Анкерная свая с наружными лопатками
Формула / Реферат
1. Анкерная свая, содержащая удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец и продольную ось, двухходовой клапан для прохождения потока, расположенный на удлиненном полом элементе, устройство для передачи нагрузки для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и установленное на окружности удлиненного полого элемента, первую продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента.
2. Анкерная свая по п.1, содержащая множество двухходовых клапанов для прохождения потока текучей среды, расположенных на удлиненном полом элементе.
3. Анкерная свая по п.2, дополнительно содержащая вторую продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента.
4. Анкерная свая по п.3, в которой первая продольно расположенная лопатка и вторая продольно расположенная лопатка имеют длину в продольном направлении, которая составляет примерно 50-100% средней длины в продольном направлении удлиненного полого элемента.
5. Анкерная свая по п.4, в которой первая продольно расположенная лопатка и вторая продольно расположенная лопатка имеют длину в радиальном направлении, которая примерно составляет 5-90% среднего диаметра удлиненного полого элемента.
6. Анкерная свая по п.5, в которой удлиненный полый элемент выполнен, по существу, трубчатым и имеет, по существу, круглую площадь поперечного сечения.
7. Анкерная свая по п.6, в которой верхний конец удлиненного полого элемента закрыт, а клапаны расположены на верхнем конце удлиненного полого элемента и предназначены для регулировки потока текучей среды через верхний конец удлиненного полого элемента.
8. Анкерная свая по п.7, в которой устройство для передачи нагрузки расположено в месте, соответствующем 0° на окружности удлиненного полого элемента, при этом первая продольно расположенная лопатка установлена между около 25 и 155° от места, соответствующего 0° , а вторая продольно расположенная лопатка установлена между около 205 и 335° от места, соответствующего 0° .
9. Анкерная свая по п.8, в которой первая продольно расположенная лопатка установлена между около 45 и 135° от места, соответствующего 0° , а вторая продольно расположенная лопатка установлена между около 225 и 315° от места, соответствующего 0° .
10. Анкерная свая по п.9, дополнительно содержащая по меньшей мере одну дополнительную продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента, установленную между примерно 135 и 225° от места, соответствующего 0° .
11. Анкерная свая по п.10, дополнительно содержащая по меньшей мере одну дополнительную продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента, установленную между около 45° с каждой стороны от места, соответствующего 0° , на наружной поверхности трубчатого элемента.
12. Анкерная свая по п.8, в которой устройство для передачи нагрузки содержит планку с проушиной.
13. Анкерная свая по п.9, в которой первая продольно расположенная лопатка прикреплена через первую прорезь в удлиненном полом элементе, а вторая продольно расположенная лопатка прикреплена через вторую прорезь в удлиненном полом элементе.
14. Анкерная свая по п.13, в которой первая и вторая прорези диаметрально противоположны, при этом первая и вторая продольно расположенные лопатки содержат одну лопатку, проходящую через первую и вторую прорези в удлиненном полом элементе.
15. Способ закрепления анкерной сваи на подводном дне, включающий установку на дне анкерной сваи, выполненной согласно пп.1-14.
16. Способ по п.15, в котором установка анкерной сваи включает расположение анкерной сваи под углом наклона по отношению ко дну, при этом верхнюю часть анкерной сваи наклоняют в направлении, проходящем в сторону от направления боковой нагрузки, и введение анкерной сваи, по меньшей мере, частично в дно, при этом свая, по существу, сохраняет угол наклона.
17. Способ добычи углеводородных текучих сред в открытом море, содержащий следующие стадии:
крепление конструкции, находящейся в открытом море, к морскому дну посредством использования анкерной сваи, содержащей удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец, продольную ось и поперечный профиль, двухходовой клапан для прохождения потока текучей среды, расположенный на удлиненномполом элементе, устройство для передачи нагрузки для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, жестко прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и размещенное на окружности удлиненного полого элемента, и первую продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента;
соединение устройства для передачи нагрузки с конструкцией, находящейся в открытом море;
добычу углеводородных текучих сред.
18. Способ по п.17, дополнительно содержащий транспортирование углеводородных текучих сред к берегу.
Текст
006958 Область применения изобретения Настоящее изобретение, в общем, относится к анкерной свае и, в частности, к новой анкерной свае,имеющей наружные лопатки. Наружные лопатки содействуют сохранению направления движения и опиранию сваи в течение монтажа, а также могут повысить удерживающую способность сваи. Предпосылки создания изобретения Конструкции, находящиеся в открытом море, например такие, которые используют в нефтяной промышленности, иногда пришвартовывают к морскому дну, используя анкерные сваи. Существующие анкерные сваи обычно можно описать как одиночный трубчатый элемент, как правило, имеющий круглое поперечное сечение с закрытой верхней частью и открытой донной частью. Способность сваи обеспечивать швартовку объекта обычно называют удерживающей способностью сваи. В общем, удерживающая способность анкерной сваи повышается с увеличением размера сваи. Однако с увеличением размера сваи обычно увеличивается количество материала, идущего на сваю, а также растут расходы на ее изготовление и монтаж. Дополнительные предпосылки для создания изобретения можно найти в патенте США 5915326 на имя Karal, в патенте Великобритании 1269599 А на имя Joppa и другие, в патенте США 5704732 на имя Horton и в патенте США 4619218 на имя Kenny. Имеется необходимость в системе для монтажа анкерной сваи, которая позволит уменьшить высокие расходы на материал, изготовление и монтаж без существенного снижения удерживающей способности анкерной сваи. В промышленности также существует необходимость в анкерной свае, которая может сохранять свою удерживающую способность при уменьшенном размере или, как вариант, которое обладает повышенной удерживающей способностью для данного размера. Посредством увеличения удерживающей способности анкерной сваи можно обеспечить уменьшение общего количества свай, требуемых для швартовки плавучей конструкции. Уменьшение количества анкерных свай позволяет уменьшить расходы на материал и время монтажа, которые могут представлять собой существенный компонент затрат на возведение конструкции, находящейся в открытом море. Настоящее изобретение может удовлетворить эти требования. Краткое изложение сущности изобретения Настоящее изобретение включает анкерную сваю для использования при швартовке конструкции,находящейся в открытом море, к морскому дну. Свая включает удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец и продольную ось, устройство для передачи нагрузки или средство для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, первую продольно расположенную лопатку, проходящую в наружном направлении от наружной поверхности удлиненного полого элемента. Удлиненный полый элемент может представлять собой круглый трубчатый элемент. Верхний конец удлиненного полого элемента, как вариант, обладает способностью регулирования потока текучей среды. Устройство для передачи нагрузки жестко прикреплено к наружной поверхности удлиненного полого элемента. Удлиненный полый элемент, как вариант, имеет вторую продольно расположенную лопатку, проходящую в наружном направлении от наружной поверхности удлиненного полого элемента. Изобретение также включает способ закрепления анкерной сваи на подводном дне. Способ включает монтаж сваи на дне. Свая включает удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец, продольную ось и поперечный профиль, устройство для передачи нагрузки, предназначенное для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и расположенное на окружности этого элемента, и первую продольно расположенную лопатку, проходящую в наружном направлении от наружной поверхности удлиненного полого элемента. Согласно другому варианту осуществления изобретения создан способ добычи углеводородных текучих сред в открытом море. Способ включает крепление конструкции, находящейся в открытом море, к морскому дну посредством использования анкерной сваи. Анкерная свая включает удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец, продольную ось и поперечный профиль,устройство для передачи нагрузки, предназначенное для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, жестко прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и расположенное на окружности этого элемента, первую продольно расположенную лопатку, проходящую в наружном направлении от наружной поверхности удлиненного полого элемента. Способ дополнительно включает соединение устройства для передачи нагрузки с конструкцией, находящейся в открытом море,и добычу углеводородных текучих сред. Краткое описание фигур Фиг. 1 представляет вариант осуществления анкерной сваи согласно изобретению. Фиг. 2 представляет вид сверху варианта осуществления анкерной сваи согласно изобретению, который иллюстрирует планку с проушиной в качестве базовой точки, соответствующей 0. Фиг. 3 представляет схематический вид варианта осуществления анкерной сваи согласно изобретению. Фиг. 4 представляет схематический вид варианта осуществления анкерной сваи, выполненной согласно изобретению, с дополнительной продольно расположенной лопаткой, прикрепленной к задней стороне крепления.-1 006958 Фиг. 5 представляет схематический вид варианта осуществления изобретения, в котором используют прорези для крепления продольно расположенных лопаток к трубчатому элементу. Фиг. 6 представляет схематический вид варианта осуществления изобретения, который содержит плоские лопатки, состоящие из двух частей. Фиг. 7 представляет вид сверху варианта осуществления изобретения, который содержит плоские лопатки, состоящие из двух частей. Фиг. 8 представляет схематический вид варианта осуществления изобретения, который содержит криволинейные, не плоские лопатки. Фиг. 9 представляет вид сверху варианта осуществления изобретения, который содержит криволинейные, не плоские лопатки. Фиг. 10 представляет схематический вид спереди варианта осуществления изобретения, который содержит плоские лопатки, состоящие из двух частей. Фиг. 11 представляет схематический вид сзади варианта осуществления изобретения, который содержит плоские лопатки, состоящие из двух частей. Фиг. 12 представляет вид сверху варианта осуществления изобретения, который содержит плоские лопатки, состоящие из двух частей. Фиг. 13 представляет схематический вид спереди варианта осуществления изобретения, который содержит одну плоскую лопатку. Фиг. 14 представляет схематический вид сзади варианта осуществления изобретения, который содержит одну плоскую лопатку. Фиг. 15 представляет вид сверху варианта осуществления изобретения, который содержит одну плоскую лопатку. Фиг. 16 представляет плавучую конструкцию, находящуюся в открытом море, которая закреплена,используя анкерную сваю согласно изобретению. Подробное описание изобретения Используемая здесь и в прилагаемых пунктах формулы изобретения фраза удлиненный полый элемент означает любое устройство, которое образует оболочку со всех его сторон, за исключением того, что верхний и донный концы могут быть открыты или закрыты крышкой. Примером, иллюстрирующим такое устройство, не налагая ограничений, является круглая, прямоугольная или эллиптическая труба с закрытым или открытым верхним и нижним концом. Удлиненный полый элемент может быть полностью полым в его внутренней части либо он может быть лишь частично полым, например, включая внутреннюю конструкцию, обеспечивающую крепление внутри удлиненного полого элемента. Удлиненные полые элементы согласно изобретению могут иметь открытый нижний конец. В общем, анкерные сваи монтируются посредством опускания в грунт с контролируемым снижением, при этом вес сваи представляет собой первоначальную силу приведения в движение. Для содействия управлению снижением анкерной сваи используют тросы, а также механизмы сброса давления, например двухходовые клапаны для прохождения потока, находящиеся на свае, которые открывают для возможности откачивания воды из внутренней части сваи, чтобы таким образом обеспечить проникновение сваи в грунт. Этот способ называется проникновением под собственным весом. Обычно после проникновения под собственным весом следует приложение к свае другой силы, чтобы обеспечить конечную глубину проникновения. Как правило, такую силу для выполнения проникновения создают посредством всасывания. При проникновении посредством всасывания насос для откачивания воды крепят к всасываемой анкерной свае и воду нагнетают из внутренней части сваи. Разность давления воды, которая будет создана, приводит к получению полезной, направленной вниз силы, которую используют для толкающего воздействия на всасываемую сваю с целью окончательного проникновения. Непосредственное силовое воздействие также может быть приложено к свае, например, посредством использования молота для продвижения сваи до окончательного проникновения. Непосредственное силовое воздействие может быть использовано как само по себе, так и в сочетании с проникновением посредством всасывания. Анкерная свая согласно этому изобретению, в общем, имеет конфигурацию удлиненного полого элемента, но, кроме того, оно имеет одну или более продольно расположенные лопатки, находящиеся на наружной стороне сваи. В одном из альтернативных вариантов сваи имеют две лопатки, находящиеся с каждой стороны от места соединения для передачи нагрузки. Лопатки могут быть сконструированы из того же самого материала, что и всасываемая свая, либо из других конструкционных материалов, что будет очевидно для квалифицированных специалистов в этой отрасли. Свая может представлять собой любой удлиненный полый элемент, включая цилиндрический элемент. Однако она может быть изготовлена с иной геометрией, например в виде эллиптической, цилиндрической или прямоугольной трубы и т.д., и может иметь разные соотношения длины к диаметру. Пример одного из вариантов осуществления анкерной сваи приведен на фиг. 1, на которой показана анкерная свая 100, выполненная из цилиндрического корпуса 160, который закрыт в верхней части крышкой 150 и открыт с нижнего конца. Место соединения для передачи нагрузки, например поперечина с ушком 120, расположено на боковой стороне сваи 100 для крепления якорной цепи 130, которая передает нагрузку от конструкции (не показана), находящейся в открытом море, например от плавучей кон-2 006958 струкции, кессонного судна с низкой осадкой, морского стояка для бурения или добычи, трубопровода,полуподводного бурового судна, подводной конструкции или иной конструкции. Свая 100 включает по меньшей мере одну лопатку 275 А, прикрепленную к основному корпусу сваи и, как вариант, вторую лопатку 275 В. Крышка 150, как вариант, содержит двухходовой клапан (клапаны) 110 для прохождения потока. Насос 20 для откачивания воды может быть соединен с клапаном 110 для регулирования потока текучей среды между внутренней частью и наружной частью крепления, чтобы обеспечить монтаж посредством всасывания. В течение процесса монтажа сваю 100 поддерживают посредством установочного оборудования, например пространственной балки 140, которую, в свою очередь, удерживает кран (или иной механизм, находящийся на поверхности) посредством крюка 30. Свая 100 может быть заделана в морское дно 10 посредством ранее описанных способов монтажа, либо способов, которые описаны далее. Теперь обратимся к фиг. 2 с целью описания этого варианта осуществления изобретения, при этом место соединения для передачи нагрузки или планку с проушиной 120 будем считать точкой отсчета со значением 0. Измерение отклонения от этой точки выполняют в направлении по часовой стрелке. Как показано на фиг. 2, согласно варианту осуществления этого изобретения по меньшей мере одна продольно установленная лопатка 275 А, как вариант, расположена между около 45 и 135 от планки с проушиной 120, а выполняемая в варианте конструкции вторая продольно установленная лопатка 275 В, как вариант, расположена между около 225 и 315 от планки с проушиной 120. Однако свая согласно изобретению может быть сконструирована таким образом, что лопатки, показанные на фиг. 2, прикреплены к удлиненному полому элементу 160 с углами, большими или меньшими углов, конкретно указанных в этом абзаце, например около от 35 до 145 и около от 215 до 325, примерно от 25 до 155 и около от 205 до 335, либо около от 55 до 125 и около от 235 до 305. Длина лопаток 275 А и 275 В, на которую они выступают из удлиненного полого элемента, может изменяться как в продольном, так и в радиальном направлении. Обычно эти длины могут быть оптимизированы посредством проектирования длин лопаток с учетом почвенных условий в предполагаемом месте монтажа, используя опыт инженерной деятельности. Указанные в этом абзаце размеры применимы к части лопатки, которая выступает от удлиненного полого элемента и находится с его внешней стороны. В варианте осуществления конструкции лопатки могут составлять в радиальном направлении от около 2 до 200% среднего диаметра удлиненного полого элемента 160. Лопатки, как вариант, могут составлять в радиальном направлении от около 5 до 90%, от 10 до 7%, от 15 до 60%, либо от 20 до 55% среднего диаметра удлиненного полого элемента. Лопатки также могут быть сконструированы с определенной длиной в продольном направлении. В одном из вариантов осуществления конструкции лопатки составляют в продольном направлении от 5 до 150% средней длины удлиненного полого элемента. Как вариант, лопатки могут составлять в продольном направлении от 10 до 100%, от 25 до 100%, от 50 до 100%, от 45 до 100% либо от 45 до 95% средней длины удлиненного полого элемента. На фиг. 3 показан вариант конструкции данного изобретения с лопатками 275 А и 275 В, расположенными на свае 100 с каждой стороны от планки с проушиной 120 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. От сваи 100 могут проходить дополнительные продольно расположенные лопатки. Дополнительная лопатка или дополнительные лопатки могут быть расположены сзади и/или спереди крепления. Передняя четверть сваи включает часть сваи, проходящую от около 315 до точки отсчета, равной 0, и от точки отсчета, равной 0, до около 45, либо, другими словами, около 45 с каждой стороны от планки с проушиной 120. Задняя четверть сваи представляет собой тот участок сваи, который лежит между около 135 и 225 от планки с проушиной 120. На фиг. 4 представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения, содержащий дополнительную продольно расположенную лопатку 275 С, прикрепленную к задней четверти крепления. Соединение лопаток со сваей 100 может быть выполнено общеизвестными способами. Например,лопатка может быть прикреплена к наружной части сваи посредством известных способов сварки. В другом предпочтительном варианте, показанном на фиг. 5, в свае 100 выполнены прорези 215 и лопатки установлены на свае 100 посредством их введения через прорези 215 и последующего крепления к прорезям, используя обычные технологии, например сварку. При соединении лопаток со сваей 100 через прорези необходимо обеспечить относительно непроницаемое уплотнение между лопаткой и прорезью для предотвращения течения воды в крепление при монтаже посредством всасывания. Диаметрально выровненные лопатки, например лопатки 275 А и 275 В, показанные на фиг. 4, могут быть изготовлены в виде одной детали и собраны таким образом, чтобы устанавливать их через обе прорези 215 А и 215 В в свае 100, монтируемой посредством всасывания. В случае такой конфигурации лопатки в сочетании с другими связанными с ними внутренними креплениями (не показаны) также могут обеспечивать конструктивную опору для планки с проушиной 120. В этом варианте конструкции лопатки 275 А и 275 В изображены как прямые плоские элементы, отходящие от основного корпуса 160 сваи 100 перпендикулярно плоскости, касательной к основному корпусу 160 сваи, и параллельно продольной оси основного корпуса 160, однако лопатки согласно изобре-3 006958 тению не ограничены прямыми плоскими лопатками, которые прикреплены перпендикулярно плоскости,касательной к наружной поверхности основного корпуса сваи, либо лопатками, параллельными продольной оси основного корпуса сваи. Лопатки согласно изобретению могут иметь многие разнообразные формы, включая, но не ограничиваясь этим, криволинейные лопатки или лопатки, составленные из большого количества плоских элементов, шарнирно прикрепленных под различными углами. Лопатки,имеющие различные формы, могут быть прикреплены фактически продольно по отношению к основному корпусу сваи, либо могут быть прикреплены под углом по отношению к продольной оси основного корпуса сваи. Лопатки также могут быть прикреплены под углом, отличающимся от 90 (то есть не перпендикулярно) по отношению к плоскости, которая проходит по касательной к наружной поверхности основного корпуса сваи. На фиг. 6 показана свая 100 с двумя лопатками 275 А и 275 В, которые прикреплены к удлиненному полому элементу 160 под углом по отношению к плоскости, проходящей по касательной к элементу 160. Кроме того, лопатки 275 А и 275 В имеют не одну плоскую форму, а расположены в двух отдельных плоскостях, которые составляют угол в месте крепления. На фиг. 7 показан вид сверху сваи 100, представленного на фиг. 6, на котором дополнительно изображено крепление лопаток 275 А и 27 5 В под углом и выполнение формы лопаток 275 А и 275 В в двух плоскостях. На фиг. 8 представлена свая 100 с двумя криволинейными, полукруглыми, неплоскими лопатками 275 А и 275 В. На фиг. 9 представлен вид сверху сваи 100 и лопаток 275 А и 275 В, показанных на фиг. 8. На фиг. 10 представлена свая 100 с двумя лопатками 275 А и 275 В, которые при креплении перпендикулярно плоскости, касательной к круглому, удлиненному полому элементу 160, содержат два плоских элемента, которые прикреплены под углом. Лопатки крепят к задней стороне сваи 100 с углом соответственно около 135 и 225 по отношению к планке с проушиной 120. На фиг. 11 и 12 показан противоположный угол и вид сверху сваи 100, представленного на фиг. 10. Однако сваи согласно изобретению могут быть сконструированы таким образом, что лопатки, показанные на фиг. 10, 11 и 12, прикреплены к удлиненному полому элементу 160 с углами, большими или меньшими, чем углы, которые конкретно указаны в этом абзаце, например, соответственно около 125 и 235 по отношению к планке с проушиной 120 либо соответственно около 145 и 215 по отношению к планке с проушиной 120. На фиг. 13 представлен вид спереди сваи 100, которая имеет одну плоскую лопатку 280, прикрепленную к задней стороне основного корпуса 160 сваи, так что противоположные концы лопатки действуют подобно отдельным лопаткам, как в варианте конструкции, раскрытом на фиг. 1, 2 и 3. На фиг. 14 представлен вид сзади, а на фиг. 15 представлен вид сверху того же самого устройства с одной лопаткой. Одна лопатка согласно этой конфигурации может потребовать обеспечения наружных связей 290, как показано на фиг. 15. В различных описанных здесь вариантах конструкции продольно расположенные лопатки 275 А и 275 В также увеличат площадь опирания сваи 100 на грунт по сравнению с боковым расположением и поэтому позволят увеличить удерживающую способность крепления. Соответственно, при наличии лопаток 275 А и 275 В сваи 100 могут быть сконструированы с меньшими размерами, но с сохранением при этом данной удерживающей способности, тем самым обеспечивая получение выгод в отношении затрат на материал и монтаж. Размеры, конфигурация и количество лопаток, входящих в состав сваи 100, могут быть определены квалифицированным специалистом в этой области на основании факторов, характеризующих применение, инженерные свойства грунта, опирание и направление движения крепления, виды и значение действующих нагрузок, экономические показатели, касающиеся изготовления и монтажа. Лопатки содействуют монтажу сваи 100 путем сохранения опирания и направления движения сваи в течение проникновения под действием собственного веса и монтажа посредством всасывания либо в течение монтажа при использовании других способов. Такая способность сохранения опирания сваи и направления ее движения особенно эффективна в случае способа монтажа, описанного в одновременно рассматриваемой заявке на патент 10/382291, поданной на рассмотрение 5 марта 2003 г., озаглавленной Способ монтажа анкерной сваи, которая во всей ее полноте введена сюда посредством ссылки на нее. В этой одновременно рассматриваемой заявке на патент раскрыт способ монтажа, который позволяет повысить удерживающую способность анкерной сваи посредством ее монтажа под углом к морскому дну, так что верхняя часть сваи будет наклонена в направлении, противоположном прилагаемой нагрузке. Сваю располагают под углом наклона по отношению к морскому дну таким образом, что верхняя часть сваи будет наклонена в направлении, проходящем в сторону от направления боковой нагрузки, и затем, по меньшей мере, частично сваю вводят в морское дно при фактическом сохранении угла наклона. Следовательно, настоящее изобретение включает способ монтажа анкерной сваи на морском дне и, в частности, изобретение обеспечивает возможность уменьшения или исключения вертикальной нагрузки,действующей на сваю, и, соответственно, увеличивает боковой компонент нагрузки, повышая таким образом удерживающую способность сваи. Удлиненный полый элемент, такой как свая 100, заделанная в морское дно 10, согласно стратиграфии может достигать более высокой удерживающей способности,когда она смещается через грунт перпендикулярно ее продольной оси, что противоположно смещению-4 006958 вдоль ее продольной оси. Эти компоненты нагрузки характеризуют соответственно боковое сопротивление грунта (сопротивление опиранию) и вертикальное сопротивление грунта (сопротивление трению скольжения). Предпочтительный способ использования трубчатого элемента, который здесь описан,обеспечивает возможность установки сваи таким образом, что вертикальный компонент нагрузки может быть постепенно уменьшен, либо полностью исключен. Кроме того, в одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент США 10/3822 91, поданной на рассмотрение 5 марта 2003 г., озаглавленной Способ монтажа анкерной сваи, описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором сваю устанавливают под углом, при этом монтируемая с помощью всасывания свая 100 может быть установлена с использованием направляющей рамы для обеспечения и сохранения желаемого угла наклона. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения желаемый угол наклона обеспечивают и сохраняют посредством подсоединения натяжного устройства для создания направленного вверх натяжения боковой стороны сваи 100, на которой установлено соединение для боковой нагрузки, то есть планка с проушиной 120. В этом варианте осуществления изобретения в качестве натяжного устройства может служить, например, якорная цепь 130. Может быть использовано альтернативное натяжное устройство, которое включает, не ограничиваясь этим, подъемный канат либо стержень (или другой жесткий элемент). Согласно еще одному варианту осуществления этого изобретения создана анкерная свая 100 с внутренними отделениями, из которых может быть избирательно откачена вода для обеспечения выбранной плавучести анкерной сваи 100. Посредством избирательного регулирования плавучести сваи 100 в течение монтажа может быть обеспечен желаемый угол наклона. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения пространственную балку 140 либо иное оборудование для ведения работ крепят к свае 100 в положении смещения,так чтобы ось вращения не проходила через центр тяжести сваи 100. Пространственную балку 140 или другое оборудование для ведения работ размещают таким образом, что монтируемая с помощью всасывания свая (100) естественным образом принимает желаемый угол наклона при ее установке. Монтажные тросы или стропы могут быть применены в этих вариантах для обеспечения устойчивости монтируемой с помощью всасывания сваи (100) в течение ее опускания и первоначального введения в морское дно 10. Способ монтажа, раскрытый выше, а также в заявке на патент США 10/382291, поданной на рассмотрение 5 марта 2003 г., озаглавленной Способ монтажа анкерной сваи, позволяет увеличить удерживающую способность сваи. Соответственно, установка новой системы сваи 100 в сочетании со способом, раскрытым в упомянутой одновременно рассматриваемой заявке на патент, может обеспечить сваю,которая позволяет сохранять ту же самую удерживающую способность при уменьшенном размере. На фиг. 16 представлен вариант осуществления изобретения, в котором анкерную сваю 100 используют для крепления конструкции 200, находящейся в открытом море, посредством использования якорных цепей 130, подсоединенных к таким сваям 100 посредством использования устройства 120 для передачи нагрузки. Конструкция 200, находящаяся в открытом море, может, например, представлять собой плавучую конструкцию (например, кессонное судно с глубокой осадкой или плавучую конструкцию с фермой, обеспечивающей жесткость), которая снабжена палубой 230. Палуба 230 позволяет проводить в открытом море операции, связанные с разведкой месторождений углеводородных ресурсов (то есть, нефти или газа), бурением и добычей. Палуба может быть использована для сбора в открытом море сейсмических данных. Как вариант, палуба может удерживать в открытом море буровое оборудование для выполнения буровых операций на месторождениях нефти и/или газа. Палуба также может удерживать оборудование, предназначенное для добычи природных нефтяных и газовых ресурсов. Добытые нефть и/или газ могут быть выгружены с палубы, например, посредством трубопровода на берег или в транспортное судно, либо баржу для последующей транспортировки на берег. После этого нефть и газ могут быть подвергнуты переработке с получением полезных нефтепродуктов, например природного газа, сжиженного нефтяного газа, бензина, топлива для реактивных самолетов, дизельного топлива, масла для обогрева и других нефтепродуктов. Настоящее изобретение описано применительно к предпочтительному варианту его осуществления. Однако предполагается, что степень конкретности, с которой приведенное выше описание касается определенного варианта осуществления изобретения или определенного использования изобретения, носит лишь иллюстративный характер и ее не следует считать ограничением объема изобретения. Напротив,предполагается, что изобретение охватывает все альтернативные варианты, модификации и эквиваленты,которые находятся в пределах существа и объема изобретения, которые определены в прилагаемых пунктах формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Анкерная свая, содержащая удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец и продольную ось, двухходовой клапан для прохождения потока, расположенный на удлиненном полом элементе, устройство для передачи нагрузки для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и установленное на окружности удлиненного полого элемента, первую продольно расположенную лопатку,-5 006958 проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента. 2. Анкерная свая по п.1, содержащая множество двухходовых клапанов для прохождения потока текучей среды, расположенных на удлиненном полом элементе. 3. Анкерная свая по п.2, дополнительно содержащая вторую продольно расположенную лопатку,проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента. 4. Анкерная свая по п.3, в которой первая продольно расположенная лопатка и вторая продольно расположенная лопатка имеют длину в продольном направлении, которая составляет примерно 50-100% средней длины в продольном направлении удлиненного полого элемента. 5. Анкерная свая по п.4, в которой первая продольно расположенная лопатка и вторая продольно расположенная лопатка имеют длину в радиальном направлении, которая примерно составляет 5-90% среднего диаметра удлиненного полого элемента. 6. Анкерная свая по п.5, в которой удлиненный полый элемент выполнен, по существу, трубчатым и имеет, по существу, круглую площадь поперечного сечения. 7. Анкерная свая по п.6, в которой верхний конец удлиненного полого элемента закрыт, а клапаны расположены на верхнем конце удлиненного полого элемента и предназначены для регулировки потока текучей среды через верхний конец удлиненного полого элемента. 8. Анкерная свая по п.7, в которой устройство для передачи нагрузки расположено в месте, соответствующем 0 на окружности удлиненного полого элемента, при этом первая продольно расположенная лопатка установлена между около 25 и 155 от места, соответствующего 0, а вторая продольно расположенная лопатка установлена между около 205 и 335 от места, соответствующего 0. 9. Анкерная свая по п.8, в которой первая продольно расположенная лопатка установлена между около 45 и 135 от места, соответствующего 0, а вторая продольно расположенная лопатка установлена между около 225 и 315 от места, соответствующего 0. 10. Анкерная свая по п.9, дополнительно содержащая по меньшей мере одну дополнительную продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента, установленную между примерно 135 и 225 от места, соответствующего 0. 11. Анкерная свая по п.10, дополнительно содержащая по меньшей мере одну дополнительную продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента, установленную между около 45 с каждой стороны от места, соответствующего 0, на наружной поверхности трубчатого элемента. 12. Анкерная свая по п.8, в которой устройство для передачи нагрузки содержит планку с проушиной. 13. Анкерная свая по п.9, в которой первая продольно расположенная лопатка прикреплена через первую прорезь в удлиненном полом элементе, а вторая продольно расположенная лопатка прикреплена через вторую прорезь в удлиненном полом элементе. 14. Анкерная свая по п.13, в которой первая и вторая прорези диаметрально противоположны, при этом первая и вторая продольно расположенные лопатки содержат одну лопатку, проходящую через первую и вторую прорези в удлиненном полом элементе. 15. Способ закрепления анкерной сваи на подводном дне, включающий установку на дне анкерной сваи, выполненной согласно пп.1-14. 16. Способ по п.15, в котором установка анкерной сваи включает расположение анкерной сваи под углом наклона по отношению ко дну, при этом верхнюю часть анкерной сваи наклоняют в направлении,проходящем в сторону от направления боковой нагрузки, и введение анкерной сваи, по меньшей мере,частично в дно, при этом свая, по существу, сохраняет угол наклона. 17. Способ добычи углеводородных текучих сред в открытом море, содержащий следующие стадии: крепление конструкции, находящейся в открытом море, к морскому дну посредством использования анкерной сваи, содержащей удлиненный полый элемент, имеющий верхний конец, открытый нижний конец, продольную ось и поперечный профиль, двухходовой клапан для прохождения потока текучей среды, расположенный на удлиненном полом элементе, устройство для передачи нагрузки для соединения якорного каната с удлиненным полым элементом, жестко прикрепленное к наружной поверхности удлиненного полого элемента и размещенное на окружности удлиненного полого элемента, и первую продольно расположенную лопатку, проходящую наружу от наружной поверхности удлиненного полого элемента; соединение устройства для передачи нагрузки с конструкцией, находящейся в открытом море; добычу углеводородных текучих сред. 18. Способ по п.17, дополнительно содержащий транспортирование углеводородных текучих сред к берегу.
МПК / Метки
МПК: B63B 21/26
Метки: наружными, анкерная, свая, лопатками
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/12-6958-ankernaya-svaya-s-naruzhnymi-lopatkami.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Анкерная свая с наружными лопатками</a>
Предыдущий патент: Способ сева семян
Следующий патент: Путепровод тоннельного типа и способ его строительства
Случайный патент: Получение легких олефинов и изопрена из бутана