NO843447L - Fundament for plassering paa havbunnen og fremgangsmaate ved tilveiebringelse av et slikt fundament. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et fundament for plassering på havbunnen, utført som en flytbar og nedsenkbar konstruksjon med oppdrift/ ballastrom.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte ved tilveiebringelse av et med oppdrift/ballastrom forsynt fundament på havbunnen, hvilke fundament etter bygging slepes til anvendelsesstedet og sekes ned på plass på havbunnen.

Utformingen av et selvstendig fundament som kan plasseres på havbunnen, for etterfølgende plassering av offshore-utstyr eller en-installasjon på fundamentet, er fordelaktig av mange grunner. Ved at fundamentet fremstilles for seg kan man korte ned byggetiden for det totalte anlegg, og klargjøringstiden frem til produksjon kan også reduseres vesentlig, fordi fundamentet kan settes på plass på et tidlig tidspunkt og set-ninger i de ofte løse bunnmasser kan være unnagjort før eksempelvis en gravitasjonsplattform senkes ned og settes på fundamentet. Med utgangspunkt i et fundament på havbunnen kan man også foreta boringer av brønner, fra et overflateskip, eller ved hjelp av undervannsutstyr. Et fundament som er plassert på havbunnen, gjør det også mulig å plassere eksempelvis plattformer utført som stål-fagverkkonstruksjoner på havbunnen, uten den i dag nødvendige og omstendelige peling og fastsetting av fagverkskonstruksjonen. Fundamentet kan nem-lig utformes slik at det gir et stabilt underlag for et ståltårn, og kan også på enkel måte utformes med egnede feste-midler for et slikt ståltårn. Både gravitasjonsplattformer av stålbetong og andre plattformtyper eksempelvis et ståltårn,

kan således settes ned på et slikt fundament og fjernes relativt enkelt etter at produksjonen av feltet er ferdig. Fundamentet kan naturligvis også benyttes for annet utstyr, eksempelvis for oppbygging av en undervannsstasjon for ulike formål.

Med foreliggende oppfinnelse tas det særlig sikte på å tilveie- et fundament som på en særlig rask måte kan bringes på plass på havbunnen, slik at man blir mindre avhengig av værforholdene. Ugunstige værforhold kan ofte medføre store forsinkelser og avbrudd ved uslep og nedsenking av offshore-konstruksjoner.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor et fundament som nevnt innledningsvis, hvilket fundament har oppdrift/ballastrom utført som av det omgivende vanntrykk belastede tanker som i en flytestilling, fortrinnsvis en neddykket slepestilling, kan settes under et indre trykk svarende til vanntrykket på plasseringsdybden.

Fundamentet kan ved en slik utforming slepes ut i neddykket tilstand og kan på plasseringsstedet senkes meget raskt ned til havbunnen, fordi de nevnte tanker allerede er trykksatt til et trykk svarende til vanntrykket på plasseringsdybden. Beregninger viser at et fundament med en slik utforming kan senkes ned i løpet av en dag, mot ellers vanlig 2-3 døgn og mer. Konvensjonelle offshore-konstruksjoner må ved en nedsenking gassfylles under nedsenkingen for kompensering av det økede vanntrykk, dette krever lang tid og stor kompressorkapasitet. Ved bruk av et fundament ifølge oppfinnelsen kan man trykksette fundamentets tanker i skjermet farvann, altså før slepet på-begynnes. Man trenger derfor ikk det krevende kompressorutstyr på selve feltet, og som nevnt kan nesenkingen skje meget raskt, fordi tankene allerede er trykkbelastet.

Fordelaktig utføres de nevnte tanker av stål.

Tankene plasseres fordelaktig side-om-side mellom en øvre og

en nedre horisontal platestruktur som er innbyrdes avstivet. Disse to platestrukturer kan ved en fordelaktig utforming av oppfinnelsen være av armert betong, slik at altså fundamentet blir en hybrid konstruksjon (betong-stål).

Fordelaktig kan tankene inngå som avstivere mellom platestruk-

turene og oppta trykk og strekkrefter.

Fundamentet forsynes fordelaktig med en eller flere boremaler. Dette vil muliggjøre preboring så snart fundamentet har satt seg på havbunnen, og før en eventuell plattform er bragt på plass på fundamentet.

På fundamentets underside anordnes det fordelaktig penetrer-ingsskjørt, for penetrering i havbunnen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til teg-ningene, hvor: Fig. 1 viser et gjennomskåret perspektivriss av et fundament

ifølge oppfinnelsen, satt på plass på havbunnen,

fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1,

fig. 3 viser fundamentet i nedsenket tilstand og under slep, fig. 4 viser fundamentet under nedsenking til den ønskede

plassering på havbunnen, og

fig. 5 viser en mulig plassering av en gravitasjonsplattform

av armert betong på fundamentet.

Det i fig. 1 viste fundament er oppbygget som en plateformet struktur og består i hovedsaken av en øvre betongplate 2,

en nedre betongplate 3, avstivere eller skjærvegger 4 mellom betongplatene 2, 3, og som nedad åpne sylinderlegemer ut-formede penetreringsskjørt 5. Samtlige av disse fundament-komponenter er av armert betong og er støpt sammen slik at de utgjør en monolittisk konstruksjon.

Mellom den øvre fundamentplate 2 og den nedre fundamentplate 3 er det anordnet et større antall stående sylindriske stål-tanker 6. Disse er utformet som trykktanker som kan tåle et vesentlig indre overtrykk. Ståltankene 6 er forbundne med betongkonstruksjonen på egnet måte slik at de inngår i funda-mentstrukturen som trykk- og strekkopptagende elementer mellom

betongplatene 2 og 3.

Fundamentet i fig. 1 har i grunnriss en tilnærmet trekantform. Denne form er ikke vesentlig og er her bare valgt vilkårlig,

i tilpassing til en i og for seg kjent gravitasjonsplattform, se fig. 5.

Fundamentet er forsynt med fire fordypninger 7, 8, 9 og 10. Fordypningene 7, 8 og 9 har bare en ren konstruktiv hensikt i forbindelse med plasseringen av den i fig. 5 viste plattform, idet fordypningene, med tilhørende skjærvegger 4, befinner seg under plattformens betongben. Den sentralt i fundamentet anordnede fordypning 10 er anordnet for plassering eller utforming av en boremal.Fordypninger gir dessuten redusert pris og vekt.

Fundamentet er i fig. 1 og 2 vist plassert på havbunnen 11 og med penetreringsskjørtene 5 penetrert i havbunnen.

Etter bygging av fundamentet, slik bygging kan skje på egnet

i og for seg kjent måte i en tørrdokk med senere utslep til skjermet farvann, hvor ferdigstilling eventuelt kan finne sted, senkes fundamentet ned til en slepestilling, koplet til overflate-flytelegemer. Fundamentet ballasteres slik at det henger i overflate-flytelegemene, slik at man har en stabil slepetilstand. En slik stabil slepetilstand er vist i fig. 3, hvor fundamentet 1 er vist hengende i flere vaiere 12, 13 og 14 som går opp til overflate-flytelegemer 15, 16 og 17. Fundamentet 1 henger i flytelegemene på et vesentlig dyp, eksempelvis rundt 200 m, og de enkelte oppdriftstanker 6 trykksettes til et indre trykk som svarer til vanntrykket på det beregnede plasseringsdyp. Når fundamentet således har kommet frem til plasseringsstedet, kan fundamentet raskt senkes ned til havbunnen, eksempelvis som vist i fig. 4, hvor faundamentet under nedsenkingen styres ved hjelp av styreliner 18, 19 som går mellom overflate-hjelpefartøy og forankringer 20, 21 på havbunnen 11. Fundamentet 1 senkes ned mot havbunnen hengende i

vaierne 12, 13, 14. Vaierne er tilknyttet ikke viste, egnede vinsjer plassert på de respektive flytelegemer 15, 16 og 17.

Så snart fundamentet er kommet ned til havbunnen blir oppdrifts-tankene 6 fyllt med vann, og fundamentet bringes til setning på havbunnen, eventuelt også under anvendelse av undertrykk eller sug på undersiden av fundamentet. Så snart fundamentet 1 har satt seg på havbunnen 11, kan eksempelvis en gravitasjonsplattform 22 bringes på plass og settes ned på fundamentet. En slik plassering av en plattform på fundamentet vil under forutsetning av at fundamentet allerede har satt seg på havbunnen, dvs. at setningene stort sett er unnagjort, bare med-virker små setningsbevegelser, og hele installasjonen kan derfor raskere tas i bruk.

Plattformen .22 i fig. 5 senkes ned på fundamentet 1 styrt ved hjelp av liner 23 som er tilknyttet fundamentet 1 og plattformen 22 og styres i såkalte fair leads 25, 26 på plattformen. Dette gir en enkel nedsettingsprosedyre for plattformen 22 på fundamentet.

Skjørtene kan eventuelt være av stål. Skjørtene kan også

være påsprøytet en masse som gir en filtervirkning.

I noen tilfeller, hvor det er bløte bunnmasser, kan det være fordelaktig å beholde luft i ballasttankene. Tankene kan meget fordelaktig benyttes under støpingen av øvre dekk, idet tank-toppene benyttes som forskaling, eventuelt i noe utvidet form, mens det mellom tankene settes inn standard forskalingsele-menter.

Claims (10)

1. Fundament for plassering på havbunnen, utført som en flytbar og nedsenkbar konstruksjon med oppdrift/ballastrom, karakterisert ved at oppdrifts/ballastrommene er utført som av det omgivende vanntrykk belastede tanker som i en flytestilling, fortrinnsvis en neddykket slepestilling, kan settes under et indre trykk - svarende til vanntrykket på plasseringsdybden.

2. Fundament ifølge krav 1, karakterisert ved at tankene er av stål.

3. Fundament ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at tankene er plassert side-om-side mellom en øvre og en nedre horisontal flåtestruktur som er innbyrdes avstivet.

4. Fundament ifølge krav 3, karakterisert ved at de to platestrukturer er av armert betong.

5. Fundament ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at tankene inngår som avstivere mellom plate-strukturene.

6. Fundament ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det er utformet med en eller flere boremaler.

7. Fundament ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved på dets underside anordnede penetrer-ingsskjørt.

8.F remgangsmåte ved tilveiebringelse av et med oppdrift/ ballastrom forsynt fundament på havbunnen, hvilket fundament etter bygging slepes til anvendelsesstedet og senkes ned på plass på havbunnen, karakterisert ved at fundamentet slepes i helt neddykket tilstand, med oppdrifts/ ballastrommene trykksatt svarende til vanntrykket på plasseringsdybden .

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at fundamentet under slepingen og senkingen henger i overflate-flytelegemer ved hjelp av strekkopptagende elementer, såsom vaiere.

10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav 4-9, karakterisert ved at tankene utnyttes som forskaling under støpingen av.den øvre flåtestruktur.