NO132286B

NO132286B -

Info

Publication number: NO132286B
Application number: NO116473A
Authority: NO
Inventors: T B Einstabland; K M Walentin
Original assignee: Selmer As Ing F; Kvaerner Eng
Priority date: 1973-03-21
Filing date: 1973-03-21
Publication date: 1975-07-07
Also published as: NO132286C

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en The present invention relates to a device by a

med sylindrisk sidevegg, av betong utført kombinert senkkasse og sjøverts nedsenkbar lagerterminal av den art hvor kassen er konstruert for i flytende stilling å kunne bukseres til bruks- with a cylindrical side wall, made of concrete combined lowering box and sea host's submersible storage terminal of the type where the box is designed so that in a floating position it can be breeched for use

stedet og her nedsenkes til anlegg på sjøbunnen, slik at kassen på bruksstedet kan tjene dels for lagring av hydrokarboner, dels for opptak av ballast. the site and here is sunk to a facility on the seabed, so that the box at the site of use can serve partly for the storage of hydrocarbons, partly for the absorption of ballast.

Det er tidligere kjent en rekke former for senkkasser av A number of forms of sink boxes have previously been known

denne typen. Som illustrerende for teknikkens stilling kan eksempelvis henvises til U.S. patentskrift nr. 3 128 604, samt tilgjengeliggjort norsk patentsøknad nr. 3132/70. Slike anlegg blir stadig mer aktuelle, dels på grunn av den forbedrede betong-støpeteknikk som muliggjør rasjonell fremstilling av meget store betongkonstruksjoner, dels på grunn av sterkt økt behov for an- this type. As an illustration of the state of the art, reference can be made, for example, to U.S. patent document no. 3 128 604, as well as made available Norwegian patent application no. 3132/70. Such facilities are becoming increasingly relevant, partly because of the improved concrete casting technique which enables the rational production of very large concrete structures, partly because of the greatly increased need for

legg av denne typen, eksempelvis for anlegg av havner for store skip og i forbindelse med utvirkning av sjøverts (offshore) olje- lay of this type, for example for the construction of harbors for large ships and in connection with the impact of offshore oil

og gassproduksjon. and gas production.

Senkkassenes stabilitet og ballastforhold utgjør et vesentlig problemkompleks i denne forbindelse. Kjente konstruksjoner har gjerne anordnet særskilte ballastinnretninger i kassens bunn-seksjon,og dessuten er kassen vanligvis anordnet med ballast- The stability of the caissons and ballast conditions constitute a significant complex of problems in this connection. Known constructions have often arranged special ballast devices in the bottom section of the box, and furthermore, the box is usually arranged with ballast

tanker, for det første for å kunne gi kassen den forønskede stilling i vannet, bl.a. under bukseringen og nedsenkingen, og videre for å kunne gi kassen den nødvendige vekt i nedsenket stilling. Tilstrekkelig ballast eller vekt er ikke bare nødvendig for at konstruksjonen skal få den fornødne tyngde, men stabiliteten ut- tanks, firstly to be able to give the box the desired position in the water, i.a. during the breech ring and immersion, and further to be able to give the case the necessary weight in the submerged position. Sufficient ballast or weight is not only necessary for the construction to have the necessary weight, but also for stability

gjør her en viktig faktor i forbindelse med bølgepåkjenningene og i forbindelse med skip som skal fortøyes. Stabiliteten utgjør et spesielt problem når selve senkkassen, dvs. dens indre volum, makes here an important factor in connection with wave stresses and in connection with ships to be moored. The stability poses a particular problem when the sink itself, i.e. its internal volume,

helt eller delvis skal utnyttes som lagerrom, da senkkassen ved fully or partly to be used as a storage room, as the sink box at

slik anvendelse må beregnes under forutsetning av at lagerrommene er fulle, alternativt tomme for væske, dvs. inneholder luft, noe som medfører at kassen vil utsettes for store oppdriftskrefter, eller skal utgjøre lagertanker for gass. such use must be calculated on the assumption that the storage rooms are full, alternatively empty of liquid, i.e. contain air, which means that the box will be exposed to large buoyancy forces, or will constitute storage tanks for gas.

Et videre krav til en slik senkkasse er vanligvis ønsket om på en forholdsvis enkelt måte å kunne fjerne tilstrekkelig av ballasten, slik at senkkassen kan bringes flytende for å kunne fjernes, eventuelt for å bukseres til et nytt brukssted. A further requirement for such a sluice box is usually the desire to be able to remove enough of the ballast in a relatively simple way, so that the sluice box can be brought afloat in order to be removed, possibly to be bagged to a new place of use.

Disse og andre formål oppfylles gjennom anordningen ifølge oppfinnelsen som karakteriseres ved at kassens sidevegg er forlenget oppover i forhold tii en toppvegg eller takkonstruksjon anordnet i kassen, slik at det med nevnte toppvegg som bunn dannes et oppad åpent rom som kan tjene til opptakelse av fjernbar, sekundær ballast. These and other purposes are fulfilled through the device according to the invention, which is characterized by the fact that the side wall of the box is extended upwards in relation to a top wall or roof structure arranged in the box, so that with said top wall as the bottom, an upwardly open space is formed which can be used to accommodate a removable bar, secondary ballast.

En senkkasse ifølge oppfinnelsen gis slike dimensjoner at den er beregnet for en viss sjødybde - eller sjødybdeområde - slik at kassens øvre del med den oppoverrettede forlengelse av sideveggene vil ha stilling hensiktsmessig over sjøoverflaten. A sinking box according to the invention is given such dimensions that it is calculated for a certain sea depth - or sea depth range - so that the upper part of the box with the upward extension of the side walls will have a suitable position above the sea surface.

Denne løsningstanken er et resultat av den i og for seg overraskende erkjennelse at når senkkassen først er plassert på sjøbunnen er det likeverdig, fra et stabilitetssynspunkt, om den stabiliserende vekten anbringes på toppen av konstruksjonen eller ved bunnen. This idea for a solution is a result of the in and of itself surprising realization that once the sinking box is placed on the seabed, it is equivalent, from a stability point of view, whether the stabilizing weight is placed on top of the structure or at the bottom.

En videre vesentlig fordel ved den foreslåtte løsning er at en vesentlig del av ballasten, i og med at denne befinner seg i overvannsstiIling, er enkel å anbringe og likeledes enkel å fjerne, noe som medfører en viktig forenkling ved nedsenking og forankring av senkkassen, og ikke minst når det er ønskelig på hy å bringe senkkassen til flytende tilstand for transport til eti nytt forankringssted. A further significant advantage of the proposed solution is that a significant part of the ballast, as it is located in the stormwater system, is easy to place and also easy to remove, which entails an important simplification when submerging and anchoring the sinking box, and not least when it is desirable to bring the sinking box to a floating state for transport to a new anchoring place.

Ved en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen utføres senkkassen som en sylinder med sirkulært tverrsnitt, og sylinde-rens toppvegg utføres i form av en oppover konveks kuvet bunn. Herved forenkles styrkeproblemene, samtidig som det oppover åpne karformede rommet får en hensiktsmessig bunnform med hensyn til drenering og stuingsforhold. In a preferred embodiment of the invention, the sink box is made as a cylinder with a circular cross-section, and the top wall of the cylinder is made in the form of an upwardly convex curved bottom. In this way, the strength problems are simplified, while at the same time the open vessel-shaped room gets an appropriate bottom shape with regard to drainage and stowage conditions.

Et videre trekk ved oppfinnelsen går ut på at ikke selve senkkassen benyttes som tankrom, men ved at der inne i senkkassens sylindriske rom anbringes en særskilt selvbærende tank av stål. Denne løsning er i tillegg til å være fordelaktig fra et sikkerhetsmessig synspunkt, videre fordelaktig fordi rommet mellom ståltanken og betongveggen kan utnyttes for anbringelse av isolasjon og for anbringelse og føring av annet utstyr såsom rørledninger, osv. A further feature of the invention is that the sump itself is not used as a tank compartment, but that a separate self-supporting steel tank is placed inside the cylindrical space of the sump. In addition to being advantageous from a safety point of view, this solution is also advantageous because the space between the steel tank and the concrete wall can be used for the installation of insulation and for the installation and routing of other equipment such as pipelines, etc.

En utførelsesform for en senkkasse ifølge oppfinnelsen An embodiment of a drop box according to the invention

er illustrert på vedlagte tegning, hvor: is illustrated on the attached drawing, where:

Fig. 1 viser et sentralt vertikalt snitt gjennom en senkkasse ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et horisontalsnitt av konstruksjonen langs planet II-II på fig. 1. Fig. 3 viser et horisontalsnitt langs planet III-III på fig. 1. Fig. 4 viser et skjematisk oversiktsriss av en lagerterminal anlagt på basis av senkkasser ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 shows a central vertical section through a lowering box according to the invention. Fig. 2 shows a horizontal section of the construction along plane II-II in fig. 1. Fig. 3 shows a horizontal section along plane III-III in fig. 1. Fig. 4 shows a schematic overview of a storage terminal built on the basis of drop boxes according to the invention.

På fig. 1-3 betegnes senkkassens 1 sylindriske sidevegg med tallet 2, hvilken er utført som en enhetlig konstruksjon i armert betong. Ved kassens øvre del er anordnet en omkrets-messig forløpende forsterkningssone eller en ansats 4 som for det første utgjør et forsterkende anlegg for kassens kuvete toppvegg 6, og for det andre tjener som basis eller såle for en oppoverrettet forlengelse av kassens sidevegger i form av et oppoverrettet skjørt 8 med ringformet toppkant 10, slik at senkkassen oppviser et øvre karformet rom 12 bestemt til mottakelse av sekundær ballast. In fig. 1-3, the cylindrical side wall of the sump 1 is denoted by the number 2, which is made as a uniform construction in reinforced concrete. At the upper part of the box there is a circumferential reinforcement zone or a shoulder 4 which, firstly, forms a reinforcing system for the box's concave top wall 6, and secondly serves as a base or sole for an upward extension of the side walls of the box in the form of a upwardly directed skirt 8 with ring-shaped top edge 10, so that the sinker has an upper vessel-shaped space 12 intended for receiving secondary ballast.

Senkkassen er videre utført med en spesielt utformet bunn-seksjon 14 hvis formål er dels å tilveiebringe konstruksjonens primærballast, dels å skaffe en sterk og robust bunnkonstruksjon. Som vist på figurene 1 og 2 omfatter bunnseksjonen et rutemønster omfattende vertikale, forholdsvis tykkveggede veggseksjoner 16, 18 osv., hvilke er enhetlig sammenstøpt til hverandre og til en tykk bunnsåle 20, slik at bunnseksjonen oppviser et antall karformede rom 26, 26, osv. Bunnseksjonens yttervegger eller ytter-vegg forløper i flukt med yttersiden av kassens sidevegger 2. Bunnseksjonens vegger 16,18,osv. har som vist nedoverrettede forlengelser på undersiden av sålen 20, slik at der foreligger grunne karformede rom 24,24,osv. på undersiden, hvilke eventuelt ved hjelp av ikke viste organer kan settes under undertrykk, henholdsvis overtrykk, under forankring, henholdsvis løsriving av senkkassen fra sjøbunnen. The sink box is also made with a specially designed bottom section 14, the purpose of which is partly to provide the construction's primary ballast, partly to provide a strong and robust bottom structure. As shown in Figures 1 and 2, the bottom section comprises a grid pattern comprising vertical, relatively thick-walled wall sections 16, 18, etc., which are uniformly molded to each other and to a thick bottom sole 20, so that the bottom section exhibits a number of vessel-shaped spaces 26, 26, etc. The bottom section's outer walls or outer wall run flush with the outside of the box's side walls 2. The bottom section's walls 16,18, etc. has, as shown, downward extensions on the underside of the sole 20, so that there are shallow vessel-shaped spaces 24, 24, etc. on the underside, which can possibly be put under negative pressure, respectively overpressure, during anchoring, respectively detachment of the sinking box from the seabed, with the help of organs not shown.

Den viste utførelses formen for oppfinnelsen er vist forankret på sjøbunnen 30, og er på forhånd beregnet for en viss sjødybde eller et sjødybdeområde, slik at sjøflaten 32 normalt forløper tilnærmet som vist. The shown embodiment of the invention is shown anchored to the seabed 30, and is calculated in advance for a certain sea depth or a sea depth range, so that the sea surface 32 normally runs approximately as shown.

Lagerterminalen eller senkkassen ifølge oppfinnelsen bygges fortrinnsvis slik at bunnseksjonen innledningsvis støpes i bedding eller dokk, hvoretter den sjøsettes. Vegger m.v. støpes mens konstruksjonen flyter, eventuelt under gradvis nedsenking, og ved ifylling av ballastbetong i bunnseksjonens rom 26. Den i The storage terminal or sinking box according to the invention is preferably built so that the bottom section is initially cast into the bed or dock, after which it is launched. Walls etc. is cast while the construction is floating, possibly during gradual immersion, and by filling in ballast concrete in the bottom section's room 26. The in

konstruksjonen innébyggede ståltank 40 som skal beskrives nær-mere senere blir bygget inn sammen med øvrige installasjoner, hvoretter tanken bukseres fra byggestedet til bestemmelsesstedet. Den kuvete toppveggen støpes helt eller delvis etter at tanken er bygget. På bestemmelsesstedet planeres sjøbunnen. Når senkkassen er kommet til anlegg mot bunnen ved provisorisk vann-fylling av tanken, fylles det øvre sekundære ballastrommet 12 med sand eller lignende. the construction built-in steel tank 40, which will be described in more detail later, is built in together with other installations, after which the tank is bagged from the construction site to the destination. The concave top wall is cast in whole or in part after the tank is built. At the destination, the seabed is planned. When the sump has come to rest against the bottom by provisionally filling the tank with water, the upper secondary ballast space 12 is filled with sand or the like.

Rommet i senkkassen er ved den viste utførelseformen som nevnt anordnet med en lagertank 40 fremstillet av metall, hensiktsmessig stål. Denne sylindriske tanken er likeledes utført méd en kuvet toppvegg 42, og har for øvrig slike dimensjoner at mellom tanken og kassen ligger en forholdsvis stor klaring 44 som skaffer atskomst til tankens utside for vedlikehold, føring avkledninger, anbringelse av isolasjon utenpå tanken m.v. Tanken hviler på et bjelkelag 46 som er forankret oppå kanten av bunn-seksjonsveggene 18,20, osv. Tanken kan videre eventuelt være forankret til kassens innsidevegg ved hjelp av ikke viste avstands-elementer. In the embodiment shown, as mentioned, the space in the sump is arranged with a storage tank 40 made of metal, preferably steel. This cylindrical tank is also made with a curved top wall 42, and otherwise has such dimensions that there is a relatively large clearance 44 between the tank and the box, which provides access to the outside of the tank for maintenance, guiding stripping, placing insulation on the outside of the tank, etc. The tank rests on a beam layer 46 which is anchored on top of the edge of the bottom section walls 18, 20, etc. The tank can also possibly be anchored to the inside wall of the box by means of distance elements not shown.

Til senkkassens utside er som vist på figurene 3 og 4 fast-støpt en plattformkonstruksjon 50 anordnet med fendere for skip. As shown in figures 3 and 4, a platform structure 50 arranged with fenders for ships is fixed to the outside of the sinking box.

Fig. 4 viser et skjematisk grunnriss av en sjøverts lager-tSfcminal anlagt ved hjelp av to senkkasser 54 og 56 ifølge oppfinnelsen, hvilke er nedsenket med passende innbyrdes avstand og er forankret ved hjelp av en brokonstruksjon 58, hvis plan fortrinnsvis ligger i flukt med toppkanten av senkkassens oppoverrettede skjørt 8. På toppen av sandballasten som anordnes i de karformede rommene 12 kan anordnes et dekke, f.eks. asfalt. Fra terminalen til land kan eventuelt anlegges en landbro 60. Fig. 4 shows a schematic floor plan of a sea host's storage terminal built using two sinking boxes 54 and 56 according to the invention, which are submerged at a suitable distance from each other and are anchored by means of a bridge structure 58, the plane of which is preferably flush with the top edge of the upwardly directed skirt 8 of the sink box. On top of the sand ballast which is arranged in the vessel-shaped spaces 12, a cover can be arranged, e.g. asphalt. A land bridge 60 can possibly be built from the terminal to land.

Senkkassen beregnes slik at den eventuelt blir flytende The sump is calculated so that it eventually becomes liquid

når ballasten fjernes fra det karformede rommet 12 og tanken 40 tømmes for eventuell væske. Alternativt kan konstruksjonen beregnes slik at senkkassen først blir flytende på angjeldende sjø-dybde når det også fjernes ballast fra rommene 26 i bunnseksjonen. Hvilken løsning som velges vil bl.a. bero .på hvilken sjødybde konstruksjonen er beregnet for, samt størrelsen og formen på senkkassen. Senkkassens diameter og høyde vil i tillegg til sjø- when the ballast is removed from the vessel-shaped space 12 and the tank 40 is emptied of any liquid. Alternatively, the construction can be calculated so that the sinker only becomes afloat at the relevant sea depth when ballast is also removed from the compartments 26 in the bottom section. Which solution is chosen will, among other things, depend on the sea depth the construction is designed for, as well as the size and shape of the sink box. The diameter and height of the sinker will, in addition to sea-

dybden avpasses etter bunnforholdene samt sjøforholdene på stedet m.v. the depth is adjusted according to the bottom conditions as well as the sea conditions on the site, etc.

Den viste og beskrevne utførelsesform viser en kasse med udelt indre rom. For spesielle formål kan det imidlertid være aktuelt ved hjelp av betongvegger å dele opp kassens rom (vertikalt og eventuelt horisontalt) i flere mindre rom. The shown and described embodiment shows a box with an undivided internal space. For special purposes, however, it may be appropriate to use concrete walls to divide the box's room (vertically and possibly horizontally) into several smaller rooms.

Claims

1. Device with a cylindrical side wall, made of concrete combined sinking box and sea host submersible storage terminal of the type where the box is constructed so that in a floating position it can be lowered to the site of use and here lowered to a facility on the seabed, so that the box at the site of use can serve partly for the storage of hydrocarbons, partly for the absorption of ballast, characterized in that the side wall of the box is extended upwards in relation to a top wall or roof structure arranged in the box, so that with said top wall as the bottom an upwards open space is formed which can be used for absorption of removable, secondary ballast.

2. Device for a sunken box as specified in claim 1, and where the box has a circular cylindrical shape, characterized in that the top wall or roof structure of the box is designed as an upwardly convex spherical dome.