NL1020545C1

NL1020545C1 - Off-shore constructie.

Info

Publication number: NL1020545C1
Application number: NL1020545A
Authority: NL
Inventors: Mark Erik Riemers
Original assignee: Suction Pile Technology B V
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2002-10-29

Description

f l

Off-shore constructie

Zuigpalen en hun installatie zijn o.a. bekend uit GB-B-2300661 en EP-B-0011894, waarvan de openbaarmakingen hier 5 door verwijzing zijn opgenomen. In het kort is een zuigpaal een lichaam met een naar onderen toe open onderdrukruimte. In de praktijk is dit lichaam een aan althans een kops einde gesloten, holle en bij voorkeur dunwandig althans in hoofdzaak prismatisch lichaam, zoals een cilinder, die met 10 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 onderdruk kan door middel van een onderdrukmiddel, zoals een pomp of een zuiger, die zich aan, nabij of op afstand 15 (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 pulseren, waartoe er geschikte voorzieningen zijn; voor bijvoorbeeld een pulserend niveau 20 een afwisselend in het tempo van de pulsatie met de binnenruimte van de cilinder in verbinding te stellen drukaccumu-lator die eventueel in de zuigpaal is geïntegreerd. De zuigpaal kan na gebruik weer gemakkelijk verwijderd worden door binnenin de cilinder een overdruk te vormen, bijvoor-25 beeld door (zee)water in te pompen. Aldus is de benodigde apparatuur voor het plaatsen en verwij deren van een zuigpaal aanzienlijk minder omvangrijk, gecompliceerd en kostbaar in vergelijking met het gebruik van heipalen, waarvoor o.a. een onderwaterheisysteem nodig is.

30 Met de uitvinding wordt een een vereenvoudigde methode voorgesteld voor het installeren van een op de onderwaterbodem rustende, eventueel boven de water spiegel uitstekende off-shore constructie. Daartoe omvat deze off-shore constructie een fundatiedeel en een zich daarvanaf omhoog 35 uitstrekkend opbouwdeel, waarbij dat fundatiedeel althans één zuigpaal bezit die bestemd is om bij installatie de onderwaterbodem althans gedeeltelijk te penetreren, en waarbij bij voorkeur dat opbouwdeel een afmeting heeft die voldoende is om nadat de off-shore constructie is geïnstal- 10208 41** 2 leerd op de bedrijfslokatie, boven water uit te steken en/of een installatie bezit, zoals een wind- of waterturbine of een olie- of gasproductieplatform met bijv. helikop-terdék. Deze off-shore constructie is althans in hoofdzaak 5 in zijn bedrijfsstand bevestigd aan een drijvende transportinrichting of vaartuig, zoals een ponton of bark, om over het water te worden getransporteerd. Ten behoeve van dat transport en de daarop aanlsuitende installatie heeft men ervoor gezorgd, dat de off-shore constructie zich 10 althans ten dele naast of onder het vaartuig bevindt in een zodanige oriëntatie, dat de off-shore constructie vanuit zijn bevestigde positie aan het vaartuig kan worden neergelaten op de onderwaterbodem, daarbij hangend aan althans één zich vanaf het vaartuig uitstrekkend flexibel trekor-15 gaan, en in een stabiele evenwichtsstand. Deze evenwichts-stand wordt verkregen door geschikte positionering van het zwaartepunt van de off-shore constructie, zoals door deze in een schuinstand te houden ten opzichte van zijn bedrijfsstand en/of door gebruikmaking van ballast.

20 Op die manier kan de off-shore constructie op de onderwaterbodem neergelaten worden zonder daaraan voorafgaand gekanteld en/of omhoog en/of opzij verplaatst te hoeven worden ten opzichte van het transportvoertuig. Aldus is een kosten- en tijd- en energie- en milieu- en mate-25 riaalbesparing mogelijk en kan ook nog eens veiliger worden gewerkt.

In de bij gevoegde tekening zijn bij wijze van voorbeeld de momenteel meest voordelige uitvoeringsvarianten getoond.

30 Fig. 1 en 2 tonen de eerste variant in zij- en boven aanzicht, geïnstalleerd op de onderwaterbodem;

Fig. 3 en 4 tonen de tweede variant in de weergave overeenkomstig fig. 1 en 2;

Fig. 5 en 6 tonen in zij- en bovenaanzicht de wijze 35 waarop de off-shore constructie is bevestigd aan het vaartuig om getransporteerd en geïnstalleerd te worden;

Fig. 7 toont in zijaanzicht de installatie vanaf een vaartuig; I Ω205 4 3

Fig. 8 toont in zijaanzicht de installatie vanaf een vaartuig in minder diep water; en

Fig. 9 en 10 tonen in zij- en bovenaanzicht een variant op de uitvoering van fig. 5 en 6.

5 Fig. 1 en 2 tonen een off-shore constructie 1 met een fundatiedeel 2 en een opbouwdeel 3. Het fundatiedeel 2 bezit althans één, met meer voorkeur althans twee, zoals in deze uitvoering drie zich op afstand van elkaar bevindende zuigpalen 4, 5. Het opbouwdeel 3 strekt zich bij voorkeur 10 althans in hoofdzaak geheel boven de zuigpaal 4 uit, die bij voorkeur een wezenlijk groter daarg- of verankerings-vermogen in de onderwaterbodem 6 heeft dan de twee andere zuigpalen 5. In deze uitvoering is dit bereikt doordat de zuigpaal 4 een wezenlijk, bij voorkeur althans 25%, grotere 15 diameter heeft. Overigens is het denkbaar, dat alle zuigpalen 4, 5 althans in hoofdzaak gelijk van afmeting zijn, of dat althans één zuigpaal een grotere afmeting, bij voorkeur diameter heeft, dan althans één andere zuigpaal.

Het opbouwdeel 3 bezit bij voorkeur een langgerekt li-20 chaam 7 dat zich na installatie op de onderwaterbodem tot bij voorkeur ver boven de waterspiegel 8 uitstrekt. Voor toepassing met een olie/gasplatform steekt het lichaam 7 bij'/oorbeeld tot een hoogte boven de waterspiegel 8 van althans 5 m, met meer voorkeur althans 10 m, met de meeste 25 voorkeur althans 20 m. Voor toepassing met een windmolen steekt het lichaam 7 bijvoorbeeld tot een hoogte boven de waterspiegel 8 van althans 20 m, met meer voorkeur althans 30 m, met de meeste voorkeur althans 60 m. Dit lichaam 7 is bij voorkeur kolomvormig. In deze uitvoering is het lichaam 30 7 een buig- en torsiestijve buis of paal met een diameter van bijvoorbeeld althans ongeveer 0,75 cm, met meer voorkeur althans 1 m, zoals althans ongeveer 2 m. In een alternatieve uitvoering kan het lichaam 7 een vakwerkconstructie omvatten.

35 Het langgerekte lichaam 7 is bij voorkeur bovenop de zuigpaal 4 gemonteerd. Op afstand boven de onderzijde van het lichaam 7 zijn bij voorkeur daaraan tui- of schoorele-menten 11 daaraan gemonteerd. Deze elementen 11 zijn met - I 0205 4 5^ 4 hun andere uiteinde aan een respectieve zuigpaal 5 gemonteerd. Door deze elementen 11 wordt althans een gedeelte van de buig- en/of torsiebelasting op het lichaam 7 gedragen door de zuigpalen 5. Deze elementen 11 kunnen buigslap 5 zijn, bijvoorbeeld een kabel of ketting, zodat zij uitsluitend trekbelasting uit het lichaam 7 kunnen dragen. Bij voorkeur zijn zij echter knikstijf, bijvoorbeeld een buis, zodat zij trek- en drukbelasting uit het lichaam 7 kunnen dragen. Hoewel in de tekening is weergegeven dat deze 10 elementen 11 zich ten opzichte van het lichaam 7 langs een hellende rechte lijn uitstrekken, is een andere vormgeving denkbaar, bijvoorbeeld op althans één plaats geknikt of gebogen. Ook is denkbaar, dat (niet weergegeven), bij voorkeur langwerpige knikverstijvers, zoals een staaf of 15 kabel, zijn bevestigd aan een element 11 op althans één plaats tussen zijn uiteinden, en aan bijvoorbeeld het lichaam 7 of de zuigpaal 4 of een ander element van het fundatiedeel 2 of opbouwdeel 3.

Tussen de zuigpalen 4, 5 strekken zich bij voorkeur 20 liggende trek- en/of drukvaste staafvormige elementen 12 uit. Zij hebben o.a. tot doel, tijdens transport over water en neerlaten op de onderwaterbodem de zuigpalen 4, 5 op de gewenste afstand van elkaar te houden. Althans één van deze elementen 12 zou kunnen worden weggelaten of vervangen door 25 een alternatieve constructie met vergelijkbare functie. Het zich tussen de zuigpalen 5 met kleinere diameter uitstrekkende element 12 kan het gemakkelijkst worden weggelaten of vervangen. Een schoor 11 bevindt zich recht boven een buis 12, zodat twee buizen 12 in fig. 2 bedekt zijn door telkens 30 een schoor 11.

Het opbouwdeel 3 draagt een windturbine 9 van op zich bekend type, in deze uitvoering met liggende rotatie-as en daaraan gemonteerd althans één windgedreven blad 10, waarbij de rotatie-as om een omhoog lopende as kan worden 35 gedraaid om het blad 10 op de wind te richten. In deze uitvoering kan de windturbine 9 om de langsas van het lichaam 7 worden gedraaid.

De off—shore constructie 1 heeft een relatief grote AS"-* 5 afmeting en zal dienovereenkomstig veelal een gewicht hebben van althans 30.000 kg. Voor een zich geheel onder water bevindende constructie 1, zal het gewicht ongeveer 50.000 kg of meer kunnen bedragen. Voor een zich tot boven 5 water uitstrekkende constructie 1, zal het gewicht ongeveer 100.000 kg of meer kunnen bedragen.

De off-shore constructie 1 is uitgerust met althans één, bij voorkeur althans twee, met de meeste voorkeur althans drie hijspunten 13 op afstand van elkaar, waarbij 10 in bovenaanzicht gezien die hijspunten 13 bij voorkeur een drie- of meerhoekig gebied tussen zich begrenzen. In de uitvoering van fig. 1-2 zijn er drie hijspunten 13, die een driehoekig gebied tussen zich begrenzen. Bij voorkeur bevindt elk van deze hijspunten 13 zich in de nabijheid 15 van, zoals aan het deksel van, een zuigpaal 4, 5.

Bij voorkeur bevindt het zwaartepunt 14 van de offshore constructie 1 zich in bovenaanzicht gezien op de plaats van een hijspunt 13 of tussen de hijspunten 13. Deze positie van het zwaartepunt 14 wordt bij voorkeur bereikt 20 door ballast dat in bovenaanzicht gezien aan de naar al thans één van de kleinere zuigpalen 5 gekeerde zijde van het hijspunt 13 aan de grotere zuigpaal 4, met meer voorkeur in de nabijheid van of aan de kleinere zuigpalen 5. Op voordelige wijze is daartoe een kleine zuigpaal 5 uitge-25 voerd met beton, of ander ballastmateriaal, dat zich bijvoorbeeld in het bovenste deel van de zuigpaal 5 bevindt.

Het moet duidelijk zijn, dat de positie in bovenaanzicht van het zwaartepunt 14 wordt beïnvloed door de stand die de windturbine 9 inneemt, waarvan het zwaartepunt 18 30 immers opzij van de langsas van het lichaam 7 is gelegen.

De in fig. 1-2 weergegeven stand van de windturbine 9 is daarom minder gunstig voor de gewenste positie van het zwaartepunt 14.

Zoals uit fig. 2 blijkt, bevindt het zwaartepunt 14 35 zich op ruime afstand boven de zuigpalen 4, 5. Het moet duidelijk zijn, dat het wenselijk is om het niveau van het zwaartepunt boven de zuigpalen 4, 5 voldoende gering te houden, zodat enig kantelen, bijvoorbeeld tijdens het op de

I n P n 5 A

6 onderwaterbodem neerlaten, van de off-shore constructie 1 rond de bovenzijde van de grote zuigpaal 4 toelaatbaar is zonder dat het zwaartepunt 14 in bovenaanzicht gezien buiten het gebied komt dat wordt begrensd door de hijspun-5 ten 13.

Om te kunnen besparen op ballast zou men de off-shore constructie 1 tijdens transport over water en/of neerlaten op de onderwaterbodem iets gekanteld kunnen houden in de richting waarin men, in bovenaanzicht gezien, het zwaarte-10 punt 14 op afstand wil brengen van een hijspunt 13. In het getoonde voorbeeld zou men voor dit effect de off-shore constructie kunnen kantelen in de richting van de pijl A. Bij voorkeur is die kanteling zo gering, dat in de laatste fase van .de installatie, waarbij de onderzijde van het 15 fundatiedeel 2 in aanraking begint te komen met de onderwaterbodem, de off-shore constructie zichzelf automatisch opricht bij verder neerlaten daarvan. Dit kan worden bereikt door ervoor te zorgen dat in de gekantelde stand van de off-shore constructie het zwaartepunt 14 zich bevindt 20 tussen het laagste punt en het hoogste punt aan de onderzijde van het fundatiedeel 2, welke laagste en hoogste punt zich op althans in hoofdzaak gelijk niveau bevinden indien de off-shore constructie rechtop staat.

De uitvoering van fig. 3-4 wijkt af van die van fig. 25 1-2 doordat de windturbine 9 is vervangen door een olie/gasplatform 20. Dit platform 20 is asymmetrisch aan het opbouwdeel 3 bevestigd zodat het zwaartepunt 15 van dit platform zich in bovenaanzicht gezien aan de naar althans één van de andere hijspunten 13 gekeerde zijde van een 30 hijspunt 13, met meer voorkeur op een plaats tussen de een drie- of meerhoek vormende hijspunten 13 bevindt, hetgeen bijdraagt aan het verkrijgen van de gewenste ligging van het zwaartepunt 14.

Ten behoeve van transport over water zijn althans één, 35 met meer voorkeur althans twee, met de meeste voorkeur althans drie hijspunten 13, die bij voorkeur in bovenaanzicht gezien een drie- of meerhoek vormen, bevestigd aan een hijsinrichting die zich bij voorkeur aan het vaartuig hoor a ^ 7 16 bevindt, waarbij bij voorkeur de hijsinrichting zodanig is uitgevoerd, dat althans één, bij voorkeur althans twee hijspunten 13 onafhankelijk van althans één ander hijspunt 13 kan worden geheven of neergelaten. In fig. 4 is met 5 stippellijn de contour weergegeven van het vaartuig 16. Aan de drie hijspunten 13 van de off-shore constructie 1 zijn hijsorganen, zoals hijskabels bevestigd van zich aan een vaartuig 16 bevindende en opzij daaruit stekende, individueel bestuurde, hijsapparaten 17 van de hijsinrichting, 10 zoals lieren of takels. In de weergegeven positie wordt de off-shore constructie over het water vervoerd. In bovenaanzicht gezien bevinden de zuigpalen 4, 5 en het opbouwdeel 3 zich opzij van het vaartuig 16, terwijl het tussen de kleine zuigpalen 5 zich uitstrekkende element 12 onder het 15 vaartuig 16 doorloopt. Een gedeelte van de windturbine 9 bevindt zich op ruime afstand boven het vaartuig 16. Ten opzichte van de weergave van fig. 1-2 is de windturbine rond de langsas van het lichaam 7 gedraaid, teneinde het zwaartepunt 14 op grotere afstand van het hijspunt 13 aan 20 de grotere zuigpaal 4 te brengen, hetgeen gunstiger is voor de stabiliteit van de aan de takels 17 hangende off-shore constructie. In plaats van bevestiging van de off-shore constructie 1 aan een hoek van het vaartuig 16, zoals weergegeven in fig. 4, is het even zo goed mogelijk, een, 25 bijvoorbeeld aanzienlijk bredere, off-shore constructie 1 aan twee hoeken van het vaartuig 16 te bevestigen.

Ten behoeve van transport over water kan de off-shore constructie 1 op geschikte wijze in de in fig. 4 weergegeven positie onbeweeglijk ten opzichte van het vaartuig 16 30 worden gehouden, zoals door daaraan te zijn vastgesjord (niet getoond), of door tot tegen de onderzijde van aanslagen (niet getoond) te zijn opgetrokken.

Aldus kan de off-shore constructie 1, eventueel na wegnemen van de voorzieningen voor het tijdens transport 35 onbeweeglijk aan het vaartuig 16 houden van de off-shore constructie 1, met zijn hijspunten 13 hangend aan de takels 17, vanuit de in fig. 4 weergegeven positie direct worden neergelaten op de onderwaterbodem 6, zoals weergege- 10205 4 5"! 8 ven in fig. 7. Tijdens dat neerlaten ondervindt de offshore constructie 1 geen hinder van het vaartuig 16, en beweegt de off-shore constructie uitsluitend vertikaal ten opzichte van dat vaartuig 16.

5 Tijdens het op de waterbodem 6 neerlaten wordt het vaartuig 16 bij voorkeur plaatsvast gehouden. Dit kan door middel van het direct aan de waterbodem 6 verankeren van het vaartuig 16, of door de aan het vaartuig 16 bevestigde sleepboten (niet getoond) te verankeren aan de waterbodem 10 6. In de regel zullen de ankerlijnen daarbij gestuurd worden gevierd en/of ingekort, en vormen de verankerings-punten op de waterbodem 6 een drie- of veelhoek waarbinnen het vaartuig zich bevindt, gezien in bovenaanzicht.

Het vaartuig 16 zal in de regel hoofdzakelijk bestemd 15 zijn om drijfvermogen te leveren tijdens transport en installatie, en bevat bij voorkeur een groot aantal bal-lasttanks naast en achter elkaar, zodat dit goed kan worden getrimd. Het vaartuig 16 kan worden voortgestuwd door althans één sleepboot en hoeft daarom niet te beschikken 20 over een eigen voortstuwing en/of accomodatie voor bemanning. Het vaartuig 16 heeft bij voorkeur een althans in hoofdzaak vlakke onder- en bovenzijde en/of in bovenaanzicht gezien een althans in hoofdzaak rechte boeg en/of hek en/of boorden, hetgeen gunstig is voor transport van de 25 off-shore constructie 1.

De uitvoering volgens fig. 8 verschilt van die van fig. 7, doordat het element 12 tussen de kleinere zuigpalen 5 is weggelaten. Daardoor kan de off-shore constructie 1 op een hoger niveau aan het vaartuig 16 hangen, bijvoorbeeld 30 zodat de onderzijde van het fundatiedeel 2 zich op althans in hoofdzaak gelijk niveau bevindt met de onderzijde van het vaartuig, zoals zich boven die onderzijde bevindt, zoals fig. 8 toont. Aldus wordt t.o.v. de uitvoering van fig. 7 de diepgang van de combinatie off-shore constructie 35 1 en vaartuig 16 verkleind, waardoor de uitvinding ook voor geringere waterdiepten toepasbaar wordt.

Nadat de off-shore constructie is neergelaten op de onderwaterbodem, wordt onderdruk gevormd in de zuigpalen 4, 1020545-1 9 5, zodat zij zich in de onderwaterbodem zuigen. Daarna is de installatie voltooid.

Het moet duidelijk zijn, dat met het vaartuig 16 tegelijkertijd meer dan één off-shore constructie 1 in zijn 5 installatie- en/of bedrijfsstand over het water getransporteerd kan worden. Bijvoorbeeld kan een tweede, eventueel althans in hoofdzaak identieke, off-shore constructie 1 zich bevinden bij het diagonaal tegenoverliggende hoekpunt 19 van het vaartuig 16 10 Een mogelijke variant van de uitvinding bezit meer dan drie zuigpalen 4, 5, bijvoorbeeld een of twee extra kleinere zuigpalen 5 die zich bevinden aan de andere zijde van de grotere zuigpaal 4, zodat in bovenaanzicht gezien het fundatiedeel 2 althans in hoofdzaak symmetrisch is ten 15 opzichte van een door de grotere zuigpaal 4 zich uit strekkend spiegelvlak, en de grotere zuigpaal 4 zich tussen die vier kleinere zuigpalen 5 bevindt. Zoals bij de voorgaand beschreven uitvoeringen, bevinden de hijspunten 13 zich bij voorkeur bij de grotere zuigpaal 4 en de twee kleinere 20 zuigpalen 5 aan één zijde van de grotere zuigpaal 4. Met extra ballast of andere getroffen maatregelen dient er dan bij voorkeur voor gezorgd te worden, dat het zwaartepunt 14 zich in bovenaanzicht gezien op de gewenste plaats bevindt, d.w.z. bij voorkeur tussen de hijspunten 13. Ook kan de 25 off-shore constructie zodanig zijn uitgevoerd, dat althans één zuigpaal 4, 5 zich recht onder het vaartuig 16 bevindt tijdens transport en/of op de onderwaterbodem neerlaten. Het is denkbaar, dat voorafgaande aan het neerlaten op de onderwaterbodem, de off-shore constructie 1 niet of nauwe-30 lijks of althans minder hangt aan het vaartuig 16, bijvoorbeeld doordat de off-shore constructie beschikt over eigen drijfvermogen dat dan voorafgaande aan of tijdens neerlaten op de onderwaterbodem in de gewenste mate wordt weggenomen zodat de off-shore constructie bij voorkeur hangend aan het 35 vaartuig 16 wordt geïnstalleerd. Een andere mogelijkheid is, althans één van de zuigpalen 4, 5 weg te laten of te vervangen door bijvoorbeeld een op de onderwaterbodem steunende voet, met eventueel door gewicht in de onder- Π ? 0 5 4 5"» 10 waterbodem dringende delen daaronder, zoals een zgn. "skirt". Bijvoorbeeld is een op fig. 1-4 gebaseerde uitvoering denkbaar, waarbij alle kleine zuigpalen 5 en de elementen 11 zijn weggelaten, terwijl de elementen 12 zich op 5 een hoger niveau boven de zuigpaal 4 bevinden en op afstand van zuigpaal 4 een hijspunt 13 en ballast bezitten, zodat in bovenaanzicht gezien het zwaartepunt 14 zich tussen de hijspunten 13 bevindt. Het lichaam 7 kan aanzienlijk korter zijn, bijvoorbeeld zodat de off-shore constructie na in-10 stallatie zich geheel onder water bevindt.

Tevens gaat het om een van het voorgaande of hiernavolgende losstaande of daarmee te combineren uitvinding die betrekking heeft op een zuigpaal waarvan althans een gedeelte van de zijwand geprofileerd is uitgevoerd, i.h.b. 15 waarbij die profilering zich althans in hoofdzaak evenwijdig aan de richting van deksel naar open onderzijde uitstrekt. Een dergelijke profilering kan verkregen worden door gebruikmaking van op zich bekend damwandprofiel.

De zuigpaal van de uitvinding wordt bij voorkeur in 20 een patroon van een groot aantal van althans twee, met meer voorkeur althans drie zich in bovenaanzicht gezien op afstand van elkaar bevindende zuigpalen toegepast in bij voorkeur een een open structuur (zgn. "spaceframe" of "vakwerk") bepalend fundatiedeel, waarbij die zuigpalen onder-25 ling en/of met althans één zich opwaarts uitstrekkend, langgerekt lichaam, zoals een paal of poot, van de eventueel zich tot boven de waterspiegel uitstrekkende en op het fundatiedeel rustende opbouwdeel van de off-shore constructie verbonden kunnen zijn, eventueel onder tussenkomst van 30 een schoor, tui of buis (zgn. "tubular"). De zuigpalen vormen daarbij bij voorkeur de hoekpunten van een drie- of veelhoek, gezien in bovenaanzicht. De zuigpalen kunnen van gelijke of verschillende afmeting zijn, en eventueel allemaal uitgevoerd zijn overeenkomstig de uitvinding.

35 Fig. 11 toont van een niet-beperkende, momenteel voordeligste uitvoering in bovenaanzicht de van damwandpro-fiel vervaardigde, rondom lopende zijwand 21 van een zuigpaal. Zoals op zich bekend, bestaat een damwandprofiel uit 10205 4 5"** 11 een geprofileerde plaat met langs zijn langsranden een vrouwelijk resp. daarin passend mannelijk slotprofiel.

Tevens gaat het om een van het voorgaande of hiernavolgende losstaande of daarmee te combineren uitvinding die 5 betrekking heeft op een zuigpaal waarvan althans één van de wanden gehard (cured), aanvankelijk vormvrij, steenachtig materiaal bevat, zoals beton, i.h.b. waarbij dat materiaal de op één of meer momenten tijdens de levensduur optredende belastingen van die wand althans ten dele draagt. Daartoe 10 bevat dit materiaal bij voorkeur een geschikte wapening van bijv. staaldraad, zodat niet alleen drukbelastingen, maar ook trekbelastingen kunnen worden opgenomen. Bij voorkeur bestaat een dergelijke wand althans in hoofdzaak geheel uit dergelijk materiaal.

15 Het is praktisch, wanneer in dat materiaal althans één element althans ten dele is ingebed, welk element bestanddeel is van een aan de zuigpaal bevestigde structuur, zoals de poot van een off-shore constructie waarvoor de zuigpaal de fundatie althans ten dele vormt, of een orgaan waaraan 20 een dergelijke poot kan worden gefixeerd om die poot vast te zetten aan die zuigpaal.

Teneinde van de verbinding van de inventieve wand van beton o.d. met een verdere aansluitende wand van de zuigpaal en/of een ander element het belastingoverdragende 25 vermogen te garanderen of te verhogen, verdient het de voorkeur dat van die verdere wand of dat element uitsteeksels zijn ingebed in de inventieve wand.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de wand aan het bovenste kopse einde, ook wel aangeduid met deksel of "top 30 plate", van dergelijk materiaal vervaardigd.

De zuigpaal van de uitvinding wordt bij voorkeur in een patroon van een groot aantal van althans twee, met meer voorkeur althans drie zich in bovenaanzicht gezien op afstand van elkaar bevindende zuigpalen toegepast in bij 35 voorkeur een een open structuur (zgn. "spaceframe" of "vakwerk") bepalend fundatiedeel, waarbij die zuigpalen onderling en/of met althans één zich opwaarts uitstrekkend, langgerekt lichaam, zoals een paal of poot, van de eventu- - ΙΠ2054Κ 1 12 eel zich tot boven de waterspiegel uitstrekkende en op het fundatiedeel rustende opbouwdeel van de off-shore constructie verbonden kunnen zijn, eventueel onder tussenkomst van een schoor, tui of buis (zgn. "tubular"). De zuigpalen 5 vormen daarbij bij voorkeur de hoekpunten van een drie- of veelhoek, gezien in bovenaanzicht. De zuigpalen kunnen van gelijke of verschillende afmeting zijn, en eventueel allemaal uitgevoerd zijn overeenkomstig de uitvinding.

Aan de hand van de bijgaande fig. 12-14 volgt een toe-10 lichting van een niet-beperkende, momenteel voordeligste uitvoering. Fig. 12-14 tonen resp. een zijaanzicht, een zijaanzicht in doorsnede en een gedeeltelijk weggebroken bovenaanzicht van de zuigpaal.

De getoonde zuigpaal bezit een rondom lopende zijwand 15 31, is aan de onderzijde 32 open en heeft aan de bovenzijde een deksel 33 waaraan een poot 34 van een verder niet-weer-gegeven off-shore constructie van bijvoorbeeld op zich bekend ontwerp is gefixeerd. Het deksel 33 is gemaakt van gewapend beton. Het patroon van de wapening 35 is in fig.

20 14 weergegeven.

De zijwand 31 is voorzien van een groot aantal een onderlinge tussenruimte houdende uitsteeksels 36 in de vorm van pennen of stompen, welke uitsteeksels 36 rondom over de dikte van het deksel 33 zijn aangebracht en uit de binnen-25 zijde van de zijwand radiaal naar binnen wijzen. Eveneens over de dikte van het deksel 33 bevinden zich rondom aan de poot 34 overeenkomstige, uit de buitenzijde van de poot 34 radiaal naar buiten wijzende uitsteeksels 36. De uitsteeksels 36 zijn ingebed in het beton van het deksel 33, zodat 30 een betrouwbare wederzijdse verankering tussen het deksel 33 en de zijwand 31 resp. de poot 34 bestaat.

Ter verhoging van de montagesterkte steekt de poot 34 door een met bevestigingsmiddelen, zoals voorgespannen trekbouten 37, aan het deksel 33 gemonteerde kraag 38 waar-35 aan de poot 34 is vastgelast.

Het patroon van de wapening 35 is zodanig, dat daarmee de geconcentreerde belasting uit de poot 34 gelijkmatig over het deksel 33 wordt verspreid en dus gelijkmatig wordt

I02 0 5 A

13 overgedragen op de zijwand 31.

In een alternatieve uitvoering is de poot 34 niet ingebed in het materiaal van het deksel 33. In plaats daarvan zijn de voorgespannen trekbouten 37 vervangen door in 5 het materiaal van het deksel 33 ingestorte voorspanankers die zich over althans in hoofdzaak de gehele hoogte van het deksel 33 uitstrekken en waarvan de boveneinden boven het deksel 33 uitsteken. De kraag 38 is vervangen door een flens-plaat die met zijn ondervlak op de bovenzijde van het 10 deksel 33 rust en aan de boveneinden van de voorspanankers is gefixeerd. Aan de zich boven het deksel 33 bevindende flensplaat kan naderhand een onderdeel van de off-shore constructie, zoals een poot 34, worden gemonteerd, zoals door lassen. In de voorspanankers heerst bij voorkeur een 15 zodanig grote trekvoorspanning, dat ook bij de hoogste te verwachten drukkracht uit de flensplaat trekspanning in de voorspanankers heerst, en in het materiaal van het deksel 33 in de omgeving van de trekankers altijd een drukspanning heerst. Tevens wordt door de trekvoorspanning het ondervlak 20 van de flensplaat krachtig tegen het deksel 33 gehouden, zodat flensplaat en deksel 33 niet gemakkelijk ten opzichte van elkaar kunnen verschuiven.

Tevens gaat het om een van het voorgaande losstaande of daarmee te combineren uitvinding die betrekking heeft op 25 het ondersteunen van een boven de onderwaterbodem uitstekende conductor of caisson of andere buis, i.h.b. i.v.m. het door die buis heen naar boven de waterspiegel leiden van aardolie of -gas vanuit een ondergrondse put. In het hiernavolgende zal steeds de term "buis" gebruikt worden 30 waar gedoeld wordt op een voorwerp zoals een "conductor" of "caisson". He,t is de verwachting dat het belangrijkste toepassingsgebied van de uitvinding een caisson betreft die bestemd is voor het omgeven van de casings van althans twee en bij voorkeur ten hoogste vijf, met de meeste voorkeur 35 ten hoogste drie putten.

Deze ondersteuning kan dienen als tijdelijke ondersteuning, bijv. in afwachting van plaatsing van een pro-ductiedek met eigen fundering, of als permanente ondersteu- - 020545· 14 ning wanneer het productiedek door althans in hoodzaak de betreffende buis zelf wordt gedragen.

Met de uitvinding wordt een vereenvoudiging beoogd.

Volgens de onderhavige uitvinding wordt een dergelijke 5 buis ondersteund met althans twee afzonderlijke, in ver schillende richtingen vanaf de buis schuin naar beneden weglopende steunschoren die elk gefundeerd zijn met althans één in de onderwaterbodem zich bevindende zuigpaal. De steunschoren zijn bij voorkeur althans in hoofdzaak trek-10 en drukvast. Bij voorkeur sluiten de rechte verbindings lijnen van de zuigpalen met de buis een hoek in van meer dan 45" en minder dan 180“, bij voorkeur ongeveer 90", in bovenaanzicht gezien.

Bij het plaatsen van de zuigpaal hoeft de buis niet 15 gebruikt te worden als paalgeleider. De zuigpaal kan voorafgaande aan zijn installatie reeds zijn voorbereid voor de bevestiging met de steunschoor, of zelfs daaraan zijn bevestigd. Mede daardoor kunnen de werkzaamheden niet alleen goedkoper, maar ook veiliger uitgevoerd worden.

20 De ondersteuningsconstructie is bij voorkeur bestemd om althans in hoofdzaak uitsluitend zijdelingse belasting uit de buis op te nemen. De buis draagt althans in hoofdzaak zijn eigen gewicht en dat van een eventueel daaraan of daarop rustende installatie, zoals een baken of een produc-25 tieplatform of een zgn christmastree. Daartoe steekt de buis bij voorkeur voldoende diep in de onderwaterbodem om op die manier althans in hoofdzaak rechtstreeks in de onderwaterbodem te zijn gefundeerd voor althans vertikale belasting.

30 Waar hier gesproken wordt van "horizontaal" en "verti kaal" wordt bedoeld de richting althans in hoofdzaak evenwijdig aan de onderwaterbodem resp. althans in hoofdzaak loodrecht daarop. Een steunschoor is bij voorkeur bevestigd aan de zuigpaal door een paalbevestigingselement dat zwen-35 ken van de steunschoor ten opzichte van zuigpaal in het horizontale en/of het vertikale vlak toestaat. Een steunschoor is bij voorkeur bevestigd aan de buis door een buisbevestigingselement dat zwenken van de steunschoor ten 1020545"! 15 opzichte van de buis in althans het vertikale vlak toestaat. Paal- en/of buisbevestigingselement hebben bij voorkeur een althans in hoofdzaak horizontaal gerichte zwenk-pen. Door dit bevestigingstype is de positionering van de 5 zuigpalen minder kritisch.

Bevestiging van de steunschoor aan de buis kan bijvoorbeeld met een klemverbindingsmiddel, zoals een rond de leiding sluitende manchet om een klemverbinding tot stand te brengen. Bij voorkeur is de manchet bestanddeel van de 10 steunschoor. Bij voorkeur is de manchet zwenkend bevestigd aan de steunschoor teneinde bij bevestiging van de steunschoor aan de zuigpaal, zwenken in het vertikale vlak van de manchet ten opzichte van het overbruggingslichaam toe te staan. Een voordelig klemverbindingsmiddel (bijv. zgn. 15 "donkey dick pivot clamp") heeft twee onderling zwenkende manchetten, waarvan de ene om de steunschoor en de andere om de buis is geklemd. Deze wijze van bevestigen vergt minimale assistentie van duikers.

De steunschoor kan een monolitische of een ruimtelijke 20 structuur hebben, zoals een vakwerkconstructie.

Fig. 15 toont schematisch in perspectief een totaal-aanzicht en fig. 16 en 17 tonen detailaanzichten van een niet-beperkende, momenteel voordelige uitvoering van een vanaf de onderwaterbodem tot boven de waterspiegel zich 25 uitstrekkende rechte caisson aan het boveneinde waarvan zich een zgn. Christmas tree (niet zichtbaar) bevindt en die gestabiliseerd is met twee ruim beneden de waterspiegel daaraan gekoppelde rechte steunstaven die met hun andere uiteinde bovenop een respectieve, in de grond ingezogen, 30 zuigpaal zijn bevestigd. De twee zuigpalen hebben een hoekafstand van ong. 90°. Aan de buitenzijde van de caisson kan een riser tussen productiedek en onderwaterbodem lopen. De bovenzijde van elke zuigpaal is boven water reeds uitgerust met de benodigde voorzieningen voor koppeling met de 35 betreffende steunstaaf.

De installatieprocedure kan als volgt zijn: Voor of na het boren van de putten wordt de caisson geïnstalleerd met behulp van het booreiland. De zuigpalen worden ingezogen in 0205 J1 τ 4 16 de ondergrond. De steunpalen kunnen voorafgaand aan het inzuigen reeds aan de zuigpalen zijn bevestigd, of worden daarna daaraan bevestigd. Vervolgens worden de steunpalen aan de caisson bevestigd. Het booreiland wordt verwijderd, 5 eventueel nadat hiermee op de caisson het productiedek is geplaatst.

In fig. 15 is zijn met stippellijn extra steunstaven aangegeven, zodat bij een alternatieve uitvoering zich vanaf iedere zuigpaal twee steunstaven onder verschillende 10 hoeken uit naar de caisson om boven resp. beneden de waterspiegel met de caisson te zijn gefixeerd. Om de caisson kan een mof geklemd zijn. Aan de buitenzijde van deze mof kunnen twee verdere moffen in vaste hoekstanden bevestigd zijn. Elk van deze verdere moffen is om het uiteinde van 15 een respectieve steunstaaf geklemd.

Tot de uitvinding behoren tevens uitvoeringen die tot stand komen door toepassing van een of meer afzonderlijke maatregelen van een hiervoor beschreven en/of in de tekening getoonde uitvoering, eventueel in combinatie met 20 andere maatregelen, zoals een of meer afzonderlijke maatregelen van een of meer van de andere hiervoor beschreven en/of in de tekening getoonde uitvoeringen.

1020545^

Claims

1. Off-shore constructie met een fundatiedeel en een zich daarvanaf omhoog uitstrekkend opbouwdeel, waarbij dat fundatiedeel althans één zuigpaal bezit die bestemd is om 5 bij installatie de onderwaterbodem althans gedeeltelijk te penetreren; althans in hoofdzaak in zijn bedrijfsstand daarnaast of daaronder aan een vaartuig bevestigd om over het water te worden getransporteerd in een zodanige oriëntatie, dat de constructie vanuit zijn bevestigde positie 10 aan het vaartuig direct kan worden neergelaten op de onderwaterbodem, daarbij hangend aan een flexibel trekorgaan van het vaartuig, en in een stabiele evenwichtsstand.

2. Constructie volgens conclusie 1, stabiel in evenwicht door geschikte positionering van zijn zwaartepunt zoals 15 door deze in een schuinstand te houden ten opzichte van zijn bedrijfsstand en/of door gebruikmaking van ballast.

3. Constructie volgens conclusie 1-2, met althans één grotere zuigpaal (4) en een kleinere zuigpaal (5).

4. Constructie volgens conclusie 1-3, met aan elke zuig- 20 paal een hijspunt (13) die in bovenaanzicht gezien een driehoekig gebied tussen zich begrenzen.

5. Constructie volgens conclusie 1-4, waarvan het zwaartepunt (14) zich in bovenaanzicht gezien tussen hijspunten (13) bevindt.

6. Constructie volgens conclusie 1-5, waarbij de hijspun ten (13) onafhankelijk kunnen worden geheven ten opzichte van het vaartuig (16).

7. Constructie volgens conclusie 1-6, met in bovenaan zicht gezien de zuigpalen (4, 5) en het opbouwdeel (3) zich 30 naast het vaartuig (16) bevindend.

8. Constructie volgens conclusie 1-7, bevestigd aan een hoekpunt van het vaartuig (16).

9. Constructie volgens conclusie 1-8, waarbij dat opbouwdeel na installatie boven water uitsteekt en/of een instal- 35 latie bezit, zoals een wind- of waterturbine of een olie-of gasproductieplatform met bijv. helikopterdek.

10. Constructie volgens conclusie 1-9, met een zuigpaal van beton of damwandplank. 1020545^