NO20191258A1

NO20191258A1 - Underwater mooring bolt

Info

Publication number: NO20191258A1
Application number: NO20191258A
Authority: NO
Inventors: Audun Seilen; Inge Martin Njåstad
Original assignee: Gunnebo Anja Ind As
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-04-23
Also published as: NO345658B1

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fortøyningsbolt til bruk under vann, omfattende en langstrakt bolt utstyrt med et bolthode med påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje. The present invention relates to a mooring bolt for use underwater, comprising an elongated bolt equipped with a bolt head with an attached fastening eye for attaching a mooring line.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

Til fortøyning av oppdrettsanlegg benyttes ofte fortøyningsbolter/fjellbolter som er utstyrt med et øye eller utformet som en T-bolt. For øyebolt benyttes en sjakkel i øyet, og for T-bolt benyttes en sjakkel om boltstammen. Slike fortøyningsbolter til bruk under vann er gjerne produsert av høykvalitet stål, seigherdet og varmgalvanisert. Til innfesting i fjell kan fortøyningsboltene være utstyrt med riller for gysing og eventuelt kilspor for medfølgende kile. Kilen presser ut stålet nederst på bolten mot veggen i borehullet og gysemasse (forankringsmasse) limer bolten til fjellet. Stort sett blir det benyttet både kile og gysemasse, men det finnes bolter med riller for feste med kun gysemasse. For the mooring of aquaculture facilities, mooring bolts/mountain bolts are often used which are equipped with an eye or designed as a T-bolt. For eyebolts a shackle is used in the eye, and for T-bolts a shackle is used around the bolt stem. Such mooring bolts for use under water are usually produced from high-quality steel, hardened and hot-dip galvanized. For fixing in rocks, the mooring bolts can be equipped with grooves for shimming and possibly wedge grooves for the accompanying wedge. The wedge pushes out the steel at the bottom of the bolt against the wall of the borehole and gyse compound (anchoring compound) glues the bolt to the rock. Generally, both wedges and plaster of paris are used, but there are bolts with grooves for fixing with plaster of paris only.

For å redusere risikoen for at bolten dras opp må belastningsvinkel ligge innenfor bestemte grenser fra normalen på boltens loddlinje. Dette medfører at bolten vil få store spenningskonsentrasjoner i området hvor bolten kommer opp av fjellet. To reduce the risk of the bolt being pulled up, the load angle must lie within certain limits from the normal on the bolt's plumb line. This means that the bolt will have large stress concentrations in the area where the bolt emerges from the rock.

Stålkvaliteten i fjellbolter må være valgt slik at det tillates at de bøyer seg over fjellet, da plastisk deformasjon forekommer i dette materialet lenge før bruddstyrken nås. The steel quality in rock bolts must be chosen so that they are allowed to bend over the rock, as plastic deformation occurs in this material long before the breaking strength is reached.

Det er særlig viktig å la tilstrekkelig lengde av bolten stikke opp over fjellet slik at det er en avstand fra fjellet opp til enden av boltstammen. For øyebolter settes øyet parallelt med ankerlinen for å unngå skjevdrag på bolten og redusert bruddstyrke. T-bolter skal settes på tvers av ankerlinen. It is particularly important to allow sufficient length of the bolt to stick up above the rock so that there is a distance from the rock up to the end of the bolt stem. For eye bolts, the eye is set parallel to the anchor line to avoid warping of the bolt and reduced breaking strength. T-bolts must be placed across the anchor line.

Et problem med kjente løsninger, særlig om fortøyningsboltene er feilmontert, er at kreftene som påføres fra ankerlinene forårsaker at boltene utsettes for store torsjonskrefter som kan ødelegge boltene. A problem with known solutions, particularly if the mooring bolts are installed incorrectly, is that the forces applied from the anchor lines cause the bolts to be subjected to large torsional forces which can destroy the bolts.

Utfordringen med øyebolter er nøyaktigheten som kreves til orientering av øyet i forhold til strekkretning på fortøyningslinen. Dårlig sikt på bunnen gjør at de lett kan bli satt skjevt slik at belastning vil gi en uønsket vridning. Dette unngås ved bruk av T-bolter, som har høyere toleranse for feil. Men T-bolter har en annen utfordring i at kjettingen kan huke seg fast i toppen av bolten ved montering av fortøyningslinen. Da oppstår samme problematikken, med enda større moment på vridningen. The challenge with eyebolts is the accuracy required to orient the eye in relation to the direction of tension on the mooring line. Poor visibility on the bottom means that they can easily be set crooked so that load will cause an unwanted twist. This is avoided by using T-bolts, which have a higher tolerance for failure. But T-bolts have another challenge in that the chain can snag on the top of the bolt when installing the mooring line. Then the same problem arises, with an even greater torque on the twist.

Omtale av kjent teknikk Discussion of prior art

WO2009157776 A1 (NO20082840 A) beskriver en fortøyningsbolt utstyrt med et påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje. WO2009157776 A1 (NO20082840 A) describes a mooring bolt equipped with an attached eyelet for attaching a mooring line.

For montering av en fortøyningsbolt kan det benyttes en borerigg som senkes ned på havbunnen, slik som omtalt i overnevnte WO dokument, hvoretter det bores et borehull på havbunnen som fortøyningsbolten deretter innføres i. For sementering av fortøyningsbolten i borehullet kan det benyttes gysevæske som presses ned i borehullet og som omslutter fortøyningsbolten. For the installation of a mooring bolt, a drilling rig can be used that is lowered to the seabed, as described in the above-mentioned WO document, after which a borehole is drilled on the seabed into which the mooring bolt is then introduced. For cementing the mooring bolt in the borehole, a chilling fluid can be used that is pressed down in the borehole and which encloses the mooring bolt.

Fortøyningsbolten kan installeres ved hjelp av en dykker, eller dykkerløst ved hjelp av boreriggen eller en ROV. The mooring bolt can be installed with the help of a diver, or without a diver using the drilling rig or an ROV.

Formål med foreliggende oppfinnelse Purpose of the present invention

Det er et formål å frembringe en fortøyningsbolt med friksjonsfri rotasjon som unngår torsjonsmoment, og som kan installeres både med dykker og dykkerløst med ROV. It is an aim to produce a mooring bolt with frictionless rotation which avoids torsional moment, and which can be installed both with a diver and without a diver with an ROV.

Oppfinnelsen er særlig utviklet for fortøyning av oppdrettsanlegg. The invention has been particularly developed for the mooring of aquaculture facilities.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Overnevnte formål oppnås med en undervanns-fortøyningsbolt omfattende en langstrakt bolt utstyrt med et bolthode med påmontert festeøye for feste av en fortøyningslinje, hvori bolthodet omfatter en fritt omsvingbar svivel, der festeøyet er montert til den omsvingbare svivelen. The above-mentioned purpose is achieved with an underwater mooring bolt comprising an elongated bolt equipped with a bolt head with an attached fastening eye for attaching a mooring line, in which the bolt head comprises a freely pivotable swivel, where the fastening eye is mounted to the pivotable swivel.

Den fritt omsvingbare svivelen kan hvile på en underliggende og ringformet fôringsplate. The freely pivotable swivel can rest on an underlying ring-shaped feed plate.

Den ringformete fôringsplaten kan hvile på en øvre stopper på bolten. The annular feed plate can rest on an upper stop on the bolt.

Videre kan den fritt omsvingbare svivelen omfatte en første del som omslutter bolthodet og en andre utadragende del for feste av festeøyet. Den første delen som omslutter bolthodet kan videre omfatte en innvendig fôring eller lager. Furthermore, the freely pivotable swivel can comprise a first part which encloses the bolt head and a second projecting part for attaching the fastening eye. The first part which encloses the bolt head may further comprise an internal lining or bearing.

Bolthodet kan være utstyrt med en stoppmutter som holder den fritt omsvingbare svivelen på plass. The bolt head can be equipped with a stop nut that holds the freely swiveling swivel in place.

I en utførelse kan en fôring være er anordnet mellom stoppmutteren og den fritt omsvingbare svivelen. In one embodiment, a lining can be arranged between the stop nut and the freely pivotable swivel.

Bolthodet kan omfatte et toppfeste. The bolt head may comprise a top mount.

Festeøyet kan være en sjakkel festet til den fritt omsvingbare svivelen ved hjelp av en bolt og en mutter. The fastening eye can be a shackle attached to the freely pivotable swivel by means of a bolt and a nut.

Den langstrakte bolten kan omfatte riller. Videre kan den langstrakte bolten omfatte kilspor. The elongated bolt may include grooves. Furthermore, the elongated bolt may comprise keyways.

I en videre variant kan bolthodet omfatte en topplås overliggende svivelen, idet en låsebolt er innførbar gjennom topplåsen og inn gjennom en tverrgående boring i bolthodet, for låsing av svivelen til bolthodet. In a further variant, the bolt head can comprise a top lock overlying the swivel, a locking bolt being insertable through the top lock and into a transverse bore in the bolt head, for locking the swivel to the bolt head.

Topplåsen kan omfatte en eller flere låsetapper som etter innføring av låsebolten aktiveres og låser låsebolten i boringen og i topplåsen. The top lock can comprise one or more locking pins which, after inserting the locking bolt, are activated and lock the locking bolt in the bore and in the top lock.

Videre kan bolthodet omfatte et spor for fiksering av topplåsen i korrekt posisjon på bolthodet. Furthermore, the bolt head can comprise a slot for fixing the top lock in the correct position on the bolt head.

Bolthodet's øvre del kan omfatte en ROV opererbar sjakkel. Bolthodet's øvre del kan videre være utformet med en kjegleform. The bolt head's upper part may include an ROV operable shackle. The bolt head's upper part can also be designed with a cone shape.

Beskrivelse av figurer Description of figures

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal i det etterfølgende omtales mer detaljert med henvisning til de medfølgende figurene, hvori: Preferred embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, in which:

Figur 1 viser en perspektivskisse av en fortøyningsbolt ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et sideriss av fortøyningsbolten ifølge oppfinnelsen. Figure 1 shows a perspective sketch of a mooring bolt according to the invention. Figure 2 shows a side view of the mooring bolt according to the invention.

Figur 3 viser et toppriss av fortøyningsbolten ifølge oppfinnelsen. Figure 3 shows a top view of the mooring bolt according to the invention.

Figur 4 viser en svivel og sjakkel til bruk i fortøyningsbolten ifølge oppfinnelsen. Figure 4 shows a swivel and shackle for use in the mooring bolt according to the invention.

Figur 5 og 6 viser en variant av en fortøyningsbolt ifølge oppfinnelsen. Figures 5 and 6 show a variant of a mooring bolt according to the invention.

Beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen Description of preferred embodiments of the invention

Som det fremgår av figurene omfatter foreliggende oppfinnelse en fortøyningsbolt omfattende på kjent måte en langstrakt bolt 14 utstyrt med riller 20 eller kilspor (ikke vist) og som innføres og festes i et borehull på havbunnen, slik som beskrevet innledningsvis. As can be seen from the figures, the present invention comprises a mooring bolt comprising, in a known manner, an elongated bolt 14 equipped with grooves 20 or wedge grooves (not shown) and which is introduced and fixed in a borehole on the seabed, as described in the introduction.

Fortøyningsbolten skal benyttes under vann, og oppfinnelsen er særlig utviklet for fortøyning av oppdrettsanlegg. The mooring bolt is to be used underwater, and the invention has been particularly developed for mooring aquaculture facilities.

Som nevnt kan det være store utfordringer med montering av slike fortøyningsbolter på fjellgrunn under vann. Ifølge oppfinnelsen er derfor fortøyningsbolten utstyrt med et bolthode 12 som er forsynt med en fritt omsvingbar klamme eller svivel 18 for feste av fortøyningslinen eller forankringskjettingen. As mentioned, there can be major challenges with the installation of such mooring bolts on rocky ground under water. According to the invention, the mooring bolt is therefore equipped with a bolt head 12 which is provided with a freely rotatable clamp or swivel 18 for attaching the mooring line or the anchoring chain.

Den omsvingbare svivelen 18 kan være smidd eller støpt i et stykke og omfatte en første del som omslutter bolthodet og en andre utadragende del for feste av et festeøye 16. Svivelen 18 lages helst med en innvendig diameter som samsvar noenlunde med bolthodets 12 utvendige diameter, slik at svivelen kan tres nedpå bolthodet. Alternativt kan svivelen lages slik at den kan åpnes og tres inn på bolthodet. Svivelen 18 kan således svinge om bolthodet 12 uten noen form for begrensning. The pivotable swivel 18 can be forged or cast in one piece and comprise a first part that encloses the bolt head and a second projecting part for attaching a fastening eye 16. The swivel 18 is preferably made with an internal diameter that roughly corresponds to the external diameter of the bolt head 12, as that the swivel can be threaded onto the bolt head. Alternatively, the swivel can be made so that it can be opened and threaded onto the bolt head. The swivel 18 can thus swing around the bolt head 12 without any kind of restriction.

For å sikre at svivelen 18 holder seg omsvingbar om bolthodet 12 kan svivelen sin gjennomløpende boring som omslutter bolthodet 12 omfatte en fôring 36 eller lager, slik som vist i figur 4. Fôringen 36 kan eksempelvis være en hylse, gjerne av plast eller keramisk materiale, som fungerer som glidelager og som hindre groe. Fôringen 36 kan eksempelvis også være et forseglet rulle- eller kulelager. In order to ensure that the swivel 18 remains pivotable around the bolt head 12, the swivel's continuous bore which encloses the bolt head 12 can include a liner 36 or bearing, as shown in Figure 4. The liner 36 can for example be a sleeve, preferably made of plastic or ceramic material, which acts as a sliding bearing and prevents growth. The liner 36 can, for example, also be a sealed roller or ball bearing.

Festeøyet 16 for fortøyningslinen kan være en sjakkel som monteres til svivelen 18 ved hjelp av en bolt 28 og en mutter 30. Alternativt kan festeøyet 16 være integrert i eller med svivelen 18. The fastening eye 16 for the mooring line can be a shackle which is mounted to the swivel 18 using a bolt 28 and a nut 30. Alternatively, the fastening eye 16 can be integrated in or with the swivel 18.

Den fritt omsvingbare svivelen 18 kan som vist hvile på en underliggende og ringformet skive eller fôringsplate 24, der den ringformet fôringsplaten 24 eksempelvis hviler på en øvre stopper 32 på bolten 14. The freely pivotable swivel 18 can, as shown, rest on an underlying annular disk or feed plate 24, where the annular feed plate 24 rests, for example, on an upper stopper 32 on the bolt 14.

For å holde den fritt omsvingbare svivelen 18 på plass kan en stoppmutter 22 eller lignende skrues inn på bolthodet 12, og ytterligere en skive eller fôring 34 kan plasseres mellom stoppmutteren 22 og den fritt omsvingbare svivelen 18, gjerne på fôringen 36 til svivelen 18. To keep the freely pivotable swivel 18 in place, a stop nut 22 or the like can be screwed onto the bolt head 12, and a further disc or lining 34 can be placed between the stop nut 22 and the freely swivelable swivel 18, preferably on the lining 36 of the swivel 18.

Videre kan bolthodet 12 omfatte et toppfeste 26 i form av eksempelvis et festeøye. Furthermore, the bolt head 12 can comprise a top attachment 26 in the form of, for example, a fastening eye.

Figur 5 og 6 viser en variant av oppfinnelsen, og som særlig er egnet for bruk med en ROV. I figur 5 og 6 er svivelen 36 ikke vist. Figures 5 and 6 show a variant of the invention, which is particularly suitable for use with an ROV. In Figures 5 and 6, the swivel 36 is not shown.

For å holde svivelen 18 på plass kan en hylselignende topplås 40 låses fast overliggende svivelen 18. Bolthodet 12 kan i en øvre del omfatte et spor 52 eller et avfaset parti for å fiksere topplåsen 40 i korrekt posisjon til at en låsebolt 54 kan innføres tversgående gjennom topplåsen 40 og inn gjennom en tversgående boring 58 i bolthodet 12. For videre å styre fikseringen av topplåsen 40 kan denne være utstyrt med en boltlignende stift 60. For å sikre at låsebolten 54 holdes på plass i både boringen 58 i bolthodet og i topplåsen 40 omfatter topplåsen minst en, men gjerne to, fjærbelastede låsetapper 56 som aktiveres etter at låsebolten 54 er innført. In order to keep the swivel 18 in place, a sleeve-like top lock 40 can be locked firmly above the swivel 18. The bolt head 12 can in an upper part comprise a groove 52 or a chamfered part to fix the top lock 40 in the correct position so that a locking bolt 54 can be inserted transversely through the top lock 40 and into through a transverse bore 58 in the bolt head 12. To further control the fixing of the top lock 40, this can be equipped with a bolt-like pin 60. To ensure that the locking bolt 54 is held in place in both the bore 58 in the bolt head and in the top lock 40 the top lock includes at least one, but preferably two, spring-loaded locking pins 56 which are activated after the locking bolt 54 has been inserted.

Topplåsen 40 og låsebolten 54 kan begge være utstyrt med ROV gripehåndtak 44,42. The top lock 40 and the locking bolt 54 can both be equipped with ROV gripping handles 44,42.

Bolthodet sin øvre del 50 kan for å lette påføring av topplåsen 40 være utformet med en kjegleform. The bolt head's upper part 50 can be designed with a cone shape to facilitate application of the top lock 40.

Bolthodet sin øvre del kan videre omfatte en ROV sjakkel 48 med manipulatorhåndtak 46 for ROV'en. The bolt head's upper part can further comprise an ROV shackle 48 with a manipulator handle 46 for the ROV.

For montering av fortøyningsbolten kan alt utstyr påkobles på dekk og heises ned. Fortøyningsbolten styres på plass i det forhåndsborete borehullet på fjellgrunnen og gyses fast. Denne operasjonen kan gjøres med begge variantene av oppfinnelsen. For installation of the mooring bolt, all equipment can be connected to the deck and hoisted down. The mooring bolt is steered into place in the pre-drilled borehole on the bedrock and shimmed firmly. This operation can be done with both variants of the invention.

Alternativt, og særlig for ROV varianten vist i figurene 5 og 6, heises bolten 14 ned, styres på plass og gyses fast i det forhåndsborete borehullet. ROV sjakkelen 48 kobles fra ved aktivering av manipulatorhåndtaket 46 og heises opp på dekk. Alternatively, and particularly for the ROV variant shown in figures 5 and 6, the bolt 14 is lifted down, guided into place and shimmed firmly into the pre-drilled borehole. The ROV shackle 48 is disconnected when the manipulator handle 46 is activated and is raised onto the deck.

Deretter heises svivelen 18 ferdigkoblet i sjakkel og kjetting/line ned og styres på plass av ROV. Deretter heises topplåsen 40 ned og styres på plass på bolthodet 12. Sporet 52 sørger for å fiksere topplåsen 40 på rett plass og låsebolten 54 innføres og låses til bolthodet 12 slik som forklart ovenfor. Dvs. at ROV presser inn låsebolten 54, drar ut sikring og de fjærbelastede låsetappene 56 aktiveres. Indikator viser at disse er korrekt i lås og bolten er sikret. Then the swivel 18, fully connected in shackle and chain/line, is raised down and steered into place by the ROV. The top lock 40 is then raised down and guided into place on the bolt head 12. The slot 52 ensures that the top lock 40 is fixed in the right place and the locking bolt 54 is introduced and locked to the bolt head 12 as explained above. That is that the ROV presses in the locking bolt 54, pulls out the fuse and the spring-loaded locking pins 56 are activated. Indicator shows that these are correctly locked and the bolt is secured.

Claims

Patent claims

1. Underwater mooring bolt comprising an elongated bolt (14) equipped with a bolt head (12) with an attached fastening eye (16) for fastening a mooring line, characterized in that the bolt head (12) comprises a freely pivotable swivel (18), where the fastening eye ( 16) is mounted to the pivotable swivel (18).

2. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the freely pivotable swivel (18) rests on an underlying and ring-shaped feeding plate (24).

3. Underwater mooring bolt in accordance with claim 2, characterized in that the annular lining plate (24) rests on an upper stop (32) on the bolt (14).

4. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the freely pivotable swivel (18) comprises a first part which encloses the bolt head (12) and a second projecting part for attaching the fastening eye (16).

5. Underwater mooring bolt in accordance with claim 4, characterized in that the first part which encloses the bolt head (12) comprises an internal lining or bearing (36).

6. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the bolt head (12) is equipped with a stop nut (22) which holds the freely pivotable swivel (18) in place.

7. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the bolt head (12) comprises a top attachment (26).

8. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the fastening eye (16) is a shackle attached to the freely pivotable swivel (18) by means of a bolt (28) and a nut (30).

9. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the bolt head (12) comprises a top lock (40) overlying the swivel (18), a lock bolt (54) being insertable through the top lock (40) and into through a transverse bore ( 58) in the bolt head, for locking the swivel (18) to the bolt head (12).

10. Underwater mooring bolt in accordance with claim 9, characterized in that the top lock (40) comprises one or more locking pins (56) which after insertion of the locking bolt (54) are activated and lock the locking bolt (54) in the bore (58) and in the top lock ( 40).

11. Underwater mooring bolt in accordance with claim 9, characterized in that the bolt head (12) comprises a groove (52) for fixing the top lock (40) in the correct position on the bolt head (12).

12. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the upper part (50) of the bolt head (12) comprises an ROV operable shackle (48).

13. Underwater mooring bolt in accordance with claim 1, characterized in that the upper part (50) of the bolt head (12) is designed with a cone shape.