ITMI20081834A1 - CONNECTION STRUCTURE OF A MECHANICAL ELEMENT TO ANOTHER ELEMENT POSITIONED ON UNDERWATER FOUNDATION ELEMENTS. - Google Patents
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
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Description
"STRUTTURA DI COLLEGAMENTO DI UN ELEMENTO MECCA-NICO AD UN ALTRO ELEMENTO POSIZIONATO SU ELEMENTI DI FONDAZIONE SUBACQUEI" "STRUCTURE FOR CONNECTION OF A MECHANICAL ELEMENT TO ANOTHER ELEMENT POSITIONED ON UNDERWATER FOUNDATION ELEMENTS"
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto una struttura di collegamento di un elemento meccanico ad un altro elemento posizionato su elementi di fondazione subacquei. The present invention relates to a structure for connecting a mechanical element to another element positioned on underwater foundation elements.
Generalmente nelle opere di ingegneria civile si ha la necessità di eseguire collegamenti strutturali tra elementi diversi. Generally in civil engineering works there is the need to perform structural connections between different elements.
Tali collegamenti devono essere in grado di trasferire carichi importanti indotti dagli elementi stessi, e permetterne i movimenti relativi trasmessi dalla struttura. These connections must be able to transfer significant loads induced by the elements themselves, and allow the relative movements transmitted by the structure.
Altra caratteristica importante à ̈ che questi collegamenti devono essere smontabili, cioà ̈ devono consentire la manutenzione e la sostituzione di tali manufatti, senza eseguire demolizioni strutturali. Another important feature is that these connections must be demountable, that is, they must allow the maintenance and replacement of these artifacts, without carrying out structural demolitions.
Il montaggio di tali manufatti viene eseguito mediante l’uso di gru e di attrezzature dedicate, tramite l’impiego di tecnici specializzati. The assembly of these artifacts is carried out through the use of cranes and dedicated equipment, through the use of specialized technicians.
Lo stesso tipo di sistemi di collegamento può essere necessario in zone difficilmente accessibili, ad esempio sotto il livello del mare dove, anche per motivi di sicurezza, non possono arrivare i tecnici subacquei per eseguire il montaggio. The same type of connection systems may be necessary in areas that are difficult to access, for example below sea level where, also for safety reasons, the underwater technicians cannot arrive to carry out the assembly.
Compito del presente trovato à ̈ quello di realizzare una struttura che permetta di eseguire il collegamento di un elemento meccanico ad un altro elemento, opportunamente posizionato su eiementi di fondazione sotto il livello del mare, senza l’ausilio di personaie subacqueo. The aim of the present invention is to provide a structure that allows connection of a mechanical element to another element, suitably positioned on foundation elements below sea level, without the aid of underwater personages.
Nell’ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare una struttura che, per le sue peculiari caratteristiche realizzative, sia in grado di assicurare le più ampie garanzie di affidabilità e di sicurezza. Within the scope of this task, an object of the invention is to provide a structure which, due to its particular constructional characteristics, is able to ensure the widest guarantees of reliability and safety.
Questo ed altri scopi, che meglio appariranno evidenziati in seguito, sono raggiunti da una struttura di collegamento di un eiemento meccanico ad un altro elemento posizionato su elementi di fondazione subacquei, caratterizzata dal fatto di comprendere un connettore femmina costituito da una struttura scatolare fissata ad un cassone di fondazione; un connettore maschio posizionato in un alloggiamento ricavato nel connettore femmina; una galleria interna al cassone di fondazione che permette il passaggio di tecnici per le operazioni di collegamento del connettore maschio al connettore femmina; un perno che fissa una sovrastruttura al connettore maschio e che permette i movimenti di rotazione ed i trasferimenti di forze indotti dalle azioni marine; un sistema di aggancio azionato da componenti oleodinamici che unisce i connettori maschio e femmina in modo da creare un collegamento strutturale formato da un cassone di fondazione - connettore femmina - connettore maschio -perno, permettendo alla sovrastruttura di agganciarsi in maniera solidale al fondo del mare e di trasmettere attraverso il perno le azioni dinamiche in ogni direzione. This and other purposes, which will appear more clearly later on, are achieved by a connection structure of a mechanical element to another element positioned on underwater foundation elements, characterized in that it comprises a female connector consisting of a box-like structure fixed to a foundation box; a male connector positioned in a housing obtained in the female connector; a tunnel inside the foundation box that allows the passage of technicians for the operations of connecting the male connector to the female connector; a pin which fixes a superstructure to the male connector and which allows the rotational movements and the transfers of forces induced by marine actions; a coupling system operated by hydraulic components that joins the male and female connectors in order to create a structural connection formed by a foundation box - female connector - male connector - pin, allowing the superstructure to hook solidly to the seabed and to transmit dynamic actions in every direction through the pivot.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'oggetto del presente trovato risulteranno maggiormente evidenziati attraverso un esame della descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the object of the present invention will become more evident through an examination of the description of a preferred but not exclusive embodiment of the invention, illustrated by way of non-limiting example in the attached drawings, in which:
la figura 1 à ̈ una vista schematica d’assieme, in alzato, della struttura di collegamento secondo il presente trovato; Figure 1 is an elevation schematic overall view of the connection structure according to the present invention;
la figura 2 Ã ̈ una vista in alzato laterale del connettore maschio; Figure 2 is a side elevation view of the male connector;
la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione, secondo il piano ll-ll di figura 2, del connettore maschio; figure 3 is a sectional view, according to the plane 11-ll of figure 2, of the male connector;
la figura 4 Ã ̈ una vista in alzato, sezionata, del connettore femmina; figure 4 is a sectional elevation view of the female connector;
la figura 5 Ã ̈ una vista in pianta del connettore femmina; Figure 5 is a plan view of the female connector;
la figura 6 Ã ̈ una vista in pianta della piastra di contrasto; la figura 7 Ã ̈ una vista prospettica della piastra di contrasto; la figura 8 illustra in dettaglio la guarnizione di tenuta; figure 6 is a plan view of the contrast plate; figure 7 is a perspective view of the contrast plate; figure 8 illustrates in detail the seal gasket;
la figura 9 à ̈ una vista ingrandita della guarnizione tipo “A†sul connettore maschio; figure 9 is an enlarged view of the gasket type â € œAâ € on the male connector;
la figura 10 à ̈ una vista ingrandita della guarnizione tipo “B†sul connettore maschio; figure 10 is an enlarged view of the gasket type â € œBâ € on the male connector;
la figura 11 à ̈ una vista ingrandita che mostra in dettaglio un condotto d’aria; figure 11 is an enlarged view showing an air duct in detail;
le figure 12 e 13 sono due viste della valvola di segregazione illustrata in posizione aperta; Figures 12 and 13 are two views of the segregation valve shown in the open position;
la figura 14 e 15 sono due viste della valvola di segregazione illustrata in posizione chiusa; Figure 14 and 15 are two views of the segregation valve shown in the closed position;
la figura 16 Ã ̈ una vista della testa dello stelo tensionatore; la figura 17 Ã ̈ una vista, in sezione, del carter stagno; figure 16 is a view of the head of the tensioning rod; figure 17 is a sectional view of the watertight casing;
la figura 18 Ã ̈ una vista prospettica, in sezione, che illustra il gruppo di tensionamento; figure 18 is a perspective view, in section, illustrating the tensioning unit;
la figura 19 Ã ̈ una vista dal basso del gruppo di tensionamento e del connettore femmina; figure 19 is a bottom view of the tensioning assembly and the female connector;
la figura 20 Ã ̈ una vista in pianta del gruppo di tensionamento e del connettore femmina; figure 20 is a plan view of the tensioning assembly and the female connector;
la figura 21 Ã ̈ una vista prospettica del gruppo di tensionamento e del connettore femmina; figure 21 is a perspective view of the tensioning assembly and the female connector;
la figura 22 Ã ̈ una vista prospettica d'assieme dei connettori femmina e maschio; Figure 22 is an overall perspective view of the female and male connectors;
la figura 23 Ã ̈ una vista in alzato che illustra i connettori femmina e maschio ed il gruppo di pensionamento; Figure 23 is an elevation view showing the female and male connectors and the retirement assembly;
la figura 24 Ã ̈ una vista in sezione del gruppo di tensionamen to agganciato al connettore maschio; figure 24 is a sectional view of the tensioning assembly hooked to the male connector;
la figura 25 à ̈ una vista in sezione del tensionatore sganciato posizionato sotto la valvola di segregazione che à ̈ chiusa. figure 25 is a sectional view of the unhooked tensioner positioned under the segregation valve which is closed.
Con particolare riferimento ai simboli numerici delle suddette figure, la struttura di collegamento, secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1 , comprende essenzialmente un connettore femmina 2, costituito da una struttura scatolare realizzata in lamiera di acciaio saldato e fissata ad un cassone di fondazione 3, costituito da un elemento di fondazione in calcestruzzo. With particular reference to the numerical symbols of the aforementioned figures, the connection structure, according to the invention, generally indicated with the reference number 1, essentially comprises a female connector 2, consisting of a box-like structure made of welded steel sheet and fixed to a foundation box 3, consisting of a concrete foundation element.
Il cassone di fondazione 3 presenta una galleria 4 che permette il passaggio dei tecnici per le operazioni di collegamento di un connettore maschio 5 che va a posizionarsi in un alloggiamento ricavato nel connettore femmina 2. The foundation box 3 has a gallery 4 which allows the passage of technicians for the connection operations of a male connector 5 which is positioned in a housing obtained in the female connector 2.
Il connettore maschio à ̈ fissato alla sovrastruttura tramite un perno 12 che ne permette i movimenti di rotazione ed i trasferimenti di forze indotte dall’azione del mare. The male connector is fixed to the superstructure by means of a pin 12 which allows its rotation movements and the transfers of forces induced by the action of the sea.
Una volta posizionato il connettore maschio 5 nel connettore femmina 2 si provvede, tramite un sistema di aggancio azionato da componenti oleodinamici, ad unirli in modo da creare un collegamento strutturale formato da un cassone di fondazione 3, connettore femmina 2, connettore maschio 5 e perno 12, in modo da permettere alla sovrastruttura 13 di agganciarsi in maniera solidale al fondo del mare e di trasmettere attraverso il perno le azioni dinamiche in ogni direzione. Once the male connector 5 has been positioned in the female connector 2, through a coupling system operated by hydraulic components, they are joined in order to create a structural connection formed by a foundation box 3, female connector 2, male connector 5 and pin 12, so as to allow the superstructure 13 to hook solidly to the seabed and to transmit the dynamic actions in every direction through the pin.
Più in dettaglio, la funzione del connettore maschio, visibile nelle figure 2 e 3, à ̈ quella di collegare la sovrastruttura 13 ed il connettore femmina. More in detail, the function of the male connector, visible in figures 2 and 3, is to connect the superstructure 13 and the female connector.
Il connettore maschio à ̈ fissato tramite un perno 12 alla sovrastruttura 13, in modo da permetterne i movimenti, e viene quindi rimosso assieme ad essa per le operazioni di manutenzione e di riparazione. The male connector is fixed by means of a pin 12 to the superstructure 13, so as to allow its movements, and is then removed together with it for maintenance and repair operations.
Una volta agganciato al connettore femmina, oltre al collegamento strutturale, il connettore maschio permette, tramite opportuni condotti 6, visibili in figura 11, di trasferire aria compressa per la movimentazione della sovrastruttura. Once hooked to the female connector, in addition to the structural connection, the male connector allows, through suitable ducts 6, visible in figure 11, to transfer compressed air for the movement of the superstructure.
Il connettore maschio à ̈ realizzato in carpenteria di acciaio saldato ed à ̈ composto da due dischi metallici 7 e 8, studiati per inserirsi nei fori previsti sul connettore femmina, ed attraversati da due lamiere verticali 9 e 10, posizionate nel senso di direzione predominante dei carichi. The male connector is made of welded steel carpentry and is composed of two metal discs 7 and 8, designed to fit into the holes provided on the female connector, and crossed by two vertical sheets 9 and 10, positioned in the predominant direction of the loads.
La struttura cosi realizzata permette di trasferire in modo ottimale gli sforzi. The structure thus created allows the efforts to be transferred in an optimal way.
La parte superiore di dette lamiere verticali 9 e 10 termina con un foro 11, avente diametro di 400 mm, nel quale andrà alloggiato il perno 12 per il collegamento della sovrastruttura 13. The upper part of said vertical plates 9 and 10 ends with a hole 11, having a diameter of 400 mm, in which the pin 12 for connecting the superstructure 13 will be housed.
Nella parte centrale del maschio 5 sono ricavate le sedi 14 di due selle sferiche 17 che hanno il compito di alloggiare la testa bipenne 15 di uno stelo tensionatore 16, il quale, tramite un meccanismo oleodinamico, aggancia e tiene in trazione il connettore maschio nella sua sede. In the central part of the male 5 the seats 14 of two spherical saddles 17 are obtained which have the task of housing the double-prong head 15 of a tensioning rod 16, which, by means of an oleodynamic mechanism, hooks and holds in traction the male connector in its site.
Il connettore femmina, visibile nelle figure 4 e 5, Ã ̈ sostanzialmente una struttura scatolare in lamiera saldata destinata ad accogliere il connettore maschio 5. The female connector, visible in figures 4 and 5, is essentially a box-like structure in welded sheet metal intended to house the male connector 5.
La stessa à ̈ fissata al cassone di fondazione tramite barre 18 in acciaio bonificato pre-tesate It is fixed to the foundation box by means of pre-tensioned steel bars 18
Il connettore femmina à ̈ realizzato da due piastre, 19 e 20, in lamiera con spessore di 120 mm della dimensione di m 3.2 x 3.5 circa. The female connector is made from two plates, 19 and 20, in sheet metal with a thickness of 120 mm with a size of approximately 3.2 x 3.5 m.
Interposte alle piastre, in posizione quasi centrale, à ̈ disposto un elemento conico-cilindrico 21 realizzato sempre in lamiera saldata nel quale, dopo opportune lavorazioni, troverà sede il connettore maschio 5. Interposed to the plates, in an almost central position, there is a conical-cylindrical element 21 also made of welded sheet metal in which, after suitable processing, the male connector 5 will find its seat.
Disposti radialmente sono presenti sei pannelli verticali 22 in lamiera di diversi spessori che partono dall’elemento conicocilindrico 21 e terminano in corrispondenza dei tubi 23, dove alloggiano le barre di fissaggio 18. Arranged radially there are six vertical panels 22 in sheet metal of different thicknesses which start from the conical-cylindrical element 21 and end in correspondence with the tubes 23, where the fixing bars 18 are housed.
A chiudere lo scatolare lungo tutto il perimetro ci sono altri pannelli verticali 24 saldati anch’essi ai tubi dove alloggiano le barre di fissaggio. To close the box along the entire perimeter there are other vertical panels 24 also welded to the tubes where the fixing bars are housed.
Nella parte superiore del connettore femmina sono saldate quattro staffe forate a cui si fissa il coperchio di protezione da rimuovere in occasione del primo inserimento del connettore maschio. In the upper part of the female connector, four perforated brackets are welded to which the protective cover to be removed is fixed when the male connector is inserted for the first time.
Qui trova posto anche la sella di centraggio 25 la quale ha lo scopo di centrare radialmente il connettore maschio 5 durante il suo inserimento nella sede femmina. The centering saddle 25 is also located here and has the purpose of radially centering the male connector 5 during its insertion into the female seat.
Nella parte superiore, oltre al foro centrale, sono visibili i fori per l’alloggiamento delle barre e i fori per il controllo del grout durante le operazioni di fissaggio. In the upper part, in addition to the central hole, the holes for housing the bars and the holes for checking the grout during the fixing operations are visible.
Questi fori andranno chiusi mediante saldatura dopo avere ultimato il collegamento del connettore femmina 2 al cassone di fondazione. These holes must be closed by welding after completing the connection of the female connector 2 to the foundation box.
Nella parte inferiore del connettore femmina 2 sono presenti delle scanalature che, insieme al precarico trasmesso dalle barre di ancoraggio, hanno lo scopo di fissare saldamente lo scatolare al cassone di fondazione evitando movimenti anche per azioni dinamiche di elevata entità . In the lower part of the female connector 2 there are grooves which, together with the preload transmitted by the anchoring bars, have the purpose of firmly fixing the box to the foundation box avoiding movements even due to dynamic actions of high entity.
In corrispondenza del foro, avente diametro di 1250 mm, à ̈ presente una corona circolare di fori filettati nella quale andrà fissata la piastra di contrasto 26 insieme al gruppo di tensionamento. In correspondence with the hole, having a diameter of 1250 mm, there is a circular crown of threaded holes in which the contrast plate 26 will be fixed together with the tensioning unit.
Sono inoltre previsti fori per il fissaggio dei supporti della guarnizione perimetrale 27, e quattro flange che, dopo averle rimosse, permettono di controllare periodicamente se all'interno dello scatolare si verifichino fenomeni di corrosione anomala e una flangia nella quale fissare la tubazione per le acque di scarico. There are also holes for fixing the supports of the perimeter gasket 27, and four flanges which, after removing them, allow you to periodically check if anomalous corrosion phenomena occur inside the box and a flange in which to fix the water pipe. drain.
Perimetralmente sono previste quattro estensioni necessarie per l’eventuale rimozione del connettore femmina 2 dal cassone di fondazione. Four extensions are provided on the perimeter, necessary for the eventual removal of the female connector 2 from the foundation box.
Questa operazione, la cui probabilità di esecuzione à ̈ molto remota, deve essere eseguita da personale subacqueo il quale, tramite quattro martinetti idraulici, andrà ad estrarre lo scatolare dalla sua sede nel calcestruzzo. This operation, whose probability of execution is very remote, must be performed by underwater personnel who, using four hydraulic jacks, will extract the box from its seat in the concrete.
Le stesse estensioni si dovranno usare anche per il collegamento iniziale dello scatolare al cassone di fondazione. The same extensions must also be used for the initial connection of the box to the foundation box.
Infatti lo scatolare sarà fissato al cassone di fondazione eseguendo un’iniezione di malta cementizia ad alta resistenza che ha il compito di trasferire i carichi e di assicurare la sigillatura in modo che l’acqua non entri nel cassone di fondazione. In fact, the box will be fixed to the foundation box by performing an injection of high-strength cement mortar which has the task of transferring the loads and ensuring the sealing so that water does not enter the foundation box.
La piastra di contrasto 26, visibile nelle figure 6 e 7, à ̈ posizionata sotto il connettore femmina 2, e la sua funzione, insieme ad una valvola di segregazione 28, à ̈ quella di impedire l'allagamento del cassone di fondazione quando il connettore maschio 5 non à ̈ nella sua sede. The contrast plate 26, visible in figures 6 and 7, is positioned under the female connector 2, and its function, together with a segregation valve 28, is to prevent flooding of the foundation box when the connector male 5 is not in its seat.
Oltre alla valvola di segregazione 28, la quale si apre per permettere il passaggio dello stelo tensionatore 16 che aggancia il connettore maschio 5, ad essa sono fissati i condotti per il passaggio dell’aria, il condotto di lavaggio, la strumentazione meccanica ed elettrica per il controllo della posizione della sovrastruttura 13. In addition to the segregation valve 28, which opens to allow the passage of the tensioning rod 16 which hooks the male connector 5, the ducts for the passage of air, the washing duct, the mechanical and electrical instruments are fixed to it. for checking the position of the superstructure 13.
Vista l’elevata concentrazione di impianti e per evitare rivestimenti inossidabili su ogni collegamento la piastra di contrasto à ̈ realizzata completamente in acciaio inossidabile. Given the high concentration of systems and to avoid stainless coatings on each connection, the contrast plate is made entirely of stainless steel.
La guarnizione di tenuta 27 tra l’intradosso connettore femmina e cassone in calcestruzzo à ̈ visibile in figura 8. The sealing gasket 27 between the female connector intrados and the concrete casing is visible in figure 8.
Per impedire che l’acqua marina, la quale si trova ad una pressione maggiore dovuta al battente idrostatico, entri all'interno del cassone di fondazione, dove sono posizionati gli azionamenti oleodinamici, sono stati studiati i seguenti accorgimenti. To prevent sea water, which is at a higher pressure due to the hydrostatic head, from entering the foundation box, where the hydraulic drives are positioned, the following measures have been studied.
Il problema principale à ̈ quello di evitare che l’acqua riesca a trafilare nel giunto di malta cementizia, di collegamento tra il cassone di calcestruzzo e l’intradosso del connettore femmina 2. The main problem is to prevent water from being able to seep into the cement mortar joint, connecting the concrete box and the soffit of the female connector 2.
La probabilità di trafilamenti à ̈ molto bassa, vista la presenza di un’ampia superficie di contatto, la quale risulta sigillata tramite l’azione di compressione indotta dalle barre 18 che collegano il connettore femmina 5 al cassone di fondazione. The probability of leakage is very low, given the presence of a large contact surface, which is sealed by the compression action induced by the bars 18 which connect the female connector 5 to the foundation box.
In realtà il carico di pretensione applicato alle barre 18 à ̈ necessario per trasmettere le forze che, tramite il connettore maschio 5, vengono trasferite alla sovrastruttura. In reality, the pretension load applied to the bars 18 is necessary to transmit the forces which, through the male connector 5, are transferred to the superstructure.
Questa azione di compressione agisce in modo benefico sul calcestruzzo, mantenendo sigillato il giunto di collegamento ed evitando pericolose fessurazioni di tutta la platea in calcestruzzo. This compression action acts in a beneficial way on the concrete, keeping the connection joint sealed and avoiding dangerous cracks in the entire concrete slab.
Tuttavia, poiché la vita dell’opera deve essere almeno di 100 anni, si à ̈ preferito adottare una guarnizione supplementare posizionata all’interno del vano. However, since the life of the work must be at least 100 years, it was preferred to use an additional seal positioned inside the compartment.
Questa guarnizione anulare 27 sigilla la superficie di contatto tra l’intradosso del connettore femmina in acciaio ed il calcestruzzo del cassone di fondazione - (Fig. 8). This annular gasket 27 seals the contact surface between the intrados of the female steel connector and the concrete of the foundation box - (Fig. 8).
Tale guarnizione 27, realizzata in elastomero, à ̈ spinta sulle superfici di contatto tramite supporti metallici 29 avvitati all’intradosso 30 del connettore femmina 2. Said gasket 27, made of elastomer, is pushed onto the contact surfaces by means of metal supports 29 screwed to the intrados 30 of the female connector 2.
Qualora si rendesse necessario cambiarla, per motivi di durata, può essere sostituita in qualsiasi momento tramite la rimozione dei supporti che la sostengono. Should it be necessary to change it, for reasons of duration, it can be replaced at any time by removing the supports that support it.
Sono inoltre previste due guarnizioni anulari 31 e 32 che impediscono all’acqua di entrare negli anfratti che si creano dopo avere accoppiato i due elementi meccanici (maschio e femmina). There are also two annular gaskets 31 and 32 which prevent water from entering the crevices created after coupling the two mechanical elements (male and female).
Queste due guarnizioni 31 e 32 sono posizionate in serie. Infatti, qualora la superiore si danneggi e cominci a trafilare l’acqua, ci sarà lo sbarramento della seconda, posizionata sul disco inferiore del connettore. These two seals 31 and 32 are positioned in series. In fact, if the upper is damaged and water begins to seep, the second will be blocked, positioned on the lower disc of the connector.
Per aumentare l’efficacia delle guarnizioni di tenuta à ̈ stato eseguito un rivestimento 33 del materiale di base con una lega di acciaio inossidabile. To increase the effectiveness of the seals, a coating 33 of the base material with a stainless steel alloy was carried out.
Il rivestimento 33, eseguito sulle sedi delle guarnizioni e sulle superfici di contatto sul connettore femmina 2, mantiene l’inossidabilità di dette superfici le quali non possono essere protette con verniciatura. The coating 33, carried out on the seats of the gaskets and on the contact surfaces on the female connector 2, maintains the stainlessness of said surfaces which cannot be protected by painting.
Per quanto riguarda il materiale, si à ̈ scelto di realizzarle in elastomero tipo HNBR. As for the material, it was decided to make them in elastomer type HNBR.
Questo elastomero ha un’ottima resistenza all’acqua marina e presenta una bassa deformazione permanente. This elastomer has excellent resistance to sea water and has a low permanent deformation.
Per tali motivi la guarnizione à ̈ in grado di riprendere, senza fare passare l’acqua, i piccoli movimenti a cui à ̈ sottoposto il connettore maschio sotto carico. For these reasons, the gasket is able to resume, without letting the water pass, the small movements to which the male connector is subjected under load.
Ulteriore caratteristica à ̈ la buona resistenza all’invecchiamento. Another feature is the good resistance to aging.
Quando il connettore maschio viene rimosso, l’acqua ne occupa la sede. When the male connector is removed, water occupies its seat.
Per impedire che l’acqua entri nel cassone di fondazione à ̈ stata prevista una guarnizione di tenuta tra la piastra di contrasto e l’intradosso del connettore femmina. To prevent water from entering the foundation box, a sealing gasket has been provided between the contrast plate and the soffit of the female connector.
Lo stesso tipo di guarnizioni sono utilizzate per sigillare le flange di accoppiamento tra i vari elementi meccanici e sui condotti presenti in tutto il manufatto. The same type of gaskets are used to seal the coupling flanges between the various mechanical elements and on the ducts present throughout the product.
Per permettere il passaggio deH’aria in pressione, necessaria per l’azionamento della sovrastruttura all’interno del cassone di fondazione, sono presenti due tubazioni inossidabili 6 fissate alla piastra di contrasto mediante flange imbullonate - (Fig. 11). To allow the passage of the pressurized air, necessary for the operation of the superstructure inside the foundation box, there are two stainless pipes 6 fixed to the contrast plate by means of bolted flanges - (Fig. 11).
L’attraversamento del connettore maschio à ̈ realizzato tramite flange a cannocchiale dotate di guarnizione elastomerica 6 A. The male connector is crossed by means of telescopic flanges equipped with a 6 A elastomeric gasket.
Tale soluzione permette una facile manutenzione delle condotte in caso di sostituzione e una facile manutenzione del connettore maschio. This solution allows easy maintenance of the pipes in case of replacement and easy maintenance of the male connector.
Nelle operazioni di rimozione della verniciatura e della successiva riverniciatura tali condotti si possono facilmente rimuovere. In the operations of removing the paint and the subsequent repainting these ducts can be easily removed.
Anche per questi elementi si à ̈ preferito adottare rivestimenti inossidabili, in modo da preservare l’azione corrosiva dell’acqua marina. Also for these elements it was preferred to adopt stainless coatings, in order to preserve the corrosive action of sea water.
Appena attraversata la parte superiore del connettore maschio le due tubazioni 6 terminano con un collettore (manifold) al quale sono fissate tre tubazioni di diametro minore flessibili. As soon as they cross the upper part of the male connector, the two pipes 6 end with a manifold to which three flexible pipes of smaller diameter are fixed.
Nella piastra di contrasto all’interno del cassone di fondazione à ̈ fissato il condotto di lavaggio, il quale ha il compito, durante l'inserimento del connettore maschio 5, di eliminare la presenza di eventuali detriti che si fossero depositati durante la sua assenza. The washing duct is fixed in the contrast plate inside the foundation box, which has the task, during the insertion of the male connector 5, to eliminate the presence of any debris that may have deposited during its absence. .
La rimozione dei detriti, (figura 6 e figura 7), o meglio il loro allontanamento, viene eseguita tramite un getto di acqua dolce, il quale, essendo posizionato in direzione tangente alla piastra di contrasto 26 A, crea un vortice nella sede del connettore maschio che riesce ad allontanare i detriti. The removal of the debris, (figure 6 and figure 7), or rather their removal, is performed by means of a jet of fresh water, which, being positioned in a tangent direction to the contrast plate 26 A, creates a vortex in the connector seat male who manages to remove debris.
Una volta inserito l’elemento maschio, l’acqua che riempie gli anfratti sarà scaricata tramite i due condotti, uno di sfiato e uno di scarico, presenti nel connettore femmina. Once the male element has been inserted, the water that fills the crevices will be discharged through the two ducts, one for venting and one for drainage, present in the female connector.
La rimozione dell’acqua si rende necessaria per permettere di aprire la valvola a saracinesca in modo da sollevare lo stelo tensionatore per l’aggancio del connettore maschio. The removal of the water is necessary to allow the gate valve to be opened in order to raise the tensioning stem for the coupling of the male connector.
All’interno del cassone di fondazione (figura 18), appena sotto la piastra di contrasto, à ̈ fissato il sistema di tensionamento 34 che ha il compito, tramite una serie di meccanismi oleodinamici, di agganciare in maniera strutturale il connettore maschio al connettore femmina 2. Inside the foundation box (figure 18), just below the contrast plate, the tensioning system 34 is fixed which has the task, through a series of hydraulic mechanisms, of structurally hooking the male connector to the connector female 2.
L'aggancio viene eseguito tramite lo stelo tensionatore 16, il quale, manovrato dal sistema oleodinamico, si posiziona sulla sella predisposta nel connettore maschio 5. The coupling is carried out by means of the tensioning rod 16, which, operated by the hydraulic system, is positioned on the saddle provided in the male connector 5.
Sempre per mezzo del martinetto oleodinamico 38, si applica allo stelo 16 un carico di trazione in modo da trattenere saldamente fissato il connettore maschio 5 nella sua sede, come à ̈ schematicamente illustrato in figura 16 e in figura 24. Again by means of the hydraulic jack 38, a traction load is applied to the stem 16 so as to keep the male connector 5 firmly fixed in its seat, as is schematically illustrated in figure 16 and in figure 24.
L’azione del martinetto oleodinamico à ̈ comunque temporanea. The action of the hydraulic jack is however temporary.
Infatti per evitare perdite di carico sulla parte oleodinamica, dopo il tensionamento si provvederà a ruotare la ghiera di carico 39 in modo da accostarla alla piastra di ripartizione 41 . In fact, to avoid load losses on the hydraulic part, after tensioning, the load ring 39 will be rotated so as to bring it close to the distribution plate 41.
Cosi facendo il carico che prima gravava sul martinetto oleodinamico verrà trasferito alla ghiera. In this way, the load that previously weighed on the hydraulic jack will be transferred to the ring nut.
Durante la rimozione del connettore maschio, lo stelo viene sganciato dalla sede e ritratto sotto la valvola di segregazione 28, la quale à ̈ fissata alla piastra di contrasto 26 - (figura 25). During the removal of the male connector, the stem is released from its seat and retracted under the segregation valve 28, which is fixed to the contrast plate 26 - (figure 25).
Per eseguire tale operazione si dovrà mettere in tensione lo stelo 16 con il martinetto idraulico 38, allontanare la ghiera 39 e dopo avere scaricato il martinetto idraulico, ruotare di 90° lo stelo tensionatore e quindi abbassarlo in modo da poter chiudere la valvola di segregazione. To carry out this operation, the stem 16 must be tensioned with the hydraulic jack 38, remove the ring nut 39 and after having unloaded the hydraulic jack, rotate the tensioning stem 90 ° and then lower it so as to be able to close the segregation valve.
La valvola di segregazione 28 viene chiusa azionando un pistone oleodinamico 40, fermando l’acqua che si appresterebbe ad entrare appena rimosso il connettore maschio 5. The segregation valve 28 is closed by activating an oleodynamic piston 40, stopping the water that would be about to enter as soon as the male connector 5 is removed.
Un'ulteriore protezione in caso di malfunzionamento delle guarnizioni di tenuta sul connettore maschio 5 o della valvola a saracinesca 28, durante l’assenza del connettore maschio, à ̈ data dal carter di protezione 35, visibile in figura 17 e in figura 25, il quale à ̈ posizionato subito sotto la valvola di segregazione 28. Further protection in case of malfunction of the sealing gaskets on the male connector 5 or of the gate valve 28, during the absence of the male connector, is provided by the protective casing 35, visible in figure 17 and in figure 25, which is positioned immediately below the segregation valve 28.
Le figure 12-15 illustrano la valvola di segregazione 28 in posizione aperta ed in posizione chiusa. Figures 12-15 illustrate the segregation valve 28 in the open position and in the closed position.
Il carter di protezione 35 impedisce all'acqua di entrare, qualora le guarnizioni sul connettore maschio 5 venissero meno al loro compito. The protective casing 35 prevents water from entering, should the seals on the male connector 5 fail their task.
Infatti, con il connettore agganciato (figura 24), la valvola di segregazione non può essere chiusa e di conseguenza il locale di fondazione 36 si allagherebbe. In fact, with the connector attached (figure 24), the segregation valve cannot be closed and consequently the foundation room 36 would flood.
Qualora invece, durante l’assenza del connettore maschio 5, la valvola di segregazione, che deve essere chiusa, lasci passare acqua, la stessa verrebbe fermata dal carter di protezione, evitando anche in questo caso l’allagamento del locale di fondazione. If, on the other hand, during the absence of the male connector 5, the segregation valve, which must be closed, allows water to pass, it would be stopped by the protective casing, avoiding in this case too the flooding of the foundation room.
L’azione, quindi, del carter di protezione à ̈ di ridondanza, qualora le altre protezioni non funzionino. Therefore, the action of the protective casing is redundant if the other protections do not work.
Perimetralmente allo stelo ed al carter di protezione vi sono due distanziali di contrasto 37, realizzati in carpenteria saldata (figura 24). On the perimeter of the stem and the protective casing there are two contrast spacers 37, made of welded carpentry (figure 24).
Il loro compito à ̈ quello di contrastare il carico di trazione imposto dal martinetto oleodinamico allo stelo tensionatore. Their task is to counteract the tensile load imposed by the hydraulic jack on the tensioning rod.
I due distanziali sono stati realizzati perfettamente simmetrici per facilitarne la movimentazione ed il montaggio. The two spacers have been made perfectly symmetrical to facilitate handling and assembly.
Gli stessi sono fissati superiormente alla piastra di contrasto ed inferiormente alla struttura di ripartizione, la quale ha il compito di sostenere strutturalmente il carico imposto dalla ghiera filettata e dal martinetto tensionatore. They are fastened above the contrast plate and below the distribution structure, which has the task of structurally supporting the load imposed by the threaded ring nut and by the tensioning jack.
Inferiormente alla struttura di ripartizione à ̈ posizionato il martinetto oleodinamico 38 al quale à ̈ vincolato, tramite un foro filettato centrale, lo stelo tensionatore 16, mentre perimetralmente à ̈ ricavata una cava toroidale che, accoppiata ad un elemento cilindrico dotato di opportune guarnizioni di tenuta, realizza il martinetto idraulico. The oleodynamic jack 38 is positioned below the distribution structure, to which the tensioning rod 16 is constrained through a central threaded hole, while a toroidal slot is obtained on the perimeter which, coupled to a cylindrical element equipped with suitable sealing gaskets , realizes the hydraulic jack.
Un’altra peculiarità à ̈ che l’assieme martinetto stelo possono essere ruotati radialmente per permettere l’aggancio sul connettore maschio e traslati verticalmente per allontanare lo stelo, durante le fasi di rimozione del connettore maschio 5. Another peculiarity is that the jack rod assembly can be rotated radially to allow it to be hooked onto the male connector and translated vertically to move the rod away, during the removal of the male connector 5.
La rotazione viene eseguita tramite un attuatore rotante posizionato all’esterno del martinetto, mentre la traslazione verticale à ̈ affidata a due cilindri oleodinamici 40 fissati, tramite un supporto metallico, al martinetto e alla struttura di ripartizione. The rotation is performed by means of a rotary actuator positioned outside the jack, while the vertical translation is entrusted to two hydraulic cylinders 40 fixed, by means of a metal support, to the jack and to the distribution structure.
Un’altra caratteristica fondamentale à ̈ che tutti i componenti posizionati al di sotto della piastra di contrasto soggetti ad usura, possono essere sostituiti in sicurezza sia con il connettore agganciato, sia con il tensionatore abbassato. Another key feature is that all components positioned below the contrast plate subject to wear can be safely replaced both with the connector hooked and with the tensioner lowered.
La particolare progettazione dei componenti permette di sostituire tutte le parti oleodinamiche con lo stelo agganciato al connettore maschio. The particular design of the components allows to replace all the hydraulic parts with the stem hooked to the male connector.
Anche la valvola di segregazione può essere sostituita con lo stelo tensionatore agganciato. The segregation valve can also be replaced with the tensioning stem attached.
La differenza che rende innovativa questa valvola rispetto alle altre à ̈ che in quest'ultima la manutenzione si può effettuare con gli impianti non in esercizio. The difference that makes this valve innovative compared to the others is that in the latter the maintenance can be carried out with the systems not in operation.
Nella fattispecie, essendo il condotto della valvola 28 occupato dal passaggio dello stelo tensionatore 16 il quale à ̈ sempre in esercizio, si à ̈ pensato di realizzarne i componenti in modo da essere sostituiti anche con lo stelo agganciato - (figura 24) . In this case, since the duct of the valve 28 is occupied by the passage of the tensioning stem 16 which is always in operation, it was decided to make the components so as to be replaced even with the stem attached - (figure 24).
Questo permette, oltre ad evitare il fermo degli impianti, anche di evitare le costose operazioni subacquee necessarie per la messa in sicurezza del connettore femmina 2. This allows, in addition to avoiding the shutdown of the systems, also to avoid the expensive underwater operations necessary for the safety of the female connector 2.
L’assenza dello stelo tensionatore implica la necessità di tappare il connettore femmina 2 per evitare l’allagamento del locale di fondazione. The absence of the tensioning rod implies the need to plug the female connector 2 to avoid flooding the foundation room.
Si à ̈ in pratica constatato che il trovato raggiunge il compito e gli scopi prefissati. In practice it has been found that the invention achieves the intended aim and objects.
Naturalmente i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze. Naturally, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to requirements.
Claims (14)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ITMI2008A001834A IT1391253B1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | CONNECTION STRUCTURE OF A MECHANICAL ELEMENT TO ANOTHER ELEMENT POSITIONED ON UNDERWATER FOUNDATION ELEMENTS. |
Applications Claiming Priority (1)
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| ITMI2008A001834A IT1391253B1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | CONNECTION STRUCTURE OF A MECHANICAL ELEMENT TO ANOTHER ELEMENT POSITIONED ON UNDERWATER FOUNDATION ELEMENTS. |
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| IT1391253B1 IT1391253B1 (en) | 2011-12-01 |
Family
ID=40846881
Family Applications (1)
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| ITMI2008A001834A IT1391253B1 (en) | 2008-10-16 | 2008-10-16 | CONNECTION STRUCTURE OF A MECHANICAL ELEMENT TO ANOTHER ELEMENT POSITIONED ON UNDERWATER FOUNDATION ELEMENTS. |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| GB2010365A (en) * | 1977-12-14 | 1979-06-27 | Bilfinger Berger Bau | Spherical joints for connecting under-water foundations to platform-supporting towers |
-
2008
- 2008-10-16 IT ITMI2008A001834A patent/IT1391253B1/en active
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| IT1391253B1 (en) | 2011-12-01 |
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