NO150893B - Anordning til aa hindre erosjon av bunnen for et vannlegeme - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en anordning til å kontrollere erosjon og undergraving under vann til bruk i kystområder og i elver og rundt slike konstruksjoner som oljerigger og rørlednin-ger.

Konstruksjoner til kontroll av erosjon, utgraving ved ut-spyling o.l. ved å redusere vannets hastighet nær et område i sjø eller elv har vært brukt i stor utstrekning. En slik kon-struksjon omfatter mønstere med filamenter med større tetthet enn vannets opphengt i en stiv ramme over sjøbunnen og holdt nede med vekter som hviler på bunnen. Et annet system omfatter mønstere med bunter eller bregnebladlignende "planter" (nedenfor kalt "bregner") med en tetthet mindre enn vannets og bundet til et underlag som ligger på bunnen og flyter oppover som følge av oppdrift. Fordelen med en flytende anordning er at den ikke krever en stiv ramme festet i avstand over sjøbunnen, men ulem-pen ved den er at den er mindre effektiv når det gjelder å ned-sette vannets hastighet nær bunnen av bregnene eller buntene, hvor de i avstand er festet til underlaget enn høyere opp på buntene hvor de enkelte filamenter er mer adskilte.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt en forbedret anordning til det ovenfor nevnte formål og som omfatter et ad-skilt mønster med lengre filamentbunter med mindre tetthet enn vannets og et mellomspredt mønster med kortere filamenter, hvor begge mønstere er festet til et underlag som skal ligge på sjø-eller elvebunnen.

De korteste filamenter har fortrinnsvis større tetthet enn vannets og er fortrinnsvis av kruset polyester, hvor krusningene i nabofilamentene ikke faller sammen, slik at under påvirkning fra vannstrømraen vil enkeltfilamentene, som hvor de er festet til bunnen, er i intim berøring med hverandre, ikke falle sammen, men vil skilles og komme "i uorden". De korteste filamenter kan alternativt være fremstilt av kruset polyamid.

De lengste, flytende filamentbunter er fortrinnsvis fremstilt av fibrillerte polypropylenbånd.

De korteste filamenter som fortrinnsvis er tettere (tyngre) kan buntes til kvaster og festes på adskilte steder til underlaget på samme måte som de lange filamenter eller de kan festes til underlaget i andre mønstere, f.eks. som linjeformede "henge-tepper" .

Hvis de korte filamenter er tyngre enn vann, må det være tilstrekkelig mengde av dem pr. bunnflateenhet, slik at de hin-dres fra å falle samme på bunnen og danne en struktur som er gjennomtrengbar av det oppstigende vann og som heller ligner en løs gulvteppepol (floss). Krusede filamenter er klart å fore-trekke til dette formål.

Den nøyaktige utførelse av strukturen ifølge oppfinnelsen vil være avhengig av forholdene på stedet, såsom vannhastighe-ter og bunnens beskaffenhet. De lange filamenter kan vanligvis være 1 - 2 m lange og kan være buntet til kvaster på rundt 275 tex og festet til underlaget i et kvadratisk mønster med ca. h m avstand. De korte filamenter kan normalt ha en lengde på 0,25 - 0,5 m og kan være buntet til kvaster på omtrent 112 kilotex og festet til underlaget på de frie steder av det kvad-ratiske mønster og med en avstand som er halvparten av avstanden for de lange filamentkvaster.

Underlaget kan være en stiv metallduk, en vevnad som er vevet av armerte eller uarmerte plaststrimler eller en bøyelig vevet eller ikke-vevet fibermatte. For nedsettelse av vannets hastighet under underlaget kan fortrinnsvis et skjørt av fibre med liten vekt anordnes langs underlagets omkrets. Skjørtet kan være formet som vevet eller ikke-vevet tekstil eller i form av enkeltfilamenter med spesifikk vekt under 1,0.

For å hindre at utspylt sand stiger opp gjennom underlaget foretrekkes at en filterfibermembran av vevet eller ikke-vevet tekstil er festet til underlagets underside.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av et eksempel og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser i grunnriss og skjematisk et underlag vevet av 5 cm brede bånd av polyesterfilamenter innleiret i en omhyl-ling av polyetylen. Pilehodemerkene angir festepunkter for kvaster av fibrillerte polypropylenbånd og fiskebenmerkene angir festepunkter for kvaster av krusede og innbyrdes forskjøvne, dvs. ikke sammenfallende, filamenter av polyester. Fig. 2 viser skjematisk et tverrsnitt av et tekstilunder- . lag med påfestet skjørt av polyesterfilamenter og kvaster av polypropylenbånd.

Ved utførelsen ifølge fig. 2 omfatter underlaget eller ba-sesen 1 to lag vevet polyestertekstil sydd sammen for dannelse av to lommer 2, hvori det er innlagt vekter 3. Båndløkker 4 er sydd på underlaget og kvaster 5 av fibrillerte polypropylenbånd er festet til løkkene med forutbestemte mellomrom. Et skjørt 6 av krusede filamenter omfatter en del av en matte av krusede filamenter som beskrevet i britisk patent 1 001 813. Filamente-ne er sammensydd med et ikke vist bånd som igjen er sydd på underlaget 1. En matte 7 av krusede polyesterfilamenter, som og-så er beskrevet i det nevnte britiske patent, er sydd til og danner et skjørt eller teppe på undersiden av underlaget 1. Om ønskelig kan underlaget på undersiden være dekket med en vevet eller ikke-vevet tekstil (ikke vist) som tjener som en filter-membran og hindrer sand i å bevege seg oppover gjennom konstruksjonen. Som vist er hele anordningen anbragt på en ujevn sjø-bunn 8.

Et alternativ til en vevet duk med vekter for underlaget er et sveiset stålgitter med maskevidde avpasset etter avstanden mellom kvastene og med en under gitteret festet tekstilmatte av ikke-vevet materiale som tjener som sandfilter og som under-lagsmatten kan være sydd til.

Underlagsmaterialet benyttet i anordningen ifølge oppfinnelsen kan som nevnt være i form av sammenvevede plaststrimler, et stivt metallgitter eller en bøyelig, vevet eller ikke-vevet fiberkonstruksjon. Valget av hensiktsmessig underlagsmateriale vil være avhengig av forholdene på leggingsstedet og av legge-måtén.

Hvis det f.eks. er foreslått at anordningen skal legges ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy eller ved hjelp av en kran som kan senke anordningen ned på. sjøbunnen, vil valget klart falle på et metallgitter som underlag.

Hvis anordningen skal legges langs en rørledning på begge sider av samme og i store lengder, må underlagsmaterialet være meget sterkt og må kunne rulles opp. En slik anordning tas ned på sjøbunnen i opprullet stand og rulles av ved hjelp av slepe-liner som er festet til en båt.

Hvis konstruksjonen benyttes ved reparasjonsarbeider og skal kunne håndteres av dykkere, vil anordningens totale vekt være av betydning. I et slikt tilfelle vil underlaget være av lett tekstilmateriale, slik at hele anordningen kan rulles opp - og av dykkere bringes ned til sjøbunnen for avrulling og montering.

Eksempler

Underlagskonstruksjon

Det ble fremstilt seks gittermatter av bløtt stål 2 x 5 m

med vekt 50 kg og med firkantede masker 0,25 x 0,25 m

Undersiden av hver maske ble dekket med 56 kilotcx kruset polyesterlunte og det var tilstrekkelig med 7 m ustrukket lunte til å dekke lm av masken. Dette ble oppnådd ved å spre lun-ten slik at den dannet et bånd med ca. 17 cm bredde, og en ende av båndet ble festet ved et hjørne av marsken ved en kant av masken, hvoretter båndet igjen ble Clfestet til masken, hvorpå båndet ble la.gt langs bredden av den parallelle maske og innved det tidligere lagte bånd og igjen festet til masken, og denne operasjon ble gjentatt til undersiden av masken ble dekket med båndet av kruset polyester.

Kvastmønsterkonstruksjon

(R)

To strimler av PARAWEB med bruddstyrke 100 kg ble lagt på hverandre og varmesveiset med mellomrom for å muliggjøre innsetning av polyester og/eller polypropylen med mellomrom på 0,25 m.

To typer undermonteringer, nemlig kjent som A og B, ble formet av de sammensveisede strimler av PARAWEB.

Typen A består av kvaster av krusede polyesterfibre festet med mellomrom på 0,25 m til de sammensveisede strimler, f.eks. ved hjelp av kabelstropper. Kvastenes teoretiske vertikale høyde målt fra midtplanet av de sammensveisede strimler var 0,25 m og kvastene hadde en stående dimensjon på 112 kilotex.

Monteringen av type B består av alternerende kvaster av fibrillert polypropylenbånd og kvaster av krusede polyesterfibre som med 0,25 m mellomrom er festet til de sammensveisede strimler, f.eks. ved hjelp av kabelstropper. Den teoretiske vertikale høyde av polypropylenkvastene målt vinkelrett på midtplanet av den sveisede strimmel var 1 m og de hadde en stående dimensjon på 27 750 decitex. Polyesterkvastenes teoretiske vertikale høyde målt perpendikulært på den sveisede strimmels midtplan var 0,25 m og de hadde en stående dimensjon på 112 kilotex.

Montering av underlag- og kvastmønsteret

Eksempel 1

Strimler av typen B ble lagt på oversiden av to av de dekkede maskematter parallelt med kortsiden og festet med \ m mellomrom med kabel. Strimlene ble anordnet 0,25 m fra hverandre og slik at på tilstøtende strimler stod en polyesterkvast mot-satt en polypropylenkvast slik at i hele kvastmønsteret fantes det alltid en polyesterkvast ved siden av en polypropylenkvast.

Eksempel 2

Alternative strimler av typen A og typen B ble lagt på oversiden av to av de dekkede maskematter parallelt med kortsiden (2 m) og festet med mellomrom 0,5 m ved hjelp av kabelstropper. Avstanden mellom strimlene var 0,25 m. Den relative plas-sering av de to kvasttyper fremgår av fig. 1.

Eksempel 3

Parallelle strimler av type B ble lagt diagonalt på oversiden av to av de sveisede maskematter med 0,25 m mellomrom. Plasseringen av kvastene var som i eksempel 1.

Alle de seks matter som ble fremstilt ifølge eksempel 1 til 3 ble senket ned på sjøbunnen i Nordsjøen i nærheten åv en forsøksplattform ved hjelp av kraner og plassert i stilling av dykkere. Vanndybden var omtrent 30 m og vannhastigheten ca. 0,55 m/sek (på denne dybde).

Etter fire måneders bruk inspiserte dykkere mattene og det viste seg da at alle matter hadde forårsaket en merkbar oppbyg-ning av sand og dermed hindret erosjon rundt plattformens ben.

Claims (8)

1. Anordning til å forhindre erosjon og utskylling, omfat-tende et mønster med filamenter som er festet til et underlag (1) for legging på bunnen av en sjø eller elv, karakterisert ved at anordningen omfatter et mønster med atskil-te, lengre kvaster av filamenter (5) med mindre spesifikke vekt enn vannets og et mellomspredt mønster med vesentlig kortere filamenter (6).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de kortere filamenter er tyngre enn vann.

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert ved at de kortere filamenter er av kruset polyester.

4. Anordning ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at de kortere filamenter er buntet til kvaster.

5. Anordning ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at de lengre kvaster (5) er formet av fibrillert polypropylenbånd.

6. Anordning ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at underlaget (1) er en stiv metallduk.

7. Anordning ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at underlaget (1) er en vevnad av armerte og uarmerte plaststrimler.

8. Anordning ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at underlaget (1) er en bøyelig vevet eller ikke-vevet tekstilvare.