NO159031B - Offshore fagverkstaarn. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en offshore fagverkstårnkonstruksjon med flere ytre og minst ett indre, parallelle ben, samt disse forbindende stag samlet i knutepunkter på benene.

Tårn av fagverkstypen som benyttes for offshoreplatt-former er tradisjonelt bygget med skråstilte ben, med avtag-ende tverrsnittsareal mot tårnets topp. Denne konstruksjons-type gir en god stabilitet i driftsstillingen, men vil imidlertid på grunn av den koniske form, medføre visse problemer ved monteringen samt sjøsettingen. Videre har den koniske form visse begrensninger ved tårn for større dybder. På grunn av gass- og oljeutvinning ved økende dybder, blir andre platt-formkonstruksjoner vurdert og ved den faststående plattform-type er den koniske tårnform uegnet.

Fagverkskonstruksjoner av tradisjonell type med skråstilte ben er blant annet kjent fra DE 483 889, DE 1 233 566, US 4 307 977, GB 1 477 461 og GB 1 512 634. Disse kjente fagverkstårn baserer i det vesentlige på kryssende stag samt også horisontale stag, noe som medfører et stort antall knutepunkter og til dels også ulike typer knutepunkter, noe som i tillegg til den koniske form med skråstilte ytre ben, gjør produksjon og montering komplisert, tidkrevende og medfører et stort stålforbruk.

Ved tårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen unngås flere problemer i sammenheng med forbindelse av tåraseksjoner og sjøsetting på grunn av at tårnets tverrsnitt i det vesentlige er det samme over hele tårnets høyde, idet tårnet er prismatisk. Fordelene ved tårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen vil fremgå lett forståelig ved trekkene anført i kravenes karakteriserende deler.

Med konstruksjonen av en tårnstruktur med en prismatisk form, kunne stag og stivere ha vært anordnet i de ytre paneler for således å frembringe en hul tårntype. Dette vil imidlertid medføre et stort antall kryssende stag i panelene, noe som igjen ville medføre et stort antall knutepunkt.

Ved anordning av indre ben eller et senterben unngås behovet for å ha kryssende stag i de ytre paneler.

I tillegg medfører tårnets prismatiske form fordelen med et stort antall ensartede knutepunkter og et minimalt

antall knutepunkttyper.

Ved konstruksjon av den enkleste form av tårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen, foreligger en prismatisk tårnkonstruks jon med heksagonalt tverrsnitt og med et senterben. Ved den enkle heksagonale tårnkonstruksjon vil et knutepunkt i et ytre ben ha seks stagf orbindelser, to stag til hvert tilstøtende ben og to stag til senterbenet, idet alle stag er anordnet diagonalt. I hvert knutepunktnivå på senterbenet vil det også foreligge seks stagforbindelser. En slik heksagonal tårnkonstruksjon vil derfor ha to typer knutepunkter.

I en tårnkonstruksjon med to delvis overlappende heksagoner som i denne forbindelse er definert som en dobbelt-heksagon, vil også seks av de ytre ben ha seks stagf orbindelser i hvert knutepunktnivå, mens de to ytre midtre ben vil ha åtte stagforbindelser. Tårnkonstruksjoner av den doble heksagontype vil ha to indre ben som er forbundet med horisontale stag. De indre ben vil ha to ulike knutepunkter, et med syv stagf orbindelser og et med fem stagf orbindelser hvor et stag er anordnet horisontalt og de resterende er anordnet diagonalt. Den doble heksagonale type vil derfor ha fire ulike knutepunkttyper.

Tårnkonstruksjonen av den doble heksagonale type frembringer en betydelig øket styrke over bredden ved tilleg-get på tre ytre ben, både i en retning perpendikulært til forbindelsen mellom de indre ben og i det vesentlige i denne retning.

Ved tillegg av ytterligere to ytre ben, kan en tårnkonstruks jon med trippel heksagon form oppnås, som øker tårnets styrke betydelig i alle retninger. Ved tårnkonstruksjonen av trippel heksagon form vil antallet stagforbindelser i knutepunktene på de samme fire ytre ben og de ytre midtre ben være likt, mens alle knutepunkter av de indre punkter vil ha fem stagforbindelser da alle stagforbindelser mellom de tre indre ben vil anordnet horisontalt. Det vil således kun foreligge tre knutepunkttyper i tårnet med trippel heksagon form.

På denne måten kan et lite antall knutepunkttyper benyttes, imidlertid et stort antall av hver type og hvor knutepunktene prinsippielt er smidd. Generelt er staglengden i de ytre paneler den samme og likeledes i de radiale og midtre paneler og i det vesentlige hver sveis er en buttsveis, noe som fordelaktig forenkler sveisingen og også kontrollen av sveisene.

Med tårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen oppnås betydelige fordeler overfor kjente konstruksjoner ved at. konstruksjonens stivhet er i det vesentlige ens i alle retninger, noe som oppnås med den heksagonale form. Videre oppnås med tårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen en innebygget elastisitet i motsetning til de konstruksjoner som benytter horisontale steg mellom de ytre ben. Fordelene med at alle knutepunkt på ytre ben er ens og at alle knutepunkt på indre ben er ens, vil klart fremkomme ved fremstillingen, idet knutepunktene som sådan kan prefabrikeres og ikke må tilpasses til konkrete posisjoner.

På tegningen viser fig. 1 skjematisk en del i perspek-tiv av en tårnkonstruksjon av den enkle heksagonale type, i henhold til oppfinnelsen, fig. 2 viser en tårnkonstruksjon av den doble heksagonale type, fig. 3 viser en tårnkonstruksjon av trippelheksagonal type, fig. 4, 5 og 6 viser monter-ingstrinn for en enkel, dobbel og trippel heksagonal tårnkonstruks jon. I fig. 1, 2 og 3 er for oversiktens skyld kun vist fagverkdelen i den fremre del av senterbenet.

Prinsippet for offshore fagverkstårnkonstruksjonen ifølge oppfinnelsen i dens enkleste utførelse er vist på fig. 1 med en enkel heksagonal tårnkonstruksjon.

Tårnkonstruks jonen på fig. 1 omfatter ytre ben 1-6 og et senterben 7. Et knutepunkt 19 på benet 6 og. et knutepunkt 22 på benet 2 samt et tilsvarende knutepunkt på benet 4, er anordnet i samme nivå. Fra knutepunktet 19 forløper stag 8 oppover til knutepunktet 17 på benet 5 og knutepunktet 21 på benet 1 og nedover til knutepunktet 16 på benet 5 og 23 på benet 1. Knutepunktene 16 og 23 samt også et tredje knutepunkt på benet 3 er anordnet i samme nivå og mellom de to nivåene for knutepunktene på benet 6.

I tillegg til stagene 8 til benene 5 og 6 for å etab-lere de ytre paneler, forløper stag 9 fra knutepunktet 19 oppover til et knutepunkt 24 og nedover til et knutepunkt 25 på senterbenet 7. Knutepunktet 24 på senterbenet 7 er plassert i samme nivå som knutepunktene 17 og 21 på benene hhv. 5 og 1.

På samme måte er det doble heksagonale tårn på fig. 2 og det trippelheksagonale tårn på fig. 3 oppbygget. Imidlertid er de horisontale stag 10 anordnet mellom de indre ben 2 6 og 27 i hvert knutepunkt i den doble heksagonale tårnkonstruksjon slik det er vist på fig. 2 og mellom hvert knutepunkt på de indre ben 28, 29 og 30 i den trippelheksagonale tårnkonstruksjon på fig. 3.

Fig. 4 viser en fremgangsmåte for montering av en enkel heksagonal tårnkonstruksjon hvor et radialt panel mellom benet 2 og senterbenet 7 først fremstilles på bakken og dreies deretter rundt senterbenet 7 til en stilling hvor benene 7 og 2 er forbundet med benet 1 for således å danne en triang-elformet struktur. Samtidig oppbygges et ytre panel bestående av benene 3 og 4 med forbindende stag, idet dette panel dreies om benet 4 på en slik måte at stagene kan forbindes mellom de ytre ben 3 og 2 og mellom de ytre ben 3, 4 og senterbenet 7.

Deretter løftes delkonstx-uksjonen bestående av benene 1-4 og 7 i stilling og et ytre panel bestående av benene 5 og 6 med tilhørende stag, oppbygges på bakken og dreies deretter om benet 6. I denne stilling kan stagene forbindes mellom benene 4 og 5 og mellom 1 og 6 samt mellom senterbenet og stagene 5 og 6.

En dobbelt heksagonal tårnkonstruksjon kan oppbygges i henhold til fig. 5 ved sammensveising av de ytre ben 1 og 4 samt det indre ben 27 på bakken og samtidig et panel bestående av de ytre ben 6 og 11 og det indre ben 25. Deretter dreies panelet om benet 1, hhv. 6, det ytre panel bestående av benet 2 og 3, hhv. 12 og 13 oppbygges på bakken og dreies om benene 2, hhv. 13 hvoretter stagene mellom de ytre ben 3 og 4, 2 og 1 samt 11 og 12 og 6 og 13 kan innsettes sammen med de indre stag mellom senterbenet 27 og de ytre ben 2 og 3, hhv. mellom senterbenet 27 og de ytre ben 12 og 13. Deretter dreies delkonstruksjonen bestående av de ytre ben 1-4 og det indre ben 27 om benet 1 og stag kan festes mellom benene 4 og 11, 1 og 6, 4 og 25 og 27 og 6 samt de horisontale stag 10 mellom de indre ben 27 og 26. De indre ben 6 og 7 tilsvarer benene 26 og 27 på fig. 2.

Ved montering av en trippel heksagonal tårnkonstruksjon kan konstruksjonen på fig. 5 dreies om benet 1 til stillingen vist på fig. 6, et ytre panel bestående av benene 14 og 15 oppbygges på bakken og dreies deretter om benet 15 hvoretter stag kan festes mellom benene 13 og 14 og 1 og 15 samt mellom benene 6 og 14 og 15. I tilfellet med en trippel heksagonal tårnkonstruksjon forbindes de indre ben 28, 28 og 30 med horisontale stag 10 som vist på fig. 3 når konstruksjonen dreies til stillingen vist på fig. 6.

Claims (4)

1. Offshore fagverkstårnkonstruksjon med flere ytre (1-6) og minst ett indre (7), parallelle ben, samt disse forbindende stag (8, 9) samlet i knutepunkter på benene, KARAKTERISERT VED at alle stag (8, 9) som ragende oppad eller nedad er forbundet med ytre ben (1-6), danner ens vinkel med vedkommende ben, at hvert stag (8, 9) forløper mellom to ben uten ytterligere forbindelser, at hvert knutepunkt (19) på et ytre ben er anordnet i et vertikalt nivå midt mellom ytre nabobens knutepunkter (16, 17), at seks stag (8, 9) løper sammen i hvert knutepunkt på ytre ben, nemlig to til hvert naboben og to til indre ben, og at stag er forbundet med det eller de indre ben i knutepunkter (18, 2k, 25) anordnet i alle de ytre bens knutepunktnivåer (16, 17, 19).

2. Tårnkonstruksjon ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tårnkonstruksjonen har et heksagonalt tverrsnitt med et senterben (7).

3. Tårnkonstruksjon ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tårnkonstruksjonen har et tverrsnitt bestående av to delvis overlappende heksagoner, idet det ene heksagons indre ben (27, 28) derved danner et ytre ben i det andre heksagon og omvendt, og at stagene (10) mellom de to indre ben er anordnet perpendikulært til benene.

4. Tårnkonstruksjon ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tårnkonstruksjonen har et tverrsnitt bestående av tre heksagoner, at et heksagons indre ben (28,-30) danner et ytre ben i de to andre heksagoner og omvendt,. og at stagene (10) mellom de tre indre ben er anordnet perpendikulært til benene.