NO158955B - Plattformkonstruksjon. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en offshore betongkonstruksjon som strekker seg fra havbunnen til over vannflaten, omfattende et hovedsakelig søyleformet hullegeme som er forsynt med festepunkter for et antall peler for fastpeling av betongkonstruksjonen i sjøbunnen.

Nye offshore konstruksjoner er i den senere tid blitt foreslått for utvinning av hydrokarboner fra marine av-leiringer som ligger under store vanndyp. En slik offshore-konstruksjon er en stivt fundamentert betongplattform bestående av ett eller flere ben for understøt-telse av en dekkskonstruksjon. Miljøkreftene blir over-ført til sjøbunnen gjennom en solid bunnkonstruksjon som i noen utførelser har dype skjørt. Karakteristisk for denne type fundamentering er at plattformen får en førs-te svingeperiode som er vesentlig kortere enn de bølge-periodene som eksiterer konstruksjonen. Den dynamiske forsterkningen av miljøkreftenes kraftvirkning blir der-for alltid større enn statisk kraftvirkning. For store vanndyp vil denne type konstruksjon medføre gigantiske dimensjoner for å være istand til å motstå miljøkreftene.

Eksisterende og kjente konstruksjonsløsninger for de bunn-faste betongplattformene består i at det lages en fler-cellet stor bunnkonstruksjon med eller uten dype skjørt som presses ned i havbunnen, slik at en stivest mulig innspenning oppnås. Alternativt er det foreslått å pele denne type konstruksjon fast til bunnen for å øke innspenningen og hindre fundamentsetninger. Beregninger viser at dette kan oppnås ved et stort antall peler,

men at det vil kreve lang installasjonstid som kan være et potensielt problem ved et kort værvindu under denne operasjonen. Det er ålment kjent blant plattformkon-struktører at denne type plattformer blir uøkonomiske på store havdyp. Ettergivende stålplattformer er i den senere tid blitt utviklet for å avhjelpe problemene med de stivt fundamenterte konstruksjonene, og tendensen er at dette resulterer i mindre kostbare løsninger.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en betongkonstruksjon av den innledningsvis nevnte type som ikke har de samme ulemper og begrensninger som tid-ligere kjente, stivt innspente betongkonstruksjoner ved anvendelse på store dyp.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at rørformede, oppadragende pelehylser er festet til nevnte legeme ved nevnte festepunkter, og at pelene strekker seg opp gjennom pelehylsene og er festet alene til disses øvre endeparti.

Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

Foreliggende oppfinnelse utnytter et ettergivende pelesystem for fundamentering av en betongkonstruksjon, slik at denne blir ettergivende i forhold til bølgekreftene i motsetning til eksisterende kjente betongplattformer. Pelesystemet er generelt behandlet i US patent 4 378179 Mars 29, 198 3, men da som fundamenteringssystem for et bardunert tårn. For en ettergivende betongplattform vil pelehylseføringer og pelehylsene bli festet direkte til betongskallet. Hovedinnfestingen av pelehylsene til betongskallet kan være hvor som helst langs søylen og må tilpasses i hvert enkelt tilfelle.

Fordelene ved å ta i bruk nevnte oppfinnelse er først og fremst lav konstruksjonsvekt og kort fabrikasjonstid som er muliggjort ved anvendelse av det ettergivende pelesystemet. De totale kreftene som fundamentsysternet må

ta opp er vesentlig redusert i forhold til en stivt fundamentert plattform.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart ved

hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, der like deler er gitt like henvisningstall. Tegningene viser: Figur 1: Oppriss av plattform som viser arrangement av konstruksjonselementene.

Figur 2: Samme som figur 1 i annen utførelse.

Figur 3: Samme som figur 1 i annen utførelse.

Figur 4: Innfesting av pelehylser i nedre endeparti.

Figur 5: Snitt gjennom konstruksjonen, linje I-l, figur 1. Figur 6: Snitt gjennom konstruksjonen, Linje II-II figur 1.

På figurene 1,2 og 3 er det vist en tårnkonstruksjon 10 i betong som er installert til sjøs, hvorved vannflaten er betegnet 11 og havbunnen 12. Figurene viser et snitt gjennom konstruksjonen, som i virkeligheten er tredimensjonal. Som illustrert omfatter konstruksjonen en flerhet konstruk-sjonselementer der hovedtårnet 10 består av et kjegleform-et betongrør med en bunnplate 13 og pelehylser 3 og peler 4 som tilsammen danner en ettergivende konstruksjon ved at pelene er stivt forbundet til pelehylsene kun i øvre ende-punkt 17 og at pelehylsenes nedre del 15 er stivt forbundet til betongkonstruksjonens nedre endeparti 2.

Dekket 16 er montert på den øvre ende av tårnet 10 og

blir brukt til å utføre bore- og produksjonsoperasjonene gjennom tårnet 10.

Ved konstruksjoner av kjent type vil normalt fundamenter-ingen bestå av dype betongskjørt eller rammede peler som støpes fast til konstruksjonens nedre endeparti 2.

Den nye oppfinnelsen innebærer anvendelse av et ettergivende pelesystem bestående av peler 4 og pelehylser 3 som er stivt forbundet til konstruksjonens nedre endeparti 2. Pelehylsen 3 bør utføres med noe større diameter i selve innfestingsområdet enn høyere oppe i konstruksjonen, slik at spenningsnivået reduseres tilsvarende ved innspenningen. Ved en slik utførelse vil pelen kunne bøyedeformeres inni nedre pelehylse 15. Pelehylsene 3 og 15 festes til betongkonstruksjonens nedre endeparti 2 ved at de føres ned i utsparinger 5, for dernest å gyses 9 fast til betongkonstruksjonen 10. Utsparingene 5 utføres med variabel diameter slik at pelehylsen styres mot ønsket anleggs-flate 14 under montasjen. Selve utsparingen 5 kan ut-føres i stål og forbli permanent i konstruksjonen etter støping, og da vil anleggsflaten 14 være en solid stål-plate med hull for pel 4. Pelehylsene 3 vil også kunne være direkte sveiset fast til skjærpaneler 7, dersom nedre endeparti 2 utføres med en solid stålhud 8 i ytter-flaten.

På figurene er det kun vist at pelehylsene 3 avsluttes under vannoverflaten 11, men det kan ved flere anvend-elser være gunstig å avslutte disse over vannoverflaten 11.

Bunnplaten 13 skal være vanntett under fabrikasjonspro-sessen i og méd at denne vil foregå vertikalt flytende. Rørforinger 18 som senere skal være støttehylser for sti-gerør 19, støpes inn i bunnkonstruksjonen 13 og er en del av denne. Rørforingene 18 forsegles med en tetningspropp 20, som først fjernes etter at tårnet er ferdig installert.

Pelesystemets funksjon er først og fremst å gi stabilitet til konstruksjonen, og å understøtte denne vertikalt, dernest å gi plattformen en egensvingeperiode som er vesentlig lengre enn perioden til den største- bølgen plattformen dimensjoneres for, for derved å redusere totale overførte krefter til fundamenteringssysternet. Dette oppnås ved anvendelse av det beskrevede pelesystem.

Claims (7)

1. Offshore betongkonstruksjon som strekker seg Æra havbunnen (12) til over vannflaten (11) , omfattende et ihovedsa-kelig søyleformet hullegeme (10) som er forsynt med festepunkter (5, 7) for et antall peler (4) for fastpeling av betongkonstruksjonen i sjøbunnen (12), karakterisert ved at rørformede, oppadragende pelehylser (3) er festet til nevnte legeme (10) ved nevnte festepunkter (5, 7) og at pelene (4,) strekker seg .opp gjennom pelehylsene (3) og er festet alene til disses øvre endeparti (17).

2. Offshore betongkonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at pelehylsene (3) forløper gjennom føringer (6) festet til nevnte legeme (10).

3. Offshore betongkonstruksjon ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pelehylsene (3) har større diameter i sitt nedre parti (15) ved festepunktene (5, 7) .

4. Offshore betongkonstruksjon ifølge et av kravene 1 - 3,karakterisert ved at pelenes (4) ytre diameter er mindre enn pelehylsenes (3) innvendige diameter ved disses (3) nedre endeparti (15)•

5. Offshore betongkonstruksjon ifølge et av kravene 2-5, karakterisert ved at nevnte festepunkter omfatter utsparinger (5) i en krave ved det nedre endeparti (2) av nevnte legeme (10).

6. Offshore betongkonstruksjon ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at nevnte festepunkter omfatter skjærpaneler (7) som er festet til en stålhud (8) i nevnte nedre endeparti (2) .

7. Offshore betongkonstruksjon ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at pelehylser (3) er plas-sert både på innsiden og yttersiden av nevnte legeme (10).