JPS60215912A - 可撓性海洋プラツトフオ−ム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 海底炭化水素鉱床の採掘作業は、通常、海面よりも上に
位置し固定プラットフォームで支持される設備によって
実施される。

水深が３００７１１以下の領域では、作用負荷は、最高
５秒のオーダの大波（うねり）の周期よりも短い自然周
期を有する比較的剛性のプラットフォームによって支持
される。

３００ｍ以上の水深の該プラットフォームの構造は、禁
止的な重量を有する構造に導く。

大きな深さに対し、水平変形に関して可撓性な構造、即
ち、大波の周期よりも大きい自然曲げ周期を有する構造
は、意図されかつ設置された。

構造の動的変形は、自然モードと呼ばれる該構造に固有
の異なる変形モードの組合わせによって形成される。各
自然モードには、該構造の自然周期と呼ばれる周期が関
連する。水平運動に対する自然曲げモードと、垂直軸線
のまわりの回転に対する捻りモードと、垂直運動に関連
するその他のモードとが存在する。第１、第２の自然曲
げモードは、最高自然曲げ周期に対応する。ｖＡ造の自
然周期に等しい周期を有する励起力に対し、変形の傾向
は、対応するモードの変形に非常に近く、その周期が例
えば最初の２つの自然曲げ周期の間にある励起力に対し
、運動は、主として、最初の２つの曲げモードの振動の
合成である。

構造の自然周期よりも短い周期を有する動的な力によっ
て励起される構造の動的挙動は、該構造の運動が励起力
に反対の位相にある様になる。従って、正弦変化を有タ
ーる構造の加速度を掛けられる質量の積に等しい慣性力
は、励起力に反対の位相にある。従って、励起力および
慣性力の合成であり該ＷＩ造に誘導される内部応力は、
該構造の自然周期が励起周期よりも大きく例えば励起周
期の２倍のオーダで励起周期から充分に離れていれば、
励起力よりも小さい。

意図された構造中で正に設置されたものは、振動プラッ
トフォームと、支索付きプラットフォームとである。

これ等のプラットフォームは、ヒンジ結合部さえも有す
る非常に可撓性の要素（１９８２年７月２２日の仏国特
許第８２１２７７５号）を構造に組込むことで充分に可
撓性に作られる。総ての場合に、該可撓性要素は、局部
化される。従って、該要素は曲げおよび捻りに関する限
り、極めて限られた応力を伝達し得るのに過ぎないこと
になる。

大波、海流および風によって発生される水平負荷で誘導
される曲げに対する反作用力は、浮力保存物または支索
のいづれかによって与えられ、構造自体による反作用力
は、小さく維持される。

「可撓性部分」を考慮しｍ造によって吸収不能な捻り負
荷は、支索またはこの目的のために特に設計されるその
他の要素のいづれかによって吸収されねばならない。

可撓性領域の局部化は、該領域の範囲での著しい変形を
意味する。これ等の変形は、一般に油井導管に許される
変形と両立せず、従って、これ等の海洋管の固定におけ
る困難さの原因である。

発明の要約 海底に基礎を有する本発明の可撓性海洋プラットフォー
ムは、好ましくは、地中に打込まれる杭と、該基礎に固
定される基部と、該プラットフォームの全体の高さの半
分以上にわたって延びる可撓性柱と、該可撓性柱の頂部
に固定される浸漬された浮きで構成されてもよい安定化
装置（スタビライザ）と、該スタビライザを該プラット
フォームのデツキに結合する柱とを備え、該プラットフ
ォームは、基本的な自然曲げ周期が最大の波の周期より
も大きく、常に２５秒よりも大ぎい様に、質量の配分お
よび柱の可撓性が、定められることを特徴とする。

可撓性柱は、環境の水平力で発生される内部曲げ応力が
加えられる力よりもかなり小さいため、該内部応力に耐
えられる。これは、［ａの第１曲げモードの自然周期が
波の周期よりもかなり高いことによって生じる。

該プラットフォームの構造は、その長さの大部分にわた
って可撓性である。これは、第１自然曲げ周期が上昇さ
れると共に、配分される可動性により、変形が、油井導
管に許されて該導管を支持するのを容易にする変形と両
立することの両者を可能にＪる。

その上、提案された構造は、海底から測定してプラット
フォームの高さのほぼ３／４に位置するスタビライザを
有している。該要素の主な作用は、構造の質量および水
の質量の両者の大きな質量を添加することである。所与
の位置でのこの質量は、第１曲げモードの自然周期が上
昇されて、第２曲げモードの自然周１ｎが低減されるの
を可能にする。

このスタビライザは、構造の下部の崩壊を避けると共に
、デツ４−の運動によってＮ導される曲げモーメントを
平ｖＡＪ１Ｊ′る如く上部構造の重量を補償する浮力保
存物として使用可能である。

本発明のプラットフォームは、次の態様に、即ち、基礎
、基部、下側柱、スタビライザ、上側柱およびデツキに
分類可能である。

基礎は、好ましくは、海底に打込まれる杭を備えている
。基礎と構造の残部との間の結合部として役立ち杭の設
置を容易にする基部は、比較的剛性の構造でもよい。該
基部は、杭が圧縮下に維持される様にバラストを加えら
れてもよい。

下側柱は、基部とスタビライザとの間の部分である。該
柱は、構造の主要部分を形成し、鋼の格子組で構成され
てもよい。この格子組柱は、構造の可撓性と、柱の強さ
性能との両者を提供する。

この格子組の寸法は、油井導管の支持を与える様に定め
られる。これ等の油井導管は、構造の内側または周辺の
いづれにも設置されるが、大波および海流によって発生
される捻り応力を出来るだけ多く低減する様に出来るだ
け対称的に設置される。

金属またはコンクリートのシャフトは、恐らく下側柱を
構成する様に金属格子組に置換え可能である。

スタビライザは、底に対してプラットフォームの３／４
にほぼ等しい高さに設置される。この要素は、浮力保存
物として役立つ際、１またはそれ以上の浮きから形成さ
れる。これ等の浮きは、隔室に区切られ、漏洩の結果を
最小限にする様に恐らく製品、例えば細胞状製品で充満
される。

該スタビライザは、必ずしも閉鎖されずに多量の水を収
容する外殻を有してもよい。

上側柱は、スタビライザより上に位置する構造の部分で
ある。該柱は、デツキを支持し、圧縮下にある。本発明
の構造は、他の可撓性プラットフォームに対し利点を有
している。浮力の保存物は、実際上、全部の反作用力が
浮きの作用によって生じるプラットフォームに対して低
減される。この後者の型式のプラットフォームに比し、
構造の安全性は、これ等の浮きの損傷の場合に増大され
る。

提案されたプラットフォームは、支索を全く必要としな
い。このプラットフォームは、一層満足すべき態様で捻
り問題を解決する。

本発明のプラットフォームの一実施例は、添付図面を参
照して下記に説明される。

実施例 柱の基部２は、大波によるモーメントによって誘導され
る引張り荷重に耐える様に計算された「スカート杭」を
打込むことによって形成される基礎１に固定される鋼の
剛性格子組から作られる。

基部のバラストは、正の見掛は重量を構造に与えるため
に設けられてもよい。

柱３は、４本の直立部材を有する正方形断面の金属格子
組である。

該柱は、幾つかの浮き７で形成されるスタビライザ４に
その上部で結合される。該スタビライザの作用によって
生じる永続的な引張りのため、可撓性柱構造は、非常に
少ない重量を有する様に構成可能である。

該スタビライザの高さは、静水圧によって増大するスタ
ビライザの重量と深さの増加の際に減少する大波の力と
の間の妥協によって得られる。

該スタビライザの浮きの形状は、水平の波力と、垂直力
の変動とを最小限にする條件によって定められる。

デツキ６での重力の作用荷重は、知い柱５によってスタ
ビライザ４へ伝達される。

第２図は、３５秒の自然周期に対するプラットフォーム
の挙動の一モードを示し、第３図は、４秒の自然周期に
対するモードを示ず。

計算は、デツキに対する２０ｍと、正方形格子組構造に
対する５９ｍと、１５１ｒＬの直径の４つの浮きを有す
るスタビライザの５１ｍと、可撓性正方形格子組柱の２
７５７ＦＬと、基部の４０ｍとを許容する如＜４４５ｍ
の全体の高さを有し２０．０ＯＯＴのペイロード（有効
搭載量）を備えるプラットフォームについてなされた。

該プラットフォームの運動の最大振幅は、０．０８ｇの
デツキの最大加速度を伴い±５１ｎであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は４００ｍのオーダの高さを有する所謂「リード
」プラットフォームの立面図、第２図、第３図は夫々３
５秒および４秒の自然周期の柱の変形モードの図を示す
。 １・・・基礎 ３・・・柱 ４・・・安定化装置（スタビライザ） ５・・・短い社 ６・・・デツキ ７・・・浮き 代理人　浅　村　皓 第１頁の続き ■出　願　人　アントルプリーズ　デ　フランクイツブ
マン　メカニ　１９６ ツク　エ　ハイドロウ リック　エ、エム、ア ッシュ。 ■出願人　ソシエテ　フランセー　フラン。 ズ　デチュード　ディ　プブリ゛ ンスタラシオン　シブ ルルジック　ンフルシ ラド ス国サン−クロウ、ビューロウ　デ　ラ　コリーヌス国
モントルイユ　セデックス、リュ　デ　ラ　リック　５
９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）海底にプラットフォームを固定する基礎と、該プ
   ラットフォームの全体の高さの半分以上にわたって延び
   該基礎に固定される可撓性柱とを備える可撓性海洋プラ
   ットフォームにおいて、前記可撓性柱のＴ１４部に固定
   される浸漬されたスタビライザと、前記プラットフォー
   ムのデツキに該スタビライザを結合する第２柱とを備え
   、安定化効果が、該スタビライザの固有の質量によって
   形成される大きな質量と、該スタビライザに捕捉される
   水の質量とにより、該プラットフォーム構造自体が、彼
   、風および流れによる作用に抗する反作用応力を発生可
   能な剛性を有することを特徴とするプラットフォーム。 （り　前記スタビライザが、前記プラットフォームの重
   量を補償する浮力保有物を有する特許請求の範囲第１項
   に記載のプラットフォーム。 （３）　前記スタビライザが、安定化効果に寄与する多
   量の水を収容する開放された外殻を有する特許請求の範
   囲第１項に記載のプラットフォーム。 （４）　＃記スタビライザが、液体または細胞状固体を
   収容する開鎖タンクを有する特許請求の範囲第１項に記
   載のプラットフォーム。 （５）　前記プラットフォームの基本的な自然曲げ周期
   が最大の波の周期よりも大きく、常に２０秒よりも大き
   い様に、前記柱の可撓性と、前記デツキ、柱およびスタ
   ビライザの質量の配分と、該スタビライザに収容されて
   流体力学的に捕捉される水の　゛質量とが、定められる
   特許請求の範囲第１項に記載のプラットフォーム。 （６）　前記プラットフォームの振動の第２曲げモード
   の自然周期が最大の波の周期に比して、小さく、常に１
   ０秒以下である如く、前記柱の可撓性と、前記デツキ、
   柱およびスタビライザの質量の配分と、該スタビライザ
   に収容され流体力学的に捕捉される水の質量とが、定め
   られる特許請求の範囲第１項に記載のプラットフォーム
   。