RU2488660C1 - Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly - Google Patents
Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488660C1 RU2488660C1 RU2011148074/03A RU2011148074A RU2488660C1 RU 2488660 C1 RU2488660 C1 RU 2488660C1 RU 2011148074/03 A RU2011148074/03 A RU 2011148074/03A RU 2011148074 A RU2011148074 A RU 2011148074A RU 2488660 C1 RU2488660 C1 RU 2488660C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support
- shell
- supports
- stone material
- perimeter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Revetment (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к искусственным сооружениям, сооружаемым на мелководном шельфе, точнее к опорной засыпной структуре и опорам морского комплекса, размещенным на донном грунте.The group of inventions relates to artificial structures constructed on a shallow shelf, more precisely to a supporting filling structure and supports of the marine complex located on bottom soil.
Известны различные системы опорных структур для морских комплексов, сооружаемых на мелководье в замерзающих морях, которые могут быть выполнены на основе гравитационно-кессонных конструкций, или посредством сооружения засыпных сооружений, которые по сути являются искусственными островами. Такие сооружения должны позволять размещение необходимого бурового оборудования и выдерживать напор льдов.Various systems of supporting structures are known for marine complexes built in shallow water in freezing seas, which can be made on the basis of gravity-caisson structures, or through the construction of backfill structures, which are essentially artificial islands. Such structures should allow the placement of the necessary drilling equipment and withstand the pressure of ice.
В практике строительства буровых или производственных платформ на мелководье наибольшее развитие получили гравитационно-кессонные конструкции. Данное обстоятельство связано с тем, что такие конструкции, обладающие большой массой, позволяют выдержать большую ледовую нагрузку и при этом имеют необходимую полезную площадь, чтобы разместить необходимое оборудованиеIn the practice of building drilling or production platforms in shallow water, gravitational-caisson structures have been most developed. This circumstance is due to the fact that such structures with a large mass, can withstand a large ice load and at the same time have the necessary usable area to accommodate the necessary equipment
Гравитационно-кессонные конструкции, как правило, доставляются на место установки целиком, или крупными частями и монтируются на специально подготовленном основании. Такие конструкции могут заполняться балластом, например, бетоном. К таким конструкциям можно отнести решения по патентам GB 2136032, публикация 30. 03.1983, US 3117423, публикация 14.01.1964, US 5316413, публикация 31.05.1994.Gravity-caisson structures, as a rule, are delivered to the installation site in whole, or in large parts and are mounted on a specially prepared base. Such structures can be filled with ballast, for example, concrete. Such designs include decisions on patents GB 2136032, publication 30. 03.1983, US 3117423, publication 01/14/1964, US 5316413, publication 05/31/1994.
Строительство гравитационно-кессонных конструкций достаточно трудоемко, требует большого объема металлических конструкций и значительного времени на монтаж. Сооружение таких конструкций на мелководье требует достаточно сложного оборудования для доставки конструкций и их монтажа.The construction of gravity-caisson structures is rather laborious, requires a large volume of metal structures and considerable installation time. The construction of such structures in shallow water requires rather sophisticated equipment for the delivery of structures and their installation.
Известны также примеры засыпных конструкций для морских комплексов.Examples of backfill structures for marine complexes are also known.
В авторском свидетельстве SU 1752866, «Цилиндрическая ограждающая оболочка искусственного острова», публикация 7.08.1992, описана ограждающая оболочка для монтажа в замерзающих морях, состоящая из отдельных панелей, соединенных между собой подвижными соединениями. Цилиндрическая ограждающая оболочка транспортируется к месту установки в сложенном виде. В месте установки она переводится в вертикальное положение, разворачивается в виде цилиндра и устанавливается на грунт. Далее оболочка засыпается грунтом.In the copyright certificate SU 1752866, “The cylindrical enclosure of an artificial island”, publication 7.08.1992, describes the enclosure for installation in freezing seas, consisting of individual panels interconnected by movable joints. The cylindrical enclosure is transported to the installation site when folded. At the installation site, it is translated into a vertical position, deployed in the form of a cylinder and mounted on the ground. Next, the shell is filled with soil.
Известен «Способ монтажа искусственного острова», описанный в патенте RU 2107773, публикация 27.03.1998, включающий сборку оконтуривающей оболочки, образование грунтового ядра внутри ее путем намыва и уплотнения и установку верхнего строения платформы в виде блок модулей. После образования грунтового ядра внутри оболочки производят забивку свай, на которые монтируют несущую палубу. Данный способ позволяет уменьшить диаметр искусственного острова, по сравнению с конструкцией по SU 1752866.The well-known "Method of mounting an artificial island" described in patent RU 2107773, publication 03/27/1998, including the assembly of the contouring shell, the formation of a soil core inside it by washing and compaction and installation of the upper structure of the platform in the form of a block of modules. After the formation of the soil core inside the casing, the piles are driven, onto which the supporting deck is mounted. This method allows to reduce the diameter of the artificial island, compared with the design according to SU 1752866.
Указанные конструкции по SU 1752866 и RU 2107773 достаточно сложны, как при изготовлении, так и при монтаже, прежде всего потому, что оболочка выполнена из отдельных панелей, соединенных шарнирами. Кроме того, в качестве заполнения оболочки используется намывной грунт, который обладает слабыми фрикционными свойствами. Поэтому диаметр оболочки, и размер острова приходится делать достаточно большим, чтобы он выдержал напор льдов в зимний период. Отсюда возрастает и объем работ, которые необходимо произвести.The indicated constructions according to SU 1752866 and RU 2107773 are quite complex, both during manufacturing and during installation, primarily because the shell is made of separate panels connected by hinges. In addition, alluvial soil, which has weak frictional properties, is used as filling the casing. Therefore, the diameter of the shell and the size of the island have to be made large enough to withstand the pressure of ice in the winter. Hence the volume of work that needs to be done is growing.
Известна также конструкция морской засыпной опоры, описанная в заявке WO 02095139, публикация 28.11.2002. Опора включает замкнутую по периметру жесткую оболочку, установленную на морском дне и заполненную грунтом, или смесью грунта, щебня и камня. Оболочка может содержать продольные или поперечные ребра жесткости и выполняется преимущественно из стали. В заявке также описан пример выполнения опоры, которая устанавливается на более глубоких участках и состоит из двух оболочек, более широкой, устанавливаемой на грунте и верхней, более узкой, устанавливаемой сверху. При слабых грунтах предусматривается укрепление донного грунта под опорой с помощью свай, которые доходят до нижнего края оболочки, установленной на грунте. В некоторых случаях предусмотрено анкерное крепление оболочки к грунту.Also known is the design of the sea backfill, described in the application WO 02095139, publication 28.11.2002. The support includes a perimeter-enclosed rigid shell installed on the seabed and filled with soil, or a mixture of soil, gravel and stone. The shell may contain longitudinal or transverse stiffeners and is made primarily of steel. The application also describes an example of the support, which is installed in deeper areas and consists of two shells, a wider one, installed on the ground and an upper, narrower one, mounted on top. In case of soft soils, it is envisaged to strengthen the bottom soil under the support with the help of piles, which reach the lower edge of the shell installed on the soil. In some cases, anchoring the shell to the ground is provided.
Такая засыпная опора позволяет достаточно быстро сооружать засыпной искусственный остров, для возведения не требует большого объема металлоконструкций и сложного оборудования для монтажа. При этом данная опора предназначена для сооружения достаточно небольших морских сооружений. Таких как ветряные электростанции. Сооружение бурового или производственного комплекса на такой опоре представляется затруднительным ввиду его небольшой площади. Кроме того, данная конструкция засыпной опоры имеет недостаточное сопротивление сдвигу при воздействии ледовых полей.Such a filling support allows you to quickly build a filling artificial island, for the construction does not require a large amount of metal structures and complex equipment for installation. Moreover, this support is intended for the construction of fairly small offshore structures. Such as wind farms. The construction of a drilling or production complex on such a support is difficult due to its small area. In addition, this design of the filling support has insufficient shear resistance when exposed to ice fields.
Поэтому существует потребность в эффективных конструкциях засыпных сооружений для сооружения морских комплексов, в том числе буровых комплексов, мелководного шельфа замерзающих морей.Therefore, there is a need for effective designs of backfill structures for the construction of offshore complexes, including drilling complexes, and a shallow shelf of the freezing seas.
Заявляемая группа изобретений, объединенная общим изобретательским замыслом, включает опорную структуру морского комплекса, устройство опоры опорной конструкции и способ монтажа опорной структуры.The inventive group of inventions, united by a common inventive concept, includes the support structure of the marine complex, the support device of the support structure and the mounting method of the support structure.
Опорная структура морского комплекса, предназначенного для установки на мелководье, включает, по меньшей мере, две опоры, установленные на мелководье, каждая из опор выполнена, по меньшей мере, из одной замкнутой по периметру жесткой оболочки, заполненной внутри каменным материалом. Нижняя оболочка опоры установлена на морском дне, а каждая из установленных выше оболочек в нижней части выполнена меньшего размера по периметру, чем периметр верхней части более нижней оболочки, при этом, по меньшей мере, часть верхней оболочки выполнена конусообразной формы. Каждая из опор выполнена с возможностью установки технологических объектов и оборудования морского комплекса и размещения между опорами элементов, объединяющих отдельные технологические объекты в единый морской комплекс.The supporting structure of the marine complex, intended for installation in shallow water, includes at least two supports installed in shallow water, each of the supports is made of at least one rigid shell closed around the perimeter and filled with stone material inside. The lower shell of the support is installed on the seabed, and each of the shells installed above in the lower part is made smaller along the perimeter than the perimeter of the upper part of the lower shell, while at least part of the upper shell is conical in shape. Each of the supports is made with the possibility of installing technological objects and equipment of the marine complex and placing elements between elements that combine individual technological objects into a single marine complex.
Опорная структура морского комплекса включает несколько опор, расположенных на мелководном шельфе в такой конфигурации, чтобы обеспечить эффективную работу морского комплекса, при этом противостоять течениям и ледовым нагрузкам, характерным для данного района. На отдельных опорах могут размещаться части комплекса, выполняющих отдельные функции, например, собственно буровая установка, производственные модули, оборудование для сбора и хранения нефти и сжиженного газа, вертолетная площадка, энергетические, жилые и хозяйственные блоки.The support structure of the marine complex includes several supports located on a shallow shelf in such a configuration as to ensure the efficient operation of the marine complex, while resisting the currents and ice loads characteristic of the area. Separate supports can accommodate parts of the complex that perform separate functions, for example, the drilling rig itself, production modules, equipment for collecting and storing oil and liquefied gas, a helipad, energy, residential and utility units.
Технический результат достигаемый применением конструкции опорной структуры следующий:The technical result achieved by using the design of the supporting structure is as follows:
- может быть смонтирована на акватории быстро, за один летний сезон;- can be mounted in the water quickly, in one summer season;
- требует небольших затрат при строительстве, за счет использования простых и легких оболочек и доступного каменного материала;- requires little cost during construction, through the use of simple and light shells and available stone material;
- из однотипных опор может быть создан большой, разветвленный комплекс, где для каждой части можно определить различные технологические функции комплекса;- from the same type of supports, a large, branched complex can be created, where for each part it is possible to determine the various technological functions of the complex;
- расположение опор разветвленного комплекса на акватории может учитывать ледовую обстановку в данном районе, например, опоры могут быть установлены одна за другой, в направлении дрейфа льда;- the location of the supports of the branched complex in the water area can take into account the ice situation in the area, for example, the supports can be installed one after another, in the direction of ice drift;
- опора может эффективно противостоять ледовым и волновым нагрузкам за счет небольшого диаметра и возможности противостоять значительным сдвиговым усилиям;- the support can effectively withstand ice and wave loads due to its small diameter and the ability to withstand significant shear forces;
- опорная структура может быть демонтирована как целиком, так и по частям, за счет демонтажа отдельных опор, а материалы, в том числе оболочки и каменное заполнение могут быть использованы повторно.- the supporting structure can be dismantled both in whole or in part, due to the dismantling of individual supports, and materials, including shells and stone filling can be reused.
Оболочка опоры опорной структуры для простоты изготовления и монтажа может быть выполнена симметричной относительно вертикальной оси и, по меньшей мере, верхняя оболочка может быть внутри снабжена поперечными и/или продольными ребрами жесткости.The sheath of the support of the support structure for simplicity of manufacture and installation can be made symmetrical with respect to the vertical axis and at least the upper sheath can be internally provided with transverse and / or longitudinal stiffeners.
Для эффективного противостояния напору льда при его подвижках часть верхней оболочки имеет прямую или обратную конусность.To effectively resist the pressure of ice during its movements, part of the upper shell has a direct or inverse taper.
Верхняя оболочка в зависимости от назначения может иметь диаметр в диапазоне от 30 до 60 метров, а соотношение диаметра D к высоте Н у каждой из оболочек лежит в диапазоне от 1/3 до 1/10.The upper shell, depending on the purpose, can have a diameter in the range from 30 to 60 meters, and the ratio of the diameter D to the height H for each of the shells lies in the range from 1/3 to 1/10.
Подол оболочки снабжен по периметру кольцевой подошвой для установки на грунт или на каменный материал с целью усиления и обеспечения ровного оседания.The hem of the shell is equipped with a ring sole around the perimeter for installation on the ground or on stone material in order to strengthen and ensure even subsidence.
В качестве каменного материала опоры могут быть введены каменные строительные материалы фракцией 20 мм - 140 мм, в частности использован камень, булыжный гравий, щебень.As the stone material of the support, stone building materials with a fraction of 20 mm - 140 mm can be introduced, in particular, stone, cobblestone, crushed stone are used.
Опора опорной структуры может быть усилена, меньшей мере, одной сваей, закрепленной в прочном донном грунте, при этом свая пропущена через каменный материал опоры и доведена до верха верхней оболочки.The support of the support structure can be strengthened by at least one pile fixed in strong bottom soil, while the pile is passed through the stone material of the support and brought to the top of the upper shell.
Для эффективного использования достаточно небольшого пространства отдельной опоры, по меньшей мере, одна из свай может быть выполнена с возможностью использования в качестве складского помещения или размещения технологического оборудования.For efficient use of a sufficiently small space of a separate support, at least one of the piles can be made with the possibility of use as a warehouse or placement of technological equipment.
При необходимости формирования большей площади под оборудование опорная структура может содержать несколько опор, которые установлены вплотную друг к другу. При этом сооружение этих опор ведется из однотипных элементов по технологии, применяемой для сооружения отдельной опоры.If it is necessary to form a larger area for the equipment, the support structure may contain several supports that are installed close to each other. At the same time, the construction of these supports is carried out from the same elements according to the technology used for the construction of a separate support.
Следующим изобретением является конструкция опоры.The next invention is the construction of the support.
Опора опорной структуры выполнена, по меньшей мере, из одной замкнутой по периметру жесткой оболочки, заполненной внутри каменным материалом. Нижняя оболочка опоры установлена на морском дне, а каждая из установленных выше оболочек в нижней части выполнена меньшего размера по периметру, чем периметр верхней части более нижней оболочки. По меньшей мере, часть верхней оболочки выполнена конусообразной формы. Через каменный материал опоры пропущены по меньшей мере, одна свая, закрепленная в прочном донном грунте. Каждая из свай доведена до верха верхней оболочки и, по меньшей мере, одна свая выполнена с возможностью использования в качестве складского помещения или размещения технологического оборудования.The support of the support structure is made of at least one rigid shell closed around the perimeter and filled inside with stone material. The lower shell of the support is installed on the seabed, and each of the shells installed above in the lower part is made smaller along the perimeter than the perimeter of the upper part of the lower shell. At least a portion of the upper shell is conical in shape. At least one pile, fixed in strong ground soil, is passed through the stone material of the support. Each of the piles is brought to the top of the upper shell and at least one pile is made with the possibility of use as a warehouse or placement of technological equipment.
Конструкция опоры предусматривает малую площадь опоры, для упрощения ее монтажа, что также снижает суммарную ледовую нагрузку на опору в зимний период, при этом сама конструкция опоры обеспечивает эффективное сопротивление сдвиговым нагрузкам, возникающим при воздействии движущихся ледовых полей. Каждая из свай, проходящая через каменный материал, эффективно передает срезывающие усилия на твердое дно. Сочетание жесткой оболочки, которая передает усилия сдвига на каменный материал, который в силу взаимодействия отдельных фракций каменного материала, устойчив к сдвигу, и свай, пропущенных через этот материал, которые передают усилие на грунт, в сочетании весьма эффективны к сдвиговым нагрузкам. При этом часть свай выполняет двойную функцию, участвует в обеспечении устойчивости опоры и внутренний объем сваи является складским помещением или в нем размещается работающее технологическое оборудование морского комплекса. Все это позволяет не только успешно противостоять сдвигу, но и эффективно использовать объем опоры. Сваи могут быть выполнены диаметром от 2 метров до 5 метров.The construction of the support provides a small area of the support, to simplify its installation, which also reduces the total ice load on the support in the winter, while the design of the support provides effective resistance to shear loads arising from the action of moving ice fields. Each of the piles passing through the stone material effectively transfers shearing forces to a hard bottom. The combination of a rigid shell, which transfers shear forces to a stone material, which, due to the interaction of individual fractions of the stone material, is resistant to shear, and piles passed through this material that transmit force to the soil, in combination, are very effective against shear loads. At the same time, part of the piles has a dual function, is involved in ensuring the stability of the pylon, and the internal volume of the pile is a warehouse or it contains working technological equipment of the marine complex. All this allows not only successfully resisting the shift, but also effectively using the volume of the support. Piles can be made in diameter from 2 meters to 5 meters.
Оболочка может быть выполнена симметричной относительно вертикальной оси и по меньшей мере, верхняя оболочка внутри снабжена поперечными и/или продольными ребрами жесткости для придания ей жесткости, необходимой при транспортировке и установке оболочки, а также для более эффективного взаимодействия оболочки с каменным материалом при эксплуатации опоры.The shell can be made symmetrical with respect to the vertical axis and at least the upper shell inside is provided with transverse and / or longitudinal stiffeners to give it the stiffness required during transportation and installation of the shell, as well as for more effective interaction of the shell with stone material during the operation of the support.
Для снижения ледовой нагрузки на конструкцию опоры часть верхней оболочки имеет прямую или обратную конусность.To reduce the ice load on the support structure, part of the upper shell has a direct or inverse taper.
Верхняя оболочка, в зависимости от назначения, может иметь диаметр в диапазоне от 30 до 60 метров, а соотношение диаметра D к высоте Н у каждой из оболочек лежит в диапазоне от 1/3 до 1/10. Такие размеры оболочек позволяют обеспечить устойчивость опоры, в то же время обеспечить их транспортировку простыми средствами. Верхняя оболочка по верхнему периметру может быть снабжена дефлектором.The upper shell, depending on the purpose, can have a diameter in the range from 30 to 60 meters, and the ratio of the diameter D to the height H for each of the shells lies in the range from 1/3 to 1/10. Such dimensions of the shells make it possible to ensure the stability of the support, at the same time ensure their transportation by simple means. The upper shell along the upper perimeter can be equipped with a deflector.
Для усиления оболочки и ее ровного оседания на грунт или каменный материал подол оболочки снабжен по периметру кольцевой подошвой.To strengthen the shell and its even subsidence on the ground or stone material, the hem of the shell is equipped with a ring sole around the perimeter.
Способ монтажа опорной структуры морского комплекса на мелководном шельфе характеризующийся тем, что в период, когда акватория свободна от льда монтируют, по меньшей мере, две опоры, для чего перед монтажом каждой опоры в грунт заглубляют сваи, при этом, по меньшей мере одна из свай выполнена с возможностью использования в качестве складского помещения или размещения технологического оборудования. Устанавливают нижнюю оболочку и заполняют нижнюю оболочку каменным материалом. Затем последовательно устанавливают следующие оболочки и последовательно заполняют их каменным материалом. На опорах устанавливают технологические объекты и оборудование морского комплекса, а между опорами размещают элементы, объединяющие отдельные технологические объекты и оборудование в единый морской комплекс.A method of mounting the support structure of the marine complex on a shallow shelf characterized in that at least two supports are mounted during the period when the water area is free of ice, for which piles are buried before the installation of each support in the ground, with at least one of the piles made with the possibility of use as a warehouse or placement of technological equipment. Install the bottom shell and fill the bottom shell with stone material. Then sequentially install the following shells and sequentially fill them with stone material. Technological objects and equipment of the marine complex are installed on the supports, and elements combining separate technological objects and equipment into a single marine complex are placed between the supports.
В частности, оболочку устанавливают таким образом, чтобы сваи размещались внутри оболочки, а сваи заглубляют в прочный донный грунт. Подъем и спуск оболочки может быть осуществлен с баржи. После заполнения части оболочки, или всей оболочки каменным материалом, его уплотняют.In particular, the sheath is installed so that the piles are placed inside the sheath, and the piles are buried in a strong bottom soil. Raising and lowering the shell can be carried out from the barge. After filling part of the shell, or the entire shell with stone material, it is compacted.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 приведен разрез опоры опорной структуры.Figure 1 shows a section of the support of the support structure.
На Фиг.2 показан разрез оболочки опоры, а на Фиг.3 оболочка опоры в виде сверху.In Fig.2 shows a section of the shell of the support, and Fig.3 shell of the support in a top view.
На Фиг 4. приведен один вариант расположения на шельфе трех опор опорной структуры, а на Фиг.5 другой вариант расположения четырех опор.In Fig. 4, one embodiment of the arrangement of three supports of the support structure is shown, and in Fig. 5, another arrangement of the four supports is shown.
На Фиг.6 приведен вариант расположения опор в линию, в направлении преимущественного дрейфа льда.Figure 6 shows a variant of the location of the supports in a line, in the direction of preferential ice drift.
На Фиг.7 показан вариант расположения опор в линию при демонтированной крайней опоре.7 shows a variant of the location of the supports in a line with the dismantled extreme support.
На Фиг.8 показана опора опорного комплекса на виде сверху, в случае, когда она образована из нескольких опор, расположенных рядом.On Fig shows the support of the support complex in a plan view, in the case when it is formed of several supports located nearby.
На Фиг.9 приведено схематическое изображение морского комплекса, расположенного на трех опорах.Figure 9 shows a schematic representation of a marine complex located on three pillars.
На Фиг.10 приведен пример расположения опоры опорного комплекса на слабом донном грунте.Figure 10 shows an example of the location of the support of the support complex on a weak bottom soil.
На Фиг.11 приведен разрез опоры с прямой конусностью, а на Фиг.12 с обратной конусностью.Figure 11 shows a section of the support with a straight taper, and in Figure 12 with a reverse taper.
Опорная структура морского комплекса для установки на мелководье (Фиг.4, - Фиг.7, включает несколько опор 1, которые устанавливаются на морском дне в той конфигурации, которая диктуется потребностями в структуре разведочного или стационарного морского комплекса. Она может содержать две, три (фиг.4) опоры 1, четыре опоры 1 (Фиг.5) и более. Опоры 1 морского комплекса соединяются между собой элементами, которые объединяют морской комплекс в единое целое. Это могут быть перемычки 2, по которым укладываются коммуникации и в которых также может монтироваться необходимое оборудование. На Фиг.6 показана опорная структура, содержащая опоры 1, расположенные в одну линию и соединенные перемычками 2. Такое расположение опор диктуется преимущественным направлением 3 движения ледовых полей, например, в проливах с течением. В этом случае первая опора 1 противостоит основному напору, последующие опоры 1, располагаются в зонах более благоприятных, и их сооружение может потребовать меньших мер по укреплению опор 1, например, меньшего числа свай.The supporting structure of the marine complex for installation in shallow water (Figure 4, Figure 7, includes
Если морской комплекс является буровым разведочным комплексом, то конструкция опорной структуры позволяет демонтировать часть, как показано на Фиг.7, или все опоры по окончании разведочных работ. При этом материалы, используемые при монтаже опоры, можно использовать повторно.If the offshore complex is a drilling exploration complex, then the design of the support structure allows you to dismantle part, as shown in Fig.7, or all the supports at the end of exploration. At the same time, the materials used in the installation of the support can be reused.
Каждая опора 1 может служить для размещения части морского комплекса и эффективно противостоять напору льда. На Фиг.1 показан разрез опоры 101, в том случае, когда она содержит несколько замкнутых по периметру жестких оболочек 104а, 104b, 104с, выполненных из стали. Оболочки 104 расположены последовательно по высоте. Нижняя оболочка 104с выполнена большего размера по периметру оболочки, средняя 104b меньше, а верхняя 104а меньше, чем средняя оболочка 104b. Оболочки 104, могут быть выполнены из стали, содержат поперечные ребра 105 жесткости и могут содержать и продольные ребра 106 жесткости, как показано у оболочки 104а (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3). Ребра 105, 106 жесткости повышают устойчивость конструкции оболочки, что важно при ее транспортировке и повышает устойчивость опоры к размыванию и нагрузкам при эксплуатации опоры 1. Верхняя оболочка 104а, в зависимости от назначения, может иметь диаметр в диапазоне от 30 до 60 метров. Соотношение диаметра D к высоте Н у каждой из оболочек лежит в диапазоне от 1/3 до 1/10, что позволяет выполнить их транспортируемыми и устойчивыми при применении в качестве оболочек опор.Each
Оболочки 104 заполнены каменным материалом 107. В качестве каменного материала используется материал фракцией 20 мм - 140 мм, например камень, булыжный гравий, щебень. Может также использоваться шлак мартеновского производства. Применение каменного материала в таком диапазоне фракций повышает фрикционные характеристики заполнения и в целом повышает устойчивость опоры к сдвигу. Также важно, что данный материал 107 может быть извлечен из опоры 101 путем экскавации при ее демонтаже и использован повторно.Shell 104 is filled with
Подол 108 оболочки 104 может быть снабжен по периметру кольцевой подошвой 109 для установки на грунт 110 или на каменный материал 107, как показано на Фиг.2 и Фиг.1.The
Через каменный материал 107 опоры 101 пропущены сваи 111, закрепленные в прочном донном грунте 110, при этом каждая из свай 111 доведена до верха верхней оболочки 104а. Сваи, в основном, предназначены для восприятия горизонтальных нагрузок, действующих на опору 101, то есть работают на срез. При этом нагрузка передается на прочный грунт 110. также сваи могут воспринимать и вертикальную нагрузку, например, опоры 1, в случае необходимости, могут оснащаться палубой 115, которые опираются на верхний край оболочки 104 и на часть свай 111. Сваи 111 могут иметь диаметр от 2 метров до 5 метров.
Морской шельф, в том числе шельф замерзающих морей часто характеризуется наличием на морском дне слабого грунта. В этом случае конструкция опоры 201 опорной конструкции (Фиг.10) выглядит следующим образом. Сваи 211 введены в твердый донный грунт 210, проходя слабый грунт 212. Оболочки 204а, 204b снабжены кольцевой подошвой 209 для установки на грунт 212 или на каменный материал 207. Подол 108 нижней части верхних оболочек 204 расположен ниже верхнего среза каждой более нижней оболочки 204. Опоры, в случае необходимости могут оснащаться палубой 215.The marine shelf, including the shelf of freezing seas, is often characterized by the presence of weak soil on the seabed. In this case, the structure of the
Часть свай 111, или 211 (Фиг.1, Фиг.10) выполнена с возможностью использования в качестве обсадных труб буровой установки, складских помещений или размещения технологического оборудования (на фигурах оборудование не показано).Part of
Для уменьшения воздействия давления льда часть верхней оболочки 104а (Фиг.1, Фиг.2) на уровне поверхности воды 116 выполнена конусной 113, в том числе полигональной (многоугольной) формы, а также снабжена дефлектором 114. На Фиг.11 показана опора 301, установленная на небольшой глубине и выполненная с использованием одной оболочки 304, заполненная каменным материалом 307, со сваями 311 и имеющая участок 313 с прямой конусностью. На Фиг.12 также показана одна опора 401 с оболочкой 404, заполненная каменным материалом 407, со сваями 411 и имеющая участок 413 с обратной конусностью.To reduce the effect of ice pressure, a part of the
У опоры 201 (Фиг.10) оболочка 204 также содержит конусный участок 213 и дефлектор 214.At the support 201 (FIG. 10), the sheath 204 also comprises a cone portion 213 and a deflector 214.
На Фиг.8 показан пример опорной структуры, содержащей несколько опор, которые установлены вплотную друг к другу. Центральная опора 501 выполнена из оболочки 504, заполнена каменным материалом 507. Сквозь каменный материал 507 проходят сваи 511, в которых располагаются обсадные трубы, складские помещения и технологическое оборудование. Центральная опора 501 окружена опорами 601, выполненных из оболочек 604 меньшего диаметра и также заполненных каменным материалом 607. Сквозь каменный материал 607 проходят сваи 611. На опорную структуру может быть установлена общая палуба.On Fig shows an example of a support structure containing several supports, which are installed close to each other. The
Опоры рассмотренной конструкции благодаря оболочке распределяют нагрузку по большой площади.The supports of the considered design due to the shell distribute the load over a large area.
Монтаж опорной структуры морского комплекса на мелководном шельфе на примере монтажа опорной структуры с опорами, приведенными на фиг.1, осуществляется следующим образом. Когда акватория свободна от льда, доставляют оболочки 104 и сваи 111 целиком выполненные на берегу. Стальные оболочки 104 являются достаточно тонкостенными, легкими и их можно доставлять на место монтажа на баржах и с этих же барж осуществлять их монтажThe installation of the support structure of the marine complex on a shallow shelf on the example of the installation of the support structure with the supports shown in figure 1, as follows. When the water area is free of ice, shells 104 and
На грунте монтируют опоры 1. Перед монтажом каждой опоры 1 в прочный донный грунт заглубляют сваи 111. Если грунт слабый, то сваи 211 заглубляют в прочный грунт, как показано на Фиг.10. Некоторые сваи выполняют с возможностью использования в качестве складских помещений или размещения технологического оборудования, в частности обсадных труб буровой установки. Если опора 1 выполнена с использованием нескольких оболочек 104, сначала устанавливают нижнюю оболочку 104с и заполняют ее каменным материалом 107. Затем последовательно устанавливают следующие оболочки 104b и 104а и также последовательно заполняют их каменным материалом 107. Заполнение опор каменным материалом, в наиболее простом варианте, осуществляется с баржи, подводимой на плаву над оболочкой, без необходимости осуществления каких либо спуско-подъемных операций. При заполнении части оболочки или оболочки целиком может потребоваться уплотнение каменного материала известными способами. Далее на опорах 1 устанавливают палубы 115 и на них необходимые технологические объекты и оборудование морского комплекса. В сваях монтируют технологическое оборудование, или обустраивают складские помещения. При необходимости между опорами размещают перемычки, на которые монтируют элементы, объединяющие отдельные технологические объекты и оборудование, размещенное на опорах, в единый морской комплекс. Монтаж комплекса можно произвести в течение одного летнего периода, что для других конструкций практически не достижимо. На фиг.9 показан пример оборудования морского комплекса с буровой установкой 4, оборудованием для сбора и хранения нефти или сжиженного газа 5 и жилым блоком с вертолетной площадкой 6, размещенных на трех опорах 1, соединенных перемычками 2.
Важным преимуществом данной конструкции является возможность ее демонтажа и повторного использования материалов, каменного материала и оболочек. Демонтаж производится в следующей последовательности. Сначала экскавацией удаляется и складируется на баржах каменный материал, а затем снимаются оболочки. Данное свойство опорной структуры особенно важно при монтаже и демонтаже разведочных буровых комплексов.An important advantage of this design is the possibility of its dismantling and reuse of materials, stone material and shells. Dismantling is carried out in the following sequence. First, stone material is removed and stored on barges by excavation, and then shells are removed. This property of the support structure is especially important during the installation and dismantling of exploratory drilling complexes.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011148074/03A RU2488660C1 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011148074/03A RU2488660C1 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011148074A RU2011148074A (en) | 2013-05-27 |
| RU2488660C1 true RU2488660C1 (en) | 2013-07-27 |
Family
ID=48789220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011148074/03A RU2488660C1 (en) | 2011-11-16 | 2011-11-16 | Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2488660C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1712534A1 (en) * | 1989-05-18 | 1992-02-15 | Московское Научно-Исследовательское И Проектно-Конструкторское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского, Проектно-Конструкторского И Изыскательского Института "Атомэнергопроект" | Sea power unit and method of its erection |
| RU2107773C1 (en) * | 1994-06-08 | 1998-03-27 | Сахалинский научно-исследовательский и проектный институт "СахалинНИПИморнефть" | Method for erection of artificial island |
| RU2191864C2 (en) * | 2000-12-26 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл" | Complex for equipment of hydrocarbon offshore field |
| WO2002095139A1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-28 | Esa Eranti | Foundation in water |
-
2011
- 2011-11-16 RU RU2011148074/03A patent/RU2488660C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1712534A1 (en) * | 1989-05-18 | 1992-02-15 | Московское Научно-Исследовательское И Проектно-Конструкторское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского, Проектно-Конструкторского И Изыскательского Института "Атомэнергопроект" | Sea power unit and method of its erection |
| RU2107773C1 (en) * | 1994-06-08 | 1998-03-27 | Сахалинский научно-исследовательский и проектный институт "СахалинНИПИморнефть" | Method for erection of artificial island |
| RU2191864C2 (en) * | 2000-12-26 | 2002-10-27 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл" | Complex for equipment of hydrocarbon offshore field |
| WO2002095139A1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-11-28 | Esa Eranti | Foundation in water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011148074A (en) | 2013-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9567720B2 (en) | Offshore platform for a marine environment | |
| US7377726B2 (en) | Method and apparatus for building reinforced sea walls and levees | |
| CN105133558A (en) | Deep-water bare rock platform and construction method thereof | |
| US20110299937A1 (en) | Pre-stressed concrete foundation for a marine building structure | |
| CN211200426U (en) | Anti-sliding supporting and retaining structure for miniature steel pipe pile retaining wall | |
| CN202519697U (en) | Steel hoop truss high pile-cap tower crane basic structure | |
| EA002779B1 (en) | Artificial island, offshore structure for an artificial island and method for building an artificial island | |
| JP2016084660A (en) | Foundation structure of off-shore wind turbine generator | |
| RU2488660C1 (en) | Support structure of marine complex, support and method of support structure assembly | |
| CN106638659A (en) | Towing truss-gravity type combined offshore wind turbine foundation structure and construction method thereof | |
| JPH06146305A (en) | Underwater foundation and installation method thereof | |
| AU2012313196B2 (en) | Partially floating marine platform for offshore wind-power, bridges and marine buildings, and construction method | |
| Combault et al. | The Rion-Antirion bridge: concept, design and construction | |
| CN206157758U (en) | But towage's truss marine wind turbine foundation structure of gravity type combination | |
| CN201738286U (en) | Tetrapod pier type structure | |
| KR102294870B1 (en) | Core wall structure of composite cassion for offshore runway | |
| RU129948U1 (en) | HIGH STRENGTH GABIONS | |
| RU136051U1 (en) | MARINE ICE-RESISTANT PLATFORM FOR DEVELOPMENT OF A SHallow-water Continental Shelf | |
| CN102383440A (en) | Preset type tower crane deep foundation construction method and structure | |
| EP2576918A2 (en) | Pre-stressed concrete foundation for a marine building structure | |
| Teyssandier | Corinthian crossing | |
| 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 | |
| CN102146669A (en) | Movable/fixed man-made island cylindrical foundation | |
| KR20150105891A (en) | The underground facilities for offshore airfield of semi land reclamation type | |
| RU2573301C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171117 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20181012 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190121 |