NO780642L - Plattform med undersjoeisk baerekonstruksjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår plattformer som omfatter ehkonstruksjon

som får støtte på bunnen av et hav eller annen vannmasse for ovenfor vannoverflaten å bære industrielle eller vitenskapelige installasjoner, f.eks. til boring eller produksjon av jordolje.

Mer spesielt angår den en plattform av typen "tyngdekraft-plattformer", altså en plattformkonstruksjon som hviler på bunnen ved sin egen vekt.

Plattformer av denne type eller i det minste deres undervanns-konstruksjon utføres oftest av betong, noe som gjør det mulig å

utføre meget stabile plattformer med god motstand mot både kraft-påvirkninger og korrosjon. Installasjonene blir i alminnelighet anbragt på et eller flere dekk som bæres på toppen av et eller flere vertikale elementer hos plattformen, men kan omfatte en komponent, f.eks. en løfteinnretning, som bæres direkte av en stolpe hos plattformen .

Plattformen kan bygges på land eller nær en kyst og deretter slepes til sitt bestemmelsessted hvor man foretar oppsetningen, men også installasjonene er meget tunge,og av innlysende stabilitets-grunner kan det neppe tenkes å slepe plattformen med tunge laster på toppen av vertikale elementer av konstruksjonen. Det er kjent, særlig fra søkerens norske patentsøknad 74 3642, å holde dekket ved foten av de vertikale elementer under slepningen og deretter tynge konstruksjonen på bestemmelsesstedet for å bringe den til å hvile på bunnen og bringe dekket til å gli nedenfra og opp langs disse elementer ved mekaniske midler.

Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å unnvære slike mekaniske løfteverk.

Ifølge oppfinnelsen omfatter plattformkonstruksjonen en oppdriftsanordning som er istand til å holde flytende minst én førings-innretning, hvori der i vertikal retning kan gli et langstrakt hult element som har en tett omkretsvegg og en tett nedre bunn, og som danner en flottør som er istand til over vannflaten å bære i det minste en del av dekket eller en installasjonskomponent, anordninger som gjør det mulig å tynge konstruksjonen for å stille den på bunnen av sjøen resp. vannmassen, anordninger til å tynge det nevnte element for å neddykke det i det minste over største-parten av dets høyde, anordninger til å fastgjøre dekket eller den nevnte komponent på toppen av det nevnte element, anordninger til å avlaste dette, samt anordninger<1>til å fastgjøre det til konstruksjonen.

Man kan bygge konstruksjonen og et dekk forsynt med en

flottør som er istand til å holde det flytende, separat - og fortrinnsvis samtidig - på land eller nær en kyst, slepe dem til bestemmelsesstedet, tynge konstruksjonen for å bringe den til å hvile på bunnen, tynge det eller de langstrakte hule elementer så deres topp kommer tilnærmelsesvis i høyde med vannflaten, tilføre dekket, flytende på vannet,ovenfor dette eller disse hule elementer, avlaste dette resp. disse, så oppdriften løfter dekket opp over vannet,

samt fastgjøre det eller de hule elementer til dekket og bærekonstruksjonen. Denne fremgangsmåte inngår likeledes i oppfinnelsen.

Ved en utførelsesform utgjøres føringsinnretningen av en med bærekonstruksjonen fast forbundet . hulsøyle, hvori det langstrakte hule element kan gli teleskopisk. Man gjør da bruk av midler til forbigående å holde det hule element fullstendig ned-senket i hulsøylen under neddykkingen av konstruksjonen, noe som kan skje rett og slett ved at man tynger dette element. Som slike midler kan der benyttes en låseanordning eller eller et løsbart feste. I det siste tilfelle må man likevel tynge det hule element når konstruksjonen hviler på bunnen, f or å gjøre det mulig å .løse sperringen resp. festet.

Den følgende beskrivelse,hvor der henvises til tegningen

som anskueliggjør utførelsen eksempelvis, vil gjøre det godt forståelig hvorledes oppfinnelsen kan realiseres. Fig. 1 viser skjematisk en plattform-bærekonstruksjon ifølge oppfinnelsen flytende i slepestilling i vannet.

Fig. 2 viser i større målestokk en detalj som er innsirklet

ved II på fig. 1.

Fig. 3 viser snitt etter linjen III-III på fig. 2.

Fig. 4 viser en detalj som er innsirklet ved IV på fig. 1.

Fig. 5 er et riss i likhet med fig. 1 og viser plattformens dekk flytende på vannet ved siden av bærekonstruksjonen,som hviler

på havbunnen.

Fig. 6 er et tilsvarende riss som viser dekket bragt i stilling over det langstrakte hule element som skal bære det over vannflaten.

Fig. 7 viser snitt etter linjen VII-VII på fig. 6.

Fig. 8 er et riss i likhet med fig. 6 og viser dekket båret

over vannflaten.

Fig. 9 er et riss i likhet med fig. 5 og viser en annen

utførelse av det hule element.

Fig. 10 viser i større målestokk en detalj som er innsirklet

ved X på fig. 9.

Fig. 11 er et riss i likhet med fig. 5 og viser en utførelses-form med to langstrakte hule elementer bestemt til å bære henholdsvis et dekk og en kran. Fig. 12 er et riss i likhet med fig. 8 og viser dekket og

kranen i utførelsen på fig. 11 båret over vannflaten.

Fig. 13 er et riss i likhet med fig. 1 og viser enda en

utførelse av det hule element.

Fig. 14 er ét riss i likhet med fig. 13 og viser plattformen flytende på vannet ved siden av bærekonstruksjonen,som hviler på havbunnen. Fig. 15 viser i et tilsvarende riss den samme utførelse med

dekket i løftet stilling før det festes.

Fig. 16 viser i større målestokk låseanordningen, som er

innsirklet ved XVI på fig. 13.

På fig. 1 ses en plattform-bærekonstruksjon som vesentlig omfatter en horisontal bunnplate 1 fast forbundet med en sentral vertikal hulsøyle 2 som er åpen oventil og over en del av sin høyde er omgitt av en ringformet kasse 3 som danner flottør og likeledes er fast forbundet med bunnplaten 1. Bunnplaten, hulsøylen og kassen, som alle er utført i betong, er bare vist skjematisk og har ikke viste elementer som skaffer avstagning og fordelaktig også danner skott i kassen 3 for å inndele den i tette avdelinger og for å sikre stabilitet av konstruksjonen i flytende tilstand. Anordninger som er antydet skjematisk ved en elektromagnetisk ventil 4 og en neddykket pumpe 5 med sugestuss 5a og trykkledning 5b som munner ut til utsiden, tjener til å slippe vann inn i kassen 3 og å tømme denne.

I hulsøylen 2 er der vertikalt glidbart anbragt et hult sylindrisk element 6 av betong, som innbefatter en tett omkretsvegg 6a,og som oventil og nedentil er lukket med likeledes tette bunner 6b og 6c. I innbyrdes avstand er der utvendig på veggen 6a anbragt tre kranser 7, 8, 9 av fremspring 7a, 7b (fig. 2 og 3) som strekker seg radialt ut til den sylindriske innervegg 7a av hulsøylen 2 for å skaffe glideføring. En flat metallring 11 festet med plugger lia til undersiden av bunnen 6b kan gli med liten klaring langs flaten 2a til et formål som vil bli omtalt senere. En krave 10

i form av et vinkeljern er festet med plugger 10a nær toppen av elementet 6 til et formål som likeledes vil bli omtalt senere.

En annen lignende krave 12 festet til det sylindriske element 6 med plugger 12a er provisorisk fastgjort til toppen av hulsøylen 2 med muttere 12b påskrudd bolter 12c som er innleiret i betongen som vist på fig. 4. Anordninger som er antydet skjematisk ved en elektromagnetisk ventil 13 og en neddykket pumpe 14 med sugestuss 14a og trykkledning 14b som munner ut til utsiden, gjør det mulig å slippe vann inn i elementet 6 og å tømme dette.

Den hittil beskrevne konstruksjon er bestemt til ovenfor havflaten S å bære et metallisk dekk 15 med installasjoner 16

(fig. 5). Dekket har et skrog 17 som kan bære det flytende på vannet med installasjonene,og som på undersiden danner en slags tunnel 18 til et formål som vil bli omtalt senere.

Bærekonstruksjonen og dekket 15 bygges hver for seg og fortrinnsvis samtidig i et basseng på land eller nær en kyst, hvoretter dekket forsynes med installasjonene 17. På fig. 1 er kassen 3 vist tynget med en vannmasse 19, slik at bærekonstruksjonen flyter i havflaten S, samtidig som elementet 6 hviler på bunnen av hulsøylen 2 ved sin egen vekt og er fastgjort til den med mutterne 12b. I denne tilstand blir bærekonstruksjonen slepet til bestemmelsesstedet samtidig med dekket 15. På bestemmelsesstedet (fig. 5) åpnes ventilen 4 ved fjernstyring (ved ikke viste midler) slik at kassen 3 fyller seg med vann som vist ved 19a. Fyllingen skjer sukksessivt så konstruksjonen stiller seg rolig ned på bunnen. Under denne manøver rager det hule element 6 opp over vannflaten

og sikrer stabilitet av konstruksjonen under neddykkingen. Når bunnplaten 1 er kommet til hvile på bunnen F, åpner man ventilen 13 ved fjernstyring med ikke viste midler for å la det hule element 6 fylles med en vannmasse 20 som bringer det til å stille seg på bunnen av hulsøylen 2,og man fjerner mutterne 12b så der fås en situasjon som vist på fig. 5,hvor toppen av det hule element 6 rager en høyde H opp over vannflaten S.

Tunnelen 18 i dekket 15 (fig. 6 og 7) har en høyde litt

større en H og en bredde som er meget lite større enn diameteren av elementet 6, og ender midt under broen 15 i et sylindrisk kammer 21 med høyde litt større enn H, hvor toppen av elementet 6 kan gripe inn. Man bringer dekket 15 i stillingen på fig. 6 ved å la tunnelen 18 gripe over den oppragende ende av elementet 6 inntil denne stiller seg i kammeret 21.

Man setter så pumpen 14 i drift ved ikke viste midler for å fjerne litt av vannet 20 og dermed avlaste elementet 6 inntil dette legger seg mot bunnen av kammeret 21 og løfter dekket 15 litt opp over vannflaten S. Under dekket fester man så kraven 10 med plugger 10b (fig. 8) hvoretter man på ny setter pumpen 14 i drift for å bringe dekket 15 til ønsket høyde over vannflaten S, f.eks. et titalls meter som vist på fig..8. Sluttelig fastgjør man så det hule element 6 til hulsøylen 2 ved å føre inn en mørtel i det ringformede mellomrom 22 mellom dem, hvorunder den flate ring 11 hindrer mørtelen i å flyte ut ved bunnen av mellomrommet.

På fig. 9 og 10,hvor elementer med samme funksjon som på de foregående figurer er forsynt med samme henvisningstall med tillegg av 100,har det hule betongelement 106 mindre høyde enn elementet 6

og er fullstendig neddykket i den viste stilling, dvs. når det er ført helt til bunns i hulsøylen 102 og bunnplaten 101 hviler på havbunnen på bestemmelsesstedet. Imidlertid er dette element 106 forlenget til godt ovenfor vannflaten S med en mansjett 23. Skroget 117 hos dekket 115 behøver således ikke å danne tunnel for å

gjøre det mulig å bringe dekket i stilling over det fullstendig neddykkede element 106. Under skroget 117 er der varig festet en flens 2 5 som kraven 110 legger seg imot fra undersiden, og som man så fester til denne krave med plugger.

Fig. 11 og 12^hvor elementer med samme funksjon som på fig.

1 - 7 er forsynt med samme henvisningstall med tillegg av 200, viser en utførelsesform hvor betongkonstruksjonen i tillegg til det hule element 206 som bærer dekket 215,omfatter en annen hulsøyle 26,

som vertikalt glidbart opptar et annet hult sylindrisk element 27 som over vannflaten bærer en kran 2 8 i likhet med den som er beskrevet i norsk patentsøknad 77 0843 av 9. mars 1977. På fig. 11 er kranen 28 bragt inn over elementet 26 ved hjelp av to flottører 29, 30 som danner en slags katamaran sammen med kranens plattform 28a for å

bære kranen ovenfor vannflaten.

Fig. 13 - 16, hvor elementer med samme funksjon som på fig.

1 - 7 er forsynt med samme henvisningstall med tillegg av 300,

viser en utførelsesform hvor det hule element 306 som bærer dekket 315, har form av en hui sylinder som er lukket oventil og neden-

til ved endebunner henholdsvis 306b og 306c. Det glidbare element 306 bærer i nærheten av øvre bunn 306c eh lufteventil 31 og i en viss avstand under vannflaten en vanninnløpsventil 32. På den nedre bunn 306b sitter en ventil 33 som via en hevert 33a setter elementets innvendige volum i forbindelse med det indre av hul-søylen 302, samt en tømmepumpe 314. Hulsøylen er oventil forsynt med en ventil 35.

Den detalj som er innsirklet ved XVI på fig. 13 og vist i større målestokk på fig. 16, består i fastlåsnings- og tetnings-anordninger hvormed det hule element 306 fastholdes til søylen 302.

En vinkeljernskrave 312 festet til det sylindriske element 306 med skruer 312a festet i pluggene 312b som sitter fast i det hule element 306, er også festet til hulsøylen 302 med muttere 312c påskrudd forankringsbolter 312d innleiret i betongen. En utvidbar pakning 36 skaffer tetning mellom det glidende element og hulsøylen.

Den ovenfor beskrevne konstruksjon er bestemt til over havflaten å bære et metallisk dekk 315 (fig. 14) som bærer installasjoner 316. Dekket er forsynt med et skrog 317 som setter det istand til å flyte med installasjonene påmontert. På undersiden av dekket sitter et sentreringsorgan 37 hvis funksjon vil bli omtalt nærmere senere.

Etter slepning av fundamentet med hulsøylen til bestemmelsesstedet med det glidbare element 10 3 plassert i søylen, høydejusterer man dette element (hvis det ikke allerede har vært gjort før ut-slepningen) slik at elementets øvre ende under hensyntagen til den dybde fundamentet skal hvile i, rager f.eks. to meter opp over nivået for høyeste flo. Ventilen 32 og luftspylekranen 31 blir nu lukket, mens ventilen33åpnes. De tette kamre 303a i kassen 303 fylles med vann for å bevirke neddykning av konstruksjonen. Det stykke av elementet 306 som rager opp over hulsøylen, gjør det mulig å kontrollere neddykningsoperasjonen, selv når toppen av søylen 302 er neddykket (fig. 13). Så snart konstruksjonen kommer i berøring med bunnen, avslutter man med å fylle kamrene. 303a helt med vann.

Man går så over til påsetning av dekket (fig. 14). For å bringe dekket inn over elementet 306 må man senke dette ned i hul-søylen, hvor det stiller seg på blokker 38 på bunnen. For å bringe

dekket i denne stilling utfører man de følgende operasjoner:

- Man åpner ventilen 32 mens ventilen 33 stadig er åpen,inntil den resulterende vekt av elementet 306 tillater det å komme til anlegg på låseorganene. Hulsøylen fyller seg med vann via hevert-ventilen 33, 33a opp til en høyde h]_. Den innesluttede luft i elementet unnviker gjennom lufteventilen 31,mens den innesluttede

luft mellom bunnen 306b og hulsøylen unnviker gjennom ventilen 35.

- Man lukker ventilene 32 og 33, avmonterer låseorganene ved å skru mutterene 312c av,og elementet har stadig støtte på enden av søylen.

- Man letter elementet 306 for å la det stige et lite stykke,

f.eks. 10 cm (ved pumping av en liten vannmengde ved hjelp av

pumpen 314).

- Man avmonterer låseorganene 312a og 312 og pakningen 36.

- Man innfører vann i glideelementet,som synker i hulsøylen og stiller seg på støtteblokkene 38,som utgjøres av bufferter festet på bunnplaten ved foten av søylen (fig. 14).

Øvre del av elementet 306 befinner seg dermed i en slik

dybde i forhold til havflaten at dekket kan bringes inn over det uten at sentreringsorganet 37 kommer i berøring med det (avstanden mellom toppen av elementet og randen av sentreringsorganet velges omtrent lik 1 meter).

Man går så over til å lette elementet 306 ved hjelp av

pumpen 314. Det stiger opp og stiller seg i sentreringsorganet. Man fester dekket på glideelementet og tømmer deretter dette fullstendig. Oppdriften virker da på elementet,som tar dekket med seg opp over overflaten. Oppdriften er beregnet slik at det nivå dekket når,er høyere enn det endelige. Låseorganene bringes på plass på glideelementet i et lavere nivå,og man innfører en vannmengde tilstrekkelig til at disse organer kommer til anlegg på randen av hulsøylen,hvor de festes på ny. Man kan så sprøyte inn betongmasse mellom glideelementet og veggen av hulsøylen dersom det dreier seg om en permanent plattform. Hvis plattformen siden skal kunne hentes igjen, vil man ha interesse av å erstatte kittingen med pakninger ved å anordne passende leier for disse i veggen av søylen eller elementet.

Forøvrig sier det seg selv at de beskrevne utførelsesformer bare er anført som eksempler,og at det vil være mulig å modifisere dem, særlig ved erstatning med ekvivalente teknikker,uten derfor å overskride oppfinnelsens ramme. Spesielt ville det ikke ligge utenfor rammen for oppfinnelsen å sløyfe den øvre endebunn 6b, slik at toppen av det hule element blir åpent.

Istedenfor å benytte et eneste hult, langstrakt element 6 som virker på midten av dekket for å løfte og bære det, vil man kunne benytte flere langstrakte, hule elementer, f.eks. tre plassert i hjørnene av en likesidet trekant.

Claims (12)

1. Plattform forsynt med en konstruksjon som er bestemt til å få anlegg på bunnen av et hav eller annen vannmasse for ovenfor vannflaten å bære industrielle eller vitenskapelige installasjoner, hvor den nevnte konstruksjon omfatter en flyteanordning som er istand til å holde den flytende, minst en fø ringsinnretning hvori der vertikalt kan gli et langstrakt, hult element som har en tett omkretsvegg og en tett bunn nedentil, og som danner en flottør som er istand til i det minste delvis ovenfor vannflaten å bære et dekk eller understøttelsen for en komponent av installasjonene, anordninger som gjør det mulig å tynge konstruksjonen for å stille den på bunnen av havet eller vannmassen, reguleringsanordninger som gjør det mulig å regulere elementets flyteevne samt feste-anordninger som gjør det mulig å fastgjøre konstruksjonen, karakterisert ved at de nevnte reguleringsanordninger omfatter organer som gjør det mulig å dykke elementet ned over størstedelen av dets høyde, at festeanordningene omfatter organer til provisorisk befestigelse av elementet til konstruksjonen i denne stilling,og at dekket og/eller den nevnte understøttelse utgjør separate innretninger i forhold til elementet og er forsynt med anordninger som tillater dem å flyte på vannet inn over toppen av elementet i den nevnte stilling, samt organer som gjør det mulig å fastgjøre dem til elementet.

2. Plattform som angitt i krav 1, hvor konstruksjonen omfatter en hul vertikal søyle hvori det langstrakte hule element kan gli teleskopisk, karakterisert ved anordninger som gjør det mulig forbigående å holde elementet fullstendig ned-senket i hulsøylen under neddykkingen av konstruksjonen.

3. Plattform som angitt i krav 2, karakterisert ved at ytterflaten av det langstrakte hule element er forsynt med en flerhet av fremspring som kan gli langs hulsøylens innerflate for dermed mellom de to flater å skaffe et mellomrom hvor man kan fylle inn mørtel for å fastgjøre elementet til hulsøylen.

4. Plattform som angitt i krav 1, 2 eller 3, omfattende et dekk forsynt med et skrog som gjør det mulig for det å flyte på vannet, karakterisert ved at dekket danner en radialtrettet tunnel som ender i et kammer som er utformet sentralt og egnet til å oppta toppen av det langstrakte element.

5. Plattform som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det langstrakte hule element er forsynt med en tett øvre bunn og er fullstendig neddykket når det er fullstendig innført i føringsinnretningen og konstruksjonen hviler på bunnen av havet resp. vannmassen på bestemmelsesstedet, og ved anordninger til forbigående å feste til toppen av elementet en tilleggsflottør som rager opp over vannflaten.

6. Plattform som angitt i krav 1, karakterisert ved at høyden av det eller de langstrakte glidende elementer når elementet resp. elementene er trukket ned i hulsøylen, er slik at den øvre del av elementet ikke er på lavere nivå enn nedre del av det flytende dekk.

7. Plattform som angitt i krav 6, karakterisert ved låse- og tetningsorganer til å holde det"langstrakte glidende element på øvre del av hulsøylen.

8.. Plattform som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at dekket nedentil er forsynt med en sentrerings-innretning til å oppta enden av det langstrakte glideelement.

9. Plattform som angitt i krav 6, 7 eller 8, karakterisert ved at det langstrakte glideelement på sin nedre tette bunn har en hevertventil som setter det indre av glideelementet i forbindelse med hulsøylen, og på sin øvre del har en luftekran og en ventil som setter elementets indre volum i forbindelse med utsiden.

10. Plattform som angitt i krav 6, karakterisert ved at hulsøylen ved sin øvre ende har en ventil som setter det ringformede rom mellom hulsøylen og glideelementet i forbindelse med utsiden.

11. Fremgangsmåte til oppførelse og anbringelse av en plattform som angitt i krav 1, karakterisert ved at den består i å bygge separat og fortrinnsvis samtidig på land eller nær en kyst dels den nevnte konstruksjon og dels et dekk forsynt med en flottør som kan holde det flytende, slepe dem til bestemmelsesstedet, tynge konstruksjonen så den kommer til hvile på bunnen, tynge det eller de langstrakte hule elementer så deres topp omtrent kommer i høyde med vannflaten, føre det flytende dekk inn over det eller de hule elementer, avlaste dette resp. disse for å løfte dekket opp over vannflaten samt feste det eller de hule elementer til dekket og til konstruksjonen.

12. Fremgangsmåte til oppførelse og anbringelse av en plattform som angitt i krav 6, karakterisert ved at den består i å bygge separat og fortrinnsvis samtidig på land eller nær en kyst, dels konstruksjonen og dels et dekk forsynt med en flottør som er istand til å holde det flytende, slepe dem til bestemmelsesstedet, feste glideelementet slik at dets øvre ende når konstruksjonen er neddykket, befinner seg ovenfor vannflaten, tynge konstruksjonen så den kommer til hvile på bunnen, mens hulsøylen og glideelementet er tomme, deretter avlaste glideelementet slik at det legger seg mot låseanordningen, avmontere låseanordningen, fylle hulsøylen og elementet med vann slik at glideelementet kommer til anlegg på bunnen av hulsøylen, bringe dekket inn over glideelementet, tømme glideelementet delvis for å bringe enden av elementet og dekket på plass, fastgjøre dekket til glideelementet, tømme glideelementet fullstendig for å bringe dekket til-å stige, anbringe låseorganene, tynge elementet slik at låseorganene kommer i kontakt med enden av hulsøylen, samt fastgjøre glideelementet til denne.