JPS6019366B2 - 沖作業台を支えるための浮揚室のある重量構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は仲作業台を支えるための浮揚室のある重量構造
物に係る。

このような構造物はふつう海底に支えられるコンクリー
ト製の土台を含み、とくに海底油田上の作業台を支える
ための１本ないし教本の柱状体が戦遣されている。

土台は何よりもプレストレスした鉄筋コンクリート製の
壁を持つ並鷹されたコンバートメントにより構成され、
これらのコンバートメントには海水を出し、それによっ
て浮遊状態にある構造物の吃水を変化させることを可能
ならしめるための弁が備えられている。

技術的常識からすれば、およそ１００から２００メート
ルの間に含まれる総高を持つ構造物について、このよう
な±台の高さは、構造物の組立て及び移動の際に充分な
安定性と浮遊性とを確実に得るため、およそ３５から８
０メートルの間に含まれなければならない。安定性は実
際、浮遊物体の釣合に関する周知の法則にしたがって、
浮遊土台が高ければそれだけ大きくなる。これは上部構
造物の重量が大きく、高さが高いためである。．公知の
構造物の１なし、し数本の柱状体上に作業台を戦瞳した
いと望む場合、風をよけた保護地点まで構造物を曳行し
ていき、柱状体の頂点を数メートル超える程度に土台の
コンバートメント内の海水をコントロールし、限界をつ
けて徐々に注入しながら海中に降ろしていく。

そして簾造物上の浮き台の上に作業台を導き、それから
作業台の重量を浮遊構造物により支えさせ、浮き台を解
放するようにしてコンバートメント外に排水を行うこと
によって構造物を持ち上げる。標準的な横造物は、浮遊
構造物を完成し、これを組立て地点まで曳行していくこ
とができるように周辺の海がたとえば４０乃至６０メー
トルほど深くなければならず、そのため、その建造のた
めに利用できる海岸地点の選択がかぎられてくるという
欠点を示す。

このため、高さのあまりない土台を持った構造物を建造
し、土台の屋根上に突き出す浮揚室を付加することによ
って安定性を確実に得ることが提案された。

これらの浮揚室の天井は構造物の運搬のあいだ海面上に
ある。逆に構造物は確定地点への設置後、波のうねりの
作用を受けないよう充分な深さに沈下される。しかしな
がら、構造物の確定設置地点が比較的浅い海深であると
き、そしてその運搬のさし、構造物の頂部の負荷が大き
いとき、運搬のあいだ安定性に必要な浮揚室の高さに土
台の高さが加わって、確実地点の水の深さに近づくか又
はこれをしのぐ。

この場合、浮揚室の高い部分への波のうねり作用は、構
造物を確定位置に設直したあと、構造物の地面への安定
を危〈する。本発明は水深のそう深くない地点‘こ構造
物を敷設し、同時にその上部に強い負荷を加えたにせよ
、確定位置にそれを設置した後にせよ、そこの水深が比
較的浅いにせよ、その浮遊状態での運搬のあいだその安
定性を確実なものとすることを目的とする。

本発明は沖作業台をその確定地点で運搬し、この地点で
海底に支えられてこれを支持するための取外しの可能な
浮揚室の付いた重量構造物に係り、この構造物は以下の
素子、即ち、−少くとも４つの水を通さない給水コンバ
ートメントを形成し、構造物を浮遊させるかあるいはそ
の安定性を一定に制御するようにしてこれらのコンバー
トメントの内外に海水を出し入れすることを可能ならし
める弁を備えた水平なコンクリート製多房室式の土台と
、−前記土台が海底に支えられるとき、海面上に作業台
を支持することを可能にするためこの土台上に取付けら
れた少くとも１本の柱状体と、−前記土台の外周上に分
割され、固く固定され、構造物の曳行作業と確定地点へ
の沈下作業のあいだそれが作業台を支えている時常時そ
の安定性を確実にしておくよう、土台の屋根上に突き出
すほぼ円形の断面と垂直軸とを持つ少くとも３つ閉じた
浮揚室とを含み、この構造物は、この室の底部と土台の
屋根との間に配置されてここに中間室を形成するための
、各浮揚室の底部外周にしたがって円形のスペースリン
グを備えることを特徴とし、士台への浮揚室の設置はこ
のスペースリングを介しておこなわれ「分離一面にした
がってこの土台からこの室を分離することを可能にする
フリーサポートであり、外部の海水が中間室に浸入する
のを防ぐため防水パッキンがこの分離面上に配直されて
おり、浮揚室の断面は上方に向かって減少していき、通
風管が沈下された中間室を外部大気と通じさせ、浮揚室
の底部に、その懐斜した側壁及び場合によってはこの室
の天井に加わる水圧の垂直合力から生じる垂直方向の支
持力を加えるようにして、この中間室を大気圧下に保っ
ており、仮の結合システムが浮揚室と土台との間に配置
され、運搬及び沈下作業のあいだこの室の底部と±台の
屋根とを結合しておくようになっている。

さて、添付図面を参照して、非限定な例として、本発明
がどのように実施されうるかを以下に説明する。

説明文ならびに図示の素子は同じ技術的機能を保証する
別の素子と、発明の範囲を超えることなく交換しうるも
のであることを理解されておきたい。また同じ部材がい
くつかの図にあらわされている場合は同じ符号が用いら
れている。図示の構造物は、従来の構造物に比して高さ
を減らし、水平面積を広げた多扇室式の土台１を含む。
このためこの構造物は脚補注水時の吃水がきわめて低く
、このことが、岸のすぐ近くにかなりの水深を提供する
特殊な地点を要求するかわりに、実際に任意の港湾地帯
へのその敷設を可能にする。１本ないし数本の柱状体２
はたとえばコンクリート製であるかもしくは鉄製の三角
形構造物かであることができる。

このような重量構造物の沈下は、連続的に管理し、曳行
及び沈下作業工程中の、そしてとくに１なし、し教本の
柱状体２へその全設備３を設置した作業台（第３図参照
）を載鷹する作業のあいだ、その安定性を確実にしてお
くことができなけばならない。

さらに、浮揚及び沈下作業工程中に１なし教本の柱状体
の頭頂部の許容荷重を最大限に増すことがよい。その理
由は、柱状体の固定されている土台の屋根の上に、垂直
軸円錐台形の、鉄筋コンクリート製の薄壁３２のある、
同じく鉄筋コンクリート製の厚いプレートもしくはドー
ムから成る天井３４によりその上部を閉じられ、同様に
鉄筋コンクリート製のプレートから成る床板により下部
を閉じられた３乃至８個の浮揚室４が建造されたからで
ある。実際、土台自体の高さよりはるかに高く、土台外
周上に配置されたこのような堅固な浮揚室の存在は、そ
の高さが減らされているにもかかわらず、脚補注水時の
吃水高さの減少による利点をきわめて部分的にしか失わ
ずに、優れた安定性を得ることを可能にした。各浮揚室
の下部には、土台の屋根３８と室の下部を閉じるプレー
ト３６の間に、浮揚室の壁３２から延長したスペースリ
ング１１によって限定される中間室１０が設けられてい
る。

浮揚室が土台の屋根に据えられるのはこのリングを介し
てのことである。分離面１２には、外部の水が中間室に
浸入するのを防ぐ防水パツキン１３が配置されている。
土台１の屋根上に流し込み、これを一体としたコンクリ
ートリング１４は、スペースリング１１の外側に配置さ
れる。

このリングは浮揚室の底部に対し．水平な応力を回復す
るストッパの役割を果す。さらに、積極的にしろ消極的
にしろ、一時的な結合システム１５が、土台１の屋根と
浮揚室とを結合する。この装置はたとえばリング１１に
沿って分割され、リング１４内に支えられる鉄製の控え
捧により構成される。通風管１６は、中間室１０を外気
と接触させて室を大気圧下に保つ。

土台１内では、浮揚室４の直ぐ下側に位置する特殊コン
バートメントＡ，．Ａ２，Ａ３及びＡ４は、別の脚補佐
水用コンバートメントＢ，，＆，Ｂ３及び＆から分離さ
れており、そしてこれらの特別コンバートメントの屋根
には、これらのコンバートメントを中間室１０につなぐ
関口１７がつくられている。

さらに注目すべきことは、とりわけ本発明の枠内で用い
られる堅固な浮揚室は、沈下作業のあいだ強力な外部応
力に経済的に耐えうるようにすることができる。

これはそれらの水平断面が円形をしていることに困る。
このようにしてこれらの室は脚補注水の制御によって構
造物の沈下を制御することを可能にし、したがって土台
のコンバートメントは、コンバートメントＡ，，ん，Ａ
３及びＡ４とは別に完全に満たされる。このことは脚荷
注水用コンバートメントを等圧状態におく、つまり外部
海水と自由な連絡関係にしておくことを可能にする。そ
れゆえこれらのコンバートメントはそれほど大きな応力
に耐える必要がなく、コンクリート製の平らな覆いを交
差させて、経済的に建造することができる。各々の浮揚
室４は、構造物のさまざまな運搬沈下作業工程のあいだ
、内部の水位の制御を可能にする脚荷洋排水システムを
含む。

各コンバートメントＡはその脚補注排水作業を可能にす
るため速くから制御されるポンプ及び弁を備えた中央沈
下モジュール４０と結合した配管系４２を含む。以上説
明した配贋を考慮して、本構造物の沈下作業は次のよう
な諸工程より成る。１ 多戻室式土台１の含む脚術注水
用コンバートメントＢ，基，＆，Ｂ４の〜１ないし数本
のコラムの底部に設置された沈下モジュ−ル４０内に集
められた対応する弁の関口による満水作業。

先ず最初にコンバートメント耳及び＆を満たし、つぎに
Ｂ２及び＆を満たす。この最初の工程の結果、土台はそ
の屋根の沈下後、急速に等圧化される。浮揚室及び１な
いし数本の柱状体は、作業台の構造物上への設置がおこ
なわれる風の当らない水上の組立地点への曳行作業のた
めに構造物の安定と浮揚室の維持を確実におこなう。こ
の形態では、浮揚室の右側に位置するコンバートメント
Ａ，，Ａ２，Ａ３及びＡ４は部分的に水を満たされるこ
とができる（第１図参照）。

２ 組立地点に到着後、構造物をほぼその高さ全体、数
メートル未満にわたって沈下するようにして浮揚室の部
分的な満水をおこなう。

各室の脚術注水の管理は独立しておこなわれ、沈下モジ
ュールを介して常時構造物の落ち着き工合いを修正でき
るようになっている。ケーソンの屋根への浮揚室の載贋
は中間室１０を大気圧に保持する通風管１６によって確
実におこなわれ、いっぽう防水パッキン１３部分に生じ
るおそれのある漏水はすべて、沈下モジュールと結合し
たコンバートメントＡ，，Ａ２．んないしＡ４の脚荷排
水システムにより節単に修復し得る。したがって、その
先端を２個の浮き台６，７に支えられた作業台３は構造
物の１ないし数本の柱状体上に譲導される。

浮後室の調節を利かせた脚荷排水は構造物を浮き上がら
せ、したがって構造物は単純な浮力作用によって作業台
の荷重を受容し、このようにしてあるかじめそれを支え
ていた浮き台を解放する。１ないし数本のコラムの頭頂
への作業台の確定的な固定の後は、浮揚室の調節した胸
補排水は、礎造物をその確定地点まで曳行するために必
要な吃水にまでそれを誘導するために続けられる。

３ 第三の、即ち最後の沈下工程はひとたび構造物がそ
の確定位置に正しく位置決めされた後でおこなわれる。

この沈下作業は浮揚室４に水を満たし続けることによっ
て進められる。ひとたび土台１が海底の土の上に置かれ
ると、そして位値が正しければ、作業台の一時的な支持
は、浮揚室を全体的に満たすことによって確実におきな
われる（第４図参照）。確定的な位置決めは、浮揚室４
の取外しによって終了する。

このため、土台と浮揚室との間の仮結合システム１５は
、自動的にまたは潜水夫の助けをかりて解放される。つ
ぎに、コンバートメントＡ，，Ａ２，Ａ８及びＡ４は海
に開かれ、その結果、中間室１０を外部環境と等圧状態
におく。このとき、浮揚室４は土台１上にその自重のみ
によって保持されており、この重量は内部の水位を下げ
ることによって減じ得る。浮揚室はしたがつて海面にま
で引き上げられ、つぎに空にして自然に浮かされ、最も
近い避難所まで曳行される。４ 構造物を海底の確定位
置に落ち着かせるため、作業台を海面上に支える１なし
、し数本の柱状体の満水に着手する。

要するに、本発明は沖に重量構造物を沈める作業の連続
的管理と浮揚状態の安定性の獲得を可能ならしめ、その
上部に保持するための少くとも１本の柱状体２を萩遣し
たコンクリート製土台１と、全設備を載せ、構造物の曳
行作業に先立って、最終沈下地点まで１なし・し数本の
柱状体の頭頂部に支えられている作業台３とを含み、こ
の土台は脚荷注水用コンバートメントＢ，Ｂ２，Ｂ，Ｂ
４，Ａ，．Ｌ，ふ，Ａ４と、土台１の上部にしっかりと
取付けられ、構造物の最終沈下後の取外しまで外部水圧
に抗し得る、少くとも３つの浮揚室４とを有している。

このため、コンパ−トメントん，ん，Ａ３及びへに部分
的に水を満たして大気圧に維持し、脚荷注水用コンバー
トメントＢ，Ｂ，＆，耳に、その建設現場から水上の組
立避難所まで構造物を曳行するために水を満たす。

それゆえ、浮揚室４に作業台を浮き台を用いて柱状体の
頭頂にまで導いてこれに載せることができるようにして
、この構造物を水中に沈めるために、部分的に水を満た
す。つぎにこれらの室を、構造物を浮き上がらせ、作業
台３を持ち上がらせ、浮き台６，７を解放させるめに部
分的に空にする。つぎにこれらの室に、構造物を技終的
に沈下させるために水を満たし、つぎにコンバートメン
トＡ，．ん，Ａ３，Ａ４を満水にすることで土台から切
り離し、そして最後に部分的に水を抜き、取外して地点
外に曳行する。以上のように、本発明は、建設が実施さ
れる沿岸近くに特別に例外的な水深を有していない建設
現場において、中位の水深（ｌｏｏ乃至２００メートル
）沖での構造物を乾ドック内で完成することを可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業台紙立前の最初の曳行作業の際の本発明に
基く構造物の垂直断面図、第２図はこの同じ構造物の上
面図、第３図は作業台の組立の際にこの同じ簾造物の垂
直断面図、第４図は構造物の海底への沈下及び設置直後
のその確定位置での垂直断面図、第５図は浮揚室を分離
し取払った後でのその確定位置での構造物の垂直断面図
、第６図は第１図のＡの部分の詳細図である。 １・・・・・・土台、２・…・・柱状体、３・・・・・
・作業台、４・・・・・・浮揚室、６，７・・・・・・
浮台、１０・・・・・・中間室、１５・・・・・・仮固
定部材、１６・・・・・・通風管、４０，４２・・・・
・・脚荷の注排水装置。 ＦＩＧ．Ｉ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ Ｆ【Ｇ．く Ｆ‘Ｇ．Ｓ ＦＩＧ．６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも４つの水を通さない給水コンパートメント
   を形成し、沖作業台を支える重量構造物を浮遊させるか
   あるいはその安定性を一定に制御するようにしてこれら
   のコンパートメントの内外に海水を出し入れすることを
   可能ならしめる脚荷給水システムを備えた水平なコンク
   リート製多房室式の土台と、−前記土台が海底に支えら
   れるとき、海面上に作業台を支持することを可能にする
   ため、この土台上に取付けられた少くとも１本の柱状体
   と、−前記土台の外周上に分割され、固く固定され、構
   造物の曳行作業と確定地点への沈下作業中に作業台を支
   持しているあいだ常時その安定性を確実にしておくよう
   に、土台の屋根上に突出するほぼ円形の断面と垂直軸と
   を持つ少くとも３つの閉じた浮揚室とを含み、−この構
   造物は、この室の底部と土台の屋根との間に配置されて
   ここに中間室を形成するための、各浮揚室の底部外周に
   したがつて円形のスペースリングを備えており−土台へ
   の浮揚室の設置はこのスペースリングを介しておこなわ
   れ、「分離」面にしたがつてこの土台からこの室を分離
   することを可能にするフリーサポートであり、−外部の
   海水が中間室に侵入するのを防ぐため防水パツキンがこ
   の分離面上に配置されており、−浮揚室の断面は上方に
   向つて減少しており、−通風管が沈下した中間室を外部
   大気と通じさせ、浮揚室の底部に、その傾斜した側壁及
   び場合によつてはこの室の天井に加わる水圧の垂直合力
   から生じる垂直方向の支持力を加えるようにして、この
   中間室を大気圧下に保つており、−仮の結合システムが
   浮揚室と土台との間に配置され、運搬及び沈下作業のあ
   いだのこの室の底部と土台の屋根とを結合しておくよう
   にさせた、沖作業台をその確定地点まで運搬し、この地
   点で海底に支えられてこれを支持するための、取外し可
   能な浮揚室の付いた重量構造物。 ２ 前記の土台が各中間室の下側に他のコンパートメン
   トから分離した特殊なコンパートメントを備えており、
   このコンパートメントの屋根にはこれと上の中間室とを
   通じさせ、このようにしてこの屋根の両面における等圧
   性を保証するための少くとも１つの開口があけられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の構造
   物。 ３ スペースリングが浮揚室のコンクリート製側壁の下
   部に向かう延長部により部分的に構成され、防水パツキ
   ンがこの延長部の下に置かれていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の構造物。 ４ 土台の屋根がスペースリングを囲む側面支持リング
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載の構造物。 ５ 本構造物が各浮揚室と特殊コンパートメントの脚荷
   給排水をとくに可能にする脚荷給排水システムを備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の構
   造物。