NO157463B - Fremgangsmaate for aa bygge en offshore-taarnkonstruksjon. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører offshore-tårnkonstruksjoner og reising og installering av slike konstruksjoner. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å bygge en offshore-tårnkonstruksjon av den type som har en basiskonstruksjon forankret til sjøbunnen og en plattform-støttekonstruksjon forbundet til og understøttet av basiskonstruksjonen. Plattform-støttekon-struksjonen innbefatter en sentral søyle som forløper fra basis-konstruks jonen til over vannivået for å understøtte en platt-

form og bære utstyr slik som lederør og stigerør mellom sjø-bunnen og plattformen, samt støtteben forbundet ved deres øvre ender til bøylen og som forløper ned til basiskonstruksjonen,

og en støttekonstruksjon forbundet mellom søylen og benene. Fremgangsmåten kjennetegnes ved at den innbefatter trinnene av

å forankre basiskonstruksjonen i posisjon på sjøbunnen, å bygge støttekonstruksjonen som en prefabrikert enhet og montere plattform-støttekonstruksjonen ved stivt å forbinde søylen til støt-tekonstruks jonen mens søylen flyter på vannoverflaten, og stivt forbinde hvert ben til den sammenstilte søyle og støttekonstruk-sjonen, og å fløte den sammenstilte plattform-støttekonstruksjon over basiskonstruksjonen og senke den på plass på basiskonstruksjonen.

Støttekonstruksjonen kan være utformet som en separat konstruksjon fra,søylen og benene, i hvilket tilfelle de diagonale støt-teelementer fortrinnsvis hvert utstrekker seg nedover og innover fra et sammenføyningssted for rammeverket for forbindelse med et ben, hvis man betrakter tårnkonstruksjonen i oppreist stilling for forbindelse med søylen ved eller nær basisen av denne. Støttekonstruksjonen kan omfatte frie ender for festing til

benene og søylen ved sveising eller et sett av hylser for respektivt samvirke mellom ben og søyle. Hvor støttekonstruksjonen omfatter et sett hylser, er hvert ben og søylen fortrinnsvis festet til en tilhørende hylse ved innstøping eller ved en annen egnet festemetode.

Alternativt kan støttekonstruksjonen være tilveiebragt av separate elementer som innbygges under byggingen av tårnkonstruksjonen. I et slikt tilfelle kan det plane rammeverk bli fremstilt på forhånd, og de diagonale støtteelementer innbygges som separate elementer, eller alternativt kan hvert ben bli prefabrikert med et diagonalt støtteelement og et element som utgjør i det full-førte tårn rammeverkforbindelsen mellom ben og søyle, idet ramme-verksforbindelsen mellom hosliggende ben er innbefattet som separate elementer.

Støttekonstruksjonen er fortrinnsvis prefabrikert, og konstruksjonen er fortrinnsvis festet til søylen mens den flyter innenskjærs, for eksempel i en dyp fjord.

Festing av benene til søylen og støttekonstruksjonen gjennom-føres fortrinnsvis ved å la et første ben flyte til en ønsket stilling i forhold til den flytende søyle og støttekonstruksjonen, at det første ben festes til søylen og støttekonstruksjonen, at søylen, ben og støttekonstruksjonen dreies om lengdeaksen til søylen, at et andre ben i flytende stilling bringes på plass og festes til søylen og støttekonstruksjonen, at dreiningen og ben-festetrinnet gjentas til alle ben er festet til søylen og støtte-konstruks jonen .

Søylen, støttekonstruksjonen og benene kan være festet til hverandre ved sveising. Alternativt kan støttekonstruksjonen omfatte et sett hylser for samvirke med søyle og ben, i hvilket tilfelle støttekonstruksjonen fortrinnsvis festes til benene og søylen ved innstøping, med benene fortrinnsvis festet til søylen ved sveising.

Når søyle- og benanordningen er fullført, blir hele anordningen fortrinnsvis tauet til det endelige sted, plassert på et på forhånd installert fundament, en plattform festes på søylen og søyle og ben festes til fundamentet på sjøbunnen. Alternativt kan fundamenteringen bli festet til søyle- og benanordningen innenskjærs, og hele anordningen taues ut og installeres på det endelige sted offshore.

Utførelseseksempler for en offshore,tårnkonstruksjon ifølge oppfinnelsen og fremgangsmåter for oppbygging av offshore-tårnkonstruksjoner i samsvar med oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, som viser: Fig.l et sideriss av en utførelse av en fullstendig

offshore-tårnkonstruksjon,

fig.2a og 2b riss fra siden og i plan respektivt av en støtte-konstruks jon for tårnkonstruksjonen på fig.l, fig.3 støttekonstruksjonen på fig.2a og 2b festet til

en sentral søyle,

fig.4 et planriss av den flytende søyle og støttekon-struksjonen på fig.3 festet til et ben,

fig.5 et sideriss av en flytende søyle, ben og støtte-konstruks jonsanordning,

fig.6a og 6b sideriss og planriss respektivt av en modifisert

støttekonstruksjon, og

fig.7 en søyle- og benanordning innbefattende støtte-konstruks jonen på fig.6a og 6b mens den senkes ned på et fundament.

Fig.l er et sideriss av en fullstendig offshore-tårnkonstruksjon, som generelt er betegnet med 10. Tårnkonstruksjonen har en sentral søyle 11 for anbringelse av utstyr,såsom ledere og stigerør, hvilken søyle 11 er understøttet på et søylefunda-ment 12. Til søylen er nær vannivået 13 festet tre ben 14 som danner en trebenskonstruksjon, idet hvert ben 14 er båret av et benfundament 15. En støttekonstruksjon eller spennkonstruksjon 16 med horisontale støtte- eller spennelementer 17 strek-ker seg mellom hosliggende ben 14 og mellom benene 14 og søy-len 11, og diågonalelementet 18 utstrekker seg mellom søylen 11 og de horisontale elementer 17. Søylen 11 bærer en plattform 23. Detaljer ved tårnkonstruksjonen på fig.l, fremgangsmåten ved fremstilling av denne og fremgangsmåten for installasjon av denne skal nå beskrives mer detaljert under henvisning til fig. 2-5.

Det første trinn i konstruksjonen utgjøres av spennkonstruk-

sjonen 16 som bygges i et konstruksjonsbasseng. Når spennkonstruksjonen 16 er fullført, blir den tauet til et sammensetningssted innenskjærs, for eksempel en dyp fjord. Spennkonstruksjonen er utformet av rørformede ståldeler som er sveiset sammen. Det er benyttet tre ytre horisontale spennelementer 17

som i den sammensatte tårnkonstruksjon utstrekker seg mellom ved siden av hverandre liggende ben 14. Det er i tillegg anord-

net tre ytterligere horisontale spennelementer som i den sammensatte tårnkonstruksjon utstrekker seg fra hvert ben til søylen 11. Diagonalelementer 18 utstrekker seg fra de horisontale elementer 17, idet elementene 18 holdes i stiv stilling av en trekantramme 19.

Det skal forstås at alternative utførelser er mulig for spennkonstruksjonen. For eksempel kan de tre ytterligere horison-

tale spennelementer som utstrekker seg en fra hvert ben til søylen bli erstattet av tre, eller i noen tilfeller to hori-

sontale spennelementer som hvert utstrekker seg fra søylen til midtpunktet på et tilhørende ytre spennelement 17.

Etter oppbyggingen blir spennkonstruksjonen 16 bragt i flyt-

ende stilling og tauet til et sammensetningssted innenskjærs hvor det sveises til sentralsøylen 11. Sentralsøylen 11 er utstyrt med seks tapper 2 0 for samvirke med de frie ender av elementene 18 og de tre innover forløpende elementer 17 og søylen 11 bringes i flytende stilling til en posisjon, slik at tappene 2 0 kan samvirke med elementene i spennkonstruksjon-

en 16. Spennkonstruksjonen blir så sveiset til søylen 11 og tappene 20 (fig.3) ved vannivå.

Det neste trinn ved sammensetningen gjelder benene som taues til sammensetningsstedet. Et første ben 14 bringes i flytende stilling inn i en av de tre hylser 21 som er anordnet på den sentrale søyle 11, idet benene 14 også hviler mot spennkon-struks jonen 16. Benet er utstyrt med en tapp 22 hvor det hviler mot spennkonstruksjonen 16. Benet 14 blir så sveiset til søylen 11 og spennkonstruksjonen 16, idet begge sveiser gjennomføres ved vannivå.

Når denne del av sammensetningen er fullført, blir konstruksjonen dreiet om aksen for søylen 11 og holdt i en stabil stilling, for eksempel av en lekter. Et andre ben 14 bringes i flytende stilling på plass og festes på samme måte som det første ben. Rekkefølgen gjentas for det tredje ben, og ved dette trinn er det bygget opp en søyle- og benanordning, som vist på fig.5.

Søyle- og benanordningen, vist på fig.5, blir så tauet til

det ønskede sted hvor fundamentene 12,15 allerede er installert. Søyle- og benanordningen reises opp ved delvis fylling av søylen og benene, og deretter blir søyle- og benanordningen senket ned på sjøbunnen ved ytterligere fylling av søyle og ben. Søylen og benene glir inn på fundamentene, og benene 14 blir støpt til benfundamentene 15. Dekket 19 blir så installert, og sen-tersøylen 11 blir støpt fast til fundamentet 12.

En modifikasjon av den første utførelse for en offshore-tårnkonstruksjon og fremgangsmåte for oppbygging av denne skal nå beskrives under henvisning til fig.6 og 7. Fig.6a og 6b viser en modifisert spennkonstruksjon som generelt er betegnet med 3 0 og har i det vesentlige den samme form som spennkonstruksjonen 16, som allerede er beskrevet. Imidlertid har spennkonstruksjonen 30 fem hylser, to hylser 31 og 32 for samvirke med søylen 11 og tre hylser 33 for samvirke med benene 14. Det skal forstås at søylen 11 og benene 14 ikke lenger er utstyrt med tapper i denne modifiserte utførelse. Operasjonsrekke-følgen for oppbygging av søyle- og benanordningen er tilsvarende til den følge som er beskrevet i forbindelse med fig.l - 5. Spennkonstruksjonen 30 holdes vertikalt med kraner, den sentrale søyle 11 bringes så i flytende tilstand inn i hylsene 31 og 32 for spennkonstruksjonen og spennkonstruksjonen støpes til søylen. Et første ben 14 blir så i flytende stilling bragt inn i en tilhørende hylse 33 på spennkonstruksjonen 30 og så inn i en tilhørende hylse 21 som utstrekker seg fra søylen 11. Benet sveises til den sentrale søyle 11 og støpes fast til spennkonstruksjonen 30. Som tidligere blir konstruksjonen dreiet om lengdeaksen for sentersøylen 11 og holdt i en stabil stilling, for eksempel av en lekter, mens det andre ben bringes i flytende stilling på plass og festes på samme måte som det første ben.

Rekkefølgen gjentas for å anbringe det tredje ben, og dette danner en konstruksjon som vist på fig.7. Søyle- og benanordningen på fig.7 blir så i flytende stilling bragt til et ønsket sted hvor et fundament er blitt installert, og søyle- og benanordningen blir senket ned på fundamentet ved fylling av søyle og ben. Benene blir så støpt til fundamentet, plattformen installert på søylen og søylen blir støpt til fundamentet.

Utførelsen som er beskrevet har de fordeler at sammensetningen gjennomføres innenskjærs i beskyttede vannforhold, at forbind-elser mellom alle deler kan utføres ved vannivå, at en horison-tal feltsveis mellom ben og søyle er mulig, at ingen temporære fundamenter er krevet, at relativt lite pumping og fylling er nødvendig, at dekkskonstruksjonen kan festes før tauingen ut av den fullførte konstruksjon og at spennkonstruksjonen krever bare en moderat stålvekt.

Det standardmateriale som benyttes ved bygging av utførelsen som er beskrevet er stål, selv om det skal forstås at det kan være tilfelle hvor egnede andre materialer enn stål kan anvendes.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å bygge en offshore-tårnkonstruksjon (10) av den type som har en basiskonstruksjon (12,

15) forankret til sjøbunnen og en plattform-støttekonstruksjon forbundet til og understøttet av basiskonstruksjonen, hvor plattform-støttekonstruksjonen innbefatter en sentral søyle (11) som forløper fra basiskonstruksjonen (12) til over vann-nivået (13) for å understøtte en plattform (23) og bære utstyr slik som lederør og stigerør mellom sjøbunnen og plattformen, støtteben forbundet ved deres øvre ender til søylen og som forløper ned til basiskonstruksjonen, og en støttekon-struksjon (16) forbundet mellom søylen og benene (13), karakterisert ved at fremgangsmåten innbefatter trinnene av: å forankre basiskonstruksjonen (12,15) i posisjon på sjøbunnen, å bygge støttekonstruksjonen som en prefabrikert enhet (16) og montere plattform-støttekonstruksjonen ved: stivt å forbinde søylen (11) til støttekonstruksjonen (16,30) mens søylen flyter på vannoverflaten (13), å stivt forbinde hvert ben til den sammenstilte søyle og støtte-konstruks jon, og å fløte den sammenstilte plattform-støttekonstruksjon over basiskonstruksjonen og senke den på plass på basiskonstruksjonen .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at feste av støttebenene (14) til den sammenstilte søyle (11) og støttekonstruksjon (16,30) utføres ved å fløte et første ben til posisjon i forhold til den flytende sammenstilte søyle og støttekonstruksjon, å sikre det første ben til søylen og støttekonstruksjonen, og dreie den sammenstilte søyle, ben og støttekonstruksjon omkring lengdeaksen til søylen, og å fløte til posisjon og sikre til søylen og støttekonstruk-sjonen et andre ben, og å repetere dreietrinnet og trinnet av å sikre benet for alle benene inntil plattform-støttekonstruk-sjonen er ferdig fremstilt.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert vedat feste av hvert støtteben utføres mens benet er flytende på vannoverflaten (13).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,2 eller 3, karakterisert ved at støttekonstruksjonen (16,30) innbefatter et sett hylser (31,32,33) for samvirke med søylen (11) og benene (14) og at støttekonstruksjonen sikres til søylen og benene ved innstøping (grouting).