NO133505B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer generelt senkekasser eller caissoner -som er .beregnet på å plasseres på sjobunnen, særlig brukt som lagertanker ell-er fundament for plattformkonstruksjoner , moloer, fyrtårn eller lignende. Mer spesielt vedrdrer foreliggende oppfinnelse brem&eorganer til bruk i forbindelse med et flytelegeme beregnet på å nedsenkes på sjobunnen. Flytele-gemer av ovennevnte type er ofte ved sin nedre del -utstyrt med omfintlige organer, så som fundamenterings- og/eller måleinn-retninger, hvilke organer, idet de når bunnen, kun kan motstå

små bevegelsesbelastninger.

De~fleste plattformkonstruksjoner er ved sin nedre ende utstyrt med f undamenteringsinnretninger, for eksempel -skjorta som er beregnet på å presses ned i sjobunnen for å danne et fundament for plattf ormkonsiiruks jon. I mange tilfeller vil slike skjijrt måtte gjores meget tiynne, da det ellers er vanskelig -å få dem presset ned i rsjobunnen. Slike tynne skjort vil imidlertid være meget omfintlige for bevegelsesbelastninger i nedsetningsfasen-, hvilke bevegelsesbelastninger oppstår på grunn -av plattformbe-vegelser forårsaket av bolger, strom og vind. Disse bevegelser vil hovedsakelig være i horisontal retning og det er umiddel-

bart klart at et tynt skjort, for eksempel dannet av 20 mm stål-plate, vil odelegges når skjortet får en tverrgående kantbelastning på flere hundre tonn. For å kunne bruke et slikt skjort er det derfor avgjorende at caissonen ikke beveger seg i særlig grad i horisontal retning i det oyeblikk skjortene treffer sjobunnen. Foreliggende oppfinnelse har derfor til formål å til-veiebringe anordninger som begrenser en plattforms -bevegelser under penetrasjonsfasen.

Det er tidligere kjent, b>lant annet fra sokerens -norske patent-soknad nr. 3326/71, å senke en caisson ned på sjobunnen, hvilken caisson er utstyrt med skjærkanter av betong anordnet på caissonens underside. Nevnte skjærkanter utgjor caissonens fundament og er beregnet på å bli presset ned i sjobunnen for fundamentering av caissonen. Videre er det fra sokerens norske patentsøknad nr. 1541/72 kjent å utstyre en caisson med ett eller flere nedad åpne og ned fra caissonens underside ragende skjort av stål eller betong. Nevnte skjort er beregnet på å presses ned i sjobunnen for derved å fundamentere caissonen i en dybde som tilsvarer under-kanten av skjortet. Nevnte skjort og skjærkanter har liten tykkelse for derved å muliggjore penetrasjonen. Folgelig er nevnte skjort og/eller skjærkanter meget omfintlige for bevegelsesbelastninger i penetrasjonsfasen, forårsaket av bolger, strom eller vind.

Foreliggende oppfinnelse loser ovennevnte problem ved at flytelegemet er forsynt med en eller flere stive nedoverragende deler som er stivt forankret til flytelegemet og som rager nedenfor de omfintlige organer, hvorved de stive nedoverragende deler ved nedsenkning av flytelegemet treffer bunnen forst for bremsing av flytelegemets horisontal- og/eller vertikalbevegelse. De stive nedoverragende deler kan for eksempel være dannet av åpne ror eller av peler som er fylt med betong. Nevnte deler kan enten være laget av betong eller stål eller en kombinasjon av betong og s.tål.

Som tidligere angitt vil nevnte stive, nedoverragende deler treffe havbunnen forst. På grunn av sin reduserte utstrekning vil det imidlertid være begrenset hvilke belastninger en slik nedoverragende del kan utsettes for. I sand og leire vil de overragende deler bare ploye en fure i sjobunnen og dermed bremse horisontal-bevegelsen uten at de nedoverragende deler blir påfort for store massekrefter på grunn av bremsingen. Etter hvert som flytelegemet langsomt senkes videre nedover, vil de nedoverragende deler bore seg videre ned i grunnen hvorved motstanden mot horisontal-bevegelsen okes på grunn av okende jordtrykk, med resulterende bremsing av flytelegemet. Til slutt vil jordtrykket mot de nedoverragende deler bli storre enn de påforte horisontalkrefter på flytelegemet, forårsaket av bolger etc. Derved vil flytelegemets nedre kant ikke lenger ha noen horiaontalbevegelse. Dersom de omfintlige skjert forst treffer sjobunnen på dette stadium, eller på et stadium hvor tverrk-ref tene er mindre enn de krefter skjortene kan motstå, vil tynne skjorter kunne benyttes uten fare for -at disse knekker på grunn av for store tverrkrefter.

For en bedre forståelse av foreliggende oppfinnelse og for å vise hvordan denne kan utfores i praksis, skal en utforelsesform av denne 4jeskrives nærmere under henvisning til-tegningen, hvor: figur 1 viser e"t skjematikk -slderiss av en plattf ormkons tr uk-sjon utstyrt -med bremseorganer i henhold til foreliggende oppfinnelse; -figur 2 viser et horisontalsnitt etter linj-en 2-2 på figur 1; figur 3 viser et vertikalsnitt etter linjen 1-1 på figur 2; -figur "4 viser -et delvis vertikalsnitt av en av cellene med skjort og bremseanordningen i henhold til foreliggende oppfinne1sei samt figur 5 viser-et—delvis horisontalsnitt etter linjen 4-4 på figur 4. Figur 1 viser et -skjematisk siderrss av et flytelegeme 1 som-er beregnet for boring-etter og/eller produksjon av hydrokarboner.. Flytelegemet 1 er dannet av en nedre del 4 som er fullstendig neddykket, en opp fra den-nedre del og opp over havflaten ragende ovre del-5 -samt en dekkskonstruksjon 6 som understottes av --den ovre del 5. JBen nedre del er fortrinnsvis dannet av en rekke adskilte celler 7. Flytelegemet er videre utstyrt med et fundament som -blant annet omfatter en rekke ned fra den nedre del -nedoverragende, nedad åpne skjort 3 av stål og/eller betong som er beregnet på å presses ned i den underliggende sjobunn. Nevnte skjort 3 kan for eksempel være dannet av korrugerte stålplater som vist på figur 5. Videre er flytelegemet utstyrt-med bremseorganer 2 i henhold til foreliggende oppfinnelse. Nevnte bremseorganer 2 er i henhold til -utforelseseksemplet vist på figur 1 dannet av tre stive nedoverragende peler som er stivt forankret til flytelegemets nedre del, og som rager nedenfor den omfintlige skjortkonstruksjon.

Figur 2 viser et horisontalsnitt etter linjen 2-2 på figur 1.

I henhold til dette utforelseseksempel er den nedre del dannet av en sentral, sylindrisk celle; en forste krans av sylindriske celler rundt nevnte sentrale celle; samt en andre, utenforligg-ende cellekrans. I henhold til utforelseseksemplet vist på fig-urene 1 og 2 er de tre pelene 3 fast forankret til den nedre del i hver sin stjernecelle 8, dvs. den celle 8 som dannes av tre

inntil hverandre liggende celler 7.

Figur 3 viser et vertikalsnitt etter linjen 1-1 på figur 2. I henhold til dette utforelseseksempel er kun den ytre cellekrans utstyrt med skjort 3. Videre er den ovre del 5 dannet ved at enkelte av cellene 7 i den nedre del 1, men ikke alle, er for-lenget opp over havflaten. Figur 4 viser et delvis vertikalsnitt av en av cellene 7 i den ytre krans med skjort 3 og med bremseanordningen 2 i henhold til foreliggende oppfinnelse, anordnet i en av stjernecellene 8.

I det folgende skal foreliggende oppfinnelse beskrives under henvisning til et foreslått prosjekt for et oljefelt i Nordsjoen. Det skulle plasseres en plattform 1 på et sted hvor grunnen be-sto av erosjonsfårlig og meget hard sand. Det ble antatt at dersom skjortene ble presset fire meter ned i sjobunnen, ville ikke undervasking kunne forekomme samtidig som at plattformen ville være sikkert fundamentert. Sanden hadde i denne dybde en fast-het som tilsvarte betong og det var derfor utelukket å presse ned et skjort av storre tykkelse enn noen få centimeter, idet pene-tras jonskraften, om tykkere skjort ble benyttet, i så fall ikke ville være tilstrekkelig. Spyling av sjobunnen kunne kanskje

vært mulig, men ville ha blitt uforholdsmessig dyrt. Det ble derfor bestemt at stålskjort med en tykkelse på ca. 28 mm skulle

benyttes. Disse, tynne skjortene kunne imidlertid kun motstå en svært begrenset kantbelastning, hvorved plattformkonstruksjonen i det oyeblikk skjortene, traff sjobunnen ikke kunne ha noen

vesentlig horisontalbevegelse. Problemet ble foreslått lost med bremseorganene 2 i henhold til foreliggende oppfinnelse. Bereg-ninger viste at tre stk. peler med diameter 2 m ville fremskaffe tilstrekkelig mottrykk fra sanden dersom de hadde nådd en ned-pressingsdybde på fire til fem meter ned i sjobunnen. Plattfor-

men kunne dermed utstyres med et tynt stålskjort 3 når det samtidig ble montert peler som raget fem.meter nedenfor nedre skjortkant. Pelene ble i dette tilfelle forutsatt lagd av stålror med diameter 2 m, stopt fast i ovre anden til plattformens nedre del.

Bremseorganene i henhold til foreliggeno. o<p>pfinnelse vil i seg selv oke penetrasjonsmotstanden. Ved å utfore hver av dem som et åpent stålror, blir imidlertid motstandsokningen minimal. Det er også forholdsvis enklere å spyle ned et begrenset antall peler enn et flertall store og tykke skjort.

Pelene i henhold til foreliggende oppfinnelse må ikke forveksles med konvensjonelle peler, hvis oppgave er å oppta krefter i den ferdig fundamenterte konstruksjon. På den annen side er det klart at når pelene i henhold til foreliggende oppfinnels.e forst er presset ned i sjobunnen, vil de virke som vanlige peler og således være nyttige etter at deres egentlige oppgave er utfort. Bremseorganene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan selv-følgelig utfores på en rekke måter. Bremseorganene dannet av peler i form av åpne stålror er nevnt. Betongpeler kan også tenkes. Det kan også tenkes at skjortet ved enkelte seksjoner forsterkes og fores dypere ned enn skjortkanten ellers. En slik losning ville særlig være onskelig i tilfelle hvor skjortene er dannet av betong. Dette kunne for eksempel oppnås ved at en eller flere av pelene avstottes på betongskjortet på steder hvor dette er solid, for eksempel på de steder hvor flere skjort stoter sammen. De deler som skal beskyttes, trenger ikke å være skjort, men kan være en hvilken som helst omfintlig konstruk-sjonsdel plassert på undersiden av flytelegemet, så som for eksempel geotekniske måleinstrumenter og utstikkende spyleanordninger.

Normalt vil et flytelegeme som vist bli produsert ved at bunn-seksjonen lages i en torrdokk og deretter slepes ut på dypt vann slik at det resterende byggearbeid kan fullfores der. Eventuelt kan hele flytelegemet bygges i dokk. Bremseorganene i henhold til foreliggende oppfinnelse vil med denne fremgangsmåte oke nodvendig dokkdybde med flere meter og således medfore store konsekvenser. Dette kan unngås ved at byggearbeidet i dokken foregår på normal måte, konstruksjonen slepes ut or pelene til-foyes etter at konstruksjonen er kommet ut på dypt vann. Som vist på figur 2, dannes det en rekke gjennomgående åpninger B mellom cellene 7. Benyttes peler som bremseorganer, kan disse senkes ned i disse åpninger til foreskrevet dybde, hvoretter den nedre del av åpningene 8 utstopes med betong slik at den ovre del av pelen blir innstopt i f lytelegemets nedre del. Nevnte innstoping kan eventuelt utfores som undervannsstop på vanlig kjent måte. Dersom pelen er utstyrt med spyleanordninger, geotekniske måleinstrumenter eller lignende lean disse festes på for-hånd til pelen slik -at undervanns arbeidene blir minimale.

Dersom pelene er av betong, kan forskaling og armering senkes nedpå samme måte som en stålpel og stdpingen foregå enten som undervannsstop eller ved at forskalingen pumpes tom.

I det foregående er det lagt storst vekt på at bremseorganene .skal hindre horisontalbevegelser når flytelegemet når sjobunnen. Bremseorganene vil imidlertid også være nyttige ved at- de udemper vertikalbevegelsene forårsaket for eksempel av bolger. For store vertiJcalbevegelser kan være farlige hvis for eksempel skjortet/ skjortene treffer en sten. Slike bevegelser vil også kunne forårsake et stort overtrykk i det vannet-som stenges inne imellom sjobunnen, skjortene og flytelegemets bunn og som derved i-kke unnslipper, noe som igjen kan forårsake grunnbrudd.

Det vil -umiddelbart forstås at de på tegningen viste og foran beskrevne utformninger -av op<p>finnelsen bare er ment å skulle illustrere oppfinnelsestanken, og at denne kan varieres på en rekke måter innenfor oppfinnelsens idé.

Flytelegemet i henhold til foreliggende-oppfinnelse kan være storre beholdere, tanker, senkbare lekter, plattformer for boring etter og/eller produksjon -av maritime mineraler, senkekasser, fundament for -moloer-, fyrtårn eller lignende.

Claims (7)

1. Bremseorganer til bruk i forbindelse med et flytelegeme

beregnet på å nedsenkes på sjobunnen, hvor flytelegemet ved sin nedre del er utstyrt med omfintlige organer, som fundamenterings og/eller måleinstrumenter, hvilke organer, idet de når bunnen, kun kan motstå små bevegelsesbelastninger, karakterisert ved at flytelegemet er forsynt med en eller flere stive nedoverragende deler (2) som er stivt forankret til flytelegemet og som rager nedenfor de omfintlige organer, hvorved de stive nedoverragende deler ved nedsenkning av flytelegemet treffer bunnen forst for bremsing av flytelegemets horisontal- og/ eller vertikalbevegelse.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de stive, nedoverragende deler (2) er dannet av en eller flere peler.

3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver av de stive nedoverragende deler er dannet av et åpent ror.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at rorene har sirkulært tverrsnitt.

5. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at rorene har flerkantet tverrsnitt.

6. Anordning som angitt i hvilket som helst av kravene 2-5, karakterisert ved at de stive nedoverragende deler (2) er laget av betong.

7. Anordning som angitt i hvilket som helst av kravene 2-5, karakterisert ved at de stive nedoverragende deler (2) er laget av stål.