NO861765L

NO861765L - UNDERWATER ELEMENT DRIVE DEVICE.

Info

Publication number: NO861765L
Application number: NO861765A
Authority: NO
Inventors: Sture Kahlman
Original assignee: Kahlman Innovation Ab
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1986-05-02
Also published as: DK153804B; DK202786A; SE8404431L; EP0225324B1; SE8404431D0; DK153804C; JPS62500183A; DE3575316D1; WO1986001556A1; AU4803085A; DK202786D0; SE444698B; EP0225324A1

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en undervanns elementdrivanordning som omfatter et rammeverk innrettet for forankring til havbunnen og organer for både produksjon avrhuller i denne og for drivin g av e lementer tiltenkt nedram- ) ming av pæler eller andre formål inn i hullene. The present invention relates to an underwater element drive device which comprises a framework designed for anchoring to the seabed and organs for both production of holes in this and for driving elements intended for driving piles or other purposes into the holes.

Fra US-A 4 181 455 er kjent en undervanns anordning tiltenkt drivingen av et pæleformet element for fortøynings-formål, for eksempel, ned i en bunn under vannoverflaten. Denne anordning er imidlertid komplisert med hensyn både til sin konstruksjonsutførelse og anvendelsen, og det er ikke f.eks. mulig å produsere skrånende hull for pæler og andre elementer tenkt for andre formål og som det er ønskelig å sikre til bunnen. Hovedformålet for den foreliggende oppfinnelse er således å fremskaffe en anordning av den ovennevnte type og som bl.a. unngår nevnte ulemper. From US-A 4 181 455 is known an underwater device intended for driving a pile-shaped element for mooring purposes, for example, down into a bottom below the water surface. However, this device is complicated with regard to both its design and application, and it is not e.g. possible to produce sloping holes for piles and other elements intended for other purposes and which it is desirable to secure to the bottom. The main purpose of the present invention is thus to provide a device of the above-mentioned type and which i.a. avoids the aforementioned disadvantages.

Oppgaven er løst ved en elementdrivanordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse og som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det etterfølgende krav l's karakteriserende del. The task is solved by an element drive device in accordance with the present invention and which is characterized by the features that appear in the characterizing part of the subsequent claim 1.

Oppfinnelsen er beskrevet nærmere i det følgende i forbindelse med en foretrukket utførelse og med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 viser anordningen sett fra siden, fig. 2 viser anordningen sett ovenfra, fig. 2A er et snitt langs linjen A-A på fig. 2, fig. 2B er et snitt langs linjen B-B på fig. 2, fig. 3 viser en anvendelse for oppfinnelsen i forbindelse med fortøyningen av en flytt-bar plattform, fig. 3A viser ovenfra pælemønsteret for dette fortøyningssystem, fig. 4 viser oppfinnelsen som anvendt for det formål å fortøye en pæle til bunnen, og fig. 5 viser anordningen ifølge oppfinnelsen, anvendt for formålet å for-tøye en bunnplate. The invention is described in more detail below in connection with a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings, where fig. 1 shows the device seen from the side, fig. 2 shows the device seen from above, fig. 2A is a section along the line A-A in fig. 2, fig. 2B is a section along the line B-B in fig. 2, fig. 3 shows an application of the invention in connection with the mooring of a movable platform, fig. 3A shows the piling pattern for this mooring system from above, fig. 4 shows the invention as used for the purpose of mooring a pile to the bottom, and fig. 5 shows the device according to the invention, used for the purpose of mooring a bottom plate.

En såkalt undervanns elementdrivanordning 1 utførtA so-called underwater element drive device 1 performed

i samsvar med oppfinnelsen, omfatter ikke bare rammeverk 2, men også organer 3 innrettet for både produksjon av huller 4 i bunnen 5, fortrinnsvis en bunn i hvilken det er ønskelig å drive pælelignende elementer 6, og da særlig havbunnen. Elementene 6 er tiltenkt nedramming av pæler med det formål eksempelvis å forsterke havbunnens fundamentparti i forbindelse med undervannsstøping av brofundamenter 7 og for- in accordance with the invention, includes not only framework 2, but also organs 3 arranged for both the production of holes 4 in the bottom 5, preferably a bottom in which it is desirable to drive pile-like elements 6, and then especially the seabed. The elements 6 are intended for the framing of piles with the purpose, for example, of reinforcing the foundation part of the seabed in connection with the underwater casting of bridge foundations 7 and for

Viktig informasjonimportant information

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave. For archival reasons, the Norwegian Patent Office only has access to documents for this generally available patent application that contain handwritten notes, comments or crossing outs, or that may be stamped "Expired" or the like. We have therefore had to use these documents for scanning to create an electronic edition.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet. Handwritten remarks or comments have been part of the proceedings, and must not be used to interpret the content of the document.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder. Cross-outs and stampings with "Expired" etc. indicates that newer documents have been received during the proceedings to replace the earlier document. Such crossing out or stamping must not be understood as meaning that the relevant part of the document does not apply.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning. ankringspilarer etc. og/eller for fortøyning av objekter så-som flyttbare plattformer 8, landingsplattformer, bøyer og fyr, eller for rør 9 som det er ønskelig å fortøye til bunnen under overflaten 10 og som er neddykket i vannet 11, og for samtidig neddriving av elementer 6 i havbunnen i én og samme operasjon. Please ignore handwritten remarks, comments or crossing outs, as well as any stamps with "Expired" etc. which have the same meaning. anchor pillars etc. and/or for mooring objects such as movable platforms 8, landing platforms, buoys and lighthouses, or for pipes 9 which it is desirable to moor to the bottom below the surface 10 and which are submerged in the water 11, and for simultaneous lowering of elements 6 in the seabed in one and the same operation.

Organene 3 kan passende bestå av en øvre enhet for-bundet med rammeverket 2 ved eksempelvis hjelp av en dobbelhengslet festeinnretning 12, fortrinnsvis av kardan-typen, eller ved hjelp av andre egnede festeinnretninger som til-later dreining av organene 3 til denønskede vinkel i forhold til en loddlinje 13 og i forhold til en ønsket retningsvinkel om en akse eller en reell lageraksel 12A som strekker seg langs den aktuelle havbunn 5. The bodies 3 can suitably consist of an upper unit connected to the framework 2 by means of, for example, a double-hinged fastening device 12, preferably of the cardan type, or by means of other suitable fastening devices which allow turning of the bodies 3 to the desired angle in relation to to a plumb line 13 and in relation to a desired direction angle about an axis or a real bearing axis 12A which extends along the relevant seabed 5.

Elementene 6 som er innrettet for å drives av elementdrivanordningen 1, består av spiralformede pæleelementer som, over i det minste en del av lengden, fremviser en skrue-formet flens 6A eller en lignende profil som sideveis rager ut fra en kjerne 6B og med hvilke det er mulig å produsere egnede huller 4 i havbunnen 5. Et antall slike pæle-elementer kan passende anordnes slik at de kan forbindes innbyrdes i lengderetningen under vannoverflaten ved hjelp av fjern-styring, eksempelvis via et kamera og/eller dykkere som befinner seg i vannet 11. Øvrige funksjoner for anordningen kan også styres på denne måte. The elements 6 which are arranged to be driven by the element drive device 1 consist of helical pile elements which, over at least part of their length, present a screw-shaped flange 6A or a similar profile projecting laterally from a core 6B and with which the it is possible to produce suitable holes 4 in the seabed 5. A number of such pile elements can be suitably arranged so that they can be connected to each other in the longitudinal direction under the water surface by means of remote control, for example via a camera and/or divers who are in the water 11. Other functions of the device can also be controlled in this way.

Et magasin 14, fortrinnsvis med ringform, er innrettet for å holde et antall pæleelementer 6 langs omkretsen og dessuten fortrinnsvis et parti av den øvre enhet. A magazine 14, preferably ring-shaped, is arranged to hold a number of pile elements 6 along the circumference and also preferably a part of the upper unit.

Den øvre enhet kan fortrinnsvis bestå av et skrueorgan 15 for pæler og som beveges vertikalt over enhetens fulle høyde, idet skrueorganet fortrinnsvis er innrettet for hydraulisk drift og dessuten holdes av en arm 16 eller en annen type bæreorgan som stikker ut på siden fra anordningens sentrale akse 17 og som kan dreies om denne akse 17 som da kan tjene som en loddlinje og også som en svingeakse langs et ringformet rom 14A i magasinet 14. Det er derved mulig for skrueorganet 15 å dreies omkring den sentrale akse 17 The upper unit can preferably consist of a screw member 15 for piles and which is moved vertically over the full height of the unit, the screw member preferably being arranged for hydraulic operation and also held by an arm 16 or another type of support member which protrudes laterally from the central axis of the device 17 and which can be rotated about this axis 17 which can then serve as a plumb line and also as a pivot axis along an annular space 14A in the magazine 14. It is thereby possible for the screw member 15 to be rotated around the central axis 17

og for det ønskede element 6 å drives ned i havbunnen 5 under ønsket vinkel. and for the desired element 6 to be driven down into the seabed 5 at the desired angle.

Rammeverket 2 omfatter et antall ben 18 med utstrekning i en retning vekk fra skrueorganet 3, idet bena fortrinnsvis er jevnt fordelt rundt omkretsen av organet og strekker seg tilnærmet like lengder utover fra den øvre enhet 3. The framework 2 comprises a number of legs 18 extending in a direction away from the screw member 3, the legs preferably being evenly distributed around the circumference of the member and extending approximately equal lengths outwards from the upper unit 3.

Fortrinnsvis ved endene 18A av bena 18 er anordnet styrbare drivenheter som kan skru ned spiralformede forankringsorganer 19 i havbunnen 5 under ønsket vinkel X i forhold til havbunnen, for derved å muliggjøre fortløpende presis installasjon av pæleelementene 6 i denønskede vinkel i forhold til en retningsvinkel og til en loddlinje 13. Denne fortøyning er tenkt utført automatisk. De av forankringsorganene 19 som befinner seg lengst frem i arbeidsretningen for anordningen, dvs. den vist på fig. 2A, kan passende først sKrus ned. Forankringsorganene 19 kan hensikts-messig anordnes slik at de kan beveges langs havbunnen 5 i forhold til rammeverket 2 og fortrinnsvis i arbeidsretningen som er indikert med piler på fig. 2A, hvorved de første av forankringsorganene 19 i forbindelse med den fortløpende ned-skruing av de gjenstående forankringsorganer, når de første først er skrudd ned i havbunnen 5 og hvor dette etter tur utføres for hvert av rammeverkets ben, tillates en bøyning i posisjon, dvs. en bevegelse i forhold til rammeverket 2, slik at drivingen av de øvrige fortøyningsorganer 19 kan foregå ved denønskede vinkel X. Preferably, at the ends 18A of the legs 18, controllable drive units are arranged which can screw down spiral-shaped anchoring means 19 into the seabed 5 at the desired angle X in relation to the seabed, thereby enabling continuous precise installation of the pile elements 6 at the desired angle in relation to a direction angle and to a plumb line 13. This mooring is intended to be carried out automatically. Those of the anchoring members 19 which are located furthest forward in the working direction of the device, i.e. the one shown in fig. 2A, can be suitably first sKrus down. The anchoring members 19 can suitably be arranged so that they can be moved along the seabed 5 in relation to the framework 2 and preferably in the working direction indicated by arrows in fig. 2A, whereby the first of the anchoring members 19 in connection with the successive screwing down of the remaining anchoring members, when the first are first screwed down into the seabed 5 and where this is carried out in turn for each of the legs of the framework, a bending in position is allowed, i.e. .a movement in relation to the framework 2, so that the driving of the other mooring members 19 can take place at the desired angle X.

Rammeverket 2 fremviser dessuten drivorganer 20, eksempelvis larveføtter eller lignende, innrettet for samvirke med havbunnen 5 slik at elementdrivanordningen 1 kan flyttes til et ønsket punkt på havbunnen. The framework 2 also exhibits drive means 20, for example caterpillar feet or the like, arranged for cooperation with the seabed 5 so that the element drive device 1 can be moved to a desired point on the seabed.

En line 21 eller en tilsvarende løfteinnretning som er innrettet for feste til et fartøy som befinner seg på vannoverflaten 10, er innrettet for feste til elementdrivanordningen 1 for derved å muliggjøre heving og senking av denne fra og til en gitt arbeidsstilling på havbunnen 5. A line 21 or a similar lifting device which is arranged for attachment to a vessel located on the water surface 10, is arranged for attachment to the element drive device 1 to thereby enable raising and lowering of this from and to a given working position on the seabed 5.

Anordningen og dens ulike funksjoner er fortrinnsvis innrettet for hydraulisk drift med drivorganene for anordningen likeledes innrettet for slik drift, eksempelvis via hydrauliske kraftenheter og styreventiler som befinner seg i den øvre del 3 i elementdrivanordningen. Anordningen 1 kan også f.eks. drives elektrisk med strømtilførsel via en kabel fra fartøyet eller via egne batterier, etc. The device and its various functions are preferably designed for hydraulic operation with the drive members for the device likewise designed for such operation, for example via hydraulic power units and control valves located in the upper part 3 of the element drive device. The device 1 can also e.g. is operated electrically with power supply via a cable from the vessel or via its own batteries, etc.

Elementdrivanordningens virkemåte skulle fra det ovenstående være innlysende og anordningen er således uavhengig av beskaffenheten av havbunnen istand til å drive såkalte spiralformede pæleelementer 6 ned i en bunnformasjon under en viss vinkel. Drivingen av elementene 6 slik at de skrås i forhold til en loddlinje 13 gir fordeler ved for-tøyningsanvendelser f.eks., idet en pæles evne til å motstå større krefter økes når det er snakk om en skrådd pæle. The operation of the element drive device should be obvious from the above and the device is thus independent of the nature of the seabed able to drive so-called spiral pile elements 6 down into a bottom formation at a certain angle. The driving of the elements 6 so that they are inclined in relation to a plumb line 13 provides advantages in mooring applications, for example, as a pile's ability to withstand greater forces is increased when it is a question of an inclined pile.

Den foreliggende oppfinnelse begrenses ikke til det som er beskrevet ovenfor og vist på tegningene, men kan vari-eres innenfor rammen av de etterfølgende krav uten derved å fravike oppfinnelsens idé. The present invention is not limited to what is described above and shown in the drawings, but can be varied within the framework of the subsequent claims without thereby deviating from the idea of the invention.

Claims

1. Underwater element drive device (1) comprising a framework (2) designed for anchoring to the seabed (5) and organs (3) for both the production of holes (4) in the seabed (5) and the driving of elements (6) intended for framing piles or other purposes into the holes (4), characterized by the fact that the bodies (3) are mounted lower on the framework (2) in order to be able to provide rotational movement relative to this about a bearing shaft (12A ) that extends along the seabed (5) thereby enabling the production of holes in it at the same time as the relevant elements are driven into it in one and the same operation by driving spiral-shaped elements (6) into the seabed at a desired angle in relation to a plumb line (13) after turning the bodies (3) and after setting the spiral-shaped element (6) for framing piles to the desired angle, and in that the anchoring bodies (19) have a screw shape and are designed to be screwed down into the seabed (5), since the screw movement can be effected by using drive units such as befin rests on the framework (2), whereby the anchoring means (19) can be screwed into the seabed (5) at the desired angle (X).

2. Device according to claim 1, characterized in that at least the element (6) is driven down into the seabed (5) at a desired angle and likewise in accordance with a desired geographical direction angle.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the bodies (3) consist of an upper unit mounted on the framework (2) via a double-hinged fastening device (12) designed as a cardan joint.

4. Device according to claim 3, characterized in that the upper unit forms a magazine (14) arranged to carry a number of spiral-shaped elements (6) for framing piles and likewise arranged for mutual connection and to be able to produce own holes in the seabed ( 5), as the magazine (14) is preferably ring-shaped.

5. Device according to claim 4, characterized in that the upper unit comprises a screw member (15) which is moved vertically over the full height of the unit, the screw member (15) preferably being arranged for hydraulic operation.

6. Device according to claim 5, characterized in that the screw member (15) is held by an arm (16) etc., arranged for rotation about a central axis (17) along an annular space (14A) in the magazine (14), whereby the elements (6 ) is arranged to be held in the annular space (14A).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the framework (2) comprises a number of legs (18) extending in a direction away from the screw member (15) on which a number of the spiral-shaped anchoring members (19) are arranged for driving drive units.

8. Device according to claim 7, characterized in that the legs: (18) are evenly distributed around the circumference of the body (15) and extend approximately equal lengths outwards and laterally in relation to the upper unit (3).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the framework (2) presents drive means (20) for the element drive device (1) and arranged for cooperation with the seabed (5), preferably in the form of caterpillar feet or the like.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged for attachment to a line (21) or some other form of lifting device for a vessel located on the sea surface (10).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it and its various functions are designed for hydraulic operation with the drive means for the device mounted watertight in the upper part of the device.