FR2480324A2

FR2480324A2 - Anchoring structures on the sea-bed - using system with few structural elements

Info

Publication number: FR2480324A2
Application number: FR8008028A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Tissier
Original assignee: ANCHOR SYSTEMS
Current assignee: ANCHOR SYSTEMS
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-10-16
Also published as: FR2480324B2

Abstract

A system of anchoring structures e.g. a pipe, on the sea-bed includes one or more piles, pref. tubular, driven into the seabed. Means of holding, e.g. cast concrete weighting, are situated at the periphery of the lateral surface of the pile to increase its stability. A holding or positioning component mounted at the upper part of the pile cooperates with the structure. A relatively small number of structural elements provide a system capable of resolving all the problems of fixing any mechanical structure on any type of seabed. The system is partic. intended for use in laying under water pipelines.

Description

La présente addition concerne un système d'ancrage d'une structure mécanique sur le fond marin, et notamment d'un conduit, du genre visé dans le brevet principal. Le mot "conduit" désigne tout élément tubulaire tel que tuyau, canalisation et vise en particulier mais non limitativement des canalisations immergées à usage de pipe-line. The present addition relates to a system for anchoring a mechanical structure to the seabed, and in particular a conduit, of the type referred to in the main patent. The word "conduit" designates any tubular element such as pipe, pipe and is aimed in particular but not limited to submerged pipes for use as a pipeline.

On a notamment décrit dans le brevet principal une telle structure comportant deux pieux enfoncés de part et d'autre du conduit, et sur lesquels vient s'engager un collier muni de deux trous latéraux à cet effet. Or, la précision d'implantation des pieux par rapport au conduit n'est pas en général suffisante pour que l'on soit certain que le collier ainsi engagez sur les pieux vienne s'appliquer sur le conduit avec l'exactitude nécessaire à une fixation correcte. We have notably described in the main patent such a structure comprising two piles driven on either side of the conduit, and on which comes to engage a collar provided with two lateral holes for this purpose. However, the precision of implantation of the piles relative to the conduit is not generally sufficient for it to be certain that the collar thus engaged on the piles comes to be applied to the conduit with the accuracy necessary for fixing correct.

On envisagé de combler le jeu nécessaire entre le collier et le conduit par l'insertion d'une vessie que l'on gonfle, au moment de la pose, avec une résine durcissable, mais un tel procédé est difficilement praticable au fond de la mer. It is envisaged to fill the necessary clearance between the collar and the conduit by the insertion of a bladder which is inflated, at the time of installation, with a curable resin, but such a process is difficult to practice at the bottom of the sea. .

D'autre part, la nature de certains fonds marins nécessite, outre la fixation par un collier supérieur appliquand le conduit sur le fond, de prévoir un collier inférieur supportant le conduit. Or, le conduit étant préalablement déposé, il est parfois difficile de faire passer sous lui un tel collier, dont la mise en place a été prévue dans le brevet principal. On the other hand, the nature of certain seabed requires, in addition to the fixing by an upper collar applicand the conduit on the bottom, to provide a lower collar supporting the conduit. However, the conduit having been previously deposited, it is sometimes difficult to pass such a collar under it, the installation of which has been provided for in the main patent.

La présente addition vise à réaliser un système d'ancrage qui élimine les inconvénients précités et vise à perfectionner les moyens décrits par le brevet principal. The present addition aims to achieve an anchoring system which eliminates the aforementioned drawbacks and aims to improve the means described by the main patent.

Suivant l'invention, le système d'ancrage comprend une pièce formant collier pour s'appliquer sur le dessus d'un conduit et ce collier présente deux trous latéraux pour l'engagement de deux pieux situés de part et d'autre du conduit. Il est caractérisé en ce que les deux trous sont allongés, l'un parallèlement à l'axe du conduit et l'autre transversalement à cet axe. According to the invention, the anchoring system comprises a part forming a collar for applying to the top of a conduit and this collar has two lateral holes for the engagement of two piles located on either side of the conduit. It is characterized in that the two holes are elongated, one parallel to the axis of the conduit and the other transverse to this axis.

Le jeu ainsi obtenu entre le collier et les pieux permet d'effectuer de légères translations et rotations du collier qui suffisent à assurer son application exacte sur le conduit, avec, éventuellement, interposition d'une simple couche élastique. The clearance thus obtained between the collar and the piles makes it possible to carry out slight translations and rotations of the collar which are sufficient to ensure its exact application on the conduit, with, possibly, the interposition of a simple elastic layer.

Suivant une réalisation particulière de l'invention, applicable lorsqu'on désire également supporter le conduit, le système d'ancrage comprend en outre une seconde pièce formant collier pour s'appliquer sur le dessous d'un conduit, et ce collier dit inférieur, présente deux trous latéraux pour l'engagement de deux pieux situés de part et d'autre du conduit. Il est caractérisé en ce que le collier inférieur présente une partie courbe de coopération avec le conduit s'étendant sur un arc inférieur à 1800. According to a particular embodiment of the invention, applicable when it is also desired to support the conduit, the anchoring system further comprises a second part forming a collar for applying to the underside of a conduit, and this collar known as lower, has two lateral holes for the engagement of two piles located on either side of the conduit. It is characterized in that the lower collar has a curved part of cooperation with the conduit extending over an arc less than 1800.

Grâce à cette caractéristique, le collier inférieur est de forme générale relativement plate et peut être inséré sans difficulté entre le conduit et le sol. Thanks to this characteristic, the lower collar is of relatively flat general shape and can be inserted without difficulty between the duct and the ground.

Suivant une réalisation préférée de l'invention, l'un des trous du collier inférieur est allongé transversalement à l'axe du conduit, et l'autre trou est allongé parallèlement à cet axe et ouvert à l'une de ses extrémités. According to a preferred embodiment of the invention, one of the holes of the lower collar is elongated transversely to the axis of the duct, and the other hole is elongated parallel to this axis and open at one of its ends.

L'allongement des trous permet le même réglage que plus haut. En outre, le collier peut être engagé par le trou fermé sur l'un des pieux, parallèlement au conduit, puis être mis dans sa position définitive par une rotation de 900 pour engager le trou ouvert sur l'autre pieu. The extension of the holes allows the same adjustment as above. In addition, the collar can be engaged by the closed hole on one of the piles, parallel to the conduit, then be put in its final position by a rotation of 900 to engage the open hole on the other pile.

Suivant une autre forme de réalisation de 1 'inven- tion, deux mâchoires de verrouillage sont articulées sur le collier s'appliquant sur le dessus du conduit autour d'axes parallèles à l'axe du conduit et situé au-delà des trous de fixation de ce collier sur les pieux. Ces mâchoires présentent chacune une portion arrondie concave pour venir s'appliquer sur le dessous du conduit et présentent des trous de passage des pieux. Ces trous sont suffisamment allongés transversalement au conduit pour permettre aux mâchoires engagées sur les pieux de prendre une position oblique laissant entre elles un espace au moins égal au diamètre du conduit. According to another embodiment of the invention, two locking jaws are articulated on the collar applying on the top of the conduit around axes parallel to the axis of the conduit and located beyond the fixing holes of this necklace on the stakes. These jaws each have a rounded concave portion to be applied to the underside of the duct and have holes for the passage of the piles. These holes are sufficiently elongated transversely to the conduit to allow the jaws engaged on the piles to assume an oblique position leaving between them a space at least equal to the diameter of the conduit.

On met en place le collier supérieur en maintenant les mâchoires écartées, puis on les referme sous le conduit. The upper collar is put in place while keeping the jaws apart, then closed under the conduit.

De préférence, les pieux portent chacun des moyens de butée pour recevoir l'une des mâchoires et provoquer l'application de ladite mâchoire sur le dessous du conduit lors du serrage du collier supérieur. Preferably, the piles each carry abutment means for receiving one of the jaws and causing the application of said jaw on the underside of the conduit when the upper collar is tightened.

Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, le collier s'appliquant sur le dessus du conduit comprend deux nervures sensiblement perpendiculaires à l'axe du conduit, situées aux extrémités du collier suivant l'axe du conduit et de dimensions telles qu'elles dépassent les têtes des pieux suivant toutes les directions. According to an advantageous embodiment of the invention, the collar applied to the top of the conduit comprises two ribs substantially perpendicular to the axis of the conduit, located at the ends of the collar along the axis of the conduit and of dimensions such that they exceed the pile heads in all directions.

De cette façon aucun objet traîne au fond de la
mer n'est susceptible de venir s'accrocher dans les parties saillantes telles que les têtes de pieux, au risque de détériorer l'ouvrage.In this way no object drags to the bottom of the
sea is not likely to catch on protruding parts such as pile heads, at the risk of damaging the structure.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui va suivre. Other features and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows.

Aux dessins annexés, donnés a titre d'exemples non limitatifs
- la figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'une première forme de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue en plan suivant Il-Il de la figure 1 ~1
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une deuxième forme de réalisation de l'invention
- la figure a est une vue en coupe suivant IV - IV de la figure W
- la figure 5 est une vue en plan destinée à montrer le fonctionnement- du dispositif des figures 3 et 4
- la figure 6 est une vue analogue aux figures 1 et 3 d'une troisième forme de réalisation de l'invention
- la figure 7 est une vue en plan suivant VII-VII de la figure 6 ;;
- la figure 8 est une vue en élévation destinée à expliquer le fonctionnement du dispositif des figures 6 et 7. In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples
- Figure 1 is an elevational view in partial section of a first embodiment of the invention
- Figure 2 is a plan view along Il-Il of Figure 1 ~ 1
- Figure 3 is a view similar to Figure 1 of a second embodiment of the invention
- Figure a is a sectional view along IV - IV of Figure W
- Figure 5 is a plan view intended to show the operation of the device of Figures 3 and 4
- Figure 6 is a view similar to Figures 1 and 3 of a third embodiment of the invention
- Figure 7 is a plan view along VII-VII of Figure 6 ;;
FIG. 8 is an elevation view intended to explain the operation of the device in FIGS. 6 and 7.

En référence aux figures 1 et 2, le système d'ancrage comprend un collier supérieur 101 formé d'une tole 102 arrondie pour venir s'appliquer sur le dessus d'un conduit 103, et aux extrémités de laquelle sont soudés des bossages 104, 105 présentant des trous respectifs 106, 107 prévus pour s'engager sur des pieux 108, 109 enfoncés de part et d'autre du conduit. With reference to FIGS. 1 and 2, the anchoring system comprises an upper collar 101 formed from a rounded sheet 102 to come to be applied on top of a conduit 103, and at the ends of which are bosses 104, 105 having respective holes 106, 107 provided for engaging on piles 108, 109 driven in on either side of the conduit.

Les pieux présentent à leur partie supérieure des filetages 111, 112 pour recevoir des écrous 113, 114 qui retiennent le collier par l'intermédiaire de rondelles rectangulaires 115, 116. The piles have threads 111, 112 at their upper part to receive nuts 113, 114 which retain the collar by means of rectangular washers 115, 116.

Le trou 106 est allongé transversalement au conduit 103, et le trou 107 est allongé parallèlement à ce conduit. The hole 106 is elongated transversely to the conduit 103, and the hole 107 is elongated parallel to this conduit.

Enfin, quatre tôles raidissenses 117 sont soudées dans les angles formés par la tale 102 et les bossages 104, 105, aux deux extrémités du collier suivant l'axe du conduit 103. Ces tôles sont prévues de dimensions telles que, dans toutes les directions, elles dépassent les têtes des pieux 104, 105, ainsi que toutes aspérités telles que des protections anodiques 118. En outre; leur contour extérieur est arrondi. Finally, four stiffening sheets 117 are welded in the angles formed by the plate 102 and the bosses 104, 105, at the two ends of the collar along the axis of the conduit 103. These sheets are provided with dimensions such that, in all directions, they extend beyond the heads of the piles 104, 105, as well as any roughness such as anodic protections 118. In addition; their outer contour is rounded.

Une feuille 119 d'un matériau élastique tel que le néoprène est interposée entre le collier et le conduit. A sheet 119 of an elastic material such as neoprene is interposed between the collar and the conduit.

Une fois le collier engagé sur les pieux, l'allongement du trou 106 permet un léger déplacement transversal du collier et l'allongement du trou 107 permet une légère rotation du collier autour du pieu 108. Ces déplacements sont suffisants pour permettre une application précise du collier sur le conduit sans nécessiter la présence d'une couche intermédiaire de rattrapage autre que la simple feuille élastique 119. Once the collar is engaged on the piles, the elongation of the hole 106 allows a slight transverse movement of the collar and the elongation of the hole 107 allows a slight rotation of the collar around the pile 108. These movements are sufficient to allow precise application of the collar on the duct without requiring the presence of an intermediate take-up layer other than the simple elastic sheet 119.

Une fois le collier posé, les têtes des pieux et
Les anodes 118 se trouvent enfermées latéralement dans les cavités formées par les tôles 117 et ne risquent pas de donner lieu à l'accrochage d'objets traînés au fond de la mer, tels que des câbles de manoeuvre.Once the necklace is installed, the pile heads and
The anodes 118 are enclosed laterally in the cavities formed by the sheets 117 and are not likely to give rise to the attachment of objects dragged to the bottom of the sea, such as control cables.

On va maintenant décrire, en référence aux figures 3 à 5, une deuxième forme de réalisation de l'invention. We will now describe, with reference to FIGS. 3 to 5, a second embodiment of the invention.

Le système ancrage comprend un collier supérieur 201 qui peut être le même que le collier 101 décrit précédemment, qui est engage par des trous 206t 207 sur des pieux 208, 209, et qui est maintenu par des écrous 213, 214, visses sur des filetages 211 desdits pieux, avec interposition de rondelles 215, 216. The anchoring system comprises an upper collar 201 which can be the same as the collar 101 described above, which is engaged by holes 206t 207 on piles 208, 209, and which is held by nuts 213, 214, screwed on threads 211 of said piles, with interposition of washers 215, 216.

Un collier inférieur 221 comprend une tôle 222 arrondie suivant un arc 222a pour s'appliquer sur le dessous du conduit 203 et munie à ses extrémités de bossages 223, 224 percés de trous 225, 226. La partie arrondie 222a s'étend sur un arc nettement inférieur à 1800, de manière à conférer au collier 221 une forme généralement plate. A lower collar 221 comprises a sheet 222 rounded in an arc 222a to be applied to the underside of the conduit 203 and provided at its ends with bosses 223, 224 pierced with holes 225, 226. The rounded part 222a extends over an arc significantly less than 1800, so as to give the collar 221 a generally flat shape.

Dans l'exemple décrit, cet arc est d'environ 900. Le trou 225 est allongé transversalement à l'axe du conduit 203 alors que le trou 226 est allongé parallèlement à cet axe et ouvert à l'une de ses extrémités.In the example described, this arc is around 900. The hole 225 is elongated transversely to the axis of the conduit 203 while the hole 226 is elongated parallel to this axis and open at one of its ends.

Le collier inférieur 221 comprend encore deux nervures 227 analogues à celles du collier supérieur et consolidées par des raidisseurs 228. Comme le collier supérieur, il s'applique sur le conduit 203 par l'intermédiaire d'une feuille 229 de matériau élastique. The lower collar 221 also comprises two ribs 227 similar to those of the upper collar and consolidated by stiffeners 228. Like the upper collar, it is applied to the conduit 203 by means of a sheet 229 of elastic material.

Le collier 221 s'appuie sur deux écrous 213a, 214a vissés sur les pieux, par l'intermédiaire de rondelles 215a, 216a. The collar 221 rests on two nuts 213a, 214a screwed onto the piles, by means of washers 215a, 216a.

Pour monter l'ensemble, on commence par visser les écrous 213a, 214a sur les pieux en les amenant aussi bas que possible. Puis on met en place les rondelles 215a, 216a. To assemble the assembly, one begins by screwing the nuts 213a, 214a on the piles, bringing them as low as possible. Then we put the washers 215a, 216a.

On engage ensuite le trou 225 du collier 221 sur le pieu 208 en maiiiteiient le collier parallèle à l'axe du conduit, dans la position 221a (figure 5). On fait ensuite tourner le collier de 900 pour engager le trou ouvert 226 sur le pieu 209, dans sa position définitive. Du fait de sa forme plate, la rotation sous le conduit s'effectue facilement. L'engagement du trou ouvert 226 sur le pieu 209 est facilitée par l'allongement du trou 225 qui permet un certain jeu transversal par rapport au conduit. The hole 225 of the collar 221 is then engaged on the pile 208 while the collar is parallel to the axis of the conduit, in the position 221a (FIG. 5). The collar is then rotated 900 to engage the open hole 226 on the pile 209, in its final position. Due to its flat shape, rotation under the duct is easy. The engagement of the open hole 226 on the pile 209 is facilitated by the elongation of the hole 225 which allows a certain transverse play relative to the conduit.

On remonte ensuite les écrous 213a,214 a de manière à bien appliquer le collier 221 sur le dessous du conduit 203. Enfin, on met en place le collier supérieur 201. The nuts 213a, 214 a are then reassembled so as to properly apply the collar 221 to the underside of the conduit 203. Finally, the upper collar 201 is put in place.

Ce type de collier formant berceau s'adapte bien aux conduits en faible suspension et, grâce à l'invention, ne présente aucune difficulté de montage. This type of collar forming a cradle adapts well to conduits in low suspension and, thanks to the invention, presents no assembly difficulties.

On va maintenant décrire, en référence aux figures 6 à 8, une troisième forme de réalisation de l'invention. We will now describe, with reference to Figures 6 to 8, a third embodiment of the invention.

Le système d'ancrage comprend encore un collier supérieur 301 du genre de ceux décrits plus haut et comportant notamment deux trous 306, 307 prévus pour s'engager sur des pieux 308, 309, le collier étant maintenu sur ces pieux par des écrous 313, 314 vissés sur des filetages 311 pratiqués sur ces pieux, avec interposition de rondelles 315, 316. The anchoring system also comprises an upper collar 301 of the kind described above and comprising in particular two holes 306, 307 intended to engage on piles 308, 309, the collar being held on these piles by nuts 313, 314 screwed onto threads 311 made on these piles, with interposition of washers 315, 316.

Deux mâchoires 331 sont articulées sur le collier 301 autour d'axes 332 parallèles à l'axe du conduit 303 et situés au-delà des trous 306, 307 par rapport à l'axe du conduit. Ces mâchoires présentent chacune une partie arrondie concave 333 prévue pour venir s'appliquer sur le dessous du conduit. Two jaws 331 are articulated on the collar 301 around axes 332 parallel to the axis of the conduit 303 and located beyond the holes 306, 307 relative to the axis of the conduit. These jaws each have a concave rounded part 333 intended to come to bear on the underside of the duct.

Elles présentent également des trous 334 pour le passage des pieux 308, 309. Ces trous sont allongés transversalement au conduit, de manière suffisante pour permettre aux mâchoires engagées de prendre une position oblique (figure 8) dans laquelle l'espace entre les mâchoires est au moins égal au diamètre du conduit. They also have holes 334 for the passage of the stakes 308, 309. These holes are elongated transversely to the conduit, sufficiently to allow the engaged jaws to assume an oblique position (FIG. 8) in which the space between the jaws is at less equal to the diameter of the duct.

Le collier supérieur 301 comporte encore des nervures 317 analogues à celles décrites plus haut et une feuille de matériau élastique 319. Les mâchoires 331 comportent, de la même façon, des nervures 335 similaires et des feuilles de matériau élastique 336. The upper collar 301 also comprises ribs 317 similar to those described above and a sheet of elastic material 319. The jaws 331 likewise comprise ribs 335 similar and sheets of elastic material 336.

Des rondelles larges 337 sont engagées sur les pieux 308, 309 et s'appuient sur des écrous 338 vissés sur ces pieux pour constituer des butées pour les mâchoires 331 et les contraindre à se placer dans la position de la figure 6. Large washers 337 are engaged on the piles 308, 309 and are supported on nuts 338 screwed onto these piles to constitute stops for the jaws 331 and force them to be placed in the position of FIG. 6.

pour monter l'ensemble, on commence par mettre en place les écrous 338 et les rondelles-butées 337 à leur niveau définitif. puis on présente l'ensemble forme par le collier supérieur et les mâchoires en plaçant ces dernières en position oblique de manière que les mâchoires puissent se glisser le long du conduit (figure 8). Cette opération est permise par l'allongement des trous 334 des mâchoires. to assemble the assembly, one begins by installing the nuts 338 and the thrust washers 337 at their final level. then the assembly formed by the upper collar and the jaws is presented by placing the latter in an oblique position so that the jaws can slide along the conduit (FIG. 8). This operation is permitted by the elongation of the holes 334 of the jaws.

Quand les mâchoires viennent s 9 appuyer contre les butées 337, elles commencent à se redresser et prennent leur position définitive en serrant le conduit (figure 6) quand on serre le collier supérieur 301 par les écrous 313, 314. When the jaws come to press against the stops 337, they start to straighten and take their final position by tightening the conduit (FIG. 6) when the upper collar 301 is tightened by the nuts 313, 314.

Grâce à ce dispositif, la mise en place d'un support inférieur sur un conduit déjà posé ne présente aucune difficulté. En outre, dans cette réalisation, l'ensemble est en une seule pièce, ce qui simplifie la manutention. Thanks to this device, the installation of a lower support on an already laid conduit presents no difficulty. In addition, in this embodiment, the assembly is in one piece, which simplifies handling.

Bien entenduf l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits mais couvre toute variante technologique à la portée de l'homme de l'art. Of course, the invention is not limited to the examples described but covers any technological variant within the reach of ordinary skill in the art.

Claims

1. Anchoring system according to one of claims 9 to 11 of the main patent, comprising a collar part (101, 201, 301) to be applied on the top of a conduit (103, 203, 303) , this collar having two lateral holes (106, 107; 206, 207; 306, 307) for the engagement of two piles (108, 109; 208, 209; 308, 309) located on either side of the conduit, characterized in that the two holes are elongated, one parallel to the axis of the conduit and the other transverse to this axis.

2. Anchoring system according to one of # claims 9 to 11 or 19 of the main patent, or to claim 1 of this addition, further comprising a second part forming a lower collar (221) for apply to the underside of a conduit (203), this so-called lower collar having two lateral holes (225, 226) for the engagement of two piles (208, 209) located on either side of the conduit, characterized in what the lower collar has is a curved part (222) of cooperation with the duct extending over an arc less than 1800.

3. Anchoring system according to claim 2 of the present addition, characterized in that one (225) of the holes (225, 226) of the lower collar is elongated transversely to the axis of the conduit (203), and in that the other hole (226) is elongated parallel to this axis and open at one of its ends.

4. Anchoring system according to one of claims 9 or 10 of the main patent, characterized in that two locking jaws (331) are articulated on the collar (301) applying to the top of the conduit (303) around axes (332) parallel to the axis of the conduit and located beyond the fixing holes (306, 307) of this collar on the piles (308, 309), these jaws each having a concave rounded portion (333) for come to be applied on the underside of the conduit (303) and having holes (334) for passage of the piles, these holes being sufficiently elongated transversely to the conduit to allow the jaws engaged on the piles to assume an oblique position leaving between them a space at least equal to the diameter of the duct.

5. Anchoring system according to claim 4 of this addition, characterized in that the piles

(308, 309) each carry stop means (337, 338) for receiving one of the jaws (331) and causing the application of said jaw on the underside of the conduit (303) when tightening the upper collar (301 ).

6. Anchoring system according to one of claims 9 to 11 or 19 of the main patent, or to one of claims 1 to 5 of this addition, characterized in that the collar (101, 201, 301) applying to the top of the conduit comprises two ribs (117, 217, 317) substantially perpendicular to the axis of the conduit (103, 203, 303), located at the ends of the collar along the axis of the conduit and of dimensions such that 'they protrude from the pile heads (108, 109; 208, 209; 308, 309) in all directions.