NO820194L - Stoettekonstruksjon for oppstilling paa en saale av friksjonsmateriale - Google Patents

Description

Støttekonstruksjon for oppstilling på en såle av friksjonsmateriale

Fundamentering ved undervannsarbeider faller i alminnelighet komplisert og kostbart. Skal man stille opp en støttekonstruksjon på bunnen i en havn, en sjø, i havet eller et vassdrag hvor der ikke behøves peling, legger man vanligvis først ut en såle av grus eller makadam som må planes ut så nøye at den blir helt jevn og horisontal. Dette er et vanskelig arbeide i betraktning av de ofte betydelige vanndyp og den dårlige eller til og med manglende sikt.

Makadam har en bestemt rasvinkel som varierer noe, avhengig av stykkstørrelse (fraksjon), form og bergart.

Belaster man makadamhaugen i begrenset grad, f.eks. med

5 tonn/m 2, forblir den naturlige dossering som bestemmes ved rasvinkelen, intakt, og makadammen blir ubetydelig komprimert. Tømmer man makadam ut på et horisontalt underlag gjennom et

rør, fås en kjegleformet haug med rund grunnflate og skråning med jevn mantelkontur. Dette gjelder i prinsippet selv om bunnen er ujevn og skråner i begrenset grad.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelsen er å lette oppbygningen av slike såler av friksjonsmateriale nøyaktig i ønskede stillinger og å utnytte dem som fundament for støtte-konstruks joner .

Oppfinnelsen går ut på en støttekonstruksjon som kan stilles opp på et passende friksjonsmateriale, f.eks. makadam,

og er spesielt skikket for undervannsarbeider. Den utgjøres av en hul, stiv søyle som nedentil går over i en likeledes stiv konstruksjon som har form av en omvendt trakt og har en grunnflate som er betydelig større enn søylens tverrsnittsflate,

samt hvor elevasjonsvinkelen er noe større enn den naturlige rasvinkel for den benyttede materialfraksjon. Materialet fylles inn gjennom den hule søyle, slik at det helt ut fyller trakten og" står et stykke opp i røret. Traktens mantelflate er således fullstendig understøttet av makadammen, som overfører belastningen fra støttekonstruksjonen til bunnen.

For å øke presisjonen på makadamkjeglen kan søylens rør

om nødvendig forsynes med en rund innsnevring med sentral gjennomløpspassasje like ovenfor overgangen til trakten. Videre

kan traktkonstruksjonen ved underkanten forsynes med et vertikalt "skjørt" som eventuelt har tannet kant, og som trenger ned i bunnen dersom denne er myk, samt hindrer unødig spredning av makadammen utenfor trakten. Dessuten er "skjørtet" av verdi når der er fare for erosjon. Støttekonstruksjonen er ennvidere forsynt med organer til å fiksere søylens stilling under montering.

Søylen behøver ikke nødvendigvis å ha form av et sirkel-rundt rør, men kan ha kvadratisk eller annen tverrsnittsform. Heller ikke behøver traktkonstruksjonen å være sirkelrund, men kan ha annen form, f.eks. som polygonal pyramide.

Konstruksjonen egner seg særlig godt f.eks. for kai- og bryggekonstruksjoner samt arbeidsplattformer og ramper. Den kan også komme til anvendelse bl.a. for visse brokonstruksjoner og offshore-anlegg.

Oppfinnelsen vil i den følgende bli belyst under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk en støttekonstruksjon av konvensjonell art anvendt ved undervannsarbeide. Fig. 2 er et grunnriss av foten av støttekonstruksjonen på fig. 1. Fig. 3 viser aksialsnitt av en støttekonstruksjon under oppføring. Fig. 4 er et grunnriss av foten hos støttekonstruksjonen på fig. 3, og

fig. 5-8 viser forskjellige stadier av oppføringen av

en brygge eller kaiplattform under anvendelse av støtteben i samsvar med oppfinnelsen.

På fig. 1 og 3 betegner 10 havbunnen og 11 vannflaten.

En støttekonstruksjon 12 av konvensjonell utførelse og av den art som vist på fig. 1, forutsetter at man på havbunnen har lagt ut en såle 13 av grus eller makadam som må være plan og helst horisontal. Støttekonstruksjonens form kan selvsagt variere avhengig av vanndyp og påregnelig belastning, men består i prinsippet av en søyle 14 og en fotplate 15, vanligvis forsynt med avstivningsribber 16.

Makadamsålen kan tømmes ut fra en pram og man får en eller flere ujevne hauger som planes ut, f.eks. ved at man trekker en skrape frem og tilbake over den. På grunn av vanskeligheten med å plassere sålen eksakt i forhold til tilsiktet sentrum for søylen må man dekke et areal som er vesentlig større enn fotplatens, og for å kompensere eventuelle ujevnheter i bunn-profilet og eventuelle lutninger må man regne med en ekstra mengde makadam. Vanskelighetene med utlegningen av sålen samt nøyaktig kontroll, som regel med dykker, resulterer i et kostbart fundament.

En støttekonstruksjon i samsvar med oppfinnelsen fylt med makadam er vist på fig. 3 og omfatter en rørformet søyle 20 samt en traktformet konstruksjon 21 som slutter seg til dens nedre ende, og hvis grunnflate er beregnet ut fra grunn-forholdene og ventet belastning på søylen. Man tømmer makadammen gjennom søyle og trakt direkte ned på bunnen.

Etter at søylen med sin trakt er fiksert i ønsket posisjon, fyller man makadammen på gjennom en oventil påsatt trakt 2 2 i slik mengde at den når et stykke opp i søylen for å kompensere for eventuelle setninger. Makadammen vibreres så den blir godt sammenpakket og homogen. Makadamsålen er nu godt sentrert og konsentrert direkte under søylen uten unødig oppfylling utenfor det tilsiktede område.

Velger man en makadamfraksjon som i vann har en rasvinkel på f.eks. 4 5°, konstruerer man den bærende trakt med en elevasjonsvinkel noe større enn denne rasvinkel, f.eks. 48°. Traktens grunnflate blir dimensjonert under hensyntagen til beregnet bunnbelastning. Når man fyller makadam på gjennom søylen, blir trakten fylt 100 %, og dens indre mantelflate blir liggende direkte an mot den dannede makadamkjegle. Traktkonstruksjonen blir selvavstivende når den med hele

sin innvendige mantelflate hviler på makadammen, og kan utføres som en enkel skallkonstruksjon. Belastningen på

søylen blir således overført via trakten og makadammen ned til grunnflaten under makadamkjeglen.

Siden makadammens rasvinkel er mindre enn kjeglens elevasjonsvinkel, vil det innses at makadammen fullstendig tilpasser seg traktens innerflate og bunnprofilen og fyller ut rommet mellom trakt og bunn 100 %.

Støttekonstruksjonen blir hensiktsmessig plassert slik at traktens rand blir stående noe ovenfor bunnen. Derved unngår man at trakten stiller seg på eventuelle oppragende objekter på bunnen,-f.eks. stener eller vrakrester som kan innebære at et visst parti av traktens senere blir utsatt for lokal belastning. En viss mengde makadam vil rase utenfor trakten, men denne vil likevel bli helt utfylt.

Ved myk og mudret bunn eller når der foreligger risiko for erosjon, kan det være hensiktsmessig å forsyne trakt-konstruks jonen 21 med et skjørt" 25 langs underkanten. Skjørtet anordnes vertikalt og blir hensiktsmessig forsynt med en tannet kant 26 som lett trenger ned i myk bunn. Det vil holde makadammen samlet under traktkonstruksjonen.

Av hensyn til stor belastning og knekkfare med videre kan søylen 20 få en betraktelig diameter. For å sentrere makadamkjeglen kan man da anordne en innsnevring 23 med sentral gjennomløpspassasje i søylen like ovenfor overgangen til trakt-konstruks jonen 21.

Den hule søyle bør i alminnelighet ved undervannsarbeider selvsagt rage opp et passende stykke over vannflaten, bl.a. for å lette påfyllingen av makadam.

Søylen behøver ikke nødvendigvis å ha form av et sirkel-rundt rør, men kan ha kvadratisk eller annen tverrsnittsform. Dessuten kan den være svakt konisk, altså vide seg ut nedover.

I visse tilfeller, bl.a. for å spare makadam, kan man

i trakten anordne spesielle innsatser som gjør det mulig å fordele makadammen mer mot periferien. Videre kan man fordele makadammen på et antall mindre kjegler, f.eks. plassert i en viss avstand fra midtaksen.

Så snart fyllingen av trakt og rør er fullført og makadammen har fått anledning til å sette seg, kan man eventuelt injisere hele konstruksjonen med passende bindemiddel.

Støttekonstruksjoner av den foreliggende art anvendes med fordel f.eks. ved provisoriske eller permanente kaier, brygger og arbeidsplattformer som bæres av et antall ben.

Fig. 5-8 anskueliggjør en anvendelse av oppfinnelsen ved en ufstikkerbrygge som leilighetsvis kan legges ut i tilslutning til en kai 30. Bryggen er utført som en flytepontong 31

og skal i arbeidsstilling bæres av et antall støtteben 32 av den art som er vist på fig. 3. Støttebenene er montert på passende måte i pontongen 31, som kan løftes eller senkes f.eks. med jekkmekanismer 33.

Pontongen 31 er forsynt med fortøyningsanordninger 34

som i det viste tilfelle kan gli mot fendere 35 ved kaien 30

og holder pontongen i avstand fra denne. Pontongen 31 blir,

med støttebenene 32 løftet, flyttet til det tilsiktede sted og nøyaktig fortøyet, hvorved plasseringen av støttebenene blir nøyaktig bestemt - fig. 5. Deretter senkes støttebenene ned, eventuelt ved hjelp av spill, slik at de traktformede konstruksjoner 21 havner på bunnen, eller eventuelt slik at "skjørt" 25 trenger ned i bunnslammet - fig. 6. Bølgegang resp. tidevann i havnen influerer ikke på støttebenene, siden pontongen beveger seg fritt opp og ned langs søylene etter at jekkene er utkoblet. Makadammen påfylles de respektive støtteben fra kai eller en eller annen flytende utrustning, siden pontongen •' ikke må belastes når den flyter frilagt -

fig. 7. Etter at makadamkjeglene 24 under de respektive støtteben er vibrert og har satt seg, løfter man ved hjelp av jekkmekanismene 33 pontongen 31 suksessivt opp av vannet til tilsiktet stilling i forhold til kaien 30 resp. bunnen,

i horisontal eller hellende stilling. En rampe legges ut fra kai til pontong så kjøretøy kan kjøre ut på utstikkeren og omvendt. Jekkmekanismene tillater eventuelle etterjusteringer om det skulle behøves. Pontongen 31 er konstruert slik at høyvann bare slikker den i underkant. Der finnes selvsagt andre muligheter for å regulere høydestillingen i forhold til bunn og vannflate, f.eks. ved trimming.

Skulle man ha behov for å flytte pongtongen 31, senker man den til flytestilling, hvoretter benene 32 løftes til stillingen på fig. 5. Dette skjer på enkel måte med jekkmekanismene, siden støttebenene ikke har feste i bunnen.

Dermed gjenstår haugene av makadam, som lett kan fjernes

med mudderverk om de finnes å være hemmende for fortsatt trafikk til kaien.

Oppfinnelsen kan selvsagt anvendes ved arbeidsplattformer eller lignende som oppstilles fritt fra kai, og som under mohteringsarbeidet fortøyes på passende måte for eksakt posisjonering av støttebenene. Som et annet eksempel på arbeidsplattformer kan nevnes offshore-plattformer.

I markplanet hvor en såle av friksjonsmateriale skal legges ut som underlag for en konstruksjon, vil oppfinnelsen likeledes kunne anvendes med fordel. Prinsippet er akkurat det samme. Som eksempel kan nevnes vannsyk mark, hvor støtteben som nedentil går over i en trakt, plasseres i en utgravet grop og fylles med makadam. Etter vibrering kan søylen belastes. Man unngår derved å arbeide med bl.a. fuging, tørrpumpning<p>g støpning på plass.

Claims (5)

1. Støttekonstruksjon for oppstilling på friksjonsmateriale, særlig for undervannsarbeider, karakterisert ved en hul, stiv søyle (20) som nedentil går over i en omvendt traktformig, likeledes stiv konstruksjon (21) som har en grunnflate påtagelig større enn søylens tverrsnittsflate, og hvor elevasjonsvinkelen er noe større enn den naturlige rasvinkel for den anvendte materialfraksjon.

2. Støttekonstruksjon som angitt i krav 1, karakterisert ved at den hule søyle (20) nær overgangen til traktkonstruksjonen (21) har en innsnevring (23) med sentral gjennomgangspassasje.

3. Støttekonstruksjon som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at traktkonstruksjonen (21) ved sin nedre rand er forsynt med et skjørt (25) som hovedsakelig forløper i søylens (20) akseretning.

4. Støttekonstruksjon som angitt i krav 3, karakterisert ved at skjørtets (25) underkant er tannet.

5. Støttekonstruksjon som angitt i et av kravene 1-4 og anvendt ved en flyttbar pontong (33) eller lignende, karakterisert ved at den sammen med et antall støtte-konstruks joner (32) av samme slag er tilsluttet pontongen (30) eller lignende, som kan varieres med hensyn til høydestilling ved trimming og/eller med en oppjekkingsmekanisme (33). cv- ■