NO345713B1 - Løsmasse-ankeranordning samt fremgangsmåte for å anordne et ankerfeste i løsmasser - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en løsmasse-ankeranordning som er utformet for å oppnå høy ankerkapasitet i dypereliggende løsmasser. Ankeranordningen er fortrinnsvis utformet for å bli presset ned i sjøbunnen med konvensjonelt rammeutstyr for peling

Det er i dag kjent forskjellige ankertyper innen området for foreliggende oppfinnelse og eksempler på noen av disse er omtalt nedenfor.

Konvensjonelle plateankere eller skipsankere, eksempelvis type "Vryhof". Disse er utformet slik at fartøy med stor tauekraft trekker ankrene slik at de graver seg ned i sjøbunnen. Disse ankertypene har en stor utbredelse, men har også en del ulemper. I enkelte tilfeller er løsmassene av en slik karakter at ankrene ikke kan trekkes ned i tilstrekkelig stor dybde for å oppnå nødvendig holdekraft.

Ankerpeler normalt utformet som stålrørspeler. Disse installeres ved hjelp av pelehammere. Disse ankere har normalt liten diameter og vil kunne gi for lav holdemotstand. Videre har de konstant tverrsnitt som medfører relativt stort materialforbruk i øvre jordlag med liten holdemotstand.

Sugeanker. Disse installeres ved mekaniske pumper festet på pelen og suges ned i bakken. Disse ankere har konstant tverrsnitt som medfører relativt stort materialforbruk i øvre jordlag med lite holdemotstand. Videre krever de et lokk på toppen for å etablere sug. De krever også et særskilt mekanisk system for å muliggjøre installasjon inn i løsmassene ved hjelp av sug.

SEPLA-ankere. Disse er utformet som et plateanker og presset ned i løsmassene ved hjelp av et sugeanker. Dette gir normalt en komplisert operasjon.

EP0312198 A1 omtaler en pæl som har høy motstand mot uttrekking når den brukes som et anker for horisontal eller nesten horisontal føring. Pælen har et langstrakt hult legeme med et tverrsnittsprofil i form av en lukket legeme som er asymmetrisk rundt i det minste en akse, og er fortrinnsvis trekantet, spesielt en likebent trekant med like vinkler er i området 20-45 grader. Pælelegemet er fortrinnsvis konstruert av platematerialer, med i det minste den ene enden som er åpen, for enkel driving inn i bærematerialet (for eksempel sjøbunnen). Et bjelkelignende forsterkningselement strekker seg fortrinnsvis over det indre av pælelegemet, for hele den vertikale lengde av pælelegemet, for å forsterke pælen mot bøyning når benyttet for forankring. Et forbindelseselement, slik som en krok, er lokalisert på pælen, fortrinnsvis på en kant av fortrerkningsbjelken.

US3850128A omtaler en forankringssammenstilling for nedgraving i en formasjon under et vannlegeme, omfattende en ankerseksjon med et langstrakt hult skaft og radialt forløpende koniske plater festet til den nedre enden derav, en vibrasjonsdrivenhet og en løsbar kobling for å forbinde nevnte drivenhet til nevnte skaft. Vibrasjonskreftene fluidiserer havbunnen hvorved ankeret har en tendens til å synke ved hjelp av sin egen vekt. Etter nedgravning er koblingen deaktivert for å tillate gjenvinning av drivenheten.

Et mål med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en løsmasseankeranordning som løser ulempene og problemene med de kjente ankertyper som omtalt ovenfor.

Et annet mål er at ankeranordningen skal kunne fremstilles og transporteres på en kostnadseffektiv måte.

Et videre mål er at ankeranordningen skal kunne installeres i en eksakt, forhåndsbestemt posisjon ved hjelp av standard rammeutstyr for peler.

Et ytterligere mål er at løsmasse-ankeranordningen skal oppnå høy ankerkapasitet i dypereliggende løsmasser.

Løsmasse-ankeranordning, bestående av en langstrakt gjennomgående åpen kassekonstruksjon med et trekantformet tverrsnitt omfattende en første veggflate, andre veggflate og tredje veggflate, kjennetegnet ved at den første veggflate i sitt nedre område som føres inn i løsmasser er forlenget utover sine forbindelsesområder med de to tilstøtende andre og tredje veggflater hvorved to utkragede veggflater er dannet og at det i et nedre område av et forbindelsesområde mellom den andre og tredje veggflate er anordnet et ankerfeste.

Foretrukne utførelsesformer av løsmasse-ankeranordningen er utdypet i kravene 2 til og med 5.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en fremgangsmåte for å anordne et ankerfeste i løsmasser, kjennetegnet ved at den omfatter: en løsmasse-ankeranordning tilveiebringes bestående av en langstrakt gjennomgående åpen kassekonstruksjon med et trekantformet tverrsnitt omfattende en første veggflate, andre veggflate og tredje veggflate idet den første veggflate i sitt nedre område som føres inn i løsmasser er forlenget utover sine forbindelsesområder med de to tilstøtende andre og tredje veggflater hvorved to utkragede veggflater er dannet og at det i et nedre område av et forbindelsesområde mellom den andre og tredje veggflate er anordnet et ankerfeste, at løsmasseankeranordningen med en påmontert ankerline anordnes med sin nedre ende mot løsmassene og presses ned i løsmassene med konvensjonelt rammeutstyr for peling, og at løsmasse-ankeranordningen dimensjoneres avhengig av holdekraft og grunnforhold ved at ankeranordningens geometri varieres med hensyn til: lengden av den langstrakte kassekonstruksjon, det trekantformede tverrsnitt, lengde og bredde på de to utkragede veggflater og ankerfestets plassering velges ut fra jordmotstandens fordeling over ankeranordningens lengde.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 7 til og med 8.

I det følgende skal en utførelsesform av løsmasse-ankeranordningen ifølge oppfinnelsen foreklares med henvisning til vedlagte figurer, hvori

fig. 1 viser en utførelsesform av en løsmasse-ankeranordning ifølge oppfinnelsen.

Med henvisning til figur 1 er det vist en løsmasse-ankeranordning 1 som er anordnet i en vertikal stilling. Løsmasse-ankeranordningen 1 består av en langstrakt gjennomgående åpen kassekonstruksjon med et trekantet tverrsnitt omfattende en første veggflate 5, andre veggflate 10 og tredje veggflate 15. Den første veggflate 5 er i sitt nedre område som føres inn i løsmasser forlenget utover forbindelsesområder 5a, 5b med de to tilstøtende andre og tredje veggflater 10, 15. To utkragede veggflater 8a, 8b er således dannet. I et nedre område av forbindelsesområde 5c mellom den andre og tredje veggflate 10, 15 er det anordnet et ankerfeste 20.

Den langstrakte kassekonstruksjonens trekantformede tverrsnitt er i denne utførelse en likesidet trekant. Den langstrakte kassekonstruksjonens trekantede tverrsnitt kan også være en ikke-likesidet trekant.

Ankerfester 20 er anordnet i det nedre området av løsmasseankeranordningen hvor den totale, resulterende holdemotstand fra de tilstøtende jordmasser virker valgt basert på jordmotstandens fordeling av ankeranordningens høyde.

Løsmasseanordningen 1 vil fortrinnsvis være fremstilt i stål, men andre materialer kan også benyttes.

I den viste utførelse er løsmasse-ankeranordningen 1 en trekantet gjennomgående åpen stålkasse. Den første veggflate 5 er kraget ut fra kassetverrsnittet ved kassens nedre del for å øke ankeranordningens 1 holdekapasitet i dypereliggende jordlag med høyere jordmotstand. Ankerfeste 20 for en ankerline er vist festet i nedre del av ankeranordningen 1 i nivå med den totale, resulterende holdemotstand fra de tilstøtende jordmasser. På denne måten vil løsmasseankeranordningen 1 kunne utnytte den horisontale jordmotstand.

Avhengig av den påkrevde holdekraft og de stedlige grunnforhold kan ankeranordningen 1 utformes ved å variere dens geometri som eksempelvis: i) lengden på den langstrakte gjennomgående åpne kassekonstruksjon kan varieres,

ii) den gjennomgående åpne kassekonstruksjonens tverrsnittsform kan enten være en likesidet eller en ikke-likesidet trekant,

iii) lengde og bredde på de utkragede veggflatene 8a, 8b kan varieres, iv) ankerfeste 20 kan velges ut fra jordmotstandens fordeling over ankeranordningens høyde.

Løsmasse-ankeranordningen 1 er som figur 1 viser utformet av rette plater som tilbyr en enkel og kostnadseffektiv fabrikasjonsmetode. Ankeranordningen kan fremstilles og transporteres liggende på den første veggflate 5.

Løsmasse-ankeranordningen 1 med en langstrakt kassekonstruksjon og trekantformet tverrsnitt medfører at kreftene fra ankerlinen fordeles over ankeranordningens 1 totale høyde til de omkringliggende løsmassene ved den åpne kassekonstruksjonens iboende egenskaper som en kontinuerlig bjelke.

Løsmasse-ankeranordningen 1 er som tidligere nevnt utformet med tanke på å bli presset ned i sjøbunnen ved hjelp av konvensjonelt rammeutstyr for peling. Rammeutstyret kan eksempelvis være konvensjonelle pelehammere (fallodd eller hydrauliske hammere) eller vibro-hammere. Peleutstyret kan med fordel påmonteres ankeranordningen 1 om bord i et egnet installasjonsfartøy og senkes som en enhet ned til sjøbunnen. Videre driving av ankeranordningen 1 ned i løsmassene skjer som for nedramming av frittstående peler.

Etter bruk vil det være mulig å trekke opp ankeranordningen 1 for gjenbruk eller bruk av en vibro-hammer kombinert med en oppadrettet strekkraft.

Løsmasse-ankeranordningen 1 er utformet slik at installasjon av denne ikke skal ha noen begrensninger med hensyn til jordprofil. Ulike jordprofiler vil derfor ikke begrense bruken av løsmasse-ankeranordningen 1. Jordprofilene viser ofte en økende fasthet med dybden. Foreliggende løsmasse-ankeranordning 1 er utformet slik at den bruker minst mulig konstruksjonsmateriale i øvre jordlag, men bruker mer konstruksjonsmateriale i dypere og fastere jordlag. Det er ikke behov for bruk av spesiallaget hjelpeutstyr utover standard pelehammere for installasjon. Ankeranordningen 1 vil kunne installeres i en eksakt, forhåndsbestemt posisjon.

Det skal til slutt nevnes at de tidligere kjente ankerløsninger har hver for seg én eller flere av de egenskaper og fordeler som ankeranordningen 1 ifølge oppfinnelsen har, men den foreliggende løsmasse-ankeranordning 1 muliggjør at alle disse egenskapene er integrert i et nytt ankerkonsept.

Claims (8)

PATENTKRAV

1. Løsmasse-ankeranordning (1), bestående av en langstrakt gjennomgående åpen kassekonstruksjon med et trekantformet tverrsnitt omfattende en første veggflate (5), andre veggflate (10) og tredje veggflate (15),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den første veggflate (5) i sitt nedre område som føres inn i løsmasser er forlenget utover sine forbindelsesområder (5a, 5b) med de to tilstøtende andre og tredje veggflater (10, 15) hvorved to utkragede veggflater (8a, 8b) er dannet og at det i et nedre område av et forbindelsesområde (5c) mellom den andre og tredje veggflate (10, 15) er anordnet et ankerfeste (20).

2. Løsmasse-ankeranordningen (1) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den langstrakte kassekonstruksjonens trekantformede tverrsnitt er en likesidet trekant.

3. Løsmasse-ankeranordningen (1) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den langstrakte kassekonstruksjonens trekantformede tverrsnitt er en ikke-likesidet trekant.

4. Løsmasse-ankeranordningen (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t ankerfestet (20) er anordnet i det nedre området hvor den totale, resulterende holdemotstand fra de tilstøtende jordmasser virker valgt basert på jordmotstandens fordeling over ankeranordningens høyde.

5. Løsmasse-ankeranordningen (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t løsmasse-ankeranordningen (1) er fremstilt i stål.

6. Fremgangsmåte for å anordne et ankerfeste i løsmasser,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter:

en løsmasse-ankeranordning (1) tilveiebringes bestående av en langstrakt gjennomgående åpen kassekonstruksjon med et trekantformet tverrsnitt omfattende en første veggflate (5), andre veggflate (10) og tredje veggflate (15) idet den første veggflate (5) i sitt nedre område som føres inn i løsmasser er forlenget utover sine forbindelsesområder (5a, 5b) med de to tilstøtende andre (10) og tredje veggflater (15) hvorved to utkragede veggflater (8a, 8b) er dannet og at det i et nedre område av et forbindelsesområde (5c) mellom den andre og tredje veggflate (10, 15) er anordnet et ankerfeste (20),

at løsmasse-ankeranordningen (1) med en påmontert ankerline anordnes med sin nedre ende mot løsmassene og presses ned i løsmassene med konvensjonelt rammeutstyr for peling, og

at løsmasse-ankeranordningen (1) dimensjoneres avhengig av holdekraft og grunnforhold ved at ankeranordningens (1) geometri varieres med hensyn til: lengden av den langstrakte kassekonstruksjon, det trekantformede tverrsnitt, lengde og bredde på de to utkragede veggflater (8a, 8b) og ankerfestets (20) plassering velges ut fra jordmotstandens fordeling over ankeranordningens (1) lengde.

7. Fremgangsmåten ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rammeutstyret for peling påmonteres løsmasseankeranordningen (1) før nedsenkning og installasjon i løsmassene.

8. Fremgangsmåten ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter det ytterligere trekk:

løsmasse-ankeranordningen (1) frigjøres og trekkes opp fra løsmassene ved anvendelse av vibrohammer kombinert med en oppadrettet trekkraft.