NO780975L

NO780975L - ANCHORING DEVICE.

Info

Publication number: NO780975L
Application number: NO780975A
Authority: NO
Inventors: Andre Capdeboscq; Claude Lecomte
Original assignee: Elf Aquitaine
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-09-19
Also published as: GB1562075A; IE46345B1; FR2383825A1; ES467960A1; BR7801662A; FR2383825B1; CA1074583A; IE780506L

Description

Forankringsanordning.Anchoring device.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forankringsanordning beregnet for plassering på sjøbunnen, hvilken forankringsanordning er av en type som gir en høy grad av pålitelighet og meget The present invention relates to an anchoring device intended for placement on the seabed, which anchoring device is of a type that provides a high degree of reliability and very

lett vedlikehold, og som kan finne bredere anvendelse enn eksisterende anordninger benyttet for flytende eller delvis neddykkbart utstyr for boring og produksjon i forbindelse med undervannshydrokarbonforekomster. easy maintenance, and which may find wider application than existing devices used for floating or partially submersible equipment for drilling and production in connection with underwater hydrocarbon deposits.

Forankringskabler festes vanligvis til hodene av pæler som drives ned i sjøbunnen. Når et slikt system benyttes, er det upraktisk å feste mer enn en kabel pr. pæle, og det er vanskelig å. komme til festesystemet både når det gjelder å kontrollere det og erstatte visse deler som kan slites ut på grunn av bevegelser. Når enden av forankringskabelen er festet til toppen av den respektive pæle, vil i tillegg brå bevegelser overføres til pælen, noe som sammen med strekkrefter parallelt med sjøbunnen kan velte pælen og trekke den. ut. Foreliggende oppfinnelse overvinner disse ulemper ved å ad-skille forankringsfunksjonen som utføres i det minste av en pæle,, og kabelfestefunksjonen som utføres av anordninger festet til en plate. Anchoring cables are usually attached to the heads of piles driven into the seabed. When such a system is used, it is impractical to attach more than one cable per pile, and it is difficult to get to the fastening system both in terms of checking it and replacing certain parts that may wear out due to movement. When the end of the anchoring cable is attached to the top of the respective pile, sudden movements will also be transferred to the pile, which, together with tensile forces parallel to the seabed, can topple the pile and pull it. out. The present invention overcomes these disadvantages by separating the anchoring function, which is performed at least by a pole, and the cable attachment function, which is performed by devices attached to a plate.

Denne nye forankringsanordning med positiv oppdrift omfatterThis new anchoring device with positive buoyancy includes

en forankringsplate hvis hoveddimensjoner, spesielt dens lengde og bredde eller diameter, er større enn dens tykkelse, hvilken plate er forsynt med midler for forbindelse og frigjøring av enden av i det minste en forankringskabel, idet platen er forsynt med i det minste ett sylindrisk hull, og omfatter et antall sylindriske pæler lik antall hull anordnet i platen, an anchor plate whose main dimensions, in particular its length and width or diameter, are greater than its thickness, which plate is provided with means for connecting and releasing the end of at least one anchor cable, the plate being provided with at least one cylindrical hole, and includes a number of cylindrical piles equal to the number of holes arranged in the plate,

idet tverrsnittet av .hver sylindrisk pæle er litt mindre enn in that the cross-section of .each cylindrical pile is slightly less than

.tverrsnittet av tilsvarende hull i platen, idet den nedre ende .the cross-section of the corresponding hole in the plate, being the lower end

av hver pæle har egnet form for inntrengning i sjøbunnen og idet øvre ende av hver pæle er forsynt med en utragende kant som er større enn tverrsnittet av tilsvarende hull i platen, hvilken plate videre omfatter egnede midler for anordning av pæler i hullene i forankringsplaten. of each pile has a suitable shape for penetration into the seabed and as the upper end of each pile is provided with a projecting edge that is larger than the cross-section of the corresponding hole in the plate, which plate further comprises suitable means for arranging piles in the holes in the anchoring plate.

Når det.er hensiktsmessig å installere forankringsplaten samtidig med de tilsvarende pæler, festes fremspringende kanter med ytterdimensjoner større enn innerdimensjonene av de sylindriske hull i platene til omkretsen av pælene nær deres nedre ende. When it is convenient to install the anchor plate simultaneously with the corresponding piles, projecting edges with outer dimensions larger than the inner dimensions of the cylindrical holes in the plates are attached to the circumference of the piles near their lower end.

I visse utførelser av oppfinnelsen inneholder hvert sylindrisk hull i forankringsplaten en rørformet foring hvis indre tverrsnitt er større enn det ytre tverrsnitt av tilsvarende pæle. In certain embodiments of the invention, each cylindrical hole in the anchoring plate contains a tubular liner whose internal cross-section is larger than the external cross-section of the corresponding pile.

I slike utførelser omfatter den rørformede foring vanligvis et system for tetning av det ringformede rom mellom foringen og tilsvarende pæle, samt midler for fylling av rommet med et herdende fluidum. In such embodiments, the tubular liner usually comprises a system for sealing the annular space between the liner and corresponding pile, as well as means for filling the space with a hardening fluid.

Oppfinnelsen skal beskrives i det følgende i større detalj under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på tegningen. The invention will be described below in greater detail with reference to the design examples shown in the drawing.

Fig. 1 er et oppriss av en anordning omfattende en enkelt pæle som kan fjernes fra platen; Fig. 1 is an elevation of a device comprising a single post which can be removed from the slab;

fig. 2 er et grunnriss av en anordning omfattende en enkelt pæle som kan fjernes fra platen; fig. 2 is a plan view of a device comprising a single post which can be removed from the slab;

fig. 3 er et oppriss av en anordning omfattende en enkelt pæle som ikke kan fjernes fra platen; fig. 3 is a plan view of a device comprising a single post which cannot be removed from the slab;

fig. 4 er et grunnriss av en anordning med en enkelt pæle som ikke kan fjernes fra platen; fig. 4 is a plan view of a device with a single pile that cannot be removed from the slab;

fig. 5 er et oppriss av en forankringsplate for tre kjetting-kabler og en aksial pæle; fig. 5 is an elevational view of an anchor plate for three chain cables and an axial pile;

fig. 6 er et grunnriss av en forankringsplate for tre kjetting- fig. 6 is a plan view of an anchoring plate for three chain-

kabler og en aksial pæle. cables and an axial pile.

Fig. 1 er et oppriss av en forankringsanordning med en enkelt aksial pæle, mens fig. 2 er et grunnriss av samme anordning, nærmere bestemt et snitt langs plan A på fig. 1. En forankringsplate 2 forsynt med en åpning 3 av sylindrisk omkretsfasong, hviler på sjøbunnen 1. Platen 2 og åpningen 3 har en felles symmetriakse ZZ'. Åpningen 3 inneholder en rørformet foring 4 hvis indre dimensjoner er litt større enn ytterdimensjonene av en sylindrisk pæle 5 som glir inne i foringen og trenger ned Fig. 1 is an elevation of an anchoring device with a single axial pile, while Fig. 2 is a plan of the same device, more specifically a section along plane A in fig. 1. An anchor plate 2 provided with an opening 3 of cylindrical circumferential shape, rests on the seabed 1. The plate 2 and the opening 3 have a common axis of symmetry ZZ'. The opening 3 contains a tubular liner 4 whose inner dimensions are slightly larger than the outer dimensions of a cylindrical stake 5 which slides inside the liner and penetrates

i sjøbunnen i. Lengden av foringen 4 er i det minste lik største tverrdimensjon av pælen 5, med andre ord, i det minste lik ytterdiameteren av nevnte pæle når denne er sylindrisk, in the seabed i. The length of the liner 4 is at least equal to the largest transverse dimension of the pile 5, in other words, at least equal to the outer diameter of said pile when this is cylindrical,

noe som vanligvis er tilfelle. I dette utførelseseksempel har foringen 4 en lengde som er større enn tykkelsen av forankringsplaten 2, og deri holdes fast mot platen ved hjelp av braketter which is usually the case. In this design example, the liner 4 has a length that is greater than the thickness of the anchoring plate 2, and is held firmly against the plate by means of brackets

6 laget av tykt platemateriale.6 made of thick plate material.

Forankringsplaten 2 kan være laget av stål eller betong, eller være bygget opp av selvbærende geiler. The anchoring plate 2 can be made of steel or concrete, or be made up of self-supporting beams.

Indre styreplater 9 bestående av flate vertikale lektere sveiset til innerflaten av foringen 4 begrenser klaringen mellom foringen og den ytre omkrets av pælen 5 samtidig med at de gir nok rom for injisering av sement 10 for å sikre en stiv forbindelse. Tetningsanordninger og innløp for injeksjon av sement mellom foringen og pælen er anordnet på konvensjonell måte og er ikke vist på figurene. Inner guide plates 9 consisting of flat vertical barges welded to the inner surface of the liner 4 limit the clearance between the liner and the outer circumference of the pile 5 while providing enough room for injection of cement 10 to ensure a rigid connection. Sealing devices and inlets for injection of cement between the liner and the pile are arranged in a conventional manner and are not shown in the figures.

Den øvre ende av pælen 5 omfatter en sirkulær kant 11 hvis ytterdimensjoner er større enn innerdimensjonene av foringen 4. Den indre overflate av denne sirkulære kant 11 danner et fremspring som understøtter pælen 5 mot overkanten av foringen 4. The upper end of the pile 5 comprises a circular edge 11 whose outer dimensions are larger than the inner dimensions of the lining 4. The inner surface of this circular edge 11 forms a projection which supports the pile 5 against the upper edge of the lining 4.

I tilfeller hvor stiv forbindelse mellom pælen og platen ikke anses for nødvendig, reduseres rommet mellom foringen 4 og pælen 5 til et minimum på noen få cm, og det tas ingen for-holdsregler for injeksjon av sement. Pælen drives ganske enkelt ned i sjøbunnen ved boring eller vibrasjonsdriving inntil dens øvre kant kommer til anlegg mot den øvre kant av den rørformede foring eller mot forankringsplaten. In cases where a rigid connection between the pile and the plate is not considered necessary, the space between the liner 4 and the pile 5 is reduced to a minimum of a few cm, and no precautions are taken for injection of cement. The pile is simply driven into the seabed by drilling or vibration driving until its upper edge comes into contact with the upper edge of the tubular casing or against the anchor plate.

Forankringsplaten er enten laget utelukkende av metall- ellerThe anchoring plate is either made exclusively of metal or

av et metallhus fylt med betong. Den omfatter to plane flater, nemlig en nedre flate 2a som hviler mot sjøbunnen, og en øvre flate 2b, til hvilken er festet i det minste en forbindelses-anordning 7 for i det minste en forankringskabel 8, og i det minste to styresøyler 12 og 13 av kjent type for posisjonering av pælen 5 etter at platen er blitt plassert på sjøbunnen 1. Disse styresøyler er anordnet symmetrisk i forhold til senter-linjen ZZ<1>og er innskutt mellom punkter anordnet for forbindelsesanordninger så som 7. of a metal house filled with concrete. It comprises two flat surfaces, namely a lower surface 2a which rests against the seabed, and an upper surface 2b, to which is attached at least one connection device 7 for at least one anchoring cable 8, and at least two steering columns 12 and 13 of a known type for positioning the pile 5 after the plate has been placed on the seabed 1. These guide columns are arranged symmetrically in relation to the center line ZZ<1> and are inserted between points arranged for connecting devices such as 7.

Forbindelsesanordningen 7 vist på fig. 1 og 2 er beskrevet i større detalj nedenfor i forbindelse med fig. 5 og 6. The connection device 7 shown in fig. 1 and 2 are described in greater detail below in connection with fig. 5 and 6.

Pælen 5 kan senkes samtidig med at den styres inntil denThe pile 5 can be lowered at the same time as it is steered close to it

kommer i nivå med styresøylene 12 og 13, ved hjelp av bøyerep 14.og 15 som forbinder toppen av disse styresøylene med bøyer på overflaten. comes level with the guide columns 12 and 13, by means of buoy ropes 14 and 15 which connect the top of these guide columns with buoys on the surface.

Pælen 5 kan også styres inntil den kommer i nivå med disse søyler ved hjelp av en ultrasonisk posisjoneringsanordning som benytter reflektorer på bestemte steder på hver side av platen, Slikt utstyr er ikke vist på figurene. The pole 5 can also be controlled until it comes level with these columns by means of an ultrasonic positioning device which uses reflectors at certain places on each side of the plate. Such equipment is not shown in the figures.

Fig. 3 og 4 illustrerer skjematisk en forankringsanordning med en enkelt aksial pæle konstruert for å senkes i stilling sammen med forankringsplaten. Fig. 3 and 4 schematically illustrate an anchoring device with a single axial pile designed to be lowered into position together with the anchoring plate.

Platen 2, den rørformede foring 4, forbindelsesanordningen 7The plate 2, the tubular liner 4, the connecting device 7

for kjettingkabelen 8 og pælen 5 glir inne i foringen 4 som vist på fig. 3 og 4. Den øvre ende av pælen 5 omfatter en sirkulær kant 11 hvis ytterdimensjoner er større enn de indre dimensjoner av foringen 4. Den nedre flate av denne kant 11 danner et fremspring som passer sammen med øverkanten av foringen 4 når pælen er blitt drevet ned i sjøbunnen. for the chain cable 8 and the pole 5 slide inside the liner 4 as shown in fig. 3 and 4. The upper end of the pile 5 comprises a circular edge 11 whose outer dimensions are greater than the inner dimensions of the liner 4. The lower surface of this edge 11 forms a projection which fits together with the upper edge of the liner 4 when the pile has been driven down into the seabed.

Den nedre ende av pælen 5 omfatter en sirkulær kant 16 hvis ytterdimensjoner er større enn innerdimensjonene av den rør- formede foring 4. Den øvre flate på denne•kant 16 danner et fremspring som forankringsplaten 2 hviler mot når anordningen senkes ned mot sjøbunnen. The lower end of the pile 5 comprises a circular edge 16 whose outer dimensions are larger than the inner dimensions of the tubular liner 4. The upper surface of this edge 16 forms a projection against which the anchoring plate 2 rests when the device is lowered towards the seabed.

Posisjonen av platen12 under nedsenkning er angitt med strek-prikket linje som 2' på fig. 3. The position of the plate 12 during immersion is indicated by a dash-dotted line as 2' in fig. 3.

Fig. 2 og 4 viser skjematisk et område 17 beregnet for anbringelse av et bemannet undervannsfartøy eller et robåtfartøy som er radiostyrt fra overflaten. Slike fartøyer benyttes for forbindelse eller frigjøring av forankringskabelen 8 eller for utførelse av andre operasjoner. Fig. 2 and 4 schematically show an area 17 intended for placement of a manned underwater vessel or a rowing vessel which is radio-controlled from the surface. Such vessels are used for connecting or releasing the anchoring cable 8 or for carrying out other operations.

Generelt sett består forankringsplaten av en tykk metallplate eller av et sett plater forbundet ved hjelp av egnede midler, f.eks. gjennomgående bolter. Den kan også bestå av en metall-kappe fylt med betong. Generally speaking, the anchoring plate consists of a thick metal plate or of a set of plates connected by suitable means, e.g. through bolts. It can also consist of a metal casing filled with concrete.

Fig. 5 og 6 viser en forankringsplate forsynt med tre forankringskabler og en aksial pæle i hhv. oppriss og grunnriss. Fig. 5 and 6 show an anchoring plate provided with three anchoring cables and an axial pile in each elevation and floor plan.

En rørformet foring 4 er festet til en plate 2 og strekker seg gjennom denne. Foringen 4 og platen-2 har en felles symmetri-aksé ZZ<1>. En sylindrisk pæle 5 er glidbart montert i foringen. A tubular liner 4 is attached to a plate 2 and extends through it. The liner 4 and the plate-2 have a common axis of symmetry ZZ<1>. A cylindrical pile 5 is slidably mounted in the liner.

Forankringsplaten 2 omfatter også tre forbindelsesanordningerThe anchoring plate 2 also includes three connection devices

7 anordnet symmetrisk om symmetriaksen ZZ' for forankringskabler 8, såvel som underordnede forankringsanordninger 26 7 arranged symmetrically about the axis of symmetry ZZ' for anchoring cables 8, as well as subordinate anchoring devices 26

for en nødkabel (ikke vist her) og 27 for en kabel 28 som f.eks. kan bære en slange eller elektrisk kabel. for an emergency cable (not shown here) and 27 for a cable 28 such as e.g. can carry a hose or electrical cable.

En forankringsplate av den type som er vist på fig. 5 og 6 konstrueres spesielt for bruk av store rør 5 som pæledrives eller vibrasjonsdrives ned i sjøbunnen 1. An anchoring plate of the type shown in fig. 5 and 6 are specially constructed for the use of large pipes 5 which are driven by piles or vibration driven into the seabed 1.

Forankringsanordninger omfattende en forankringsplate som beskrevet i denne oppfinnelse kan konstrueres i svært varierende former for. forankring av flytende eller delvis nedsenkbart utstyr benyttet for boring eller produksjonsformål i forbindelse med undervanns oljefelter og for forbindelse av slikt utstyr, så vel som for hvilket som helst flytende utstyr benyttet for et hvilket som helst annet formål. Anchoring devices comprising an anchoring plate as described in this invention can be constructed in very varying forms for. anchoring of floating or partially submersible equipment used for drilling or production purposes in connection with underwater oil fields and for the connection of such equipment, as well as for any floating equipment used for any other purpose.

Claims

1. Anchoring device for equipment with positive buoyancy, comprising an anchoring plate whose main dimensions, in particular its length and width or diameter, are greater than its thickness, which plate is provided with means for connecting or releasing the end of at least one anchor cable, which plate has. at least one vertical cylindrical hole, which device further comprises a number of cylindrical piles equal to the number of holes arranged in the plate, the cross-section of each pile being slightly smaller than the cross-section of the corresponding hole in the plate, where the lower end of each pile has a suitable shape for penetration into the seabed and the upper end of each pile is provided with a projecting edge whose dimensions are larger than the cross-section of the corresponding hole in the plate, which device further comprises means for placing the piles in the respective holes arranged in said anchoring plate.

2. Anchoring device according to claim 1, characterized in that said means for placing the piles in said holes comprise projecting edges arranged on the circumference of the piles near their lower end, the outer dimension of said edge being greater than the inner dimensions of said cylindrical hole arranged in the anchoring plate.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that each cylindrical hole arranged in the anchoring plate contains a tubular lining whose inner cross-sectional dimensions are larger than the outer cross-sectional dimensions of the corresponding cylindrical pile.

4. Device according to claim 3, characterized in that the tubular liner comprises a system for sealing the annular space that is formed between the liner and the .. corresponding pile, as well as means to fill this space with a hardening fluid.