NO820194L

NO820194L - SUPPORT CONSTRUCTION FOR ESTABLISHING A FRENCH MATERIAL SALE

Info

Publication number: NO820194L
Application number: NO820194A
Authority: NO
Inventors: Klas Heyman
Original assignee: Klas Heyman
Priority date: 1981-01-26
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1982-07-27
Also published as: SE440804B; GB2123463B; SE8100443L; CA1193457A; GB2123463A; FR2530699A1; DE3227361A1; FR2530699B1

Description

Støttekonstruksjon for oppstilling på en såle av friksjonsmateriale Support structure for installation on a sole made of friction material

Fundamentering ved undervannsarbeider faller i alminnelighet komplisert og kostbart. Skal man stille opp en støttekonstruksjon på bunnen i en havn, en sjø, i havet eller et vassdrag hvor der ikke behøves peling, legger man vanligvis først ut en såle av grus eller makadam som må planes ut så nøye at den blir helt jevn og horisontal. Dette er et vanskelig arbeide i betraktning av de ofte betydelige vanndyp og den dårlige eller til og med manglende sikt. Foundations for underwater works are generally complicated and expensive. If you are to set up a support structure on the bottom of a harbour, a sea, the sea or a watercourse where piling is not required, you usually first lay out a base of gravel or macadam which must be leveled so carefully that it is completely level and horizontal . This is a difficult job considering the often significant water depths and the poor or even no visibility.

Makadam har en bestemt rasvinkel som varierer noe, avhengig av stykkstørrelse (fraksjon), form og bergart. Macadam has a certain slope angle which varies somewhat, depending on the piece size (fraction), shape and rock type.

Belaster man makadamhaugen i begrenset grad, f.eks. medYou load the macadam pile to a limited extent, e.g. with

5 tonn/m 2, forblir den naturlige dossering som bestemmes ved rasvinkelen, intakt, og makadammen blir ubetydelig komprimert. Tømmer man makadam ut på et horisontalt underlag gjennom et 5 tonnes/m 2 , the natural dosage determined by the slope angle remains intact, and the macadam is slightly compacted. If you empty macadam onto a horizontal surface through a

rør, fås en kjegleformet haug med rund grunnflate og skråning med jevn mantelkontur. Dette gjelder i prinsippet selv om bunnen er ujevn og skråner i begrenset grad. tube, a cone-shaped pile with a round base surface and a slope with an even mantle contour is obtained. This applies in principle even if the bottom is uneven and slopes to a limited extent.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelsen er å lette oppbygningen av slike såler av friksjonsmateriale nøyaktig i ønskede stillinger og å utnytte dem som fundament for støtte-konstruks joner . The purpose of the present invention is to facilitate the construction of such soles of friction material precisely in desired positions and to utilize them as a foundation for support constructions.

Oppfinnelsen går ut på en støttekonstruksjon som kan stilles opp på et passende friksjonsmateriale, f.eks. makadam, The invention concerns a support structure that can be set up on a suitable friction material, e.g. macadam,

og er spesielt skikket for undervannsarbeider. Den utgjøres av en hul, stiv søyle som nedentil går over i en likeledes stiv konstruksjon som har form av en omvendt trakt og har en grunnflate som er betydelig større enn søylens tverrsnittsflate, and is particularly suitable for underwater work. It is made up of a hollow, rigid column which at the bottom merges into an equally rigid construction which has the shape of an inverted funnel and has a base surface which is considerably larger than the cross-sectional surface of the column,

samt hvor elevasjonsvinkelen er noe større enn den naturlige rasvinkel for den benyttede materialfraksjon. Materialet fylles inn gjennom den hule søyle, slik at det helt ut fyller trakten og" står et stykke opp i røret. Traktens mantelflate er således fullstendig understøttet av makadammen, som overfører belastningen fra støttekonstruksjonen til bunnen. as well as where the elevation angle is somewhat greater than the natural slope angle for the material fraction used. The material is filled in through the hollow column, so that it completely fills the funnel and "stands a little way up in the pipe. The mantle surface of the funnel is thus completely supported by the macadam, which transfers the load from the support structure to the bottom.

For å øke presisjonen på makadamkjeglen kan søylens rørTo increase the precision of the macadam cone, the column can be piped

om nødvendig forsynes med en rund innsnevring med sentral gjennomløpspassasje like ovenfor overgangen til trakten. Videre if necessary, provide a round narrowing with a central through passage just above the transition to the funnel. Further

kan traktkonstruksjonen ved underkanten forsynes med et vertikalt "skjørt" som eventuelt har tannet kant, og som trenger ned i bunnen dersom denne er myk, samt hindrer unødig spredning av makadammen utenfor trakten. Dessuten er "skjørtet" av verdi når der er fare for erosjon. Støttekonstruksjonen er ennvidere forsynt med organer til å fiksere søylens stilling under montering. the funnel construction at the lower edge can be provided with a vertical "skirt" which may have a serrated edge, and which penetrates into the bottom if this is soft, and prevents unnecessary spreading of the macadam outside the funnel. Moreover, the "skirt" is of value when there is a risk of erosion. The support structure is further provided with means to fix the column's position during assembly.

Søylen behøver ikke nødvendigvis å ha form av et sirkel-rundt rør, men kan ha kvadratisk eller annen tverrsnittsform. Heller ikke behøver traktkonstruksjonen å være sirkelrund, men kan ha annen form, f.eks. som polygonal pyramide. The column does not necessarily have to be in the shape of a circle-round tube, but can have a square or other cross-sectional shape. Nor does the funnel construction have to be circular, but can have a different shape, e.g. like polygonal pyramid.

Konstruksjonen egner seg særlig godt f.eks. for kai- og bryggekonstruksjoner samt arbeidsplattformer og ramper. Den kan også komme til anvendelse bl.a. for visse brokonstruksjoner og offshore-anlegg. The construction is particularly suitable for e.g. for quay and wharf constructions as well as work platforms and ramps. It can also be used i.a. for certain bridge structures and offshore facilities.

Oppfinnelsen vil i den følgende bli belyst under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk en støttekonstruksjon av konvensjonell art anvendt ved undervannsarbeide. Fig. 2 er et grunnriss av foten av støttekonstruksjonen på fig. 1. Fig. 3 viser aksialsnitt av en støttekonstruksjon under oppføring. Fig. 4 er et grunnriss av foten hos støttekonstruksjonen på fig. 3, og The invention will be explained below with reference to the drawing. Fig. 1 schematically shows a support structure of a conventional type used in underwater work. Fig. 2 is a plan view of the base of the support structure in fig. 1. Fig. 3 shows an axial section of a support structure during construction. Fig. 4 is a plan view of the foot of the support structure in fig. 3, and

fig. 5-8 viser forskjellige stadier av oppføringen avfig. 5-8 show different stages of the entry of

en brygge eller kaiplattform under anvendelse av støtteben i samsvar med oppfinnelsen. a pier or quay platform using outriggers in accordance with the invention.

På fig. 1 og 3 betegner 10 havbunnen og 11 vannflaten.In fig. 1 and 3 denote 10 the seabed and 11 the water surface.

En støttekonstruksjon 12 av konvensjonell utførelse og av den art som vist på fig. 1, forutsetter at man på havbunnen har lagt ut en såle 13 av grus eller makadam som må være plan og helst horisontal. Støttekonstruksjonens form kan selvsagt variere avhengig av vanndyp og påregnelig belastning, men består i prinsippet av en søyle 14 og en fotplate 15, vanligvis forsynt med avstivningsribber 16. A support structure 12 of conventional design and of the type shown in fig. 1, presupposes that a sole 13 of gravel or macadam has been laid out on the seabed, which must be level and preferably horizontal. The shape of the support structure can of course vary depending on the water depth and foreseeable load, but in principle consists of a pillar 14 and a base plate 15, usually provided with stiffening ribs 16.

Makadamsålen kan tømmes ut fra en pram og man får en eller flere ujevne hauger som planes ut, f.eks. ved at man trekker en skrape frem og tilbake over den. På grunn av vanskeligheten med å plassere sålen eksakt i forhold til tilsiktet sentrum for søylen må man dekke et areal som er vesentlig større enn fotplatens, og for å kompensere eventuelle ujevnheter i bunn-profilet og eventuelle lutninger må man regne med en ekstra mengde makadam. Vanskelighetene med utlegningen av sålen samt nøyaktig kontroll, som regel med dykker, resulterer i et kostbart fundament. The macadam sole can be emptied from a barge and you get one or more uneven piles that are leveled out, e.g. by pulling a scraper back and forth over it. Due to the difficulty of placing the sole exactly in relation to the intended center of the column, an area that is significantly larger than that of the base plate must be covered, and to compensate for any unevenness in the bottom profile and any slopes, an extra amount of macadam must be calculated. The difficulties with laying out the sole as well as precise control, usually with divers, result in an expensive foundation.

En støttekonstruksjon i samsvar med oppfinnelsen fylt med makadam er vist på fig. 3 og omfatter en rørformet søyle 20 samt en traktformet konstruksjon 21 som slutter seg til dens nedre ende, og hvis grunnflate er beregnet ut fra grunn-forholdene og ventet belastning på søylen. Man tømmer makadammen gjennom søyle og trakt direkte ned på bunnen. A support structure in accordance with the invention filled with macadam is shown in fig. 3 and comprises a tubular column 20 and a funnel-shaped construction 21 which joins its lower end, and whose base surface is calculated based on the ground conditions and expected load on the column. The macadam dam is emptied through a column and funnel directly onto the bottom.

Etter at søylen med sin trakt er fiksert i ønsket posisjon, fyller man makadammen på gjennom en oventil påsatt trakt 2 2 i slik mengde at den når et stykke opp i søylen for å kompensere for eventuelle setninger. Makadammen vibreres så den blir godt sammenpakket og homogen. Makadamsålen er nu godt sentrert og konsentrert direkte under søylen uten unødig oppfylling utenfor det tilsiktede område. After the column with its funnel is fixed in the desired position, the macadam is filled in through an overhead funnel 2 2 in such a quantity that it reaches some way up the column to compensate for any settlements. The macadam is vibrated so that it is well packed and homogeneous. The macadam sole is now well centered and concentrated directly under the pillar without unnecessary infill outside the intended area.

Velger man en makadamfraksjon som i vann har en rasvinkel på f.eks. 4 5°, konstruerer man den bærende trakt med en elevasjonsvinkel noe større enn denne rasvinkel, f.eks. 48°. Traktens grunnflate blir dimensjonert under hensyntagen til beregnet bunnbelastning. Når man fyller makadam på gjennom søylen, blir trakten fylt 100 %, og dens indre mantelflate blir liggende direkte an mot den dannede makadamkjegle. Traktkonstruksjonen blir selvavstivende når den med hele If you choose a macadam fraction which in water has a descent angle of e.g. 4 5°, the supporting funnel is constructed with an elevation angle somewhat greater than this slope angle, e.g. 48°. The base surface of the funnel is dimensioned taking into account the calculated bottom load. When macadam is added through the column, the funnel is filled 100%, and its inner mantle surface lies directly against the formed macadam cone. The funnel construction becomes self-stiffening when it is complete

sin innvendige mantelflate hviler på makadammen, og kan utføres som en enkel skallkonstruksjon. Belastningen på its inner mantle surface rests on the macadam, and can be designed as a simple shell construction. The load on

søylen blir således overført via trakten og makadammen ned til grunnflaten under makadamkjeglen. the column is thus transferred via the funnel and the macadam down to the ground surface below the macadam cone.

Siden makadammens rasvinkel er mindre enn kjeglens elevasjonsvinkel, vil det innses at makadammen fullstendig tilpasser seg traktens innerflate og bunnprofilen og fyller ut rommet mellom trakt og bunn 100 %. Since the slope angle of the macadam is smaller than the elevation angle of the cone, it will be realized that the macadam completely adapts to the inner surface of the funnel and the bottom profile and fills the space between funnel and bottom 100%.

Støttekonstruksjonen blir hensiktsmessig plassert slik at traktens rand blir stående noe ovenfor bunnen. Derved unngår man at trakten stiller seg på eventuelle oppragende objekter på bunnen,-f.eks. stener eller vrakrester som kan innebære at et visst parti av traktens senere blir utsatt for lokal belastning. En viss mengde makadam vil rase utenfor trakten, men denne vil likevel bli helt utfylt. The support structure is appropriately placed so that the edge of the funnel is slightly above the bottom. This prevents the funnel from resting on any protruding objects on the bottom, e.g. stones or wreckage which may mean that a certain part of the funnel will later be exposed to local stress. A certain amount of macadam will fall outside the funnel, but this will still be completely filled.

Ved myk og mudret bunn eller når der foreligger risiko for erosjon, kan det være hensiktsmessig å forsyne trakt-konstruks jonen 21 med et skjørt" 25 langs underkanten. Skjørtet anordnes vertikalt og blir hensiktsmessig forsynt med en tannet kant 26 som lett trenger ned i myk bunn. Det vil holde makadammen samlet under traktkonstruksjonen. In the case of soft and muddy bottoms or when there is a risk of erosion, it may be appropriate to provide the funnel construction 21 with a skirt" 25 along the lower edge. The skirt is arranged vertically and is suitably provided with a toothed edge 26 that easily penetrates into soft bottom It will keep the macadam together under the funnel construction.

Av hensyn til stor belastning og knekkfare med videre kan søylen 20 få en betraktelig diameter. For å sentrere makadamkjeglen kan man da anordne en innsnevring 23 med sentral gjennomløpspassasje i søylen like ovenfor overgangen til trakt-konstruks jonen 21. Due to the high load and risk of breakage etc., the column 20 can have a considerable diameter. In order to center the macadam cone, a narrowing 23 with a central through-passage can then be arranged in the column just above the transition to the funnel construction 21.

Den hule søyle bør i alminnelighet ved undervannsarbeider selvsagt rage opp et passende stykke over vannflaten, bl.a. for å lette påfyllingen av makadam. The hollow column should, in general, when working underwater naturally project a suitable distance above the water surface, i.a. to facilitate the filling of macadam.

Søylen behøver ikke nødvendigvis å ha form av et sirkel-rundt rør, men kan ha kvadratisk eller annen tverrsnittsform. Dessuten kan den være svakt konisk, altså vide seg ut nedover. The column does not necessarily have to be in the shape of a circle-round tube, but can have a square or other cross-sectional shape. In addition, it can be slightly conical, i.e. widening downwards.

I visse tilfeller, bl.a. for å spare makadam, kan manIn certain cases, i.a. to save macadam, one can

i trakten anordne spesielle innsatser som gjør det mulig å fordele makadammen mer mot periferien. Videre kan man fordele makadammen på et antall mindre kjegler, f.eks. plassert i en viss avstand fra midtaksen. in the funnel arrange special efforts that make it possible to distribute the macadam more towards the periphery. You can also distribute the macadam on a number of smaller cones, e.g. placed at a certain distance from the central axis.

Så snart fyllingen av trakt og rør er fullført og makadammen har fått anledning til å sette seg, kan man eventuelt injisere hele konstruksjonen med passende bindemiddel. As soon as the filling of the funnel and pipe has been completed and the macadam has had a chance to settle, the entire construction can be injected with a suitable binder.

Støttekonstruksjoner av den foreliggende art anvendes med fordel f.eks. ved provisoriske eller permanente kaier, brygger og arbeidsplattformer som bæres av et antall ben. Support structures of the present kind are used with advantage, e.g. in the case of temporary or permanent quays, wharves and working platforms supported by a number of legs.

Fig. 5-8 anskueliggjør en anvendelse av oppfinnelsen ved en ufstikkerbrygge som leilighetsvis kan legges ut i tilslutning til en kai 30. Bryggen er utført som en flytepontong 31 Fig. 5-8 illustrate an application of the invention in the case of a floating jetty which can occasionally be laid out in connection with a quay 30. The jetty is designed as a floating pontoon 31

og skal i arbeidsstilling bæres av et antall støtteben 32 av den art som er vist på fig. 3. Støttebenene er montert på passende måte i pontongen 31, som kan løftes eller senkes f.eks. med jekkmekanismer 33. and must be supported in working position by a number of support legs 32 of the type shown in fig. 3. The support legs are mounted in a suitable manner in the pontoon 31, which can be raised or lowered, e.g. with jack mechanisms 33.

Pontongen 31 er forsynt med fortøyningsanordninger 34 The pontoon 31 is provided with mooring devices 34

som i det viste tilfelle kan gli mot fendere 35 ved kaien 30which in the case shown can slide against the fenders 35 at the dock 30

og holder pontongen i avstand fra denne. Pontongen 31 blir,and keeps the pontoon at a distance from it. The pontoon 31 will be,

med støttebenene 32 løftet, flyttet til det tilsiktede sted og nøyaktig fortøyet, hvorved plasseringen av støttebenene blir nøyaktig bestemt - fig. 5. Deretter senkes støttebenene ned, eventuelt ved hjelp av spill, slik at de traktformede konstruksjoner 21 havner på bunnen, eller eventuelt slik at "skjørt" 25 trenger ned i bunnslammet - fig. 6. Bølgegang resp. tidevann i havnen influerer ikke på støttebenene, siden pontongen beveger seg fritt opp og ned langs søylene etter at jekkene er utkoblet. Makadammen påfylles de respektive støtteben fra kai eller en eller annen flytende utrustning, siden pontongen •' ikke må belastes når den flyter frilagt - with the outriggers 32 lifted, moved to the intended location and precisely moored, whereby the location of the outriggers is precisely determined - fig. 5. The support legs are then lowered, possibly with the help of play, so that the funnel-shaped constructions 21 end up on the bottom, or possibly so that the "skirt" 25 penetrates into the bottom mud - fig. 6. Waveform resp. tides in the harbor do not influence the outriggers, since the pontoon moves freely up and down along the columns after the jacks are disengaged. The macadam is filled with the respective support legs from a quay or some other floating equipment, since the pontoon •' does not have to be loaded when it floats exposed -

fig. 7. Etter at makadamkjeglene 24 under de respektive støtteben er vibrert og har satt seg, løfter man ved hjelp av jekkmekanismene 33 pontongen 31 suksessivt opp av vannet til tilsiktet stilling i forhold til kaien 30 resp. bunnen, fig. 7. After the macadam cones 24 under the respective support legs have vibrated and settled, using the jack mechanisms 33, the pontoon 31 is successively lifted out of the water to the intended position in relation to the quay 30 or bottom,

i horisontal eller hellende stilling. En rampe legges ut fra kai til pontong så kjøretøy kan kjøre ut på utstikkeren og omvendt. Jekkmekanismene tillater eventuelle etterjusteringer om det skulle behøves. Pontongen 31 er konstruert slik at høyvann bare slikker den i underkant. Der finnes selvsagt andre muligheter for å regulere høydestillingen i forhold til bunn og vannflate, f.eks. ved trimming. in a horizontal or inclined position. A ramp is laid out from the quay to the pontoon so that vehicles can drive onto the outrigger and vice versa. The jacking mechanisms allow any readjustments if necessary. The pontoon 31 is constructed so that high water only licks the underside of it. There are of course other options for regulating the height position in relation to the bottom and water surface, e.g. when trimming.

Skulle man ha behov for å flytte pongtongen 31, senker man den til flytestilling, hvoretter benene 32 løftes til stillingen på fig. 5. Dette skjer på enkel måte med jekkmekanismene, siden støttebenene ikke har feste i bunnen. Should there be a need to move the pontoon 31, it is lowered to a floating position, after which the legs 32 are lifted to the position in fig. 5. This happens in a simple way with the jack mechanisms, since the support legs have no attachment at the bottom.

Dermed gjenstår haugene av makadam, som lett kan fjernesThis leaves the piles of macadam, which can be easily removed

med mudderverk om de finnes å være hemmende for fortsatt trafikk til kaien. with dredgers if they are found to be inhibiting continued traffic to the quay.

Oppfinnelsen kan selvsagt anvendes ved arbeidsplattformer eller lignende som oppstilles fritt fra kai, og som under mohteringsarbeidet fortøyes på passende måte for eksakt posisjonering av støttebenene. Som et annet eksempel på arbeidsplattformer kan nevnes offshore-plattformer. The invention can of course be used for work platforms or the like which are set up free from the quay, and which are moored in a suitable way during the mothing work for exact positioning of the support legs. As another example of work platforms, offshore platforms can be mentioned.

I markplanet hvor en såle av friksjonsmateriale skal legges ut som underlag for en konstruksjon, vil oppfinnelsen likeledes kunne anvendes med fordel. Prinsippet er akkurat det samme. Som eksempel kan nevnes vannsyk mark, hvor støtteben som nedentil går over i en trakt, plasseres i en utgravet grop og fylles med makadam. Etter vibrering kan søylen belastes. Man unngår derved å arbeide med bl.a. fuging, tørrpumpning<p>g støpning på plass. In the ground plane where a sole made of friction material is to be laid out as a base for a construction, the invention will likewise be able to be used with advantage. The principle is exactly the same. As an example, water-logged land can be mentioned, where support legs that flow into a funnel below are placed in an excavated pit and filled with macadam. After vibration, the column can be loaded. This avoids working with, among other things, grouting, dry pumping<p>g casting in place.

Claims

1. Support structure for standing on friction material, especially for underwater work, characterized by a hollow, rigid column (20) which at the bottom transitions into an inverted funnel-shaped, likewise rigid structure (21) which has a base area significantly larger than the cross-sectional area of the column, and where the elevation angle is somewhat greater than the natural slope angle for the material fraction used.

2. Support structure as stated in claim 1, characterized in that the hollow column (20) near the transition to the funnel structure (21) has a constriction (23) with a central passage.

3. Support structure as specified in claim 1 or 2, characterized in that the funnel structure (21) is provided at its lower edge with a skirt (25) which mainly extends in the axial direction of the column (20).

4. Support structure as specified in claim 3, characterized in that the lower edge of the skirt (25) is toothed.

5. Support structure as specified in one of claims 1-4 and used for a movable pontoon (33) or similar, characterized in that it is connected to the pontoon (30) or similar together with a number of support structures (32) of the same type , which can be varied with regard to height by trimming and/or with a jacking mechanism (33). cv- ■