NO158610B - Anker-kobling. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en ankerkobl ing av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1, for forankring av strekkbenene på en sjøplattform med strekkbelastete ben.

Ktter at det fra en flytende plattform er boret en brønn i sjøbunnen, kan det være ønskelig å utnytte brønnen fra en etterpå innstallert plattform med strekkpåkjente ben. Slike plattformer er, til tross for at de bæres oppe gjennom vannets oppdrift, ikke f rittflytende, men fortøyd til et antall ankere, slik at plattformbenene strekkpåvirkes fra havbunnen. Ved en slik plattformkonstruksjon er det vanlig å anbringe strammetrosser i hvert hjørne av plattformen og holde samtlige kontinerlig under spenning, selv om spenningsgraden kan variere og trossene kan danne en vinkel på opptil 15° med vertikalen ved forankringsstedet.

Forankringsfundamentet festes til havbunnen ved hjelp av peler som blir drevet ned og/eller sementert fast i borete hull.Benene strekkes fra de ulike forankrings-fundamentene opp til plattformen. Hvert av benene består normalt av et rørformet element, som er sammensatt av gjengete seksjoner med en ytre diameter på 23 cm og en indre diameter på 8 cm, og arbeider under en nominell spenning på 1000 tonn. For å muliggjøre inspeksjon på et senere tidspunkt, er det ønskelig å kunne trekke opp hele strengen av et bestemt ben, mens de øvrige fortsetter å ta opp belastningen.

Ved hjelp av et koblingsstykke med en elastisk bøyelig skjøt opptas hele bøyningsmomentet av skjøtens elastiske elementer og størsteparten av den krafta som forårsaker bøyningsmomentet blir tatt opp ved de elastiske delenes bevegelser. Strekkbelastninger som forbindelsen utsettes for. opptrer i form av ei kraft som passerer igjennom skjøtens svingepunkt og som ledes utover til sperrehakelegemet ved sammentrykking gjennom det elastisk bøyelige lageret. Dette leder krafta videre igjennom det øvre partiet av den elastiske bøyelige skjøtens faste legeme. Når forbindelsen mellom det nevnte faste legemet og fundamentet er plassert i legemets nedre parti, må kreftene passere gjennom legemet, idet resulterende bøyningsmomentet da virker på såvel legemet som sperrehakeforbindelsen. Ved å plassere klinke- eller hakeforbindelsen over den elastisk bøyelige koblingens svingepunkt, kan disse krefter ledes direkte inn i fundamentet, slik at en oppnår en reduksjon av de kreftene som belaster koblingens faste legeme.

Ved et slik arrangement er det likeledes ønskelig å kunne benytte et koblingsstykke som vil utføre låsefunksjonen uten å være avhengig av ytre påvirkning og som vil forbli låst selv om spenningen på plattformbenet skulle slakkes forbigående.

I GP-patentsøknad 2.087.330 beskrives en anker-forbindelse hvor det brukes låseklinker eller låsegripere på en fleksibel krage eller ring, for å låse et anker. 1 låst tilstand er hakene plassert mellom en nedadrettet skulder ved den ytre omkretsen og ei oppadrettet skulder på den faststående delen. Fjørvirkning fra bæreringen utnyttes for å føre hakene i inngrep med den oppadrettete skuldra, mens det brukes en hydraulisk sylinder for å trekke hakene ned og ut av inngrepsstilling. På grunn av at låsehakenes hoder må bevege seg innover og utover, må skuldra ved den ytre omkretsen av denne koplingen være ugunstig dyp.

Oppfinnelsens formål oppnås ved å utforme ankerkoblingen i samsvar med patentkrav 1.

Når klinkeholderen befinner seg i sin nedre stilling, er klinkehakene dimensjonert og holdt slik at de samvirker med og støter mot den oppoverrettete skulder og den nedover rettete skulder når den elastiske koblingen utsettes foc oppover ret tet bevegelse, slik at koblingen fastholdes i låst tilstand til fundamentholderen.

Hakene og den tredje omkretsfordypning i det faste elementet er dimensjonert slik at hakene når klinkeholderen befinner seg i sin øvre stilling passer tilstrekkelig inn i den tredje omkretsfordypningen til å gå klar av fundament-holderens øvre skulder, slik at koblingen kan trekkes

tilbake når klinkehakene er i denne stillingen.

Det skaffes tilveie midler for å føre klinkene utover ved kamvirkning mellom den oppadvendte skulder i den første fordypningen og den nedre kanten på klinkehakene, hjulpet av tyngdekraften, idet klinkenes tyngdepunkt ligger utenfor svingepunktet.

Det finnes midler for å føre klinkene innover ved kamvirkning under oppadgående bevegelse av klinkeholderen i forhold til det faste elementet ved hjelp av ei hette ved den tredje omkretsfordypningens øvre ende, som samvirker med klinkehakens øvre flate ved oppovergående bevegelse. Den nedovervendte skulder i fundamentholderen er dessuten utformet under en slik vinkel at oppovergående bevegelse av klinkehakene i forhold til fundamentet vil presse dem innover, men de kan bare bevege seg innover når klinkeholderen befinner seg i sin øvre stilling.

Det finnes også en anordning for å holde klinkeholderen i den øvre stillingen når koblingen legges ut. Når denne anordningen er i bruk, virker hetta over den tredje omkretsfordypningen til å holde klinkene i en indre stilling og tjener også til å beskytte klinkene mot å skades ved tilfeldige støt. Det finnes også et begrensningsorgan for å motvirke utadgående bevegelse av klinkene i noen vesentlig grad utover den ønskete låsestillingen i tilfelle koblingen legges ut uten utleggingsredskapet på plass. Dette virker til å holde klinkene i en utover forløpende stilling, slik at de kan føres innover ved samvirke med fundamentholderen under innsetting av koblingen.

Det elastisk bøyelige koblingsstykkets faste element har ei nedre periferisk lagerflate for samvirke med fundamentet. Ved den øvre lagerflata i nærheten av den første fordypningen har koblingen form av en massiv ring. Mellom disse to stedene, hvor de kreftene som overføres gjennom det faste elementet er relativt små, er elementet oppsplittet for å tillate gjennomføring av klinkenes skaft eller armer, slik at hver klinkehake holdes utenfor det faste elementet, mens svingeforbindelsen mellom hver klinke og klinkeholderen befinner seg innenfor den nedre lagerflata.

Det henvises nå til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et generelt arrangement som viser koblingen i dens låste stilling. Fig. 2 viser koblingen i utleggingsstillingen med et innsatt utleggingsredskap. Fig. 3 viser koblingen like før fullstendig innfør ing. Fig. 4 illustrerer et primært frigjøringsredskap som kan benyttes for å oppheve låsingen av koblingen.

En plattform med strekkbelastete ben (ikke vist) er forankret på havbunnen ved hjelp av ei rekke rørformete strekkben som er forbelastet under utnyttelse av plattformens oppdrift. Disse benene er beregnet på å bli låst mekanisk til holdere i fundamenter som er forankret til havbunnen. Fig. 1 viser et slikt fundament 10 med en fundamentholder 12, som strekkbenet 14 skal låses til .

En elastisk bøyelig skjøt 16 er satt sammen av et svingbart element 18, et elastomert lager 20 og et fast element 22. Den spenning som det svingbare elementet utsettes for, kan i retning avvike opptil 15° fra vertikalt, idet det elastomere lageret 20 tillater at det svingbare elementet 18 svinger rundt et svingepunkt 24. Lageret 20 muliggjør bevegelse ved minimal overføring av bøyekrefter til det faste elementet 22. Koraprimeringskrefter som skyldes spenning i strekkbenet 14 føres imidlertid direkte igjennom det elastomere lageret og inn i det faste elementet på et øvre nivå.

På dette øvre nivå har det faste elementet 22 en første periferisk fordypning 26 med en oppovervendt skulder 28. På et tilsvarende nivå har fundamentet en andre omktets-fordypning 30 ved sin indre flate med en nedovervendt skulder 32 ved sin øvre ende. En klinkehake 34 er dimensjonert slik i forhold til omkretsfordypningene at den samvirker samtidig med den nedovervendte skulderen 32 og den oppovervendte skulderen 28 i den viste stillingen, i den hensikt å motvirke bevegelse av den elastisk bøyelige koblingen i retning oppover i forhold til fundamentholderen 12.

Et antall hakeklinker 36 er svingbart koblet til en klinkeholder 40 ved svingepunkter 38. Denne klinkeholderen er bevegelig vertikalt med hensyn på det faste elementet 22 fra den stilling som er illustrert med fullt opptrukne linjer til den som er antydet med stiplete linjer for klinken med forskjøvet svingepunkt 42.

En tredje omkretsfordypning 44 er utformet på yttersida av det faste elementet umiddelbart over den første fordypningen, men er dypere enn denne og er utformet sammenhengende med samme. Som illustrert med stiplete linjer, hvor klinkeholderen befinner seg i øvre stilling, er den andre omkretsfordypningen dimensjonert til å oppta klinkene i tilstrekkelig grad til at klinkehakene går klar av den nedovervendte skulderen 32 på fundamentholderen. Når hakeklinkene befinner seg på dette sted, kan koblingen trekkes tilbake fra fundamentholderen.

Som illustrert i fig. 2 står et utleggings- eller ned- hhv. inndrivningsredskap 46 i inngrep med ei øvre flate på den elastisk bøyelige koblingens faste element og er forsynt med hakesegmenter 50 som passer inn under klinkeholderen 40 og holder den i dens øvre stilling. I denne stillingen holdes klinkehakene 34 tilbake av hetta 52 og blir derved fastholdt i den indre stillingen for å tillate innføring av koblingen i fundamentholderen. Hetta virker også til å verne hakeklinkene 36 fra å skades ved støt mot uvedkommende elementer.

Dersom koblingen ble lagt ut, hhv. drevet ned i fundamentet uten hjelp av inndrivningsredskapet 46, ville klinkeholderen 40 falle ned i sin nedre stilling og klinkene 36 ville svinge utovet, klinkenes maksimale bevegelse begrenses av flata 54 på det faste elementet som virker mot klinken for å begrense dens utover rettete bevegelse. Ved en slik operasjon ville den øvre kanten på fundamentholderen tre i inngrep med klinkene og svinge dem inn mot den illustrerte stillingen. Det skråpartiet av klinkene som skal samvirke med fundamentet må utformes slik at det opprettes tilbøyelighet til å løfte klinkene og holderen til den ulåste stillingen som er illustrert i fig.

2 i den hensikt å tillate innføring i holderen.

Fig. 3 illustrerer koblingen like før den bringes i fullstendig inngrep, og hvor klinkene fremdeles befinner seg i tilbaketrukket stilling. Ved nedovergående bevegelse av koblingen forbi den illustrerte stillingen, virker en første stopper 56 mot et stempel 57 i den nedre delen av redskapet 46 og hindrer ytterligere bevegelse av stempelet. Ytterligere bevegelse av koblingen tillater at hakesegmentene 50 beveger seg inn i spor 59 i stempelet. Klinkeholderen 40 kan deretter forskyve seg over hakesegmentene 50, slik at den kan falle fritt ned i den nedre stillingen.

Mens klinkeholderen faller ned til sin nedre stilling føres klinkehaken 34 utover ved kamvirkning gjennom samvirke mellom sin nedre flate 58 og den tredje omkretsfordypningens oppovervendte skulder 60. Dette medfører at klinkene føres utover ved kamvirkning og bevegelsen støttes ved at klinkenes 36 tyngdepunkt ligger utenfor svingepunktet 42. Ved etterfølgende oppovergående bevegelse av koblingen forblir hakeklinkene og holderen på det nedre nivået på grunn av tyngdekrafta og ved klinkehaken låses i sperrestillingen som illustrert i fig. 1.

Skulle spenningen i benet utilsiktet gå tapt, vil

klinkene gå i inngrep igjen ettersom tyngdekrafta vil holde klinkeholderen og klinkene i deres nedre stilling, slik at de beveger seg opp og ned innenfor den første fordypningen 26. Skulle det ønskes ytterligere sikkerhet kan det

anbringes et borttagbart blokkeringselement mellom

klinkeholderen 40 og den nedre flata 62 på det elastisk bøyelige koblingselementet. Nedrivnings- ellet utleggingslegemet 46 kan selvfølgelig fjernes på dette tidspunkt ettersom dets eneste funksjon består i å holde klinkeholderen 40 i dens øvre stilling under nedføringen av kobl ingen.

De maksimale kreftene passerer gjennom den elastisk bøyelige koblingen direkte til den øvre delen av den faste delen og derpå gjennom klinkehakene til fundamentholderen. Følgelig er det øvre partiet av det faste elementet i nærheten av den første fordypningen 26 utført som massivt element. Ved den nedre enden av det faste elementet finnes det ei lagerflate 64 som eventuelt kan være sammenhengende. Mellom disse to nivåer er det imidlertid i det faste legemet utformet spor 66. Gjennom disse passerer klinkene, slik at svingepunktet 42 kan befinne seg innenfor den nedre lagerflata 64 når klinkehakene 34 befinner seg utenfor det faste elementet. Utforming av spor i dette området av koblingen er ikke skadelig, ettersom hovedkreftene blir ledet gjennom den massive ringen i nærheten av den første omkretsfordypningen.

Det skulle framgå at selv etter at sammenkoblingen er opprettet vil en oppovergående bevegelse av klinkeholderen bringe den øvre flata på hakene 34 til å samvirke med hetteflata for å føre klinkene innover ved kamvirkning. I tillegg eller alternativt kan den øvre flata på haken 34 være innrettet til å samvirke med den nedovervendte skulderen 32 på fundamentholderen, for å tvinge klinkene innover ved oppoverrettet bevegelse av koblingen. Det bemerkes at dette imidlertid bare kan gjennomføres dersom klinkehakene og klinkeholderen befinner seg i sin øvre stilling, slik at hakene kan bevege seg inn i den tredje omkretsfordypningen i det faste elementet.

En andre stopper 68 for klinkeholderen er plassert litt under klinkeholderens nedre posisjon. Stopperen tjener til å begrense bevegelsen av klinkeholderen slik at klinkene i bevegelsestillstand gjennom deres samvirke med begrensningsflata 54 ikke vil presse seg for tidlig mot skulderen 28 i den første fordypningen.

Fig. 4 viset en anordning for frakobling av koblingsstykket, hvor det benyttes et primært f rigjøringsredskap 70. Redskapet blir senket ned inntil det hviler på flata 48. Deretter oppheves påkjenningen på strekkbenet, og klinkeholderens 40 nedovergående bevegelse blokkeres av en tredje stopper 61. Den nedre flata 62 fortsetter nedover mot klinkeholderen 40. Ytterligere bevegelse utover den stilling som er illustrert i fig. 4 bringer kammen 72 til å dreie seg rundt sitt svingepunkt, idet et fjærpåvirket stempel 74 sørger for å låse kammen i dens svingte stilling, samtidig som sporene 76 forskyves til en stilling hvor klemmene 78 frigis.

Frigjøringsredskapets øvre parti kan så bringes tilbake mens det nedre partiet forblir på plass for å låse klinkeholderen i den øvre stillingen. Når holderen befinner seg i denne øvre stilling, holdes hakene 34 tilbake i den tredje omkretsfordypningen, slik at koblingen kan trekkes tilbake fra fundamentholderen.

Claims (7)

1. Ankerkobl ing for sammenkobling av et strekkbelastet plattformben (14) med et undersjøisk fundament (10), omfattende en elastisk bøyelig skjøt eller forbindelse (16) som er forsynt med dels et i alle retninger svingbart element (18), som er innrettet til å forbindes med plattformbenet, og dels et fast element (22), som er utformet med en første omkretsfordypning (26) ved sin ytre periferi og plassert på et høyere nivå enn den elastisk bøyelige skjøtens svingesenter samt forsynt med en oppoverret tet skulder (28) ved sin nedre ende, og en sylindrisk fundamentholder (12) med en ringformet andre omkretsfordypning (30) ved sin indre periferi og som har en nedover rettet skulder (32) ved sin øvre ende, en klinkeholder (40) som kan bevege seg fritt mellom en øvre og en nedre stilling i forhold til skjøten, et antall klinker (36) som er svingbart forbundet med holderen (40) og som hver er utformet med ei hake (34) ved sin øvre ende,karakterisert vedat ankerkoblingen omfatter en tredje omkretsfordypning (44) ved det faste elementets ytre periferi, nemlig plassert ovenfor og i nærheten av den første fordypningen (26) samt med større dybde enn denne, idet hakeklinkene (36), den andre omkretsfordypningen (30) og den første omkretsfordypningen (26) er dimensjonert slik at hakene (34) i klinkeholderens nedre stilling må gripe inn med både den oppoverrettete skulderen (28) i den første omkretsfordypningen og den nedoverrettede skulderen (32) i den andre omkretsfordypningen ved oppovergående bevegelse av den elastisk bøyelige skjøten, mens klinkene og den tredje fordypningen (44) er dimensjonert slik at hakene (34) i klinkeholderens øvre stilling griper tilstrekkelig inn i den tredje omkretsfordypningen til at de går klar av den andre fundamentfordypningens (30) nedover rettete skulder (32) ved oppadgående bevegelse av den elastisk bøyelige skjøten (16).

2. Ankerkobling i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den også omfatter et organ (58) for ved kamvirkning å føre klinkene (36) utover ved nedadgående bevegelse av klinkeholderen (40) med hensyn på det faste elementet (22), hvilket organ omfatter ei kamflate (58) som strekker seg nedover og utover ved den nedre enden av den tredje fordypningen (44).

3. Ankerkobling i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat klinkenes (36) tyngdepunkt ligger utenfor svingefotbindelsen mellom klinkeholderen (40) og klinkene (36).

4. Ankerkobling i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den også omfatter et organ for ved kamvirkning å føre klinkene (36) innover ved oppadgående bevegelse av klinkene (36) med hensyn på den elastisk bøyelige skjøten (16), hvilket organ omfatter ei hette (52) ved den øvre kanten av den tredje fordypningen (44) og som har ei nedoverrettet kamflate som strekker seg oppover mot koblingens indre del.

5. Ankerkobling i samsvar med krav 3,karakterisert vedat hetta (52) ved den øvre kanten av den tredje fordypningen (44) oppviser ei nedoverrettet flate som strekker oppover mot koblingens indre del, for ved kamvirkning å føre klinkene (36) innover under oppovergående bevegelse av klinkene (36) med hensyn på den elastisk bøyelige skjøten (16).

6. Ankerkobling i samsvar med krav 1,karakterisert vedat den omfatter organ som er innrettet til å begrense utoverrettet bevegelse av klinkene (36) på et sted like forbi det som kreves for inngrep i den første fordypningen (26), idet det faste elementet (22) har en stopper (61) med hensyn på klinkeholderen (40) på et sted litt under nevnte nedre stilling, hvilken stopper (61) er plassert slik at klinkehakene (34) ikke er bragt helt ut av inngrep med den første fordypningen (26) når klinke-holderen (40) kommer til anlegg mot stopperen (61).

7. Ankerkobling i samsvar med kravene 1-6, k a r a k terisert ved at det faste elementet (22) har ei utvendig lagerflate (64) på et lavtliggende nivå og beregnet på å samvirke med fundamentholderen (12), idet klinkene (36) er svingbart forbundet med klinkeholderen (40) innenfor nevnte lagetflate (64), hvilket faste element (22) oppviset en massiv ting i nærheten av den første fordypningen (26) og er utformet med spor (66) for passasje av klinkene (36) på et nivå mellom den første fordypningen (26) og lagerflata (64).