NO173067B

NO173067B - DEVICE FOR SILO OR SIMILAR CONSTRUCTION, AND PROCEDURE FOR INSTALLING IT IN THE GROUND

Info

Publication number: NO173067B
Application number: NO883212A
Authority: NO
Inventors: David Sidney Dallimer; Giles Martin Bailey Nixon
Original assignee: Lme Petroscope Ltd
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1993-07-12
Also published as: NO173067C; NO883212L; NO883212D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en silo eller lignende konstruksjon av den i innledningen til krav 1 angitte art. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til nedgraving av denne, dvs. innsetting av den i grunnen, såvel på tørt land som under vann. The present invention relates to a device for a silo or similar construction of the kind specified in the introduction to claim 1. The invention also relates to a method for burying this, i.e. inserting it into the ground, both on dry land and under water.

Med uttrykket "silo" slik det benyttes her er det ment enhver langstrakt konstruksjon, enten hul eller massiv, åpen eller lukket, som er beregnet på å innsettes med en ende først i bakken eller grunnen. Selv om det er foretrukket rørform og fremstilling av stål, kan en slik silo ha hvilken som helst form og være fremstilt av hvilket som helst materiale som kan tillate neddriving av siloen i grunnen enten med hydrauliske, mekaniske eller hydrostatiske midler. For eksempel kan siloen være firkantet i tverrsnitt, lukket ved sin øvre ende og av betong på samme måte som en senkekasse. Siloen kan også ha form av en søyle som ved sin nedre ende er utstyrt med en spiss. Når det er benyttet angivelser som nedover og nedoverrettet er det ment retningen ved en silo plassert i jorden. The term "silo" as used here means any elongated construction, whether hollow or massive, open or closed, which is intended to be inserted with one end first into the ground or ground. Although the tubular shape and construction of steel is preferred, such a silo can have any shape and be made of any material that can allow the silo to be driven into the ground either by hydraulic, mechanical or hydrostatic means. For example, the silo may be square in cross-section, closed at its upper end and made of concrete in the same way as a sluice box. The silo can also take the form of a column which is equipped with a point at its lower end. When indications such as downward and downward are used, the direction of a silo placed in the ground is meant.

Et av de hovedproblemer som fremkommer ved innsetting eller neddriving av siloer i bakken, er den friksjon som forårsakes av bevegelsen av siloveggen gjennom jorden. Etter hvert som siloen føreses dypere ned i jorden, vil flaten av siloveggen som beveges mot jorden øke, og videre vil trykket fra det omgivende jordsmonn mot siloveggene øke tilsvarende med økende dybde for siloinntrengningen. Således vil det, uavhengig av type jordsmonn som siloen treffer på, generelt være en grense for inntrengningsdybden som er oppnåelig ved en silo ved en gitt kraft for innsetting av siloen i bakken. One of the main problems that arise when silos are inserted or driven into the ground is the friction caused by the movement of the silo wall through the soil. As the silo is driven deeper into the earth, the area of the silo wall that is moved towards the earth will increase, and furthermore the pressure from the surrounding soil against the silo walls will increase correspondingly with increasing depth for the silo penetration. Thus, regardless of the type of soil that the silo hits, there will generally be a limit to the penetration depth that can be achieved by a silo at a given force for inserting the silo into the ground.

Et system for reduksjon av denne friksjon er beskrevet i innehaverens samtidige britiske patentsøknad nr. 86 2177 2 (i det følgende betegnes som "den samtidige sak") publisert under EP patentsøknad-publikasjonsnr. 0260143. I den samtidige sak A system for reducing this friction is described in the assignee's concurrent British Patent Application No. 86 2177 2 (hereinafter referred to as "the concurrent application") published under EP Patent Application Publication No. 0260143. In the concurrent case

er kutteenden til siloen forstørret rundt sin åpning for å danne en overdimensjonert kutte-"sko". Tverrsnittet for skoen er kileformet, og den skrå kant av skoen utstrekker seg utover the cutting end of the silo is enlarged around its opening to form an oversized cutting "shoe". The cross-section of the shoe is wedge-shaped, and the slanted edge of the shoe extends outwards

linjen til utsiden av siloen. Med denne innretning vil hullet som kuttes av kutteskoen være større enn siloens profil og således dannes et ringrom i hvert fall til å begynne med rundt siloen når den innsettes i jorden og reduserer dermed størrel- the line to the outside of the silo. With this device, the hole cut by the cutting shoe will be larger than the profile of the silo and thus an annular space is formed, at least initially, around the silo when it is inserted into the ground, thus reducing the size

sen og trykket fra den omgivende jord som er i kontakt med siloveggene under innsettingen. and the pressure from the surrounding soil in contact with the silo walls during insertion.

Ved mange løse jordtyper og med økende dybde for innsettingen vil imidlertid ringrommet som dannes av skoen, ikke stå fritt for jord i lang tid, og jorden vil hyppig falle inn i rommet fra hullets sider og friksjonen begynner igjen å øke. In the case of many loose soil types and with increasing depth for the insertion, however, the annular space formed by the shoe will not be free of soil for a long time, and the soil will frequently fall into the space from the sides of the hole and the friction begins to increase again.

Det er nå funnet mulig å redusere denne innfylling og den resulterende friksjon, og følgende tillate en større innset-tingsdybde for siloer ved å sørge for at et fluid blir pumpet inn i dette ringrom. It has now been found possible to reduce this filling and the resulting friction, thereby allowing a greater insertion depth for silos by ensuring that a fluid is pumped into this annulus.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt In accordance with the present invention, it is provided

en anordning ved en silo eller lignende konstruksjon beregnet på å innsettes med en ende først i grunnen, omfattende et langstrakt legeme som er utvidet ved sin ene ende, en kutter båret av det utvidede parti og rettet aksielt nedover langs legemet ved dettes utvidede parti for dannelse av et overdimensjonert hull for legemet når konstruksjonen innsettes i grunnen, en fleksibel hylse festet til det utvidede parti og . kanalinnretninger som er åpne i det ringrom som er avgrenset mellom legemet og hylsen for transport av et fluid fra en fluidkilde til utsiden av legemet bak det utvidede parti, hvor anordningen er kjennetegnet ved at den fleksible hylse er beregnet på å dekke i det vesentlige hele den innsatte lengde av legemet i avstand fra dette, og at hylsen er porøs med hensyn til fluidet. a device of a silo or similar structure intended to be inserted end first into the ground, comprising an elongate body which is widened at one end thereof, a cutter carried by the widened portion and directed axially downwards along the body at the widened portion thereof to form of an oversized hole for the body when the structure is inserted into the ground, a flexible sleeve attached to the extended part and . channel devices which are open in the annular space defined between the body and the sleeve for the transport of a fluid from a fluid source to the outside of the body behind the extended part, where the device is characterized in that the flexible sleeve is intended to cover substantially the entire inserted length of the body at a distance from it, and that the sleeve is porous with regard to the fluid.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for innsetting av The invention also relates to a method for inserting

en konstruksjon eller lignende med en anordning ifølge foreliggende oppfinnelse i grunnen, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den omfatter at konstruksjonen drives a construction or the like with a device according to the present invention in the ground, which method is characterized by the fact that it comprises that the construction is operated

nedover mens det pumpes et fluid fra kilden til utsiden av legemet bak den forstørrede del gjennom kanalinnretningen. downward while pumping a fluid from the source to the outside of the body behind the enlarged portion through the channel means.

Fortrinnsvis er det utvidede parti hult og åpent aksielt utover, og kutteren har form av en omkretskuttekant rundt åpningen. Det kan så anordnes innretninger i legemet for fjerning av jord fra det indre. Ved en utførelse omfatter jordfjerningsinnretningen minst én vannstråle og en oppslemmingspumpe, mens fjerningsinnretningen ved en annen utførelse omfatter en mekanisk graver. Fortrinnsvis er fjerningsinnretningen løs-bart festet til legemet. Preferably, the extended portion is hollow and open axially outwards, and the cutter has the form of a circumferential cutting edge around the opening. Devices can then be arranged in the body for removing soil from the interior. In one embodiment, the soil removal device comprises at least one water jet and a slurry pump, while in another embodiment, the removal device comprises a mechanical digger. Preferably, the removal device is releasably attached to the body.

Som det lett vil forstås av fagmannen, bør strømningshastig-heten for fluidet inn i ringrommet være i hvert fall til-strekkelig til å sikre at hele rommet er fullstendig fylt under innsettingen av siloen og derved hjelpe til å understøtte veggene av hullet mot å falle sammen. Hvis fluidstrømmen er større enn denne minimumstrøm, vil, selv om strømmen kan fjerne eventuell jord som har falt ned i ringrommet og føre det ut av silohullet for således å minimalisere innfyllingen, en slik ekstra strøm ha en tendens til å danne sirkulerende vir-velstrømmer og generell turbulens i ringrommet som eroderer sidene av veggen til hullet og øker innfyllingen, igjen spesielt i forbindelse med økende dybde for siloinnsettingen. As will be readily understood by those skilled in the art, the flow rate of the fluid into the annulus should be at least sufficient to ensure that the entire space is completely filled during the insertion of the silo and thereby help support the walls of the hole against collapsing . If the fluid flow is greater than this minimum flow, although the flow may remove any soil that has fallen into the annulus and carry it out of the silo hole thus minimizing backfilling, such additional flow will tend to form circulating eddies and general turbulence in the annulus which erodes the sides of the wall of the hole and increases the filling, again especially in connection with increasing depth for the silo insertion.

For derfor i positiv forstand å stive opp veggene til silohullet og beholde dette ringrom i det vesentlige fritt for jordsmonn, innbefatter anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse ved sin foretrukkede utførelse en fleksibel hylse som er festet til det utvidede parti, og er beregnet på å dekke legemet i avstandsforhold til dette, idet kanalinnretningen åpner til ringrommet som er avgrenset mellom legemet og hylsen når hylsen er i sin dekkende stilling. Fortrinnsvis er hylsen utformet av et porøst stoff, slik at i hvert fall noe av fluidet i ringrommet kan migrere til den ytre flate av hylsen og derved hjelpe til å redusere friksjonen av jorden mot selve hylsen etter hvert som hylse og silo beveger seg ned i jordsmonnet. Denne migrering av fluid bør selvfølgelig kompenseres av en lett øket fluidstrøm i ringrommet. In order therefore in a positive sense to stiffen up the walls of the silo hole and keep this annular space essentially free of soil, the device according to the present invention in its preferred embodiment includes a flexible sleeve which is attached to the extended part, and is intended to cover the body in distance ratio to this, as the channel device opens to the annulus which is defined between the body and the sleeve when the sleeve is in its covering position. Preferably, the sleeve is made of a porous material, so that at least some of the fluid in the annulus can migrate to the outer surface of the sleeve and thereby help to reduce the friction of the soil against the sleeve itself as the sleeve and silo move down into the soil . This migration of fluid should of course be compensated by a slightly increased fluid flow in the annulus.

For å motstå slitasjen av jordsmonnet under innsetningen er det foretrukket at hylsen er fremstilt av et såkalt "geotekstil"-stoff. Slike stoffer er velkjente for geoteknikere. In order to withstand wear and tear of the soil during insertion, it is preferred that the sleeve is made of a so-called "geotextile" material. Such substances are well known to geotechnicians.

Da hylsen bør dekke siloen over i det vesentlige hele dens innsatte lengde, både når i det vesentlige hele siloen skal tildekkes helt fra begynnelsen av dens innsetning og ellers, vil hylsen mer fordelaktig kunne bringes til å folde seg ut progressivt langs silolengden etter hvert som innsettingen skrider frem. Hensiktsmessig er det i sistnevnte tilfelle anordnet innretninger for å holde hylsen på en uttrekkbar måte og for å tillate at hylsen kan trekkes ut under neddrivningen av konstruksjonen. As the sleeve should cover the silo over substantially its entire inserted length, both when substantially the entire silo is to be covered from the very beginning of its insertion and otherwise, the sleeve will more advantageously be made to unfold progressively along the length of the silo as the insertion progresses progressing. Appropriately, in the latter case, devices are provided to hold the sleeve in an extractable manner and to allow the sleeve to be extracted during the lowering of the structure.

Idet den understøttes i avstand fra silolegemet hovedsakelig av fluidtrykkringen alene, vil hylsen i avstand fra sine ender kunne ha en tendens til å falle tilbake mot silolegemet under virkningen av lokalt jordsmonntrykk, som forårsakes f.eks. av forskjøvede stener som faller mot hylsen. En måte å motvirke slike lokale sammenbrudd på hylsen er å holde hylsen under strekk under innsetningsprosessen. Hvor hylsen gradvis foldes ut fra f.eks. en trekkspillform, kan dette oppnås ved å mate hylsen over et antall friksjonsruller ved å anordne etter hverandre følgende seksjoner av hylsen slik at de holdes av avskjærbare forbindelsesdeler, eller ved å anbringe et antall frigivende gripearmer på siloen. En annen metode er å inn-befatte i siloen i periodiske avstander langs dens lengde et antall støtter, f.eks. i form av stive omkretsbånd, f.eks. av plastmateriale som er plassert mellom hylsen og siloen for å holde hylsen borte fra siloen. Disse bånd kan festes enten til ytterflaten av siloen eller til innerflaten av hylsen. As it is supported at a distance from the silo body mainly by the fluid pressure ring alone, the sleeve at a distance from its ends could have a tendency to fall back towards the silo body under the effect of local soil pressure, which is caused e.g. of displaced stones falling towards the sleeve. One way to counteract such local collapse of the sleeve is to keep the sleeve under tension during the insertion process. Where the sleeve gradually unfolds from e.g. an accordion shape, this can be achieved by feeding the sleeve over a number of friction rollers by arranging successive sections of the sleeve so that they are held by severable connectors, or by placing a number of releasing gripper arms on the silo. Another method is to include in the silo at periodic intervals along its length a number of supports, e.g. in the form of rigid circumferential bands, e.g. of plastic material placed between the sleeve and the silo to keep the sleeve away from the silo. These bands can be attached either to the outer surface of the silo or to the inner surface of the sleeve.

Det fluid som skal pumpes inn i ringrommet, kan omfatte mange forskjellige substanser, avhengig av om siloen skal brukes på tørt land eller under vann, og av egenskapene for det jordsmonn i hvilket siloen skal innsettes, av de materialer som er lokalt tilgjengelige og av spørsmålet om det skal benyttes en hylse eller ikke. I tillegg, når det benyttes en hylse, kan fluidet enten bli tilført gradvis i ringrommet for å virke i det vesentlige som en beroliggende dam eller det kan positivt sirkuleres gjennom ringrommet under trykk. I det førstnevnte tilfelle vil den øvre ende av ringrommet generelt være åpent, mens det i sistnevnte tilfelle vil være lukket med utløp nær toppen for å ta fluidet tilbake til innsiden av siloen klar til å bli pumpet rundt en gang til gjennom ringrommet. The fluid to be pumped into the annulus can comprise many different substances, depending on whether the silo is to be used on dry land or under water, and on the characteristics of the soil in which the silo is to be inserted, on the materials that are locally available and on the question whether a sleeve is to be used or not. In addition, when a sleeve is used, the fluid can either be introduced gradually into the annulus to act essentially as a resting pond or it can be positively circulated through the annulus under pressure. In the former case the upper end of the annulus will generally be open, while in the latter case it will be closed with an outlet near the top to take the fluid back to the inside of the silo ready to be pumped around once more through the annulus.

For å oppnå en god "støtte"-effekt på jordsmonnet til hull-veggene bør fluidet være under relativt høyt trykk og/eller bør være av relativt høy tetthet. Hvis f.eks. siloen skal innsettes under vann ved bruk av en hylse, kan fluidet hensiktsmessig være en blanding av trykkluft og omgivelsesvann, idet luften er ved et trykk som er vesentlig høyere enn den lokale hydrostatiske høyde ved den maksimale innsetningsdybde for siloen. På tørt land og ved bruk av en hylse kan trykkluft benyttes alene. Ved bruk av luft bør fortrinnsvis hylsen være av et materiale som er porøst for luft for derved å tillate noe av luften å migrere til overflaten av hylsen og smøre den under innsetning. In order to achieve a good "support" effect on the soil to the hole walls, the fluid should be under relatively high pressure and/or should be of relatively high density. If e.g. the silo is to be inserted under water using a sleeve, the fluid can suitably be a mixture of compressed air and ambient water, the air being at a pressure that is significantly higher than the local hydrostatic height at the maximum insertion depth for the silo. On dry land and when using a sleeve, compressed air can be used alone. When using air, the sleeve should preferably be of a material that is porous to air, thereby allowing some of the air to migrate to the surface of the sleeve and lubricate it during insertion.

I mange situasjoner, både med og uten en hylse, vil valget av fluid være en vandig oppslemming med en høy tetthet av et inert materiale såsom en leire. En særlig hensiktsmessig leire er bentonitt. Hovedfordelen ved bruk av en væske er at dens hydrostatiske høyde vil øke med økende dybde for innsetningen av siloen og motvirke økningen med dybden av jordtrykket mot siloen. Når under vann, kan det også være en fullstendig kompensasjon ved bruk av en væske for økningen av den hydrostatiske høyde med dybden for omgivelsesvannet. Når en hylse benyttes, bør den fortrinnsvis være porøs enten for oppslemmin-gen som helhet eller bare for vannet i denne. In many situations, both with and without a sleeve, the choice of fluid will be an aqueous slurry with a high density of an inert material such as a clay. A particularly suitable clay is bentonite. The main advantage of using a liquid is that its hydrostatic height will increase with increasing depth for the insertion of the silo and counteract the increase with depth of the earth pressure against the silo. When underwater, there can also be full compensation using a fluid for the increase in hydrostatic head with depth for the surrounding water. When a sleeve is used, it should preferably be porous either for the slurry as a whole or only for the water in it.

Generelt er det ønsket å fullføre innsetningen av siloen etter neddrivning til ønsket dybde ved forankring av denne i det omgivende jordsmonn. Selv om dette kan gjøres ved innfylling eller tillate at det kan innfylles i ringrommet som er dannet rundt siloen under innsetningen, er det foretrukket å. pumpe en hydraulisk sement/vann-oppslemming fra en oppslemmingskilde til utsiden av legemet bak den forstørrede del gjennom kanalinnretningene etter at konstruksjonen er drevet inn til den ønskede dybde. In general, it is desired to complete the insertion of the silo after driving down to the desired depth by anchoring it in the surrounding soil. Although this can be done by filling or allowing it to be filled into the annulus formed around the silo during insertion, it is preferred to pump a hydraulic cement/water slurry from a slurry source to the outside of the body behind the enlarged portion through the channel means after that the construction is driven in to the desired depth.

Hvis siloen skal virke som en beholder eller oppbevaringssted for slike ting som oljebrønnhoder, blir vanligvis den hule, åpne form for siloen benyttet, idet fjerningen av inntrengt jordsmonn enten finner sted under innsettingen - noe som er foretrukket - eller etter forankringen av siloen. Generelt er en nøyaktig, vertikal innretting av slike siloer nødvendig, og dette kan oppnås ved hjelp av egnede midler. Ved innsetting av en silo under vann er den foretrukne innretning for å oppnå den vertikale innretting den malkonstruksjon som er beskrevet i den samtidige sak. Andre trekk såsom oppdriftsinnretninger for undervannsanordninger som er beskrevet i den samtidige sak, kan også benyttes med siloene ifølge foreliggende oppfinnelse. If the silo is to act as a container or storage place for such things as oil wellheads, the hollow, open form of the silo is usually used, with the removal of encroached soil either taking place during insertion - which is preferred - or after anchoring the silo. In general, an accurate vertical alignment of such silos is necessary and this can be achieved by suitable means. When inserting a silo under water, the preferred device for achieving the vertical alignment is the template construction described in the concurrent case. Other features such as buoyancy devices for underwater devices which are described in the concurrent case, can also be used with the silos according to the present invention.

En utførelse av den foreliggende oppfinnelse skal nå bli beskrevet ved hjelp av et eksempel, med henvisning til de vedlagte tegninger, men også med henvisning til beskrivelsen i innehaverens tilsvarende britiske søknad nr. 8621772, som er publisert som europeisk patentsøknad, publikasjon nr. 0260143. An embodiment of the present invention shall now be described by means of an example, with reference to the attached drawings, but also with reference to the description in the proprietor's corresponding British application no. 8621772, which is published as European patent application, publication no. 0260143.

De vedlagte tegningene viser: The attached drawings show:

fig. 1 et oppriss i snitt av den nedre del av en rotasjons- symmetrisk silo og utgravningsmodul-kombinasjon av den type som er beskrevet og illustrert i vår samtidige søknad, men modifisert i samsvar med foreliggende oppfinnelse for bruk ved undervannsutgravning, og fig. 1 an elevation in section of the lower part of a rotary symmetrical silo and excavation module combination of the type described and illustrated in our concurrent application, but modified in accordance with the present invention for use in underwater excavation, and

fig. 2 et planriss sett i snitt av siloen på fig. 1, langs linjen II-II, med utgravningsmodulen fjernet. fig. 2 a plan view seen in section of the silo in fig. 1, along the line II-II, with the excavation module removed.

For oppnåelse av formålene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er konstruksjonen og driften av den mal/silo/utgravningsmodul som er beskrevet i den innledningsvis nevnte EP-publikasjon nr. 0260143 modifisert ved tilføyelse av kanalinnretninger og en fleksibel hylse, og ved at utgravningstrin-net gjennomføres samtidig med pumpingen av et fluid inn i ringrommet som dannes mellom hylse og silolegeme. In order to achieve the objectives according to the present invention, the construction and operation of the template/silo/excavation module which is described in the initially mentioned EP publication no. 0260143 has been modified by the addition of channel devices and a flexible sleeve, and by the fact that the excavation step is carried out at the same time as the pumping of a fluid into the annulus which is formed between the sleeve and the silo body.

Av den nevnte EP-publikasjon nr. 0260143 fremgår at utgravningsmodulen er adskillbar fra siloen 16. Ved gravingen vil modulen være plassert i siloen og utøve en nedoverrettet kraft på denne ved samvirke mellom støttekanten på modulen og skulderen til siloens trykkring. Når en kanalanordningen ved anordningen ifølge oppfinnelsen innføres i apparatet som er beskrevet i EP publikasjonen, vil den innta formen av to kanal-systemer - ett i utgravningsmodulen og ett i selve siloen - fluidmessig tilknyttet hverandre over støttekant/skulder-forbindelsen. It appears from the aforementioned EP publication no. 0260143 that the excavation module is separable from the silo 16. During the excavation, the module will be placed in the silo and exert a downward force on it through cooperation between the supporting edge of the module and the shoulder of the silo's pressure ring. When a channel device of the device according to the invention is introduced into the apparatus described in the EP publication, it will take the form of two channel systems - one in the excavation module and one in the silo itself - fluidly connected to each other via the supporting edge/shoulder connection.

Det skal nå vises til fig. 1 og 2 hvor den illustrerte del av kanalsystemet i utgravningsmodulen 3 6 består av tre ringformede fluidmanifolder 201, 202 og 203 for henholdsvis luft, vann og en vandig oppslemming av enten bentonitt eller sement som flyter rundt omkretsen av det tversgående skott 48. Hver manifold har et antall overføringsrør 204, 205 resp. 206, som er forbundet dertil for fordeling av fluider rundt modulen 36, idet hvert overføringsrør fører til en respektiv boring 207 i det tversgående skott 48 før det går ut av utgravningsmodulen ved sin tilhørende overføringsåpning 208. Moduloverførings-åpningene 2 08 er regelmessig avstandsplassert rundt omkretsen av støttekantene 58 og rager nedover fra denne gjennom den tettende pakning 2 09 mellom modulen og siloen for å danne forbindelsen med tilsvarende silo-overføringsåpninger 210 som er plassert i skulderen 34. Reference should now be made to fig. 1 and 2 where the illustrated part of the channel system in the excavation module 3 6 consists of three annular fluid manifolds 201, 202 and 203 for respectively air, water and an aqueous slurry of either bentonite or cement which flows around the circumference of the transverse bulkhead 48. Each manifold has a number of transfer pipes 204, 205 resp. 206, which is connected thereto for distribution of fluids around the module 36, each transfer pipe leading to a respective bore 207 in the transverse bulkhead 48 before exiting the excavation module at its associated transfer opening 208. The module transfer openings 208 are regularly spaced around the perimeter of the support edges 58 and project downwards from this through the sealing gasket 209 between the module and the silo to form the connection with corresponding silo transfer openings 210 which are located in the shoulder 34.

Manifoldene 201, 202 og 203 fordeler sine respektive fluider jevnt til alle sine respektive modul-overføringsåpninger 208, idet hver mates med trykk fra en tilsvarende fluidkilde (ikke vist) . Disse fluidkilder kan ligge i selve utgravningsmodulen, men er vanligvis plassert på utgravningsmodul-forsyningsskipet. Egnede fluid-styringsinnretninger (ikke vist), innbefattet enveis-ventiler (ikke vist) er vanligvis benyttet for å regulere strømmen av fluider ut av deres respektive modul-overføringsåpninger 208. Manifolds 201, 202 and 203 distribute their respective fluids evenly to all their respective module transfer openings 208, each being fed with pressure from a corresponding fluid source (not shown). These fluid sources can be located in the excavation module itself, but are usually located on the excavation module supply ship. Suitable fluid control devices (not shown), including one-way valves (not shown) are typically used to regulate the flow of fluids out of their respective module transfer ports 208.

Kanalsystemet i siloen 16 består av et antall silo-overførings-åpninger 210, siloboringer 211 inn i hvilke åpningene 210 fører og silo-kanalutløp 212 ved endene av boringene 211. Silo-over-føringsåpningene 210 er avstandsplassert rundt skulderen 34 og nedsenket i denne for å passe til de tilsvarende fremstående modul-overføringsåpninger 208. Siloboringene 211 løper aksielt gjennom trykkringen 32 og ned på innsiden av den nedre vegg av siloen 16 til kutteskoen 28. Inne i kutteskoen 28 vender siloboringene seg 180° for å gå ut mot skoen oppover ved deres tilhørende utløp 212. Disse utløp 212 er tilsvarende avstandsplassert rundt kutteskoen 28 og rager frem i form av dyser oppover og utover planet for den horisontale returflate 213 for skoen 28. The channel system in the silo 16 consists of a number of silo transfer openings 210, silo bores 211 into which the openings 210 lead and silo channel outlets 212 at the ends of the bores 211. The silo transfer openings 210 are spaced around the shoulder 34 and immersed in this for to fit the corresponding protruding module transfer openings 208. The silo bores 211 run axially through the pressure ring 32 and down the inside of the lower wall of the silo 16 to the cutter shoe 28. Inside the cutter shoe 28 the silo bores turn 180° to exit towards the shoe upwards at their associated outlets 212. These outlets 212 are similarly spaced around the cutting shoe 28 and project in the form of nozzles upwards and beyond the plane of the horizontal return surface 213 for the shoe 28.

Utløpene 212 er anordnet tilnærmet midtveis mellom den ytre kant av hovedlegemet av siloen 16 og den ytre kant av skoen 28. Utløpene 212 er på samme måte som resten av kanalinnretningene gruppert i tre, dvs. for luft, vann henholdsvis oppslemming for å holde de forskjellige fluider adskilt. For eksempel bør luften bli holdt tørr. The outlets 212 are arranged approximately midway between the outer edge of the main body of the silo 16 and the outer edge of the shoe 28. The outlets 212 are, in the same way as the rest of the channel devices, grouped into three, i.e. for air, water or slurry to hold the different fluids separated. For example, the air should be kept dry.

Til returflaten 213 på skoen 28 er det forbundet den fleksible hylse 214 som er dannet av et fluidpermeabelt geotekstil-stoff. Hovedlegemet av hylsen 214 forløper konsentrisk langs lengden av siloen 16, men den nedre ende av denne er vendt 90° innover for å festes ved hjelp av bolter 216 gjennom klemringen 217 til skoen 28. Ringrommet 215 som ligger mellom den ytre flate av siloen 16 og den indre flate av hylsen 214, utstrekker seg fra bak kutteskoene 28 oppover for å dekke i det vesentlige hele siloen 16 som innsettes ved dette tidspunkt i sjøbunnen. Mot den øvre ende av siloen kan fluidinnløp (ikke vist) være anordnet hvis dette er ønskelig for å sirkulere et av fluidene gjennom ringrommet 215. To the return surface 213 of the shoe 28 is connected the flexible sleeve 214 which is formed from a fluid-permeable geotextile fabric. The main body of the sleeve 214 runs concentrically along the length of the silo 16, but the lower end of this is turned 90° inwards to be fixed by means of bolts 216 through the clamping ring 217 to the shoe 28. The annular space 215 which lies between the outer surface of the silo 16 and the inner surface of the sleeve 214 extends from behind the cutting shoes 28 upwards to cover essentially the entire silo 16 which is inserted at this point in the sea bed. Towards the upper end of the silo, a fluid inlet (not shown) can be arranged if this is desired in order to circulate one of the fluids through the annulus 215.

Når siloen 16 er blitt innsatt i sjøbunnen, vil utgravingsmodulen 3 6 presse nedover på trykkringen 32 på siloen, mens utgravingsapparatet (ikke vist) av modulen fjerner jordsmonn fra området innenfor omkretsen av kutteskoen 28. Samtidig med denne utgravingsoperasjon vil det bestemte fluid føres under trykk fra sin kilde (ikke vist) til den tilsvarende manifold 201, 202 eller 203 for fordeling via kanalinnretningene i modulen og siloen rundt hele omkretsen av siloen 16. Fluidet går inn i ringrommet 215 via dets sett av utløpsdyser 212 og fyller, eller resirkuleres gjennom, i det vesentlige hele lengden av dette som ligger under sjøbunnen. Trykket av fluidet i ringrommet 215 holder hylsen 214 i avstand fra siloen 16, og på grunn av hylsens porøse egenskaper vil en liten del av fluidet passere gjennom hylsen 214 for å smøre dens ytre flate og redusere jordfriksjonen mot den. When the silo 16 has been inserted into the seabed, the excavation module 36 will press down on the pressure ring 32 of the silo, while the excavation apparatus (not shown) of the module removes soil from the area within the perimeter of the cutting shoe 28. Simultaneously with this excavation operation, the specified fluid will be pressurized from its source (not shown) to the corresponding manifold 201, 202 or 203 for distribution via the channel means in the module and the silo around the entire perimeter of the silo 16. The fluid enters the annulus 215 via its set of outlet nozzles 212 and fills, or is recirculated through, essentially the entire length of this which lies below the seabed. The pressure of the fluid in the annulus 215 keeps the sleeve 214 at a distance from the silo 16, and due to the porous properties of the sleeve, a small part of the fluid will pass through the sleeve 214 to lubricate its outer surface and reduce the soil friction against it.

Fluidstyringssystemet (ikke vist) regulerer strømmen av fluid inn i ringrommet 215 i samsvar med inntrengningsgraden av kutteskoen 28 og graden av gjennomtrenging av fluidet gjennom hylsen 214. Den muliggjør også at to eller flere fluider såsom luft og vann kan mates inn i rommet samtidig. The fluid management system (not shown) regulates the flow of fluid into the annular space 215 in accordance with the degree of penetration of the cutting shoe 28 and the degree of penetration of the fluid through the sleeve 214. It also enables two or more fluids such as air and water to be fed into the space at the same time.

Det vil forstås av fagmannen at antallet og orienteringen av utløpsdyser 212 kan varieres betydelig i avhengighet av størrelse og type silo som benyttes, forutsatt at de er plassert bak kutteskoene 28 for å føre ut fluidet til ringrommet 215. Videre kan konstruksjonen og plassering av kanalinnretninger som transporterer slikt fluid fra dets kilde til dets utløp 212, bli variert i avhengighet av type siloer som anvendes. Det er bestandig ønskelig å holde banene for de tre fluider separate, men sementoppslemmingen kan også mates gjennom f.eks. vannets kanaler, heller enn gjennom kanalene for bentolittoppslemmingen, hvis en slik forenklet utførelse er foretrukket ved spesielle anordninger. It will be understood by the person skilled in the art that the number and orientation of outlet nozzles 212 can be varied significantly depending on the size and type of silo used, provided that they are placed behind the cutting shoes 28 to lead the fluid out to the annulus 215. Furthermore, the construction and placement of channel devices which transports such fluid from its source to its outlet 212, be varied depending on the type of silos used. It is always desirable to keep the paths for the three fluids separate, but the cement slurry can also be fed through e.g. the water's channels, rather than through the channels for the bentolite slurry, if such a simplified design is preferred by special devices.

Når siloen 16 er blitt innsatt til ønsket dybde ved bruk f.eks. When the silo 16 has been inserted to the desired depth when using e.g.

av en bentonittoppslemming som fluid for fylling av ringrommet 215, kan fluidstyringssystemet (ikke vist) bli innstilt til å pumpe en oppslemming av hydraulisk sement og vann inn i rommet istedenfor bentonitt. Etter fullført fylling av den lengde av rommet som ligger under sjøbunnen med sementoppslemmingen, stopper styringssystemet sementoppslemmingsstrømmen og stenger av alle enveisventiler for å forhindre tilbakestrømning av dette ut av ringrommet 215. Utgravingsmodulen 3 6 kan så trekkes bort fra den innsatte silo 16 og sementoppslemmingen rundt den tillates å herde. En fast innsatt silo er derved installert slik at den virker som en undervannssokkel eller brønnhode-anbringelse. of a bentonite slurry as the fluid for filling the annulus 215, the fluid control system (not shown) can be set to pump a slurry of hydraulic cement and water into the space instead of bentonite. After completing the filling of the length of the space below the seabed with the cement slurry, the control system stops the cement slurry flow and shuts off all one-way valves to prevent its backflow out of the annulus 215. The excavation module 3 6 can then be pulled away from the inserted silo 16 and the cement slurry around it allowed to harden. A permanently inserted silo is thereby installed so that it acts as an underwater plinth or wellhead installation.

Claims

1. Device for a silo or similar construction, intended to be inserted end first into the ground, down to a desired depth, comprising an elongated body (16) which is expanded at one end, a cutter (28) carried by the expanded portion and directed axially downwardly along the body (16) at the end of its expanded portion to form an oversized hole for the body when the structure is inserted into the ground, a flexible sleeve (214) attached to the expanded portion and channel devices (210, 211, 212) which are open in the annular space (215) which is defined between the body (16) and the sleeve (214) for the transport of a fluid from a fluid source to the outside of the body (16) behind the extended part, characterized in that the flexible sleeve (214) is intended to cover substantially the entire inserted length of the body (16) at a distance from it, and that the sleeve (214) is porous with respect to the fluid.

2. Device according to claim 1, characterized in that the extended part is hollow and open axially outwards, and that the cutter (28) has the shape of a circumferential cutting edge around the opening.

3. Device according to claim 2, characterized in that devices are arranged in the body (16) for removing soil from its interior.

4. Device according to claim 3, characterized in that the removal device comprises at least one water jet and a slurry pump.

5. Device according to claim 3, characterized in that the removal device comprises a mechanical digger.

6. Device according to one of claims 3-5, characterized in that the removal device is releasably attached to the body (16).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes at least one sleeve support to keep the sleeve (214) at a distance from the body.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes devices to keep the sleeve (214) in accordion shape and to allow the sleeve (214) to be pulled out during lowering of the construction.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it includes devices to keep the structure essentially vertical during the lowering.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to be driven into the underwater seabed.

11. Device according to claim 10, characterized by at least one buoyancy device.

12. Method for inserting a silo structure or the like comprising a device according to one of the preceding claims in the ground, characterized in that it comprises that the structure (16) is driven downwards while fluid is pumped from the source to the outside of the body behind the extended part through the channel device (211).

13. Method according to claim 12, characterized in that an air/water mixture is used as fluid.

14. Method according to claim 14, characterized in that an aqueous slurry of bentonite is used as fluid.

15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a hydraulic cement/water slurry is pumped from a slurry source to the outside of the body (16) behind the expanded part through the channel device (211) after the construction has been driven down to a desired depth.