Устройство для погружения и выдергивания свай в морских условиях

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

y1) 4 Е 02 D 7/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /": j

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ И ВЫДЕРГИВАНИЯ СВАЙ В МОРСКИХ (21) 3801771/29-33 (22) 1 7 . 1 0 . 84 (46) 07.02.86. Бюл. Ф 5 (71). Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа "ВНИПИморнефтегазн (72) Р.А. Максутов, Д.А. Мирзоев, С.А. Вершинин и А.В. Упоров (53) 624. 155. 15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 155778, кл. E 02 Р 7/20, 1962.

Патент Великобритании Р 1426082, кл. Е 1.45, 1976.

УСЛОВИЯХ, содержащее плавучую конструкцию с отверстиями для пропуска свай, емкостями и опорными приспособлениями, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет использования энергии приливов и отливов, плавучая конструкция выполнена ячеистой структуры с размещением в каждой ячейке соответствующей емкости, снабженной в днище клапаном и вентилем на палубной части, а опорные приспособления выполнены в виде съемных башмаков с симметрично расположенными скошенными упорными элементами, взаимодействующими с образованными на поверх- 9 ности сваи пазами, и удерживающих пружин.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно г.наб1209770 жено направляющими катками, размещенными между ячейками и сваями.

Изобретение относится к строительству фундаментов в шельфовой зоне морей, для которых характерно наличие приливно-отлинных явлений °

Цель изобретения — снижение энергозатрат за счет использования энергии приливов и отливов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1(секция н планучем состоянии устройствф »а фиг.3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — секция в момент погружения свай; на фиг. 5 — узел I на фиг. 1 (положение упорных элементов при погружении свай); на фиг. 6 — секция в момент выдергивания свай; на фиг. 7 узел II на фиг. б (положение упорных элементов при выдергивании свай).

Устройство для погружения и выдергивания свай 1 состоит из плавучей конструкции 2 с ячейками 3, в которых размещены емкости со сквозными отверстиями 4. Емкости оборудованы клапанами 5 в днище 6 и вентилями 7 на палубной части 8, над сквозными отверстиями 4 установлены съемные прижимные башмаки 9 с симметрично расположенными скошенными упорными элементами 10, взаимодействующими со сваями 1 через образованные »а их поверхности упорные пазы 11, и удерживающие пружи»ы 12, а между ячейками и сваями размещены направляющие катки 13.

Устройстно оборудовано якорями

14 и якорными лебедками 15 для обеспечения устойчивости н начальный период работ при возможном волнении, действии течения и ветра. Уровень воды 16 н море изменяется во времени за счет приливов и отливов.

Уровень воды 17 н ячейках 3 устанавливается путем регулировки положения клапанов 5.

Погружают сваи с помощью предлагаемого устройства спецующим образом.

Устройство на плаву со сваей доставляют на заданную точку, Открывая и закрывая клапаны 5 при помощи вентилей 7, устройство устанав5 линается на заданный уровень относительно поверхности воды. В результате этой операции »ижние концы свай упирают в грунт, при этом башмаки 9 находятся н нижнем положении. При падении уровня воды во время отлина башмаки 9 под действием удерживающих пружин 12 зажимают сваю 1 и упорные элементы 10 входят в упорные пазы 11, передавая на сваи вертикальное усилие за счет веса устройства и веса воды 17 внутри емкости, так как уровень воды внутри емкости с закрытыми клапанами за счет сил сопротивления сваи в грунте выше уровня воды 16 в море. По мере роста сил веса воды и, следовательно, устройства во время отлива, куст свай, преодолевая сопротивление грунта, погружается вместе с устройством вниз. Во время прилива воды нагрузка на сваи падает, устройство свободно перемещается вверх относительно неподвижных свай 1 за счет подъема уровня воды. При следующем

ЗО падении уровня воды процесс погружения повторяется и таким путем система свай погружается вниз на задан»ую отметку.

Выдергивание свай за счет плавучести устройства (фиг. 5) осуществля ют но время прилива при повышении уровня воды 16; При этом прижимные башмаки 9 устанавливаются в верхнем

40 положе нии и под собственным весом зажимают сваи 1, передавая через упорные элементы 10 на пазы 11 свай ныдер инающие усилия. Выдергивание, как и .погружение, осуществляю-, по45 следователь»ыми циклами но время при— ливов и отливов воды, которь. е могут достигать нескольких метров (вместе с нагонами воды до 10 м), Открьгная

1209770

ЦЬг. 2 и закрывая клапаны, можно регулировать уровень устройства относительно уровня воды в море. TIo известному значению веса конструкции и воды внутри ячеек определяется несущая способность погружаемых свай.

Устройство целесообразно поставлять в качестве плиты свайного фундамента. Увеличение количества ячеек плавающей конструкции 2 дает возможность погружать Или выдергивать все сваи системы одновременно. Лри этом для работы устройства не требуется специального энергетического обеспечения, что особенно важно при проведении разведочных буровых работ с платформ и островов на сваях. Выдергивание свай с помощью устройства позволяет демонтировать опоры для разведочного бурения полностью, не оставляя дорогостоящих металлических свай в морском дне.

1209770

Щ08. 4

1209770

478/37 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

)i3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор А. Шишкина Техред Л.Микеш Корректор Т. Колб