NL1011740C1 - Off-shore constructie. - Google Patents

Description

Titel: Off-shore constructie.

De uitvinding heeft betrekking op een off-shore constructie, op een zuigpaal en op een werkwijze voor het plaatsen van 5 een off-shore constructie. De uitvinding is in het bijzonder, hoewel niet exclusief, gericht op toepassing voor zgn. "minimal platforms".

Het is gebruikelijk om een off shore constructie vanuit een haven voorgemonteerd of in afzonderlijke onderdelen op een 10 of meer barken of pontons te plaatsen en dan die pontons naar de plaats van bestemming te slepen, waarna met een separate hijsinstallatie de constructie van de pontons wordt getild en dan met die hijsinstallatie de constructie op de onderwaterbodem wordt geplaatst, waarbij voor of na het op de onderwa-15 terbodem plaatsen van de constructie een fundatie daarvoor wordt gemaakt met behulp van een separate fundatiepaalindrijf-installatie.

Zuigpalen en hun installatie zijn o.a. bekend uit GB-B-2300661 en EP-B-0011894, waarvan de openbaarmakingen hier door 20 verwijzing zijn opgenomen. In het kort is een zuigpaal een aan althans een kops einde gesloten, dunwandige stalen cilinder, die met het andere kopse einde op de onderwaterbodem wordt geplaatst en zich door een binnenin de cilinder gevormde onderdruk indringt in de onderwaterbodem. Het vormen van de 25 onderdruk kan door middel van een onderdrukbron, zoals een pomp, die zich aan, nabij of op afstand (bijvoorbeeld boven water op bijv. een schip) van de zuigpaal bevindt. Het gehanteerde niveau van de onderdruk kan bijvoorbeeld althans vrijwel constant zijn, geleidelijk toe- of afnemen dan wel pulse-30 ren, waartoe er geschikte voorzieningen zijn; voor bijvoor beeld een pulserend niveau een afwisselend in het tempo van de pulsatie met de binnenruimte van de cilinder in verbinding te stellen drukaccumulator die eventueel in de zuigpaal is geïntegreerd. De zuigpaal kan na gebruik weer gemakkelijk ver-35 wijderd worden door binnenin de cilinder een overdruk te vormen, bijvoorbeeld door (zee)water in te pompen.

In een aspect wordt met de uitvinding voorgesteld, de off-shore constructie zelfdrijvend en zelffunderend te maken door deze uit te rusten met drij f vermogen en met een of meer 40 zuigpalen. Aldus kunnen de hijsinstallatie en de fundatie- 1011740 2 installatie weggelaten worden. Bij voorkeur heeft de constructie eigen drijfvermogen, bijvoorbeeld verkregen door de met de constructie geïntegreerde voorziening die bestemd is om, indien de constructie eenmaal is geplaatst, de constructie te 5 ballasten. Drijfvermogen kan ook verkregen worden van de zuigpaal, die daartoe kan zijn uitgerust met een drijver. Bij voorkeur is dat eigen drijfvermogen zodanig, dat dit een aanzienlijke bijdrage levert aan het benodigde drijfvermogen om de constructie zelfdrijvend te maken. Het verdient de voor-10 keur, dat het drijfvermogen althans wezenlijk kan worden verkleind ten behoeve van het installeren. Bijvoorbeeld door de ene of meer drijf lichamen te vullen met ballast, zoals water. Het is daartoe geschikt, de constructie uit te rusten met middelen voor het toelaten en eventueel verwijderen van 15 ballast, zoals tussen de geopende en de gesloten stand scha-kelbare afsluitkleppen in een watertoestroom- resp. spui-opening naar een ballasttank.

Doordat de constructie zelfdrijvend is en is uitgerust met een of meer zuigpalen, is het na gebruik terugwinnen 20 daarvan vereenvoudigd. Enerzijds doordat door uitpersen van de zuigpaal, de verankering van de constructie aan de onderwaterbodem kan worden weggenomen. Anderzijds, doordat door het (eventueel opnieuw verkregen) drijfvermogen de constructie zelfstandig naar de waterspiegel kan opstijgen.

25 De off-shore constructie zal in dit verband gewoonlijk relatief klein zijn, bijvoorbeeld een productieplatform met toebehoren. Een dergelijke off-shore constructie is wegens zijn eigen gewicht bestemd om met een in de grond te drijven fundatie van paallichamen gebruikt te worden. Bij voorkeur 30 bevat de off-shore constructie, afgezien van de zuigpalen, geen drijflichamen, parasitaire drijflichamen zoals van nature aanwezige luchtgevulde ruimten, zoals framebuizen, daargelaten. De off-shore constructie zoals hier bedoeld zal gewoonlijk niet meer wegen dan ongeveer 50 ton.

35 Het is nu bijvoorbeeld niet meer nodig, de off-shore constructie op een bark te plaatsen ten behoeve van transport over water. Dit biedt tevens voordelen omdat de off-shore constructie niet meer met een hijsinstallatie van de bark hoeft te worden getild. Biedt de zuigpaal althans een deel van 1011740 3 het benodigde drijfvermogen, kan de off-shore constructie met minder speciaal voor dat doel voorziene drijfconstructies uitgerust worden, of die drijfconstructies kunnen zelfs achterwege gelaten worden.

5 Aldus is een kosten- en tijd- en energie- en milieu- en materiaalbesparing mogelijk en kan ook nog eens veiliger worden gewerkt.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorgesteld de zuigpaal, of een gedeelte daarvan, te gebruiken als 10 drijflichaam waarvan het drijfvermogen bij voorkeur voldoende is om zichzelf drijvend te houden. Op die manier is het bijvoorbeeld mogelijk, een zuigpaal zelfstandig in het water drijvend naar zijn bestemming te brengen, dus zonder hulp van een of meer hulpdri j vers. Ook wordt het terugwinnen van een 15 dergelijke zuigpaal vergemakkelijkt. Enerzijds doordat deze zich, eenmaal omhoog geperst maar nog steeds gedeeltelijk in de onderwaterbodem staand, met zijn drijfvermogen zelfstandig van de onderwaterbodem kan losmaken. Anderzijds doordat deze zelfstandig naar de waterspiegel kan opstijgen. In het bijzon-20 der is het drijfvermogen van de zuigpaal volgens de uitvinding aanzienlijk hoger dan zijn eigen gewicht, bijvoorbeeld zodat de zuigpaal alleen of in combinatie met een of meer verdere zuigpalen volgens de uitvinding een althans wezenlijke bijdrage levert aan de off-shore constructie waarmee die geïnte-25 greerd is. Volgens de uitvinding wordt voorgesteld, de zuig paal uit te rusten met een geschikt drijfmiddel.

Het drijfmiddel kan althans in hoofdzaak een aan zijn onderzijde met de wateromgeving in open verbinding staande ruimte, zoals de onderdrukruimte, van een zuigpaal omvatten, 30 bijvoorbeeld wanneer de zuigpaal althans zoveel mogelijk rechtopstaand in het water komt te drijven. Wanneer men die ruimte voldoende vrij weet te houden van water kan het gewenste drijfvermogen gewaarborgd worden zonder dat het nodig is de drijfruimte alzijdig ten opzichte van zijn wateromgeving te 35 begrenzen. Bijvoorbeeld kan die ruimte van de zuigpaal daartoe gekoppeld zijn met een geschikte voorziening, zoals voor het in die ruimte inbrengen van een gasvormende droge stof, of voor het in die ruimte brengen van een gas onder druk, zoals een pomp, om in de onderdrukruimte een voldoende gasdruk te 101 1740 4 vormen en eventueel in stand te houden tegen de druk van het omgevende water. Wegens de bewegingen van de drijvende zuig-paal in het water is het de verwachting dat zonder tegenmaatregelen die ruimte zich van onderaf steeds meer zal vullen met 5 water. Een remedie is het voortdurend of met tussenpozen afvoeren van het toestromende water door bijvoorbeeld met gas bijvullen van die ruimte, waartoe die hiervoor bedoelde voorziening voortdurend of met tussenpozen geactiveerd is/wordt. In dat verband verdient het de voorkeur, die voorziening op te 10 nemen in een aktieve, bij voorkeur automatische, bijvoorbeeld elektronische regelkring waarbij die voorziening wordt geactiveerd in afhankelijkheid van het op verschillende tijdstippen vaststellen van het drijfvermogen van de zuigpaal, zoals door meten van bijvoorbeeld de waterhoogte of bijvoorbeeld de 15 gasdruk in die ruimte met bijvoorbeeld een geschikte sensor, die zijn meetsignaal bijvoorbeeld afgeeft aan een evalueerin-richting die het meetresultaat vergelijkt met een invoerwaarde en die bijvoorbeeld bij overschrijden van een drempelverschil-waarde die voorziening inschakelt of doet inschakelen teneinde 20 in de oorspronkelijke toestand terug te keren.

Aan het toepassen van de hiervoor beschreven ruimte die in open verbinding staat met zijn wateromgeving, kleven nadelen uit het oogpunt van waarborgen van het drijfvermogen. Daarom verdient het de voorkeur wanneer dat drijfmiddel voor-25 ziet in een of meer alzijdig ten opzichte van de wateromgeving begrensde drijfruimten die gevuld kunnen zijn met een drijf-stof, zoals lucht of een gas of een ander materiaal van relatief lage soortelijke massa. Dat drijfmiddel kan bijvoorbeeld een afzonderlijk, opblaasbaar geheel gesloten, membraanvormig 30 drijflichaam omvatten dat bij voorkeur zich in de zuigpaal bevindt, bijvoorbeeld in de onderdrukruimte. Voor bijvoorbeeld een aan zijn onderzijde open ruimte van de zuigpaal kan gebruik gemaakt worden van een luchtdicht schot waarmee die opening wordt afgedicht. Is dat schot althans in hoofdzaak 35 vormvast, bijvoorbeeld van metaal, bij voorkeur staal, van voldoende dikte, kan dit een drukverschil tussen die ruimte en zijn omgeving weerstaan op buigspanning, ketelspanning of een combinatie van die twee. Dan is het voor het verkrijgen en handhaven van het gewenste drijfvermogen niet nodig, die i 1011740 5 ruimte op een druk te brengen die wezenlijk hoger is dan atmosferische druk. Is het schot wezenlijk meegevend, bijvoorbeeld als een elastich of plastisch sterk vervormbaar membraan van bijvoorbeeld rubber, kan het voor het verkrijgen en hand-5 haven van een voldoende drijfvermogen nodig zijn die ruimte op een druk te brengen die wezenlijk hoger is dan atmosferische druk.

In verband met een waterkeerschot aan de onderzijde van de zuigpaal, kan gedacht worden aan de volgende constructieve 10 uitvoering en wijze van installeren: Het schot wordt door gasoverdruk in de drijfruimte neergedrukt gehouden op een aanslag die naar binnen in de zuigpaal uitsteekt en die bij voorkeur ringvormig is teneinde een voldoende luchtdichtheid te garanderen. Na afzinken van de zuigpaal wordt deze op de 15 ondergrond geplaatst, waarbij die ondergrond dat schot van zijn zitting tilt. Terwijl de zuigpaal in de ondergrond ingezogen wordt, blijft het schot op zijn plaats bovenop de ondergrond, zodat het schot uiteindelijk dichtbij het bovendeksel van de zuigpaal komt. Bij uitpersen komt het schot uiteinde-20 lijk weer te rusten op zijn zitting nabij de onderzijde van de zuigpaal. De dan snel oplopende druk binnenin de zuigpaal ten gevolge van de afdichtwerking van het schot is een indicatie dat het uitpersen klaar is.

Om de drijfruimte op de gewenste druk te kunnen brengen 25 verdient het de voorkeur, dat die ruimte hermetisch begrensd is. Het verdient dan de voorkeur, de drijfruimte in verbinding te stellen met een geschikte voorziening voor het in die ruimte brengen van persgas.

Met "alzijdig ten opzichte van zijn wateromgeving be-30 grensd" wordt hier bedoeld dat een begrenzing ten opzichte van de omgevende lucht niet voorgeschreven is. Met "hermetisch begrensd" wordt hier bedoeld een begrenzing zowel ten opzichte van het omringende water als de omringende lucht.

In een variant waaraan momenteel de voorkeur wordt gege-35 ven, is de buisvormige mantel van de zuigpaal voorbij zijn bovendeksel verlengd, zodat boven dat bovendeksel een drijf-ruimte gevormd is. Aldus wordt de onderzijde van de drijfruimte bepaald door een vaste bodem. Voor het waarborgen van zijn drijfvermogen mag die drijfruimte aan zijn bovenzijde open 1011740 6 zijn tenzij bij het drijven bijvoorbeeld de bovenrand van de zuigpaal onder het wateroppervlak komt of golven daaroverheen spoelen. Uit het oogpunt van waarborgen van drijfvermogen onder alle omstandigheden verdient het echter de voorkeur, die 5 bovenzijde waterdicht te maken, bij voorkeur met een vormvast deksel. Het verlengingsdeel van de mantel kan van dezelfde constructie zijn als het manteldeel beneden het bovendeksel. Echter zou hier wegens de andere mechanische belasting voor een gewijzigde constructie (bijvoorbeeld kleinere wanddikte) 10 kunnen worden gekozen. Dit verlengingsdeel kan geïntergreerd zijn met de zuigpaal, of demontabel zijn om na gebruik als drijflichaam losgenomen te worden van de zuigpaal. De wand van het verlengingsdeel kan in het verlengde liggen van de mantel-wand van de zuigpaal beneden het bovendeksel, maar kan bij-15 voorbeeld ook groter of kleiner van diameter zijn. Bij voorkeur is de drijfruimte binnenin het verlengingsdeel aangesloten op een waterafvoermiddel, zoals een lenspomp, om binnenlekkend water te kunnen afvoeren. Het verlengingsdeel bepaalt bij voorkeur een wezenlijk lengtedeel van de zuigpaal, bij-20 voorbeeld ongeveer de halve lengte. Op een totaallengte van ongeveer 20 meter, heeft het verlengingsdeel bijvoorbeeld een lengte van ongeveer 10 meter wanneer verlengingsdeel en man-telwand van de onderdrukruimte in eikaars verlengde lopen.

Tevens behoren tot de uitvinding een werkwijze voor het 25 over water transporteren van een zuigpaal doordat deze zelfstandig in het water drijft, alsmede een methodiek voor het over water transporteren van een off-shore constructie waarbij gebruik gemaakt wordt van een of meer zuigpalen met drijfvermogen waarop die off-shore constructie althans in hoofdzaak 30 drijft. Daarnaast behoren tot de uitvinding een werkwijze voor het terugwinnen van een zuigpaal of off-shore constructie, waarbij, bij voorkeur na het uitpersen van de zuigpaal uit de onderwaterbodem, een drijfruimte van die zuigpaal ontdaan wordt van zijn ballast om daarmee drijfvermogen te krijgen 35 zodat de zuigpaal bij voorkeur althans in hoofdzaak zelfstandig opstijgt naar de waterspiegel.

In het hiernavolgende wordt de uitvinding toegelicht aan de hand van een aantal niet-beperkende uitvoeringsvoorbeelden, waaraan momenteel de voorkeur gegeven wordt. Hierbij toont: I 101 1740 7

Fig. 1 een zijaanzicht in doorsnede van een eerste uitvoering van de zuigpaal volgens de uitvinding;

Fig. 2 een zijaanzicht van een eerste uitvoering van de off-shore constructie volgens de uitvinding, tijdens slepen; 5 Fig. 3 het aanzicht van fig. 2, tijdens afzinken;

Fig. 4 het bovenaanzicht van fig. 2;

Fig. 5a-c een aanzicht in perspectief, van een alternatieve constructie van fig. 2 tijdens slepen (5a) tijdens afzinken (5b) tijdens inzuigen van de zuigpalen (5c) 10 Fig. 6-8 alternatieven van fig. 2;

Fig. 9 een bovenaanzicht van fig. 6;

Fig. 10-13 nog een alternatief van fig. 2;

Fig. 14 nog een alternatief van fig. 2;

Fig. 15a-c een zijaanzicht van fig. 14.

15 In figuur 1 zijn de verschillende onderdelen zijn als volgt genummerd: Zuigpaal 1 (gedeeltelijk ingebedin de onderwaterbodem 2); mantel 3 (van onderdrukruimte 6; diameter 8 m); bovendeksel 4; open onderzijde 5 (van onderdrukruimte 6); onderdrukruimte 6; pomp 7 (voor op onderdruk resp. overdruk 20 brengen van ruimte 6); verbindingspijp 8 (voor fluïdumverbin-den ruimte 6 en pomp 7); energieleiding 9 (voor bekrachtigen pomp 7); waterspiegel 10; drijfruimte 11; mantelverlenging 12.

Een alternatief is als volgt (niet weergegeven in de tekening): De zuigpaal bevat een omhoog beweegbaar schot, in 25 deze uitvoering een ballastlichaam van beton, dat aan de zuigpaal is opgehangen zoals met een of meer kabels of andere flexibele of buigstijve trek en/of drukorganen, die eventueel inkortbaar zijn en daartoe bijvoorbeeld opwikkelbaar zijn op een bijvoorbeeld motorisch aangedreven liertrommel. In deze 30 uitvoering zijn de onderdrukruimte 6 en de drijfruimte 11 gecombineerd, hetgeen bijvoorbeeld materiaalbesparend is, maar ook bijvoorbeeld de totale massa en dus het noodzakelijke drijfvermogen beperkt. Een functie van dit beweegbare schot is het verkleinen van de vrije opening aan de onderzijde van de 35 drijfruimte, zodat het gevaar van via die opening weglekken van drijfmedium (zoals lucht), bijvoorbeeld door het verminderen van de invloed van bijvoorbeeld uitwendige waterwerve-lingen op het inwendige van de drijfruimte, althans wordt verkleind. Het schot kan in dat geval een ruime speling houden 101 1740 8 met de wanden van de drijfruimte, zodat bijvoorbeeld het risico voor vastklemmen tijdens op- en neerbewegen van het schot althans klein is. Voor grotere water- en/of drijfmedium-dichtheid, kan een pakking zijn aangebracht tussen schot en 5 wanden van de drijfruimte, bijvoorbeeld van meegevend materiaal zoals rubber of elastomeer. Dan bepaalt het schot mede een hermetisch begrensde drijfruimte. In de drijfconditie kan het schot eveneens slechts aan onderzijde en eventueel zijkanten door water zijn omspoeld. Echter biedt het weergegeven water-10 niveau tot boven het schot extra demping van invloed van waterwervelingen op het inwendige van het drijflichaam.

Ten behoeve van het afzinken kan het voordeel bieden, wanneer het drijfvermogen van de drijfruimte 11 gemakkelijk kan worden weggenomen, bijvoorbeeld door een daartoe geschikt 15 middel, zoals een al dan niet op afstand te openen afsluiter waarmee op een bepaald moment water of een ander ballastmiddel kan worden toegelaten tot die drijfruimte en/of het drijfmiddel (zoals de lucht of de ene of meer andere gassen) gespuid kan worden.

20 De off-shore constructie van fig. 2 en 3 heeft een plat form boven de waterspiegel en door drie zuigpalen bepaalde drijflichamen. Het platform kan zijn ingericht voor het ondersteunen van de exploitatie en/of exploratie van olie en/of gas. Het platform bevindt zich bijvoorbeeld 15 meter boven de 25 waterspiegel. Opgegeven maten zijn in meters. Elke zuigpaal 1 bevat een integraal, bij voorkeur vormvast ballastlichaam van bijvoorbeeld beton teneinde bijvoorbeeld te zorgen voor stabilisatie van de totale structuur, in het bijzonder tijdens afzinken respectievelijk opdrijven. In dit voorbeeld bevindt 30 dit ballastlichaam zich nabij het niveau van het schot 4. Het ballastlichaam wordt gedragen door het schot 4. Het drukpunt bevindt zich boven het zwaartepunt. De luchtklep 13 bevindt zich bij voorkeur op hoog niveau, de waterklep 14 bevindt zich bij voorkeur op laag niveau van de drijfruimte 11. De plaat-35 sing van de pomp 7 kan anders zijn, en dat geldt ook voor het traject van de pijp 8. Hoewel de schoren 15 hier buigstijve elementen zijn, in het bijzonder buizen, kunnen zij eventueel buigslappe elementen zijn, in het bijzonder kabels of equivalent. De schoren zijn elk aan een respectieve zuigpaal en aan 1011740 9 de staander 16 bevestigd. In bovenaanzicht gezien bevinden de zuigpalen zich op de hoekpunten van een driehoek waarvan de zijden zijn gevormd door aan de zuigpalen bevestigde balkele-menten 17. De zuigpalen zijn voorzien van aankoppelmiddelen 18 5 voor een sleephulpmiddel 19. Het deksel 20 van de drijf ruimte is sferisch uitgevoerd. Lucht- en electriciteitsleidingen 21 voor het inblazen van lucht in de drijfruimte respectievelijk het aansturen van de kleppen 13, 14 en de pomp 7 zijn langs de schoren geleid. Tijdens slepen is de constructie vertikaal 10 gericht. Het dek kan eventueel ook pas geplaatst worden op de mono pile 16 nadat de zuigpalen in de onderwaterbodem 2 ingebed zijn. Het platform kan eventueel vervangen worden door voorzieningen voor oceanografische en/of morfologische metingen, of als navigatie baken ed.

15 In fig. 6-8 is de geïnstalleerde situatie getoond. Het alternatief volgens fig. 6 verschilt van fig. 2 voornamelijk doordat de balkelementen 17 op twee hoogte-niveaus lopen terwijl de schoren 15 op een lager niveau aan de staander 16 vastzitten. Zoals bij fig. 2, zijn met balkelementen 17 zowel 20 de aangrenzende zuigpalen 1 onderling als elke zuigpaal 1 aan en de staander 16 bevestigd (zie ook fig. 5)

Fig. 7 toont hoe de drijfruimte 11 is opgedeeld in een permanente ruimte 11a en een tijdelijke 11b daarboven. De tijdelijke drijfruimte 11b kan gemakkelijk worden weggenomen, 25 bijvoorbeeld na voltooien van het installeren. Ook nu weer is het drijfvermogen geconcentreerd bij de zuigpalen 1. Deze uitvoering biedt meer stabiliteit tijdens afzinken. Tijdens afzinken behouden de ruimten 11b het langste hun drijfvermo-gen; dat van de ruimten 11a wordt eerder verkleind. De perma-30 nente drijfruimte 11a biedt voldoende drijfvermogen tijdens slepen. Voor stabiliteit tijdens afzinken steken de ruimten 11b bij voorkeur zo hoog, dat zij nog boven de waterspiegel 10 uitsteken wanneer de zuigpalen 1 met de onderzijde de onderwaterbodem 2 raken. Fig. 8 toont hoe. de tijdelijke drijfruimte 35 11b tijdens afzinken op steeds grotere afstand komt van de zuigpalen 1, terwijl die ruimten 11b tijdens afzinken drijf-vermogen bieden. De ruimten 11b zijn daartoe aan de constructie bevestigd via verlengbare trekorganen; in deze uitvoering gevormd door kabels 30 die vanaf een lier 31 via katrollen 32 1011740 10 naar de respectieve ruimten 11b lopen. In fig. 7 en 8 is de situatie tijdens afzinken met stippellijnen ingetekend. De waterlijn tijdens slepen is gestippeld ingetekend.

Fig. 10 toont van een alternatief de situatie in de haven 5 aan de kade 40. De constructie heeft maximaal drijfvermogen. Het dek 100 bevindt zich in een lage stand. Er zijn drijftanks 42 onderaan het dek 100 bevestigd en zij leveren drijfvermogen (lucht gevuld). De zuigpalen 1 leveren nu eveneens drijfvermo-gen (lucht gevuld). De diepgang is hierdoor gering.

10 Tijdens slepen buitengaats (fig. 11) is het drijfvermogen van de constructie geringer, bijvoorbeeld voor betere stabiliteit. In dit geval leveren de zuigpalen 1 daartoe nauwelijks of geen drijfvermogen.

Tijdens op de zeebodem 2 plaatsen (fig. 12), worden het 15 dek 100 en de zuigpalen 1 uiteen bewogen. De drijftanks 42 en de zuigpalen 1 bewegen eveneens uiteen. De zuigpalen worden in de onderwaterbodem 2 ingezogen.

Figuur 13 toont de eindsituatie. De drijftanks 42 zijn verwijderd. Het dek 100 bevindt zich hoger boven de waterspie-20 gel 10. Vanaf het dek 100 strekt zich een draagconstructie (in dit geval een "monopile") 16 naar de onderwaterbodem 2 uit. Het dek 100 is langs de monopile verplaatst. Dat verplaatsen kan door een hef- of opdruksysteem.

De zuigpalen 1 worden onderling in positie gehouden door 25 koppelstructuren 17, en via steunstructuren dragen zij de draagconstructie 16. In het getoonde voorbeeld zijn beide elementen 15 en 17 buigstijve schuine resp. horizontale armen. Bij voorkeur bevinden tijdens het drijvende transport de drijftanks 42 zich tussen die elementen 15 en 17.

30 Fig. 14 toont in zij- en bovenaanzicht een off-shore constructie die, eenmaal geplaatst, geheel onder water verdwijnt (subsea structure, bijvoorbeeld een template). Deze is uitgerust met voorzieningen voor de olie en/of gasproductie en wordt aangesloten op een reeds geboorde productieput. De 35 drijftanks 42 bevinden zich op de aangegeven plaatsen.

Fig. 15a-c toont drie verschillende stappen voor het plaatsen van de subsea structure. Eerst wordt deze gesleept (15a). Vervolgens worden de ballasttanks 42 gevuld, waarbij met een of meer trekkabels de stabiliteit wordt gewaarborgd J 01 174 0 11 (15b). Tot slot worden de zuigpalen 1 in de zeebodem ingezogen (15c).

Tot de uitvinding behoren tevens uitvoeringen die tot stand komen door een of meer aspecten van een hier beschreven 5 uitvoering te combineren met een of meer aspecten van een of meer andere hier beschreven uitvoeringen. In dat verband is er een uitvoering denkbaar, waarbij de gewoonlijk open onderzijde van de zuigpaal vloeistofdicht is afgedicht met een schot, terwijl de zuigpaal boven het bovendeksel verlengd is, zodat 10 de zuigpaal twee separate drijfruimten en dus een hoger drijf-vermogen heeft. Volgens een verder alternatief zou een drijf-ruimte bepaald kunnen zijn door schuim met dichte cellen, bijvoorbeeld afzonderlijke styropor bolletjes met een diameter van elk bijvoorbeeld ongeveer 3 mm., waarmede bijvoorbeeld de 15 onderdrukruimte gevuld zou kunnen zijn, waarvan het bij voorkeur de bedoeling is, dat dit wordt verwijderd, bijvoorbeeld weggepompt, om het drijfvermogen weg te nemen om bijvoorbeeld de zuigpaal af te zinken. Dergelijk schuim, in het bijzonder wanneer dit voldoende vormvast is, in combinatie met een 20 meegevend schot vereist geen instellen en in stand houden van een overdruk in de drijfruimte. Dergelijk vormvast schuim kan binnenin de drijfruimte op zijn plaats worden gehouden door een rooster met voldoende kleine maaswijdte, waarbij dat rooster bijvoorbeeld de begrenzing met de water- of luchtomge-25 ving bepaalt. Elke schuimcel kan in dit verband beschouwd worden als een hermetisch begrensde drijfruimte.

Een off-shore constructie met meer, bijvoorbeeld met vier, of minder dan drie zuigpalen is eveneens denkbaar.

Tevens behoort tot de uitvinding het gebruik van de 30 zuigpaal voor het zodanig funderen ofwel ondersteunen van een lichaam, zodat de zuigpaal wordt blootgesteld aan zowel een indrukbelasting in de grond als een draai- en/of kantel- en/of stampmoment uit het te dragen lichaam. De zuigpaal kan voorafgaande aan plaatsing in de onderwaterbodem onlosmakelijk zijn 35 verbonden met de te dragen installatie, bijvoorbeeld door lasverbindingen daarmee verbonden zijn. Het verdient echter de vooorkeur vanuit oogpunt van bijvoorbeeld installatie, om de zuigpaal uit te rusten met koppelingmiddelen die een achteraf koppelen van de zuigpaal met de te dragen installatie toe- 1011740 12 staan, bijvoorbeeld nadat de zuigpaal op de onderwaterbodem is geplaatst en eventueel zich tot de gewenste diepte, of een tussenniveau, heeft ingewerkt in de onderwaterbodem. Die koppelingmiddelen zijn bijvoorbeeld op zich bekende een of 5 meer flenzen met bouten en moeren. Een meer voordelig koppe-lingmiddel aan de zuigpaal is geschikt om de mechanische koppeling met de te dragen installatie op afstand en/of automatisch tot stand te brengen, bijvoorbeeld met een of meer bewegende delen voor ineenhaken of ineenklikken met contrade-10 len aan de te dragen installatie, of met een of meer delen waarmee bewegende delen aan het contrakoppeldeel van de te dragen installatie tot belastingoverbruggende samenwerking gebracht kunnen worden. Dergelijke koppelingmiddelen zijn bijvoorbeeld op zich bekend op het gebied van belastingdragend 15 koppelen van een off-shore installatie met een in de onderwaterbodem geslagen paal, die aanzienlijk slanker is dan een zuigpaal en geen voorziening heeft voor het in de ondergrond inzuigen. De koppelingmiddelen zijn bij voorkeur geschikt voor het overbrengen van een bij voorkeur aanzienlijke trek- of 20 drukkracht en/of aanzienlijk koppel. Dat koppel kan ontstaan uit een op het te ondersteunen lichaam uitgeoefende kracht die dit tracht te zwenken rond een opwaarste en/of een of twee orthogonale horizontale assen, in welk verband hier gesproken wordt van draaimoment of draaikoppel resp. kantelmoment of 25 kantelkoppel resp. stampmoment of stampkoppel. Wordt de zuig paal toegepast in een enkele paalfundatie met slechts een zuigpaal, bijvoorbeeld voor het dragen van een zich onder water bevindende installatie zoals een zgn. template of drilling template (massa bijv. 20 ton), of bijvoorbeeld voor het 30 funderen van een zich boven water uitstrekkende en op de onderwaterbodem steunende installatie zoals een windmolen van bijv. 1 MWatt of meer, dienen de koppelingmiddelen bij voorkeur geschikt te zijn zowel voor het doorleiden van aanzienlijke drukkrachten als aanzienlijke kantel-, stamp- en draai-35 momenten.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn, hoe sterk de koppelmiddelen zijn uit te voeren voor het betrouwbaar doorleiden van de drukkrachten en/of momenten. Daarbij kan de vakman zich bijvoorbeeld baseren op de koppeling tussen de j 1011740 13 bekende in de onderwaterbodem geslagen paal en het te ondersteunen lichaam.

Naast deze koppelingmiddelen kunnen zich aan de zuigpaal voorzieningen bevinden voor bijvoorbeeld het hijsen van de 5 zuigpaal of voor het koppelen met een onderdruk- of overdruk-bron en eventueel een of meer kleppen voor het naar keuze afsluiten van de onderdrukruimte in de zuigpaal.

Aldus voorziet de uitvinding tevens in een nieuwe zuigpaal met voorzieningen waardoor die geschikt is voor het 10 ondersteunen van materialen of toestellen of voorzieningen van enig soort en een zekere massa van bij voorkeur ten minste ongeveer 5000 kg. die gebruikt worden voor allerhande toepassingen in of boven water, al dan niet in verband met de winning van minerale delfstoffen zoals olie of gas, bijvoorbeeld 15 lichamen die tot nu toe ondersteund werden door een of meer in de onderwaterbodem geslagen palen.

De uitvinding biedt een of meer van de volgende voordelen: gebruiksgemak, gemak van terugwinnen van de zuigpaal, goedkope installatie van de zuigpaal, mogelijkheid eerst de 20 fundatie te plaatsen en daarna het af te steunen lichaam, robuustheid, betrouwbaarder fundatie, beter opnemen van druk-krachten en/of draai- of stamp- of kantelmomenten/koppels zodat onder omstandigheden de fundatie kan worden vereenvoudigd (bijv. een zuigpaal in plaats van twee heipalen, bijv. om 25 te verhinderen dat het te ondersteunen lichaam om zijn as gaat draaien), installatiegemak wegens de mogelijkheid om, bijvoorbeeld, het te ondersteunen lichaam boven water op de bijvoorbeeld rechtopstaand drijvende of (in ondiep water) op de onderwaterbodem geplaatste of eventueel gedeeltelijk in de 30 onderwaterbodem gedrongen zuigpaal te plaatsen en vervolgens doordat de zuigpaal zich verder in de grond werkt het te ondersteunen lichaam op het gewenste niveau te brengen (en omgekeerd voor terugwinnen van het te ondersteunen lichaam).

Het moet duidelijk zijn, dat in de nieuwe toepassing de 35 zuigpaal, en daarmee zijn koppelmiddelen, ook kan zijn blootgesteld aan een trekbelasting, bijvoorbeeld uit het te ondersteunen lichaam, en/of omdat de zuigpaal tevens dienst doet als anker voor een ander, niet steunend lichaam.

Aldus is de uitvinding volgens de bijgevoegde conclusies.

1011740

Claims (10)

1. Off-shore constructie met een of meer zuigpalen voor inbedden in de onderwaterbodem en met drijfvermogen voldoende 5 om de constructie zelfstandig drijvend, i.h.b. rechtstandig, te kunnen transporteren over water.

2. Constructie volgens conclusie 1, waarbij het drijfvermo gen nabij de zuigpalen is geconcentreerd, in het bijzonder in hoofdzaak in het verlengde van de zuigpalen zich daarboven 10 bevindt.

3. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het drijfvermogen zodanig is, dat wanneer de zuigpalen met hun onderzijde de onderwaterbodem raken, althans een gedeelte van het drijfvermogen boven de waterspiegel 15 uitsteekt.

4. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij deze ten hoogste drie zuigpalen heeft die zich elk op een hoekpunt van een denkbeeldige driehoek bevinden, in het bijzonder waarbij zich tussen de zuigpalen een omhoog lopende 20 draagstructuur bevindt, bij voorkeur een "mono pile".

5. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij deze een blijvend boven de waterspiegel uitstekend deel, zoals een platform, omvat.

6. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, 25 waarbij deze zich vanaf de zuigpalen naar boven toe versmalt, in het bijzonder piramide-vormig versmalt.

7. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij deze een op- en neer beweegbaar deel, zoals platform (100) of een drijfruimte (11b) omvat.

8. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het drijfvermogen tijdelijk kan worden vergroot met behulp van de zuigpalen, bijvoorbeeld in een haven (fig. 10).

9. Constructie volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij deze geheel onder water verdwijnt, zoals bij een 35 template.

10. Zuigpaal omvattende althans een drijfruimte, i.h.b. waarbij de drijfruimte (11) zich boven de onderdrukruimte (6) bevindt. 1011740