RU2480557C1 - Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom - Google Patents
Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480557C1 RU2480557C1 RU2011136348/13A RU2011136348A RU2480557C1 RU 2480557 C1 RU2480557 C1 RU 2480557C1 RU 2011136348/13 A RU2011136348/13 A RU 2011136348/13A RU 2011136348 A RU2011136348 A RU 2011136348A RU 2480557 C1 RU2480557 C1 RU 2480557C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- piles
- containers
- base
- cross
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании и эксплуатации морских гравитационных платформ для освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used to create and operate marine gravity platforms for the development of hydrocarbon resources on the continental shelf.
Известна платформа гравитационного типа, содержащая корпус с опорным фланцем в нижней части и с заглубляемой в дно юбочной частью (патент Франции №2335133).A known gravitational type platform containing a housing with a support flange in the lower part and with the skirt part buried in the bottom (French patent No. 2,335,133).
Из этого же источника известен также способ создания и установки такой гравитационной платформы, включающий изготовление ее отдельных частей в доке, транспортировку платформы к месту установки и ее посадку на дно.From the same source, a method for creating and installing such a gravity platform is also known, including the manufacture of its individual parts in the dock, transporting the platform to the installation site and landing it on the bottom.
Недостаток данной платформы заключается в ее низкой устойчивости, особенно в условиях слабых грунтов морского дна, а также в ряде сложностей, возникающих при выводе платформы из дока и ее транспортировке, которые связаны с особенностями ее конструкции.The disadvantage of this platform is its low stability, especially in conditions of weak soil of the seabed, as well as in a number of difficulties that arise when the platform is removed from the dock and its transportation, which are associated with the features of its design.
Практически тот же недостаток относится и к способу, поскольку основание платформы имеет увеличенный высотный размер фундамента из-за юбочной части, что приводит к увеличению стоимости дока и выводного канала в связи с необходимостью их углубления, а также усложняется проводка платформы от места сооружения к месту установки в условиях мелководного шельфа.Almost the same drawback applies to the method, since the base of the platform has an increased height size of the foundation due to the skirt, which leads to an increase in the cost of the dock and the outlet channel due to the need to deepen them, and the wiring of the platform from the construction site to the installation site is complicated in the shallow shelf.
Отмеченные недостатки частично устранены в морской гравитационной платформе для исследования и освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа (авт. свид. СССР №1318650).The noted drawbacks were partially eliminated in the marine gravity platform for the exploration and development of the hydrocarbon resources of the continental shelf (ed. Certificate of the USSR No. 1318650).
Известная платформа содержит основание с верхним строением, гнезда в днище основания с установленными в них сваями с зазором, равным 0,01-0,02 диаметра сваи. Каждая свая представляет собой полый корпус, например, цилиндрической формы. Сваи устанавливаются в гнезда на глубину 1,0-1,5 своего диаметра. В верхней части корпуса сваи выполнена герметичная камера, обеспечивающая плавучесть сваи. В нижней открытой с торца части корпуса сваи имеются отверстия для выхода воды при задавливании сваи в грунт.The known platform contains a base with a upper structure, nests in the bottom of the base with piles installed in them with a gap equal to 0.01-0.02 of the diameter of the pile. Each pile is a hollow body, for example, a cylindrical shape. Piles are installed in nests to a depth of 1.0-1.5 of their diameter. A sealed chamber is made in the upper part of the pile body, which ensures buoyancy of the pile. In the lower part of the pile body that is open from the end, there are openings for water to exit when the pile is crushed into the ground.
Данное решение является наиболее близким к заявленному в части устройства и принято в качестве прототипа.This solution is the closest to that declared in the device part and is adopted as a prototype.
Основным недостатком известной морской платформы является:The main disadvantage of the famous offshore platform is:
- недостаточная устойчивость платформы к воздействию факторов внешней среды (лед, волна, течение и т.д.). Это обусловлено наличием постоянного зазора между внутренней стенкой гнезда и наружным диаметром сваи, а также небольшой глубиной установки свай в гнездах основания платформы. Все это создает возможность для подвижки платформы относительно морского дна в период эксплуатации под действием внешних нагрузок. Платформа в процессе эксплуатации постоянно испытывает разнонаправленные и переменные по интенсивности воздействия факторов внешней среды, что приводит к ее перемещению по сложной траектории относительно точки установки. Кроме того, ситуация осложняется тем, что сваи установлены в гнездах с зазором и поэтому они не воспринимают растягивающие усилия, возникающие у передней грани основания под действием внешних нагрузок, что приводит к существенному снижению устойчивости платформы при действии опрокидывающего момента. Это создает угрозу возникновения аварийной ситуации. Отмеченная особенность поведения платформы также негативно сказывается на работе скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем, приводя к повышению их аварийности и сокращению срока службы.- insufficient stability of the platform to the effects of environmental factors (ice, wave, current, etc.). This is due to the presence of a constant gap between the inner wall of the nest and the outer diameter of the pile, as well as the small depth of installation of piles in the nests of the base of the platform. All this makes it possible for the platform to move relative to the seabed during operation under the influence of external loads. The platform during operation is constantly experiencing multidirectional and variable in intensity of exposure to environmental factors, which leads to its movement along a complex path relative to the installation point. In addition, the situation is complicated by the fact that the piles are installed in the nests with a gap and therefore they do not perceive the tensile forces arising at the front face of the base under the influence of external loads, which leads to a significant decrease in the stability of the platform under the action of a tipping moment. This poses a threat of an emergency. The noted feature of the platform’s behavior also negatively affects the operation of downhole equipment and pipeline oil and gas production systems, leading to an increase in their accident rate and a reduction in service life.
В авт. св. СССР №1318650 также раскрыт способ постановки гравитационно-свайной платформы на морское дно.In auth. St. USSR No. 1318650 also disclosed a method of setting a gravity-pile platform on the seabed.
Этот способ является наиболее близким к предлагаемому и предусматривает проведение следующих операций.This method is the closest to the proposed and involves the following operations.
Перед установкой платформы на морское дно в воду сбрасываются сваи, которые благодаря наличию в верхней части сваи герметичной камеры, обладающей положительной плавучестью, а также боковых отверстий для выхода воздуха - в нижней части корпуса - займут в воде вертикальное положение.Before installing the platform on the seabed, piles are discharged into the water, which due to the presence in the upper part of the pile of a sealed chamber with positive buoyancy, as well as side openings for air outlet - in the lower part of the hull - will occupy a vertical position in the water.
Затем с помощью водолаза сваи заводятся под днище основания платформы и устанавливаются с зазором в гнезда. После заведения и установки всех свай в гнезда основания платформу погружают путем принятия балласта. При этом платформа своим весом вдавливает сваи в грунт до соприкосновения днища основания с грунтом.Then, with the help of a diver, piles are planted under the bottom of the base of the platform and are installed with a gap in the nests. After the establishment and installation of all piles into the base sockets, the platform is immersed by adopting ballast. At the same time, the platform presses piles into the ground with its weight until the bottom of the base contacts the ground.
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
- сложность и большая трудоемкость заведения и установки свай в гнезда основания платформы. В известном решении это обеспечивается с помощью водолаза после доставки платформы на точку. Вероятность успешной реализации такой операции в реальной обстановке, особенно в сложных природных условиях шельфа северных морей (низкая температура воды и воздуха, большая мутность воды, течения и волны), крайне мала.- the complexity and great complexity of the establishment and installation of piles in the nests of the base of the platform. In a known solution, this is ensured by a diver after delivering the platform to the point. The probability of the successful implementation of such an operation in a real environment, especially in the difficult natural conditions of the shelf of the northern seas (low temperature of water and air, high turbidity of the water, currents and waves), is extremely small.
- наличие зазора между сваей и внутренней стенкой гнезда при вдавливании сваи в грунт может приводить к ее перекосу. В результате может происходить существенное увеличение сопротивления задавливанию сваи.- the presence of a gap between the pile and the inner wall of the nest when pushing the pile into the ground can lead to its skew. As a result, a substantial increase in resistance to crushing piles can occur.
- в силу всегда имеющих место неровностей и неоднородностей морского дна, с помощью известного способа невозможно обеспечить плотный (сплошной) контакт всей поверхности днища основания платформы с поверхностью дна. Такой контакт может быть только локальным, в результате чего возникают неравномерные контактные напряжения, приводящие к деформации конструктивных элементов днища платформы.- due to the always uneven and heterogeneous seabed, using the known method it is impossible to ensure tight (solid) contact of the entire surface of the bottom of the base of the platform with the bottom surface. Such contact can only be local, resulting in uneven contact stresses leading to deformation of the structural elements of the platform bottom.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является:The problem to which the invention is directed, is:
- в части устройства - повышение устойчивости и безопасности во время установки и эксплуатации платформы, а также надежности функционирования связанного с ней скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем в сложных условиях арктического шельфа, снижение эксплуатационных затрат;- in terms of the device - increasing stability and safety during installation and operation of the platform, as well as the reliability of the operation of the associated downhole equipment and pipeline oil and gas field systems in difficult conditions of the Arctic shelf, reducing operating costs;
- в части способа - упрощение, снижение трудоемкости и энергозатрат, а также расхода балласта (снижение установочного веса) при задавливание свай в грунт при одновременном повышении надежности установки платформы на дно.- in terms of the method - the simplification, reduction of labor and energy consumption, as well as the consumption of ballast (reduction of installation weight) when crushing piles into the ground while increasing the reliability of the installation of the platform to the bottom.
Техническими результатами, которые обеспечиваются при реализации изобретения, являются следующие:The technical results that are provided by the implementation of the invention are as follows:
- повышение устойчивости платформы при одновременном упрощении ее изготовления, транспортировки, монтажа и обслуживания;- increasing the stability of the platform while simplifying its manufacture, transportation, installation and maintenance;
- снижение трудоемкости установки платформы на морское дно;- reducing the complexity of installing the platform on the seabed;
- снижение затрат на установку платформы за счет уменьшения сил сопротивления задавливанию свай в грунт морского дна;- reducing the cost of installing the platform by reducing the forces of resistance to crushing piles into the soil of the seabed;
- снижение расходов на эксплуатацию платформы за счет повышения надежности ее установки на дно;- reducing the cost of operating the platform by increasing the reliability of its installation to the bottom;
- повышение надежности и безопасности эксплуатации всего комплекса морских инженерных сооружений и нефтегазопромыслового оборудования объекта за счет повышения устойчивости платформы;- improving the reliability and safety of operation of the entire complex of offshore engineering structures and oil and gas equipment of the facility by increasing the stability of the platform;
- увеличение межремонтного периода скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем и связанное с этим снижение затрат на его обслуживание;- an increase in the overhaul period of downhole equipment and pipeline oil and gas field systems and the associated reduction in maintenance costs;
- снижение риска возникновения аварийных ситуаций, загрязнения окружающей среды по причине потери платформой устойчивости и нарушения в связи с этим условий нормальной эксплуатации скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем.- reducing the risk of emergencies, environmental pollution due to the platform’s loss of stability and violation in connection with this of the normal operation of downhole equipment and pipeline oil and gas field systems.
Поставленная задача решается тем, что в морской гравитационно-свайной платформе, которая имеет основание с верхним строением, полости в нижней части основания, сваи, корпус которых в верхней части выполнен в виде герметичной камеры, а в нижней - в виде открытого с торца патрубка с отверстиями (перфорацией), сваи имеют переменное сечение с наибольшим значением его площади для герметичной камеры, в процессе транспортировки платформы размещены в полостях, выполненных в виде контейнеров с отверстиями в донной части, площадь поперечного сечения которых больше площади поперечного сечения патрубка, но меньше площади поперечного сечения герметичной камеры, при этом контейнеры гидравлически связаны с источником давления рабочего наполнителя.The problem is solved in that in a marine gravity-piling platform, which has a base with a top structure, cavities in the lower part of the base, piles, the casing of which in the upper part is made in the form of a sealed chamber, and in the lower part - in the form of a pipe open from the end with holes (perforation), piles have a variable cross-section with the largest value of its area for a sealed chamber; during transportation, the platforms are placed in cavities made in the form of containers with holes in the bottom, the cross-sectional area which are larger than the cross-sectional area of the nozzle, but smaller than the cross-sectional area of the sealed chamber, while the containers are hydraulically connected to the pressure source of the working filler.
Кроме того, предлагается профили поперечного сечения контейнера и герметичной камеры выполнить одинаковыми и близкими по площади сечений. При таком варианте выполнения изобретения при заполнении контейнера обеспечивается снижение расхода рабочего наполнителя.In addition, it is proposed that the cross-sectional profiles of the container and the sealed chamber be made identical and close in cross-sectional area. With this embodiment of the invention, when filling the container, the consumption of the working filler is reduced.
При этом профиль поперечного сечения контейнеров для размещения свай и герметичной камеры может иметь различную форму, том числе круга, квадрата либо прямоугольника. Возможны и другие варианты сечения контейнеров и герметичной камеры. Конкретный вариант определяется конструктивными особенностями платформы на этапе ее проектирования.In this case, the cross-sectional profile of containers for placing piles and a sealed chamber may have a different shape, including a circle, square or rectangle. Other cross-sectional options for containers and a sealed chamber are possible. A specific option is determined by the design features of the platform at the design stage.
Профили поперечного сечения герметичной камеры и патрубка в нижней части сваи также могут быть одинаковыми. При выборе профиля патрубка необходимо учитывать свойства грунтов морского дна, определяющие усилие задавливания сваи.The cross-sectional profiles of the sealed chamber and pipe in the lower part of the pile can also be the same. When choosing the profile of the pipe, it is necessary to take into account the properties of the seabed soils, which determine the force of crushing piles.
Кроме того, контейнеры в донной части могут иметь крышки и размещаться преимущественно по периметру основания платформы. Крышки позволят исключить случайный выход свай из контейнеров, что обеспечит уменьшение высотного габарита платформы в ее нижней части при выходе из дока, а также исключит возможные осложнения и неэффективные энергозатраты при транспортировке платформы на точку.In addition, the containers in the bottom part can have lids and are placed mainly around the perimeter of the base of the platform. Lids will prevent accidental exit of piles from containers, which will reduce the height of the platform in its lower part when leaving the dock, as well as eliminate possible complications and inefficient energy consumption when transporting the platform to the point.
Конструкция крышки может быть любой, например, съемной, сдвижной или другой. Однако такие конструкции для снятия крышки и открытия дна контейнера требуют проведения водолазных работ, что в сложных условиях шельфа северных морей увеличивает время и трудоемкость подготовки платформы к установке на дно.The cover design may be any, for example, removable, movable or other. However, such designs for removing the lid and opening the bottom of the container require diving, which in difficult conditions of the shelf of the northern seas increases the time and laboriousness of preparing the platform for installation on the bottom.
Поэтому в качестве предпочтительного варианта предлагается выполнить крышку с ослабленным сечением. Профиль ослабленного сечения должен соответствовать профилю патрубка в нижней части сваи, а его площадь быть не меньше площади сечения этого патрубка, но меньше площади поперечного сечения герметичной камеры.Therefore, as a preferred embodiment, it is proposed to make a cover with a weakened cross section. The profile of the weakened section should correspond to the profile of the pipe in the lower part of the pile, and its area should be not less than the cross-sectional area of this pipe, but less than the cross-sectional area of the sealed chamber.
Степень ослабления сечения выбирается из условия, чтобы оно выдерживало вес «сухой» сваи, что обеспечит сечению дополнительный запас прочности после погружения платформы в воду. Разрушение ослабленного сечения и вывод сваи из контейнера могут быть осуществлены как балластированием герметичной камеры, так и нагнетанием в контейнер рабочего наполнителя.The degree of attenuation of the cross section is selected from the condition that it can withstand the weight of the "dry" piles, which will provide the section with an additional margin of safety after the platform is immersed in water. The destruction of the weakened cross-section and the removal of piles from the container can be accomplished both by ballasting the sealed chamber and by injecting working filler into the container.
Для повышения устойчивости платформы контейнеры для свай дополнительно могут быть размещены на «приливах» с внешней стороны основания платформы в области наибольших сжимающих напряжений в грунтовом основании. Такое размещение контейнеров обеспечивает повышение несущей способности сваи по грунту и, как следствие этого, приводит к повышению устойчивости платформы.To increase the stability of the platform, the containers for piles can additionally be placed on the “tides” on the outside of the base of the platform in the region of greatest compressive stresses in the soil base. This placement of containers provides an increase in the bearing capacity of piles on the ground and, as a result of this, leads to increased stability of the platform.
В качестве варианта выполнения также предусмотрено, что контейнеры гидравлически связаны с источником давления рабочего наполнителя в своей верхней части. Это после нагнетания и затвердевания рабочего наполнителя обеспечит жесткую заделку сваи в контейнере, позволит эффективно омоноличивать оголовок сваи в основании платформы и, тем самым, исключит ее подвижность при действии на платформу в процессе эксплуатации комплекса факторов внешнего воздействия и вызванных этими факторами горизонтальных, вертикальных и моментных нагрузок. При таком варианте выполнения изобретения за счет фиксированного вертикального положения свай дополнительно существенно снижаются силы сопротивления их задавливанию в грунт морского дна.As an embodiment, it is also provided that the containers are hydraulically connected to the pressure source of the working filler in its upper part. This, after injection and hardening of the working filler, will provide a rigid sealing of the piles in the container, will allow to efficiently monopolize the pile head at the base of the platform and, thereby, exclude its mobility when the complex of external factors and horizontal, vertical and moment factors caused by these factors act on the platform loads. With such an embodiment of the invention, due to the fixed vertical position of the piles, the resistance forces to their crushing into the soil of the seabed are further significantly reduced.
Также возможен вариант, когда герметичные камеры, расположенные в верхней части сваи, имеют гидравлическую связь с источником давления балласта для изменения степени плавучести свай. За счет наполнения герметичной камеры балластом она постепенно теряет плавучесть и выходит из контейнера. Также предусмотрена возможность обратного повышения степени плавучести свай и возвращения их в контейнеры, что обеспечивается заменой балласта на вещество с меньшей плотностью, вплоть до воздуха.It is also possible that the sealed chambers located in the upper part of the pile have a hydraulic connection with the ballast pressure source to change the degree of buoyancy of the piles. Due to the filling of the sealed chamber with ballast, it gradually loses buoyancy and leaves the container. It is also possible to reverse increase the buoyancy of piles and return them to containers, which is ensured by replacing the ballast with a substance with a lower density, up to air.
При таком варианте реализации изобретения расширяются функциональные возможности платформы и повышается эффективность ее установки на дно, поскольку появляется возможность как контроля степени выхода свай из контейнеров, так и их возвращения обратно.With this embodiment of the invention, the platform’s functionality is expanded and the efficiency of its installation on the bottom is increased, since it becomes possible to control the degree of exit of piles from containers and return them back.
Тем самым обеспечивается возможность оперативного проведения необходимых мероприятий в случае заклинивания сваи в контейнере либо в случае принятия решения об отказе в установке платформы на дно.This makes it possible to quickly carry out the necessary measures in case of jamming of the pile in the container or in the case of a decision to refuse to install the platform to the bottom.
В части способа установки морской гравитационно-свайной платформы, который предусматривает установку свай в контейнеры, расположенные в основании платформы, погружение платформы с выведенными в вертикальное положение под ее основание сваями путем принятия платформой балласта, задавливание свай в грунт и постановку основания платформы на дно, предлагается сваи устанавливать в контейнеры в стационарных условиях перед выходом из дока и транспортировкой платформы на точку, после прихода на точку выводить сваи под основание платформы и осуществлять жесткую заделку их оголовков в контейнерах путем нагнетания в контейнеры рабочего наполнителя до их заполнения, ожидать затвердевания наполнителя, после чего балластировать платформу и устанавливать ее основание на дно.Regarding the method of installing a marine gravity-pile platform, which provides for the installation of piles in containers located at the base of the platform, immersion of the platform with piles brought up vertically under its base by taking the platform with ballast, crushing the piles into the ground and setting the base of the platform to the bottom, it is proposed install the piles in containers under stationary conditions before leaving the dock and transporting the platform to the point; after arriving at the point, remove the piles under the base of the platform and to have a tight seal of their heads in containers by injecting working filler into containers until they are filled, wait for the filler to solidify, then ballast the platform and set its base to the bottom.
В качестве рабочего наполнителя могут быть использованы цементный раствор, жидкий бетон, водо-песчаная пульпа либо другой пригодный материал.As a working filler, cement mortar, liquid concrete, water-sand pulp or other suitable material can be used.
При этом нагнетание рабочего наполнителя предлагается проводить в верхнюю часть контейнеров.In this case, the injection of the working filler is proposed to be carried out in the upper part of the containers.
В качестве одного из вариантов реализации способа предлагается вывод свай из контейнеров перед нагнетанием в них рабочего наполнителя осуществлять путем придания сваям отрицательной плавучести, например производить заполнение балластом герметичных камер, расположенных в верхней части свай.As one of the options for implementing the method, it is proposed that the piles be removed from the containers before the working filler is injected into them by imparting negative buoyancy to the piles, for example, by filling with ballast the sealed chambers located at the top of the piles.
Благодаря такой совокупности признаков, находящихся в функционально-конструктивном единстве, обеспечивается новый, ранее не достигавшийся ни в прототипе, ни в других известных решениях эффект, состоящий в одновременном повышении устойчивости платформы и упрощении и удешевлении ее транспортировки, установки на морское дно и обслуживания.Thanks to this combination of features that are in functional and constructive unity, a new effect is achieved that has not been previously achieved either in the prototype or in other known solutions, consisting in simultaneously increasing the platform stability and simplifying and cheapening its transportation, installation on the seabed and maintenance.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана платформа в транспортном положении, на фиг.2 - схема размещения сваи в контейнере, на фиг.3 - платформа со сваями после нагнетания в контейнеры рабочего наполнителя, на фиг.4 - платформа после установки на дно, а на фиг.5 - схема расположения свай в днище основания платформы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the platform in the transport position, figure 2 - layout of piles in the container, figure 3 - platform with piles after injection into containers of working filler, figure 4 - platform after installation to the bottom, and figure 5 is a diagram of the location of piles in the bottom of the base of the platform.
Морская гравитационно-свайная платформа содержит (фиг.1) основание 1 с верхним строением 2, контейнеры 3 с установленными в них сваями 4. Каждая свая представляет собой (фиг.2) открытый снизу полый перфорированный по верхней части боковой поверхности (на чертеже не показано) корпус (патрубок), например, цилиндрической формы. Перфорация верхней части боковой поверхности патрубка необходима для выхода воздуха из патрубка, что обеспечивает вертикальное положение свай при транспортировке платформы. При балластировке платформы и задавливании свай в грунт морского дна перфорация обеспечивает организованный выход воды и освобождает место для заполнения патрубка грунтом морского дна.The marine gravity-pile platform contains (Fig. 1) a
В верхней части корпуса сваи расположена герметичная камера 5, обеспечивающая положительную плавучесть сваи. Герметичные камеры могут иметь гидравлическую связь с источником давления балласта для изменения степени плавучести свай. Гидравлическая связь обеспечивается системой стационарных (в корпусе платформы) и гибких 6 (в полости контейнеров) трубопроводов.In the upper part of the pile housing there is a sealed
Сваи по длине имеют переменное сечение с наибольшим значением его площади для герметичной камеры. Сваи размещены в контейнерах 3. Контейнеры (фиг.2) в нижней части имеют отверстия 7 для выхода свай. Площадь поперечного сечения отверстий 7 больше площади поперечного сечения патрубка, но меньше площади поперечного сечения герметичной камеры. Это исключает выпадение свай из контейнеров даже при их отрицательной плавучести. Отверстия 7 могут быть снабжены крышками 8.Piles along the length have a variable section with the largest value of its area for a sealed chamber. Piles are placed in containers 3. Containers (figure 2) in the lower part have
Контейнеры, например, в своей верхней части, через патрубок 9 давления рабочего наполнителя и трубопроводы 10 рабочего наполнителя (фиг.3) гидравлически связаны с источником давления наполнителя 11.The containers, for example, in their upper part, through the working
Контейнеры выполнены в днище основания 1 платформы, преимущественно по его периметру (фиг.5). Дополнительно контейнеры могут быть размещены на приливах 12 с внешней стороны основания платформы.The containers are made in the bottom of the
Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.
В стационарных заводских условиях (например, сухом доке) осуществляют подготовку платформы к транспортировке на точку установки.In stationary factory conditions (for example, a dry dock), the platform is prepared for transportation to the installation point.
Для этого в контейнеры, выполненные в днище основания платформы, а также (при неблагоприятных свойствах грунтов морского дна и комплексе негативных факторов внешней среды на точке установки платформы с целью повышения ее устойчивости) в дополнительные контейнеры, размещенные на приливах с внешней стороны основания платформы, помещают сваи.For this, in containers made at the bottom of the base of the platform, and also (with adverse properties of soil of the seabed and a set of negative environmental factors at the point of installation of the platform in order to increase its stability) in additional containers placed on tides from the outside of the base of the platform, piles.
Для снижения высотного габарита платформы в ее нижней части при ее выходе из дока и исключения возможных осложнений и неэффективных энергозатрат при транспортировке дно контейнеров закрывают крышками.To reduce the height dimension of the platform in its lower part when it leaves the dock and to exclude possible complications and inefficient energy consumption during transportation, the bottom of the containers is closed with lids.
Также в стационарных условиях выполняют обвязку системой стационарных и гибких трубопроводов для установления гидравлической связи, соответственно, полости контейнеров - с источником давления наполнителя, а герметичных камер (при некоторых вариантах выполнения изобретения) - с источником давления балласта для изменения степени плавучести свай.Also, in stationary conditions, they are strapping with a system of stationary and flexible pipelines to establish a hydraulic connection, respectively, of the cavity of the containers with a filler pressure source, and pressurized chambers (in some embodiments of the invention) with a ballast pressure source to change the degree of buoyancy of piles.
После прихода платформы на точку проводят подготовку для ее установки на морское дно.After the platform arrives at the point, preparations are made for its installation on the seabed.
Для этого готовят рабочий наполнитель, в качестве которого может быть использован цементный раствор, жидкий бетон, водо-песчаная пульпа или другой известный и пригодный для этих целей материал. Для снижения затрат в качестве наполнителя целесообразно использовать водо-песчаную пульпу, которую легко приготовить непосредственно в месте установки платформы.For this, a working filler is prepared, which can be used as a cement mortar, liquid concrete, water-sand pulp or other material known and suitable for these purposes. To reduce costs, it is advisable to use water-sand pulp as a filler, which is easy to prepare directly at the platform installation site.
Приготовленный наполнитель с помощью агрегата нагнетают в полость контейнеров.The prepared filler is pumped into the cavity of the containers using the unit.
Предпочтительным представляется нагнетание наполнителя в верхнюю часть контейнеров, что позволит в полном объеме использовать конструктивные особенности свай, выполненных с переменным сечением и наибольшим значением его площади для герметичной камеры в верхней части сваи и сделать минимальными энергозатраты на разрушение ослабленного сечения крышки и вывод свай из контейнера.It is preferable to inject filler into the upper part of the containers, which will make it possible to fully use the design features of piles made with a variable cross section and the largest value of its area for a sealed chamber in the upper part of the pile and to minimize energy consumption for the destruction of the weakened section of the lid and the removal of piles from the container.
Разрушение ослабленного сечения и вывод свай (или некоторых из них в соответствии с принятой схемой гидравлической обвязки) из контейнеров могут быть осуществлены также и заполнением балластом герметичных камер этих свай.The destruction of the weakened section and the removal of piles (or some of them in accordance with the adopted hydraulic piping scheme) from the containers can also be carried out by filling the sealed chambers of these piles with ballast.
О разрушении ослабленного сечения судят по снижению давления рабочего наполнителя (или балласта при заполнении герметичных камер) по сравнению с наблюдавшимся до этого пиковым значением этого параметра.The destruction of the weakened section is judged by the decrease in the pressure of the working filler (or ballast when filling the sealed chambers) in comparison with the peak value of this parameter observed before.
Нагнетание наполнителя производят до полного выхода свай из контейнеров, посадки нижней части герметичных камер на дно контейнеров и полного заполнения полости контейнеров наполнителем, о чем судят по второму пику возрастания давления рабочего наполнителя.The filler is injected until the piles are completely out of the containers, the bottom of the sealed chambers are planted on the bottom of the containers and the cavity of the containers is completely filled with filler, as judged by the second peak in the increase in pressure of the working filler.
После фиксации указанного факта нагнетание рабочего наполнителя прекращают и ожидают его затвердевания (омоноличивания, консолидации или потери подвижности - в зависимости от выбранного наполнителя). О времени окончания процесса затвердевания можно, например, судить по результатам предварительно проведенных экспериментов в аналогичных условиях с добавлением дополнительного интервала времени в количестве не менее 10-15% от экспериментально установленной величины.After fixing this fact, the injection of the working filler is stopped and waiting for its solidification (monolithic, consolidation or loss of mobility - depending on the selected filler). The time of completion of the solidification process can, for example, be judged by the results of previously conducted experiments under similar conditions with the addition of an additional time interval in an amount of at least 10-15% of the experimentally established value.
Проведение указанных операций обеспечит жесткую заделку сваи в контейнере, что позволит эффективно зафиксировать (омонолитить) оголовок сваи в основании платформы. Тем самым полностью исключается подвижность сваи при действии на платформу комплекса факторов внешнего воздействия и вызванных этими факторами горизонтальных, вертикальных и моментных нагрузок как при задавливании сваи в грунт, так и при последующей эксплуатации платформы.Carrying out these operations will provide a rigid seal of the pile in the container, which will effectively fix (monolithic) the pile head at the base of the platform. This completely eliminates the mobility of the piles when the complex of external factors and the horizontal, vertical and moment loads caused by these factors act on the platform both when the piles are crushed into the ground and during subsequent operation of the platform.
Задавливание свай в грунт и установку платформы на морское дно проводят путем ее балластировки.Crushing piles into the ground and installing the platform on the seabed is carried out by ballasting it.
За счет фиксированного вертикального положения свай дополнительно существенно снижаются силы сопротивления их задавливанию в грунт морского дна. В результате обеспечивается снижение необходимого установочного веса. Это дает возможность снизить расход балласта на установку платформы либо при неизменном расходе балласта уменьшить вес и, соответственно, материалоемкость корпуса самой платформы.Due to the fixed vertical position of the piles, the resistance forces to crushing them into the soil of the seabed are additionally significantly reduced. The result is a reduction in the required installation weight. This makes it possible to reduce the ballast consumption for the installation of the platform or, at a constant ballast consumption, to reduce the weight and, accordingly, the material consumption of the body of the platform itself.
Указанный выше новый технический результат (снижение сил сопротивления задавливанию свай в грунт) позволяет также эффективно использовать изобретение при постановке платформ на мелководном шельфе в условиях, когда при балластировке платформы сложно обеспечить необходимый установочный вес.The aforementioned new technical result (reduction of resistance to crushing piles into the ground) also makes it possible to effectively use the invention when setting up platforms on a shallow shelf in conditions when it is difficult to provide the required installation weight when ballasting the platform.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».To verify the conformity of the claimed invention with the criterion of "inventive step", an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. It is established that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Описанные выше новые, промышленно применимые технические решения составляют единый изобретательский замысел, отвечают, на наш взгляд, критерию изобретательского уровня, в связи с чем предлагаются к правовой охране патентом на изобретение.The new, industrially applicable technical solutions described above constitute a single inventive concept, in our opinion, meet the criterion of an inventive step, and therefore are offered for legal protection by a patent for an invention.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136348/13A RU2480557C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011136348/13A RU2480557C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011136348A RU2011136348A (en) | 2013-03-10 |
| RU2480557C1 true RU2480557C1 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=49123132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011136348/13A RU2480557C1 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2480557C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555174C1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф" | Marine gravity platform with embedded foundation |
| RU2606484C1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск" | Gravity-pile platform and method of its placement on sea bed |
| RU2634143C1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-10-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Marine ice-strengthened platform |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3754403A (en) * | 1972-02-09 | 1973-08-28 | Texaco Inc | Offshore marine structure embodying anchor pile means |
| SU1021709A1 (en) * | 1981-11-13 | 1983-06-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт "Гипроморнефтегаз" | Method of securing sea stationary platform support assemblies |
| SU1318650A1 (en) * | 1985-08-26 | 1987-06-23 | Предприятие П/Я А-1459 | Gravity offshore platform |
| SU1564276A1 (en) * | 1988-06-01 | 1990-05-15 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Pile |
| SU1710661A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-02-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт Нефтегазопромысловых Сооружений На Континентальном Шельфе | Gravity supporting unit of stationary sea platform |
-
2011
- 2011-08-31 RU RU2011136348/13A patent/RU2480557C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3754403A (en) * | 1972-02-09 | 1973-08-28 | Texaco Inc | Offshore marine structure embodying anchor pile means |
| SU1021709A1 (en) * | 1981-11-13 | 1983-06-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт "Гипроморнефтегаз" | Method of securing sea stationary platform support assemblies |
| SU1318650A1 (en) * | 1985-08-26 | 1987-06-23 | Предприятие П/Я А-1459 | Gravity offshore platform |
| SU1564276A1 (en) * | 1988-06-01 | 1990-05-15 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Pile |
| SU1710661A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-02-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт Нефтегазопромысловых Сооружений На Континентальном Шельфе | Gravity supporting unit of stationary sea platform |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2555174C1 (en) * | 2013-12-23 | 2015-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф" | Marine gravity platform with embedded foundation |
| RU2606484C1 (en) * | 2015-08-11 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск" | Gravity-pile platform and method of its placement on sea bed |
| RU2634143C1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-10-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Marine ice-strengthened platform |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011136348A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8025463B2 (en) | Offshore foundation system with integral elements for preloading and extracting | |
| CN104040075B (en) | A kind of method for installing offshore tower | |
| RU2719516C1 (en) | Bottom-based platform and method of creating drilling terminal for drilling in shallow-water shelf | |
| CN107075824B (en) | Seabed terminal for offshore activities | |
| CN108884647B (en) | Shallow water base structure and method for installing a shallow water base structure | |
| CN103228909A (en) | Process for installing an offshore tower | |
| KR100612607B1 (en) | Breaking prevention equipment and breaking perception sensor of well box basis for bridge | |
| KR102630564B1 (en) | Hexadecimal method | |
| RU2480557C1 (en) | Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom | |
| EA001045B1 (en) | Jack-up offshore platform with submerged tank and methods of installing and lowering the tank-container | |
| US3938343A (en) | Platform structure for maritime installation | |
| NO20092241L (en) | Subsoil foundations, as well as methods for installing the foundation | |
| WO1994006970A1 (en) | Foundation arrangement for an offshore framework construction or subsea installation | |
| CN104164885A (en) | Caisson towing method | |
| WO2012121607A1 (en) | Offshore foundation for installation on the seabed and method for installation of the offshore foundation | |
| RU2401356C1 (en) | Method of block-modular construction of hydraulic structures in underwater pits | |
| JP7353138B2 (en) | Caissons for wind power generators and their floating method | |
| KR20120011120A (en) | installation of the waterproof cloths for work of the pier under water | |
| GB1576581A (en) | Platforms comprising an underwater structure and in their method of assembly | |
| RU159247U1 (en) | DESIGN OF THE SUPPORT OF THE MARINE STATIONARY PLATFORM ON THE SEA SHELF | |
| US20220162825A1 (en) | Method for the installation of an offshore maritime structure and offshore maritime structure | |
| CN113062349A (en) | Whole quick-witted group of offshore wind power suction bucket basis floats and supplementary structure of sinking | |
| RU2478057C2 (en) | Ice-resistant drilling facilities for development of shallow marine continental shelf, and formation method of ice-resistant drilling facilities for development of shallow marine continental shelf | |
| CN113136889B (en) | Construction method of offshore box type prefabricated bearing platform | |
| JP2004108078A (en) | Construction method for underwater shaft, underwater shaft, connection method for shaft and adit, and pit structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140901 |
|
| BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20161222 |