NO822761L - Vridningshindrende anordning for svingbart byggverk installert paa bunnen av en vannmasse - Google Patents

Abstract

Ved et svingbart byggverk som er installert på bunnen av en vannmasse og omfatter en stamme allsidig svingbart opplagret på et fundament via et sfærisk svingeledd (3)", blir der foreslått en vridningshindrende anordning i forbindelse med svingeleddet. To motstående dreielagringer (13, 15, 14, 16) for. et kardang-kryss ( 8) bæres av stammens nedre del og de to andre (9, 11, 10, 12) av fundamentet. Kardangkrysset (8) dannes av en ramme hvis hjørner bærer dreietappene (9, 10, 13, 14), som strekker seg langs diagonaler til rammen og er rettet mot svingeleddets (3) sentrum. Mellom lagrene (11, 12, 15, 16) og dreietappene (9, 10, 13, 14) er der anordnet dempningsledd.

Description

Vridningshindrende anordning for

svingbart byggverk installert på bunnen av en vannmasse Oppfinnelsen angår en vridningshindrende anordning for

et svingbart byggverk som er installert på bunnen av en vannmasse og omfatter en stamme som hviler på et fundament anbragt eller fastgjort på havbunnen og oventil bærer en plattform eller en vilkårlig annen konstruksjon som skal rage opp over vannflaten, samtidig som stammen er forbundet med fundamentet via et sfærisk svingeledd som tillater den å svinge i alle retninger under virkningen av sjøgang.

Stammen er tynget nær foten, slik at samlet vekt av ballast, stamme, dekk.og masser båret av dette er større enn den maksimale oppadvirkende kraft som skyldes oppdriften og elementenes virkning,.så det sfæriske svingeledd alltid står under trykk.

Svingeleddet for det svingbare byggverk består f.eks.

slik det er kjent fra US patentskrift 4 126 010, av to hule kulekalotter adskilt ved en deformerbar pute eller lagrings-anordning. Lagringsanordningen har form av en kulekalott eller kulekalottformede enkeltelementer.som danner en stabel av elastomerskikt armert med tynne, inns-kutte blikk og anbragt mellom to beslag av tykt blikk. Beslagene er festet på de respektive kalotter hos svingeleddet.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå rotasjon av byggverket om dets akse. For da et byggverk nesten aldri er nøyaktig symmetrisk i alle retninger, vil havstrømmer og/eller vinder kunne utøve vridningsmomenter på byggverket. Når torsjonskreftene er små, oppveier opplagringsanordningen dette moment med et tilbakeføringsmoment utviklet av de elastomere lag. I tilfellet av at de to overflater av svingeleddet kan dreie seg fritt i forhold til hverandre, vil ingen tilbake-føringskraft lenger oppveie dreiningsmomentet. Plattformens dreining innebærer således alvorlige ulemper, særlig når plattformen inngår.i et system forbundet ved hjelp av broer og gangveier. Likeledes støter man på alvorlige ulemper når vridningsmomentet forårsaker en påkjenning som overskrider elastisitetsgrensen for opplagringsputen, som dermed blir slitt over, så svingeleddet blir satt ut av funksjon.

Rotasjonen om byggverkets akse unngås ved at der mellom stamme og fundament anordnes en torsjonshindrende innretning bestående ay en kardang-forbindelse.

De følgende forklaringer med tilhørende figurer anskue-liggjør ved eksempler hvorledes oppfinnelsen kan bringes til utførelse. Fig. 1 er et skjematisk perspektivriss av en vridningshindrende anordning montert i et byggverk og utført i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser delvis i snitt etter,linjen II-II på fig. 3 et utførelseseksempel på en .rotasjonshindrende innretning. Fig. 3 viser delvis i snitt etter linjen III-III på fig. 4, et utførelseseksempel på anordningen. Fig. 4 viser en del av den samme innretning i mindre målestokk og sett nedenfra samt delvis gjennomskåret etter linjen IV-IV på fig. 2. Fig. 5 viser en detalj i større målestokk gjennomskåret etter linjen V-V på fig. 4. Fig. 1 viser i skjematisk, partielt perspektivriss den nedre del av en plattform. Stammen 2 hviler på fundamentet 1 via det sfæriske svingeledd 3. Svingeleddets konvekse kulekalott4er festet til stammens nedre del og hviler direkte eller indirekte via en deformerbar pute.eller opplagringsinn-retning 5. i den konkavekulekalott 4 som sitter fast på fundamentet 1. Den torsjonshindrende anordning 1, som er anbragt mellom foten a.v stammen og oversiden av fundamentet, utgjøres av en kardangforbindelse konsentrisk.med svingeleddet 3.

Ved den skjematisk viste utførelse bærer en fortrinns-vis kvadratisk ramme 8, i det følgende betegnet koblings-kryss, i hvert hjørne en dreietapp hvis rotasjonsakse følger de respektive diagonaler eller i det minste to på hinannen loddrette akser. I det viste eksempel dannes hvert svingeledd av to elementer: Et lager og en dreietapp, hvorav dreietappen bæres av koblingskrysset og lageret av stammen. Således samvirker motstående dreietapper plassert på samme diagonal, f.eks. tappene 9 og 10, med lagrene 11 og 12 som bæres av fundamentet 1, og tappene 13 og 14 med lagrene 15 og 16 på stammen 2, nærmere bestemt på enden av armer . 17 og 18. Ved en utførelsesform samvirker tappene 9 og 10 med lagrene 11

og 12 via et.dempningsledd. Dempningsleddene festes dels til lageret og dels til tappen.. Deres yridningselastisitet må være tilstrekkelig stor for å tillate dreining av tappene i forhold til lagrene uten at der skjer relativ gnidning eller glidning. Lignende dempningsledd kan likeledes plasseres mellom tappene 13, 14 og de tilsvarende lagre 15, 16.

Den torsjonshindrende anordnings dreieledd opptar ikke vertikale og horisontale belastninger i retningene for pilene 19, 20 og 21, idet disse belastninger som helhet opptas av det sentrale sfæriske svingeledd 3, men de får å oppta torsjonskreftene, antydet ved pilen 22, og overføre dem til fundamentet. Koblingskrysskonstruksjonen bør således være stiv overfor momenter som virker i dens plan. Derimot har den meget større fleksibilitet eller elastisitet overfor krefter<1>9 som står loddrett på dens plan, og overfor krefter 20, 21 som virker i dens plan, enn det sentrale.svingeledd 3 har. Denne elastisitet i systemet av koblingskrysset og kardang-lagringene bevirker at vertikale og horisontale krefter blir overført via det sentrale sfæriske svingeledd, mens kardang-konstruksjonens stivhet, som er meget større enn hos det sfæriske svingeledd 3, bevirker at torsjonskreftene blir overført av kardangen direkte til fundamentet.

Fig. 2, 3, 4 og 5 viser et utførelseseksempel på et byggverk som er utstyrt med en vridningshindrende innretning. Elementer svarende til dem på fig. 1 har samme henvisnings-betegnelser.

Stammen 2 dannes av en fagverkskonstruksjon som ved sin nedre ende omfatter en stagstruktur 23 som i stammens akse bærer et parti 4 av det sfæriske svingeledd 3. Dette parti 4 samvirker med det annet parti 6, som sitter fast i fundamentet 1. Det viste svingeledd er av den demonterbare type . i henhold til norsk patentsøknad nr. $ 2- 2D é>o De sfæriske flater hos svingeleddet er adskilt ved en opplagringsinn- retning.5 sammensatt av adskilte elementer. Hver av bære-flatene er forlenget med en kappe 26 resp.. 27 av passende form. Disse kapper er festet henholdsvis til stammen 2 og til fundamentet 1.

Kardangkrysset 8 utgjøres ay en rørramme ay kvadratisk form som i hvert hjørne bærer et.bur. 28 som opptar de respektive koaksiale dreietapper 9, 10 og 13, 14: i .hyer diagonal til rammen.

Ved en utførelsesform er lagrene 15 og 16 varig festet på enden av armene 17 og 18 under bygningen, mens lagrene 11 og12monteres på høydestillbare støtter som utgjøres av elementer .29med delvis sylindrisk og delvis konisk form, egnet til å samvirke med passende leier 30 i fundamentet 1. Under anbringelsen av stammen på fundamentet stiller det sfæriske

svingeledds koniske kropp 2 5 og kardangens sylindrisk-koniske elementer 29' seg henholdsvis i .kappen. 27 og i leiene 30

i fundamentet. Etter befestigelse av det sfæriske svingeledd

\ 3 festes elementene . 29 i leiene 30 med et innsprøytet bindemiddel 31 (av polymeriserbar harpiks eller sement-velling). Denne utførelsesform letter sammenføyningen av stammen med fundamentet og gjør det mulig å.eliminere para-sittiske krefter forårsaket av unøyaktigheter ved fabrika-sjonen .

Dempningsleddene, som anordnes i det minste i to motstående lagre, f.eks. 11 og 12, utføres i form av puter .32. mellom lagrene og dreietappene og utgjøres av sylindriske, konsentriske ringer .skiftevis av elastomer og av blikk, sammenholdt innbyrdes ved klebning eller vulkanisering.

I den utførelsesform som er vist på fig. 3 og 5, bærer de sylindrisk-koniske elementer 29 .og enden.av armene 17, 18 putene 32 hvori tappene 9, 10, 13, 14 er festet med endene dreibare i lagrene i burene' 28.

Ved en annen utførelsesform, som ikke er vist, kan to motstående svingeledd utføres som beskrevet ovenfor, mens de to andre dannes av et lager som er festet til fundament-al eller stammekonstruksjonen og utstyrt:med en pute hvis 1innerkledning, som utgjøres .av en metallisk ring,'tjener til anlegg mot tappen som er festet til koblingskrysset.

Ifølge en foretrukken utførelsesform bærer putene inn-vendig og utvendig metallbeslag 32, 33 som er fast forbundet med ringer av elastomer 34 fastgjort på tappen og i lageret uten mulighet for glidebevegelser i omkrets- eller lengde-retning. Relative dreiebevegelser mellom tapp og lager fås utelukkende ved elastisk deformasjon av elastomer-lagene.

Claims (10)

1. Vridningshindrende anordning for.svingbart byggverk

som er installert på.bunnen av en vannmasse og omfatter en stamme som hviler på et-fundament anbragt eller festet på havbunnen og oventil bærer en plattform eller en vilkårlig annen konstruksjon som skal rage opp over vannflaten, samtidig som stammen er forbundet med fundamentet via et sfærisk svingeledd som tillater den å svinge i alle retninger under virkningen av sjøgang, karakterisert ved at anordningen utgjøres av en kardangkobling som er konsentrisk med det sfæriske svingeledd (3) som bærer stammen, og at. to motstående lagringer (13, 14; 15, 16) hos kardangkrysset bæres av stammens nedre del og dets to andre lagringer (9, 11; 10, 12) av fundamentet.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ene lagring dannes.av minst to elementer, nemlig et lager og en dermed samvirkende dreietapp, karakterisert ved at i det minste stammen bærer to armer (17, 18) .som bærer et lagringselement (15,.16 resp. 13, 14) og er anbragt diametralt motsatt i en akse som går gjennom det sfæriske svingeledd, mens det annet lagringselement. (13, 14 resp. 15, 16) er festet.til krysset.

3. Anordning som angitt 1. krav 1 eller 2, k a r a k - t e r i s eir t ved at .kardangkrysset (8) dannes av i -i en tilnærmelsesvis .kvadratisk ramme hvis hjørner bærer dreietappene (9, 10, 13, 14^ som strekker seg langs diagonaler i kvadratet og er rettet mot det sfæriske svingeledds (3) sentrum.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakteri- sert ved at kardangkryssrammen danner en konstruksjon som er stiv overfor vridningsmomenter (22). som virker i dets 1 plan, og er i stand til å bøyes eller forskyve seg elastisk under virkningen av krefter (20, 21, 13) som ikke er torsjons-krefter og virker i dens plan eller loddrett på det.

5. Anordning som angitt i et av kravene 1-4, hvor lagringen innbefatter minst to elementer, karakterisert ved at kardangkrysset i sine hjørner bærer bur (28) som opptar minst ett av lagringselementene;'

6. Anordning som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at i det minste lagrene hos to motstående lagringer innbefatter dempningsledd (32). !

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at dempningsleddene (32) danner puter plassert mellom lagrene (11, 12, 15, 16) og dreietappene (9, 10, 13, 14) og utgjøres av skiftende" konsentriske sylindriske ringer av elastomer og blikk.

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at puten har et indre beslag (32) fast forbundet med dreietappen og et ytre beslag (33) som er fast forbundet med lageret og tillater dreining utelukkende ved deformasjon av elastomeren.

9. Anordning som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved at de lagringselementer (11, 12) som bæres av fundamentet (1)., er fastgjort på høydestillbare støtter (29) som samvirker med leier (30) i fundamentet.

10. Anordning.som.angitt i krav 9, karakter i-s _e 'r t ved at i rommet .mellom støtten, (29). og leiet ; (30) er fylt med et innsprøytet\.bindemiddel. (31).. - . •;. «; ■•■ .