NO143523B

NO143523B - PROCEDURE FOR APPLYING AN ANCHOR AND ANCHOR FOR EXECUTIVE PROCEDURE

Info

Publication number: NO143523B
Application number: NO753546A
Authority: NO
Inventors: Johannes Rudolf Hogervorst; Francois Van Daalen; Hendrik Jan Kastelein
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1975-10-22
Publication date: 1980-11-24
Also published as: IT1047207B; FR2288670A1; FR2288670B1; NL7512361A; JPS5166107A; NO753546L; NO143523C; GB1526934A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved anbringelse av et anker i bunnen under en vannmasse, og videre et anker for utførelse av fremgangsmåten. The invention relates to a method by placing an anchor in the bottom under a body of water, and further an anchor for carrying out the method.

En kjent fremgangsmåte ved anbringelse av et anker A known method when placing an anchor

i bunnen under en vannmasse omfatter dannelse av et hull i bunnen ved hjelp av vannstråler, og nedsenkning av ankeret i hullet. in the bottom under a body of water includes forming a hole in the bottom with the help of water jets, and submerging the anchor in the hole.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe It is an object of the invention to provide

en forbedret fremgangsmåte av ovennevnte type, og å tilveiebringe et anker som er egnet for anbringelse i bunnen under en vannmasse i overensstemmelse med den forbedrede fremgangsmåte. an improved method of the above type, and to provide an anchor suitable for placement in the bottom under a body of water in accordance with the improved method.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at ankeret omfatter et flatt plateelement som har et antall stråledyser ved den ene ende, og at ankeret nedsenkes på en slik måte at det flate plateelement holdes i et vertikalt plan og stråledysene befinner seg ved plateelementets nedre ende, og vann tilføres til stråledysene slik at hullet dannes, The method according to the invention is characterized by the anchor comprising a flat plate element which has a number of jet nozzles at one end, and that the anchor is submerged in such a way that the flat plate element is held in a vertical plane and the jet nozzles are located at the lower end of the plate element, and water supplied to the jet nozzles so that the hole is formed,

at vanntilførselen stoppes når hullet og ankeret har nådd den ønskede dybde og hullet fylles med en størknbar væske, særlig en vann/sementvelling, ved at væsken føres via stråledysene ned i hullet, hvoretter væsken tillates å størkne. that the water supply is stopped when the hole and the anchor have reached the desired depth and the hole is filled with a solidifiable liquid, in particular a water/cement slurry, by feeding the liquid via the jet nozzles down into the hole, after which the liquid is allowed to solidify.

Ankeret for anbringelse i bunnen under en vannmasse The anchor for placement at the bottom under a body of water

i overensstemmelse med den angitte fremgangsmåte er kjennetegnet ved at det omfatter et flatt plateelement, stråledyser ved den ene ende av plateelementet, en kabelforbindelsesanordning på plateelementet, og kanaler for tilførsel av vann til stråledysene . in accordance with the specified method is characterized in that it comprises a flat plate element, jet nozzles at one end of the plate element, a cable connection device on the plate element, and channels for supplying water to the jet nozzles.

Fremgangsmåten og ankeret ifølge oppfinnelsen har The method and the anchor according to the invention have

den fordel at anbringelse av ankeret er mulig selv om det benyttes bare en forholdsvis liten vannmengde, da bare et sliss-formet .hull må dannes i bunnen ved hjelp av vannstrålene, og videre at ankeret har stor holdeevne på grunn av tilstede-værelsen av det flate plateelement. the advantage that placement of the anchor is possible even if only a relatively small amount of water is used, as only a slit-shaped hole has to be formed in the bottom with the help of the water jets, and further that the anchor has great holding power due to the presence of the flat plate element.

Ankeret ifølge oppfinnelsen er tilpasset til å ha The anchor according to the invention is adapted to have

en ankerline eller en bardun forbundet med dette og kan anvendes for opptagelse av ankerkrefter fra flytende fartøyer og liknende utrustning som flyter enten ved eller under over-flaten av en vannmasse, og for opptagelse av barduneringskrefter an anchor line or a bar dunnage associated with this and can be used for recording anchor forces from floating vessels and similar equipment floating either at or below the surface of a body of water, and for recording bar dunnage forces

i barduner som benyttes for å stabilisere vertikale konstruksjoner mot sideforskyvninger. in bar dunes that are used to stabilize vertical constructions against lateral displacements.

Ankeret ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for mer eller mindre permanent forankring av flytende utrustning, så-som boreskip, flytende arbeids- eller produksjonsplattformer, spenn- eller strekkbensplattformer, lysskip, værskip, radar-skip, enkeltpunktsforankringsbøyer (såkalte SBM'er), lys-bøyer, lydbøyer og mange andre flytende konstruksjoner. The anchor according to the invention is particularly suitable for more or less permanent anchoring of floating equipment, such as drilling ships, floating work or production platforms, tension or tension leg platforms, light ships, weather ships, radar ships, single-point anchoring buoys (so-called SBMs), light- buoys, sound buoys and many other floating structures.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for benyttelse i mer eller mindre kohesivt bunnmateriale, så-som hard leire,myfc leire, torv eller blandinger av disse. The method according to the invention is particularly suitable for use in more or less cohesive bottom material, such as hard clay, myfc clay, peat or mixtures thereof.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til de skjematiske tegninger, der fig. 1 viser nedsenkningen av et anker ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser begynnelsen av dannelsen av et hull i vannbunnen ved hjelp av vannstråler, fig. 3 viser dannelsen av hullet og nedsenkningen av ankeret i det dannede hull, fig. 4 viser hullet og ankeret i det øyeblikk hullet og ankeret har nådd den ønskede dybde, fig. 5 viser hullet og ankeret etter at hullet er blitt fylt av den størknbare væske, fig. 6 viser ankeret etter at dette er anbrakt, idet ankeret har en ankerkabel som er hellende i forhold til vannbunnen, og fig. 7 viser ankeret etter at dette er anbrakt, idet ankeret har en ankerkabel som strekker seg i vertikal retning; fig. 8 viser et sideriss av en ut- The invention will be described in more detail below with reference to the schematic drawings, where fig. 1 shows the immersion of an anchor according to the invention, fig. 2 shows the beginning of the formation of a hole in the water bed by means of water jets, fig. 3 shows the formation of the hole and the immersion of the anchor in the formed hole, fig. 4 shows the hole and the anchor at the moment the hole and the anchor have reached the desired depth, fig. 5 shows the hole and the anchor after the hole has been filled with the solidifiable liquid, fig. 6 shows the anchor after it has been placed, as the anchor has an anchor cable which is inclined in relation to the water bottom, and fig. 7 shows the anchor after it has been placed, the anchor having an anchor cable that extends in a vertical direction; fig. 8 shows a side view of an out-

førelse av et anker ifølge oppfinnelsen, fig. 9 viser et topp-planriss av ankeret ifølge fig. 8, fig. 10 viser et riss av ankeret på fig. 8 sett fra undersiden, fig. 11 viser et snitt etter linjen XI - XI på fig. 8, fig. 12 viser et snitt etter linjen XII - XII på fig. 8, og fig. 13 viser hjørnedelen XIII av ankeret på fig. 8 i forstørret målestokk. operation of an anchor according to the invention, fig. 9 shows a top plan view of the anchor according to fig. 8, fig. 10 shows a view of the anchor in fig. 8 seen from the underside, fig. 11 shows a section along the line XI - XI in fig. 8, fig. 12 shows a section along the line XII - XII in fig. 8, and fig. 13 shows the corner part XIII of the anchor in fig. 8 on an enlarged scale.

Før forklaring av den på fig. 1-5 skjematisk viste fremgangsmåte ved anbringelse av ankeret, skal en utførelse av ankeret ifølge oppfinnelsen beskrives under henvisning til fig. 8-13. Before explaining the one in fig. 1-5 schematically shown method when placing the anchor, an embodiment of the anchor according to the invention shall be described with reference to fig. 8-13.

Et vanntilførselsrør 20 er forbundet med en rørformet del 21, f.eks. ved sveising, på en slik måte at vanntilførsels-røret 20 er i væskeforbindelse med den rørformede del 21. Flate metallplater 22 er fastsveiset til de ytre overflater av vanntilførselsrøret 20 og rørdelen 21. Metallstrimler 23 er fastsveiset til de øvre ender av platene 22 og til vanntilfør-selsrøret 20, og metallstrimler 24 er fastsveiset til side-endene av platene 22'og til endene av rørdelen 21. Strimlene 24 er festet til endene av rørdelen 21 på væsketett måte. Metallsteg 25 er fastsveiset til sidene av platene 22 som vist. A water supply pipe 20 is connected to a tubular part 21, e.g. by welding, in such a way that the water supply pipe 20 is in liquid connection with the tubular part 21. Flat metal plates 22 are welded to the outer surfaces of the water supply pipe 20 and the pipe part 21. Metal strips 23 are welded to the upper ends of the plates 22 and to the water supply pipe 20, and metal strips 24 are welded to the side ends of the plates 22' and to the ends of the pipe part 21. The strips 24 are attached to the ends of the pipe part 21 in a liquid-tight manner. Metal steps 25 are welded to the sides of the plates 22 as shown.

Den nedre del av rørdelen 21 er forsynt med et stort antall strålerør eller stråledyser 26 (se fig. 10 og 11). The lower part of the pipe part 21 is provided with a large number of jet pipes or jet nozzles 26 (see fig. 10 and 11).

Videre er de nedre deler av strimlene 24 også forsynt med stråle-rør eller stråledyser som er betegnet med henvisningstallet 27 (se fig. 13). Furthermore, the lower parts of the strips 24 are also provided with jet tubes or jet nozzles which are denoted by the reference number 27 (see fig. 13).

Øyeplater 28 er som vist festet til de øvre og nedre deler av platene 22, idet hver øyeplate er forsynt med en åpning 29 for feste av en kabel til denne. Til hver øyeplate 28 er enden av en tilsvarende stålkabel 30 (se fig. 6) festet på passende måte. De andre ender av de fire stålkabler 30 er forbundet med en kabel 3 som vist på fig. 6. Eye plates 28 are, as shown, attached to the upper and lower parts of the plates 22, each eye plate being provided with an opening 29 for attaching a cable thereto. To each eye plate 28 the end of a corresponding steel cable 30 (see Fig. 6) is attached in a suitable manner. The other ends of the four steel cables 30 are connected by a cable 3 as shown in fig. 6.

Den øvre del av vanntilførselsrøret 20 er tilpasset til å koples til en fleksibel slange eller ledning 5. Slangen 5 strekker seg mellom ankeret 1 og en pumpe 6 som bæres av et fartøy 7 som flyter på vannflaten 8 (se fig. 1 - 5). The upper part of the water supply pipe 20 is adapted to be connected to a flexible hose or line 5. The hose 5 extends between the anchor 1 and a pump 6 which is carried by a vessel 7 which floats on the surface of the water 8 (see fig. 1 - 5).

Som vist på fig. 1, nedsenkes ankeret 1 til vannbunnen 9 ved hjelp av kabelen eller, kjettingen 3 som er festet til ankeret 1. As shown in fig. 1, the anchor 1 is lowered to the bottom of the water 9 using the cable or the chain 3 which is attached to the anchor 1.

Når ankeret 1 har nådd vannbunnen 9 (se fig. 2), blir vann tilført ved hjelp av pumpen 6 via slangen 5, vanntilførsels-røret 20 og rørdelen 21, til stråledysene 26. Vannet tilføres under et slikt trykk at vannstråler (skjematisk vist med piler 10) vil strømme ut fra de nevnte stråledyser, idet vannstrålene har tilstrekkelig kraft til å skjære et hull 11 i sjøbunnen 9. Ankeret 1 senkes ned i hullet 11 under denne skjærevirkning When the anchor 1 has reached the water bottom 9 (see fig. 2), water is supplied by means of the pump 6 via the hose 5, the water supply pipe 20 and the pipe part 21, to the jet nozzles 26. The water is supplied under such a pressure that water jets (schematically shown with arrows 10) will flow out from the aforementioned jet nozzles, as the water jets have sufficient power to cut a hole 11 in the seabed 9. The anchor 1 is lowered into the hole 11 during this cutting action

(se fig. 2 og 3). Jordbunnpartiklene i sjøbunnen 9 føres bort og ut av hullet 11 av vannet som strømmer ut av hullet 11. (see fig. 2 and 3). The soil particles in the seabed 9 are carried away and out of the hole 11 by the water flowing out of the hole 11.

Denne medbringelse av jordbunnpartikler kan forsterkes ved This entrainment of soil particles can be enhanced by

hjelp av ekstra strålerør eller stråledyser på ankeret 1 using additional jet pipes or jet nozzles on the anchor 1

(ikke vist) som er anbrakt slik at de tilsvarende vannstråler (ikke vist) som strømmer ut fra disse strålerør eller dyser, (not shown) which are placed so that the corresponding water jets (not shown) which flow out from these jet pipes or nozzles,

er rettet oppover. De medførte jordbunnpartikler avsettes utenfor hullet 11. is directed upwards. The entrained soil particles are deposited outside the hole 11.

Når hullet 11 har nådd den ønskede dybde, stanses vanntilførselen til stråledysene (se fig. 4). Deretter blir en flytende substans, fortrinnsvis en blanding av sement og vann, tilført via kanalen 5 til stråledysene (og til ekstra stråledyser dersom sådanne er anordnet). Den flytende substans strømmer ut av stråledysene og fyller hullet 11 som vist på When the hole 11 has reached the desired depth, the water supply to the jet nozzles is stopped (see fig. 4). A liquid substance, preferably a mixture of cement and water, is then supplied via channel 5 to the jet nozzles (and to additional jet nozzles if such are provided). The liquid substance flows out of the jet nozzles and fills the hole 11 as shown

fig. 5. fig. 5.

Den flytende substans er av en sådan natur at den The liquid substance is of such a nature that it

er egnet for størkning i undervannstilstand. Etter at hullet 11 er blitt fylt av den flytende substans, tillates sistnevnte å størkne, slik at det dannes en plugg 15 i hullet 11. Hoved-delen av den fleksible ledning 5 blir fortrinnsvis frakoplet fra dennes nedre ende (enten ved dykkerassistanse eller ved innbygging av en kopling i ledningen 5, hvilken kopling kan frakoples ved utøvelse av en trekkraft på den øvre ende av ledningen 5) før størkningen av den flytende substans i hullet 11. is suitable for solidification in underwater condition. After the hole 11 has been filled with the liquid substance, the latter is allowed to solidify, so that a plug 15 is formed in the hole 11. The main part of the flexible line 5 is preferably disconnected from its lower end (either by diver assistance or by embedding of a connection in the line 5, which connection can be disconnected by exerting a pulling force on the upper end of the line 5) before the solidification of the liquid substance in the hole 11.

Etter at den faste plugg 15 er dannet, løsgjøres kabelen 3 fra fartøyet 7. Kabelen 3 blir deretter fortrinns- After the fixed plug 15 has been formed, the cable 3 is detached from the vessel 7. The cable 3 is then preferably

vis forbundet med utrustning som skal forankres, slik at kabelen 3 benyttes som ankerkabel for den nevnte utrustning. shown connected to equipment to be anchored, so that cable 3 is used as an anchor cable for the aforementioned equipment.

I stedet er det mulig å erstatte kabelen 3 med en annen kabel Instead, it is possible to replace the cable 3 with another cable

som skal benyttes som forankringskabel. which is to be used as an anchoring cable.

På fig. 6 er ankeret 1 vist etter at det er blitt anbrakt og etter at ankerkabelen 3 er blitt forbundet med utrustning som skal forankres, idet ankerkabelen 3 er hellende i forhold til vannbunnen 9. Som et resultat av forankringskraften som nå utøves på kabelen 3, vil kabelen 3 og kablene 30 skjære seg gjennom den faste plugg 15. In fig. 6, the anchor 1 is shown after it has been placed and after the anchor cable 3 has been connected to equipment to be anchored, the anchor cable 3 being inclined in relation to the water bottom 9. As a result of the anchoring force which is now exerted on the cable 3, the cable will 3 and the cables 30 cut through the fixed plug 15.

I den på fig. 6 viste stilling vil forankringskraften bli overført via ankeret 1 til den ikke-forstyrrede del av undergrunnen som omgir hullet 11. In the one in fig. 6, the anchoring force will be transferred via the anchor 1 to the undisturbed part of the subsoil surrounding the hole 11.

På fig. 7 er ankeret vist etter at det er blitt in-stallert og etter at ankerkabelen 3 er blitt forbundet med utrustning som skal forankres, og som er beliggende rett over ankeret 1, slik at ankerkabelen 3 strekker seg i vertikal retning. In fig. 7, the anchor is shown after it has been installed and after the anchor cable 3 has been connected to equipment to be anchored, and which is located directly above the anchor 1, so that the anchor cable 3 extends in a vertical direction.

Den flytende substans som benyttes for fylling av hullet, er fortrinnsvis en vann/sementvelling som er egnet for 'størkning i undervannstilstand. En passende sement er f.eks. en såkalt oljebrønn-sement. The liquid substance used for filling the hole is preferably a water/cement slurry which is suitable for solidification in an underwater state. A suitable cement is e.g. a so-called oil well cement.

Det vil innses at hvilken som helst annen blanding enn en sementblanding som er egnet for størkning i nedsenket tilstand, kan anvendes ved den foreliggende fremgangsmåte, såsom-f.eks. en passende epoksyharpiks. It will be appreciated that any mixture other than a cement mixture suitable for solidification in the submerged state may be used in the present process, such as-e.g. a suitable epoxy resin.

Den flytende substans blir fortrinnsvis tilført til hullet via ankerets strålerør eller stråledyser. I stedet er det imidlertid mulig å tilføre den flytende substans direkte til hullet ved hjelp av en passende slange eller ledning. The liquid substance is preferably supplied to the hole via the anchor's jet pipe or jet nozzles. Instead, however, it is possible to supply the liquid substance directly to the hole by means of a suitable hose or line.

Dersom det under nedsenkningen av ankeret fra vannflaten til vannbunnen er til stede sterke vannstrømmer, er det tilrådelig å benytte vertikale ledepillarer for å føre ankeret på riktig måte i vertikal retning. If strong water currents are present during the lowering of the anchor from the water surface to the bottom of the water, it is advisable to use vertical guide pillars to guide the anchor correctly in a vertical direction.

Når det dreier seg om et lite anker, er det mulig When it comes to a small anchor, it is possible

å nedsenke ankeret ved hjelp av et rør som er forsynt med en teleskopisk del for dønningskompensasjon. Dersom det ønskes, kan dette rør også benyttes for tilførsel av vann til stråledysene og/eller for tilførsel av den flytende substans til hullet i vannbunnen. to lower the anchor by means of a tube fitted with a telescopic part for swell compensation. If desired, this pipe can also be used for supplying water to the jet nozzles and/or for supplying the liquid substance to the hole in the water bed.

Claims

1. Method for placing an anchor in the bottom under a body of water, in which a hole is formed in the bottom with the help of water jets and the anchor is immersed in the hole, characterized in that the anchor (1) comprises a flat plate element (22) which has a number of jet nozzles (26, 27) at one end, and that the anchor (1) is lowered in such a way that the flat plate element (22) is held in a vertical plane and the jet nozzles (26, 27) are located at the lower end of the plate element, and water is supplied to the jet nozzles (26, 27) so that the hole (11) is formed, that the water supply is stopped when the hole (11) and the anchor (1) have reached the desired depth and the hole is filled with a solidifiable liquid, in particular a water/cement slurry, by that the liquid is fed via the jet nozzles (26, 27) into the hole (11), after which the liquid is allowed to solidify.

2. Method according to claim 1, characterized in that a cable (3) is attached to the anchor (1) and that the anchor (1) is lowered by extending the cable (3).

3. Anchor for placement in the bottom under a body of water in accordance with the method according to claim 1, in which a hole is formed in the bottom by means of water jets and the anchor is immersed in the hole, characterized in that it comprises a flat plate element (22), jet nozzles (26) , 27) at one end of the plate element (22), a cable connection device (28, 29) on the plate element (22), and channels (20, 21) for supplying water to the jet nozzles (26, 27).