NO159030B - Betongplattformkonstruksjon av gravitasjonstype med fundament med mangekantet grunnriss. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en betongplattformkonstruksjon av gravitasjonstype beregnet på å slepes ut i opprett stilling samt å installeres på et forutbestemt sted på en sjøbunn omfattende en fundamentkonstruksjon med et mangekantet grunnriss, en søylekonstruksjon omfattende et antall oppadragende tårn hvis nedre ende er understøttet på og utgjør en integrert enhet med fundamentkonstruksjonen, idet nevnte tårn kun er innbyrdes forbundet ved hjelp av nevnte fundamentkonstruksjon og ellers rager fritt opp fra denne, samt en dekkskonstruksjon som, når plattformkonstruksjonen er installert på sjøbunnen er beliggende over havflaten.

De fleste tidligere kjente plattformkonstruksjoner av

denne art kan deles inn i to hovedgrupper, nemlig caisson-løsninger og tårnløsninger.

Caisson-løsninger er utstyrt med et kraftig fundament av caisson-typen som omfatter flere celler med mangekantet eller sirkulært tverrsnitt og betydelig volum og høyde. Den celle-inndelte caisson tilveiebringer den nødvendige oppdrift og stabilitet under utsleping og nedsetting.

Ved tårn-løsninger tilveiebringes den fornødne oppdrift og stabilitet under utsleping og nedsetting i alt vesentlig av tårnene. For å muliggjøre dette er tårnene anbrakt i tilstrekkelig avstand fra hverandre for sikring av den fornødne stabilitet. Foreliggende oppfinnelse vedrører en plattformkon-struks jon av tårntypen.

Fra norsk patent 135 677 er det kjent en plattformkon-struks jon som omfatter tre nedre, skrå bæresøyler som øverst møtes i en møtesone, og som fra og med møtesonen er forlenget oppover med en vertikal søylekonstruksjon som øverst bærer en arbeidsplattform. Ved sin nedre ende er konstruksjonen sammenbundet ved hjelp av stive, horisontale kassedragere som strekker seg mellom tårnene.

Konstruksjonen ifølge ovenenvnte norske patent 135 677 omfatter en søylekonstruksjon som er stivt sammenbundet horisontalt i tre høydenivåer, nærmere bestemt ved dekksnivå, ved søylenes midtparti og ved søylenes nedre ende.

Norsk patent 145 993 angår en fralands gravitasjonsplattform av betong beregnet på å anbringes på en sjøbunn, omfattende i det minste tre, i det vesentlige vertikale tårn som strekker seg opp fra en fundamentkonstruksjon ved havbunnen opp over havflaten for å understøtte en dekkbærende konstruksjon, og som er innbyrdes horisontalt avstivet både ved fundamentkonstruksjonen og på et nivå i en vesentlig høyde over fundamentkonstruksjonen, og hvor tårnene også er innbyrdes avstivet ved hjelp av et mellomliggende stavfagverk anordnet mellom tårnene mellom fundamentkonstruksjonen og den øvre, avstivede konstruksjon.

Vanlige ett-tårns-løsninger består vanligvis av et

sentralt tårn på en fundamentkonstruksjon. Disse konstruksjoner krever stor dypgang under byggingen. Flyteståbilitet oppnås her kun ved at senteret for oppdriften ligger høyere enn senteret for konstruksjonens vekt. For å øke stabiliteten ved liten dypgang kan disse konstruksjoner i blant bli utstyrt med faste eller temporære flytetanker på fundamentet.

Fra US patent 3 516 259 er en plattformkonstruksjon utført

i stål tidligere kjent omfattende et fundament med trekantet omriss og med en søyle som strekker seg oppover fra fundamentets ene hjørne og rager over vannflaten for understøttelse av et plattformdekk. Fundamentet er forankret i sjøbunnen ved hjelp av pæler.

Hensikten med denne oppfinnelsen er å tilveiebringe en plattformkonstruksjon av betong av gravitasjonstype av den innledningsvis nevnte art som egner seg til bruk på steder hvor det er tilstrekkelig med et forholdsvis lite plattformdekk og det er ønskelig med bare ett tårn. Oppfinnelsen er således særlig knyttet til små plattformer.

Plattformkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved at et oppadragende tårn har en vertikal utstrekning som overstiger havdybden på nevnte forutbestemte sted for derved å understøtte dekkskonstruksjonen over havflaten, hvilket dekksbærende tårn er anordnet ved/nær ved fundamentkonstruksjonens omkrets i størst mulig avstand fra fundamentkonstruksjonens tyngdepunktakse, mens et antall oppadragende tårn med vesentlig mindre høyde enn havdybden på det forutbestemte sted og derved vesentlig mindre vertikal utstrekning enn nevnte dekksbærende tårn er anordnet på motsatt side av tyngdepunktaksen i størst mulig avstand fra nevnte dekksbærende tårn og hverandre.

I det ovenfor nevnte norske patent 145 993 er plattformkonstruksjoner med stort sett firkantformet fundamentomriss beskrevet. Ved en utførelse av denne oppfinnelsen har fundamentkonstruksjonen trekantformet grunnriss, og et hjørne av konstruksjonen bærer dekkbæretårnet og de to øvrige fundament-hjørner bærer hvert sitt tårn med mindre høyde.

Siden plattformdekket og plattformtårnet er skjevt

plassert på fundamentet medfører dette et veltemoment. Dette oppveies ved en skjev ballastering (f.eks. med sand) av fundamentet.

Hovedtårn og hjelpetårn (tårn med mindre høyde) er

plassert optimalt med tanke på stabilitet ved at de er plassert i ytterkantene på en fundamentkonstruksjon som er utformet som en likesidet trekant. Med dette oppnås at både hovedtårn og hjelpetårn virker stabiliserende under bygging og nedsenking.

Tårnene er innbyrdes avstivede, f.eks. ved hjelp av horisontale og/eller skråstilte strevere eller bjelker. Avstivningen kan også omfatte et mellomliggende stavfagverk anordnet mellom tårnene mellom fundamentkonstruksjonen og den øvre, avstivende konstruksjon. Det mellomliggende stavfagverk består fortrinnsvis av et kryss mellom hvert tårn. I spesielle tilfelle for mindre vanndyp kan avstivningskrysset være erstattet med kassebjelker som tårnene er festet til.

Med utførelsen ifølge oppfinnelsen oppnår man en betydelig bedre stabilitet når det gjelder velting i montert tilstand eller krenging under transport. Den nye løsning gjør det mulig å benytte et fundament med mindre horisontale tverrsnittsareal enn i en tidligere kjent sammenlignbar konstruksjon med samme dekkhøyde og belastning.

Siden hjelpetårnene avsluttes under havflaten, vil horisontallasten fra bølger på konstruksjonen bli vesentlig redusert og plattformen kan derfor plasseres på sjøbunn med dårlige grunnforhold.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et perspektivriss av en plattformkonstruksjon i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen.

Fig. 2 er et oppriss av konstruksjonen ifølge fig. 1.

Fig. 3 viser et horisontalsnitt av plattformen tatt langs linjen III-III på fig. 2, og

fig. 4 viser en annen utførelse av plattformen ifølge oppfinnelsen med fagverkformet, mellomliggende avstivning.

Fig. 1 viser en plattformkonstruksjon utført i samsvar med oppfinnelsen. Konstruksjonen 1 omfatter et hovedtårn 2, to hjelpetårn 3, 4, et fundament 5 med trekantformet grunnriss og et arbeidsdekk 6 eller en annen tilsvarende dekkonstruksjon. Oppbygningen av plattformkonstruksjonens enkelte elementer skal ikke omtales her i detalj da disse er av konvensjonell type og tidligere omtalt i forskjellige publikasjoner, f.eks. i norsk patentskrift 145 993.

Som vist på fig. 1 og 2 omfatter fundamentet 5 tre sylindriske kamre eller celler 7, 8, 9 som er forbundet med hverandre ved hjelp av kassebjeiker 10. En (7) av hjørnecellene bærer hovedtårnet 2 som omfatter et konisk tårnparti 11 som er utført i ett med cellen 7 og oventil går over i et sylindrisk tårnparti 12. Det sistnevnte parti går over i et topparti 13 som har oppover tiltagende tverrsnitt og bærer dekket 6.

Fundamentets 5 to andre hjørneceller 8 og 9 bærer hvert sitt hjelpetårn 3 hhv. H som er utformet som en avkortet kjegle med oppover avtagende tverrsnitt. Hjelpetårnene er oventil avsluttet med en kulekalottformet topp 14 hhv. 15. Hjelpetårnenes 3, 4 høyde er valgt slik at i operasjonstilstand befinner tårntoppene 14, 15 seg et sted i nærheten av midten mellom havbunnen 20 og havflaten 21 (se fig. 2). Den nøyaktige høyde er bestemt ved stabilitetsberegninger.

Av fig. 2 fremgår at fundamentet er utført med en funda-mentplate 16 og et omkretsskjørt 17 samt skjørt 18 for de enkelte hjørneceller. Fig. 2 og 3 viser dessuten at et antall platebjeiker eller strevere 19 strekker seg mellom fundamentets kassebjeiker 10 og hjørnecellene 7, 8, 9.

Fig. 4 viser en utførelse hvor de sylindriske hjørneceller 7, 8, 9 i utførelsen ifølge fig. 1 er erstattet med koniske celler med samme konisitet som for hjørnetårnenes 22, 23, 24 nedre partier. Det er derfor ingen synlig overgang mellom tårnene og fundamentcellene. Istendefor kassebjeiker 10 er det benyttet fagverkformede bjelker med diagonale platebjeiker 25 og horisontale gurter 26, 27. Fordelen ved fundamentkonstruksjonen ifølge fig. 4 er at den er mer åpen og yter mindre motstand mot bølgegang og havstrømninger.

Det er klart at utførelsen ifølge fig. 1 og 4 kan kombineres med hverandre.

For en vanndybde på f.eks. 70 m, hvor hovedtårnets høyde opp til dekk inklusive fundamentet er f.eks. 90-100 m, kan hjelpetårnenes høyde inklusive fundamentet være ca. 40-50 m.

Claims (5)

1. Betongplattformkonstruksjon av gravitasjonstype beregnet på å slepes ut i opprett stilling samt å installeres på et forutbestemt sted på en sjøbunn (2 0) omfattende en fundamentkonstruksjon (5) med et mangekantet grunnriss, en søyle-konstruksjon omfattende et antall oppadragende tårn (2, 3, 4) hvis nedre ende er understøttet på og utgjør en integrert enhet med fundamentkonstruksjonen (5), idet nevnte tårn (2, 3, 4) kun er innbyrdes forbundet ved hjelp av nevnte fundamentkonstruksjon (5) og ellers rager fritt opp fra denne, samt en dekkskonstruksjon (6) som, når plattformkonstruksjonen er installert på sjøbunnen (20) er beliggende over havflaten (21), karakterisert ved at et oppadragende tårn (2) har en vertikal utstrekning som overstiger havdybden på nevnte forutbestemte sted for derved å understøtte dekkskonstruksjonen (6) over havflaten, hvilket dekksbærende tårn (2) er anordnet ved/nær ved fundamentkonstruksjonens (5) omkrets i størst mulig avstand fra fundamentkonstruksjonens (5) tyngdepunktakse (0-0), mens et antall oppadragende tårn (3, 4) med vesentlig mindre høyde enn havdybden på det forutbestemte sted og derved vesentlig mindre vertikal utstrekning enn nevnte dekksbærende tårn (2) er anordnet på motsatt side av tyngdepunktaksen (0-0) i størst mulig avstand fra nevnte dekksbærende tårn (2) og hverandre.

2. Plattformkonstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at fundamentkonstruksjonen (5) har trekantformet grunnriss og et hjørne (7) av samme bærer dekkbæretårnet (2) og de øvrige to fundamenthjørner (8, 9) bærer hvert sitt tårn (3, 4) med mindre høyde.

3. Plattformkonstruksjon ifølge krav 2, karakterisert ved at trekanten er likesidet.

4. Plattformkonstruksjon ifølge krav 1, 2 eller 3, karak terisert ved at tårnene (3, 4) med mindre høyde oventil er avsluttet med en kulekalottopp (14, 15).

5. Plattformkonstruksjon ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at fundamentkonstruksjonen (5) omfatter sylindriske eller koniske hjørneceller (7, 8, 9) som er forbundet ved hjelp av tre kassebjeiker eller fagverk-bjeiker (10).