Опорная часть гравитационной ледостойкой платформы

 

Использование: в гидротехнических сооружениях , в частности в строительстве платформ для освоения шельфа.замерзающих морей. Сущность изобретения: платформа имеет опорную часть, включающую коническую оболочку, состоящий из секториальных герметичных блоков понтон, шахту для бурения. По высоте коническая оболочка разделена водонепроницаемой горизонтальной диафрагмой на верхнюю ледорезную секцию и нижнюю секцию. Для передачи ледовых и гидростатических нагрузок кратчайшим путем с конической оболочки на грунтовое основание первая снабжена радиальными переборками сквозной конструкции с элементами, квазипараллельными и квазиперпендикулярными образующей оболочки. Это позволяет предельно использовать работу материала радиальных переборок. Совокупностью диафрагм составляющих блоков понтона образованы кольцевые диафрагмы, которые более равномерно передают давление на грунт; Шахта для бурения может быть открыта снизу и заполнена грунтовым ядром для повышения общей устойчивости платформы . Это снижает материалоемкость при одновременном повышении надежности и ремонтопригодности, Расчленение опорной части на отдельные герметичные объемные элементы повышает технологичность общей сборки. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. ел с 00 о о го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4950531/15 (22) 26.06,91 (46) 30;03.93. Бюл„Nã 12 (71) Центральный научно-исследовательский Й проектный институт строительных металлоконструкций им, Н.П,Мельникова (72) К.В.Поляк и О.Е,Нооогрудский (73) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова (56) Эстрин IO,ß. и др, Освоение нефтяных и газовых месторождений арктических морей

Канады и Аляски. Обзорная информация

ВНИИЭгазпром, 1982, вып, 3, с. 40 — 42, (54) ОПОРНАЯ ЧАСТЬ ГРАВИТАЦИОННОЙ

ЛЕДОСТОЙКОЙ ПЛАТФОРМЫ (57) Использование: в гидротехнических сооружениях, в частности в строительстве платформ для освоения шельфа. замерзающих морей. Сущность изобретения, платформа имеет опорную часть, включающую коническую оболочку, состоящий из секториальных герметичных блоков понтон, шахту для бурения, По высоте коническая Изобретение относится к строительству платформ для добычи нефти и газа на шельфе замерзающих морей.

Цель изобретения — сокращение материалоемкости при одновременном повышении надежности, ремонтопригодности, а также технологичности общей сборки опорной части, На фиг.1 показан общий вид опорной части гравитационной ледостойкой платформы; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.2.

„„5U„„1806243 АЗ оболочка разделена водонепроницаемой горизонтальной диафрагмой на верхнюю ледорезную секцию и нижнюю секцию, Для передачи ледовых и гидростатических нагрузок кратчайшим путем с конической оболочки на грунтовое основание первая снабжена радиальными переборками сквозной конструкции с элементами, квазипараллельными и квазиперпендикулярными образующей оболочки. Это позволяет предельно использовать работу материала радиальных переборок, Совокупностью. диафрагм составляющих блоков понтона образованы кольцевые диафрагмы, которые более равномерно передают давление на грунт. Шахта для бурения может быть открыта снизу и заполнена грунтовым ядром для повышения общей устойчивости платформы. Это снижает материалоемкость при одновременном повышении надежности и ремонтопригодности, Расчленение опорной части на отдельные герметичные объемные элементы повышает технологичность общей сборки. 2 з,п,ф-лы, 3 ил.

ЬЭ

Опорная часть 1 состоит из конической @" оболочки 2, понтона 3 vi шахты для бурения

4, которые объединены радиальными пере- борками 5. Понтон 3 секториально разделен на составные герметичные блоки 6, Блоки 6 понтона снабжены диафрагмами 7, которые в совокупности образуют кольцевые переборки понтона. Диафрагмы

7 могут быть выполнены как сплошными, так и решетчатыми. Коническая оболочка 2 состоит из пирамидальных граней 8, Радиальные переборки 5 расположены в плоскости симметрии каждой из граней 8.

1806243

По высоте коническая оболочка 2 разде- чивают более равномерное распределение лена водонепроницаемой горизонтальной веса платформы по площади основания. диафрагмой 9 на верхнюю ледорезную сек- Последнее особенно важно для повышецию 10 и нижнюю секцию 11. Радиальные ния эффективности использования констпереборки 5 в пределах нижней секции 11 5 рукционного материала и предотвращения образованы вертикальными стержнями 12 и недопустимых осадок и выпора подстилаюгоризонтальными стержнями 13 пересекаю- щих донных грунтов. щимися со стержнями 14 и 15, которые рас- Симметрия эпюр внешних силовых возположены соответственно квазипараллельно действий при симметричном в плане сооруи кваэиперпендикулярно образующим ниж- "0 жения и наличие жесткой горизонтальной ней секции конической оболочки 2. Радиаль- диафрагмы позволяютотказаться откольценые переборки 5 в пределах верхней вых переборок на всю высоту опорной часледорезной секции 10 имеют отверстия, ко- ти, как средства, позволяющего повысить ее торые ограничены перемычками16,17; распо- пространственную жесткость. Поэтому в ложенными соответственно квазипараллельно 15 кольцевом направлении достаточно органии квазиперпендикулярно образующим верх- зовать только совокупность диафрагм бло-. ней секции 10 конической оболочки 2. Неко- ков понтона для повышения его жесткости с торые радиальные переборки 5 для целью равномерной передачи давления на образования в пределах нижней секции 11 грунт, балластных отсеков могут быть, выполнены 20 Повышение надежности и ремонтоприводонепроницаемыми, годности в предложенной конструкции

Для повышения общейустойчивостисо- опорной части по сравнению с прототипом оружения шахта для бурения 4 может быть обеспечивается тем, что непосредственно открыта снизу и заполнена грунтовым яд- воспринимающие циклическоедействиелером 18, При этом минимально необходимая 25 довых нагрузок наиболее напряженные учавысота грунтового ядра hrp,min для обеспе- стки радиальных переборок находятся в чения общей устойчивости платформы опре- верхней небалластируемой ледорезной секделяется расчетом. ции и работают при отсутствии коррозионПо сравнению.с прототипом в пред- ной среды. Кроме того, к ним обеспечен ложенной опорной части гравитационной 30 беспрепятственный доступ для осмотра и ледостойкой платформы снижение металло- ремонта. емкости достигается за счет эффективного Повышение технологичности общей использования материала в радиальных пе- сборки в предложенной опорной части реборках, а также заменой кольцевых пере- обеспечивается сокращением объема работ борок, простирающихся на всю высоту 35 приизготовленииимонтажесквозныхрадиопорной части, на совокупность диафрагм альных переборок, состоящих из отдельных составных блоков понтона. Обеспечивается элементов, по сравнению со сплошными пеэто тем, что в объеме, ограниченном нижней реборками в известном решении. Кроме того, секцией конической .оболочки, используе- в условиях, когда изготовление металлоконстмом для балластировки и в наимечее напря- 40 рукций и общая сборка сооружения территоженных местах радиальных переборок в риально разнесены, предложенное решение зоне верхней ледореэной секции кониче- позволяет расчленить конструкцию на достаской оболочки радиальные переборки вы- точно крупногабаритные отправочные марполнены сквозными и с определенной ки и доставить их с завода-изготовителя к. геометрией и топологией составляющих эле- 45 месту ее общей сборки не с использованием ментов, Это позволяет полностью использо- железнодорожного или автомобильного вать предельную работу материала сечейий транспорта, а по речным и морским маршперемычекрадиальныхперебороквэоневер- рутам без применения специальных плавсхней секции и сечений стержневых элементов редств за счет использования в качестве них радиальных переборок в зоне нижней сек- 50 составных блоков понтона основания. В реции. Квазиперпендикулярность перемычек зультате этого в предложенном решении радиальных переборок в зоне верхней сек- . также повышается технологичность общей ции и стержневых элементов решетки в зо- сборки опорной части по сравнению с проне нижней секции образующим конической тотипом. оболочки обеспечивает передачу кратчай- 55 Таким образом, только в случае вы-. шим путем, приходящихся на коническую полнения, опирающихся на составной оболочку, ледовых и гидростатических íà- IloHTQH основания, радиальных перебогрузок на грунтовое основание, а квазипа- рок решетчатыми и сквозными с опредераллельные образующим оболочки ленной ориентацией элементов и перемычки и стержневые элементы обеспе- разделением водопроницаемой горизонталь1806243 ной диафрагмой на ледорезную и балластируемую зону можно одновременно достичь как снижения материалоемкости, повышения надежности и ремонтопригодности конструкции опорной части платформы, так и 5 повышения технологичности ее общей сборки. Суммирование преимуществ реализации каждого отличительного признака в отдельности такого эффекта не дает, Расположение радиальных переборок в 10 плоскости симметрии каждой грани конической оболочки за счет образования переломов в пролете соседних граней позволит уменьшить изгибающие моменты в конической оболочке от действия поверхностных нагрузок и, тем самым, дополнительно сок ра тить мате риал оем кость.

Возможность заполнения грунтом открытой снизу шахты для бурения позволит обеспечить повышение общей устойчивости 20 сооружения и по возможности отказаться от использования твердого балласта. Высота заполнения шахты грунтом определяется иэ условия исключения возможности горизонтального сдвига сооружения при доминиру- 25 ющих ледовых воздействиях, Формула изобретения

1. Опорная часть гравитационной ледо- 30 стойкой платформы, включающая коническую оболочку, основание, шахту для бурения и кольцевые переборки, объединенные радиальными переборками и горизонтальной диафрагмой, о т л и ч а ю щ а я- 35 с я тем, что, с целью сокращения материалоемкости при одновременном повышении надежности, ремонтопригодности, а также технологичности общей сборки, основание . выполнено в виде секториально разделен- 40 ного на составные блоки понтона, оконтуривэющего шахту для бурения, а коническая оболочка состоит из нижней и верхней секций, разделенных водонепроницаемой горизонтальной диафрагмой, причем радиал ..ные переборки нижней секции выполнены в виде сквозной конструкции, образованной пересечением вертикальных и горизонтальных стержней со стержнями, квазипараллельными и квазиперпендикулярными образующим нижней секции конической оболочки, а радиальные переборки верхней ледорезной секции выполнены с отверстиями, ограниченными перемычками в направлениях, квазипараллельном и кваэиперпендикулярном образующим верхней секции конической оболочки, при этом кольцевые переборки образованы совокупностью диафрагм составных блоков понтона, 2. Опорная часть платформы по п,1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что коническая оболочка выполнена пирамидальной, а радиальные переборки расположены в плоскости симметрии каждой из ее граней.

3, Опорная часть платформы по п.1, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения общей устойчивости сооружения, шахта для бурения открыта снизу и заполнена грунтом на высоту не менее величины, определяемой по формуле . гр,мин где Р,г, Р,> — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие ледовой нагрузки, тс;

Оп — вес платформы, тс;

Рд — архимедова сила, тс;

S — площадь горизонтального сечения грунтового ядра, расположенного в шахте для бурения,м; игр,— объемный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды, тс/м;

К вЂ” коэффициент сопротивления грунтового основания сдвигу опорной части.

1806243

1806243!.

Составитель К.Поляк

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Вашкович

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 968 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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