NO141445B

NO141445B - PROCEDURES FOR CONSTRUCTING AN UNDERWATER CONSTRUCTION

Info

Publication number: NO141445B
Application number: NO751737A
Authority: NO
Inventors: Brian Edward Welsley Dowse
Original assignee: Golder Hoek & Associates Ltd
Priority date: 1974-05-22
Filing date: 1975-05-15
Publication date: 1979-12-03
Also published as: DE2522534B2; NL7505974A; FR2272229B1; SE422092B; CA1010667A; DE2522534A1; NO141445C; NO751737L; FR2272229A1; SE7505775L; AU8119475A; DE2522534C3; GB1460529A

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for oppbygging av en undervannskonstruksjon, hvor en tett membran festes til periferien av en flytende konstruksjon, og membranen, når den flytende konstruksjonen er plassert på oppbyggingsstedet, fylles og bringes til kontakt med elvebunnen eller havbunnen med en bunndel. The invention relates to a method for the construction of an underwater structure, where a tight membrane is attached to the periphery of a floating structure, and the membrane, when the floating structure is placed at the construction site, is filled and brought into contact with the riverbed or the seabed with a bottom part.

Med foreliggende oppfinnelse tar man særlig sikte på å tilveiebringe en undervannskonstruksjon som egner seg som bruk som oljeborerigg. Konvensjonelle oljeborerigger er vanligvis i form av store prefabrikerte metallkonstruksjoner. Disse er dyre, krever lang byggetid, og det er også forbundet med store problemer å taue dem ut til oppstillingsstedet. With the present invention, the particular aim is to provide an underwater structure that is suitable for use as an oil drilling rig. Conventional oil drilling rigs are usually in the form of large prefabricated metal structures. These are expensive, require a long construction time, and towing them out to the installation site is also associated with major problems.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er A purpose of the present invention is

å tilveiebringe en undervannskonstruksjon som er billigere enn de foran nevnte vanlige stålkonstruksjoner, kan bygges opp på relativt kort tid og lett kan slepes på plass. to provide an underwater structure which is cheaper than the usual steel structures mentioned above, can be built up in a relatively short time and can be easily towed into place.

Ifølge oppfinnelsen går man frem på den måten ved oppbyggingen av en undervannskonstruksjon som inn-ledningsvis nevnt, at membranen fylles med ikke-avbindbart kornformet materiale, og at det kornformede materialet dreneres slik at det ytre vanntrykk kan utøve et trykk for å gjøre materialet koherent slik at det kornformede materialet kan bære konstruksjonen. According to the invention, the construction of an underwater structure, as mentioned at the outset, proceeds in such a way that the membrane is filled with non-bondable granular material, and that the granular material is drained so that the external water pressure can exert a pressure to make the material coherent so that the granular material can support the construction.

Det som er det vesentlige med foreliggende oppfinnelse er således at det benyttes et stort legeme av kornformet materiale (eksempelvis sand) som holdes på plass i en tett membran og holdes i en hovedsaklig tørr tilstand ved at det er sørget for dreneringsmulighet. Dreneringen betyr en sterk øking av skjærstyrken og man får derfor den nødvendige What is essential about the present invention is thus that a large body of granular material (for example sand) is used which is held in place in a tight membrane and is kept in an essentially dry state by providing for the possibility of drainage. The drainage means a strong increase in shear strength and you therefore get the required strength

styrke med hensyn på bæring. strength with regard to bearing.

Fra det britiske patentskrift nr. 1 136 178 er det kjent en utførelse hvor man som fyllmateriale benytter våtsand. Den anvendte membran er nemlig vanngjennomtrengelig og i realiteten fyller man altså membranen med en blanding av vann og sand. Denne kjente konstruksjon er dessuten bare egnet for mindre konstruksjoner. From the British patent document no. 1 136 178, an embodiment is known where wet sand is used as filling material. The membrane used is indeed water permeable and in reality the membrane is therefore filled with a mixture of water and sand. This known construction is also only suitable for smaller constructions.

Fra US patentskrift nr. 3 798 912 er det kjent et konsept som avskiller seg fra det her foreslåtte, fordi man i US patentskriftet tar sikte på å benytte en blanding som fryser og danner et bæregrunnlag. From US patent no. 3 798 912 a concept is known which differs from that proposed here, because in the US patent the aim is to use a mixture which freezes and forms a support base.

Fra det tyske offentliggjøringsskrift nr. From the German publication no.

2 036 470 er det kjent å foreta en nivellering av en massiv prefabrikert konstruksjon ved hjelp av en indre ringmembran ved bunnen. Denne ringmembran benyttes imidlertid bare til å omgi en betongblanding til. denne er herdet. Det dreier seg således ikke om å benytte et drenert samlegeme for bæring. 2 036 470 it is known to carry out a leveling of a massive prefabricated construction by means of an inner ring membrane at the bottom. However, this ring membrane is only used to surround a concrete mixture. this one is hardened. It is therefore not a matter of using a drained joint for bearing.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor: fig. 1-3 viser forskjellige trinn under oppbyggingen av en undervannskonstruksjon, og The invention shall be described in more detail with reference to the drawings where: fig. 1-3 show various steps during the construction of an underwater structure, and

fig. 4 viser et forstørret riss av en fig. 4 shows an enlarged view of one

detalj i fig. 2. detail in fig. 2.

Fig. 1 viser et første trinn som består i Fig. 1 shows a first step which consists of

at en konstruksjonsenhet 10 med tilhørende tett membran 12 fløtes ut til byggestedet. Membranen er festet vanntett til enhetens nedre periferi og er sammenfoldet under transporten. På byggestedet holdes konstruksjonen på plass ved hjelp av ankere, og vann pumpes så inn i membranen slik at den blåses opp og beveger seg med sin bunndel ned mot sjøbunnen 14 som undervannskonstruksjonen skal bygges opp på. Tre konsentriske rør 16,18, 20 (se fig. 2) føres så ned gjennom en boring 22 i enheten 10, helt til deres nedre ender befinner seg nær membranens bunn. Det innerste rør 16 er perforert og de to ytre rør 18 og 20 er tette. Mellom røret 18 og røret 16 er det anordnet en pakning 24 som er festet til røret 18. En blanding av grov sand og vann pumpes så ned i ringrommet mellom rørene 18 og 20, slik at membranbunnen tilføres et drenerings-lag 28 bestående av grov sand. Såsnart dette lag 28 har fått that a construction unit 10 with associated tight membrane 12 is floated out to the construction site. The membrane is attached watertight to the unit's lower periphery and is folded during transport. At the construction site, the structure is held in place by means of anchors, and water is then pumped into the membrane so that it is inflated and moves with its bottom part down towards the seabed 14 on which the underwater structure is to be built. Three concentric tubes 16, 18, 20 (see Fig. 2) are then passed down through a bore 22 in the unit 10, until their lower ends are near the bottom of the membrane. The innermost tube 16 is perforated and the two outer tubes 18 and 20 are sealed. Between the pipe 18 and the pipe 16, a gasket 24 is arranged which is attached to the pipe 18. A mixture of coarse sand and water is then pumped down into the annulus between the pipes 18 and 20, so that the membrane bottom is supplied with a drainage layer 28 consisting of coarse sand . As soon as this team 28 has got

en tilstrekkelig tykkelse erstattes den grove sand i sand-vann-blandingen av finere sand og det bygges opp et sandlag 30 på toppen av laget 28. Man veksler så med ifylling av lag bestående av grov sand og fin sand, helt til membranen er fylt til ønsket høyde. Under pumpingen dreneres vann fra sandlagene gjennom røret 16, dvs. gjennom dettes perforerte vegger, og vannet suges opp gjennom røret og ut gjennom en pumpeledning 32. Ettersom fyllingsnivået øker trekkes de to ytre rørene 18 og 20 opp slik at deres nedre ender stadig ligger nær fyllingens øvre nivå. a sufficient thickness, the coarse sand in the sand-water mixture is replaced by finer sand and a sand layer 30 is built up on top of the layer 28. You then alternate filling in layers consisting of coarse sand and fine sand, until the membrane is filled to capacity desired height. During pumping, water is drained from the sand layers through the pipe 16, i.e. through its perforated walls, and the water is sucked up through the pipe and out through a pump line 32. As the filling level increases, the two outer pipes 18 and 20 are pulled up so that their lower ends are constantly close the filling's upper level.

Når membranen er fylt til ønsket nivå senkes enheten 10 ned på toppen av sandfyllingen•(se fig. 3) og ytter-rørene 18 og 20 fjernes. Innerrøret blir igjen for fortsatt utsuging av vann som dreneres inn i røret. Dreneringen lettes ved anordningen av dreneringslagene 28. When the membrane is filled to the desired level, the unit 10 is lowered onto the top of the sand filling• (see fig. 3) and the outer tubes 18 and 20 are removed. The inner pipe remains for continued extraction of water that is drained into the pipe. The drainage is facilitated by the arrangement of the drainage layers 28.

Ved at vann trekkes ut av sandfyllingen vil As water is drawn out of the sand filling will

en oppbygging av porevanntrykk i sanden reduseres og på den måten kan man holde den indre skjærstyrke i den delvist drenerte sand-fylling på et egnet nivå, idet det naturlige hydrostatiske vanntrykk hele tiden virker på utsiden av membranen. Undervanns-konstruks j onen blir på denne måten i stand til å bære enheten 10. Enheten 10 gir en temporær eller permanent arbeidsplass over vannflaten. Oppfinnelsen kan naturligvis også benyttes til å tilveiebringe en molo eller en kunstig øy. a build-up of pore water pressure in the sand is reduced and in this way the internal shear strength in the partially drained sand filling can be kept at a suitable level, as the natural hydrostatic water pressure is constantly acting on the outside of the membrane. In this way, the underwater construction is able to carry the unit 10. The unit 10 provides a temporary or permanent workplace above the water surface. The invention can of course also be used to provide a breakwater or an artificial island.

Istedet for sand kan det benyttes ethvert annet egnet kornformet materiale og det kan benyttes et eller flere perforerte rør for drenering. Instead of sand, any other suitable granular material can be used and one or more perforated pipes can be used for drainage.

I utførelseseksemplet er membranen konisk, men man kan naturligvis også benytte andre utførelsesformer, f.eks. sylindriske og hyperboliske utførelser. In the design example, the membrane is conical, but you can of course also use other designs, e.g. cylindrical and hyperbolic designs.

Enheten 10 kan benyttes som oljeborings-plattform og i slike og lignende tilfeller forsynes enheten med mannskapsbekvemmeligheter, verksteder, oljeboringsutstyr, etc, herunder også lagringsmuligheter for ferskvann og eventuelt også for olje. The unit 10 can be used as an oil drilling platform and in such and similar cases the unit is provided with crew amenities, workshops, oil drilling equipment, etc., including storage options for fresh water and possibly also for oil.

Undervannskonstruksjonen egner seg for vanndybder på opptil 300 m. The underwater construction is suitable for water depths of up to 300 m.

Claims

1. Procedure for the construction of an underwater structure where a tight membrane (12) is attached to the periphery of a floating structure (10), and the membrane, when the floating structure is placed at the construction site, is filled and brought into contact with the riverbed or the seabed with a bottom part, characterized in that the membrane is filled with a non-detachable granular material (28, 30) and that the granular material is drained so that the external water pressure can exert a pressure to make the material coherent, so that the granular material can support the structure .

2. Method according to claim 1, characterized in that the material filling is built up with alternating layers of finer (30) and coarser (28) granular material, the layers of coarser granular material being arranged to support the drainage.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane is stretched by pumping in water.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material filling is built up by pumping a mixture of granular material and water into the membrane, water being extracted from the filling.

5. Method according to claim 4, characterized in that the mixture is introduced through the outer (20) of two concentric tubes which are sunk into the membrane, and that the water is drawn out through the inner tube, as this is perforated, and in that the outer pipe is lifted under the fill so that the lower end of the pipe is kept close to the upper level of the fill.

6. Method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the floating construction is carried out to the construction site with the membrane folded.