NO154607B - Marin konstruksjon. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en marin konstruksjon innbefattende et i hovedsaken vertikalt konstruksjonelegeme som strekker seg fra havbunnen og opp til over havflaten, en sidestøttean-ordning tilknyttet legemet for tilveiebringelse av sidestøtte for legemet mot krefter som forsøker å bevege legemet sideveis, og et lastbærende fundament for bæring av i det minste en del av vekten til legemet.

I de siste 30 år har faste stålplattformer utgjort de mest vanlige løsninger for tilveiebringelse av bore- og produk-sjonsfasiliteter i sjøen. Ettersom behovet for å arbeide på stadig dypere vann har meldt seg har man under utnyttelse av teknologiske fremskritt, stadig økende ekspertise, mer avansert analyseteknikk og raskere og større regnemaskiner kunnet trenge ut på stadig større dyp, og idag har man en stålplattform i Mexico-Gulfen, på et vanndyp på 300 m.

Det foreligger imidlertid indikasjoner på at man med dagens teknologi må finne andre veier når det gjelder vanndyp utover 300 m. Et av de hovedproblemer man står overfor ved utformingen av en dypvannskonstruksjon er den dynamiske interak-sjon mellom bølger og konstruksjonen. På mindre dyp, eksempelvis 100 m, vil en vanlig stålkonstruksjon ha en egensvingning på ca. 2 sekunder. Denne svingetiden er mindre enn toppsvinge-tidene til de bølgetilstander som er typiske for eksempelvis Mexico-Gulfen. Forholdet mellom konstruksjonens svingetid og

den dominerende bølgesvingetid (i Mexico-Gulfen) vil således være mindre enn én og dette svarer til et punkt på en dynamisk forsterkningsfaktorkurve som ligger til venstre for resonans-toppen. Så lenge svingeforholdet er lite nok vil den dynamiske forsterkningsfaktor være nær opptil én, og strukturresponsen vil således være i hovedsaken statisk. Ved økende vanndybde vil imidlertid struktursvingningen øke og nærme seg spektraltoppene for vannmassen. Den dynamiske forsterkningsfaktor vil derfor øke, bli større enn én, og bevege seg nært opptil resonans-toppen. For eksempelvis en stålkonstruksjon på 300 m's høyde vil struktursvingningen være 4-6 sekunder. I dette tilfelle vil, i Mexico-Gulfen, interaksjonen mellom tårnet og en for konstruksjonen forutsatt storm være begrenset, men energien i

tilknytning til sjøens tilstand vil forsterkes betydelig. Som følge herav vil utmatting komme inn som en kritisk faktor i konstruksjonen og det kan være nødvendig å foreta modifikasjon-er for avstivning av strukturen. Dette vil imidlertid bety en vesentlig økning i stålvekten, omkostningene øker, og man får problemer med hensyn til fremstilling og installasjon.

Som følge herav har man sett seg om etter andre mulig-heter. Istedenfor å forsøke å minimalisere den dynamiske bølge-strukturinteraksjon ved å redusere struktursvingetiden har man oppnådd samme virkning ved å gjøre struktursvingetiden større enn bølgesvingetiden. Som resultat herav har man fått etter-givende konstruksjoner i form av bardunavstivede tårn, strekk-forankrede plattformer, oppdriftstårn, etc. Felles for disse konstruktive løsninger er at forholdet mellom svaietiden og bølgesvingetiden er større enn én og at således den dynamiske forsterkningsfaktor er mindre enn én, hvorved dynamiske belastninger reduseres.

Særlig i forbindelse med bardunavstivede tårn har man lagt hovedvekten på å gi konstruksjonen tilstrekkelig ettergivenhet til at den kan svinge med bølgene uten å overbelaste fundamentet. Det er således kjent å benytte en såkalt "spud can" for fundamentet. I tillegg er den øvre delen av den marine konstruksjon bardunert ved hjelp av en klumpvekt/aker-forankring. Dette system er beskrevet i US-patent nr. 3.903.705.

Den løsning som er beskrevet i US-patentskrift 3.903.705 krever imidlertid relativ lang installasjonstid i sjøen, gir liten styring over klumpvekt-spinning og vanskeliggjør adgang-en for rørledninger mellom bardunene når antall barduner øker (slik tilfellet vil være når vanndybden øker). I tillegg er fundamenteringen som beskrevet i US-patentskrift 3.903.705 be-heftet med en del ulemper.

Det er således hensikten med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en marin konstruksjon som vil ha en ønsket sideveis rettet ettergivenhet, særlig på større vanndyp, dvs. på vanndyp større enn ca. 100 m.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en marin konstruksjon som nevnt innledningsvis, hvilken marine konstruksjon er kjennetegnet ved at det lastbærende fundament innbefatter flere peleelementer som er ført ned i havbunnen, og midler for forbindelse av peleelementené med konstruksjonslegemet alene ved et øvre forbindelsessted nær toppen av konstruksjonslegemet, idet peleelementené skal tjene til å gi en primær aksialbæring av vekten til den øvre del av konstruksjonslegemet og til å gi konstruksjonslegemet den nødvendige ettergivenhet.

Peleelementené skal således tjene til aksialt i hvert fall til å bære vekten til den øvre del av konstruksjonslegemet. Dette betyr ikke at de nødvendigvis bare bærer vekten til den øvre del. De kan faktisk bære så godt som hele vekten til kon-struks j onslegemet eller tårnet. Pelene er altså med andre ord å betrakte som hovedbæreelementer for konstruksjonslegemet eller tårnkonstruksjonen, med det derpå hvilende dekk.

Ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig peleelementené

være samlet i grupper. En slik samling av pelene i grupper gir i realiteten et ønsket stort svingeledd for den marine konstruksjon. Ideelt sett bør nemlig fundamentet for den marine konstruksjon være et stort svingeledd som er i stand til å ta opp tyngdebelastningen.

Videre kan det ifølge oppfinnelsen fordelaktig være anordnet peleføringsanordninger som tilveiebringer en glidefør-ingsavstøtting for pelene.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor: Fig. 1 viser et skjematisk perspektivriss av en marin konstruksjon ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et sideriss av forankringssystemet,

fig. 3 viser et grunnriss av forankringssystemet,

fig. 4 viser et perspektivisk utsnitt av en klumpvekt,

fig. 5 viser et oppriss av en kjedestopper,

fig. 6 viser et sideriss av kjedestopperen,

fig. 7 viser et perspektivutsnitt av en pelgruppe, og fig. 8 viser et perspektivutsnitt av en boremal, med skjærpeler.

I fig. 1 er det vist en marin konstruksjon, i dette tilfelle et tårn eller plattform beregnet for boring og pro-duksjon på dypt vann. Den marine konstruksjon innbefatter et dekk 12, et tårn 14 og et fundament 16. Den marine konstruksjon er sikret mot sidekrefter ved hjelp av et forankringssystem 18. Forankringssysternet 18 innbefatter flere bardunpar 20a, 20b 201. Hvert slikt bardunpar er spent mellom en øvre del av den marine konstruksjon, særlig i en øvre del av tårnet, og et respektivt ankersystem 24a, 24b 241. Mellom forbindelsen med tårnet og ankersystemet er de parede barduner 20 forbundet med en respektiv klumpvekt 22a, 22b 221. Dekket 12 er fordelaktig et moduldekk eller, som vist i fig. 1, et integrert dekk, eksempelvis et dekk av typen "HIDECK". Det viste dekk krever relativ stor plass mellom dekkbenene 26a og 26b for å

gi plass til en lekter under transport og montering. Til tross for dette kan kostnadsbesparelsene med hensyn til stålkonstruk-sjonen, kranlektertid og særlig oppsettingstid i sjøen være betydelige for denne type integrert dekk.

Tårnet sideavstives ved hjelp av forankringssysternet som innbefatter de parede barduner 20. På grunn av sidestøtten stilles det intet krav til tårnet om at det skal kunne motstå det totale veltemoment som eksempelvis skyldes påvirkninger fra omgivelsene, slik tilfellet er ved et vanlig tårn. Det kan derfor benyttes et jevnt tverrsnitt for i hovedsaken hele tårn-høyden, med tolv eller seksten hovedben i fra slamlinjen og opp til toppen av tårnet. Dette reduserer den samlede stålvekt sammenlignet med et fast tårn med samme vanndybde. De fleste av komponentene i det viste tårn er utført slik at de har oppdrift. På den måten reduseres tyngdebelastningen på fundamentet. Dersom tyngdebelastningen allikevel er for stor for fundamentet kan permanente oppdriftbeholdere 53 benyttes for å kompensere for den overskytende vekt.

Som vist i fig. 2 og 3 innbefatter forankringssystemet 12 bardunpar 20a, 20b 201 (tilsammen 24 barduner) som strekker seg radielt fra tårnet 14. Mellom parene er det buevinkler på 30°. Hvert bardunpar 20 er tilknyttet en ankeran-ordning 24 og en klumpvekt 22. I utførelseseksemplet er den delen av bardunparet som går fra tårnet 14 til klumpvekten 22 betegnet som toppbardun, og den delen av bardunparet som går fra klumpvekten 22 til ankeranordningen 24 er betegnet som bunnbardun. Fortrinnsvis er såvel toppbarduner som bunnbarduner laget av spiraltråd. Ankeret er fordelaktig et enkelt ankerelement med fire ikke-utstøpte ankerpeler. Ved å benytte parede barduner (for såvel toppbarduner som bunnbarduner) oppnås det fordelaktig en betydelig besparelse med hensyn til installasjonstiden i sjøen fordi man kan legge to barduner samtidig. Man får også bedre adgangsmuligheter for rørled-ninger mellom bardunene, fordi bardunene går radialt ut i fra tårnet med innbyrdes buevinkler som er dobbelt så store som de tidligere anvendte buevinkler, og man får også bedre kontroll med klumpvektspinning enn eksempelvis ved bruk av enkeltbarduner.

Bardunene er tilknyttet tårnet ved hjelp av en kjettinganordning 26 som innbefatter en kjetting 27, en dreieskrive eller kjettinglederulle 28 og kjettingstoppere 30 (fig. 5 og 6). Denne kjettinganordning eliminerer kabelslitasje i lederullen eller klysset, eliminerer lastoverføring med høy spenning til dekket som når toppbardunen er tilknyttet direkte til den marine konstruksjon, muliggjør bruk av kjetting og kjetting-strammere med relativt små dimensjoner for stramming av forankringssystemet, muliggjør positiv stopping mot et kjetting-ledd, og muliggjør vedlikehold av kjettingavsnittet uten å fjerne overgangstråden. Som vist i fig. 3 innbefatter for-ankr ingssystemet også et fartøy-fortøyningssystem. Fortøy-ningssystemet innbefatter overflatebøyer 32a, 32b, 321

som ved hjelp av barduner 34a, 34b,... og 36a, 36b er forbundne med respektive ankre 24a, 24b. På denne måten tilveiebringes det et permanent fortøyningssystem for fartøyer, til bruk eksempelvis ved lasting og lossing. Systemet reduserer muligheten for forstyrrelser mellom fartøysfortøyningene og tårnets bardunforankringssystem.

Som vist i fig. 4 består hver klumpvekt 22 av flere parallelle rør 38 som er forbundne med hverandre ved hjelp av kjettinger 40. Rørene er fylt med tung betong. Hver klumpvekt er ved hjelp av to barduner forbundet med tårnet (toppbarduner) og med ankre (bunnbarduner). Når således klumpvekten løftes fra havbunnen ved større påkjenninger som følge av påvirkningene på tårnet fra omgivelsene, vil de parede toppbarduner og bunnbarduner ha en tendens til å hindre en spinning eller dreiing av klumpvekten, hvilket ellers ville gi ustabile forhold.

Ideelt sett burde fundamentet 16 for den marine konstruksjon være et stort svingeledd som var i stand til å ta opp tyngdebelastningen. I praksis er i dette tilfellet fundamentet 16 oppbygget av flere ikke-utstøpte peler 42 (fig. 1) som drives ned i en bestemt dybde i havbunnen. I fig. 7 er det vist en gruppe med 9 peler. Åtte av pelene er gruppert langs en sirkel og den niende pelen er plassert sentralt i sirkelen. I utførelseseksempelet styres pelene enten av peleføringselementer 44 eller tårnbenene 46 kan virke som peleføringselementer ved at de forsynes med pelehylser. Pele-føringene og tårnbenene (pelhylser) forbindes med hverandre ved hjelp av stag 48. Hensikten med pelene er at de skal kunne oppta vertikale belastninger og at de skal virke som fjærer for å gi den nødvendige sideveisrettede ettergivenhet for tårnet. I det foretrukne utførelseseksempel er pelene ikke forbundet med tårnet før et sted nær tårnets øvre del.

På denne måten vil pelene i hovedsaken bære hele den marine konstruksjon aksialt i fra dette øvre sted og gi konstruksjonen den nødvendige ettergivenhet. Tårnet er således ikke direkte opplagret på havbunnen, men bæres av pelene 42. Peleføring-ene muliggjør glidebevegelse av pelene.

Ved utvikling av felt på større dyp kan det være ønskelig å bore brønner på forhånd for derved å få en tidlig produksjonsstart. Den fleksible utformingen av det bardunavstivede tårn i fig. 1 gir mulighet for dette derved at det forefinnes en boremal 50 (fig. 8) med eksempelvis så mange som 45 på forhånd borede brønner. En annen hovedfunksjon for den viste boremal er å tilveiebringe torsjonshindring for tårnets torsjonsbevegelser. For dette formål er det benyttet åtte peler 52 for forankring av boremalen. Pelene betegnet som toppbardun, og den delen av bardunparet som går fra klumpvekten 22 til ankeranordningen 24 er betegnet som bunnbardun. Fortrinnsvis er såvel toppbarduner som bunnbarduner laget av spiraltråd. Ankeret er fordelaktig et enkelt ankerelement med fire ikke-utstøpte ankerpeler. Ved å benytte parede barduner (for såvel toppbarduner som bunnbarduner) oppnås det fordelaktig en betydelig besparelse med hensyn til installasjonstiden i sjøen fordi man kan legge to barduner samtidig. Man får også bedre adgangsmuligheter for rørled-ninger mellom bardunene, fordi bardunene går radialt ut i fra tårnet med innbyrdes buevinkler som er dobbelt så store som de tidligere anvendte buevinkler, og man får også bedre kontroll med klumpvektspinning enn eksempelvis ved bruk av enkeltbarduner.

Bardunene er tilknyttet tårnet ved hjelp av en kjettinganordning 26 som innbefatter en kjetting 27, en dreieskrive eller kjettinglederulle 28 og kjettingstoppere 30 (fig. 5 og 6). Denne kjettinganordning eliminerer kabelslitasje i lederullen eller klysset, eliminerer lastoverføring med høy spenning til dekket som når toppbardunen er tilknyttet direkte til den marine konstruksjon, muliggjør bruk av kjetting og kjetting-strammere med relativt små dimensjoner for stramming av for-ankr ingssystemet, muliggjør positiv stopping mot et kjetting-ledd, og muliggjør vedlikehold av kjettingavsnittet uten å fjerne overgangstråden. Som vist i fig. 3 innbefatter for-ankr ingssystemet også et fartøy-fortøyningssystem. Fortøy-ningssystemet innbefatter overflatebøyer 32a, 32b, 321

som ved hjelp av barduner 34a, 34b,... og 36a, 36b er forbundne med respektive ankre 24a, 24b. På denne måten tilveiebringes det et permanent fortøyningssystem for fartøyer, til bruk eksempelvis ved lasting og lossing. Systemet reduserer muligheten for forstyrrelser mellom fartøysfortøyningene og tårnets bardunforankringssystem.

Som vist i fig. 4 består hver klumpvekt 22 av flere parallelle rør 38 som er forbundne med hverandre ved hjelp av kjettinger 40. Rørene er fylt med tung betong. Hver klumpvekt er ved hjelp av to barduner forbundet med tårnet (toppbarduner) og med ankre (bunnbarduner). Når således klumpvekten løftes fra havbunnen ved større påkjenninger som følge av påvirkningene på tårnet fra omgivelsene, vil de parede toppbarduner og bunnbarduner ha en tendens til å hindre en spinning eller dreiing av klumpvekten, hvilket ellers ville gi ustabile forhold.

Ideelt sett burde fundamentet 16 for den marine konstruksjon være et stort svingeledd som var i stand til å ta opp tyngdebelastningen. I praksis er i dette tilfellet fundamentet 16 oppbygget av flere ikke-utstøpte peler 42 (fig. 1) som drives ned i en bestemt dybde i havbunnen. I fig. 7 er det vist en gruppe med 9 peler. Åtte av pelene er gruppert langs en sirkel og den niende pelen er plassert sentralt i sirkelen. I utførelseseksempelet styres pelene enten av peleføringselementer 44 eller tårnbenene 46 kan virke som peleføringselementer ved at de forsynes med pelehylser. Pele-føringene og tårnbenene (pelhylser) forbindes med hverandre ved hjelp av stag 48. Hensikten med pelene er at de skal kunne oppta vertikale belastninger og at de skal virke som fjærer for å gi den nødvendige sideveisrettede ettergivenhet for tårnet. I det foretrukne utførelseseksempel er pelene ikke forbundet med tårnet før et sted nær tårnets øvre del.

På denne måten vil pelene i hovedsaken bære hele den marine konstruksjon aksialt i fra dette øvre sted og gi konstruksjonen den nødvendige ettergivenhet. Tårnet er således ikke direkte opplagret på havbunnen, men bæres av pelene 42. Peleføring-ene muliggjør glidebevegelse av pelene.

Ved utvikling av felt på større dyp kan det være ønskelig å bore brønner på forhånd for derved å få en tidlig produksjonsstart. Den fleksible utformingen av det bardunavstivede tårn i fig. 1 gir mulighet for dette derved at det forefinnes en boremal 50 (fig. 8) med eksempelvis så mange som 45 på forhånd borede brønner. En annen hovedfunksjon for den viste boremal er å tilveiebringe torsjonshindring for tårnets torsjonsbevegelser. For dette formål er det benyttet åtte peler 52 for forankring av boremalen. Pelene går inn i tårnbenene (når tårnet senkes ned på plass) og vil motvirke dreie- eller vrimomenter som følge av usymmetri i belastningen. Høyden av pelene 52 over boremalen kan vari-eres for å gi en fordelaktig innstyring av tårnet mot boremalen.

Det forefinnes flere viktige komponenter i oppbygg-ingen av den marine konstruksjon 10. Pelefundamentet er en meget viktig komponent i totalkonstruksjonen. Pelefundamentet må gi den nødvendige ettergivenhet eller svaiing for tårnet og ha den nødvendige lastbæreevne, samtidig som påkjenningene på pelene skal holdes innenfor tillatte grenser. Pelene utsettes i hovedsaken for aksialbelastninger som delvis skyldes dekkets vekt og delvis skyldes veltemomentet. Veltemomentets andel kan bli særlig kritisk når tårnet utsettes for de høyeste bølger og avbøyes sterkt sideveis.

Valg av antall peler og deres plassering må således foretas ut i fra hensyntagen til at antall peler og/eller avstanden mellom dem vil øke lastbæreevnen men redusere konstruksjonens ettergivenhet. På den annen side kan pelene ikke settes for tett sammen, fordi man ønsker å unngå de potensielle problemer som skyldes gruppedannelser. Alt avhengig av spesifikasjonene for konstruksjonen drives hver pel om nødvendig ned til en større inntrengningsdybde for å gi den nødvendige aksialbæreevne. Det kan også være nødvendig å gi pelene en spesiell konstruktiv utforming i nærheten av slamlinjen, og benytte varierende veggtykkelser og høystyrkestål for å motstå de høyere aksial påkjenninger og bøyepåkjenningene. For å redusere spenningspåkjenningene og den nødvendige aksialbæreevne kan en egnet permanent oppdrift gis til tårnet ved montering av oppdriftsbeholdere 53 (fig. 1) .

Permanente oppdriftsbeholdere 53 kan monteres i den marine konstruksjon 10 for å hjelpe til med å bære en del av dekkvekten. Denne oppdrift kan være nødvendig for å motvirke for høye belastninger og spenningspåkjenninger i pelene under ekstreme stormforhold, men kan være helt unødvendig under normale driftsforhold. Dersom ekstra oppdrift er nødvendig må man ved utformingen av oppdriftsbeholderne ta hensyn til minst tre faktorer. For det første må tapet av en beholder ikke være kritisk med hensyn til driften og stabiliteten til konstruksjonen, for det andre bør beholderne plasseres i tårnet, fortrinnsvis inne i dette, i en dybde tilstrekkelig til at de ikke utsettes for motstandskrefter som følge av bølge- og strømpåvirkninger, og for det tredje vil et egnet arrangement av oppdriftsbeholdere rundt hovedpelgruppen kunne bidra til konstruksjonens stabilitet under sleping og i den oppreiste flytestilling. Man må også ta hensyn til at en for lav plassering av beholderne kan kreve meget kraftige beholdervegger for å hindre hydrostatisk sammenklapping.

I hovedsaken vil utformingen av forankringssystemet kreve en gjentagelsesprosedyre som innbefatter flere utprøv-inger. Det er tre primære parametre som man må ta hensyn til ved utformingen av forankringssystemet. For det første vil stivheten til forankringsbardunene være hovedstivheten i det totale system, fordi mesteparten av belastningen fra omgivelsene vil opptas av bardunene. Som følge herav vil konstruksjonens svaietid i alt vesentlig bestemmes av for-ankringsmøsterets sidestivhet. Forankringssystemet må imidlertid utformes slik at det har en egnet stivhet for moderate sjøforhold slik at konstruksjonsbevegelsene blir små, samtidig som stivheten ved grov og stygg sjø må være liten nok til å gi nok svaiing eller ettergivenhet for konstruksjonen .

I tillegg må forankringssystemet utformes slik at bardunspenningene under normale arbeidsforhold ikke over-skrider 25-30% av bruddstyrken. De høyeste belastninger under maksimale stormforhold kan imidlertid ligge rundt ca. 50% av bruddstyrken for bardunene. I utførelseseksempelet begrenses bardunspenningene automatisk ved riktig utforming av klumpvekten og systemgeometrien. Så lenge spenningen ligger under den tillatte verdi vil klumpvekten hvile på havbunnen. Ettersom spenningen øker vil klumpvekten løftes og spenningen i bardunen vil da holde seg omtrent konstant. I tillegg må forankringssystemet være overdimensjonert. Dvs. at systemet må være utformet slik at tårnet skal kunne motstå den maksimale forutsatte storm med to av de mest kritisk påkjente barduner borte. Dvs. at det skal kunne tillates tap av et bardunpar eller at konstruksjonen skal kunne tåle en uventet storm under en vedlikeholds- eller overhalingsoperasjon.

I utførelseseksempelet benyttes det tolv bardunpar.

Jevnt fordelte klumpvekter benyttes for å minimalisere muligheten for brå belastningsutslag på bardunene. Bardunlengden vil i hovedsaken være avhengig av vanndybden og klumpvektens størrelse vil i sterk grad være påvirket av de forventede belastninger av strøm og vind. I avhengighet av de ytre belastninger på materialet i bardunene kan det forekomme at stivhetskravene krever barduner som kommer tett opp til tilfredsstillelse av overdimensjonerings- og spennings-kriteriene. I noen tilfeller kan det være nødvendig med en mindre øking av bardundimensjonen.

I den viste marine konstruksjon 10 overføres mesteparten av dekklasten direkte til de ikke-utstøpte peler gjennom deres forbindelser med toppen av tårnet, som beskrevet foran. Som følge herav vil tårnets primære konstruktive funksjon bare være å holde delene, lederør og forankringsbarduner sammen. Påkjenningene i mesteparten av konstruksjonskomponentene vil være lave. Selv om det foreligger indikasjoner på at tårnets tverrsnittsareal kan holdes relativt lite sammenlignet med et fast tårn,

er det allikevel noen minimumskrav som må tilfredsstilles. Tårnets tverrsnitt må således gi tilstrekkelig lave torsjons-og bøyesvingetider. En lang torsjonssvingetid kan gi en betydelig forsterkning av torsjonsresponsen under arbeidsforhold som vil indusere for store torsjonsrotasjoner i tårnet. En lang bøyesvingetid kan føre til utmattings-problemer. Forhold i forbindelse med installasjon og sjøsetting kan også gi grenser med hensyn til hvor mye man kan spare ved redusering av stålvekten.

Tårn for vanndyp opptil ca. 350 m kan fremstilles

og sjøsettes som en enhet i fra de store (190 m) sjøsettings-lektere som er tilgjengelig i dag. Sjøsettingen vil for et langt tårn imidlertid kreve meget rolige forhold fordi ca. 80 m av tårnet vil henge utover såvel baug som akterstevn på lekteren. Med mindre lengre lektere blir tilgjengelige vil man sannsynligvis måtte bygge tårn for vanndyp over 350 m i to seksjoner, som så sjøsettes for seg og settes sammen i vannet.

Fremstillingen av tårnet kan gjøres på en økonomisk måte ved bruk av den såkalte "roll-up"-teknikk som kan benyttes i dag i forbindelse med faste tårn. Tårnet bygges med den rette siden 60 ned og med den irregulære siden 6 2 opp. Det tilveiebringes fire hovedrammeverk og de ytre inneholder sklibenene. De to innvendige rammeverk fremstilles først og etter at stag, pelehylsegrupper og opp-drif tsbeholdere er montert, tilveiebringes de ytre rammeverk. Etter monteringen av de resterende stag og avstivninger gjøres tårnseksjonen klar for skliing eller forskyvning i lengderetningen over på lekteren.

Pelgruppe-fagverket 6 4 i fig. 7 kan innbefatte nok sveisearbeider til å rettferdiggjøre en bygging i seksjoner som så løftes på plass. Dette vil kunne gjøre fremstillingen billigere som følge av at man får mindre sveising over bakken.

Oppdriftsbeholderne 53 kan eventuelt plasseres

mellom de innvendige og utvendige rammeverk. De kan samles i seksjoner i et verksted og senere settes sammen i seksjoner med full lengde på bakken like utenfor de innvendige rammeverk. De kan så best løftes, eksempelvis ved bruk av hydrauliske jekker under utnyttelse av oppjekkingstårn på begge sider av beholderne. To beholdere kan løftes under utnyttelse av de samme tårn, med en beholder direkte over den andre. Tårnene kan holde beholderen på plass helt til de kan sveises fast ved hjelp av stag til f.eks. pelfag-verket 64 i fig. 7.

Tårnseksjonen lastes over på lekteren på konvensjonell måte ved å skli den på de nevnte skliben. I de tilfeller hvor utsettingsendeseksjonen fremstilles i to deler kan disse sam-mensettes enten på land eller ombord på lekteren. Så snart tårnseksjonen er bragt på plass på lekteren surres den til denne ved hjelp av egnede fastgjøringsmidler og gjøres klar for ut-sleping.

Når man kommer frem til oppstillingsstedet sjøsettes tårnseksjonen enten i lengderetningen eller sideveis. Sideveis sjøsetting krever spesielle vippebjelker på lekteren og tverr-gående skliben i tårnet. Sideveis sjøsetting kan vise seg å være umulig dersom endene til seksjonen er meget ulike, eksempelvis dersom en ende av seksjonen har en stor oppdriftsbeholder eller -beholdere mens den andre ikke har noen. Dersom det benyttes flere tårnseksjoner så kan de best sammenfestes i horisontal flytestilling i vannet. Sammenfestingen kan skje ved hjelp av sveiseforbindelser, men man kan også benytte høyenergi-forbindelser så som den teknikk som er kjent under navnet "JETLOK".

For å korte ned monteringstiden og den tid som konstruksjonen utsettes for vær og vind på overflaten, er det fordelaktig å sette et maksimalt antall lengder av deler 42 på plass i tårnet før slepingen ut til oppstillingsstedet. I noen tilfeller kan det være mulig å sette disse seksjoner på plass på byggestedet før lastingen over på lekteren, men i andre tilfeller kan pelene settes på plass etter sjøsettingen. Pelseksjoner med lengder til-svarende tårnlengden kan fløtes horisontalt og vinsjes gjennom pelehylsene ved hjelp av f.eks. små overflate-bærelektere.

Som regel monteres tårnet i to monteringsfaser. Disse kan ligge tett etter hverandre i tid, eller de kan gjennomføres i to suksessive "gode" årstider dersom forholdene tilsier dette.

I den første fase monteres boremalen 50 først og benyttes så som referansepunkt for riktig lokalisering av ankerpelmalene 22. Pelene 52 kappes i ulike høyder over malen, som vist i fig. 8, for å lette treingen av tårnet på pelene. Pelene festes fordelaktig til boremalen enten ved utstøping eller ved hjelp av inn-vendig JETLOK-forbindelser.

Bardunparene 20 legges så, idet man begynner ved ankerne 50. Bunnbardunene festes til ankerne før disse senkes ned på havbunnen. Ankeret vil ha en tilstrekkelig vekt til at man kan legge bardunene før ankeret peles på plass i riktig stilling. En kranlekter kan forsynes med to vinsjer for nedsenking av ankeret under utnyttelse av kabler 34, 36 som så senere til-knyttes fortøyningsbøyer 32, som vist i fig. 1 og 3. I enden av lekteren anordnes det fire styreruller, to for vinsjkablene og to for bardunene. Klumpvektene håndteres som ferdige en-heter ved hjelp av kranen og festes til bunnbardunene og til toppbardunene ved enden av lekteren. Bardunenes tårnender blir liggende på havbunnen tilknyttet egnede bøyer slik at man kan få plukket bardunene opp når man skal begynne med den andre monteringsfasen.

Et fartøy utstyrt for nedrivning av peler benyttes så for å senke en pel ned sammen med en undervannshammer. Ved hjelp av akustisk posisjonering og undervannsfjernsyn kan pelen så tres på plass i ankeret 24 og drives ned i havbunnen. Det er ikke nødvendig å fiksere ankerpelene til ankeret.

Tårnet med tilhørende pelseksjoner slepes ut til oppstillingsstedet og sjøsettes. Tårnet snus i vertikal stilling på konvensjonell måte ved å sørge for vannfylling av de nedre komponenter og de nedre avsnitt av oppdriftsbeholderne som er festet til tårnet. Ballaststyresentralen er plassert på den irregulære seksjon (side 6 2) ved toppen av tårnet. Denne delen av tårnet vil alltid ligge godt over vann-nivået. Etter vann-fyllingen vil tårnet flyte i oppreist tilstand og vil ha et oppdriftssenter som ligger godt over tyngdepunktet.

Etter snuingen til vertikal stilling fjerner man hjelpe-oppdriftsbeholdere som er festet til tårnet. Tårnet festes først til kranlekteren på et sted i en avstand fra boremalen 50. Kranlekteren forbindes med bøyene 32, som er fastgjort til de permanente ankerne 2H, og tårnet festes til lekteren ved hjelp av vinsjer, idet det benyttes en eller flere slepebåter som utøver strekk-krefter på motsatte sider av tårnet. Så snart det er festet kan tårnet bringes på plass over boremalen ved hjelp av ankervinsjene ombord på kranlekteren. Tårnets bunn er ikke plan men har et hakk på siden over boremalen, slik at tårnet kan beveges horisontalt over boremalen 50 uten at man

behøver å løfte tårnet.

Tårnet settes så ned over pelene 52 idet man bruker tårnlekterens kran som sikring. Så snart tårnet har fått sam-

virke med de høyeste av pelene 52 kan man foreta en dreieinn-stilling ved hjelp av vinsjene, slik at tårnet kan bringes til inngrepssamvirke med den nest høyeste pel. Tårnet senkes så

videre ned resten av nedsenkingsstrekningen helt til små slam-plater i bunnen av tårnet og overfor boremalen vil hvile lett på slamiinjen.

Et midlertidig arbeidsdekk (ikke vist) blir under opp-byggingen av tårnet satt på plass i sporet som er beregnet for HIDECK-lekteren, og er i sampasset høyde mellom dekkbenene

e

og tårnbenene. Pelskjøtsv^ising kan utføres fra dette arbeids-

dekk og pelene 42 kan drives ned ved hjelp av en stor hammer anordnet over vannet på vanlig måte. Så snart samtlige peler 42 er drevet ned, festes de til pelhylsene enten ved hjelp av mellomplateinnsveising eller ved hjelp av såkalt JETLOK-forbindelser. Benyttes sveiseforbindelser så kan disse utføres "tørt"

ved at man pumper ut forlengelse av pelehylsene som strekker seg over vannflaten og bærer det temporære arbeidsdekk. Som nevnt tidligere vil man her ha den eneste forbindelsen mellom tårnet og pelene 42.

Bardunene festes parvist mens pelingen finner sted. Toppbardunene plukkes opp i fra havbunnen og plasseres på

dekket til et dynamisk posisjonerbart halvt nedsenkbart fartøy. Kjettingene 27 (fig. 2 og 6) festes til toppbardunene og til pilotliner som på forhånd er rigget gjennom tårnet. Med en kran ombord i kranlekteren trekker man så pilotlinene oppover og trekker først strandkjettingen og deretter den med større dia-meter utførte kjetting opp i styrerullen 28 og gjennom kjede-stopperne 30. Så snart motliggende bardunpar er bragt på plass kan de strammes ved hjelp av kjettingjekker som er temporært plassert i høyde med overgangen mellom dekk og tårn.

Etter at samtlige peler er festet til tårnhylsene oq samtlige barduner er skikkelig strammet kan man fjerne det temporære arbeidsdekk og bringe HIDECK-lekteren på plass. Lekteren går inn i åpningen 80 og fortøyes til de permanente bøyer 32. Lekteren ballasteres så helt til dekket kommer til hvile på tårnet, hvoretter lekteren kan gå ut av åpningen. Kjettingjekkene omplasseres til bunndekknivået, buttsveiser utføres ved dekkbenendene og den avsluttende tilkopling og ibruktaging av den marine konstruksjon kan så begynne.

Den marine konstruksjon ifølge opp-

finnelsen benytter fordelaktig en pelfundamentering istedenfor en såkalt "spud can"-fundamentering. Delfundamentet forbindes med den marine konstruksjon utelukkende ved en toppdel derav og gir en bedre bæring av den øvre konstruksjon samtidig som man får en god ettergivenhet sideveis.

På en fordelaktig måte benytter forankringssystemet samparede barduner istedenfor enkeltbarduner. Dette gir øket pålitelighet fordi man kan få bedre styring med klumpvekts-binding eller -dreiing, og man får bedre adgangsmulighet for rørledninger mellom bardunene. I tillegg kan man oppnå betydelige reduksjoner med hensyn til installasjonstiden i sjøen. Videre kan man oppnå et permanent sett av fortøyningsbøyer for arbeidsfartøyet etc. som benyttes i forbindelse med den marine konstruksjon. Man får således et permanent fortøynings-system for fartøyer i forbindelse med forankringssystemet for tårnet, med redusert fare for at fartøyene skal forstyrre tårnets forankringsbarduner.

Claims (3)

1. Marin konstruksjon innbefattende et i hovedsaken vertikalt konstruksjonslegeme (14) som strekker seg fra havbunnen og opp til over havflaten, en sidestøtteanordning (18) tilknyttet legemet for tilveiebringelse av sidestøtte for legemet mot krefter som forsøker å bevege legemet sideveis, og et lastbærende fundament (16) for bæring av i det minste en del av vekten til legemet, karakterisert ved at det lastbærende fundament innbefatter flere peleelementer (42) som er ført ned i havbunnen, og midler for forbindelse av peleelementené (42) med konstruksjonslegemet (14) alene ved et øvre forbindelsessted nær toppen av konstruksjonslegemet, idet peleelementené skal tjene til å gi en primær aksialbæring av vekten til den øvre del av konstruksjonslegemet og til å gi konstruksjonslegemet den nødvendige ettergivenhet.

2. Marin konstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at peleelementené er samlet i grupper.

3. Marin konstruksjon ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved peleføringsanordninger (44) for tilveiebringelse av en gliderføringsavstøtting for pelene.