NO151331B - Svingbart byggverk installert i en vannmasse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et svingbart byggverk og nærmere bestemt en plattform som skal installeres på et fast sted i et hav eller en annen vannmasse og kan tjene forskjellige formål som lagring av materialer, borearbeider osv.

Byggverket omfatter en stamme som hviler på et fundament festet på bunnen og oventil bærer den egentlige plattform eller dekket, og som har tilstrekkelig høyde til at dekket alltid befinner seg ovenfor vannflaten.

Stammen er forbundet med fundamentet ved et sfærisk ledd som tillater den å svinge i alle retninger under virkningen av sjøgang, og er tynget nær foten, slik at samlet vekt av ballast, stamme, dekk og masser båret av dette er større enn den maksimale oppadvirkende kraft som skyldes oppdriften og elementenes virkning, så det sfæriske svingeledd alltid står under trykk. Videre er stammen oventil forsynt med flottører som søker å holde den oppreist og levner et åpent rom for gjennomføring av borerør.

Fra US patentskrift 4 126 010 er der kjent en lignende utførelse, hvor stammen utgjøres av en hul tett søyle som er i stand til å romme ballast i sin nedre del, mens dens øvre del danner flottør. En slik utførelse egner seg godt for et byggverk av forholdsvis liten høyde. Men jo større høyden blir, jo større tilbøyelighet får stammen til å komme i resonans med sjøgangen. For å unngå denne ulempe skyter man inn elementer med forskjellig stivhet.

Flottørpartiet av byggverket med sylindrisk stamme er særlig sårbart nær overflaten, hvor det er i fare for å skades av fartøyer som skal fortøyes. Til tross for en oppdeling av volumet i kamre, forårsaker enhver vannvei i et kammer en forholdsvis stor eksentrisk belastning på byggverket og er i alle tilfeller utillatelig for borerørene. Plattformens bevegelser utsetter borerørene, som i alminnelighet sitter ved omkretsen av stammen, for bøyespenninger som øker med deres avstand fra søylens akse og er desto større jo mindre avstanden fra stammens fot til fundamentet er.

US patentskrift 3 670 515 gir en løsning på dette problem.

Det beskriver en svingbar boreplattform med en stamme utført med en fagverkskonstruksjon som oventil danner flottør. Stammens nedre ende er forbundet med fundamentet, som fastholdes i havbunnen av pæler via et svingeledd. Borerørene strekker seg ned langs stammen og utenfor den, hvor de har føring

i støtter. For å unngå en for sterk bøyning av rørene i høyde med svingeleddet bærer dette i svingeplanet en støtteanordning som er forbundet med stammen og med fundamentet via ledd-stenger som tillater rørene å gli fritt. En slik anordning krever tilstrekkelig stor fri lengde av rørene til at spenn-ingen lett kan fordele seg tilstrekkelig til at metallets elastisitetsgrense ikke blir overskredet.

En hensikt med oppfinnelsen er å skaffe nye midler til utførelse av vedlikehold av byggverkets fundament med mulighet for å minske rørenes bøyningsvinkel, samtidig som de beskyttes mot støt og strømninger, såvel som til å holde rørene under konstant spenning uansett byggverkets bevegelser. Til formålet er byggverket utført som angitt i patentkravene.

Problemet med å skåne rørene ved byggverk av den innled-ningsvis angitte eller lignende art er også berørt i de eldre norske patentsøknader 78 0922 (svarende til canadisk patent 1.052.108) og 78 3223 (svarende til US patent 4.231.681).

I den førstnevnte søknad beskrives en plattform som innenfor flottørelementer og utenfor et sentralt rør har et ringformet rom hvor boringen foregår, og det nevnes her at lednings-føringer er installert på forskjellige nivåer, men ikke beskrevet eller vist nærmere detaljer når det angår føringene. I den annen søknad beskrives en kapsel inneholdende minst

én transportledning for gass som via en ledning kan forsyne f.eks. en annen installasjon med energi. Produksjonsledninger tilknyttet brønnhodéne transporterer oljen til hodet av søylen for gjennomføring av vedkommende prosess. Det er nevnt at produksjonsledningene er beskyttet mot det indre av et skjerm-rør med kledninger eller lignende anordninger som ikke er vist. Disse kledninger har føring med sleider som kan beveges langs føringsskinner. Hver produksjonsledning er opphengt

på en hydraulisk strammer som kan manøvreres individuelt for.å kompensere ledningens vekt og dens vertikale glide-bevegelser.

Ved det foreliggende byggverk er problemet løst på en særlig enkel og sikker måte ved at ringformede flottører er festet til borerørene i det minste i det parti som befinner seg mellom flottørene hos stammens øvre del, og at borerørene holdes ved hjelp av føringsorganer som er festet til stammen og tillater dem å forskyves fritt i lengderetningen mellom flottørene i stammens øvre del slik at borerørene blir utsatt for et konstant strekk forårsaket av oppdriftsvirkningen av de ringformede flottører. Hermed oppnår man både i optimal grad og på enkel måte at rørene blir skånet fra påkjenninger forårsaket av bevegelser av stammen, uten behov for særskilte strammeanordninger og manøvrering av disse.

De følgende forklaringer med tilhørende figurer anskuelig-gjør ved eksempler hvorledes oppfinnelsen kan bringes til utførelse. Fig. 1 viser et byggverk i henhold til oppfinnelsen i oppriss og delvis gjennomskåret..

Fig. 2 viser snitt etter linjen II-II på fig. 1.

Fig. 3 viser snitt etter linjen III-III på fig. 1.

Fig. 4 viser snitt etter linjen IV-IV på fig. 1.

Fig. 5 viser snitt etter linjen VI-VI på fig. 1.

Fig. 6 viser i oppriss anordninger til avstøtning av rørene. Fig. 7 viser en detalj VII av fig. 6 i større målestokk. Fig. 1 viser delvis i snitt et svingbart byggverk som omfatter et fundament 1 som hviler på havbunnen 2. En stamme 3 støtter seg på fundamentet ved et sfærisk svingeledd 4.

Stammen setter seg sammen av en metallisk fagverkskonstruksjon 5, hvis nedre del er utformet for å danne en beholder 6 som kan oppta ballast, mens dens øvre del danner en cellekonstruksjon 7 som tjener som flottør. På toppen bærer stammen dekket 8, og på dette er festet arbeids- og boligmoduler 9 og borekronen 10. I den viste utførelsesform har stammen redusert diameter i det parti 12 som er delvis neddykket, for å minske virkningen av strømmer og sjøgang ved overflaten.

Som likeledes vist på fig. 1 danner cellekonstruksjonen 7

i sin øvre del 12 celler 13 med tette vegger 14 og 15 og neden-for partiet 12 tette sylindriske volumer 16. Disse tette volumer 16 er anordnet langs en sirkel for å danne en lukket geometrisk figur (fig. 3).

Flottøranordningen utføres fortrinnsvis av betong, f.eks. ved metoden med glideforskalinger. De sylindriske volumer 16 sammenholdes innbyrdes ved tangensiale forbindelser 17 og er inndelt i kamre ved tette skott 18 som står loddrett på deres akse. Den fornødne stivhet av konstruksjonen oppnås med radiale skott 19 som deler opp det indre volum 20 på langs og slutter seg til de tangensiale forbindelser 17. På fig. 3, som viser flottørens cellekonstruksjon i snitt etter linjen III--III, ses forbindelsesanordningene mellom den metalliske fagverkskonstruksjons stolper 21 (fig. 4) og leier 22 utformet i bunnen 23 av flottøren.

Den beskrevne stamme hviler via et svingeledd 4 på fundamentet 1 (fig. 1), som svingeleddet 4 er festet til på midten. Skal byggverket installeres på en ustabil bunn med betydelig slamlag, benytter man et fundament i fagverksut-førelse som er i stand til å festes i undergrunnen med pæler.

I henhold til en kjent metode driver man pælene 29 ned gjennom rør 28, som er avstaget ved 30 og 31, og fester deres øvre ender ved 32. For å unngå for sterke påkjenninger på borerørene som følge av svingebevegelser av plattformen lar man borerørene gå gjennom det frie indre hulrom 20 såvel som gjennom fagverksstammen og rommet 20 A i fundamentet

(fig. 5). Rørene befinner seg i nærheten av plattformens akse, og bøyningspåkjenningene blir sterkt redusert i høyde med svingeleddet (fig. 1, 2, 5).

Fig. 2 viser fordelingen av rørene i de celler som inn-grenses av de langsgående skott i rommet 20. For å unngå deformasjon av rørene bør disse understøttes, og for å kompensere deres vekt består den aktuelle teknikk i å utøve et strekk på enden av dem via belganordninger med variabel lengde som dem der f.eks. er beskrevet i US patentskrift 3 677 016. Denne utførelse krever bruk av et ganske komplisert apparatur for at rørene på den side plattformen bøyer seg imot, ikke skal bli utsatt for for stort trykk, og de på den motsatte side ikke skal bli strukket for sterkt. Oppfinnelsen gir anvisning på en ny metode som består i å utnytte oppdrift for å meddele rørene det nødvendige strekk. Ifølge en utførelses-form for oppfinnelsen, vist på figurene 1 og 6, fester man på borerøret 33 og i det minste på den del av det som går gjennom flottøren 7, ringformede flottører 34. Der benyttes føringsorganer, slik at røret kan forskyve seg fritt på langs. Føringsorganene utgjøres f.eks. av føringsgittere 35 som sitter fast på stammen, og som borerørene 33 glir i, og fore-trekkes brukt når det indre rom 20 står i forbindelse med omgivelsene. Kommuniseringen skaffes f.eks. ved gjennomboring av bunnen av cellestrukturens indre rom. De således dannede passasjer er tilstrekkelig vide til å tillate gjennomføring av rørene 33 og eventuelt av flottørene 34. Ved en annen ut-førelsesform for føringsanordningene dannes disse av brønner 36 som er fast forbundet med flottørkonstruksjonen, som delvis opptar det frie indre volum 20, og som anbringes under utførelsen av flottøren 7. Bare disse brønner står i forbindelse med sjøen, og deres diameter er tilstrekkelig til å tillate fri forskyvning a<y> flottørene i lengderetningen som vist på fig. 6.

Takket være den store sikkerhet av anordningen til å sette borerørene under strekk, er brønnhodene 37

plassert på dekket (med mulighet for fri forskyvning i for-hold til dette som antydet ved piler 11 og lia på fig. 6),

noe som i høy grad letter operasjonene med hensyn til vedlikehold av produksjonsanlegget.

Claims (4)

1. Svingbart byggverk installert i fast posisjon i en vannmasse og omfattende en stamme (5) som hviler på et fundament (1) anbragt eller fastgjort på bunnen av vannmassen og oventil bærer en plattform (8) som rager opp ovenfor vannflaten, samtidig som stammen er forbundet med fundamentet via et sfærisk svingeledd (4) som tillater den å svinge i alle retninger under virkningen av sjøgang, og oventil omfatter flot-tører (16) som levner et sentralt parti åpent for gjennomføring av borerør (33), karakterisert ved at ringformede flottører (34) er festet til borerørene (33) i det minste i det parti som befinner seg mellom flottørene (16) hos stammens øvre del, og at borerørene (33) holdes ved hjelp av føringsorganer (35) som er festet til stammen (5) og tillater borerørene å forskyves fritt i lengderetningen mellom flottørene (16) i stammens øvre del slik at borerørene (33) blir utsatt for et konstant strekk forårsaket av oppdriftsvirkningen av de ringformede flottører (34).

2. Byggverk som angitt i krav 1, karakterisert ved at føringsorganene (35) omfatter brønner (36) anordnet i den sentrale del av flottørkonstruksjonen.

3. Byggverk som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de med borerørene (33) fast forbundne ringformede flottører (34) glir i det indre av brønnene (36).

4. Byggverk som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at brønnhodene (37) er montert glidende på stammekonstruksjonen og anbragt i friluft.