NO20130008A1 - Fremgangsmåte og anordninger for bygging av koniske runde eller mangekantede betongkonstruksjoner som glidestøps vertikalt med vertikal glideforskaling. - Google Patents

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og dertil tilhørende anordninger for å kunne bygge geometrisk kompliserte, tilnærmet konisk formede betongkonstruksjoner med glideforskaling, fortrinnsvis til offshore installasjoner hvor betongkonstruksjonene blirglidestøpt med et konvensjonelt vertikalt glideforskalingsutstyr. Med foreliggende oppfinnelse kan størstedelen av armeringsstengene i betongkonstruksjonene være rette. Den meget kostbare tilpassing til, og ikke minst kostbare og arbeidsmessig vanskelige montering av armeringsstengene i en geometrisk komplisert tilnærmet koniskformede betongkonstruksjoner med varierende veggtykkelser, varierende horisontale og vertikale krumningsradier, etc. er da borte. Ved bruk av konvensjonelt vertikal glideforskalings utførelse ved konisk glidestøp har man vesentlig redusert de mulighetene for at de skadevirkninger som er konstatert på armeringsstengenes vedheft til betongen, vil oppstå. Ved bruk av en glideforskalingsløsning uten åk kan hele eller deler av armeringen til søylene eller veggskivene prefabrikkeres, løftes inn på gliden som kurver og monteres.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og dertil tilhørende anordninger for bygging av mangekantede tilnærmet koniskformede betongkonstruksjoner som skal danne et fundament for andre bygg eller installasjoner. Dette kan være den koniske formede delen som stikker opp over vannflaten for bunnfaste eller flytende betongkonstruksjoner til oljeinstallasjoner, boreplattformer, etc. Betongkonstruksjoner hvor det konstruksjonsmessig er behov for en så liten tverrseksjon som mulig i vannoverflaten men som samtidig har en stor nok flate i sin overkant for opplag og innfestning av den enormt store og tunge produksjonsinstallasjonen. Dette gjelder flytende eller bunnfaste installasjoner generelt men spesielt for arktiske områder hvor man kan forvente store problemer med isfjell, isgang av tykke isflak, etc.

Normalt støpes slike koniske konstruksjoner med glideforskaling da man ønsker en vanntett betongkonstruksjon med så få støpeskjøter så mulig. Ved glidestøptng av slike koniske, runde eller mangekantede tårn konstruksjoner, etc. former glideforskalingen de innvendige og utvendige konturene av betongkonstruksjonens hellende vegger. Disse hellende veggene kan ha varierende tykkelser med varierende vertikale krumningsradier både for konstruksjonens inner-og ytterkontur. I tillegg kan betongveggen også ha varierende horisontale krumningsradier.

Når glideforskalingen løftes, glir forskalingssidene og former den blivende betongveggens innvendige og utvendige konturer. Dette skjer under første del av betongens herdeprosess. Når betongen kommer frem under kanten av glideforskalingen er veggens kontur formet og betongen har kommet så langt i sin herdeprosess at den står av seg selv uten støtte av glideforskalingens sider. Glideforskalingen er vanligvis ca 1,0 meter høy og er konstruert som en stiv skive i glideretningen.

Når glideforskalingen løftes og glir imot den ferske flytende betongen som er mellom forskalingssidene, oppstår friksjon mellom betongen og glideforskalingen sider. Ved vertikal glideforskaling er denne friksjonen normalt mindre enn vekten av den betongen som er påvirket av friksjonen. Ved konisk glideforskaling er det derimot alltid en forskalingsside som blir underliggende i forhold til løfteretningen. Mot denne forskalingssiden vit friksjonen øke, i forhold til vertikal glideforskaling, med friksjon fra vekten av den overliggende flytende uherdet betongens vertikalkomponent. Jo større helling fra vertikallinjen jo større friksjon.

For skrå koniske vegger som har konstante eller varierende vertikale krumningsradier i hele sin høyde, vit de rette og stive glideforskalingsstdene alltid danne en tangent eller en korde til den krumme veggkonturen. I begge tilfeller vil det da teoretisk dannes et tomrom meflom den korde/tangent som den rette og stive glideforskalingsside danner og veggens vertikal'kurve. Under løftebevegelsen vil den ferske uherdede betongen da flyte ut og fylle opp det tomrom som oppstår. Friksjonen mellom glideforskalingsstdene og betongveggen vil øke vesentlig da den rette glideforskalingsflaten vil føre med seg noe av betongen som har fylt ut nevnte tomrom og hindre bevegelsen når forskalingssiden løftes og samtidig forandrer sin vertikalvinkel. Den økede friksjonen kan da i sin tøftebevegelse dra med seg noe av den betongen som befinner seg mellom glideforskalingens side og helt inn til den monterte armeringen av horisontale og skrå vertikale stenger. Denne bevegelsen sammen med utflytningen vil gi en samlet relativ bevegelse av den fortsatt uherdede betongen mellom glideforskalingens sider og det monterte nett av liggende og skrå vertikalt stående armeringsstenger. Bevegelsen vil innebære at betongens vedheft til armeringsstengene reduseres og ved store bevegelser vil det oppstå synlige horisontale løfteriss i betong-overflaten.

Selv ved vertikale glideforskalinger kan det oppstå situasjoner hvor denne reduksjon av vedheft vil oppstå. Det vises i denne forbindelse til Deutscher Ausschuss fOr Stahlbeton, Hefte 378 utgitt av Technische Universitat, Munchert

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse var å komme frem tit en løsning for gltdestøpte betong konstruksjoner som har økende tverrseksjon videre oppover mot et overliggende høyere nivå, samtidig som den gltdestøpte betongkonstruksjonen, skulle få samme styrkemessige kvalitet som man oppnår ved konvensjonelle vertikalt glidestøpte konstruksjoner.

Et annet formål var å komme frem til en løsning av den geometriske utforming av den glidestøpte betongkonstruksjonen slik at den ble mere produksjonsvennlig med hensyn til armeringen. Ved koniske betongkonstruksjoner med varierende vertikale krumningsradier, varierende veggtykkelser, eventuelt også med varierende horisontale krumningsradier, må stengene både for den horisontale og vertikale armeringen kappes individuelt, forhåndsbøyes og sirkles stik at hver stang blir tilpasset forandringene i betongveggens kontur. Slike geometriske forandringer kan verste fall innebære at en armeringsstang må ha forskjellige krumningsradier på stangens lengde. Det er ikke ønskelig å gå over til bruk av reduserte stangtengder og dermed øke antall skjøter for å unngå dette problemet.

Et ytterligere formål var å kunne prefabrikkere deler av armeringen for siden å løfte inn delene for direkte montering i gliden som støpes.

Enda et formål var å eliminere den begrensning som man har ved dagens koniske glideforskaling med maksimale vegghelling på 15-17 grader fra vertikallinje samt minimum vertikal krumningsradie på 30-40 meter.

Basert på erfaringer fra dagens teknikk med gtidestøp av koniske og vertikale konstruksjoner prøvde oppfinneren å angripe problemene på en ny og enklere fremgangsmåte.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart under beskrivelsen av tegningene.

Det spesielle ved oppfinnelsen er som definert i de tilknyttede patentkrav.

Figur 1 viser en bunnfast offshore betongkonstruksjon som består av et neddykket fundament {1) av seller samt et rundt vertikalt tårn (8) av gtidestøpt betong som skal stikke opp over den fremtidige vannoverflaten (5). Videre vises de vertikale søylene eller veggskivene (3) stående på vippelagrene (4). Søylene etter veggskivene (3) er gtidestøpt samtidig med tårnet (8). Vippelagrene (4) er innstøpte i overkant av

de fortykkede delene (9) av det vertikale tårnet (8). I samme nivå som vippelagrene (4) er det støpt en horisontal betongdrager {11) mellom fortykkelsene (9) for

overføring av ringkreftene som kommer fra søylene eller veggskivene (3) når de blir belastet av overbygningen (7 på fig 5 og fig 6).

Figur 2 viser snitt A - A på figur 1 med søylene etter veggskivene (3) stående vertikalt på

vippelagrene (4) ovenpå fortykkelsen (9) samt betongdrageren (11).

Figur 3 viser snitt B - 8 på figur 1 med søylene eller veggskivene (3) stående vertikalt på

fortykkelsen (9) samt betongdrageren (11).

Figur 4 viser søylene eller veggskivene (3) vippet ut og forankret provisorisk med stagene (2) Figur 5 viser snitt C - C på figur 4 med søylene etler veggskivene (3) i utvippet posisjon. Figur 6 viser den firkantformede ringdrageren (6) ferdig støpt på tårnet (8) og søylene eller veggskivene (3), hvor de utvippede søylene eller veggskivene (3) har en vinket (V) fra vertikalen. Over den firkantformede ringd rageren (6) er oljeinstallasjonen (7) antydet. Figur 7 viser snitt D - 0 på figur 6 med den firkantformede ringdrageren (6) ferdig støpt og

hvor oljeinstallasjonen (7) er antydet.

Tårnet (8), søylene elter veggskivene (3), fortykketsene (9) og betongdrageren (11) vist på figur 1, støpes fortrinnsvis i samme glidestøp operasjon. Eventuelt gjøres et stopp i glidestøpen i underkant av drageren (11).

De vertikalt gltdestøpte støpte søylene eller veggskivene (3) på figur 1, skal ifølge oppfinnelsen, vippes ut vinkelen (V) slik at de danner den ytre understøttelsen av den firkantformede ringdrageren (6 på fig 6 og fig 7) for opplag for oljeinstallasjonens overbygning (7 på fig 6 og fig 7). Størrelsen av vinkelen (V) bestemmes av betongkonsulenten uberoende av dagens begrensninger av hva man kan støpe med glideforskaling. De utvippede søylene eller veggskivene (3) erstatter den glidestøpte koniske veggkonstruksjonen man i dag har som ytre understøttelse for den firkantformede ringdrageren (6 på fig 6 og fig 7).

Når søylene eller veggskivene (3) er vippet ut støpes den firkantformede ringdrageren (6).

Eventuelt kan det mellom søylene eller veggskivene (3) støpes en knekkavstivende vegg av betong. Veggsidene for søylene og veggskivene (3) som vender imot hverandre, kan enkelt utformes slik at den knekkavstivede veggskiven som støpes etter utvippingen, danner en kon. Denne knekkavstivede veggen mellom søylene eller veggskivene (3) sammen med søylene eller veggskivene (3), vil danne en omsluttende mangekantet konisk lignende vegg-konstruksjon som vit fungere som en beskyttende barriere mot eventuell skruis eller isfjell. På samme måte kan det også støpes knekkavstivende radielle veggskiver Inn imot betongveggen (8).

Ved foreliggende fremgangsmåte, ifølge oppfinnelsen, kan alle armeringsstenger ved glidestøpen, med unntak for den liggende armering for den vertikale runde sellen og bøylene i søylene eller veggskivene (3), være rette. Den meget kostbare tilpassing til og ikke minst kostbare og arbeidsmessige vanskelige montering av armeringsstengene i en konisk konstruksjon med varierende veggtykkeiser, varierende horisontale og vertikale krumningsradier, etc. er da borte.

Ved foreliggende oppfinnelse har man kommer frem til en fremgangsmåte for støping av konisk lignende tårnkonstruksjoner hvor man støper betongkonstruksjonene som en vertikal glideforskaling, i stedet for å glidestøpe veggene skrå hellende. Dette eliminerer alte kjente arbeidsmessige ulemper og tekniske begrensninger som skrå konisk glideforskaling har. Ikke minst innebærer fremgangsmåten fordelen av å kunne benytte et helt konvensjonelt vanlig og meget billigere gtidforskalingsutstyr som i tillegg er enkelt å drifte,

I stedet for å benytte et kostbart og komplisert, både i anskaffelse og drift, konisk glideforskalings utstyr.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for bygging av betongkonstruksjoner, med glideforskaling, fortrinnsvis til offshore installasjoner hvor betongkonstruksjonen som stikker opp over vannoverflaten skai danne opplag for hele eller deler av selve produksjonsinstallasjonen, konstruksjonsmessig har en så liten tverrseksjon så mulig i vannoverflaten men samtidig har en stor nok flate i sin overkant for opplag og innfesting av den enormt store og tunge produksjonsinstallasjonen, kakterisert ved at den oppstikkende betongkonstruksjonen av en indre sylinder (8) og utvendig vertikalt stående søyler eller veggskiver (3), fortrinnsvis støpes samtidig, med vertikal glideforskaling og hvor den indre sylinderformede betongkonstruksjonen (8) danner adkomst til det neddykkede fundament (1) med oljelager og oljeborreinstaltasjoner, og hvor de utvendig stående søylene eller veggskivene (3), etter ferdig glidestøp, vippes ut og danner det ytre opplag for den fortrinnsvis firkantformede ringdrageren (6), idet ringdrageren (6) danner opplag og innfesting for driftsinstallasjonen (7).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, kakterisert ved at mellom de utvendig skrått stående søylene eller veggskivene (3) etter utvippingen, støpes en vegg av betong som sammen med søylene eller veggskivene (3) danner en rund eller mangekantet tilnærmet konisk formet yttervegg av betong, idet sidene mellom søylene eller veggskivene (3) er formet med en vinkel, hvor de veggene som skai støpes, får en i horisontalplanet konisk eller stegformet geometri med veggens minste side vendt mot betongkonstruksjonens (8) sentrum.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, kakterisert ved at i de stående søylene eller veggskivene (3), når de støpes, får innstøpt horisontale foringsrør for spennkabler som ved støping av veggskivene mellom søylene eller veggskivene (3) etter at søylene eller veggskivene (3) er vippet ut, forlenges mellom alle søylene eller veggskivene (3) og danner horisontale foringsrør for montering av spennkabler.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, kakterisert ved at mellom de utvendig skrått stående søylene eller veggskivene (3) og etler de senere støpte betongveggene mellom søylene eller veggskivene (3) og sylinderen (8), støpes radielle veggskiver.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, kakterisert ved at mellom de utvendig skrått stående søylene eller veggskivene (3) og eller de senere støpte betongveggene mellom søylene eller veggskivene (3) og sylinderen (8), støpes horisontale betongdekker.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, kakterisert ved at som glideforskalingsutstyr for løfting av den vertikale glideforskalingen for søylene eller veggskivene (3), fortrinnsvis brukes en glideforskalingsutrustning uten åk, hvor de for forskalingstrykk overførende styrebjelkeanordningene kan justeres for tilpassning til søylenes eller veggskivenes (3) varierende horisontale eller vertikale utforming.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 4, kakterisert ved at hele eller deler av den stående armeringen til søylene eller veggskivene (3) prefabrikkeres som vertikale kurver som løftes inn på glideforskalingen for montering/installasjon under glidestøpen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, kakterisert ved at vippelagerene (4) ikke nødvendigvis monteres på samme nivå men kan forskyves vertikalt.