DK154281B

DK154281B - OFFSHORE CONSTRUCTION FOR USE IN WATER AREAS CONTAINING IS

Info

Publication number: DK154281B
Application number: DK107379A
Authority: DK
Inventors: James Charles Pearce; Paul Milton Aagaard; Gordon Edward Strickland
Original assignee: Chevron Res
Priority date: 1978-03-29
Filing date: 1979-03-15
Publication date: 1988-10-31
Also published as: DK107379A; FI790786A; DK154281C

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.The invention relates to an offshore structure for use in a water body containing ice masses and with means for supporting the structure on the seabed, which support members exhibit a ramp-like surface against ice masses which move in relation to and in contact with the structure.

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.In recent years, offshore sample drilling and offshore oil product production has been extended to Arctic and other ice-filled watersheds in such locations as northern Alaska and Canada. These waters are usually covered with large areas of ice floes for 9 months or more of the year. Ice flakes can reach a thickness of 1.5-3 m or more and may have compressive or crushing strength in the range of approx. 1400 to 6800 kPa. Although such ice floes appear to be stationary, they move with the wind and with water currents and can thus exert very great forces on any stationary construction in their orbit.

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.An even more serious problem that arises in Arctic waters is the presence of larger masses of ice, such as icebergs, screw ice or icebergs. Ice ripples are formed when two separate ice flakes move towards each other and collide, with the pressure superimposed on each other and the crushing of two cooperating ice flakes causing the formation of an ice ridge. Ice reefs can be very large with lengths of hundreds of meters, with widths of more than 30 meters and with thicknesses of up to 15 meters. Consequently, ice reefs can exert a significantly greater force on an offshore structure than ordinary ice floes. Thus, the possibility that ice ripples can cause extensive damage to an offshore structure or catastrophic collapse of a structure is very large.

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.A structure built strong enough to withstand the crushing force exerted by collision with ice, ie. which is strong enough to allow the ice to crush against the structure, allowing the ice to float around it should probably be very massive and similarly expensive to construct. So far, it has been suggested that structures to be used in ice-filled waters should be constructed with a sloping or ramp-like exterior rather than with a surface vertical to the ice abutting the structure. As the ice comes into contact with the inclined exterior, it is forced upwards beyond its normal position, causing the ice to be subject to bending failure. Since the ice has a bending strength of approx. 585 kPa, the structure is thus subjected to correspondingly less force, since the ice colliding with the structure breaks rather than being compressed.

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.When an ice sheet moves relative to and in contact with the inclined exterior of a tapered construction, it will be lifted along the inclined surface. The lifting of the ice flake causes incipient cracks in the flake, which cracks radiate outwards from the point of contact. Then, peripheral cracks form and the ice sheet begins to break into wedge-shaped pieces.

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.Thus, the approximate total force exerted on a tapered structure consists primarily of the force needed to fracture the colliding ice sheet, viz. the force needed to form the first radial or subsequent peripheral cracks, and the force caused by the broken pieces of ice that propel up and cooperate on the outside of the structure.

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.The force associated with the formation of the first and peripheral cracks in the ice flake is primarily a function of the particular mechanical and geometric properties of the ice which abut the structure. The force to cause the ice to slide up along the structure is due to the broken pieces of ice that cooperate with the structure and thus depend on the surface area of the structure over the waterline. Therefore, in order to reduce the total ice forces exerted on a tapered structure, it is always desirable to keep the diameter at the waterline as small as possible.

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.Large ice masses, such as ice ripples, which abut a conical shaped structure, will be lifted along the inclined outside of the structure to break the ice racks. As with ice surfaces, a radial crack will form in the tear of the collision site. The formation of a radial crack is followed by the formation of "hinge cracks" occurring at a relatively greater distance from the structure. As the reel continues to move toward the structure, the reef will break into larger blocks of ice that fall away from the structure. As indicated above, the force exerted on a colliding ice ridge construction is much greater than that of a colliding ice flake. The approximate total force exerted on a conical structure by an ice reel is a combination of the force required to cause the colliding ice reel to break and the force exerted by the fractured ice pieces which due to of the rupture of the ice reef moves forward in front of the ice reef and slides up on the outside of the structure and cooperates with it. The large blocks of ice formed when an ice reel breaks in bending breaks will tend to slide up the outside of the structure, which is a significant result of pieces of ice flakes sliding up the outside of the structure.

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.Since the structures located in waters where there are larger ice masses are subject to relatively greater ice forces, they must be built strong enough to withstand these large ice forces. Utilization of known tapered structures supported on the seabed requires support of the structure by additional foundation supports, such as foundation piles. However, this would increase the cost and installation time of the design. Without further support for the foundation, the construction must be made larger and stronger to withstand the larger ice forces, which necessitates increasing the waterline diameter. However, this would increase the component of the total ice forces associated with the movement of the ice pieces up the structure, since this force is proportional to the surface area of the structure above the waterline. To a very large diameter at the waterline of the cone, this component of the force would be substantially greater than the force required to cause the colliding ice to break during bending breaking. Furthermore, the overall size of these structures would probably increase when designed for use on deeper water.

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.Conical constructions, which are nowadays built for use in deeper water areas, and which are built strong enough to withstand the forces associated with large ice masses, would thus be similarly more expensive to construct and install. Indeed, such structures would be so massive that they were impractical and economically prohibitive to build. The invention is intended to provide an offshore structure which can withstand the forces associated with large colliding ice masses, which is at the same time feasible from an economic standpoint and of a usable size.

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.In general, the invention encompasses an offshore structure designed for use in filled water areas, and particularly suitable for use in deep water, without being limited thereto, in which water is ice floes and other large ice masses, such as ice reefs.

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.According to the invention there is provided an off-shore structure for use in a water body containing ice masses, and with means for supporting the structure on the sea floor, which support a ramp-like surface against ice masses moving relative to and in contact with the structure. which construction is characterized in that the ramp-like surface has a fully submerged lower portion with a peripheral wall converging upward and inward, and a partially submerged upper portion resting on the lower portion and having a peripheral wall converging upwardly and inward with a greater inclination than the peripheral wall of the lower portion, and that the cross-sectional diameter of the bottom of the upper portion is not greater than the cross-sectional diameter of the lower portion.

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.The angle of inclination of the wall in the upper part is between approx. 26 ° to 70 ° relative to the horizontal, with a preferred range between about 54 ° and 58 ° relative to the horizontal. The angle of inclination of the wall in the lower part is between approx. 15 ° to 25 ° with respect to the horizontal, and with a preferred range between approx. 19 ° and 23 ° relative to the horizontal.

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.The above-mentioned construction allows utilization in relatively deeper water areas containing ice flakes and relatively large masses of ice without unnecessarily increasing the mass and cost of the construction.

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.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which fig. 1 shows a schematic side view, partly in section, of a preferred embodiment of the invention; FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a perspective sectional view of the upper and lower conical and neck sections made of steel plate; FIG. 4 is a schematic side view, partly in section, of another embodiment of the invention; FIG. 5 is a schematic side view, partially in section, of a further embodiment of the invention; FIG. 6 is a schematic sectional view taken along line 6-6 of FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective sectional view of the upper and lower tapered section and neck section fabricated from steel plate.

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 .FIG. Figures 1, 4 and 5 show a marine structure 15 located in a watershed 30 and particularly intended for placement in Arctic waters, upon which thick ice flakes 20 and larger ice masses are formed, such as ice floes 22. The structure is held in place on the bottom 12 of the watershed at its own weight plus weight of any ballast, as will be described in more detail below.

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.To aid in holding the structure in place against horizontal forces exerted on it by colliding ice masses, under particularly difficult ice conditions, foundation piles 18, as shown in FIG. 4, down through internal guards not shown in the bottom part 2 and down into the seabed 12. Such foundation can also be used for support for vertical loads on the structure. The foundation piles must be removed from the structure before being moved to a new drilling site.

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.On structure 15 there is a work platform 10 with a drilling equipment 45 on the deck 42 of the platform. Furthermore, other known drilling equipment may not be located on the working platform 10. However, the invention is not limited to offshore structures used for carrying drilling equipment. as it is suitable for any type of offshore operation carried out in Arctic waters where protection against ice masses is needed in these waters.

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.The work platform 10 may comprise several additional levels of decks 40 and 41 which may serve as living spaces and workspaces for construction personnel. The tires can be enclosed and heated to provide a suitable comfortable working environment that provides protection for staff and equipment during winter weather where the temperature can drop to approx. -50 ° C. The interior of the structure may also contain storage rooms and spaces for equipment generally indicated by reference numeral 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.The offshore structure 15 is designed to be easily positioned at full operating capacity at a desired drilling site and with the possibility of being moved from one drilling site and put into operation again at another without delay. For this purpose, ballast tanks 62 are built into the interior of the structure to provide appropriate stability when the structure is towed and to allow the structure to be lowered through the water to contact the seabed. The ballast tanks can be trimmed as needed to compensate for any uneven distribution of weight within the structure. Each of the ballast tanks is provided with suitable aids, such as sea taps and exhaust pipes, which are not shown, to remotely control the amount of water in the tanks so that the buoyancy of the structure is adjustable.

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.As indicated above, drilling equipment 45 is located on the tires 42 along with other known drilling equipment, not shown, for use in conducting a bore 90 in the subsoil. Thus, a drill shaft 50 extends from the deck 42 down through the structure to the seabed 12 so that a drill string 92 can extend into a bore 90. Since it is both costly and difficult to construct and install a structure in Arctic waters, it is desirable , that the structure has the ability to drill a number of bores in one particular location. Thus, the structure may be designed to drill two or more bores to a depth of approx. 6000 m. As a result, the structure must be made large enough to accommodate the necessary equipment for this purpose.

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 .An offshore structure large enough to carry out the drilling activities mentioned above will weigh many thousands of tons before receiving any of the necessary equipment for the drilling operations. Furthermore, the weight of existing bottom-supported structures increases proportionally as the structure is calculated for use on deeper water and to withstand greater natural ice forces, e.g. such forces arising from larger ice masses, such as ice ripples. Since the weight of the construction is directly proportional to the cost, the cost will increase proportionally with the increase in weight. The invention is directed to an embodiment of an offshore structure which is particularly suitable for use in deep water, but which is not limited to use in deep water, and which reduces the forces exerted on the construction of colliding ice floes and larger ice masses, and which at the same time allows the use of smaller structural material in the construction and a consequent reduction in mass and cost.

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.As discussed above, an ice sheet moving to contact the inclined exterior of a tapered fumed off shore structure will break into bending rupture to break the ice sheet into wedge-shaped portions.

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.As the ice sheet continues to move toward the structure, the wedge-shaped pieces of ice will slide up on the outside of the structure and ideally fall away and slide around the structure. As the masses of ice that collide with the structure become larger, forces from this will also increase. In order to prevent breakage of known conical structures supported on the bottom as a larger mass of ice, such as an ice ridge, moves into contact with the structure, several things may be done. First, the bottom diameter of the structure and thus its size must be increased to withstand greater ice forces. Secondly, the structure must be provided with a rather soft sloping surface, which also increases in size to accommodate the colliding ice ripples. This has the effect of reducing the total ice forces exerted by the construction upon impact with ice ripples, as the component of the total force due to bending fracture of an ice ridge decreases as the angle of inclination to the horizontal of the inclined surface decreases. Third, the construction can be supported by foundation piles, however, this is not desirable as the cost and time of installation of the construction at a desired drilling site would be increased.

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.In order to withstand the greater forces associated with larger colliding ice masses, the size of known bottom-supported conical structures would then have to be increased / which would necessitate the use of additional structural material, thereby increasing the structure in mass and also at cost so that it would become prohibitively expensive. to build. Furthermore, the size of the structure would also increase when the structure was intended for use on deeper water. As these structures are built larger, the total ice forces to which they are exposed increase. As previously pointed out, the total ice force exerted on a tapered offshore structure consists essentially of the force required to break the colliding ice mass and the force caused by the broken pieces of the ice sheet that slip up on the outside of the structure and interact with it. The force of this movement up the side of the structure depends on the weight of the pieces of ice as well as the frictional force between the ice and the outside of the structure. It can be seen from this that the force of the pieces of ice sliding up the structure is proportional to the surface area of the tapered structure and the water line. Thus, as the size of the structure increases, the force of the pieces of ice sliding up the structure increases, and for conical structures of relatively large diameter at the waterline, this force will exceed the force required to break the colliding ice mass.

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.According to the invention, therefore, there is provided a deep water offshore structure suitable for withstanding the forces exerted on it by colliding ice flakes 20 or other large masses of ice, such as an ice reel 22, in which construction the mass and cost are not unnecessarily increased. This construction generally has, as shown, a lower tapered portion 4 and an upper tapered portion 6 positioned coaxially relative to each other to form a continuous outer shell which may optionally have a discontinuity 200 (Figs. 5- 7), which is adapted to receive masses of ice which move relative to and in contact with the structure. The outer shell of the structure is preferably steel plate, but other materials can also be used, e.g. prestressed concrete. The steel plate is in the form of flat panels extending from each point on the periphery of a closed planar bottom toward a common apex to provide the cone-shaped portions 4 and 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.The upper part 6 is in the form of a cone stub, the walls forming ramp-like surfaces 16 which incline at an angle to the horizontal so that the surface 16 converges upwards and inwards with respect to the lower part 4. The lower part 4 is of a similar construction in the form of a cone stub, but it has a larger cross-sectional diameter than the upper part 6, ie. the bottom diameter of the cone forming the upper portion 6 is no greater than the top diameter of the conical lower portion 4, and there may be a step 200 between the walls of the upper portion 6 and the walls of the lower portion 4, as shown in FIG. 5-7. The walls of the lower part 4 converge upwards and downwards from the bottom part 2 to form a ramp-like surface 14 which is inclined at an angle to the horizontal, but at an angle of inclination to the horizontal which is smaller than that of the upper part 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.The diameter of the upper part 6 of the water line is thus kept as small as possible in order to reduce the forces that occur when the pieces of ice move up the structure. On the other hand, in order for the structure to be able to withstand the forces generated by the larger colliding ice masses, there is a relatively large lower section 4 with a smaller angle of inclination. The reduced angle of inclination of the lower part 4 gives the advantage of decreasing the forces exerted on the structure by the bending breaking of an ice ridge. Furthermore, the relatively large lower section 4 reduces the risk of foundation difficulties while improving the flow stability of the structure. Furthermore, any discontinuity 200 between section 4 and section 6 (Figures 5-7) reduces the overall mass of the structure and thus the cost, so that it can be applied to deeper water.

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.The foundation portion 2 of the structure may also have a tapered shape so that its walls converge upwards and inwards from the bottom 12 underwater, the top diameter of the bottom portion being substantially equal to the bottom diameter of the outer portion 4. This particular shape is useful from that point of view. that it provides additional stability to the structure as it moves through the water. Furthermore, the ramp-like surface of the bottom portion 2 can help break a colliding ice ridge. The bottom part 2 may have other suitable shapes, e.g. as a cylinder so that the walls of the bottom part are vertical to the seabed.

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.An offshore structure 15 for installation in water bodies with a depth between approx. 5 and approx. 20 m can have a bottom part with a bottom diameter of approx. 75 m and a height of approx. The special value for the bottom diameter is mainly a function of the flow properties of the structure and the desired ability of the structure to withstand fracture when large ice forces are exerted on it. The lower part 4 may have a height of approx.

7,5 m, og den øvre del 6 kan have en højde på ca. 12 m.7.5 m and the upper part 6 can have a height of approx. 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.In waters with a depth of between approx. 20 m and approx. 10 m of large ice masses, such as ice racks 22, extend considerably below the surface of the water, as they therefore move relative to and in contact with structure 15, the edge portion of the ice ridge 22 will be received by the wall of the lower part 4 and lifted along the surface 14 causing the tear to break. As the ice ridge is raised along the surface 14, it is broken into blocks of ice that will slide down below the ice sheet moving forward behind the ice ridge. These blocks of ice therefore slide in the lateral direction around the structure. The surface 16 of the upper part 6 will receive ice flakes which strike against the structure and which will cause them to break.

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.If the structure was located in relatively shallow water, the lower tapered portion 4 would receive and break ice flakes and smaller ice ripples impacting the structure. The only force exerted on the upper part 6 will be associated with pieces of ice flakes sliding along the surface 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.In order to assist in the movement of the ice in relation to and over the outer surfaces of the upper part 6 and the lower part 4 of the structure, and to prevent ice pieces sliding along the structure freezing to these surfaces, suitable apparatus can be used. to prevent freezing. Methods for preventing freezing include heating the exterior sides 14 and 16 of the structure, as disclosed in U.S. Patent No. 3,831,385, or coating the surfaces with material which impedes the adhesion of the ice, as disclosed in U.S. Patent No. 4,197,117.

3 972 199.3 972 199.

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.The angle of inclination of the walls of the lower part 4 and upper part 6 of the structure is indicated by αα and α2. These two angles are pointed angles that should be steep enough to cause bending breaks on an ice mass. The value of · au must be so small that the amount of force that causes the bending fracture of a large mass of ice becomes as small as possible. However, the value of ("i must not be too small, since the foundation of the structure would then be too large and render the cost of the construction economically prohibitive. The value of a2 must be large enough that the surface area of the structure above the waterline is as small as possible, but not so large as to cause a colliding surface of ice to break by compression rather than by bending. is between about 19-123 ° relative to the horizontal, and the preferred range of a2 is between about 54 ° and 58 °. the structure must be placed, the expected size of ice floes and ice ripples in these water bodies, and the subsurface characteristics of the waterbed where the structure is to be supported. If a structure thus has a stepped cross section and must work on relatively deep water off northern Alaska, the preferred angle of αχ would be approx. 21 ° with respect to the horizontal, and the preferred angle of a2 being approx. 56 ° to horizontal.

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.As shown in FIG. 5, the neck portion 8 of the structure is cylindrical in shape, is coaxially located on top and perpendicular to the upper portion 6, and carries a working platform 10 over the surface of the water region 30 at an appropriate height to avoid contact with pieces of ice flakes sliding onto the structure. An inverted cone-shaped portion 9 may be located between the neck portion 8 and the working platform 10, as shown in FIG. 1-4. The section 9 deflects portions of ice flakes which slide up along the neck portion 8 and prevent them from causing damage to the work platform 10 and to increase the overall ice force against the structure. As shown in FIG. 4, the work platform may alternatively itself take the form of an inverted cone stub so that the pieces of ice sliding along the structure are prevented from contacting the upper deck 42 of the structure and to increase the ice forces exerted on the structure. The angle of inclination of the walls of the inverted cone stub 9 and the inverted cone stub-shaped work platform 10 is indicated by θ. In most constructions, Θ can vary between approx. 25 ° and 70 ° from the vertical.

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.The structure 15 is usually towed to the drill site in complete unified condition, with no additional construction in place required, but it is possible and desirable to tow individual sections of the construction from their manufacturing site to the drill site for assembly. The bottom part 2 can e.g. The lower part 4 could be brought to the drilling site and placed on abutment and connected by means of suitable aids to the bottom part 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.Similarly, the upper portion 6 could then be brought to the drill site and placed on top of the lower portion 4 and connected therewith. Similarly, other parts of the structure may be mounted on the drill site.

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.The advantages of the construction according to the invention can also be achieved with minor variations in the design of the construction, where the ramp-like exterior of the construction has a multi-cone geometry with more than two conical sections or continuously curved surfaces, such as parts of rotational hyperboloids.

En model af en konisk konstruktion med mange vinkler ifølge opfindelsen har været prøvet i et islaboratorium under simulerede arktiske betingelser.A model of a conical multi-angle construction according to the invention has been tested in an ice laboratory under simulated arctic conditions.

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.One of the purposes of the test was to study the forces exerted on the structure by collisions with ice flakes. The model was built to scale 1:50, and all other scale factors for the sample, such as the thickness of ice flakes and the effective water depth, were based on a corresponding scale of 1:50. The following are some of the observations made during the conduct of these tests.

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 .In previous tests of constructions with only one cone, it was noted that there was a formation of ice blocks in front of the structure between its exterior and the advancing ice sheet. These areas were formed when the broken parts of the ice sheet slid up the outside of the structure and fell back in front of the structure. The ice blocks formed between the advancing ice sheet and the conical structure increase the overall ice force exerted on the structure. However, this phenomenon does not occur in the conical structure of the invention with multiple angles. Instead, the pieces of ice will tend to move up and around the outside of the upper taper portion of the structure. This is apparently offset by the fact that the smaller diameter of the upper taper portion and the relatively lower angle of the lower taper portion facilitate the movement of the ice pieces around and away from the structure.

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 underAnother interesting result that was noted during the testing of tapered constructions with angles is the reduction in the vertical component of the vibrational force exerted on the bottom underwater on which the structure is supported, as compared to constructions with only one cone. The total vertical force exerted on the surface below

Claims

An offshore structure for use in a body of water (30) containing ice masses (20, 22) and with means for supporting the seabed structure, which support a ramp-like surface against ice masses moving relative to and in contact with the structure, characterized in that the ramp-like surface has a fully submerged lower portion (4) with a peripheral wall converging upward and inward, and a partially submerged upper portion (6) which rests on the lower portion and has a peripheral wall that converges upwardly and inwardly with a greater inclination than the peripheral wall of the lower portion, and that the cross-sectional diameter of the bottom (6) bottom is not greater than the cross-sectional diameter of the lower (4) top.

Construction according to claim 1, characterized in that the cross-sectional diameter of the upper part (6) is smaller than the cross-sectional diameter of the lower part (4), so that there is a step (200) between the peripheral wall of the upper and lower parts. share.

3. A construction as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the upper portion (6) is substantially in the form of a first cone stub coaxially located on top of the lower portion (4), which is generally shaped as another cone stub, and that the angle of inclination relative to the horizontal of the wall in the upper portion is greater than the angle of inclination to the horizontal of the wall in the lower portion.

Construction according to claim 1, characterized in that the angle of inclination (aj) with respect to the horizontal of the wall in the lower part (4) is between 15 ° and 25 °, and that the angle of inclination (a2) relative to the horizontal of the wall in it. the upper part (6) is between about, 26 and 70.

Structure according to claim 3 or 4f, characterized in that the angle of inclination (ai) relative to the horizontal of the wall in the lower part (4) is between approx. 19 ° and 23 °, and that the angle of inclination (aa) with respect to the horizontal of the wall in the upper part (6) is between approx. 54 ° and 58 °.

6. A structure according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the angle of inclination («i) relative to the horizontal of the wall in the lower part (4) is 21 ° and that the angle of inclination (a2) to the horizontal of the wall in the upper part (6) is 56 °.

Construction according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower part (4) rests on a bottom part (2) arranged to support the construction on the bottom (12) of the water region (30).

Structure according to claim 7, characterized in that the bottom portion (2) is in the form of a cone stub and the top diameter of the bottom portion is substantially equal to the bottom diameter of the lower portion (4).

Construction according to any one of the preceding claims, characterized in that there is a cylindrical neck part (8) which is placed coaxially on top of the upper part (6) to support a working platform (10) over the water area.

Structure according to claim 10, characterized in that between the cylindrical neck portion (8) and the working platform (10) there is an inverted cone-shaped section (9), or the working platform (10) is in the form of an inverted cone stub adapted to deflect ice moving up the structure, and the inverted cone slope inclines vertically at an angle (Θ) of between 26 ° and 70 °.