Морская мачта-опора

 

Использование: в гидротехнических сооружениях, в частности при сооружении мачт-опор для нефтебуровых вышек и свайных оснований. Сущность изобретения: мачта-опора включает вертикальный железобетонный ствол 1, опирающийся нижним концом на морское дно и платформу 11, жестко соединенную с верхним концом ствола 1. Мачта-опора имеет шесть подкосов 6, шарнирно соединенных со стволом 1, при этом нижние концы 7 подкосов 6 выполнены заостренными и снабжены упорами 9 с башмаками - зацепами 10. Нижний конец 2 ствола 1 мачты-опоры выполнен также заостренным и снабжен кольцевым башмаком-зацепом 3, а тело ствола 1 мачты-опоры и тело подкосов 6 выполнено в виде двух совмещенных основаниями конусов. 2 ил.

Изобретение относится к морским сооружениям (морским платформам), а именно к мачтам-опорам, предназначенным для использования в качестве искусственных оснований нефтегазобуровых устройств.

Известна морская опора (прототип) по патенту США N 4669917, кл. Е 02 В 17/00, 1987, выполняемая в виде сквозной стержневой пространственной конструкции из стальных прокатных профилей. Как и заявленное решение, морская платформа по патенту США содержит сборный ствол, опирающийся нижним концом на морское дно, платформу, жестко соединенную с верхним концом ствола, поддерживающие подкосы, шарнирно соединенные со средней частью ствола, и размещенное на платформе оборудование. Морская платформа по патенту США имеет одинаковое с заявленным решением функциональное назначение.

К недостаткам морской платформы по патенту США следует отнести большую сложность ее конструкции из-за наличия большого числа узлов ее пространственной конструкции. Другими ее недостатками являются большой расход стали, повышенная подверженность коррозии ее поверхностей в агрессивной морской среде, несмотря на выполняемое антикоррозионное покрытие.

Цель изобретения состоит в упрощении конструкции устройства, в повышении ее надежности и долговечности, в уменьшении расхода стали. Все это достигается принятием конструкции устройства из сборного железобетона и соответствующей стpуктуpы.

Предложенная морская мачта-опора включает сборный ствол, опирающийся нижним концом на морское дно, платформу, жестко соединенную с верхним концом ствола, поддерживающие подкосы, шарнирно соединенные со средней частью ствола, и размещенное на платформе оборудование. При этом в отличие от прототипа мачту-опору поддерживают шесть подкосов, нижние концы которых выполнены заостренными по продольной оси и снабжены расположенными выше заострения упорами, имеющими башмаки зацепы, шарнирно соединенные с упорами со стороны ствола с возможностью одностороннего срабатывания при движении подкоса к центру ствола наподобие собачки храпового колеса. При этом ствол мачты-опоры и подкосы выполнены полыми из сборного железобетона в виде двух совмещенных основаниями внутриполых конусов, а нижний конец ствола мачты-опоры выполнен заостренным и снабжен кольцевым башмаком-зацепом, имеющем на его нижнем торце клиновидные зубья.

На фиг.1 показан общий вид моста-опоры в ее проектном положении; на фиг. 2 -план размещения подкосов, разрез А-А на фиг. 1.

Предложенная морская мачта-опора включает сборный железобетонный ствол 1, выполненный полым в виде двух совмещенных основаниями полых конусов, опирающийся нижним заостренным концом 2 на морское дно. При этом нижний конец сборного ствола 1 мачты-опоры снабжен кольцевым башмаком-зацепом 3, имеющим расположенные по его нижнему торцу клиновидные зубья (не обозначены), а верхний конец 4 сборного ствола 1 выполнен цилиндрическим для удобства и надежности сопряжения с ним платформы 11, предназначенной для размещения на ней технологического и другого необходимого оборудования (не показано). К сборному стволу 1 в средней его части жестко прикреплены проушины 5, предназначенные для шарнирного соединения со сборным стволом 1 посредством шарниров 8 поддерживающих подкосов 6, выполненных, как и сборный ствол 1, из сборных железобетонных элементов в виде двух совмещенных основаниями полых конусов. Нижний конец 7 каждого поддерживающего подкоса 6 выполнен заостренным и снабжен упором 9, расположенным выше заострения, а сами упоры 9 имеют башмаки-зацепы 10, шарнирно соединенные с упорами со стороны сборного ствола 1 с возможностью одностороннего срабатывания при движении подкоса к центру ствола наподобие собачки храпового колеса.

Эксплуатация предложенной морской мачты-опоры состоит в высоконадежном сохранении ею проектного положения при любом неблагоприятном сочетании статических (собственный вес всех элементов устройства, собственный вес технологического и другого оборудования, вес обслуживающего персонала, вертолетов и т.п.) и динамических (шквальный ветер, волнение моря, динамическое воздействие буровых установок и т.п.) нагрузок, что предопределено самой структурой устройства и ее другими преимуществами, отмеченными в цели изобретения. Мачта-опора может использоваться и по другому назначению, например как техногенный остров.

Формула изобретения

Морская мачта-опора, включающая сборный ствол, опирающийся нижним концом на морское дно, платформу, жестко соединенную с верхним концом ствола, поддерживающие подкосы, шарнирно соединенные со средней частью ствола, и размещенное на платформе оборудование, отличающаяся тем, что мачту-опору поддерживают шесть подкосов, нижние концы которых выполнены заостренными по продольной оси и снабжены расположенными выше заострения упорами, имеющими башмаки-зацепы, шарнирно соединенные с упорами со стороны ствола с возможностью одностороннего срабатывания при движении подкоса к центру ствола, при этом ствол мачты-опоры и подкосы выполнены полыми в виде двух совмещенных основаниями железобетонных конусов, а нижний конец ствола мачты-опоры выполнен заостренным и снабжен кольцевым башмаком-зацепом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2