FI80747B - Sjoeburen plattform av armerad betong. - Google Patents

Description

1 80747

Teräsbetoninen porauslautta Tämä keksintö koskee vesirakennusta ja nimen-5 omaan öljynporauslauttoja, jotka on suunniteltu kuljettamaan teknologisia laitteita ja pelastusjärjestelmäpakkauksia suoritettaessa mannerjalustaan liittyviä alustavia töitä. Aikaisempi tekniikka

Nykyään tällaiset porauslautat tehdään pääasias-10 sa teräksestä ja teräsbetonista. Jälkimmäisen, nimenomaan esijännitetyn teräsbetonin, katsotaan sopivan paremmin jäätyville merille. Sillä on sellaiset välttämättömät ominaisuudet, kuten kestävyys, vesitiiviys, tulenkestävyys, pitkäikäisyys, lujuus, jäykkyys, kestävyys 0°:n alapuolella ^ olevissa lämpötiloissa, kulumiskestävyys ja monia muita ominaisuuksia, jotka tekevät siitä erittäin tehokkaan materiaalin ja joskus ainoankin materiaalin, jota voidaan käyttää öljynporausrakenteisiin. Betoni tulee vedenalaisissa rakenteissa jopa vahvemmaksi hydrostaattisen paineen 20 syvällä synnyttävästä tilavuusrasituksesta johtuen. Teräsbetonin paikallinen vahingoittuminen voidaan korjata hyvin usein helposti.

Vedenalaiset teräsbetoniset porauslautat mineraali- resurssien talteenottoa varten voidaan hinata uuteen paik-25 kaan vanhojen resurssien tyhjennyttyä. Uusia esiintymiä voidaan liikkuvia porauslauttoja käyttämällä avata teollisesti minimikustannuksin.

Nämä lautat on tehty laudoituksen valetusta betonista. Tehdasvalmisteisia elementtejä voidaan käyttää vain 30 joitakin lattiapalkkeja, aallonmurtajaosia ja keskiakseli-osia varten.

Alalla tunnetaan sellainen laudoitukseen valettu teräsbetoninen porauslautta, joka käsittää laitteistokannen, tukipilarit ja kennoponttooniperustuksen. Lautan perustusta käytetään siirtoöljyvarastoa ja painolastia varten, niin että lautta tukeutuu vakavammin meren pohjaan. Lautta 2 80747 rakennetaan lohkomuoteissa, aluksi kuivatelakalla tai altaassa ja myöhemmin laivatelakalla. Valmis lautta hinataan valittuun paikkaan kelluvana.

Tällaiset lautat on suunniteltu ja konstruoitu vain 5 lauhkeisiin sääolosuhteisiin. Lisäksi paikalla valettujen teräsbetonirakenteiden tekeminen lohkomuoteissa arktisten ja Kauko-Idän alueiden raa'assa talvi-ilmastossa tuo mukanaan vaikeuksia tai se on melkein mahdotonta toteuttaa lainkaan.

10 Alalla tunnetaan myös lohkotyyppinen, teräsbetoninen porauslautta, joka käsittää kennoperustuksen ja tuki- ja vedenpäällisen rakenteen. Se käsittää myös pohjalaatan, renkaan muotoiset ja säteittäiset väliseinät ja sivuvaipan.

Tämän lautan epäkohtina ovat varmasti suuri määrä 15 lohkoelementtityyppejä ja -kokoja ja suuri määrä pidennettyjä, jäykisteillä täytettyjä saumoja. Saumat voidaan valaa betonilla, mutta tällaisen paikalla tapahtuvan valun laatu on tavallisesti heikko ja vaikuttaa rakenteen käyttöikään. Se voi jopa aiheuttaa onnettomuudenkin.

20

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan sellainen porauslautta,jossa pääkomponenttien suunnittelu varmistaa paremman kolmiulotteisen jäykkyyden, suuremman kantavuuden, parantuneen jäänkestävyyden ja tekee tällaisten ra-25 kenteiden rakentamisen helpommaksi ankarissa ilmasto-olosuhteissa .

Nyt on kehitetty sellainen teräsbetoninen porauslautta, joka käsittää kennoperustuksen, tukirakenteen ja vedenpäällisen osan laitteiston tukemista varten ja jos-30 sa perustus ja tukirakenne on keksinnön mukaan tehty tehdasvalmisteisista teräsbetonielementeistä, jotka ovat onttoja monitahokasprismoja, jotka on sijoitettu niin, että niiden ulkopintojen välissä on aukot ja yhdistetty toisiinsa järjestelmällä, joka koostuu esijännitetyistä pystysuo-35 rista ja vaakasuorista väliseinistä, jotka on tehty esi- 3 80747 jännittämällä jäykistetangot prismojen pintojen välisissä aukoissa ja valamalla ne myöhemmin betonilla.

Yhdessä tämän keksinnön rakenteista on jokaisessa prismassa sivupinnoissa ulokehyllyt esijännitettyjen jäy-5 kistetankojen ollessa järjestetty prismojen välissä oleviin aukkoihin, jotka on tehty tiiviiksi mainittujen hyllyjen päällä.

Toisessa tämän keksinnön rakenteessa prismat on kiinnitetty lautan perustuksen pohjaan sen kehälle mainit-10 tujen prismojen yhden sivun, joka suuntautuu merenpohjaan, ollessa jaettu avonaiseksi.

Vielä eräässä tämän keksinnön rakenteessa kennope-rustus, tukirakenne ja vedenpäällinen osa, joka on koottu mainituista prismoista, on yhdistetty suurikokoisiksi mo-15 duuleiksi.

Tämä rakenne takaa rakenteen kolmiulotteisen jäykkyyden, riittävän kantavuuden ja luotettavuuden ja paljon lyhyemmän rakennusajan.

Tähän päästään siten, että kennoperustus ja tukira-20 kenne kootaan tehdasvalmisteisista jäykiste-elementeistä, jotka ovat monitahokkaita (esimerkiksi koImitahokas), onttoja prismoja, joiden geometrinen muoto on pysyvä. Rakenne on luotettava, koska jokainen prismakomponentti on riittävän tiivis ja jos yksi tai useampia prismoja särkyy, ei syn-25 ny hätätilannetta ja tehdasvalmisteisten elementtien liitoskohta on yksinkertaistettu. Lautan kolmiulotteinen jäykkyys ja luja kantavuus on myös varmistettu järjestelmällä, joka käsittää esijännitettyjä pysty- ja vaakasuoria väliseiniä, jotka yhdistävät tehdasvalmisteiset komponentit ja 30 ottavat vastaan ulkopuoliset voimat.

Väliseinät on muodostettu esijännittämällä vaakasuorat ja pystysuorat jäykistetangot, jotka on järjestetty prismojen sivujen välisiin aukkoihin ja valettu betonilla täyteen myöhemmin. Jänteiden jännitys siirretään uloke-35 hyllyihin, jotka on tehty prismojen sivuihin. Lopputuloksena on kolmiulotteisesti esijännitetty rakenne. Keksinnön 4 80747 mukaan valmistetun lauttamallin laboratoriokokeet ovatkin osoittaneet, että se on hyvin tehokas rakenne.

Prismakomponentit voidaan itse asiassa valmistaa missä tahansa betönivalimossa sen ja lautan tulevan sijainti-5 paikan etäisyydestä riippumatta, joten erityistä monimutkaista laitteistoa ei tarvita. Tuotantotilat ovat paljon huokeampia organisoida ja ottaa käyttöön. Lautat kootaan tehdasvalmisteisista kolmiulotteisista elementeistä, joten ankaran ilmaston vaikutukset rakentamisen laatuun ja nopeu-10 teen minimoidaan.

Kun lautta kootaan suurikokoisista moduuleista, voidaan sitä aikaa, joka tarvitaan lautan hinaamiseen telakalta sijaintipaikalle, vähentää jyrkästi ja matka tulee jääpeitteisillä vesillä paljon turvallisemmaksi. Suurikokois-15 ten moduulien käyttö voi myös auttaa vähentämään lautan syväystä, niin että se voidaan sijoittaa mataliin vesiin, aina 15-20 metriin saakka.

Tämä keksintö voi saada aikaan 25-30 % vähennyksen lautan rakentamiseen varatusta valmistusajasta ja tähän 20 tarvittavasta työpanoksesta. Nykyisiä betonivalimoita voidaan käyttää ja päästä vielä parempaan lopullisen tuotteen laatuun.

Muita käsiteltävän keksinnön etuja käy selville seu-25 raavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta, joka liittyy oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät tämän keksinnön käytännön rakenteita, jolloin kuviot 1, 1a ja 1b esittävät rakenteita teräsbeto-nisesta porauslautasta, jossa ontot kolmitahokasprismat, 30 kuviot 2 esittää kuvion 1 linjaa II-II pitkin otet tua kuvaa, kuvio 3 esittää erästä rakennetta kolmitahokaspris-man käsittävästä porauslautan perustuksesta, kuvio 4 esittää osaa mallista, jossa prismat on yh-35 distetty lautan perustuksen valmistamiseksi, esijännitet- 5 80747 tyjen jäykistetankojen ollessa sijoitettu mainittujen prismojen välisiin aukkoihin, kuviot 5 ja 5a esittävät muunnelmia suurikokoisista moduuleista tehdyistä lautoista, 5 kuvio 6 esittää erästä rakennetta lautasta, joka on jaettu kolmeen vinoneliömoduuliin, kuvio 7 esittää kuvion 6 linjaa VII-VII pitkin otettua kuvaa, ja kuvio 8 esittää kaaviona vinoneliömoduulin hinaa- 10 mistä.

Paras menetelmä keksinnön soveltamiseksi

Keksinnön mukainen porauslautta käsittää perustuksen A, yhden tai useamman tukirakenteen B ja vedenpäällisen osan C.

15 Teräsbetoninen porauslautta (kuviot 1, 1a, 1b, 2) käsittää tehdasvalmisteiset teräsbetonikomponentit, jotka ovat onttoja monitahokasprismoja, esimerkiksi kolmitahokas-prismoja 1 ja 2, jotka on yhdistetty toisiinsa paikalla valettuina laattoina tehdyt pystysuorat väliseinät 4 ja 20 vaakasuorat väliseinät 3 käsittävällä järjestelmällä.

Syvänmeren porauslautat käsittävät kaksi tyyppiä prismoja 1 ja 2 (kuviot 1a ja 1b). Prismat 1 on järjestetty lautan kehälle ja niiden ulkosivu on lieriön muotoinen. Sisäpuolisissa prismoissa on tasaiset sivut.

25 Matalaan veteen tarkoitetussa rakenteessa perustus A ja tuki B on koottu samanlaisista prismoista 2 (kuvio 1). Tuki B voidaan vahvistaa kyllästämällä se jollakin polymeerillä 5 .

Lautan vedenpäällinen osa C voi olla joko kevytbeto- 30 nista tehtyjä prismoja 2 tai metallirakenne.

Lautan perustus voidaan koota prismoista, jotka on sijoitettu erilaisiksi kuvioiksi (kuviot 1, 1a tai 1b).

Perustuksen (pohjalaatan) pohjalevy rakennetaan lai-vatelakalla tai kuivatelakalla seuraavasti.

35 Ensiksi prismat 2 järjestetään niin, että niiden avonaiset sivut ovat alaspäin (kuvio 3) ja aukot 6 (kuvio 4) 6 80747 on tehty niiden ulkosivujen väliin, niin että esijännitetyt ja esijännittämättömät pystysuorat jäykistetangot 7 ja vaakasuorat jäykistetangot 8 voivat mennä mainittuihin aukkoihin 6. Sen jälkeen jäykistejänteet esijännitetään eri-5 koisrakenteisiin ulokehyllyihin 9, jotka on tehty prismojen 2 (kuvio 4) sivupintoihin tätä varten. Aukot täytetään sitten betonilla. Tällä tavalla valmistetaan pystysuorat monoliittiväliseinät. Vaakasuorat jäykistetangot pannaan sitten prismojen yläreunojen päälle. Jotkut vaakasuorista 10 jäykistetangoista esijännitetään yhdessä pystysuorien jäy-kistetankojen vapaiden pituuksien kanssa prismojen uloke-hyllyjen päälle valettaviksi myöhemmin paikoilleen betonilla, niin että saadaan vaakasuora monoliittivälilaatta 3 (kuvio 1). Prismojen yläreunoja käytetään tällöin muotti-15 runkona. Lopuksi kaikki prismat yhdistetään toisiinsa järjestelmällä, joka käsittää pystysuorat ja vaakasuorat, paikalla valetut väliseinät, jotka on esijännitetty kolmiulotteisina yhdeksi kennorakenteeksi.

Yhdessä rakenteessa prismojen pintojen kehään on 20 järjestetty upotetut metallit, niin että ne voidaan myöhemmin kokoonpanoprosessin aikana hitsata yhteen rimojen tai levyjen avulla.

Kun betonivalu on lopetettu, pohjalevy hinataan suojatulle vesialueelle. Pohjalevyn kelluvuus johtuu prismois-25 sa olevasta ilmasta.

Pohjalevyn rakenne on tarkoitettu nimenomaan estämään merenpohjan huuhtoutuminen pois, koska alaspäin suuntautuvat prismarimat pureutuvat meren pohjaan, kun lautta sijoitetaan paikalleen.

30 Kun lautta on sijoitettu suojaisalle vesialueelle, alkaa perustuksen rakentamisen seuraava vaihe.

Prismat järjestetään pohjalevyn päälle edellä selostettuna kuviona. Pystysuorat jäykistetangot, jotka on sijoitettu prisman sivujen väliin, liitetään yhteen pohjale-35 vystä suuntautuvien jäykistetankojen vapaiden pituuksien kanssa. Prismakerrosten lukumäärä määräytyy lautan tulevan 7 80747 sijaintipaikan syvyyden mukaan. Rakennusprosessi lopetetaan valamalla paikalleen yläpäähän levy 3 (kuvio 1).

Näin rakennettu perustus on kolmiulotteisena esijännitetty kennorakenne.

5 Samanlaista menettelyä käytetään tukien tai suuriko koisten tukimoduulien rakentamiseen. Jos lautta on suunniteltu sellaisia sijaintipaikkoja varten, joissa merenpinnan korkeus vaihtelee ja jäävaaran oletetaan olevan huomattava, tuet voidaan suojata ulkopuolisella, paikalla vale-10 tulla teräsbetonivaipalla, joka on vuorattu metallilevyllä tai teräsbetonilevyillä, jotka on kyllästetty polymeerimateriaaleilla 5 (kuvio 1).

Perustuksen kenno-osaa käytetään painolastia tai öljyä ja kaasua varten. Tuen sisätila on tarkoitettu laitteis-15 töille tai käytettäväksi erilaisiin teknologisiin tukitoimintoihin. Tätä varten kaikki prismat on yhdistetty toisiinsa järjestelmällä, jossa on putkijohtoja ja ikkunoita prisman seinissä. Lautan vedenpäällinen osa käsittää teknologiset laitteet, asuintilat ja pelastusjärjestelmät.

20 Jos lautta rakennetaan matalaan veteen, suurikokoi set moduulit pystytetään jossakin sopivassa paikassa lai-vatelakalla tai kuivatelakalla. Moduulit hinataan sitten lautan sijaintipaikalle tai siirretään sinne jollakin kelluvalla laitteella koottavaksi siten yhteisrakenteeksi pai-25 kan päällä.

Kun on rakennettava porauslautta syvään veteen, poh-jalevy kootaan ja valetaan betonilla laivatelakalla, kuiva-telakalla tai altaassa, kuten edellä on selostettu. Pohja-levy hinataan sitten sopivan syvälle merialueelle, jossa 30 lautta rakennetaan valmiiksi. Sitten se hinataan valittuun paikkaan.

Lautta voidaan koota suurista moduuleista A, B ja C (kuviot 5 ja 5a) seuraavasti. Valitaan syvä kohta merestä läheltä lautan sijoituspaikkaa. Lautan perustusmoduuli A 35 varustetaan sitten painolastilla, niin että se uppoaa sopivaan syvyyteen. Tukiosan B moduuli hinataan paikalle ja 8 80747 ja sijoitetaan kelluvana perustusmoduulin A päälle. Tuki-moduuli B varustetaan painolastilla, niin että se saadaan sopimaan perustusmoduulissa A olevaan aukkoon. Vedenpääl-linen rakenne C sijoitetaan samalla tavalla lautan päälle 5 (kuvio 5). Koko lauttarakenne tehdään sitten kelluvaksi tietyn syväyksen omaavana pudottamalla osa painolastia pois ja se voidaan hinata sitten pysyvään sijaintipaikkaansa .

Eräässä rakenteessa lautta jaetaan sen rakentamisen 10 helpottamiseksi vinoneliön muotoisiksi moduuleiksi D, E ja F (kuvio 6). Jokainen moduuli käsittää tässä tapauksessa perustusarkun ja tuen (kuviot 6, 7 ja 8).

Prismat voidaan järjestää eri tavalla vinoneliön muotoisten moduulien muodostamaan perustukseen, Kuvio 6 15 esittää kolmea erilaista prismarakennekuviotyyppiä. Näin ollen esimerkiksi moduulissa D (kuvio 6) prismat sijoitetaan vinoneliön kehälle moduuliperustuksen vaipan muodostamiseksi. Tuen B ja vaipan muodostavien prismojen välinen tila jää vapaaksi ja se peitetään limityksenä teräsbetoni-20 laatalle.

Moduulissa E on lisärivi prismoja sijoitettu tuen B ja vaipan muodostavien prismojen väliin vinoneliön lyhyttä lävistäjää pitkin rakenteen tekemiseksi vielä jäykemmäksi.

Moduulissa F prismat on järjestetty perustuksen 25 lattiapinta-alan yli.

Moduulin D esittämää prismajärjestelykuviota suositetaan mataliin vesiin, kun hydrostaattinen paine on suhteellisen pieni. Moduulin F prismajärjestelykuviota suositetaan taas suurempiin hydrostaattisiin paineisiin.

30 Moduulit rakennetaan erikseen edellä selostetulla tavalla ja hinataan sitten (kuvio 8) lautan sijaintipaikalle, jossa ne pannaan yhteen liitoksilla 10 (kuvio 6), jolloin muodostuu yhtenäinen rakenne.

Keksinnön mukainen porauslautta on erittäin jäykkä 35 kolmiulotteisena ja pystyy kestämään huomattavasti jäätä, aaltoja, tuulta, seismisiä ja muita kuormituksia 9 80747 esijännitettyjä, pystysuoria ja vaakasuoria väliseiniä käsittävän järjestelmänsä vuoksi. Lisäksi tehdasvalmisteisista prismakomponenteista koostuva lautta voidaan rakentaa ankarissa arktisissa olosuhteissa vuodenajasta riippumatta.

Claims (4)

10 80747

1. Teräsbetoninen porauslautta käsittäen kennope-rustuksen (A), tukirakenteen (B) ja asianmukaiset laitteet 5 tukevan vedenpäällisen osan (C), tunnettu siitä, että kennoperustus (A) ja tukirakenne (B) tehdään tehdasvalmisteisista teräsbetonielementeistä, jotka ovat onttoja monitahokasprismoja (1, 2), jotka on järjestetty aukkojen (6) kanssa niiden ulkosivujen väliin ja liitetty yhteen 10 järjestelmällä, jossa on esijännitettyjä pystysuoria väliseiniä (4) ja vaakasuoria väliseiniä (3), jotka on muodostettu esijännittävillä jäykistetangoilla (7, 8), jotka on sijoitettu prismojen (1, 2) pintojen välisiin aukkoihin (6) ja valamalla mainitut aukot täyteen paikan päällä myö-15 hemmin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porrauslautta, tunnettu siitä, että jokaisessa prismassa (1, 2) on ulokehyllyt (9) sivupinnoissa, kun taas mainittujen prismojen (1, 2) välisiin aukkoihin (6) sijoitetut esijännitetyt jäykistetangot (7, 8) on jännitetty mainittujen hyllyjen (9) päälle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porauslautta, tunnettu siitä, että prismat (2), joiden toinen sivu on avonainen ja suuntautuu alaspäin, on järjestetty lautan perustuksen (A) pohjan kehälle.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen porauslautta, tunnettu siitä, että perustus (A), tukirakenne (B) ja vedenpäällinen osa (C) on rakennettu mainituista prismoista (1, 2), jotka on yhdistetty suurikokoisiksi kolmiulotteisiksi moduuleiksi (A, B, C tai D, E, F). li 11 80747