Pierwszenstwo: 21.11.1963 dla zastrz. 1—14 27.IX.1963 dla zastrz. 15 Francja Opublikowano: 25.11.1966 50691 KI. 84c, 15/06 MKP E 02 d UKD A5J0C Wspóltwórcy wynalazku: inz. Guy Baron* inz. Jean Berne, inz Andree Giraud Wlasciciel patentu: Institut Francais du Petrole des Carburants et Lu- brifiants Rueil-Malmaison (Francja) Sposób wykonywania budowli na dnie morza i urzadzenie do stosowania tego sposobu W licznych przypadkach, potrzeba opuszczania na dno morza przedmiotów stalych o znacznej ma¬ sie, stwarza problemy trudne do rozwiazania.W rzeczywistosci czynnosci tej dokonuje sie ze statku lub plywajacego pomostu, narazonego na dzialanie fal i zmieniajacego znacznie, pod ich wplywem, swe polozenie na pelnym morzu w za¬ kresie przekraczajacym wiele metrów. Zestaw, skladajacy sie z przedmiotu stalego i liny, na któ¬ rej jest on zawieszony, tworzy uklad elastyczny, którego wielkosci stale zmieniaja sie z dlugoscia liny, przy czym ten uklad moze wejsc w rezonans, kiedy jego wlasna czestotliwosc rezonansu jest zblizona do czestotliwosci przemieszczen piono¬ wych i okresowych statku. Taki rezonans objawia sie w niebezpiecznym wzroscie naprezenia w li¬ nie, mogacym spowodowac jej zerwanie.Zachodzi zatem potrzeba stosowania na statku urzadzen dzwigowych, przystosowanych specjalnie do przenoszenia sil znacznie wiekszych od sil sta¬ tycznych, wynikajacych z ciezaru wtórnego przed¬ miotu zanurzanego i liny. Te urzadzenia oprócz trudnosci montazowych stanowia duza przeszkode i majac dosc duzy ciezar wymagaja stosowania statku o duzej wypornosci.Niniejszy wynalazek usuwa te niedogodnosci i dotyczy sposobu wykonywania budowli lub przedmiotów stalych na dnie morza, niezaleznie od glebokosci i stanu morza, oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu, co pozwala uniknac 10 15 20 25 80 2 trudnosci, zwiazanych z zanurzaniem w wodzie i opuszczaniem tych budowli.Sposób wedlug wynalazku polega na przetlacza¬ niu za pomoca pompy tloczacej, umieszczonej na statku cieczy lub mieszaniny cieczy i masy o du¬ zej gestosci, zwanej dalej zaprawa, zdolna do two¬ rzenia z opóznieniem przedmiotu stalego przez rure gietka, zaopatrzona na swym dolnym koncu w zasobnik w postaci powloki lub deskowania, który po napelnieniu* przybiera zasadniczo postac i wymiary konstrukcji odlewanej i w którym wy¬ pelniona mieszanina, zestalajac sie, przyjmuje po¬ stac ostateczna.W zaleznosci od rodzaju wykonywanej budowli podwodnej, moze byc korzystne uprzednie osadze¬ nie w powloce lub deskowaniu uzbrojenia wypo¬ sazonego, ewentualnie, w ucho zaczepowe, umozli¬ wiajace podnoszenie lub przemieszczanie budowli podwodnej.Powloka moze byc wykonana badz z materialu elastycznego, na przyklad tworzywa sztucznego, lub plótna nasyconego kauczukiem, a deskowa¬ nie — z materialu sztywnego, np. metalu, drewna itd.Sposród róznorodnych rodzajów powlok, najko¬ rzystniej jest stosowac je z materialu elastycznego, stosunkowo taniego i któremu mozna nadac latwo wiele róznorodnych postaci, zapewniajacych uzy¬ skanie budowli o róznych ksztaltach. Wszelako, zachodzi potrzeba stosowania powloki o duzej wy- 5069150691 3 trzymalosci mechanicznej w celu przeniesienia róznicy cisnienia miedzy cisnieniem wewnetrznym, istniejacym wewnatrz powloki, i spowodowanym ciezarem slupa mieszaniny cieczy i masy o duzej gestosci, z cisnieniem zewnetrznym hydrostatycz¬ nym, dzialajacym na te powloke. Cena powloki elastycznej, o duzej wytrzymalosci mechanicznej, jest stosunkowo duza i dlatego zmniejsza w du¬ zym stopniu celowosc jej stosowania.W celu unikniecia tej niedogodnosci, wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wykonywania wielu róznych konstrukcji budowli przy uzyciu powloki elastycznej, o stosunkowo malej wytrzymalosci mechanicznej, wyposazonej w wewnetrzne uzbro¬ jenie o postaci dostosowanej uprzednio do poza¬ danej konstrukcji budowy.Do budowli, które moga byc wykonywane, zwlaszcza bezposrednio na dnie morza, nalezy za¬ liczyc zwlaszcza pomosty wzniesione wzgledem dna, glowice, slupy zelbetowe i budowle zlozone z takich slupów.Do wykonywania tych budowli, przewiduje sie, zgodnie z wynalazkiem, wypelnianie w wielu eta¬ pach powlok, wyposazonych ewentualnie w we¬ wnetrzne uzbrojenie.Do wybudowania budowli podluznych, ustawio¬ nych n^a dnie w kierunku wysokosci, szczególnie wazne jest przeprowadzania wypelniania w wielu kolejnych etapach, przy czym jakosc zaprawy sto¬ sowanej w kazdym etapie jest dobrana w ten sposób, ze róznica cisnienia miedzy cisnieniem wewnetrznym, zwiazanym z ciezarem slupa za¬ prawy w powloce, a cisnieniem hydrostatycznym jest mniejsza od granicznej róznicy cisnienia, która moze przeniesc powloka.;Dzieki temu, unikacie zupelnie niebezpieczen¬ stwa pekniecia powloki. Po kazdym etapie wpro¬ wadzania zaprawy czeka sie az do zupelnego jej zestalenia, po czym nastepuje nastepny etap wpro¬ wadzania zaprawy o innej jakosci, zakonczony w ten sam sposób.Istnieje zatem mozliwosc wykonywania na dnie morza budowli o dowolnej wysokosci, bez potrze¬ by stosowania powloki o duzej wytrzymalosci me¬ chanicznej.Sposób wedlug wynalazku jest opisany szczegó¬ lowiej w powiazaniu z rysunkiem, ilustrujacym przykladowo rózne odmiany stosowania wynalaz¬ ku, przy czym fig. 1 przedstawia w widoku zestaw srodków do stosowania sposobu wedlug wynalaz¬ ku, fig. 2 — powloke elastyczna pusta, wyposazo¬ na w uzbrojenie i przeznaczona do wykonywania budowli stalych (linia ciagla) oraz postac napel¬ nionej powloki z rozlozonym uzbrojeniem (linia kreskowana) fig. 3, — 3A i 4 — rózne postacie deskowania do wykonywania budowli stalych, fig. 5 i 5A — urzadzenie, zezwalajace na odlacze¬ nie rury, doprowadzajacej zaprawe po wypelnieniu powlok} lub deskowania i fig. 6, 6A, 7 i 8 — rózne budowle, które moga byc wykonane sposobem wedlug wynalazku.Jak widac na fig. 1, zasilanie zaprawa nastepuje ze statku N za pomoca pompy P, na przyklad ta¬ kiej jaka stosuje sie przy wierceniach i za posred¬ nictwem gietkiej rury polaczonej z pompa. Wy¬ starczy zastosowanie pompy o malej mocy, ponie¬ waz duza gestosc stosowanej mieszaniny ulatwia jej splyw w rurze pod wplywem ciazenia. Stosuje sie rure T, uzywana zwykle do wiercen i sklada- 5 jaca sie z wewnetrznego elastycznego przewodu i jednego lub wielu uzbrojen z drutu metalowego.Rura T moze miec srednice mniejsza niz na przyklad 150 mm, a jej wytrzymalosc jest dobrana w zaleznosci od gestosci mieszaniny, zasilanej ta 10 rura. Elementy rury, znajdujace sie na duzej gle¬ bokosci i zmuszone do przenoszenia znacznie wiek¬ szych cisnien wewnetrznych, z uwagi na ciezar slupa zaprawy, moga byc wykonane na przyklad o budowie znacznie wytrzymalszej niz elementy ]5 znajdujace sie blizej powierzchni.Rura T jest przymocowana swym dolnym kon¬ cem do powloki lub deskowania C. Powloka moze skladac sie z materialu elastycznego, na przyklad tworzywa sztucznego lub gumowanego plótna. Mo- 20 zna równiez zastosowac deskowanie sztywne z drewna, metalu lub zupelnie innego materialu.Stosuje sie korzystnie tania powloke lub deskowa¬ nie, nie koniecznie wytrzymujace duze naprezenie i jedynie utrzymujace mieszanine przed jej steze- 25 niem.W/przypadku zastosowania powloki elastycznej, mozna uprzednio usunac z niej powietrze, aby zajmowala mniejsza objetosc (fig. 2). Do tej po¬ wloki wklada sie uprzednio uzbrojenie A, na 30 przyklad metalowe, zaopatrzone w przypadku bu¬ dowli stalych kotwicowych i ogniwo cumowni¬ cze O, które wystaje z powloki. Opuszczanie do wody tej powloki, zamocowanej na koncu rury gietkiej nie stwarza zadnego problemu. 35 W miare doprowadzania zaprawy do powloki, powieksza ona powoli swoja objetosc az do osiag¬ niecia objetosci maksymalnej. Po okreslonym cza¬ sie zaleznym od dobranego skladu zaprawy na¬ stepuje jej stezenie dookola uzbrojenia, zgodnie 40 z postacia nadana uprzednio powloce. W górnej czesci powloki mozna przewidziec wylot bezpie¬ czenstwa dla nadmiaru zaprawy.W przypadku zastosowania deskowania sztyw¬ nego, byloby uciazliwe wykonanie deskowania 45 szczelnego, w którym moznaby bylo uprzednio wytworzyc próznie, zas takie deskowanie musia¬ loby byc odporne na duze cisnienie osrodka ze¬ wnetrznego. Korzystnie jest zastosowac deskowa¬ nie o konstrukcji przedstawionej na fig. 3. 50 Deskowanie C jest wyposazone w swej górnej czesci w pozioma plyte B, tworzaca pokrywe i której wymiary odpowiadaja z zachowaniem luzu, wymiarom wewnetrznym deskowania. Plyta B moze przesuwac sie w deskowaniu wzdluz rury 55 T, zamocowanej do deskowania i której otwór wylotowy siega do dolnej czesci deskowania.W czasie zanurzania deskowania, pokrywa B znaj¬ duje sie w polozeniu dolnym nieco powyzej otwo¬ ru wylotowego F rury T. W tym stanie deskowa- 60 nie jest wypelnione woda a cisnienia z obydwóch stron scianek równowaza sie.Mozna zatem teraz opuszczac deskowanie na dno.Kiedy zaprawa jest doprowadzana rura T i wy¬ pelnia powoli deskowanie, pokrywa B, spoczywa- 65 jaca w kazdej chwili na powierzchni zaprawy,50691 6 podnosi sie do górnej czesci deskowania, az do jego wypelnienia. Dzieki temu unika sie w kazdej chwili styku zaprawy z woda, która moglaby spo¬ wodowac jej nasycenie. Jako uzbrojenie mozna przewidziec na przyklad element metalowy M, do którego jest zamocowane ogniwo cumownicze O.Ten element moze byc umieszczony badz z ze¬ wnatrz, badz we wnetrzu rury gietkiej.Na fig. 3A jest przedstawiony przyklad wyko¬ nania, w którym element zbrojeniowy znajduje sie z zewnatrz rury gietkiej. W przeciwienstwie do tego, w przykladzie wedlug fig. 3, element znajduje sie wewnatrz rury gietkiej, zatem jego srednica musi byc duzo mniejsza od srednicy we¬ wnetrznej rury, aby utworzyc przejscie pierscie¬ niowe na przeplyw zaprawy zas jego wysokosc jest co najmniej równa wysokosci deskowania, przy czym jest on zaopatrzony w osadzone na jego czesci górnej ogniwo cumownicy O, którego sred¬ nica jest oczywiscie mniejsza od srednicy we¬ wnetrznej rury T. Element M, umieszczony swo¬ bodnie w rurze T jest zamocowany trwale swa dolna czescia I do plyty, stanowiacej dno desko¬ wania. Kiedy jest ono zupelnie wypelnione zapra¬ wa a plyta B znajduje sie w swym górnym polo¬ zeniu, odlacza sie rure T od deskowania zwalnia¬ jac jej rygiel w sposób opisany, gdzieindziej. Za¬ prawa tezeje zatem dookola zbrojenia M, a ogniwo cumownicze O znajduje sie z zewnatrz deskowa¬ nia.Na fig. 4 jest przedstawiony inny przyklad, w którym skladane zbrojenie metalowe A, osa¬ dzone ruchomo w prowadnicach slizgowych Gi i G2 podstawy deskowania i pokrywy B rozwija sie stopniowo w miare podnoszenia sie pokrywy B pod wplywem parcia zaprawy. W tym przypadku element zakonczony ogniwem cumowniczym O przechodzi na zewnatrz deskowania przez otwór II wykonany w pokrywie, która jest zaopatrzona w otwór O do wprowadzania zaprawy.W kazdym z tych róznych przypadków, ogniwo cumownicze O, znajdujace sie z zewnatrz powloki lub deskowania, jest polaczone ze statkiem N za pomoca liny V (fig. 1), której nie naciaga sie az do stezenia materialu plynnego lub pólplynnego zawartego w deskowaniu. Dla unikniecia unieru¬ chomienia statku podczas trwania tezenia zaprawy, line V mozna przywiazac do plywaka na przyklad boi.Po wypelnieniu powloki lub deskowania i przed stezeniem masy, odryglowuje sie rure gietka, przymocowana do powloki lub deskowania, i wy¬ ciaga sie ja pozostawiajac wykonany przedmiot staly lub budowle na dnie morza.Rure gietka T mozna zamocowac do powloki lub deskowania za pomoca kolnierza K (fig. 3, 3A, 5 i 5A), polaczonego z powloka lub deskowaniem i zacisnietego na koncu E rury. Szczelnosc miedzy kolnierzem a koncem rury moze byc zapewniona za pomoca uszczelki pierscieniowej na przyklad kolowej J.Koniec rury moze byc zamocowany do kolnierza za pomoca sworznia scinanego G (fig. 5A), wy¬ trzymalego na sily tnace, zwiazane z ciezarem powloki lub deskowania pustego (razem z uzbro- 10 25 35 55 60 jeniem) lecz nie wytrzymalego na sily tnace o wiekszej wartosci.W tych warunkach po zakonczeniu napelniania powloki lub deskowania, wystarczy mocno po¬ ciagnac za line T aby spowodowac sciecie sworz¬ nia i oswobodzic rure z kolnierza.Mozna równiez wywolac odryglowanie kolnie¬ rza K, zgodnie z urzadzeniem przedstawionym na fig 5. Zgodnie z tym urzadzeniem, sworzen G, przechodzacy przez kolnierz K jednym swym kon¬ cem wchodzi w gniazdo D, wykonane w konców¬ ce E rury, zas drugi jego koniec jest polaczony ze sprezyna Ri, która dziala w kierunku wysuniecia sworznia z gniazda, lecz jest on przytrzymywany w gniezdzie za pomoca ramienia dzwigni dwura- miennej L, która z kolei jest blokowana za pomoca jednego ramienia drugiej dzwigni dwuramiennej S, przytrzymywanej w polozeniu blokowania za pomoca sprezyny R2. Odryglowywanie tego ukladu blokujacego nastepuje przez zwykle opuszczenie na rurze pierscienia U o masie dostatecznej do scisniecia sprezyny R2 takiego aby koniec ramie¬ nia dzwigni S odsunal sie od ramienia dzwigni L co umozliwia wysuniecie sie sworznia G z gniazda blokujacego pod wplywem sprezyny Ri.Sposób wedlug wynalazku umozliwia szybkie i malo uciazliwe wykonywanie cial stalych lub budowli podwodnych nawet w miejscu ich wyko¬ rzystywania. Wykonywanie budowli moze naste¬ powac w zaleznosci od stosowanych materialów, badz przez zestalanie naturalne, lecz opóznione, w temperaturze panujacej na dnie morza, badz tez przez wymuszone zestalanie w temperaturze róznej od temperatury panujacej na dnie morza, uzyskiwane na przyklad za pomoca elektrycznych elementów grzejnych, zawartych w wykonywanym ciele stalym i zasilanych pradem ze statku prze¬ wodami, umieszczonymi w gietkiej rurze. Te ele¬ menty elektryczne pozwalaja utrzymywac na po¬ zadanym poziomie temperature mieszaniny ciala w czasie jego zestalania.Na fig. 6, 6A, 7 i 8 sa przedstawione przykladowo budowle podwodne, które moga byc wykonywane sposobem wedlug wynalazku.Na fig. 6, jest przedstawiona perspektywicznie glowica otworu wiertniczego, uksztaltowana w po¬ wloce z materialu elastycznego, której napelnia¬ nie nastepuje na przyklad przez trzy rury dopro¬ wadzajace zaprawe, polaczone z rura glówna.Na fig. 6A jest przedstawiona w przekroju inna postac glowicy, wykonywanej przez napelnianie powloki, ?wyposazonej w wewnetrzne uzbrojenie.Na fig. 1 jest przedstawiony slup, uksztaltowany przez powloke z materialu elastycznego, napietego dookola czterech podluznych uzbrojen.Na fig. 8 jest przedstawiony pomost, wykonany równiez przez wlewanie zaprawy do powloki z ma¬ terialu elastycznego.Te rózne budowle moga byc wykonywane w po¬ wlokach o wytrzymalosci mechanicznej, stosunko¬ wo malej, przez wprowadzenie do nich zaprawy w wielu kolejnych etapach tak, aby przerwa mie¬ dzy dwiema operacjami doprowadzania zaprawy byla wystarczajaca do zapewnienia zupelnego ste¬ zenia czesci budowli uformowanej w poprzednich7 50691 8 etapach, przy czym jakosc zaprawy wprowadza¬ nej w kazdym etapie jest tak dobrana, aby róz¬ nica miedzy cisnieniem wewnetrznym wynikaja¬ cym z ciezaru slupa mieszaniny w powloce a ci¬ snieniem hydrostatycznym byla mniejsza od gra- 5 nicznej róznicy cisnienia, które moze byc prze¬ noszone przez powloke. PL