NO345658B1 - Undervanns-fortøyningsbolt - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fortøyningsbolt til bruk under vann, omfattende en langstrakt bolt utstyrt med et bolthode med påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje. Bolthodet omfatter en fritt omsvingbar svivel, der festeøyet er montert til den omsvingbare svivelen.

Oppfinnelsens bakgrunn

Til fortøyning av oppdrettsanlegg benyttes ofte fortøyningsbolter/fjellbolter som er utstyrt med et øye eller utformet som en T-bolt. For øyebolt benyttes en sjakkel i øyet, og for T-bolt benyttes en sjakkel om boltstammen. Slike fortøyningsbolter til bruk under vann er gjerne produsert av høykvalitet stål, seigherdet og varmgalvanisert. Til innfesting i fjell kan fortøyningsboltene være utstyrt med riller for gysing og eventuelt kilspor for medfølgende kile. Kilen presser ut stålet nederst på bolten mot veggen i borehullet og gysemasse (forankringsmasse) limer bolten til fjellet. Stort sett blir det benyttet både kile og gysemasse, men det finnes bolter med riller for feste med kun gysemasse.

For å redusere risikoen for at bolten dras opp må belastningsvinkel ligge innenfor bestemte grenser fra normalen på boltens loddlinje. Dette medfører at bolten vil få store spenningskonsentrasjoner i området hvor bolten kommer opp av fjellet.

Stålkvaliteten i fjellbolter må være valgt slik at det tillates at de bøyer seg over fjellet, da plastisk deformasjon forekommer i dette materialet lenge før bruddstyrken nås.

Det er særlig viktig å la tilstrekkelig lengde av bolten stikke opp over fjellet slik at det er en avstand fra fjellet opp til enden av boltstammen. For øyebolter settes øyet parallelt med ankerlinen for å unngå skjevdrag på bolten og redusert bruddstyrke. T-bolter skal settes på tvers av ankerlinen.

Et problem med kjente løsninger, særlig om fortøyningsboltene er feilmontert, er at kreftene som påføres fra ankerlinene forårsaker at boltene utsettes for store torsjonskrefter som kan ødelegge boltene.

Utfordringen med øyebolter er nøyaktigheten som kreves til orientering av øyet i forhold til strekkretning på fortøyningslinen. Dårlig sikt på bunnen gjør at de lett kan bli satt skjevt slik at belastning vil gi en uønsket vridning. Dette unngås ved bruk av T-bolter, som har høyere toleranse for feil. Men T-bolter har en annen utfordring i at kjettingen kan huke seg fast i toppen av bolten ved montering av fortøyningslinen. Da oppstår samme problematikken, med enda større moment på vridningen.

Omtale av kjent teknikk

WO2009157776 A1 (NO20082840 A) beskriver en fortøyningsbolt utstyrt med et påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje.

For montering av en fortøyningsbolt kan det benyttes en borerigg som senkes ned på havbunnen, slik som omtalt i overnevnte WO dokument, hvoretter det bores et borehull på havbunnen som fortøyningsbolten deretter innføres i. For sementering av fortøyningsbolten i borehullet kan det benyttes gysevæske som presses ned i borehullet og som omslutter fortøyningsbolten.

US 2019/092431 A1 viser et forankringssystem for en flytende innretning og som inkluderer et øye montert på en roterende svivelarm. Øyet er tilpasset for å kobles til et tau eller en kabel som strekker seg nedover fra den flytende innretningen.

Svivelarmen kan rotere fritt 360 grader rundt en stiv støttestang. Den nedre enden av støttestangen inkluderer en støtteflens som er innebygd i en betongblokk under produksjonen.

EP 0179733 A2 viser en langstrakt festebolt med et bolthode som har et påmontert festeøye for en stropp eller lignende.

US 2006/101799 A1 og EP 2149723 A2 viser eksempler på manipulering av sjakler ved hjelp av ROV.

Fortøyningsbolten kan installeres ved hjelp av en dykker, eller dykkerløst ved hjelp av boreriggen eller en ROV.

Formål med foreliggende oppfinnelse

Det er et formål å frembringe en fortøyningsbolt med friksjonsfri rotasjon som unngår torsjonsmoment, og som kan installeres både med dykker og dykkerløst med ROV.

Oppfinnelsen er særlig utviklet for fortøyning av oppdrettsanlegg.

Oppsummering av oppfinnelsen

Overnevnte formål oppnås med en undervanns-fortøyningsbolt omfattende en langstrakt bolt utstyrt med et bolthode med påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje, hvori bolthodet omfatter en fritt omsvingbar svivel, der festeøyet er montert til den omsvingbare svivelen.

Den fritt omsvingbare svivelen kan hvile på en underliggende og ringformet fôringsplate.

Den ringformete fôringsplaten kan hvile på en øvre stopper på bolten.

Videre kan den fritt omsvingbare svivelen omfatte en første del som omslutter bolthodet og en andre utadragende del for feste av festeøyet. Den første delen som omslutter bolthodet kan videre omfatte en innvendig fôring eller lager.

Festeøyet kan være en sjakkel festet til den fritt omsvingbare svivelen ved hjelp av en bolt og en mutter.

Topplåsen kan omfatte en eller flere låsetapper som etter innføring av låsebolten aktiveres og låser låsebolten i boringen og i topplåsen.

Videre kan bolthodet omfatte et spor for fiksering av topplåsen i korrekt posisjon på bolthodet.

Bolthodet's øvre del kan omfatte en ROV opererbar sjakkel. Bolthodet's øvre del kan videre være utformet med en kjegleform.

Beskrivelse av figurer

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori:

Figur 1 viser en perspektivskisse av en fortøyningsbolt.

Figur 2 viser et sideriss av fortøyningsbolten vist i figur 1.

Figur 3 viser et toppriss av fortøyningsbolten vist i figur 1 og 2.

Figur 4 viser en svivel og sjakkel til bruk i fortøyningsbolten ifølge oppfinnelsen.

Figur 5 og 6 viser en variant av en fortøyningsbolt ifølge oppfinnelsen.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen

Som det fremgår av figurene omfatter foreliggende oppfinnelse en fortøyningsbolt omfattende på kjent måte en langstrakt bolt 14 utstyrt med riller 20 eller kilspor (ikke vist) og som innføres og festes i et borehull på havbunnen, slik som beskrevet innledningsvis.

Fortøyningsbolten skal benyttes under vann, og oppfinnelsen er særlig utviklet for fortøyning av oppdrettsanlegg.

Som nevnt kan det være store utfordringer med montering av slike fortøyningsbolter på fjellgrunn under vann. Ifølge oppfinnelsen er derfor fortøyningsbolten utstyrt med et bolthode 12 som er forsynt med en fritt omsvingbar klamme eller svivel 18 for feste av fortøyningslinen eller forankringskjettingen.

Den omsvingbare svivelen 18 kan være smidd eller støpt i et stykke og omfatte en første del som omslutter bolthodet og en andre utadragende del for feste av et festeøye 16. Svivelen 18 lages helst med en innvendig diameter som samsvar noenlunde med bolthodets 12 utvendige diameter, slik at svivelen kan tres nedpå bolthodet. Alternativt kan svivelen lages slik at den kan åpnes og tres inn på bolthodet. Svivelen 18 kan således svinge om bolthodet 12 uten noen form for begrensning.

For å sikre at svivelen 18 holder seg omsvingbar om bolthodet 12 kan svivelen sin gjennomløpende boring som omslutter bolthodet 12 omfatte en fôring 36 eller lager, slik som vist i figur 4. Fôringen 36 kan eksempelvis være en hylse, gjerne av plast eller keramisk materiale, som fungerer som glidelager og som hindre groe. Fôringen 36 kan eksempelvis også være et forseglet rulle- eller kulelager.

Festeøyet 16 for fortøyningslinen kan være en sjakkel som monteres til svivelen 18 ved hjelp av en bolt 28 og en mutter 30. Alternativt kan festeøyet 16 være integrert i eller med svivelen 18.

Den fritt omsvingbare svivelen 18 kan som vist hvile på en underliggende og ringformet skive eller fôringsplate 24, der den ringformet fôringsplaten 24 eksempelvis hviler på en øvre stopper 32 på bolten 14.

For å holde den fritt omsvingbare svivelen 18 på plass kan en stoppmutter 22 eller lignende skrues inn på bolthodet 12, og ytterligere en skive eller fôring 34 kan plasseres mellom stoppmutteren 22 og den fritt omsvingbare svivelen 18, gjerne på fôringen 36 til svivelen 18.

Videre kan bolthodet 12 omfatte et toppfeste 26 i form av eksempelvis et festeøye.

Figur 5 og 6 viser en variant av oppfinnelsen, og som særlig er egnet for bruk med en ROV. I figur 5 og 6 er svivelen 18 ikke vist.

For å holde svivelen 18 på plass kan en hylselignende topplås 40 låses fast overliggende svivelen 18. Bolthodet 12 kan i en øvre del omfatte et spor 52 eller et avfaset parti for å fiksere topplåsen 40 i korrekt posisjon til at en låsebolt 54 kan innføres tversgående gjennom topplåsen 40 og inn gjennom en tversgående boring 58 i bolthodet 12. For videre å styre fikseringen av topplåsen 40 kan denne være utstyrt med en boltlignende stift 60. For å sikre at låsebolten 54 holdes på plass i både boringen 58 i bolthodet og i topplåsen 40 omfatter topplåsen minst en, men gjerne to, fjærbelastede låsetapper 56 som aktiveres etter at låsebolten 54 er innført.

Topplåsen 40 og låsebolten 54 kan begge være utstyrt med ROV gripehåndtak 44,42.

Bolthodet sin øvre del 50 kan for å lette påføring av topplåsen 40 være utformet med en kjegleform.

Bolthodet sin øvre del kan videre omfatte en ROV sjakkel 48 med manipulatorhåndtak 46 for ROV'en.

For montering av fortøyningsbolten kan alt utstyr påkobles på dekk og heises ned. Fortøyningsbolten styres på plass i det forhåndsborete borehullet på fjellgrunnen og gyses fast. Denne operasjonen kan gjøres med begge de vist variantene.

For ROV varianten vist i figurene 5 og 6, heises bolten 14 ned, styres på plass og gyses fast i det forhåndsborete borehullet. ROV sjakkelen 48 kobles fra ved aktivering av manipulatorhåndtaket 46 og heises opp på dekk. Deretter heises svivelen 18 ferdigkoblet i sjakkel og kjetting/line ned og styres på plass av ROV. Deretter heises topplåsen 40 ned og styres på plass på bolthodet 12. Sporet 52 sørger for å fiksere topplåsen 40 på rett plass og låsebolten 54 innføres og låses til bolthodet 12 slik som forklart ovenfor. Dvs. at ROV presser inn låsebolten 54, drar ut sikring og de fjærbelastede låsetappene 56 aktiveres. Indikator viser at disse er korrekt i lås og bolten er sikret.

Claims (10)

Patentkrav

1. Undervanns-fortøyningsbolt omfattende en langstrakt bolt (14) utstyrt med et bolthode (12) med påmontert festeøye (16) for feste av en fortøyningslinje, bolthodet (12) omfatter en fritt omsvingbar svivel (18), der festeøyet (16) er montert til den omsvingbare svivelen (18), karakterisert ved at

bolthodet (12) omfatter en topplås (40) overliggende svivelen (18), idet en låsebolt (54) er innførbar gjennom topplåsen (40) og inn gjennom en tverrgående boring (58) i bolthodet, for låsing av svivelen (18) til bolthodet (12).

2. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den fritt omsvingbare svivelen (18) hviler på en underliggende og ringformet fôringsplate (24).

3. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den ringformet fôringsplaten (24) hviler på en øvre stopper (32) på bolten (14).

4. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den fritt omsvingbare svivelen (18) omfatter en første del som omslutter bolthodet (12) og en andre utadragende del for feste av festeøyet (16).

5. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den første delen som omslutter bolthodet (12) omfatter en innvendig fôring eller lager (36).

6. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at festeøyet (16) er en sjakkel festet til den fritt omsvingbare svivelen (18) ved hjelp av en bolt (28) og en mutter (30).

7. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at topplåsen (40) omfatter en eller flere låsetapper (56) som etter innføring av låsebolten (54) aktiveres og låser låsebolten (54) i boringen (58) og i topplåsen (40).

8. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bolthodet (12) omfatter et spor (52) for fiksering av topplåsen (40) i korrekt posisjon på bolthodet (12).

9. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bolthodet (12) sin øvre del (50) omfatter en ROV opererbar sjakkel (48).

10. Undervanns-fortøyningsbolt i samsvar med krav 1, karakterisert ved at bolthodet (12) sin øvre del (50) er utformet med en kjegleform.