DK154281B - Offshore-konstruktion til brug i vandomraader, der indeholder is - Google Patents

Description

Opfindelsen vedrører en offshore-konstruktion til brug i et vandområde, der indeholder ismasser, og med organer til understøtning af konstruktionen på havbunden, hvilke støtteorganer udviser en rampeagtig flade mod ismasser, der bevæger sig i forhold til og i kontakt med konstruktionen.

I de senere år er offshore-prøveboringer og offshore-produktion af olieprodukter blevet udvidet til arktiske og andre isfyldte vandområder på sådanne steder som det nordlige Alaska og Canada. Disse vandområder er sædvanligvis dækket med store arealer af isflager i 9 måneder eller mere af året. Isflager kan opnå en tykkelse på fra 1,5-3 m eller mere og kan have kompressionsstyrke eller knusestyrke i området fra ca. 1400 til 6800 kPa. Omend sådanne isflager synes at være stationære, bevæger de sig med vinden og med vandstrømninger og kan således udøve meget store kræfter på enhver stationær konstruktion i deres bane.

Et endnu mere alvorligt problem, der opstår i arktiske vandområder, er tilstedeværelsen af større masser af is, såsom isrevler, skrueis eller isbjerge. Isrevler formes, når to adskilte isflager bevæger sig mod hinanden og kolliderer, idet trykket ind over hinanden og knusningen af to samvirkende isflager bevirker dannelsen af en isrevle. Isrevler kan være meget store med længder på hundredevis af meter, med bredder på mere end 30 m og med tykkelse på op til 15 m. Som følge heraf kan isrevler udøve en væsentlig større kraft på en offshore-konstruktion end almindelige isflager. Muligheden for at isrevler således kan bevirke omfattende beskadigelse af en offshore-konstruktion eller katastrofalt sammenbrud af en konstruktion er meget stor.

En konstruktion, der er bygget stærk nok til at modstå knusekraften, som udøves af kollision med is, dvs. som er stærk nok til at muliggøre, at isen knuses mod konstruktionen, så at isen får mulighed for at flyde omkring denne, skulle sandsynligvis være meget massiv og tilsvarende kostbar at konstruere. Hidtil har det derfor væretforeslået, at konstruktioner, der skulle anvendes i isfyldte vandområder, skulle bygges med en hældende eller rampelignende yderside i stedet for med en flade, der er lodret i forhold til isen, som støder mod konstruktionen. Efterhånden som isen kommer til kontakt med den hældende yderside, tvinges den opefter ud over sin normale stilling, hvilket bevirker, at isen udsættes for bøjningsbrud. Eftersom isen har en bøjningsstyrke på ca. 585 kPa, udsættes konstruktionen således for tilsvarende mindre kraft, eftersom isen, der kolliderer med konstruktionen, knækker i stedet for at blive komprimeret.

Når en isflage bevæger sig i forhold til og i berøring med den hældende yderside af en konisk konstruktion, vil den blive løftet langs den hældende flade. Løftningen af isflagen bevirker begyndende revner i flagen, hvilke revner stråler udefter fra berøringspunktet. Derefter dannes der periferirevner, og isflagen begynder at brydes i kileformede stykker.

Den omtrentlige samlede kraft, der udøves på en konisk konstruktion, består således først og fremmest af den kraft, der er nødvendig til at bringe den kolliderende isflage til brud, dvs. den kraft, som er nødvendig til at danne de første radiale eller efterfølgende periferirevner, og den kraft, der bevirkes af de brudte isstykker, som driver op på ydersiden af konstruktionen og samvirker med denne.

Kraften i forbindelse med dannelsen af de første og periferirevner i isflagen er primært en funktion af de særlige mekaniske og geometriske egenskaber ved isen, der støder mod konstruktionen. Kraften til at bringe isen til at glide op langs konstruktionen skyldes de brudte isstykker, der samvirker med konstruktionen, og er således afhængig af overfla dearealet af konstruktionen over vandlinien. For derfor at formindske de samlede iskræfter, der udøves på en konisk konstruktion, er det altid ønskeligt at holde diameteren ved vandlinien så lille som mulig.

Store ismasser, såsom isrevler, der støder mod en konisk formet konstruktion, vil blive løftet op langs den hældende yderside af konstruktionen, så at isrevlerne brækkes. Ligesom ved isflader vil der dannes en radial revne i revlen på kollisionsstedet. Dannelsen af en radial revne efterfølges af dannelsen af "hængselrevner", der forekommer i relativt større afstand fra konstruktionen. Efterhånden som revlen fortsætter med at bevæge sig ind mod konstruktionen, vil revlen brydes til større blokke af is, der falder bort fra konstruktionen. Som angivet ovenfor er den kraft, der udøves på en konstruktion af en kolliderende isrevle, meget større end af en kolliderende isflage. Den omtrentlige samlede kraft, der udøves på en konisk konstruktion, af en isrevle er en kombination af den kraft, der kræves til at bevirke, at den kolliderende isrevle brydes, og den kraft, der bevir-kes af de brudte isstykker, som på grund af bruddet fra isrevlen bevæger sig fremad foran isrevlen og glider op på ydersiden af konstruktionen og samvirker med denne. De store blokke af is, der formes, når en isrevle brydes i bøjningsbrud, vil have tendens til at glide op ad ydersiden af konstruktionen, hvilken kraft er et væsentligt resultat af stykker af isflager, der glider op ad konstruktionens yderside.

Eftersom konstruktionerne, der befinder sig i vandområder, hvor der er større ismasser, er udsat for relativt større iskræfter, må de bygges stærke nok til at modstå disse store iskræfter. Udnyttelse af kendte koniske konstruktioner, der er understøttet på havbunden, kræver understøtning af konstruktionen ved hjælp af yderligere funderingsstøtter, såsom funderings-pæle. Dette ville imidlertid forøge omkostningerne og installationstiden for konstruktionen. Uden yderligere støtte for funderingen må konstruktionen gøres større og stærkere for at modstå de større iskræfter, hvilket nødvenddig forøgelse af vandliniediameteren. Dette ville imidlertid forøge den komponent af de samlede iskræfter, der hører sammen med isstykkernes bevægelse op ad konstruktionen, eftersom denne kraft er proportional med overfladearealet af konstruktionen over vandlinien. Til en meget stor diameter ved konusens vandlinie ville denne komponent af kraften blive væsentlig større end den kraft, der kræves til at bringe den kolliderende is til at brydes ved bøjningsbrud. Endvidere ville den samlede størrelse af disse konstruktioner formodentlig forøges, når de er konstrueret til brug på dybere vand.

Koniske konstruktioner, der bygges nu til dags til brug i dybere vandområder, og som bygges Stærke nok til at modstå kræfterne i forbindelse med store ismasser, ville således være tilsvarende mere kostbare at konstruere og installere. Sådanne strukturer ville faktisk være så massive, at de var upraktiske og økonomisk prohibitive at bygge. Med opfindelsen tilsigtes der tilvejebragt en offshore-konstruk-tion, der kan modstå kræfterne i forbindelse med store kolliderende ismasser, og som samtidig er gennemførlige ud fra et økonomisk standpunkt og med en anvendelig størrelse.

Generelt sagt omfatter opfindelsen en offshore-konstruktion, der er konstrueret til anvendelse i fyldte vandområder, og som navnlig er egnet til brug på dybt vand, uden at være begrænset hertil, i hvilket vand der er isflager og andre store ismasser, såsom isrevler.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes der en off-shore-konstruktion til brug i et vandområde, der indeholder ismasser, og med organer til understøtning af konstruktionen på havbunden, hvilke støtteorganer udviser en rampeagtig flade mod ismaser, der bevæger sig i forhold til og i kontakt med konstruktionen, hvilken konstruktion er ejendommelig ved, at den rampeagtige flade har en helt neddykket, nedre del med en periferivæg, der konvergerer opad og indad, og en delvis neddykket, øvre del, der hviler på den nedre del og har en periferivæg, der konvergerer opad og indad med en større hældning end periferivæggen i den nedre del, og at tværsnitsdiameteren af den øvre dels bund ikke er større end tværsnitsdiameteren af den nedre dels top.

Hældningsvinklen for væggen i den øvre del er mellem ca. 26° og 70° i forhold til vandret, med et foretrukket område mellem ca. 54° og 58° i forhold til vandret. Hældningsvinklen for væggen i den nedre del er mellem ca. 15° og 25° i forhold til vandret, og med et foretrukket område mellem ca. 19° og 23° i forhold til vandret.

Den ovenfor omtalte konstruktion muliggør udnyttelse i relativt dybere vandområder, der indeholder isflager og relativt store ismasser uden på unødvendig måde at forøge massen og omkostningerne for konstruktionen.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et skematisk sidebillede, delvis i snit, af en foretrukken udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 et snit efter linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 et perspektivisk delbillede af den øvre og den nedre koniske del og halsdelen fremstillet af stålplade, fig. 4 et skematisk sidebillede delvis i snit af en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 5 et skematisk sidebillede delvis i snit af en yderligere udførelsesform for opfindelsen, fig. 6 skematisk et snit efter linien 6-6 i fig. 5, og fig. 7 et perspektivisk delbillede af den øverste og nederste koniske del og halsdelen fabrikeret af stålplade.

Fig. 1, 4 og 5 viser en marinekonstruktion 15 placeret i et vandområde 30 og navnlig beregnet til anbringelse i arktiske vandområder, hvorpå der dannes tykke isflager 20 og større ismasser, såsom isrevler 22. Konstruktionen holdes på plads på vandområdets bund 12 ved sin egenvægt plus vægten af eventuel ballast, som det omtales nærmere i det følgende .

Til at medvirke til at fastholde konstruktionen på plads mod vandrette kræfter, der udøves mod den af kolliderende ismasser, kan der ved særligt vanskelige isforhold drives funderingspæle 18, som vist i fig. 4, ned gennem ikke viste indvendige styr i bunddelen 2 og ned i havbunden 12. Sådan fundering kan også anvendes til understøtning for lodrette belastninger på konstruktionen. Funderingspælene må fjernes fra konstruktionen, før denne flyttes til et nyt borested.

På konstruktionen 15 er der en arbejdsplat-form 10 med et boreudstyr 45 på platformens dæk 42. Endvidere kan der være placeret andet, ikke vist, kendt boreudstyr på arbejdsplatformen 10. Opfindelsen er imidlertid ikke begrænset til offshore-konstruktioner anvendt til at bære boreudstyr, idet den er egnet til enhver form for offshore-operation, der udøves i arktiske vandområder, hvor der er behov for beskyttelse mod ismasser i disse vandområder.

Arbejdsplatformen 10 kan omfatte flere yderligere niveauer af dæk 40 og 41, der kan tjene som opholdsrum og arbejdsområder for personale på kon- struktionen. Dækkene kan være indelukkede og opvarmede til tilvejebringelse af passende behagelige arbejds-omgivelser, der giver beskyttelse for personalet og udstyret i vintervejr, hvor temperaturen kan falde ned til ca. -50°c. Konstruktionens indre kan også indeholde lagerrum og rum til udstyr, der generelt er angivet med henvisningstallet 60.

Offshore-konstruktionen 15 er konstrueret til let at kunne anbringes med fuld operationskapacitet på et ønsket borested og med mulighed for at flyttes fra det ene borested og bringes i drift igen på et andet uden forsinkelse. Med dette formål er ballasttanke 62 indbygget i det indre af konstruktionen til tilvejebringelse af passende stabilitet, når konstruktionen bugseres, og til muliggørelse af at konstruktionen kan sænkes gennem vandet til kontakt med havbunden. Ballasttankene kan trimmes efter behov til kompensation for eventuel ujævn fordeling af vægt inden i konstruktionen. Hver af ballasttankene er forsynet med passende hjælpemidler, såsom søhaner og udblæsningsrør, som ikke er vist, til på afstand at styre mængden af vand i tankene, så at konstruktionens opdrift er indstillelig.

Som angivet ovenfor er der placeret boreudstyr 45 på dækkene 42 sammen med andet kendt boreudstyr, der ikke er vist, til brug ved gennemførelse af en boring 90 i undergrunden. En boreskakt 50 strækker sig således fra dækket 42 ned gennem konstruktionen til havbunden 12, så at en borestreng 92 kan strække sig ned i en boring 90. Eftersom det både er kostbart og vanskeligt at konstruere og installere en konstruktion i arktiske vandområder, er det ønskeligt, at konstruktionen har mulighed for at bore et antal boringer på ét bestemt sted. Konstruktionen kan således være konstrueret til at bore to eller flere boringer til en dybde af ca. 6000 m. Som følge heraf må konstruktionen laves stor nok til at give plads til det nødvendige udstyr til dette formål.

En offshore-konstruktion, der er stor nok til at gennemføre de ovenfor nævnte boreaktiviteter, vil veje mange tusinde tons, før den modtager noget af det nødvendige udstyr til boreoperationerne. Vægten af eksisterende på bunden understøttede konstruktioner forøges endvidere proportionalt, efterhånden som konstruktionen beregnes til brug på dybere vand og til at modstå større naturlige iskræfter, som f.eks. sådanne kræfter, der opstår i forbindelse med større ismasser, såsom isrevler. Eftersom vægten af konstruktionen står i direkte forhold til omkostningerne, vil omkostningen forøges proportionalt med forøgelsen af vægten. Opfindelsen er rettet mod en udførelsesfom for en offshore-konstruktion, der er særlig egnet til brug på dybt vand, men som ikke er begrænset til brug på dybt vand, og som fomindsker de kræfter, der udøves på konstruktionen af kolliderende isflager og større ismasser, og som samtidig muliggør anvendelsen af mindre konstruktionsmateriale i konstruktionen og en deraf følgende formindskelse af massen og omkostningerne .

Som omtalt i det foregående vil en isflage, der bevæger sig til kontakt med den hældende yderside af en konisk fomet off shore-konstruktion, brydes i bøjningsbrud, så at isflagen brydes i kileformede dele.

Når isflagen fortsætter med at bevæge sig mod konstruktionen, vil de kileformede stykker af isen glide op på ydersiderne af konstruktionen og ideelt falde bort fra og glide omkring konstruktionen. Efterhånden som ismasserne, der kolliderer med konstruktionen, bliver større, vil kræfter herfra ligeledes forøges. For at hindre brud på kendte koniske konstruktioner, der understøttes på bunden, når en større masse af is, såsom en isrevle, bevæger sig til kontakt med konstruktionen, kan flere ting eventuelt gøres. For det første må bunddiameteren af konstruktionen og dermed dens størrelse forøges til modståelse af større iskræfter. For det andet må konstruktionen være forsynet med en ret blødt hældende flade, der også forøges i størrelse til optagelse af de kolliderende isrevler. Dette har den virkning, at de samlede iskræfter, der udøves af konstruktionen ved sammenstød med isrevler, formindskes, eftersom den komponent af den samlede kraft, der skyldes bøjningsbrud af en isrevle, formindskes, når hældningsvinklen i forhold til vandret af den hældende flade formindskes. For det tredje kan konstruktionen understøttes ved funderingspæle, dette er imidlertid ikke ønskeligt, eftersom omkostningerne og tiden for installationen af konstruktionen på et ønsket borested ville blive forøget.

For at modstå de større kræfter i forbindelse med større kolliderende ismasser måtte størrelsen af kendte bundunderstøttede, koniske konstruktioner da forøges/ hvilket ville nødvendiggøre anvendelsen af yderligere konstruktionsmateriale, hvorved konstruktionen ville blive forøget i masse og også i omkostninger, så at den ville blive prohibitivt dyr at bygge. Endvidere ville størrelsen af konstruktionen også forøges, når konstruktionen var beregnet til anvendelse på dybere vand. Når disse konstruktioner bygges større, forøges de samlede iskræfter, som disse udsættes for. Som tidligere påpeget består den samlede iskraft, der udøves på en konisk offshore-kon-struktion, i hovedsagen af den kraft, der kræves til at bryde den kolliderende ismasse, og den kraft, der bevirkes af de brudte stykker af isflagen, som glider op på ydersiden af konstruktionen og samvirker med denne. Kraften fra denne bevægelse op ad konstruktionens side afhænger af vægten af isstykkerne samt af friktionskraften mellem isen og ydersiderne af konstruktionen. Det fremgår heraf, at kraften fra isstykkerne, der glider op ad konstruktionen, er proportional med overfladearealet af den koniske konstruktion og vandlinien. Når størrelsen af konstruktionen således forøges, forøges også kraften fra isstykkerne, der glider op ad konstruktionen, og for koniske konstruktioner med relativt stor diameter ved vandlinien vil denne kraft overstige den kraft,der kræves til at bringe den kolliderende ismasse til brud.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes der derfor en offshore-konstruktion, der er indrettet på dybt vand, og som er egnet til at modstå de kræfter, der udøves på den af kolliderende isflager 20 eller andre store masser af is, såsom en isrevle 22, ved hvilken konstruktion massen og omkostningerne ikke forøges unødvendigt. Denne konstruktion har generelt, som vist, en nedre konisk formet del 4 og en øvre konisk formet del 6, der er placeret koaksialt i forhold til hinanden til dannelse af en kontinuerlig ydre skal, som eventuelt kan have en diskontinuitet 200 (fig. 5-7), og som er indrettet til at modtage ismasser, som bevæger sig i forhold til og i kontakt med konstruktionen. Den udvendige skal af konstruktionen er fortrinsvis af stålplade, men andre materialer kan også anvendes, f.eks. forspændt beton. Stålpladen er i form af plane paneler, der strækker sig fra hvert punkt på periferien af en lukket plan bund mod et fælles toppunkt, til tilvejebringelse af de keglestubformede dele 4 og 6.

Den Øvre del 6 er i form af en keglestub, hvor væggene danner rampeagtige flader 16, der hælder under en vinkel i forhold til vandret, så at fladen 16 konvergerer opefter og indefter i forhold til den nedre del 4. Den nedre del 4 er af en tilsvarende konstruktion i form af en keglestub, men den har en større tværsnitsdiameter end den øvre del 6, dvs. bunddiameteren af den konus, der danner den øverste del 6 er ikke større end topdiameteren af den koniske nedre del 4, og der kan være et trin 200 mellem væggene i den øvre del 6 og væggene af den nedre del 4, som vist i fig. 5-7. Væggene i den nedre del 4 konvergerer opefter og indefter fra bunddelen 2 til dannelse af en rampeagtig flade 14, der er hældende under en vinkel i forhold til vandret, men under en hældningsvinkel i forhold til vandret, som er mindre end for den øvre del 6.

Diameteren af den øvre del 6 i vandlinien er således holdt så lille som mulig for at formindske de kræfter, der optræder ved, at isstykkerne bevæger sig op ad konstruktionen. For at konstruktionen imidler-1 tid på den anden side skal kunne modstå de kræfter, der opstår ved de større kolliderende ismasser, er der en relativt stor nedre sektion 4 med en mindre hældningsvinkel. Den formindskede hældningsvinkel af den nedre del 4 giver den fordel, at den formindsker de kræfter, der udøves på konstruktionen ved bøjningsbrud af en isrevle. Endvidere formindsker den forholdsvis store nedre sektion 4 risikoen for vanskeligheder med fundamentet, samtidig med at konstruktionens flydestabilitet forbedres. Endvidere formindsker en eventuel diskontinuitet 200 mellem sektionen 4 og sektionen 6 (fig. 5-7) den samlede masse af konstruktionen og dermed omkostningerne, så at det bliver muligt at anvende den på dybere vand.

Fundamentdelen 2 af konstruktionen kan også have en konisk form, så at dens vægge konvergerer opefter og indefter fra bunden 12 under vandet, idet topdiameteren af bunddelen stort set er lig med bunddiameteren af den ydre del 4. Denne særlige form er nyttig ud fra det synspunkt, at den giver yderligere stabilitet til konstruktionen, når den bevæges gennem vandet. Endvidere kan den rampeagtige flade på bunddelen 2 medvirke til at bryde en kolliderende isrevle. Bunddelen 2 kan have andre passende former, f.eks. som en cylinder, så at væggene i bunddelen er lodrette i forhold til havbunden.

En offshore-konstruktion 15 til installation i vandområder med en dybde mellem ca. 5 og ca. 20 m kan have en bunddel med en bunddiameter på ca. 75 m og en højde på ca. 1,5 m. Den specielle værdi for bunddiameteren er i hovedsagen en funktion af konstruktionens flydeegenskaber og konstruktionens ønskede evne til at modstå brud, når store iskræfter udøves mod denne. Den nedre del 4 kan have en højde på ca.

7,5 m, og den øvre del 6 kan have en højde på ca. 12 m.

I vandområder med en dybde på mellem ca. 20 m og ca. 10 m strækker store ismasser, såsom isrevler 22, sig et betydeligt stykke under overfladen af vandet, når de derfor bevæger sig i forhold til og i kontakt med konstruktionen 15, vil kantdelen af isrevlen 22 blive modtaget af væggen af den nedre del 4 og løftet langs fladen 14, hvilket bevirker, at revlen brækker. Efterhånden som isrevlen hæves langs fladen 14, brydes den i isblokke, som vil glide ned under isflagen, der bevæger sig fremefter bag isrevlen. Disse blokke af is glider derfor i sideretningen omkring konstruktionen. Overfladen 16 på den øverste del 6 vil modtage isflager, der slår imod konstruktionen, og som vil bevirke, at disse brydes.

Hvis konstruktionen var beliggende i relativt lavt vand, ville den nedre, koniske del 4 modtage og bringe isflager og mindre isrevler, der slår imod konstruktionen, til brud. Den eneste kraft,der udøves på den øvre del 6, vil være forbundet med stykker af isflager, der glider op langs fladen 16.

For at medvirke ved bevægelsen af isen i forhold og hen over ydersiderne af den øvre del 6 og den nedre del 4 af konstruktionen, og for at hindre at isstykker, som glider op langs konstruktionen, fryser fast til disse overflader, kan der anvendes passende apparater til hindring af fastfrysning. Fremgangsmåder til hindring af fastfrysning omfatter opvarmning af ydersiderne 14 og 16 af konstruktionen, som omtalt i USA-patentskrift nr. 3 831 385, eller overtræk af overfladerne med materiale, som hindrer isens vedhæftning, som omtalt i USA-patentskrift nr.

3 972 199.

Hældningsvinklen for væggene i den nedre, del 4 og den øvre del 6 af konstruktionen er angivet med αα og a2. Disse to vinkler er spidse vinkler, der bør være stejle nok til at bevirke bøjningsbrud på en ismasse. Værdien af · au må være så lille, at oden kraft, der bevirker bøjningsbrud af en stor ismasse., bliver så lille som mulig. Værdien af (»i må imidlertid ikke være for lille, eftersom fundamentet af konstruktionen da ville være for stor og gøre omkostningerne ved konstruktionen økonomisk prohibitive. Værdien af a2 skal være stor nok til, at rrverfladearealet af konstruktionen over vandlinien bluver så lille som mulig, men ikke så stor at en kolliderende isflade bringes til at brydes ved kompression i stedet for ved bøjning. I de fleste tilfælde kan cii og a2 ligge mellem 15-25° og 26-70° i forhold til vandret. Det foretrukne område .for ai er mellem ca. 19-123° i forhold til vandret, og det foretrukne område for a2 ligger mellem ca. 54° og 58°. De foretrukne vinkler ai og a2 er i hovedsagen afhængig af tre faktorer, nemlig det område af vanddybder, hvori konstruktionen skal placeres, den forventede størrelse af isflager og isrevler i disse vandområder, og undergrundskarakteristikken af vandbunden, hvor konstruktionen skal understøttes. Hvis en konstruktion således har et aftrappet tværsnit og skal arbejde på relativt dybt vand ud for det nordlige Alaska, vil den foretrukne vinkel for αχ være ca. 21° i forhold til vandret, og den foretrukne vinkel for a2 være ca. 56° i forhold til vandret.

Som vist i fig. 5 har halsdelen 8 af konstruktionen cylindrisk form, er koaksialt placeret oven på og vinkelret på den øvre del 6 og bærer en arbejdsplatform 10 over overfladen af vandområdet 30 i en passende højde til at undgå kontakt med stykker af isflager, der glider op på konstruktionen. En omvendt keglestubformet del 9 kan være placeret mellem halsdelen 8 og arbejdsplatformen 10, som vist i fig. 1-4. Sektionen 9 afbøjer dele af isflager, der glider op langs halsdelen 8 og hindrer dem i at bevirke beskadigelse af arbejdsplatformen 10 og i at forøge den samlede iskraft mod konstruktionen. Som vist i fig. 4 kan arbejdsplatformen alternativt selv have form som en omvendt keglestub, så at isstykkerne, der glider op langs konstruktionen, hindres i at komme i berøring med det øvre dæk 42 af konstruktionen og i at forøge iskræfterne, der udøves på konstruktionen. Hældningsvinklen for væggene af den omvendte keglestub 9 og den omvendte keglestubformede arbejdsplatform 10 er angivet med θ. I de fleste konstruktioner kan Θ variere mellem ca. 25° og 70° fra lodret.

Konstruktionen 15 bugseres sædvanligvis til borestedet i komplet samlet tilstand,uden at yderligere konstruktion på pladsen er nødvendig, men det er muligt og måske ønskeligt at bugsere indviduelle sektioner af konstruktionen fra deres fabrikationssted til borestedet til samling. Bunddelen 2 kan f.eks. bringes til borestedet og placeres på havbunden 12. Derefter kunne den nedre del 4 blive bragt til borestedet og placeres i anlæg på toppen af og forbundet ved hjælp af passende hjælpemidler med bunddelen 2.

På samme måde kunne derefter den øvre del 6 blive bragt til borestedet og blive placeret oven på den nedre del 4 og forbundet med denne. På tilsvarende måde kan andre dele af konstruktionen blive monteret på borestedet.

Fordelene ved konstruktionen ifølge opfindelsen kan også gennemføres med mindre variationer i udformningen af konstruktionen, hvor den rampeagtige yderside af konstruktionen har en geometri med flere konuser med mere end to koniske sektioner eller kon- tinuerligt buede flader, såsom dele af omdrejnings-hyperboloider.

En model af en konisk konstruktion med mange vinkler ifølge opfindelsen har været prøvet i et islaboratorium under simulerede arktiske betingelser.

Et af formålene med prøven var at studere de kræfter, der udøves på konstruktionen ved sammenstød med isflager. Modellen var bygget i skala 1:50, og alle andre skalafaktorer for prøven, såsom tykkelsen af isflager og den effektive vanddybde, var baseret på en tilsvarende skala af 1:50. I det følgende .skal omtales nogle af de observationer, der blev gjort under gennemførelsen af disse prøver.

I tidligere afprøvninger af konstruktioner med kun én konus blev det bemærket, at der var en dannelse af isklodser foran konstruktionen mellem dens yderside og den fremskridende isflage. Disse områder blev dannet, når de brudte dele af isflagen glider op på ydersiden af konstruktionen og falder tilbage foran konstruktionen. Isklodserne, der formes mellem den fremadskridende isflage og den koniske konstruktion, forøger den samlede iskraft, der udøves på konstruktionen. Dette fænomen optræder imidlertid ikke ved den koniske konstruktion ifølge opfindelsen med flere vinkler. I stedet herfor vil isstykkerne have tendens til at bevæge sig op ad og omkring ydersiden af den øvre koniske del af konstruktionen. Dette skyides tilsyneladende det faktum, at den mindre diameter af den øvre koniske del og den relativt lavere vinkel af den nedre koniske del letter bevægelsen af isstykkerne omkring og bort fra konstruktionen .

Et andet interessant resultat, der blev bemærket under afprøvningen af koniske konstruktioner med vinkler, er reduktionen i den lodrette komponent af den svingningskraft, der udøves på bunden under vandet, som konstruktionen er understøttet på, i sammenligning med konstruktioner med kun én konus. Den samlede lodrette kraft, der udøves på overfladen under

Claims (10)

1. Offshore-konstruktion til brug i et vandområde (30), der indeholder ismasser (20, 22), og med organer til understøtning af konstruktionen på havbunden, hvilke støtteorganer udviser en rampeagtig flade mod ismasser, der bevæger sig i forhold til og i kontakt med konstruktionen, kendetegnet ved, at den rampeagtige flade har en helt neddykket, nedre del (4) med en periferivæg, der konvergerer opad og indad, og en delvis neddykket, øvre del (6), der hviler på den nedre del og har en periferivæg, der konvergerer opad og indad med en større hældning end periferivæggen i den nedre del, og at tværsnitsdiameteren af den øvre dels (6) bund ikke er større end tværsnitsdiameteren af den nedre dels (4) top.

2. Konstruktion ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tværsnitsdiameteren af den øvre dels (6) bund er mindre end tværsnitsdiameteren af den nedre dels (4) top, så at der er et trin (200) mellem periferivæggen af den øvre og den nedre del.

3. Konstruktion ifølge krav 1 eller 2, k e n-detegnet ved, at den øvre del (6) i hovedsagen har form som en første keglestub, der er koaksialt placeret oven på den nedre del (4), som i hovedsagen har form som en anden keglestub, og at hældningsvinklen i forhold til vandret af væggen i den øvre del er større end hældningsvinklen i forhold til vandret af væggen i den nedre del.

4. Konstruktion ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hældningsvinklen (aj) i forhold til vandret af væggen i den nedre del (4) ligger mellem 15° og 25°, og at hældningsvinklen (a2) i forhold til vandret af væggen i den øvre del (6) ligger mellem ca, 26 og 70 .

5. Konstruktion ifølge krav 3 eller 4f kendetegnet ved, at hældningsvinklen (ai) i forhold til vandret for væggen i den nedre del (4) ligger mellem ca. 19° og 23°, og at hældningsvinklen (aa) i forhold til vandret for væggen i den .øvre del (6) ligger mellem ca. 54° og 58°.

6. Konstruktion ifølge krav 3, 4 eller 5, kend et egnet ved, at hældningsvinklen («i) i forhold til vandret af væggen i den nedre del (4) er 21°, og at hældningsvinklens (a2) forhold til vandret af væggen i den øvre del (6) er 56°.

7. Konstruktion ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at den nedre del (4) hviler på en bunddel (2), der er indrettet til at understøtte konstruktionen på bunden (12) af vandområdet (30) .

8. Konstruktion ifølge krav 7, kendetegnet ved, at Ixunddelen (2) er i form af en keglestub, og at bunddelens topdiameter i hovedsagen er lig med bunddiameteren af den nedre del (4).

9. Konstruktion ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er en cylindrisk halsdel (8)., som er placeret koaksialt oven på den øvre del (6) til understøtning for en arbejds-platform (10) over vandområdet.

10. Konstruktion ifølge krav 10, kendetegnet ved, at der mellem den cylindriske halsdel (8) og arbejdsplatformen (10) er en omvendt keglestubformet sektion (9), eller arbejdsplatformen (10) har form som en omvendt keglestub, der er indrettet til at afbøje is, der bevæger sig op ad konstruktionen, og at den omvendte keglestub hælder fra lodret under en vinkel (Θ) på mellem 26° og 70°.