Глубоководное основание

 

ГЛУБОКОВОДНОЕ ОСНОВАНИЕ, содержащее вертикальные металлические трубчатые стойки, заполненные водой, с верхней частью, снабженной поринем, опирающимся на столб врцы в стойке и поддерживающим платформу , и нижней частью с заглушками в уровне дна, отличай щеес я тем, что, с целью повьшения технологичности и упрощения монтажа, верхняя часть трубчатой стойки на длине не менее максимально опущенного ПО1М11НЯ выполнена с дилметрс 4 , равным 1,6-2,2 диаметра нижней части этой стойки, и сопрягается с ;ней с псмсвдью конусной переходной части.. :G ICX) to./

® СО9ЕТСНИХ

СОЩИАЯИСТИЧЕСНИХ

РЕО )УБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ÄÅËÀM ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3522112/29-15 (22) 13. 12.82 (46) 07..02.84. Бюл. В 5 (72) К.В.Поляк (71) Центральный ордена трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций (53) 624.147 (088.8) (56) 1.Патент Франции 9 2253380, кл. E 02 В 17/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

В 987025, кл. Е 02 В 17/00 (прототип). (54) (57) ГЛУБОКОВОДНОЕ ОСНОВАНИЕ содержащее вертикальные металлические трубчатые стойки, заполненные водой, с верхней частью, снабженной поршнем, опирающимся на столб воды в стойке и поддерживающим платфор му, и нижней частью с заглушками в уровне дна, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыаения технологичности и упрсщения монтажа, верхняя часть трубчатой стойки на длине не менее максимально опущенного поршня выполнена с диаметром, равным 1,6-2,2 диаметра нижней части этой стойки, и сопрягается с

; ней с помощью конусной переходной части.

1071698

Изобретение относится к строительству морских сооружений и может быть использовано в глубоководных основаниях платформ для морской добычи нефти и rasa.

Известно глубоководное основание, включающее вертикальные металлические трубчатые стойки с заглушкой в

° уровне дна, заполненные водой L11

Недостатком этого решения является недоиспользование резервов несу .10 щей способности вертикальных трубчатых стоек, по существу представляю,щих собой цилиндрические оболочки а

В результате имеет место завышение толщин стенок трубчатых стоек, при° водящее к перерасхОду металла, и увеличение металлоемкости глубоководного основания s цепом.

Известно глубоковспное основание, содержащее трубчатые стойки с дном, 2О заполненные водой, с верхней частью, снабженной поршнем, опирающимся на столб воды в стойке и поддерживающим платформу, и.. нижней частью с заглушками в уровне дна. Сущность 25 работы заключается в уменьшении осе- . вого сжимающего усилия, действующего в трубЧатых стойках, эа счет работы стенок стоек на растяжение в, кольцевом направлении t23 ЗО

Недостатком известного основания является низкая технологичность монтажа, .что связано с необходимостью проведения целого ряда сложных операций в условиях открытого моря, а именно плавного опускания плавучими кранами платформы на основание с постоянным контролем давления.под поршнем, фиксируемого датчиксм, при " достижении. давлением определенного значения опорный воротник поднимается вверх до плотного контакта с платформой и в этом положении жестко

Фиксируется на стойке. Кроме того,. достаточно сложно обеспечить в этих условиях такое качество монтажа, ко- 45 второе бы дало возможнОсть достигнуть с высокой точностью необхсдимых пор-. ций перераспределения нагрузки между собственно трубчатыми стойками и системами поршень " "âñùa - стойка 50

<ПВС г, что может. привести к снижению ожидаемого ЬффектаЦель изобретения - повышение технологичности и упрощение монтажа. эта цель достигается тем, что 55 верхняя часть трубчатой стойки на длине не менее максимально опущен, ного пораня выполнена с диаметром, равным 1,6-2,2 диаметра нижней части стойки, и ссйрягается с ней с помо- бО щью конусной переходной части.

Иа фиг, 1 схематично изображено глубоковадное основание, общнй вид, на фиг. 2 - вертикальная стойка,разрез. б5

Предлагаемое глубоководное основа" нне приставляет собой систему вертикальных .трубчатых стоек. 1 либо отдельно стоящих, либо объединенных связями 2 в единую пространственную конструкцию. Сверху на глубоководное основание оперта платформа 3 с оборудованием. Глубоковдное основание пронизывает глубину моря 4 н опирает. ся в уровне 5 на Фундамент.

В верхней части,б трубчатой стойки 1 установлен поршень 7, который опирается на морскую воду 8, заполняющую внутреннюю полость трубчатой стойки. Верхняя б и нижняя 9 части трубчатс и стойки имеют разные диаметры и могут соединяться посредст- . вом переходного элемента в виде конусной вставки 10. В уровне дна 5 в трубчатой стойке 1 герметически зайреплена заглушка 11.

Сущность работы предлагаемого технического регггения заключается в оптимальном перераспределении осевой нагрузки от веса платформы между трубчатой стойкой 1 и системой ПВС благодаря изменению диаметра трубчатой стойки. Ниже максимального уровня опускания поршня 7.

Критерием оптимальности является минималь.ный объем металла трубчатой стойки 1.

В данном случае некоторая доля полной нагрузки P вертикально передается на нижнюю часть 9 трубчатой. стойки 1 и величина ее определяется формулой

РХ, - r где г„- радиус верхней части трубчатой стойки, т — радиус нижней части трубчатой стойки, площадь поперечного сечения поршня.

Остальная часть полн @о усилия Р приходится на систему ПВС

Рге = P - Р<

Из условия, что

Р = (n- К ю ) Р, 9 аЛ щс где ч, и Цв — осевые жесткости трубчатой стойки и системы ПВС а

2 (г-зф)

1 получаем зависимость между радиусами верхйей и нижней частей стойки и ., принимая радиус поршня 7 йриближенно разным радиусу верхней части б стойки 1.

1071698

Составитель Р.Нагорная

Редактор A.Øèøêèèà, Техред Л,Пилипенко

Корректор A. дзятко Заказ 82/24 Тираж 644 Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Значения коэффициента продольного изгиба трубчатой стойки ограничены. пределами. Нижний предел возможных значений Ч» устанавливается из усло-. вия предельной гибкости = 120 .(.ф = 0,5), а верхний - обусловлен

5 невозможностью создания во внутреннем столб е водЫ. растяжения и соответствует .случаю, когда К

= 0;-,1 = 80 (q,= 0,75}.

Таким образом минимальный объем ® металла трубчатой стойки 1 .для Коэффициентов продольного изгиба ф ограниченных значениями 4с 0.75 -„ - 0,5, обеспечйвается при значениях радиуса верхней части 6 трубчатой 15 стойки 1 т„- (2,2 - 1,6 ° ..

Прй использовании изобретения значительно упрсщаетси монтаж рабочей .платформы на глубоководном оснований, состоящий в данном случае только из одной операции - ее установки с помощью плавучих кранов.

При этом исключается необходимость в датчиках и дополнительных элементах для фиксации положения поршня и операций по их закреплению.

Причем перераспределение верти» кальной нагрузки от платформы между стойками 1 и системой IIBC происходит в оптимальном режиме независимо от приемов и порядка монтажа, что существенно упрощает и повышает качество процесса монтажа. В результате снижается его продолжительность и трудоемкость в 1,8-2 раза, Годовой зкономический эффект от применения изобретения составит

51 3 тыс руб