[go: up one dir, main page]

RU2739595C1 - Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile - Google Patents

Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile Download PDF

Info

Publication number
RU2739595C1
RU2739595C1 RU2020124139A RU2020124139A RU2739595C1 RU 2739595 C1 RU2739595 C1 RU 2739595C1 RU 2020124139 A RU2020124139 A RU 2020124139A RU 2020124139 A RU2020124139 A RU 2020124139A RU 2739595 C1 RU2739595 C1 RU 2739595C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
partitions
support base
piles
pipe
Prior art date
Application number
RU2020124139A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонидович Соболев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БалтСпецПроект" (ООО "БалтСпецПроект")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БалтСпецПроект" (ООО "БалтСпецПроект") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БалтСпецПроект" (ООО "БалтСпецПроект")
Priority to RU2020124139A priority Critical patent/RU2739595C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739595C1 publication Critical patent/RU2739595C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/54Piles with prefabricated supports or anchoring parts; Anchoring piles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Foundations (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to methods of securing on pile field of support bases of marine stationary structures, such as offshore platforms, as well as to structures of piles used for this purpose. Method includes placing on sea bottom support base with guide holes made therein, intended for installation of piles, in which cylindrical grooves are made at certain height, installation of marine steel piles consisting of separate sections through guide holes of support structure of marine structure, which are successively connected to each other during pile driving into sea bed, at that, last section of each pile, in which a sealed cavity is made in advance, is installed opposite the cylindrical grooves made in the corresponding guide hole of the support base, after which working fluid is supplied into the sealed cavity under high pressure, for example, hydraulic oil, as a result of which when the yield point of metal wall of fixing section is deformed and pressed into annular grooves, made in support base guide hole, due to which support base is rigidly fixed on pile, eliminating possibility of vertical displacements along its axis. To implement the method, a special pipe composite steel pile structure is used, which consists of separate sections representing pipe sections, which are successively connected to each other, for example by welding, during pile driving, wherein the last fixing section differs from other sections in that a sealed cavity is formed inside it, formed by means of two partitions (steel plates) welded with a solid weld to its wall and located at some distance from each other, wherein thickness of these partitions exceeds the wall thickness of the pile section, due to which when supplying working fluid under pressure into the sealing cavity of the fixing section, its wall is deformed mainly in the radial direction, since its strength (due to difference in wall thickness and partitions) in radial direction is less than in axial. Besides, to supply working fluid under pressure to formed sealed cavity, as well as to bleed air from it in one of partitions there are unions. Also, to impart greater rigidity of connection of partition walls to wall section, connection points can be reinforced by additional reinforcing structural elements, such as books, struts, stiffeners and other, and using an additional reinforcing structural element, such as, for example, a rod or pipe connecting both partitions, even greater strength of fixing section design in its axial direction can be provided.
EFFECT: technical result consists in simplifying the technology and improving reliability of anchoring support bases of marine stationary structures on pipe steel piles, as well as in improving performance during installation works.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам закрепления на свайном поле опорных оснований морских стационарных сооружений, таких, как морские платформы, а также к конструкциям применяемых стальных свай.SUBSTANCE: invention relates to methods of anchoring on a pile field of supporting foundations of stationary offshore structures, such as offshore platforms, as well as to structures of steel piles used.

Известен способ закрепления трубных стальных свай в опорном основании морских стационарных сооружений, применяемый компанией Oil States Industries Inc. при помощи устройства Hydra-Lok Swaged Connection Systems (видео-публикация работы устройства размещена в сети Интернет: https://www.youtube.com/watch?v=FMRe5-Wozz4), при котором на морское дно устанавливают опорное основание стационарного морского сооружения, далее в дно забивают трубные сваи через направляющие гильзы, имеющие внутренние круговые проточки-углубления, после чего в сваи опускают специальное устройство, предназначенное для разжима свай и оснащенное гидравлическими домкратами, установленными таким образом, чтобы накладки штоков гидравлических домкратов располагались посередине внутренних круговых проточек-углублений гильз, затем создают давление в гидросистеме домкратов, при этом штоки через накладки давят на внутренние поверхности свай до достижения давления, при котором материал сваи (сталь) достигает предела текучести и стенка сваи вдавливается в проточку-углубление направляющей гильзы. После завершения процесса деформации стенки сваи давление в гидросистеме домкратов сбрасывают, штоки вместе с накладками возвращаются в исходное положение и специальное устройство вынимают из сваи. Контроль над процессом разжима сваи осуществляют по изменению давления в гидросистеме, а также при помощи специальных датчиков.A known method of fixing pipe steel piles in the support base of offshore stationary structures, used by Oil States Industries Inc. using the Hydra-Lok Swaged Connection Systems device (a video publication of the device's operation is posted on the Internet: https://www.youtube.com/watch?v=FMRe5-Wozz4), in which a support base of a stationary offshore structure is installed on the seabed , then pipe piles are driven into the bottom through guide sleeves having internal circular grooves-grooves, after which a special device is lowered into the piles, designed to unclamp the piles and equipped with hydraulic jacks installed so that the linings of the hydraulic jack rods are located in the middle of the inner circular grooves - recesses of the sleeves, then create pressure in the hydraulic system of the jacks, while the rods through the linings press on the inner surfaces of the piles until the pressure is reached, at which the pile material (steel) reaches the yield point and the pile wall is pressed into the groove-recess of the guide sleeve. After the completion of the deformation process of the pile wall, the pressure in the hydraulic system of the jacks is released, the rods, together with the linings, return to their original position and a special device is removed from the pile. Control over the process of unclamping the pile is carried out by changing the pressure in the hydraulic system, as well as using special sensors.

Однако, известный способ имеет недостатки, заключающиеся в том, что устройство Hydra-Lok Swaged Connection Systems является сложным оборудованием, для работы с которым требуется высокая квалификация обслуживающего персонала, а также для установки свай также требуется применение подъемно-транспортного оборудования большой мощности.However, the known method has the disadvantages that the Hydra-Lok Swaged Connection Systems device is complex equipment, which requires high qualification of the service personnel, and the installation of piles also requires the use of high-power lifting and transport equipment.

Также известен способ закрепления трубных стальных свай в направляющих гильзах опорного основания путем гидроразжима участка/участков сваи во внутренние круговые проточки в направляющей гильзе под действием давления воды, подаваемой вовнутрь изолированного участка сваи (патент US4501514 от 26.02.1985, МПК E02D5/54, B21D39/04). При этом способе герметизацию выбранного участка, обеспечение подачи воды и создание необходимого давления осуществляют с помощью спускаемого вовнутрь сваи устройства, на концах которого установлены надувные гибкие уплотняющие элементы.There is also known a method of securing pipe steel piles in the guide sleeves of the support base by hydraulically expanding the section (s) of the pile into the inner circular grooves in the guide sleeve under the action of water pressure supplied to the inside of the isolated section of the pile (patent US4501514 dated 02.26.1985, IPC E02D5 / 54, B21D39 / 04). In this method, the sealing of the selected area, the provision of water supply and the creation of the required pressure is carried out using a device that is lowered into the pile, at the ends of which inflatable flexible sealing elements are installed.

Недостатком данного способа является то, что применяемое устройство для гидроразжима сложно в изготовлении и оно может быть настроено только для одного конкретного размера сваи и направляющей гильзы, а, кроме того, требуется изготовление специальных надувных гибких уплотняющих элементов и для установки свай необходимо применение подъемно-транспортного оборудования большой мощности.The disadvantage of this method is that the device used for hydraulic expansion is difficult to manufacture and it can be configured only for one specific size of the pile and the guide sleeve, and, in addition, it requires the manufacture of special inflatable flexible sealing elements and for the installation of piles it is necessary to use lifting and transport equipment of high power.

Также известна система подводного соединения между опорами платформы и сваями фундамента (патент US4695202 от 22.09.1987, МПК E02B17/00), включающая анкерные цилиндры, закреплённые на опорах платформы, при этом анкерные цилиндры состоят из двух соосных цилиндров, один из которых является наружным цилиндром, имеет значительную толщину и выполнен из высокопрочной стали, а второй является внутренним цилиндром, имеет меньшую толщину и выполнен из стали с низким пределом текучести, причём внешний и внутренний цилиндры приварены встык друг к другу таким образом, чтобы образовать кольцевую камеру, а сваи выполнены из стали с высоким пределом текучести и имеют наружную поверхность с чередующимися пазами и зубцами. Во время подачи рабочей жидкости под высоким давлением внутрь камеры стенка внутреннего цилиндра деформируется и заходит в пазы соответствующей сваи, за счёт чего происходит закрепление опор платформы на сваях фундамента.Also known is a system of underwater connection between platform supports and foundation piles (patent US4695202 dated 09.22.1987, IPC E02B17 / 00), which includes anchor cylinders fixed to the platform supports, while the anchor cylinders consist of two coaxial cylinders, one of which is an outer cylinder , has a significant thickness and is made of high-strength steel, and the second is an inner cylinder, has a smaller thickness and is made of steel with a low yield strength, and the outer and inner cylinders are butt welded to each other in such a way as to form an annular chamber, and the piles are made of steels with high yield strength and have an outer surface with alternating grooves and teeth. During the supply of the working fluid under high pressure into the chamber, the wall of the inner cylinder is deformed and enters the grooves of the corresponding pile, due to which the platform supports are fixed on the foundation piles.

Однако, известная система имеет недостатки, заключающиеся в сложности монтажа анкерных цилиндров, а также в необходимости применения для установки свай подъемно-транспортного оборудования большой мощности.However, the known system has disadvantages, which are the complexity of the installation of the anchor cylinders, as well as the need to use heavy lifting equipment for the installation of piles.

Также известны технические решения, раскрытые в патенте на изобретение РФ №2689471, опубл. 28.05.2019, МПК E02B17/00, E02D5/54 «Способ крепления трубных стальных свай в опорном основании морских стационарных гидротехнических сооружений (платформ), а также устройство для его осуществления», выбранным в качестве прототипа. В соответствии с изобретением опорное основание морского сооружения устанавливают на морское дно, забивают трубные сваи через направляющие гильзы опорного основания в дно моря, спускают внутрь сваи устройство, оснащенное гидравлическими домкратами, чтобы накладки штоков гидравлических домкратов располагались по середине внутренней круговой проточки, выполненной в направляющей гильзе; создают давление в гидросистеме домкратов, штоки которых через накладки давят на внутреннюю поверхность сваи до достижения давлением величины, при которой напряжение в теле трубной сваи достигает предела текучести материала сваи; таким образом осуществляют деформацию тела сваи во внутреннюю круговую проточку направляющей гильзы; по окончании процесса деформации давление в гидросистеме домкратов сбрасывают, штоки домкратов вместе с накладками возвращаются в исходное положение и осуществляют подъем устройства, при этом контроль над процессом разжима материала сваи осуществляют по изменению давления в гидросистеме гидравлических домкратов.Also known are the technical solutions disclosed in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2689471, publ. 05/28/2019, IPC E02B17 / 00, E02D5 / 54 "Method of fastening steel pipe piles in the support foundation of offshore stationary hydraulic structures (platforms), as well as a device for its implementation", selected as a prototype. In accordance with the invention, the support base of the offshore structure is installed on the seabed, the pipe piles are driven through the guide sleeves of the support base into the seabed, a device equipped with hydraulic jacks is lowered into the pile so that the linings of the hydraulic jack rods are located in the middle of the inner circular groove made in the guide sleeve ; create pressure in the hydraulic system of jacks, the rods of which, through the linings, press on the inner surface of the pile until the pressure reaches a value at which the stress in the body of the pipe pile reaches the yield point of the pile material; in this way, the pile body is deformed into an inner circular groove of the guide sleeve; at the end of the deformation process, the pressure in the hydraulic system of the jacks is released, the jack rods, together with the linings, return to their original position and the device is lifted, while the process of unclamping the pile material is controlled by changing the pressure in the hydraulic system of the hydraulic jacks.

Однако, известный способ имеет следующие недостатки:However, the known method has the following disadvantages:

1. Для спуска внутрь свай специального устройства, оснащенного гидравлическими домкратами, требуется применение сложного подъемно-транспортного оборудования большой мощности, что осложняется условиями выполнения работ в открытом море;1. To lower the inside of the piles of a special device equipped with hydraulic jacks, it is required to use sophisticated lifting and transport equipment of high power, which is complicated by the conditions of work in the open sea;

2. Для обеспечения радиальных уплотнений требуется высокая чистота поверхности сваи, в тех местах, где производится её разжим;2. To ensure radial seals, a high purity of the pile surface is required in those places where it is expanded;

3. Для проведения работ требуется привлечение персонала высокой квалификации;3. The work requires the involvement of highly qualified personnel;

4. Отсутствует возможность применения, заранее настроенного на берегу оборудования к сваям другого диаметра.4. There is no possibility of using equipment pre-configured on the shore for piles of a different diameter.

Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением является сложность и ненадёжность известных способов закрепления опорных оснований морских стационарных сооружений на свайном поле, состоящим из трубных стальных свай, исключающих возможность перемещения опорных оснований вдоль оси свай после их закрепления.The technical problem solved by the present invention is the complexity and unreliability of the known methods of fixing the support foundations of stationary offshore structures on a pile field, consisting of steel pipe piles, which exclude the possibility of moving the support foundations along the axis of the piles after their fixation.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение технологии и повышение надёжности закрепления опорных оснований морских стационарных сооружений на трубных стальных сваях, а также повышение производительности выполнения монтажных работ.The technical result of the present invention is to simplify the technology and improve the reliability of the anchoring of the support bases of stationary offshore structures on steel pipe piles, as well as increase the productivity of installation work.

Указанный технический результат достигается за счёт применения способа закрепления опорных оснований морских сооружений на свайном поле, включающем установку через направляющие отверстия опорного основания морского сооружения трубных составных стальных свай, состоящих из отдельных секций, которые последовательно присоединяют друг к другу во время забивки свай в морское дно, при этом последняя, фиксирующая секция каждой сваи отличается от других секций тем, что внутри неё сформирована герметичная полость, а в направляющих отверстиях опорного основания на определённой высоте выполнены цилиндрические канавки. Далее, каждую фиксирующую секцию размещают напротив цилиндрических канавок, выполненных в соответствующем направляющем отверстии опорного основания и внутрь её герметичной полости под высоким давлением подают рабочую жидкость, например гидравлическое масло, после чего, при достижении предела текучести металла стенка фиксирующей секции деформируется и вдавливается в кольцевые канавки, выполненные в направляющем отверстии опорного основания, за счёт чего опорное основание жёстко фиксируется на свае, исключая возможность вертикальных перемещений вдоль её оси.The specified technical result is achieved through the use of a method for securing the support foundations of offshore structures on a pile field, including the installation through the guide holes of the support base of the offshore structure of pipe composite steel piles, consisting of separate sections, which are sequentially connected to each other during piling into the seabed, the last, fixing section of each pile differs from other sections in that an airtight cavity is formed inside it, and cylindrical grooves are made in the guide holes of the support base at a certain height. Further, each fixing section is placed opposite the cylindrical grooves made in the corresponding guide hole of the support base and a working fluid, such as hydraulic oil, is supplied inside its sealed cavity under high pressure, after which, when the metal yield point is reached, the wall of the fixing section is deformed and pressed into the annular grooves , made in the guide hole of the support base, due to which the support base is rigidly fixed on the pile, excluding the possibility of vertical movements along its axis.

Для осуществления способа применяют специальную конструкцию трубной составной стальной сваи, которая состоит из отдельных секций, представляющих собой отрезки трубы, которые последовательно присоединяют друг к другу, например при помощи сварки, во время забивки сваи, причём последняя, фиксирующая секция отличается от других секций тем, что внутри неё сформирована герметичная полость, образованная с помощью двух перегородок (стальных пластин), приваренных сплошным швом к её стенке и расположенных на некотором расстоянии друг от друга, причём толщина этих перегородок превышает толщину стенки секции сваи, за счёт чего при подаче рабочей жидкости под давлением в герметичную полость фиксирующей секции, её стенка деформируется преимущественно в радиальном направлении, поскольку её прочность (за счёт разницы в толщинах стенки и перегородок) в радиальном направлении меньше, чем в осевом.To implement the method, a special design of a pipe composite steel pile is used, which consists of separate sections, which are pipe sections that are sequentially connected to each other, for example, by welding, during pile driving, and the last fixing section differs from other sections in that that a sealed cavity is formed inside it, formed by two partitions (steel plates) welded with a continuous seam to its wall and located at a certain distance from each other, and the thickness of these partitions exceeds the wall thickness of the pile section, due to which, when supplying the working fluid under pressure into the sealed cavity of the fixing section, its wall is deformed mainly in the radial direction, since its strength (due to the difference in the thicknesses of the wall and partitions) in the radial direction is less than in the axial direction.

Кроме того, для подачи рабочей жидкости, например, гидравлического масла под давлением в образованную герметичную полость, а также для стравливания воздуха из неё в одной из перегородок установлены штуцеры.In addition, to supply the working fluid, for example, hydraulic oil under pressure, into the formed sealed cavity, as well as to bleed air from it, fittings are installed in one of the partitions.

Также, для придания большей жёсткости соединения перегородок со стенкой секции, места соединения могут быть усилены при помощи дополнительных усиливающих конструктивных элементов, таких, как кницы, укосины, ребра жесткости и другие.Also, to make the connection of the partitions with the section wall more rigid, the connection points can be reinforced with additional reinforcing structural elements, such as knits, jibs, stiffeners and others.

Также при помощи дополнительного усиливающего конструктивного элемента, такого, как например, стержень или труба, соединяющего обе перегородки, может быть обеспечена еще большая прочность конструкции фиксирующей секции в её осевом направлении.Also, by using an additional reinforcing structural element, such as, for example, a rod or pipe, connecting both partitions, an even greater structural strength of the fixing section can be provided in its axial direction.

Таким образом, за счёт применения трубной составной стальной сваи, состоящей из отдельных секций, последовательно присоединяемых друг к другу в процессе забивки сваи в грунт, исключается необходимость применения подъемно-транспортного оборудования большой мощности, которое обычно используют для подъёма и установки цельных свай. Thus, due to the use of a pipe composite steel pile, consisting of separate sections, sequentially connected to each other in the process of driving the pile into the ground, the need for the use of high-capacity lifting and transport equipment, which is usually used for lifting and installing solid piles, is eliminated.

Кроме того, такой способ посекционной забивки трубных составных стальных свай существенно снижает требования к техническому обеспечению процесса и мощности сваебойной установки, которая может быть установлена непосредственно на опорном основании морского стационарного сооружения, например, на кессоне морской платформы.In addition, this method of sectional driving of pipe composite steel piles significantly reduces the requirements for the technical support of the process and the capacity of the pile driving unit, which can be installed directly on the support base of an offshore stationary structure, for example, on the caisson of an offshore platform.

Заявляемый способ закрепления опорных оснований морских сооружений на свайном поле и конструкция трубной составной стальной сваи поясняются изображениями:The inventive method of securing the support foundations of offshore structures on the pile field and the construction of a pipe composite steel pile are illustrated by images:

На фиг. 1 показано опорное основание морского стационарного сооружения (кессон) с установленной на нём сваебойной установкой;FIG. 1 shows the support base of an offshore stationary structure (caisson) with a pile-driving installation installed on it;

На фиг. 2 показана конструкция фиксирующей секции трубной составной стальной сваи;FIG. 2 shows the structure of the fixing section of a pipe composite steel pile;

На фиг. 3 показано направляющее отверстие опорного основания морского стационарного сооружения с установленной в нём фиксирующей секцией трубной составной стальной сваи;FIG. 3 shows the pilot hole of the support base of the offshore stationary structure with the fixing section of the pipe composite steel pile installed in it;

На фиг. 4 показано напряженно-деформированное состояние, возникающее в фиксирующей секции трубной составной стальной сваи под воздействием давления рабочей жидкости.FIG. 4 shows the stress-strain state that occurs in the fixing section of a pipe composite steel pile under the influence of the pressure of the working fluid.

Для закрепления на свайном поле опорного основания 1 морского стационарного сооружения (фиг. 1), имеющего направляющие отверстия 2, предназначенные для направления и забивки свай, опорное основание размещают на дне, после чего через его направляющие отверстия 2 с помощью сваебойной установки 3 поочерёдно забивают секции трубной составной стальной сваи, и по мере погружения сваи в грунт последовательно их присоединяют (например, приваривают) друг к другу, при этом последняя, фиксирующая секция сваи (фиг. 2) отличается от других секций тем, что внутри неё сформирована герметичная полость, образованная при помощи двух перегородок (стальных пластин) 4, приваренных сплошным швом к её стенке 5 на некотором расстоянии друг от друга, причём толщина перегородок 4 превышает толщину стенки 5, за счёт чего прочность конструкции фиксирующей секции в осевом направлении больше, чем в радиальном, при этом, в одной из двух перегородок 4 установлены два штуцера: штуцер 6, предназначенный для подачи рабочей жидкости в герметичную полость под высоким давлением и штуцер 7, служащий для стравливания из неё воздуха.To fix the support base 1 of the offshore stationary structure on the pile field (Fig. 1), which has guide holes 2 designed for guiding and driving piles, the support base is placed on the bottom, after which, through its guide holes 2, using the pile driver 3, the sections are alternately driven into pipe composite steel pile, and as the piles are immersed in the ground, they are successively attached (for example, welded) to each other, while the last fixing section of the pile (Fig. 2) differs from other sections in that an airtight cavity formed inside it is formed with the help of two partitions (steel plates) 4, welded with a continuous seam to its wall 5 at a certain distance from each other, and the thickness of the partitions 4 exceeds the thickness of the wall 5, due to which the structural strength of the fixing section in the axial direction is greater than in the radial direction, when this, in one of the two partitions 4, two fittings are installed: fitting 6, designed to supply work whose liquid into a sealed cavity under high pressure and a fitting 7, which serves to bleed air from it.

Дополнительно, для придания большей жёсткости соединения перегородок 4 со стенкой секции 5, места соединения также могут быть усилены при помощи усиливающих конструктивных элементов, например, при помощи укосин 8, а за счёт установки такого дополнительного усиливающего элемента, как, стержень или труба 9, соединяющего перегородки 4, может быть обеспечена ещё большая прочность фиксирующей секции сваи в её осевом направлении.Additionally, to make the connection of partitions 4 with the wall of section 5 more rigid, the joints can also be reinforced using reinforcing structural elements, for example, using jibs 8, and by installing an additional reinforcing element such as a rod or pipe 9 connecting partition 4, an even greater strength of the fixing section of the pile in its axial direction can be provided.

Заявляемый способ закрепления опорных оснований морских сооружений на свайном поле осуществляют следующим образом. The inventive method for securing the support foundations of offshore structures on a pile field is as follows.

Секции свай, представляющие собой отрезки трубы, заранее изготавливают на заводе-изготовителе и транспортируют на место установки опорного основания 1 морского стационарного сооружения, где при помощи сваебойной установки 3 производят последовательную забивку секций составной сваи через направляющие отверстия 2, выполненные в опорном основании 1 и соединение (например, сварку) секций между собой. При этом, последняя из монтируемых секций является фиксирующей секцией и конструктивно отличается от других секций тем, что внутри неё сформирована герметичная полость, образованная стенкой секции 5 и двумя перегородками 4.Sections of piles, which are pipe sections, are pre-fabricated at the manufacturing plant and transported to the installation site of the support base 1 of the offshore stationary structure, where, using the pile driving unit 3, the sections of the composite pile are sequentially driven through the guide holes 2 made in the support base 1 and the connection (for example, welding) the sections together. At the same time, the last of the mounted sections is a fixing section and is structurally different from other sections in that an airtight cavity is formed inside it, formed by the wall of section 5 and two partitions 4.

При этом, в направляющих отверстиях 2 опорного основания 1 выполнены цилиндрические канавки 10 (фиг. 3), предназначенные для фиксации опорного основания 1 на трубной составной стальной свае.In this case, in the guide holes 2 of the support base 1, cylindrical grooves 10 (Fig. 3) are made, intended for fixing the support base 1 on the pipe composite steel pile.

Во время забивки последней фиксирующей секции составной стальной сваи, её размещают напротив канавок 10, выполненных в направляющем отверстии 2 опорного основания 1, после чего внутрь герметичной полости, сформированной в фиксирующей секции сваи, через штуцер 6 подают рабочую жидкость при помощи насоса высокого давления до полного стравливания воздуха, выходящего через штуцер 7. После чего штуцер 7 заглушают и продолжают нагнетать рабочую жидкость через штуцер 6 в герметичную полость. При достижении давления рабочей жидкости, превышающего предел текучести материала (стали) стенки фиксирующей секции сваи происходит её деформация (фиг. 4), поскольку прочность фиксирующей секции сваи в радиальном направлении меньше, чем в осевом, за счёт того, что толщина перегородок 5 превышает толщину стенки. Материал стенки сваи вдавливается в кольцевые канавки 10, выполненные в соответствующем направляющем отверстии 2 опорного основания 1 и принимает их форму, за счёт этого происходит фиксация опорного основания 1 на трубной составной стальной свае, при этом исключается возможность вертикальных перемещений опорного основания 1 вдоль оси трубной составной стальной сваи.During the driving of the last fixing section of the composite steel pile, it is placed opposite the grooves 10 made in the guide hole 2 of the support base 1, after which the working fluid is supplied through the nozzle 6 using a high pressure pump to the inside of the sealed cavity formed in the fixing section of the pile. bleeding the air escaping through the nozzle 7. After that, the nozzle 7 is muffled and the working fluid continues to pump through the nozzle 6 into the sealed cavity. When the pressure of the working fluid exceeds the yield point of the material (steel) of the wall of the fixing section of the pile, it deforms (Fig. 4), since the strength of the fixing section of the pile in the radial direction is less than in the axial direction, due to the fact that the thickness of the partitions 5 exceeds the thickness walls. The pile wall material is pressed into the annular grooves 10 made in the corresponding guide hole 2 of the support base 1 and takes their shape, due to this, the support base 1 is fixed on the pipe composite steel pile, while eliminating the possibility of vertical displacements of the support base 1 along the axis of the pipe composite steel pile.

Таким образом, достигается технический результат, состоящий в упрощении технологии и повышении надёжности закрепления опорных оснований морских стационарных сооружений на трубных стальных сваях, а также в повышении производительности при выполнении монтажных работ, за счёт более низкой стоимости используемого оборудования и относительной простоты технологии установки свай, а также за счёт низких требования к техническому обеспечению и мощности сваебойной установки, которая может быть установлена непосредственно на опорном основании морского стационарного сооружения. Thus, a technical result is achieved, which consists in simplifying the technology and increasing the reliability of fixing the support foundations of stationary offshore structures on steel pipe piles, as well as in increasing productivity during installation work, due to the lower cost of the equipment used and the relative simplicity of the pile installation technology, and also due to the low requirements for the technical support and capacity of the pile driving unit, which can be installed directly on the supporting base of the offshore stationary structure.

Claims (4)

1. Способ закрепления опорных оснований морских сооружений на свайном поле, включающий размещение на морском дне опорного основания с выполненными в нём направляющими отверстиями, предназначенными для установки свай, в которых на определённой высоте выполнены цилиндрические канавки, установку через направляющие отверстия опорного основания трубных стальных свай, отличающийся тем, что трубные стальные сваи, состоящие из отдельных секций, последовательно присоединяют друг к другу во время забивки свай, при этом последнюю секцию каждой сваи, в которой заранее выполнена герметичная полость, устанавливают напротив цилиндрических канавок, выполненных в соответствующем направляющем отверстии опорного основания, после чего в герметичную полость подают рабочую жидкость под давлением, достаточным для преодоления предела текучести металла стенки секции, которая вдавливаясь в кольцевые цилиндрические канавки фиксирует опорное основание на свае.1. A method of securing the support foundations of offshore structures on a pile field, including placing on the seabed of a support base with guide holes made in it, intended for the installation of piles, in which cylindrical grooves are made at a certain height, installation through the guide holes of the support base of pipe steel piles, characterized in that pipe steel piles, consisting of separate sections, are sequentially connected to each other during pile driving, while the last section of each pile, in which a sealed cavity is made in advance, is installed opposite the cylindrical grooves made in the corresponding guide hole of the support base, after that, a working fluid is supplied to the sealed cavity under pressure sufficient to overcome the yield point of the metal of the section wall, which, pressing into the circular cylindrical grooves, fixes the support base on the pile. 2. Трубная составная стальная свая, состоящая из соединённых между собой секций, отличающаяся тем, что внутри последней секции выполнена герметичная полость, сформированная двумя стальными перегородками, приваренными к её стенке на некотором расстоянии друг от друга, причём толщина перегородок превышает толщину стенки секции, причём в одной из перегородок установлены штуцеры, предназначенные для подачи в герметичную полость рабочей жидкости под давлением и для стравливания из неё воздуха.2. A pipe composite steel pile, consisting of interconnected sections, characterized in that a sealed cavity is made inside the last section, formed by two steel partitions welded to its wall at a certain distance from each other, and the thickness of the partitions exceeds the thickness of the section wall, and in one of the partitions there are fittings intended for supplying the working fluid under pressure into the sealed cavity and for bleeding air from it. 3. Трубная составная стальная свая по п. 2, отличающаяся тем, что места соединения перегородок со стенкой секции дополнительно соединены при помощи усиливающих конструктивных элементов.3. A pipe composite steel pile according to claim 2, characterized in that the joints of the partitions with the section wall are additionally connected by means of reinforcing structural elements. 4. Трубная составная стальная свая по п. 2, отличающаяся тем, что перегородки соединены между собой при помощи усиливающего конструктивного элемента.4. A pipe composite steel pile according to claim 2, characterized in that the baffles are interconnected by means of a reinforcing structural element.
RU2020124139A 2020-07-21 2020-07-21 Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile RU2739595C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124139A RU2739595C1 (en) 2020-07-21 2020-07-21 Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124139A RU2739595C1 (en) 2020-07-21 2020-07-21 Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739595C1 true RU2739595C1 (en) 2020-12-28

Family

ID=74106362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124139A RU2739595C1 (en) 2020-07-21 2020-07-21 Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739595C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501514A (en) * 1980-09-08 1985-02-26 British Underwater Pipeline Engineering Securing of structures to the sea-bed
US4695202A (en) * 1985-05-03 1987-09-22 Nuovo Pignone S.P.A. System of submarine linking between the legs of a platform and the relating foundation piles
US20120128433A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Conocophillips Company Conical piled monopod
RU2689471C1 (en) * 2018-08-01 2019-05-28 Раиса Сергеевна Теликова Method of fixation of tubular steel piles in support base of marine stationary hydraulic structures (platforms), and also device for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501514A (en) * 1980-09-08 1985-02-26 British Underwater Pipeline Engineering Securing of structures to the sea-bed
US4695202A (en) * 1985-05-03 1987-09-22 Nuovo Pignone S.P.A. System of submarine linking between the legs of a platform and the relating foundation piles
US20120128433A1 (en) * 2010-11-18 2012-05-24 Conocophillips Company Conical piled monopod
RU2689471C1 (en) * 2018-08-01 2019-05-28 Раиса Сергеевна Теликова Method of fixation of tubular steel piles in support base of marine stationary hydraulic structures (platforms), and also device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5422050B2 (en) Offshore support structure and installation method thereof
US2939291A (en) Anchoring system for floating drill structure
US20140154015A1 (en) Centre system
US4566824A (en) System for drilling from a water surface, which is insensitive to the swell
NO143675B (en) INFLATABLE FITTING DEVICE.
CN104594377A (en) Steel cylinder type foundation structure of offshore wind turbine
JP4864774B2 (en) Reinforcement method for water structure
CN111576403A (en) Sleeve end plate for realizing grouting connection and PHC tubular pile
NO310429B1 (en) Procedure, apparatus and tools for use in anchoring in soil
NO333737B1 (en) Non-concentric high capacity construction coupling devices as well as method for coupling
NO800069L (en) DEVICE FOR AND PROCEDURE FOR RECOVERING ITEMS IN THE SEA.
US3668876A (en) Offshore tower apparatus and method
RU2739595C1 (en) Method of fixing support bases of offshore structures on pile field and pipe composite steel pile
DK151819B (en) PROCEDURE FOR ANCHORING A CONSTRUCTION, EX. A DRY PLATFORM, IN THE SEA GROUND, AND TOOLS TO USE IN EXERCISING THE PROCEDURE.
JP3790452B2 (en) Jacket structure
US3457728A (en) Replaceable pile sleeve insert
CN110644487A (en) Construction method based on box-cylinder type pile stabilizing platform
EP3224418B1 (en) Temporarily coupling between jacket and pile
CN208415258U (en) A kind of piling positioning mould bases of offshore wind turbine foundation
WO2020076152A2 (en) Device for pushing four piles into the ground or into a seabed
NO167679B (en) OBJECTABLE OIL EQUIPMENT AND CORE SOIL FOR PRODUCING THE SAME.
NO772969L (en) EQUIPMENT FOR EXTRACTION OF OIL OR GAS FROM UNDER THE SEABROUND AND PROCEDURE FOR INSTALLATION OF SUCH EQUIPMENT
US3815371A (en) Offshore tower apparatus and method
RU2743549C1 (en) Piling pipe support fixing structure
US3467203A (en) Apparatus for sinking casings in the construction of caissons