NL8004179A - Door hoge energie tot stand gebrachte verbinding. - Google Patents

Description

*· * > <5

Poor hoge energie tot stand gébrachte verbinding.

De uitvinding heeft betrekking op door hoge energie tot stand gebrachte verbindingen voor gébruik bij constructies in zee.

Constructies in zee worden gébruikt voor sterk 5 verschillende doeleinden en hun ontwerp en constructie zijn in het algemeen goed békend. Kenmerkend worden constructies in zee gébruikt voor het exploreren en produceren van koolwaterstoffen in verschillende zeegebieden van de wereld.

Een constructie in zee welke wordt gébruikt voor het 10 exploreren en produceren van koolwaterstoffen omvat in het algemeen een gedeelte onder water welke dikwijls gekenmerkt is als een bok en vervaardigd is als een raamwerk van buisvormige organen, een aantal in de bodem van het water gedreven heipalen waarop de constructie is opgesteld cm de constructie in zee te 15 dragen en daardoor te werken als fundatie van de constructie en een dekgedeelte welke bovenop de bok is aangébracht nadat het aantal heipalen gekoppeld is geworden met de bok.

In de constructie in zee dient de bok een tweevoudig doel. De bek dient als mal of geleiding waardoorheen de heipalen 20 in de aarde worden gedreven en vervolgens, nadat de heipalen ingeslagen zijn en aan de bek zijn bevestigd, levert de bek een sterk raamwerk voor het overdragen en verdelen van belastingen welke qp de constructie als voorheen worden uitgeoefend naar de heipalen welke werken als fundatie voor de constructie in zee.

25 In ondiep water zijn de hoofdheipalen, welke door de benen van de bek zijn gedreven, gewoonlijk voldoende om voldoende ondersteuning te bieden voor de constructie in zee. De hoofdheipalen zijn met de bok verbonden aan de top van elk been van de bek door lassen van de heipaal aan het been van de bok voordat 8004179 '' 2 het dekgedeelte hierop wordt aangebracht. Naarmate de waterdiepte groter is, wordt een punt bereikt waarbij de hoofdheipalen in de benen van de bok niet langer voldoende zijn cm uit zichzelf de toenemende horizontale scheurkrachten en de cmkiepende momenten 5 uitgeoefend op de constructie te weerstaan. Extra ondersteuning voor de constructie in zee is dan vereist, hetgeen gewoonlijk wordt geleverd in de vorm van mantelheipalen opgesteld rondom de basis van de constructie.

In plaats van naar de top van de bok te reiken, 10 worden de mantelheipalen cm twee primaire redenen gewoonlijk afgeknot op enige afstand boven de bovenkant van de laag modder op de bodem van het water waarin de constructie is opgesteld.

Ten eerste zijn de mantelheipalen niet nodig voor de structurele eenheid van de bok en ten tweede zullen extra organen, zoals 15 mantelheipalen, welke naar de top van de bok in het golfgébied van de bek reiken, meer krachten van golven qpvangen waardoor de spanningen in de naburige organen worden verhoogd.

Aangezien de verbinding tussen de mantel rondom de bok en de heipaal met dit mantel onder water tot stand wordt 20 gebracht, is de wijze waarop de verbinding van de heipaal aan de mantel tot stand wordt gébracht van groot belang in het totale ontwerp van de constructie in zee.

Een gebruikelijk middel voor het verbinden van de mantelheipalen met de bokmantel omvat het vullen van de ringvormige 25 ruimte tussen de mantelheipaal en een mantelhuls, welke dient als geleiding bij het indrijven van een heipaal, van de bokmantel met vulmiddel.

Aangezien constructiesin zee worden opgesteld in dieper water en in meer vijandelijke omgevingen, worden de kosten 30 en de betrouwbaarheid van de verbindingen tussen de heipaal en de bok van groot belang bij het ontwerp en het installeren van de constructie in zee. Afhankelijk van de toegepaste werkwijze en gereedschap kunnen aanzienlijke samen worden uitgegeven aan opvulwerkzaarrheden bij een constructie in zee. Aangezien de 35 opvulverbinding moeilijk te inspecteren is, kan bovendien de 8004179 * i 3 kwaliteit van de opvulverbinding gemakkelijk worden bepaald.

Daarom, gebaseerd op de moeilijkheden bij het toepassen van een opvulverbinding tussen heipalen en de bok van een constructie in zee, zijn verschillende alternatieve methoden 5 voor het stromen van de verbinding ontwikkeld.

Een van deze methoden, waarbij een mechanisch gevormde verbinding tussen de heipaal en de bok wordt toegepast, is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.555.831, waarbij een werktuig wordt neergelaten in het cilindervormige huis welke 10 het boorplatform draagt, waarbij het cilindervormige huis hier in heipalen bevat. Het werktuig wordt in werking gesteld om een aantal gesmede, mechanisch koud bewerkte verbindingen tussen het huis en de heipalen te vonten. Indien het werktuig onder sommige omstandigheden niet goed werkt, kan het werktuig worden 15 opgehaald en gerepareerd.

Nog een dergelijke werkwijze waarbij een permanent aan de bok bevestigd werktuig voor het mechanisch aangrijpen van de heipalen wordt toegepast, is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.052.861 waarbij het werktuig wordt opgeblazen 20 cm tijdelijk of permanent de heipalen aan te grijpen met behulp van een aantal flexibele vingers welke de buitenomtrek van de heipalen aangrijpen. Aangezien het werktuig permanent aangebracht is, kan het werktuig bij slecht werken echter niet worden cpge-haald om te worden gerepareerd. Bovendien is de levensduur als 25 gevolg van vermoeidheid door langdurig cyclisch belasten van de verbinding tussen de heipalen en de bok als gevolg van de geconcentreerde belastingen opgewekt door het plaatselijk aangrijpen van de buitenomtrek van de heipalen door de flexibele vingers van het werktuig op het ogenblik onbekend en dient emperisch 30 geschat te worden.

Nog een andere werkwijze is toegepast door het hydraulich bedienen van een werktuig cm de heipalen permanent te expanderen in een ringvormige groef in het inwendige van een been van de bok of in een heipaalhuls van de bok. Terwijl het werktuig 35 betrekkelijk gemakkelijk bedienbaar is, vertoont de gesmede verbinding tussen de heipaal en de bek verlaagde breeksterkte 8004179 : 4 gedurende belasten van de constructie in zee.

In vergelijking hiermede echter, indien een verbinding tussen twee organen in hoofdzaak ogenblikkelijk kan worden gevormd door toepassen van een bron voor hoge energie, 5 kan de verbinding niet zo veel gevoeligheid voor breken vertonen.

Daarom is de huidige uitvinding gericht op Met hoge energie gevormde verbindingen, in het bijzonder voor gebruik bij constructies in zee maar toepasbaar in elke situatie waarbij 10 een betrouwbare verbinding tussen twee buisvormige organen gewenst is.

Het is bekend on het toepassen van in hoofdzaak ogenblikkelijke grote hoeveelheden van energie te gebruiken, zoals het toepassen van een explosief, cm een metaal aan een 15 ander metaal te hechten. Deze technieken zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.137.937 en 3.140.537 en 3.264.731.

Ook is bekend om het toepassen van in hoofdzaak ogenblikkelijke grote hoeveelheden van energie te gebruiken 20 door het toepassen van explosieven cm een buisvormig orgaan aan een ander buisvormig orgaan te verbinden. Dergelijke technieken zijn bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 2.367.206 en 3.160.949 en 3.432.192 en 3.572.768 en 3.661.004.

Het is bovendien bekend cm het toepassen van in hoofd-25 zaak ogenblikkelijke grote hoeveelheden energie te gebruiken door het toepassen van explosieven om een buisvormig orgaan aan een ander te hechten door toepassen van een steunorgaan om het vervormen van de buisvormige organen te beperken. Dergelijke technieken zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 30 2.779.279 en 3.206.845 en 3.263.323 en 3.434.194 en 3.710.434.

Het is verder bekend cm een buisvormig lichaam aan een ander te hechten door toepassen van het gebruik van in hoofdzaak ogenblikkelijke grote hoeveelheden energie door het toepassen van explosieven bij het leggen van pijpleidingen in 35 water. Zulk een techniek is bijvoorbeeld beschreven in het 800 4 1 79 t ? 5

Amerikaanse octrooischrift 3.720.069.

Het is bovendien verder bekend om een buisvormig orgaan ondergronds te hechten aan een ander buisvormig orgaan door het toepassen van grote hoeveelheden energie door het 5 gebruik van explosieven door projectielen af te schieten vanuit het inwendige van het ene buisvormige orgaan door de wand daarvan in en door de wand van het andere buisvormige orgaan waarbij buitenwaarts uitstekende verankeringsbulten worden gevormd in de wanden van de buisvormige organen. Zulk een techniek is 10 bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.123.913.

In tegenstelling tot deze bekende technieken cravat de uitvinding een werkwijze en een inrichting voor het verbinden van een buisvormig orgaan aan een ander buisvormig orgaan door 15 het toepassen van in hoofdzaak ogenblikkelijke toepassing van hogere energie op de buisvormige organen, zoals door het toepassen van explosieven, doordat het ene buisvormige orgaan wordt gebracht in een toestand van in hoofdzaak elastische vervorming en het andere buisvormige orgaan wordt gebracht in een toestand 20 van in hoofdzaak plastische en elastische vervorming.

De voordelen van de uitvinding kunnen worden verduidelijkt in de volgende beschrijving met betrekking tot de tekening.

Fig. 1 is een aanzicht van een constructie in zee.

25 Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van een eerste uitvoerings vorm van de uitvinding.

Fig. 3 is een dwarsdoorsnede volgens fig. 2 langs de lijnen 3-3.

Fig. 3A is een vergrote dwarsdoorsnede van fig. 3 30 langs de lijnen 3A-3A.

Fig. 4 is een dwarsdoorsnede van de bovengenoemde uitvoeringsvorm van de uitvinding na het werken daarvan.

Fig. 5 is een dwarsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

35 In fig. 1 is een constructie 10 in zee getékend. De 8004179 6 constructie omvat een bok 1 met daaraan hulzen 2 voor mantel-heipalen 3 welke door de bok gedreven zijn in de aarde en een dek 4 aangebracht op de bek 1 boven het oppervlak van het water waarin de constructie 10 is qpgesteld.

5 De bok 1 omvat een aantal bokbenen 5, waarbij een heipaal 3 door elk bokbeen is gedreven in de aarde, waarbij de bokbenen onderling zijn verbonden door een aantal horizontale balken 6 welke ook zijn verbonden door een aantal hellende balken 7.

10 De hulzen 2 voor de mantelheipalen bestaan uit buis vormige organen bevestigd aan de bok 1 door middel van de horizontale balken 6 en de hellende balken 7. Door elke huls 2 is een heipaal 3 gedreven in de aarde.

Het dek 4 is bevestigd op de toppen 8 van de bokbenen 15 5, bijvoorbeeld door lassen, om de constructie in zee te vormen.

Zoals aangegeven in fig. 1 kan de constructie in zee van elk ontwerp zijn waarbij de constructie slechts als voorbeeld dient.

Fig. 2 toont een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding 20 met de samenhang tussen een huls 2 en een hierdoorheen gedreven heipaal 3 van de constructie 10 in zee.

De uitvinding omvat een buisvormig orgaan of schort 11, een explosief draagorgaan 12, afdichtmiddelen 13 en een inlaat-poort 13'.

25 Volgens de tekening omvat het buisvormige orgaan of schort 11 een dik buisvormig orgaan 14 net dikke wanden net een inlaatpoort 15 in het bovendeel daarvan en met een ringvormige groef of sok 16 in het inwendige daarvan en met een uitlaatpoort 17 aan het ondereinde daarvan.

30 Zoals aangegeven in fig. 2 omvat het buisvormige orgaan 11 bovendien een afdichtorgaan 13 aan het inwendige oppervlak daarvan cm afdichtend aan te grijpen op de hierdoorheen gedreven heipaal 3. Het afdichtorgaan 13 kan een willekeurig bekende afdichting zijn welke in staat is om een betrouwbare afdichting 35 te vormen met de heipaal 3 nadat de heipaal 3 hierdoorheen 8004179 * i 7 gedreven is. Het afdichtmiddel 13 kan alternatief worden opgesteld boven het buisvormige orgaan 11 op elke bruikbare plaats. Voorbeelden van bruikbare afdichtorganen 13 welke kunnen worden toegepast en beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 5 3.468.132 en 4.047.398.

Het buisvormige orgaan 11 kan worden bevestigd op elk punt op de bokbenen 5 of de hulzen 2 voor de mantelhei-palen, hoewel het de voorkeur verdient dat zij worden aangebracht op het snijpunt van de horizontale balken 6 en de hellende balken 10 7 met de bokbenen 5 en de hulzen 2 voor de mantelheipalen.

Volgens fig. 2 opgesteld aan weerszijde van het buisvormige orgaan 11 zijn centreermiddelen 18 welke worden gebruikt voor het centreren van de heipaal 3 in de huls 2 voor de mantelheipaal.

Het explosieve draagorgaan 12 volgens fig. 2 omvat 15 een in het algemeen ringvormige explosieve lading 20 bevestigd aan het draagorgaan 21. De in hoofdzaak ringvormige explosieve lading 20 is bevestigd binnen gebogen ringvormige kanaalorganen 22 welke op hun beurt bevestigd zijn aan een buitenste ringvormig orgaan 22' van de ringvormige drager 21. Het uitwendige 20 ringvormige orgaan 22' wordt op de centrale doom 24 van de drager 21 gehouden net behulp van steunen 23. De steunen 23 kunnen elke bruikbare dwarsdoorsnede hebben en van elk soort materiaal zijn dat bruikbaar is om de explosieve lading 20 te dragen.

Kenmerkend is de explosieve lading 20 toroïdaal 25 gevormd en opgesteld op het draagorgaan 12 of door bevestigingsmiddelen 25.

De drager 12 omvat verder centreermiddelen 26 opgesteld aan weerszijde van de explosieve lading 20. De centreermiddelen 26 kunnen van elke bruikbare soort zijn, hoewel een aantal 30 radiale steunen 27 verbonden met een centraal orgaan 28 met wielen 29 daaraan de voorkeur verdient.

De centreermiddelen 26 zijn bevestigd aan de centrale doom 24 van de explosieve ladingdrager 21 voor willekeurige bekende, gemakkelijk losneertfoare middelen, zoals een schroef-35 draadkoppeling 30.

800 4 1 79 8

De drager 12 omvat verder een plug 30 en tilorganen 31 cm respectievelijk te voorzien in middelen waardoor een lijn 100 kan worden bevestigd aan de drager 12 om de drager pp te stellen in een bokbeen 5 of in een huls 2 voor de mantelhei-5 paal.

Niet getekend in fig. 2 maar ook aanwezig qp de drager 12 is een indicatiemiddel, zoals een in de handel verkrijgbare ultrasonische indicator cm het buisvormige orgaan 12 te localiseren teneinde de drager 12 met de explosieve lading 10 qp te stellen binnen de heipaal 3 in de juiste stand in hoofdzaak gecentreerd random de ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 11.

Eveneens niet getekend in fig. 2 maar wel bekend, cmvat de drager 12 de explosieve lading een bruikbaar ontstekingsmiddel 15 met bruikbare bedieningsmiddelen cm de explosie in de drager 20 op gang te brengen.

In fig. 3 zijn de centraliseermiddelen 26 aangegeven.

De centraliseermiddelen 26 omvatten een aantal radiale steunen 27 bevestigd aan een centraal orgaan 28 en onderling verbonden 20 aan hun uiteinden door balken 32.

In fig. 3A, zijnde wielen 29 en de verbinding daarvan met de centraliseermiddelen 26 aangegeven. Het wiel 29 is op het U-vormige orgaan 33 bevestigd door pennen 34 met daarop vastzetmiddelen 35. Het U-vormige orgaan 33 is bevestigd aan 25 de stang 36 door pennen 37. De stang 36 steekt op zijn beurt door de boring 38 in het einde 39 van de steun 27 en is voorzien van buisvormige organen 40 met verende pennen 41 en veren 42 daarop. Het buisvormige orgaan 40 of de stang 36 wordt buitenwaarts gedrukt door middel van de wiel veren 43 welke binnen de 30 steun 27 worden gehouden waarbij een einde daarvan steunt tegen de plug 44 terwijl het andere einde steunt tegen het buisvormige orgaan 40. Cm rotatie van het wiel 29 cm de as van de stang 36 tegen te gaan wanneer het centraliseermiddel 26 in aanraking komt met het inwendige oppervlak van de huls 2 los van het bok-35 been 5, steekt de pen 41 in een spleet 45 in de steun 27 en is 8004179 9 daarin verschuifbaar.

Wanneer het centraliseermiddel 26 in aangrijping is met het inwendige oppervlak van de huls 2 of het bokbeen 5 wanneer het draagorgaan 12 voor explosieve lading hierin wordt 5 neergelaten, worden de wielen 29 van de centraliseermiddelen 26 in aanraking gedrukt met de annulling 2 of het bokbeen 5 door middel van de veren 43.

Opgemerkt wordt dat hoewel het beschreven centraliseermiddel 26 de voorkeur verdient om de drager 21 voor explosieve 10 lading te centreren in de huls 2 voor een heipaal of het bokbeen 5, elk willekeurige centraliseermiddel kan worden toegepast.

Met betrekking tot fig. 2 zal de procedure voor het bepalen van de verschillende verhoudingen tussen het buisvormige orgaan 11, de drager 12 voor explosieve middelen en de heipaal 15 3 worden besproken.

De inwendige diameter "W" van de dikwandige buis 14 wordt bepaald door in aanmerking nemen van de uitwendige diameter A van de heipaal 3 en door bij deze demensie twee keer de ringvormige ruimte a tussen het inwendige oppervlak van het buis-20 vormige orgaan 14 en het uitwendige oppervlak van de heipaal 3 op te tellen. Opgemerkt wordt dat de uitwendige diameter van de heipaal 3 wordt bepaalde door de belasting bij het inslaan van de heipaal en de operationele belasting op de heipaal. Eveneens wordt opgemerkt dat de ringvormige ruimte a tussen het buisvormige 25 orgaan 14 en de heipaal 3 wordt bepaald door de minimale speling welke vereist is tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 cm het inslaan van de heipaal 3 door het buisvormige orgaan 14 heen te vergemakkelijken. Op de dikte "t" van de heipaalwand zal worden bepaald door de belasting bij het inslaan van de heipaal 30 en de operationele belasting op de heipaal 3.

De hoogte "h" van de bult, de afstand tussen het uitwendige oppervlak van de niet geëxpandeerde heipaal 3 en de bodem van de ringvormige groef 16 is bij voorkeur in het bereik van 0,02& <h. <0,25A, meer gewenst in het bereik van 0,04A <h. < 35 0,16A en het meest gewenst in het bereik van 0,08A < h. <0,12A.

De hoogte "h" van de bult dient groter te zijn dan de ringvormige 8004179 10 ruimte "a".

De diepte van de ringvormige groef 16 in het dikwandige buisvormige orgaan 14, hetgeen de afstand "d" is tussen het inwendige oppervlak van het buisvormige orgaan 14 en de bodem 5 van de ringvormige groef 16 wordt berekend door de vergelijking: d = h - a

De dikte "T" van het buisvormige orgaan 14 wordt bepaald nadat de afmeting "d" berekend is gebaseerd (¾) de belasting van het buisvormige orgaan. Echter dient de dikte "T" 10 van het buisvormige orgaan bij voorkeur in het bereik te zijn

van 10. iW *40 en meer in het bijzonder in het bereik van T

30 ; sW . *35.

T

De lengte "Y" van de ringvormige groef 16 langs 15 het inwendige oppervlak van het buisvormige orgaan 14 wordt bepaald door de algenene vergelijking: 0' iïi2 (3JÖ 14S1 6 = 12(1- -?)* 2 2 _A t , 20 Het PoissongetaT/roor staal is 0,27 en daardoor wordt de algemene vergelijking voor de lengte "Y" voor de groef wanneer het materiaal van het buisvormige orgaan 14 staal is, verminderd tot de vergelijking: 0 <X <2 (1.83/At) | /-j 25 De gewenste waarden van "y" zijn waarden welke

te vinden zijn in het bereik van ongeveer 3fC tot ongeveer !i§lC

46 6

Voor staal worden de gewenste waarden teruggebracht tot waaiden in het bereik van ongeveer 1,29/At tot ongeveer 2,58/At.

De lengte "X" langs de bodem van de ringvormige 30 groef 16 in het buisvormige orgaan 14 wordt bepaald door de hoek 0 welke de hoek van de wand van de groef is. De hoek 0 is bij voorkeur in het bereik van 0° tot 90°, meer in het bijzonder in het bereik van 5° tot 60° en het meest gewenst in het bereik van 20° tot 45°. Indien de hoek Θ klein is, zoals 0 ^Jl,50r 8004179 11 is de door hoge energie gevormde verbinding flexibel en kan meegeven. Indien echter de hoek Θ groter is, zoals 60° <_ Θ <90°, kan de heipaal worden gespleten bij het tot stand brengen van de met hoge energie gevormde verbinding.

5 De hoekstraal ”RC" van het snijpunt van <ie schouder van de ringvormige groef en het inwendige oppervlak van het buisvormige orgaan 14 dient bij voorkeur te zijn in het bereik 0,5 < . .R . <Ί6 en meer in het bijzonder in het bereik van R — t. t~ 10 Eveneens is de straal Rf, de straal van de boog bij het snijpunt van de schouder van de ringvormige groef 16 en de bodem van deze groef 16 gelijk aan de straal R .

O

Van de stralen R en R,. is de straal R het neest c f c kritisch, aangezien indien deze straal te klein is, de heipaal 3 15 kan scheuren bij het met behulp van hoge energievormen van de verbinding tussen de heipaal 3 en het buisvormige orgaan 14 .

Tenslotte is het aantal ringvormige groeven 16 welke vereist is cm de lading te dragen welke op de heipaal 3 wordt geplaatst, een functie van de toelaatbare lading L per groef 20 welke wordt bepaald door de vergelijking; L =' {f t21CA Θ} (1/2 sin Θ ) -¾- waarbij f de breeksterkte is van het materiaal van de heipaal.

De toelaatbare lading L per ringvormige groef 16 25 kan worden geoptimaliseerd door variëren van de afstand d, de diepte van de ringvormige groef 16 in het buisvormgige orgaan 14 en de hoek θ van de groef. Opgemerkt wordt dat A en t eerder werden bepaald door de belasting bij het indrijven van de heipaal en de operationele belasting qp de heipaal.

30 Het aantal ringvormige groeven 16 welke noodzakelijk is om de operationele lading over te dragen qp de heipaal 3 wordt bepaald door de vereiste operationele lading van de heipaal 3 te delen door de toelaatbare lading L van elke ringvormige groef 16. Indien wordt bepaald dat meer dan één groef 16 per heipaal 35 noodzakelijk is, dan dient de afstand tussen onmiddellijk naburige 8004179 12 groeven, de groef af stand, dient minder te zijn dan ongeveer een vierde van de lengte van de groef, dat wil zeggen 0,25Y. Gedacht wordt dat een groefafstand van minder dan ongeveer een vierde van de groef lengte (0,25Y) kan veroorzaken dat de heipaal tussen 5 naburige groeven bij belasting kan knikken. Bij voorkeur is de afstand tussen de groeven gelijk aan de groeflengte Y.

De uitsteekafstand "S" van de lading, dat wil zeggen de afstand tussen het uitwendige oppervlak van de explosieve lading 20 en het inwendige oppervlak van de niet geëxpandeerde 10 heipaal 3 kan gelijk zijn aan een vijfde van de inwendige diameter van de heipaal of anders, S = A - 2t

De expïosieve lading 20 dient niet in aanraking te komen met het inwendige oppervlak van de niet geëxpandeerde 15 heipaal 3 omdat ongewenste beschadiging van de heipaal, zoals afbladderen en scheuren wel kunnen optreden bij het ontsteken van de lading. Aldus is de uitsteekafstand S van de lading groter dan 0. Wanneer S nadert tot 0, dient een buffer van bijvoorbeeld elastomeer, worden opgesteld tussen de explosieve 20 lading 20 en het inwendige oppervlak van de heipaal 3.

Aangezien de explosieve lading 20 in geconcentreerde vorm kan zijn, zoals een lijnvormige lading of een bolvormige lading, kan de uitsteekafstand S van de lading een dimensie benaderen welke gelijk is aan de inwendige straal van de heipaal 25 3, dat wil zeggen,

Si < A- 2t . 2

Dergelijke geconcentreerde ladingen zijn niet gewenst i doordat de bultvornêsfe kracht afneemt naarmate de uitsteekafstand toeneemt.

30 Het verdient aldus de voorkeur dat de uitsteekafstand S van de lading is gelegen in het bereik van ongeveer A - 2t tot ongeveer A - 2t.

5 5

De lengte "1" van het oppervlak van de explosieve lading 20 is in het bereik van ongeveer 0,25Y tot ongeveer 35 1,33Y, bij voorkeur ongeveer 0,625Y. Wanneer de waarde voor de 8004179 13 uitsteekafstand S van de lading kleiner is, is de waarde van de explosieve lengte "1" groot. Wanneer aldus "S" op zijn minimum is, is ”1" ongeveer gelijk aan 1,33Y.

Het gewicht en de vorm van de explosieve lading 20 5 kan afzonderlijk worden berekend.

De schatting van de totale vervormingsenergie "E^" welke noodzakelijk is voor het vormen van de plastisch-elastische verbinding volgens de uitvinding is gepasseerd op een beschouwing van de uiteindelijke verbindingsvorm welke volgens fig. 4 is 10 gekenmerkt als te bestaan uit een groefgedeelte en twee overdraag-gedeelten. In fig. 4 is het uitwendige oppervlak van de heipaal 3 getekend na vervorming om te worden gedrukt tegen het inwendige oppervlak van het buisvormige orgaan 14 over enige afstand in de "overgangsgebieden" - aan weerszijde van de ringvormige groef 15 16. De heipaal in het "groefgebied" is getekend om stevig te worden gekrompen over de uitwendige hoeken van de groef 16 en gedrukt tegen het centrale deel van de groef 16.

De vergelijking voor het berekenen van de totale vervormingsenergie E^ is daarom 20 waarbij is de energie vereist om de heipaal te laten expanderen of bulten op de heipaal te laten vormen in het groefgebied? E^ is de energie vereist om de uitwendige diamter van de heipaal 3 te expanderen tot de inwendige diameter 25 van het buisvormige orgaan 14 in de overgangsgebieden en E^ is de overgebleven vervormingsenergie in het buisvormige orgaan 14.

De hieronder aangegeven vergelijkingen voor de vervormingsenergie zijn overgenomen uit een algemene uit-30 drukking aangegeven in de fig. 2 t/m 48, pag. 65 van Bruno, E.J., Editor, High Velocity Forming of Metals, American Society of Tool and Manufacturing Engineers, Dearborn, Michigan, 1968.

De vergelijkingen voor E^, ^ en 35 *01 = (2ttr2) (Y) (t) (Q) 8004179 14

Eq2 : = (27tr3^ M (ti (Q) = (2«r5) (Y) (T-d) (Q)

Waarbij: "Y" de groef lengte is van de ringvormige groef 16 welke eerder is gedefinieerd (zie fig. 2); 5 "t" is de dikte van de wand van de heipaal 3, als eerder is aangegeven (zie fig. 2); "Q" is de algemene uitdrukking ( K ) (e’°·9^) (fin+1) (n+1) 10 "C" is de lengte van het overgangsgebied welke eerder is gedefinieerd (zie fig. 4); "T" is de dikte van het dikwandige buisvormige orgaan 14 welke eerder is gedefinieerd (zie fig. 2); "d" is de diepte van de ringvormige groef 16 15 welke eerder is gedefinieerd (zie fig. 2); "r^" is de inwendige straal van de niet geëxpandeerde heipaal 3 welke is gedefinieerd als A-2t (Zie fig. 2); "r^" is de inwendige straal van de geexpandeerde heipaal 3 welke het groefgedeelte welke is gedefinieerd als + h 20 (zie figuur 2); "r^" is de inwendige diameter van de geexpandeerde heipaal 3 in de overgangsgebieden welke is gedefinieerd als r^ + a (zie figuur 2); "r^" is de inwendige diameter van het niet geexpandeerde 25 buisvormige orgaan 14 in het groefgedeelte welke is gedefinieerd als r^ + t + h (zie figuur 2); en "r^" is de inwendige straal van het geexpandeerde buisvormige orgaan 14 in het groefgedeelte welke is gedefinieerd als r. + k.

4 30 De termen van de algem^verge^king ”s" ”M( ) ) zijn als volgt gedefi-nieerd: · \ / "K" en "n" zijn materiaalconstanten in de wet betreffende de vloeispanningkracht met betrekking tot de werkelijke spanning 35 ten aanzien van de werkelijke rek waarbij Cf"* K £rn. De waarden 800 4 1 79 15 voor K en n kunnen worden gevonden in tabel 3.1, pagina 69 van Ezra, A.A., Principles and Practice of Explosive Metalworking, Volume I, Industrial Newspapers Ltd., London, 1973. De waarden van K en n voor staal welke hier bruikbaar zijn voor schat-5 tingen zijn 100,000 psi en 0,24. De term £. , welke voorkomt in de algemene vergelijking Q, is de rek van het materiaal welke optreedt in elk van de vergelijkingen voor E^, E^ en Ed3* Volgens een bekende definitie voor rek is daarom de waarde voor de toename bij een bepaalde straal ten opzichte van de aanvankelijke 10 waarde van de bepaalde straal. Daarom is in de vergelijking voor ED1 de re^^actor £ gedefinieerd als h ; in de vergelijking voor E^2 is de rekfactor £, gedefinieerd als ^ en in de vergelijking voor Ep^ is de rekfactor £. gedefinieerd als p .

Ten aanzien van £ in de vergelijking voor 15 Εβ3 is de waarde voor k, de toename in de straal r^, niet gedefinieerd. In overeenstemming hiermede, teneinde te verzekeren dat het buisvormige orgaan 14 in elastische vervorming blijft, wordt een toelaatbare gemiddelde rek aan de omtrek in het groef gebied in het buisvormige orgaan 14 aangeduid. De vergelijking voor r^ 20 wordt aldus teruggebracht tot r^ = r^ (1 +}. Om aldus de vereiste elastische vervorming te verkrijgen wordt gedacht dat £. voor E ^ veilig kan worden bepaald tot ongeveer 2 % (dat wil zeggen 0,02 inch per inch).

Met betrekking tot de vergelijking voor E ^ 25 kan de waarde C niet exact worden aangegeven omdat er geen bekende methode is voor het voorspellen van de lengte van metaalcontact in de overgangsgebieden (figuur 4). Echter hebben experimentele gegevens aangetoond dat het overgangsgebied reikt over minder dan één diameter van de heipaal aan weerszijde van het groefgebied.

30 Overeenkomstig hiermede wordt gedacht dat de waarde van C geschat mag worden om te zijn in het bereik van ongeveer 50 % van de uitwendige diameter van de heipaal 3 tot ongeveer 100 % van de uitwendige diameter van de heipaal 3 en bij voorkeur ongeveer 75 % van de uitwendige diameter van de heipaal 3, dat wil zeggen 0,5 A 35 tot A; bij voorkeur 0,75 A.

8004179 16

Om het gewicht M van de explosieve lading te berekenen welke vereist is om een enkelvoudige door hoge energie gevormde verbinding tot stand te brengen is het gewicht M gedefinieerd als: , E 1 5 M = — - F (Specifieke energie van het toegepaste explosief) waarbij F een geschat vormingsrendement is uit figuur 2-49 uit High Velocity Forming of Metals, American Society of Tools and Manufacturing Engineers, E.J. Bruno, Ed., Dearborn, Michigan, 1968. 10 De werking.

Om een door hoge energie gevormdeverbinding te vormen tussen een heipaal 3 en een buisvormig orgaan 11, wordt de heipaal 3 eerst gedreven naar de gewenste diepte in de bodem vein het water waarin de constructie 10 opgesteld dient te worden. De 15 heipaal 3 is gewoonlijk, hoewel niet noodzakelijk, vervolgens afgeknot om het gemakkelijk insteken van het draagorgaan 12 voor explosieven mogelijk te maken.

De drager 12 voor explosieven wordt neergelaten in de heipaal 3 door niet getekende hijsmiddelen, zoals een 20 hijskraan op een schuit, totdat de explosieve lading 20 in hoofdzaak is gecentreerd ten opzichte van een vlak door het midden van de ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 14.

Zodra de explosieve lading is gecentreerd ten opzichte van de ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 25 14, wordt de afdichting 13 in werking gesteld door toevoeren van perslucht of gas door de inlaatpoort 13' om dichtend aan te grijpen op het uitwendige oppervlak van de heipaal 3. Vervolgens wordt perslucht of gas geïnjecteerd door de inlaatpoorten 15 in het buisvormige orgaan 14 om het water in de ringvormige ruimte tussen 30 het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 af te voeren door de uitlaatpoorten 17 opgesteld aan het ondereinde van het buisvormige orgaan 14. Zodra de ringvormige ruimte.tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 in hoofdzaak vrij is van vloeistof in het gebied rondom de ringvormige groef 16, kan de explosieve lading 35 20 worden ontstoken waardoor een door hoge energie gevormde ver- 800 4 1 79 17 binding tot standwordt gébracht tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 waardoor de heipaal 3 plaatselijk plastisch wordt vervormd in de ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 14.

5 In figuur 4 is de met hoge energie gevormde verbinding volgens de uitvinding aangegeven. Hier is de heipaal 3 plaatselijk plastisch vervormd tot in aangrijping in de ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 14. Opgemerkt wordt echter dat het buisvormige orgaan 14 slechts in elastische vervorm-10 de toestand is aangezien de explosieve lading 20 zodanige kracht heeft dat slechts de heipaal 3 plastisch wordt vervormd maar niet het buisvormige orgaan 14 wanneer de ringvormige ruimte tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 in hoofdzaak leeg is gemaakt.

15 Opgemerkt wordt dat het van belang is dat de ringvormige ruimte tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 in hoofdzaak vrij is van water zodat een samendrukbaar medium aanwezig is in de ringvormige ruimte tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3. Anders zal het buisvormige orgaan 20 14 plastisch worden vervormd evenals de heipaal 3 waardoor de sterkte van de met hoge energie verbonden verbinding minder is dan de sterkte van de met hoge energie gevormde verbinding waarbij het buisvormige orgaan 14 slechts elastisch vervormd is. Door nauwkeurig ontwerpen van het buisvormige orgaan 14 en het kiezen 25 van het juiste ductiele materiaal voor het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3, alsmede de juiste sterkte van de explosieve lading 20 en het in hoofdzaak evacueren van de ringvormige ruimte tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3, kan het buisvormige orgaan 14 in hoofdzaak elastisch vervormd worden, waardoor een 30 sterkere met hogere energie gevormde verbinding tot stand wordt gebracht dan een verbinding waarbij zowel het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 plastisch vervormd zijn met elk een bult na het vormen van de verbinding.

Opgemerkt wordt dat na het vormen van een met 35 hoge energie gevormde verbinding, de drager 12 voor de explosieve 8004179 18 lading weggehaald wordt uit het inwendige van de heipaal 3 en het draagorgaan 21, de gebogen ringvormige kanaalorganen 22, het uitwendige ringvormige orgaan 22' en de centrale doorn 24 worden vervangen door andere organen met daarop een explosieve 5 lading 20. Op dit ogenblik is de drager 12 voor explosieve lading gereed om opnieuw te worden gébruikt voor een andere met hoge energie gevormde verbinding in een ander bokbeen 5 of huls 2 voor een heipaal.

De drager 12 voor explosieve lading kan elk 10 willekeurig aantal keren opnieuw worden gebruikt zolang de schroef-draadkoppelingen 30 niet zijn beschadigd en de centrale doorn 24 op voldoende wijze dragen en vrijgeven van de centrale organen 28.

Opgemerkt wordt dan indien gewenst, het deel van de huls 2 beneden het buisvormige orgaan 11 kan worden wegge-15 laten aangezien dat deel van de huls dient voor geen ander doel dan als het verbindingspunt voor de horizontale balk 6 en de hellende balk 7, welke op andere wijze kunnen worden verbonden of kunnen worden weggelaten naargelang het ontwerp van de constructie 10 in zee. Indien het deel van de huls 2 onder het buisvormige 20 orgaan 11 wordt weggelaten, kan de constructie in zee meer goedkoper worden vervaardigd aangezien minder hoeveelheid materiaal wordt toegepast.

In figuur 5 is een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding aangegeven. Bij deze uitvoeringsvorm kunnen drie 25 met hoge energie tot stand gebrachte verbindingen worden gemaakt tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal 3 met behulp van een drager 12 welke voorzien is van twee explosieve ladingen 20.

De verschillende dimensies van de heipaal 3, het buisvormige orgaan 14 en de explosieve ladingen 20 zijn berekend 30 alsof slechts een met hoge energie gevormde verbinding gemaakt dient te worden tussen de heipaal 3 en het buisvormige orgaan 14 door elke explosieve lading 20.

Indien echter twee explosieve ladingen 20 worden gebruikt en indien grote aandacht wordt gegeven aan de lig-35 ging van de ringvormige groeven 16 in het buisvormige orgaan 14, 8004179 19 kunnen echter drie met hoge energie gevormde verbindingen tot stand worden gebracht tussen het buisvormige orgaan 14 en de heipaal door toepassen van slechts twee explosieve ladingen 20.

Om drie met hoge energie gevormde verbindingen 5 tot stand te brengen met behulp van slechts twee explosieve ladingen 20 op de drager 12, dienen de beide explosieve ladingen 20 in hoofdzaak gecentreerd te zijn ten opzichte van vlakken door de middens van de buitenste twee ringvormige groeven 16 in het buisvormige orgaan 14 en de afstand z tussen de middens van de beide 10 buitenste groeven 16 kan in hoofdzaak gelijk zijn aan de uitwendige diameter A van de heipaal 3. De afstand tussen de middens van de Δ beide naburige groeven is in hoofdzaak gelijk aan -r en de groefje lengte Y dient bij voorkeur niet minder te zijn dan —.

Bij in hoofdzaak tegelijkertijd ontsteken 15 van de explosieve ladingen 20, wordt de heipaal 3 vervormd totin de ringvormige groeven 16 in het buisvormige orgaan 14 door de schokgolven afkomstig van de explosieve ladingen 20 waardoor de heipaal 3 wordt vervormd in de centrale ringvormige groef 16 in het buisvormige orgaan 14 door het gecombineerde effect van de 20 schokgolven van de explosieve ladingen 20. Het gecombineerde effect van de schokgolven van de explosieve ladingen 20 is een schokgolf waarvan de druk kan liggen tussen 2 tot 8 keer de druk van een enkelvoudige explosieve lading 20 afhankelijk van de afstand tussen de explosieve ladingen 20 op de drager 12.

25 De afstand van de explosieve ladingen 20 op de drager 12 is kritisch om te vermijden dat het buisvormige orgaan 14 in de buurt van de centrale ringvormige groef 16 plastisch vervormt. Indien de afstand z tussen de beide buitenste ringvormige groeven 16 aanzienlijk minder is dan de uitwendige diameter A 30 van de heipaal 3, zal het gecombineerde effect van de schokgolven afkomstig van de explosieve ladingen 20 voldoende groot zijn om plastisch vervormen van niet alleen de heipaal 3 maar ook van het buisvormige orgaan 14 in de buurt van het midden van de ringvormige groef 16 te veroorzaken. Indien de door hoge energie gevormde ver-35 binding resulteert in het plastisch vervormen van zowel het buis- 8004179 20 vormige orgaan 14 als de heipaal 3 wordt op zijn minst een verbinding gevormd waarvan de levensduur minder is dan de levensduur van een plastisch elastische verbinding en maximaal, indien de plastische vervorming te groot is, worden of het buisvormige 5 orgaan 14 of de heipaal 3 of beide gekraakt of gespletene

Uit het voorgaande blijkt dat hoewel de uitvinding beschreven is met betrekking tot het vormen van met hoge energie gevormde verbindingen tussen hetzij de heipaal en een huls of de heipaal en een bokpoot van een constructie op zee, de uit-10 vinding kan worden toegepast om twee willekeurige buisvormige organen hetzij in de atmosfeer of in vloeistof aan elkaar te verbinden o

Uit het voorgaande blijkt ook dat het van belang is om de heipaal (het inwendige buisvormige orgaan) in hoofd-15 zaak gecentreerd te houden in hetzij de huls of de bokpoot (buitenste buisvormige orgaan) omdat anders de met hoge energie gevormde verbinding niet gelijkmatig zal zijn can de huls of de bokpoot. Indien de heipaal verschoven is in hetzij de huls of de bokpoot kan echter een met hoge energie gevormde verbinding tot stand wor-20 den gebracht door slechts verschuiven van de ligging van het draag-orgaan voor explosieve lading binnen hetzij de huls of de bokpoot om de excentriciteit van de heipaal binnen hetzij de huls of de bokpoot te compenseren.

Uit het voorgaande blijkt dat het van belang 25 is om de explosieve ladingen in hoofdzaak te centreren in een vlak door het midden van de ringvormige groef in het buisvormige orgaan welke bevestigd is aan de bokpoot of de huls omdat anders de met hoge energie gevormde verbinding niet op doeltreffende wijze wordt gevormd.

30 Zoals eerder opgemerkt dient de ringvormige ruimte tussen de heipaal en het buisvormige orgaan welke bevestigd is op hetzij het bokbeen of de huls in hoofdzaak vrij te zijn van vloeistof of een samenpersbaar medium dient aanwezig te zijn in de ringvormige ruimte in het gebied waar de met hoge energie te 35 vormen verbindingen gemaakt dienen te worden. Anders zullen de met 800 Λ 179 21 hoge energie te vormen verbindingen resulteren in dat het buisvormige orgaan plastisch wordt vervormd in plaats van slechts in hoofdzaak elastisch vervormd te worden.»

Bovendien wordt opgemerkt dat het buisvor-5 mige orgaan met de ringvormige groeven waarin de heipaal vervormd dient te worden van voldoende ductiel materiaal dient te zijn om de elastische vervorming daarvan toe te staan gedurende het met hoge energie vervormen.

Bij het beschouwen van de uitvinding in het lg licht van de bekende methoden voor het vormen van verbindingen tussen twee buisvormige organen, in het bijzonder buisvormige organen voor een constructie in zee, is het duidelijk dat de uitvinding de volgende voordelen biedt.

De uitvinding heft de noodzaak op voor het 15 opvullen van de ringvormige ruimte tussen hetzij het bokbeen of de huls van een constructie in zee en de hierin gestoken heipaal om de constructie te steunen, waardoor de kosten aan opvulmateriaal worden opgeheven,

De uitvinding is eenvoudig en goedkoop te 20 construeren en eenvoudig toe te passen.

Volgens de uitvinding worden beide organen van de met hoge energie gevormde verbinding niet plastisch vervormd waardoor ongewenste eigenschappen in het metaal bij de verbindingspunten niet voorkomen.

25 De uitvinding veroorzaakt niet hoog geconcen treerde spanningen in zeer kleine gebieden van de organen welke de met hoge energie gevormde verbinding vormen, waardoor het nauwkeurig wiskundige voorspellen van de levensduur van de verbinding onder langdurige cyclische belasting wordt vergemakkelijkt.

30 De lading 12 voor explosieve ladingen volgens de uitvinding kan gemakkelijk worden verwijderd van de organen welke betrokken zijn bij de met hoge energie te vormen verbinding voorafgaand aan het ontsteken indien storingen optreden.

De uitvinding vereist niet het toepassen van 35 een steunorgaan op het uitwendige van het buitenste buisvormige 8004179 22 orgaan van de met hoge energie te vormen verbinding om plastische vervorming van dit buitenste orgaan te vermijden gedurende het vormen van de verbinding.

De uitvinding is niet beperkt tot de bovenbe-5 schreven uitvoeringsvormen en het is daarom duidelijk dat de details beschreven bij de uitvoeringsvormen slechts dienen als voorbeeld en dat redelijke^ariaties en wijzigingen welke voor deskundigen duidelijk zijn, kunnen worden uitgevoerd binnen het raam van de uitvinding.

8004 1 79

Claims (51)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een in hoofdzaak stijve verbinding tussen buizen, gekenmerkt door vormen van een telescopisch in elkaar gestoken paar buizen door 5 een eerste buis te steken in een tweede buis en door vormen van een permanente bult in de eerste buis, waarbij de bult voldoende is om te veroorzaken dat een deel van het uitwendige oppervlak van de eerste buis in aanraking komt met het inwendige oppervlak van de tweede buis om daardoor een in hoofdzaak stijve verbinding 10 te maken tussen de eerste en tweede buis, waarbij het vormen van de bult tot stand wordt gebracht door in hoofdzaak ogenblikkelijke radiale expansie van de eerste buis. 2o Werkwijze voor het tot stand brengen van een in hoofdzaak stijve verbinding tussen buizen, gekenmerkt door 15 het steken van een eerste buis in een tweede buis waarbij de uitwendige diameter van de eerste buis minder is dan de inwendige diameter van de tweede buis en de hartlijn van de eerste buis in hoofdzaak evenwijdig is aan de hartlijn van de tweede buis waardoor een telescopisch in elkaar gestoken paar buizen tot stand wordt 20 gebracht bestaande uit de eerste en tweede buis met een ringvormige ruimte tussen het uitwendige oppervlak van de eerste buis en het inwendige oppervlak van de tweede buis, waarna een bron voor hoge energie wordt gestoken in de in elkaar geschoven buizen via het inwendige van de eerste buis, 25 waarna de bron voor hoge energie in werking wordt gesteld waardoor voldoende energie vrijkomt binnen het inwendige van de eerste buis om in hoofdzaak ogenblikkelijk een deel van de eerste buis radiaal te expanderen in een mate welke voldoende is om een permanente bult in de eerste buis te vormen, waar-30 bij de bult voldoende is om een deel van het uitwendige oppervlak van de eerste buis te doen steken in een corresponderend deel van de ringvormige ruimte en in aanraking met het inwendige oppervlak van de tweede buis om daardoor een in hoofdzaak stijve verbinding tot stand te brengen tussen de eerste buis en de tweede buis.

3. Werkwijze voor het tot stand brengen van 8004179 een in hoofdzaak stijve verbinding tussen buizen, gekenmerkt door het kiezen van een eerste buis en een tweede buis waarbij de uitwendige diameter van de eerste buis kleiner is dan de inwendige diameter van de tweede buis, waarbij de tweede buis voorzien is 5 van tenminste een groef in het inwendige oppervlak waarbij de groef voorzien is van een bodem, een eerste eindoppervlak en een tweede eindoppervlak; waarbij de eerste buis wordt gestoken in de tweede buis in een mate welke tenminste voldoende is om tenminste 10 een deel van de groef op te stellen tegenover een deel van het uitwendige oppervlak van de eerste buis, waarbij de hartlijn van de eerste buis in hoofdzaak evenwijdig is aan de hartlijn van de tweede buis waardoor een telescopisch in elkaar gestoken paar buizen ontstaat bestaande uit de eerste en tweede buizen met een ringvormige 15 ruimte tussen het uitwendige oppervlak van de eerste buis en het inwendige oppervlak van de tweede buis, waarbij de ringvormige ruimte tevens de groef omvat; waarbij een bron voor hoge energie wordt gestoken in de in elkaar gestoken buizen via het inwendige van de 20 eerste buis en de energiebron wordt opgesteld binnen de eerste buis in hoofdzaak op een vlak reikend door de groef; waarbij de bron voor hoge energie in werking wordt gesteld waardoor voldoende energie vrijkomt binnen het inwendige van de eerste buis om in hoofdzaak ogenblikkelijk tenmin-25 ste een deel van de eerste buis tegenover de groef radiaal te laten expanderen in een mate welke voldoende is om een permanente bult in de eerste buis te vormen, waarbij de bult voldoende is cm te veroorzaken dat tenminste het deel van het uitwendige oppervlak van de eerste buis tegenover de groef steekt in de groef en in aan-30 raking staat met de bodem daarvan om daardoor een in hoofdzaak stijve verbinding te vormen tussen de eerste buis en de tweede buis.

4. Werkwijze voor het tot stand brengen van een in hoofdzaak stijve verbinding tussen buisvormige organen met 35 cirkelvormige dwarsdoorsneden, gekenmerkt door het kiezen van een 8004179 eerste buisvormig orgaan en een tweede buisvormig orgaan waarbij het eerste buisvormige orgaan een uitwendige diameter heeft van minder dan de inwendige diameter van het tweede buisvormige orgaan; 5 het vormen van tenminste een groef in het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan waarbij de groef in hoofdzaak gecentreerd is in een vlak loodrecht op de hartlijn van het tweede buisvormige orgaan en zich uitstrekt door de wanden daarvan en voorzien is van een bodem welke in hoofdzaak 10 evenwijdig is aan het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan, een eerste eindvlak en een tweede eindvlak; het steken van het eerste buisvormige orgaan in het tweede buisvormige orgaan in een mate welke voldoende is om te steken voorbij het vlak door de zijwanden van het tweede buis-15 vormige orgaan waardoor een deel van het uitwendige oppervlak van het eerste buisvormige orgaan is gelegen tegenover de groef en waarbij de hartlijn van het eerste buisvormige orgaan in hoofdzaak samenvalt met de hartlijn van het tweede buisvormige orgaan waardoor een telescopisch in elkaar gestoken paar buizen ontstaat 20 bestaande uit de eerste en de tweede buisvormige organen met een ringvormige ruimte tussen het uitwendige oppervlak van het eerste buisvormige orgaan en het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan, waarbij de ringvormige ruimte de groef bevat; het steken van een explosief middel in de 25 telescopisch in elkaar geschoven buizen via het inwendige van het eerste buisvormige orgaan en opstellen van de explosieve middelen in het inwendige van het eerste buisvormige orgaan zodanig dat de explosieve middelen in hoofdzaak gecentreerd zijn op het vlak reikend door de wanden van het tweede buisvormige orgaan en op de 30 hartlijn van het eerste buisvormige orgaan; het ontsteken van de explosieve middelen waardoor voldoende energie wordt vrijgemaakt binnen het inwendige van het eerste buisvormige orgaan om in hoofdzaak ogenblikkelijk de wanden van het eerste buisvormige orgaan tegenover de groef 35 radiaal te expanderen in een mate welke voldoende is om een perma- 8004179 nente bult in de wanden te vormen, waarbij de bult voldoende groot is om het uitwendige oppervlak van het eerste buisvormige orgaan tegenover de groef te doen steken in de groef en in aanraking te komen met de bodem van de groef om daardoor een in hoofd-5 zaak stijve verbinding tot stand te brengen tussen het eerste buisvormige orgaan en het tweede buisvormige orgaan.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat tenminste een van de buisvormige organen van een ductiel materiaal is.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat de breedte van de groef gemeten vanaf het snijpunt van het eerste eindoppervlak met het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan tot het snijpunt van het tweede eindoppervlak met het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige or-15 gaan en langs een lijn evenwijdig aan de hartlijn van het tweede buisvormige orgaan gelijk is aan een afstand in het bereik van ongeveer 2( .3X \waarbij: 1 * 1 Γ 1-2 (1 -T> M 1/4 P» - L J

20 -J = Poisson's-verhouding A = uitwendige diameter van het eerste buisvormige orgaan. t = wanddikte van het eerste buisvormige orgaan.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat de hoek van de groef tussen het eerste eindoppervlak en het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan is gelegen in het bereik van ongeveer 0° tot ongeveer 90° en de hoek van de groef tussen het tweede eindoppervlak en het inwendige opper-2Q vlak is gelegen in het bereik van ongeveer 0° tot ongeveer 90°»

8. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat de radiale eKpansie van het eerste buisvormige orgaan gelijk is aan een afstand welke groter is dan ongeveer de diepte van de ringvormige ruimte tot een afstand van ongeveer een vierde van de 22 uitwendige diameter van het eerste buisvormige orgaan. 8004179 » / 2 7

9. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat het explosieve middel de vorm heeft van een torroide waarin het explosieve middel de buitenste rand van de torroide inneemt.

10. Werkwijze volgens conclusie 6, gekenmerkt doordat tenminste twee groeven zijn gevormd in het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan en de afstand tussen de groeven tenminste een vierde is van de breedte van de groef.

11. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt 10 doordat de snijlijn van het eerste eindoppervlak met het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan is gedefinieerd door de uitdrukking: 0.5 < % ^ 16 t 15 waarbij R = de straal van de snijlijn? t = de dikte van de wand van het eerste buisvormige orgaan.

12. Werkwijze volgens conclusie 7, gekenmerkt 20 doordat de maximale belasting waaraan elke groef kan worden onderworpen is gedefinieerd door de uitdrukking: ' r ft ΤΓΑΘ (1/2 sin Θ) f l = y d waarbij:

25 L = maximale belasting per groef f = breuksterkte van het materiaal van y het eerste buisvormige orgaan t = wanddikte van het eerste buisvormige orgaan

30 A =* uitwendige diameter van het eerste buis vormige orgaan Θ = hoek van de groef iT- Pi d = loodrechte afstand vanaf de bodem van de 35 groef naar het inwendige oppervlak van het buisvormige orgaan. 800 4179

13. Werkwijze voor het vervaardigen van een in hoofdzaak stijve verbinding tussen buisvormige organen met cirkelvormige dwarsdoorsneden, gekenmerkt door het kiezen van een eerste buisvormig orgaan en een tweede buisvormig orgaan, waar-5 bij het eerste buisvormige orgaan een uitwendige diameter heeft welke kleiner is dan de inwendige diameter van het tweede buisvormige orgaan; het vormen van tenminste drie groeven in de wanden van het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige or-10 gaan waarbij de tenminste drie groeven bestaan uit een eerste eindgroef, een tweede eindgroef en een tussengelegen groef tussen de eerste eindgroef en de tweede eindgroef en waarbij bovendien elk van de groeven in hoofdzaak gecentreerd is op een vlak loodrecht op de hartlijn van het tweede buisvormige orgaan en reikend 15 door de wanden van het tweede buisvormige orgaan, waarbij elk van de groeven voorzien is van een bodem welke in hoofdzaak evenwijdig is aan het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan, een eerste eindoppervlak en een tweede eindoppervlak, waarbij bovendien de afstand tussen elke groef is tenminste ongeveer ëën kwart 20 van de breedte van de groef, het steken van het eerste buisvormige orgaan in het tweede buisvormige orgaan in een mate welke voldoende is om de vlakken door de wanden van het tweede buisvormige orgaan te overschrijden waardoor een deel van het uitwendige oppervlak van 25 het eerste buisvormige orgaan is gelegen tegenover elke groef en waarbij de hartlijn van het eerste buisvormige orgaan in hoofdzaak samenvalt met de hartlijn van het tweede buisvormige orgaan waardoor een telescopisch in elkaar gestoken paar buizen wordt gevormd bestaande uit de eerste en tweede buisvormige organen met 30 een ringvormige ruimte tussen het uitwendige oppervlak van het eerste buisvormige orgaan en het inwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan, waarbij de ringvormige ruimte tenminste drie groeven omvat; waarbij tenminste twee explosieve middelen 35 worden gestoken in de beide telescopisch in elkaar gestoken bui- 800 41 79 zen via het inwendige van het eerste buisvormige orgaan en waarbij de explosieve middelen in het eerste buisvormige orgaan zodanig worden opgesteld dat de explosieve middelen in hoofdzaak gecentreerd zijn op de vlakken welke reiken door de wanden van het twee-5 de buisvormige orgaan en op de hartlijn van het eerste buisvormige orgasm waardoor één van de beide explosieve middelen gecentreerd is op het vlak reikend door de eerste eindgroef en één van de beide explosieve middelen is gecentreerd op het vlak reikend door de tweede eindgroef; 10 waarna de explosieve middelen in hoofdzaak tegelijkertijd worden ontstoken waardoor voldoende energie vrijkomt binnen het inwendige van het buisvormige orgaan om in hoofdzaak ogenblikkelijk de wanden van het eerste buisvormige orgaan tegenover elk van de tenminste drie groeven radiaal te expanderen in 15 een mate voldoende om tenminste drie permanente bulten in de wanden van het eerste buisvormige orgaan te vormen, waarbij elk van de bulten voldoende groot is om het uitwendige oppervlak van het eerste buisvormige orgaan tegenover elk van de groeven te doen steken in de groef en in aanraking te komen met de bodem van de groef om 20 daardoor een in hoofdzaak stijve verbinding te maken tussen het eerste buisvormige orgaan en het tweede buisvormige orgaan.

14. Inrichting voor het tot stand brengen van een met hoge energie gevormde verbinding tussen een eerste buisvormig orgaan waarin een deel van een tweede buisvormig orgaan 25 is gestoken, gekenmerkt door buisvormige organen met daarbinnen ringvormige groeven en bevestigd aan het eerste buisvormige orgaan; een drager voor explosieven met een kleinere uitwendige diameter dan de inwendige diameter van het tweede buisvormige orgaan en voorzien van een explosieve lading, waarbij de 30 drager bestemd is om te worden opgesteld binnen het tweede buisvormige orgaan; en afdichtmiddelen bevestigd aan het eerste buisvormige orgaan om in af dichtende aangrijping te komen met het uitwendige oppervlak van het tweede buisvormige orgaan, waarbij 35 het tweede buisvormige orgaan met het eerste buisvormige orgaan 800 4 1 79 wordt verbonden door ontsteken van de explosieve lading op de drager wanneer de drager is opgesteld binnen het tweede buisvormige orgaan, waardoor een met hoge energie gevormde verbinding tot stand wordt gebracht tussen het tweede buisvormige orgaan en 5 het eerste buisvormige orgaan door vervormen van een deel van het tweede buisvormige orgaan totin de ringvormige groef in het inwendige van het buisvormige orgaan bevestigd aan het eerste buisvormige orgaan.

15. Inrichting volgens conclusie 14, 10 gekenmerkt doordat het buisvormige orgaan verder voorzien is van een inlaatpoort opgesteld aan é&i zijde van de ringvormige groef.

16. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat het buisvormige orgaan verder voorzien is van een uitlaatpoort opgesteld aan de andere zijde van de ringvormige 15 groef.

17. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat de drager voor explosieve middelen bestaat uit een centrale doorn, steunen bevestigd aan de centrale doorn en hiervandaan radiaal uitstekend, een ringvormige drager bevestigd 20 aan de buiteneinden van de steunen en een ringvormige explosieve lading bevestigd aan de ringvormige drager.

18. Inrichting volgens conclusie 17, gekenmerkt doordat de ringvormige explosieve lading bestaat uit een aantal gebogen explosieve ladingen.

19. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat de ringvormige groef in het buisvormige orgaan bestaat uit een aantal ringvormige groeven.

20. Inrichting volgens conclusie 19, gekenmerkt doordat de drager voor explosieve ladingen bestaat uit 30 een centrale doorn, een eerste steun bevestigd op de centrale doorn en radiaal hiervandaan uitstekend, een eerste ringvormige drager bevestigd aan de buiteneinden van de eerste steun, een eerste ringvormige explosieve lading bevestigd aan de eerste ringvormige drager, een tweede steun bevestigd aan de centrale doorn en radiaal 35 hiervandaan uitstekend, een tweede ringvormige drager bevestigd 800 4179 aan de buiteneinden van de tweede steun en tweede ringvormige explosieve lading bevestigd aan de tweede ringvormige drager.

21. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt door een indicator op de drager voor explosieve la- 5 dingen om de stand van de drager ten opzichte van de buisvormige organen aan te geven.

22. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt door ontsteekmiddelen op de drager voor explosieve ladingen om de explosieve ladingen te ontsteken.

23. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat dë afdichtmiddelen bestaan uit ringvormige opblaasbare afdichtorganen.

24. Inrichting voor het tot stand brengen van een met hoge energie gevormde verbinding tussen een eerste buis- 15 vormig orgaan waarin een deel van een tweede buisvormig orgaan steekt, gekenmerkt door buisvormige organen met hierin ringvormige groeven en bevestigd aan het eerste buisvormige orgaan en een drager voor explosieve middelen met een kleinere uitwendige diameter dan de inwendige diameter van het 20 tweede buisvormige orgaan en met een explosieve lading, waarbij de drager bestemd is om te worden opgesteld binnen het tweede buisvormige orgaan, waardoor het tweede buisvormige orgaan wordt verbonden met het eerste buisvormige orgaan door ontsteken van de explosieve lading van de drager wanneer de drager is opgesteld bin- 25 nen het tweede buisvormige orgaan waardoor een met hoge energie gevormde verbinding tot stand wordt gebracht tussen het tweede buisvormige orgaan en het eerste buisvormige orgaan door vervormen van een deel van het tweede buisvormige orgaan totin de ringvormige groef binnen de buisvormige organen welke bevestigd zijn aan het 30 eerste buisvormige orgaan.

25. Inrichting volgens conclusie 24, gekenmerkt doordat de drager voor explosieven bestaat uit een centrale doorn, steunen bevestigd aan de centrale doorn en radiaal hiervandaan uitstekend, een ringvormige drager bevestigd aan de 35 buiteneinden van de steunen en ringvormige explosieve ladingen beves- 800 4 1 79 tigd aan de ringvormige drager.

26. Inrichting volgens conclusie 25, gekenmerkt doordat de ringvormige explosieve lading bestaat uit een aantal gebogen explosieve ladingen.

27. Inrichting volgens conclusie 24, gekenmerkt doordat de ringvormige groef in het buisvormige orgaan bestaat uit een aantal ringvormige groeven.

28. Inrichting volgens conclusie 27, gekenmerkt doordat de drager voor explosieven bestaat uit een cen- 10 trale doorn, eerste steunen bevestigd aan de centrale doom en radiaal hiervandaan uitstekend, een eerste ringvormige drager bevestigd aan de buiteneinden van de eerste steunen, een eerste explosieve lading bevestigd aan de eerste ringvormige drager, tweede steunen bevestigd aan de centrale doorn 15 en radiaal hiervandaan uitstekend, een tweede ringvormige drager bevestigd aan de buiteneinden van de tweede steunen en een tweede ringvormige explosieve lading bevestigd aan de tweede ringvormige drager.

29. Inrichting volgens conclusie 28, 20 gekenmerkt doordat de afstand tussen het midden van de eerste ringvormige explosieve lading en het midden van de tweede ringvormige explosieve lading in hoofdzaak gelijk is aan de afstand tussen het midden van de ringvormige groef aan één einde van het aantal ringvormige groeven en het midden van de ringvormige groef aan het 25 andere einde van het aantal ringvormige groeven.

30. Inrichting volgens conclusie 20, gekenmerkt doordat de afstand tussen het midden van de eerste ringvormige explosieve lading en het midden van de tweede ringvormige explosieve lading in hoofdzaak gelijk is aan de afstand 30 tussen het midden van de ringvormige groef aan één einde van het aantal ringvormige groeven en het midden van de ringvormige groef aan het andere einde van het aantal ringvormige groeven.

31. Inrichting voor het vormen van een met hoge energie gevormde verbinding tussen een huls of een bokbeen 35 van een constructie in zee waarbij een buisvormige heipaal door de 800 4 1 79 , £ 33 huls of het bokbeen is gedreven, gekenmerkt door buisvormige organen met inwendige ringvormige groeven en bevestigd aan de huls of het bokbeen; een drager voor explosieven met een kleinere 5 inwendige diameter dan de inwendige diameter van de buisvormige heipaal en met een explosieve lading, waarbij de explosieve lading opstelbaar is binnen het inwendige van de buisvormige heipaal en afdichtmiddelen bestaan aan de huls of het bokbeen om afdiohtend in aanraking te komen met het uitwendige 10 oppervlak van de buisvormige heipaal, waardoor de heipaal verbonden is met de huls of het bokbeen door het ontsteken van de explosieve lading van de drager wanneer de drager is opgesteld in de buisvormige heipaal, waardoor het vormen van een met hoge energie gevormde verbinding tot stand wordt gebracht tussen de heipaal en 15 de huls of het bokbeen door het vervormen van een deel van de heipaal totin de ringvormige groef in het buisvormige orgaan welke bevestigd is aan de huls of het bokbeen.

32. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt doordat het buisvormige orgaan verder voorzien is van 20 inlaatpoorten opgesteld aan ëën zijde van de ringvormige groef.

33. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt doordat het buisvormige orgaan verder voorzien is van een uitlaatpoort opgesteld aan de andere zijde van de ringvormige groef.

34. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt doordat de drager voor explosieven bestaat uit een centrale doom, steunen bevestigd aan de centrale doorn en radiaal hiervandaan uitstekend, een ringvormige drager bevestigd aan de buiteneinden van de steunen en een ringvormige explosieve lading 30 bevestigd aan de ringvormige drager.

35. Inrichting volgens conclusie 34, gekenmerkt doordat de ringvormige explosieve lading bestaat uit een aantal gebogen explosieve ladingen.

36. Inrichting volgens conclusie 31, 35 gekenmerkt doordat de ringvormige groef in het buisvormige orgaan 800 4 1 79 bestaat uit een aantal ringvormige groeven.

37. Inrichting volgens conclusie 36, gekenmerkt doordat de drager voor explosieven bestaat uit een centrale doorn, een eerste steun bevestigd aan de centrale doorn 5 en hiervandaan radiaal uitstekend, een eerste ringvormige drager bevestigd aan de buiteneinden van de eerste steunen, een eerste ringvormige lading bevestigd aan de eerste ringvormige drager, tweede steunen bevestigd aan de centrale doorn en radiaal hiervandaan uitstekend, een tweede drager bevestigd aan 10 de buiteneinden van de tweede steunen en een tweede ringvormige explosieve lading bevestigd aan de tweede ringvormige drager.

38. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt door een indicator op de drager voor explosieven om de stand van de drager aan te geven ten opzichte van de buisvor- 15 mige organen.

39. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt door een ontsteker op de drager voor explosieve lading om de explosieve lading te doen ontsteken.

40. Inrichting volgens conclusie 31, 20 gekenmerkt doordat de afdichtmiddelen bestaan uit ringvormige opblaasbare afdichtorganen.

41. Inrichting volgens conclusie 37, gekenmerkt doordat de afstand tussen het midden van de eerste ringvormige explosieve lading en het midden van de tweede ringvormige 25 explosieve lading in hoofdzaak gelijk is aan de afstand tussen het midden van de ringvormige groef aan één einde van het aantal ringvormige groeven en het midden van de ringvormige groef aan het andere einde van het aantal ringvormige groeven.

42. Inrichting volgens conclusie 31, 30 gekenmerkt doordat de buisvormige organen verder bestaan uit een inlaatpoort opgesteld aan één zijde van de ringvormige groef en een uitlaatpoort opgesteld aan de andere zijde van de ringvormige groef, waarbij de afdichtmiddelen bestaan uit ring- 35 vormig opblaasbare organen welke voorafgaand aan de inlaatpoort 800 41 79 opgesteld zijn in eet buisvormige orgaan om in afdichtende aanraking te komen met het uitwendige van de heipaal wanneer het opblaasbare ringvormige orgaan is opgeblazen.

43. Inrichting volgens conclusie 17, 5 gekenmerkt doordat de drager voor explosieve lading verder voorzien is van een centreerorgaan om de drager te centreren in het tweede buisvormige orgaan.

44. Inrichting volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat het eerste buisvormige orgaan voorzien is van 10 centreermiddelen om hierin het tweede buisvormige orgaan te centreren.

45. Inrichting volgens conclusie 19, gekenmerkt doordat de drager voor explosieven verder voorzien is van centreermiddelen om de drager te centreren in de tweede buis- 15 vormige organen.

46. Inrichting volgens conclusie 34, gekenmerkt doordat de drager voor explosieve ladingen verder voorzien is van centreermiddelen om de drager te centreren in de heipaal.

47. Inrichting volgens conclusie 31, gekenmerkt doordat het bokbeen of de huls voorzien zijn van centreermiddelen voor het hierin centreren van de heipaal.

48. Inrichting volgens conclusie 37, gekenmerkt doordat de drager voor explosieve ladingen verder voor- 25 zien is van centreermiddelen om de drager te centreren in de heipaal.

49. Werkwijze volgens conclusie 6 waarbij de eerste en tweede buisvormige organen van staal zijn en waarbij de breedte van de groef daarom in het bereik is van 0 tot ongeveer 30 2 ( l.ejp). 800 4 1 79