema de fixação (10) ser posicionado na extremidade fechada (3) da estaca de sucção.

10. Estaca de sucção de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo sistema de fixação (10) compreender: pelo menos um recesso (11) formado em pelo menos uma porção de flange (6) de pelo menos um dos segmentos (5) e pelo menos uma peça de fixação (12) com a primeira seção (13) em forma complementar ao recesso (11), e uma seção de base (14), em que o sistema de fixação (10) é configurado, de modo que um segmento (5) é conectado a um segmento vizinho (5), e a peça de fixação (12) é posicionada com a primeira seção (13) no recesso (11) e com a seção de base (14) prolongada em uma distância para fora da estaca de sucção.

11. Estaca de sucção de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo sistema de fixação (10) compreender pelo menos três recessos (11), cada recesso (11) com uma peça de fixação (12) e por cada recesso (11) ser posicionado entre segmentos vizinhos diferentes (5).

12. Estaca de sucção de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pelos segmentos vizinhos (5) nas porções de flange (6) estar um de frente para o outro sendo formados por recessos espelhados (11).

13. Estaca de sucção de acordo com uma das reivindicações 10-12, caracterizada pela primeira seção (13) da peça de fixação (12) ter uma largura superior a da seção de base (14).

14. Estaca de sucção de acordo com uma das reivindicações 10-13, caracterizada pelo sistema de fixação compreender uma placa de base (15) conectada em pelo menos uma seção de base (14) e posicionada no exterior da estaca de sucção.