NO773369L - Fremgangsmaate til aa noeytralisere uregelmessige svingningsfenomener paa soeyler neddykket i fluider i bevegelse samt innretning til utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til å nøytralisere uregelmessige svingnings-fenomener på søyler neddykket i fluider i bevegelse samt innretning til utførelse av fremgangsmåten.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til å nøytralisere uregelmessige svingingsfenomener på søyler neddykket i fluider i bevegelse, og mer spesielt svigningsfenomener forårsaket av krefter som frembringes av virvler, fra det tidspunkt da de innledes.

Visse marine konstruksjoner består i det minste delvis av søyler med sylindrisk eller konisk sjakt og er utsatt for kontinuerlig øverskiftende av strømmer. Rene konstinuerlige strømmer påtref-fer man i alminnelighet i dypet, mens strømmer med skiftende retning forårsakes av sjøgang. Etter å ha truffet overflaten av hinderet danner disse strømmer, når de beveger seg bort fra dette, virvler som gir en plutselig endring i strømningshastigheten rundt hinderet. Dette fører til at der utveksles en kraft som virker på hinderet vinkelrett til fluidets forskyvningsretning.

Ved lavt reynoldstall (fra 30 til 200) blir der frembragt en skiftende virveldannelse på den ene og den annen side av hinderet. Dette fenomen, som har vært studert av Bernard og Karman, fører til at der oppstår forholdsvis store krefter med skiftende retning loddrett på strømmens hovedretning. Disse krefter kan gi opphav til svingninger av den såkalte "reias jaksjons-^type hvor en endelig energi-mengde i hver periode blir innført i det svingende system som består av søylen eller søylene og en plattform som de bærer. Disse oscillerende påkjenninger utgjør en mektig kilde til utmatting av konstruksjonene, og i tilfellet av konstruksjoner til utnyttelse av oljeforekomster føles de på plattformnivå som støt eller vibrasjoner som skaper et forstyrrende miljø for folk og meteriell.

Innretninger til beskyttelse mot sjøgang er kjent fra fransk patenskrift 2,168,631, men hensikten med disse innretninger var å begrense returen av energi til sjøsiden ved å spre energien av

fluidet mens det stiger, og på det tidspunkt da det slår mot hinderet. Med sikte på dette ble den side av hinderet som vender mot

bølgene, utrustet med utstikkende diskontinuerlige organer som rager ut forbi grénseskiktet av vannet under vertikal bevegelse.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte som er bestemt til å eliminere svingebevegelser frembragt i en konstruksjon som innbefatter søylen neddykket et fluidum i bevegelse. Da svingningene skyldes krefter som skapes på det innledende stadium av virvler, og mer spesielt på det tidspunkt da der frembringes virvler med skiftende retning, går fremgangsmåten ut på å hindre virvlene i å vedlikeholde bestemte akser og frembringes i regelmessig kronolo-gisk syklus, for at den frigjorte energi ikke skal kunne frembringe krefter med bestemt retningsvirkning.

Fremgangsmåten til å nøytralisere uregelmessige svingnings-fenbmener- på søyler neddykket i fluider i bevegelse, består ifølge oppfinnelsen i å utforme en eller flere ribber på søylen.

Ribbene kan utformes og anvendes på forskjellige måter, særlig som følger: - de anordnes i søylens akseretning og tar enten form av et sammenhengende påstøp eller av suksessive over hverandre anbragte kranser hvor ribbene i en krans er forskutt i forhold til dem i en tilgren-sende krans, - de anordnes i skrulinjeform og tar form av et sammenhengende påstøp eller en rekke overhverandre liggende kranser hvor ribbene i en krans er forskutt i forhold til dem i en tilstøtende krans.

En innretnina til utførelse av fremgangsmåten består i en cjlideforskalliria som har innvendige spor i ytterflaten, anordnet svarende til den ønskede skråning av ribbene på søylens overflate, samtidig som der finnes anordninger til å stenge visse av de innvendige spor.

Den følgende beskrivelse med tilhørende tegning, som anføres eksempelvis, anskueliggjør hvorledes oppfinnelsen kan bringes til ut-førelse. Fig. 1 viser en utførelsesform hvor sammenhengende ribber strekker seg i søylens akseretning.

Fig. la viser horisontalt tverrsnitt til fig. 1.

Fig. 2 viser en annen utførelsesform for oppfinnelsen, hvor de kontinuerlig ribber er anordnet i skruelinjeform.

Fig. 2a viser horisontalt tverrsnintt til fig. 2.

Fig. 3 viser en utførelsesform i likhet med den på fig. 1, men med ribbene avbrutt og anordnet i kranser.

Fig. 3a viser horisontalt tverrsnitt til fig. 3.

Fig. 4 viser en utførelsesform i likhet med den på fig. 2,

med skruelinjene avbrutt og ribbene anordnet i enbyrdes like kranser.

Fig. 4a viser horisontalt tverrsnitt til fig. 4.

Den fremgangsmåte som oppfinnelsen går ut på, og som er bestemt til å forhindre dannelsen av virvler med skiftende retning rundt en neddykket konstruksjon, består i å utforme opphøyede partier av tilstrekkelig høyde for formålét på konstruksjonens overflate. Disse opphøyede partier vil få form av ribber som er rettet parallelt med konstruksjonens akse eller på skrå i forhold til denne. Fig. 1 viser en anordning ifølge oppfinnelsen. Kontinuerlige ribber er utformet på overflaten av en betongsøyle og strekker seg i dennes aksiale retning over hele eller en del av søylens høyde. Figuren viser en regelmessig fordeling av ribbene rundt søylens omkrets, men i og for seg kan der tenkes en hvilken som helst fordeling. Fig. la viser tverrsnittet av en slik søyle. Det vil bemerkes at ribbenes radiale høyde over søylens overflate ikke er særlig stor. F.eks. kan opphøyede partier med en høyde 0.50m til lm være tilstrekkelig for søyler med diameter 6 til 15m. I så fall er høyden av det opphøydede parti omtrent lik søylens véggtrykkelse. For å oppnå maksimal effekt bør ribbene ha et tverrsnitt som oppviser en utspringende del med relativt skarp profil. Fig. 3 viser en utførelsesform som er beslektet med den på fig. 1, men hvor ribbene er avbrutt og anordnet i kranser. Ribbene i en krans er forskutt i forhold til dem i den tilstøtende krans. Da det som nevnt i forbindelse med utførelsesformen på fig. 1 er mulig å fordele ribbene uregelmessig rundt omkretsen, kan det hende at en ribbe i en krans kommer på linje med en ribbe i en tilstø-tende krans. Kransene kan ha forskjellig høyde seg imellom. Fig.

3a viser et eksempel på et horisontalt snitt av søylen på fig. 3.

Fig. 2 viser en utførelsesform hvor ribbene strekker seg skruelinjeformig rundt søylen. For å få et tilstrekkelig antall ribber over en rimelig høyde er de anordnet i et visst antall paral-leltløpende skruelinjer. Fig. 2a viser horisontaltsnitt til en slik anordning, hvor skruevindingene er anordnet i ujevne avstander.

Utførelsesformen på fig. 4 er beslektet med den på fig. 2. Ribbene danner kranser som kan bære forskutt en vilkårlig vinkel i forhold til hverandre og akn variere fra krans til krans. Fig. 4a viser tverrsnitt av en søyle forsynt med slike ribber.

Sluttelig kan ribbene i to nabokranser, ifølge et eksempel som ikke er vist, men som man lett kan forestille seg, ha forskjellige retninger og kontinuerlig eller avbrutt forløp og f.eks. gå over fra en retning parålléltmed søylens akse til en retning på skrå i forhold til aksen, eller omvendt.

En innretning til utførelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen innbefatter ved en fremstillingsmåte som mer spesielt egner seg for bygning av marine konstruksjoner i armert betong eller forspente konstruksjoner, en glideforskalling som har innvendige spor på sin yttervegg, og hvor sporene er rettet svarende til den ønskede stigning av ribbene på søylens overflate / samtidig som der finnes anordninger til å avstenge visse av de innvendige spor.

Søylen eller søylene som skal bære plattformen hvor de tek-niske installasjoner skal anbringes, har diametre som kan variere fra 6 til 15m. Disse søyler er undertiden forbundet med koniskeelementer for å danne avsmalnende systemer. I alminnelighet blir de bygget ved hjelp av glideforskalling. En slik forskalling, som oftest lages i tre og med en høyde av flere meter, flyttes oppover ved hjelp av et visst antall jekker etter hvert som betongen avbinder og antar den forlangte konsistens. Glideforkallingen ledsages av en arbeids-plattform som i alminnelighet befinner seg innenfor konstruksjonen. På fig. 3 er en slik forskalling skjematisk anntydet ved 1. Forskallingens yttervegg 2 har innvendige spor 3. I det viste eksempel er disse spor parallellémed søylens akse og ved vertikal forskyvning av forskallingenf ås ribber 4. Blir forskallingen ikke underkastet noen dreining om sin akse, fås en konfigurasjon av ribber i likhet med den på fig. 1. Forskallingens yttervegg 2 har et større antall spor i j.innerflaten enn og som hva som er absolutt nødvendig for å oppnå den ønskede effekt, og visse av spolene blir avstengt med i for seg kjente midler, f.eks. bestående av bevegelige veggelementer. Etter dannelsen av kranser av ribber blir en-del av disse elementer, til tross for forskyvningen av forskallingen, holdt på plass, mens en annen del av elementene plasseres foran de åpne spor for sukses-sivt å tette dem etter forskyvningen av forskallingen.

Det vil forstås at der hvis der kjøres diskontinuerlig, dvs. for å lage søylen med konvensjonell forskalling som kan fjernes i vertikalretningen, er nok å dreie forskallingen en viss vinkel om dens akse for å f å forskutte kranser. Imidlertid er det ikke mulig å oppnå en uregelmessig fordeling av ribbene med en forskalling som har et bestemt antall spor som alle benyttes ved dannelse av en krans.

I utførelsesformene på fig. 2 og 4 er forskallingen av samme slag som beskrevet foran, men med skrånende spor, og der vil bli foretatt en kontinuerlig dreining av glideforskallingen. For å be-virke denne rotasjon vil man plassere jekkene og stengene som bærer forskallingen, med den fornødne helning.

Sporene vil i. tilfellet av forskallinger med liten høyde for-trinnsvis bli utført i form av skrånende, rettlinjede seksjoner. Ribbene med skruelinjeformet forløp allerede dannet i den herdede betong, vil tjene som føring for forskallingen under dreiningen av denne. Samme slags midler som i det foregående eksempel til å gjøre, det mulig å 'avstenge de spor som ikke benyttes, vil også bli an-vendt i utførelsesformen på fig. 4.

Diskontinuerlig kjøring under anvendelse av konvensjonell forskalling som kan forskyves stykke for stykke i høyden, vil gi samme resultat ved vinkelforskyvning av den ene forskalling i forhold til den annen.

Ved en annen metode vil det være mulig med forskalling som kan forskyves stykkevis i høyden, å utforme søylens overflate med kranser som oppviser endringer i ribbenes retning fra krans til krans, samtidig som ribbene kan være kontinuerlige eller avbrutt.

Ifølge en foretrukken utførelsesform har ribbene trapes profil med trapesets langeparallellside ved overflaten av søylen, mens den korte parallellside forbinder skråsidene, som danner en relativt spiss vinkel med hverandre. Der kan også tenkes andre profiler, f.eks. trekantede eller rektangulære.

De beskrevne eksempeler referer seg til betongsøyler, men oppfinnelsen er ikke begrenset til denne form for produksjon, og det er mulig å treffe lignende anordninger f.eks. ved metalliske konstruksjoner, hvor man da vil feste ribber i form av egnede profiler.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til å nøytralisere uregelmessige svigningsfenomener på søyler neddykket i fluider i bevegelse, bestående i å an-ordne ribber på søylenes overflate, karakterisert ved at ribbene er fordelt over søylenes omkrets.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at ribbene danner suksessive kranser hvor ribbene i en krans er forskutt i forhold til ribbene i den tilstøtende krans.

3. Fremgangsmåte sonw-angitt i krav 1 eller 2, karakte-sert ved at ribbene er anordnet i skruelinjeform i form av påstø <p> .

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at ribbene er anordnet i skruelinjeform i form av suksessive kranser, idet ribbene i en krans er forskutt i forhold til ribbene i den tilstøtende krans.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at ribbene er anordnet i kranser og i hver krans er innbyrdes paraOJ.«JHLe, men ribbene i tilstøtende kranser har forskjellig helning i forhold til søylens akse.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert véd at ribbene består av profiler festet til søylene.

7. Innretning til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i et av kravene etter 1 til 5, og særlig egnet for konstruksjoner i armert betong eller i forspent utførelse under anvendelse av forskalling, karakterisert ved at forskallingen på sin yttervegg har innvendige spor som er rettet motsvarende den ønskede å..! helning av ribbene på søylens overflate og oppviser anordninger til avstenge visse av de innvendige spor, bestående av elementer av en bevegelig vegg egnet til å plasseres foran disse spor.

8. Innretning som angitt i krav 7, karakterisert ved at forskallingen er glideforskalling.

9. Innretning som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at sporene har trapesformet profil.