NO319326B1 - Forankringsanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forankringsanordning utformet som et sylindrisk, hult legeme som har en første kant, en andre kant, en fremre ende som har feste for utøvelse av en trekkraft på legemet, en bakre ende midt imot den fremre enden, og gripemidler for å forbedre forankringsegenskapene.

Betegnelsen sylindrisk legeme som anvendes her er ment å inkludere hvilken som helst form av sylindrisk legeme, dvs. ikke bare et rett, sirkelrundt sylindrisk legeme, men også slike syl indre som har uregelmessig form som sin basis, eller en akse som ikke er vinkelrett på basisen.

Forankringsanordningen er hovedsakelig, men ikke utelukkende, beregnet for permanent eller langsiktig forankring, slik som forankring av oljeplattformer.

Mange forskjellige forankringsanordninger er kjent fra langt tilbake i tiden, for forankring av skip og mindre fartøyer, slik som lystbåter, og også forankring av bøyer og flytende plattformer slik som oljerigger. Ved forankring av flytende brygger og bølgebrytere anvendes oftest store, støpte betongblokker med trekkøye av stål innstøpt i blokken for feste av ankerkjetting eller -vaier. Ettersom en massiv betongblokk, som har en spesifikk vekt på 1,8 - 2,5 avhengig av ballastmaterialet, mister omkring 40% av sin effektive vekt når den senkes ned i vann, må den derfor gjøres urimelig stor og tung for å oppnå de ønskede forankringsegenskapene, eller den må utformes slik at dens form forbedrer forankringsegenskapene.

En forankringsanordning av stål som har en spesifikk vekt på ca. 7,8 kan gjøres meget mindre for en viss vekt, og den kan enklere utformes for å få bedre forankrings-egenskaper, slik som ved å forsynes med utstikkende metallplater som gripemidler.

En slik forankringsanordning som har et sylindrisk legeme som er formet som en rett sirkelformet sylinder er markedsført i Sverige under navnet "P-ringen". Den består av et flattjern som er bøyd til en sirkel, idet endene er sveiset sammen tii dannelse av en hel ring. Et ståløye er sveiset til utsiden av ringen for feste av en kjetting eller vaier. Symmetrisk på begge sider av øyet er fire gripetenner fastsveiset til ringen, to på den ene aksiale enden av sylinderen og to på den motsatte aksiale enden av den samme. Gripetennene er bøyd svakt fremover mot trekkretningen i kjettingen eller vaieren som er festet i trekkøyet. Dette er antatt å forbedre forankringsegenskapene, ved at den fremre delen av anordningen graver seg ned i bunnen.

Et problem som oppstår er imidlertid at kraftig sjøgang kombinert med stor trekkraft i kjettingen eller vaieren tenderer å løfte den fremre enden av ringen med gripetennene opp fra bunnen, slik at bare den bakre enden av ringen fremdeles har kontakt med bunnen.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en forbedret forankringsanordning som inkluderer et sylindrisk legeme med festeanordning for å utøve trekkrefter mot legemet. Dette oppnås enkelt ved at minst ett gripemiddel er arrangert ved den bakre enden av legemet.

Herved oppnås at gripemidlene aldri mister kontakten med bunnen selv om store trekkrefter løfter den fremre enden av anordningen. Derimot, ved myk sjøbunn, slik som leire, mudder og sand, er gjentatte hevinger og senkninger av den fremre enden funnet å forårsake at den bakre enden graver seg dypere ned i sjøbunnen enn ved en ren trekkraft i den fremre enden, også om gripemidlene er rettet i en aksial retning til en rett sylinder.

For ytterligere å forbedre egenskapene med å grave eller synke ned i relativt myk bunn, kan vibratormidler anvendes for å vibrere ned forankringsanordningen. Slike vibratormidler kan integreres i anordningen, eller midlertidig bringes i kontakt med denne ved å hales ned langs ankerkjettingen eller vaieren til de kommer i kontakt med forankringsanordningen.

I en utførelse av foreliggende oppfinnelse inngår i forankringsanordningen midler for å forflytte ankerkjettingens eller vaierens effektive trekkpunkt til en posisjon ved den bakre enden for å forenkle opptrekking av anordningen fra bunnen.

Det skal understrekes at arrangementet med gripemidler i den bakre enden ikke utelukker at gripemidler også arrangeres i den fremre enden av legemet.

En forankringsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse tilvirkes fortrinnsvis av jern/stål eller armert betong.

Utførelser av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet, med referanse til medfølgende tegninger.

Fig. 1 viser en første utførelse av en forankringsanordning ifølge foreliggende

oppfinnelse, sett fra siden.

Fig. 2 viser forankringsanordningen i fig. 1 sett ovenfra.

Fig. 3 viser forankringsanordningen i fig. 1 og 2 i perspektiv, i en posisjon delvis

nedsunket i sjøbunnen.

Fig. 4 viser en andre utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden.

Fig. 5 viser en tredje utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden.

Fig. 6 viser en fjerde utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden.

Fig. 7 viser en femte utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden.

Fig. 8 viser en forankringsanordning ifølge fig. 7 sett ovenfra.

Fig. 9 viser en plantegning av et utgangsmateriale for tilvirkning av en anordning ifølge

fig. 6.

Fig. 10 viser en sjette utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden.

Fig. 11 viser et snitt i en større skala langs linjen X - X i fig. 10.

Fig. 12 viser en syvende utførelse av forankringsanordningen, sett fra siden, og som

også oppviser et vibratormiddel, og

Fig. 13 viser forankringsanordningen ifølge fig. 12, sett ovenfra.

Den første utførelsen av foreliggende oppfinnelse som vises i fig. 1 - 3 består av et ringformet legeme 1 som er formet som en rett, sirkelrund sylinder. Det tilvirkes enklest av en lengde flattjern som formes til en sirkel, hvoretter endene av lengden sveises sammen. Et ståløye 2 sveises på utsiden av legemet 1, i et område av legemet som her refereres til som den fremre enden F til anordningen, og anvendes som feste for et trekkmiddel slik som en kjetting eller vaier 3. Legemet 1 har en første og en andre motsatte og med hverandre parallelle kanter som her refereres til som en overkant 4 og en underkant 5. I samsvar med foreliggende oppfinnelse er legemet 1 utrustet med minst ett gripemiddel i et område midt imot festeøyet 2. Dette området refereres til her som den bakre enden 8 på anordningen. I utførelsen i fig. 1 - 3 er to stålfliker 6 og 7 sveiset til overkanten 4 og to stålfliker 8 og 9 er sveiset tii underkanten 5, plassert symmetrisk i en posisjon diametralt motsatt av øyet 2.

Som det fremgår av fig. 1 og 3, for å underlette nedgravningen i bunnen B (ftg. 3), er flikene 6-9 svakt vinklet innover i forhold til den aksielle retningen til den sylindriske overflaten til legemet 1, slik at deres ytterdeler er nærmere aksen A til det sylindriske legemet 1 enn deres indre ender som er festet til legemet 1. Imidlertid fungerer også fliker som er parallelle med aksen meget bra, spesielt i tilfeller når den fremre enden av forankringsanordningen løftes slik at den bakre enden og flikene skråstilles i forhold til vertikalretningen.

Den andre utførelsen av foreliggende oppfinnelse som vises i fig. 4 er utrustet med gripemidler i form av trekantede tenner 10 langs hele overkanten og underkanten av anordningen. Som vist er disse tenner ikke vinklet i forhold til anordningens akse. Denne utførelsen antas å fungere bra ved relativt hard og stenete bunn.

Utførelsene i samsvar med fig. 1 - 3 og fig. 4 har gripemidler på overkanten såvel som på underkanten. Dette er å foretrekke, da det tillater å droppe anordningen uten å ta spesielle hensyn til hvilken side som kommer til å hvile mot bunnen. Imidlertid vil forankringsanordninger med gripemidler bare på den ene kanten komme til å fungere like bra når det sørges for at gripemidlene er vendt mot bunnen i sin operative posisjon. Dette kan oppnås ved at anordningen nedsenkes til sin operative posisjon med en spesiell firingsanordning.

Ved forankringsforhold hvor ekstremt store forankringskrefter er involvert kan det anvendes forankringsanordninger som har skråvinklede sylindriske legemer, nemlig slik at sylinderaksene vinkles fra retningen til trekkraften i kjettingen eller vaieren 3.

Den tredje og fjerde utførelsen av foreliggende oppfinnelse i samsvar med henholdsvis fig. 5 og 6 oppviser et slikt skråvinklet sylindrisk legeme 11 som har sylinderaksene A1 vinklet. Minst én tann 12 er anordnet i underkanten av legemet midt imot et øye 2, for å rage i retning nedover fra underkanten med en vinkel a. Vinkelen a kan være hvilken som helst vinkel mellom 90° og 10°, fortrinnsvis mellom 45° og 10°. Den fremre enden av underkanten 5 er avrundet ved 5' i den utførelsen som vises i fig. 5, for ikke å forstyrre funksjonen til den bakre tannen 12 når anordningen anvendes på relativt harde og stenete sjøbunner. Derimot viser utførelsen i fig. 6 en spiss kant 13 på den fremre enden av legemet. Denne utførelsen er bra ved sand og myke bunner uten store stener for å oppnå maksimal nedgraving i bunnen for mere permanent forankring, og er særlig beregnet til å legges ut av spesielle ankerfartøyer som sleper anordningen langs bunnen til den har nådd ønsket dybde ned i bunnen og inntil en ønsket slepemotstand er oppnådd.

I de skråvinklede utførelsene ifølge fig. 5 og 6 foretrekkes det å plassere festeøyet 2 i den fremre enden av overkanten 4, eller til og med over denne kanten, som vist i fig. 5. På grunn av denne plasseringen kommer forankringsanordningen når den senkes til å henge i en posisjon i relasjon til kjettingen eller vaieren lignende den som vises i fig. 5 og 6. I fig. 6 er vist en linje i forlengelsen av kjettingen eller vaieren 3 og videre en stiplet linje B' som representerer sjøbunnen i en posisjon der forankringsanordningen når bunnen. Således, om fig. 6 holdes slik at kjettingen eller vaieren 3 er vertikal, kan man se at forankringsanordningen kommer til å lande på den bakre enden 4' av overkanten 4. Åpenbart, ved ytterligere senkning, kommer anordningen til å falle mot høyre slik den er vist, altså slik at den til slutt lander på sin underkant. For å være helt sikker på at forankringsanordningen vil orientere seg slik at kjettingen eller vaieren 3 vil komme i den ønskede retningen, er det tilrådelig å senke forankringsanordningen samtidig som den forflyttes i ønsket retning. En ytterligere fordel med å plassere festeøyet i en høy posisjon er at dreining av forankringsanordningen ved trekk i kjettingen eller vaieren 3 motvirkes.

For å kunne anvende en forankringsanordning ifølge fig. 5 eller 6 som et normalt anker som kan tillates å droppes fritt, kan foreliggende oppfinnelse være av en femte utførelse som vises i fig. 7 og 8 og som ligner den i fig. 6, men som er utrustet med hjelpeanordninger for å dreie anordningen om den skulle lande opp-ned. Disse hjelpeanordninger består av flere i bueform krummede stenger 14 hvis ender er festet til overkanten 4 i respektive motsatte posisjoner slik at de rager i en spiss vinkel i forhold til retningen av trekket i kjettingen eller vaieren 3. En enkelt, bueformet støttende stang 15 er likeledes festet til overkanten 4 og rager sentralt over legemet i trekkretningen under stengene 14, fra en posisjon ovenfor øyet 2 til en posisjon midt imot. Stengene 14 og 15 danner en burlignende, konveks struktur som på grunn av orienteringen av stengene i forhold til trekkretningen vil forårsake dreining av legemet om det skulle bli liggende opp-ned, forutsatt at en trekkraft utøves i kjettingen eller vaieren 3.

Fig. 9 viser en plantegning av et emne for tilvirkning av en forankringsanordning i hovedsak som den i overensstemmelse med Mg. 6.

Den sjette utførelsen av foreliggende oppfinnelse som vises i fig. 10 er utrustet med et hjelpemiddel for å flytte trekkretningen i ankerkjettingen eller vaieren 3. Dette hjelpemiddel består av en rett stang 17 som rager over legemet 11 og er festet til den fremre kanten og bakkanten av legemet, slik at en festeanordning i form av en ring 18 fritt kan løpe langsetter fra den fremre til den bakre enden. Skulle det oppstå behov for å løfte opp forankringsanordningen, flyttes trekkretningen fra den som vises til høyre i

fig. 10 til den som vises til venstre, slik at trekkraften blir rettet langs legemets akse.

Fig 10 viser også at den fremre enden av legemet har fått et øket areal ved at overkanten 4 er noe hevet og underkanten 5 er noe senket i forhold til sine respektive hoveddeler. Dette resulterer i en øket påvirkning fra masser som virker mot den fremre enden, som indikert med pilene A.

Snittet ifølge fig. 11 viser at underkanten 5 kan utformes med en skarp kant 5' for å forbedre kantens penetrasjonsegenskaper ned i bunnen.

I den sjuende utførelsen ifølge fig. 12, som oppviser en tann 12 i bakkant og en spiss 13 i fremkant, er legemet utformet med en bølgeformet underkant som har mange relativt skarpe spisser 19. Videre er plateformede blader eller vinger 20 festet på siden av legemet midt imot hverandre mellom den fremre enden og den bakre enden og innrettet parallelt med legemets akse, for å bidra til nedskjæringen av forankringsanordningen i bunnen.

Videre viser fig. 12 en anordning 21 som er bevegelig montert på kjettingen eller vaieren 3 og utrustet med en vaier 22 e.l. slik at anordningen kan senkes ned langsmed kjettingen eller vaieren 3. Anordningen 21 kan være bare et lodd for å påvirke trekkretningen mot en mer horisontal retning slik som vist, eller den kan være en vibrator som fungerer med et drivmedium, slik som elektrisitet eller komprimert luft eller olje som tilføres gjennom vaieren 22 eller en separat tilførselsanordning. Når vibratoren anvendes, beveges anordningen til kontakt med legemet 11 slik at anordningens vibrasjoner overføres til legemet, slik at dets nedsynkning i bunnen fremmes. En vibratoranordning kan alternativt inngå i legemet 11.

Claims (14)

1. Forankringsanordning utformet som et sylindrisk, hult legeme (1, 11) som har en første kant (4), en andre kant (5), en fremre ende ( F) som har feste (2) for utøvelse av en trekkraft på legemet, en bakre ende (B) midt imot den fremre enden, og gripemidler for å forbedre forankringsegenskapene, karakterisert ved at minst ett gripemiddel (9, 12) er arrangert ved den bakre enden (0) av legemet.

2. Forankringsanordning som angitt i krav 1,karakterisert ved at legemet (I) er en rett, sirkelformet sylinder.

3. Forankringsanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at minst ett gripemiddel er arrangert ved henholdsvis den første og andre kanten (4, 5).

4. Forankringsanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at legemet (II) er en skråvinklet sylinder.

5. Forankringsanordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at minst ett gripemiddel (12) er arrangert ved den andre kanten (5).

6. Forankringsanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved et gripemiddel (13) ved den fremre enden av legemet.

7. Forankringsanordning som angitt i krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at festet (2) er plassert ved eller ovenfor den første kanten (4), som er anordningens overkant når den er i sin operative posisjon.

8. Forankringsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 4-7, karakterisert ved hjelpemidler (14, 15) tilpasset til å dreie legemet (11) når det ligger mot bunnen og en trekkraft utøves i festet (2).

9. Forankringsanordning som angitt i krav 8, karakterisert ved at hjelpemidlene er en burlignende, konveks konstruksjon (14, 15).

10. Forankringsanordning som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved hjelpemiddel (17) for å flytte plasseringen av festet for å muliggjøre en trekkretning som er motsatt av en normal trekkretning.

11. Forankringsanordning som angitt i hvilket som helst av kravene 4-10, karakterisert ved at plateformede vinger (20) er anbragt utstående fra den ytre omkretsen av legemet (11) på motsatte sider av dette og plassert mellom den fremre enden og den bakre enden, og at vingenes plan er vinklet for å korrespondere med vinklingen av legemets akse (A^.

12. Forankringsanordning som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at en vibratoranordning (22) er innrettet til å overføre vibrasjoner til legemet (1, 11).

13. Forankringsanordning som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at vibratoranordningen (22) er bevegelig langs et trekkmiddel (3) som er fastgjort til festet (2) for å komme i kontakt med legemet (1, 11).

14. Forankringsanordning som angitt i krav 13, karakterisert ved at vibratoranordningen (22) er sammenbygget med legemet (11).