Способ сооружения технологической платформы

Изобретение относится к строительству технологических платформ при широком диапазоне внешних условий и характеристик поверхностных грунтов, заливных грунтов в устьях рек, заболоченных грунтов в средних широтах или в условиях вечной мерзлоты, песчаных сыпучих грунтов с изменяемым поверхностным рельефом, а также при широком диапазоне глубин при строительстве морских технологических платформ. При сооружении технологической платформы на поверхностном грунте устанавливают опорную плиту с центральной выемкой, внутри которой располагают скважины с устьевыми соединителями. На опорной плите устанавливают несущую конструкцию технологического оборудования, причем опорную плиту выполняют в виде жестко соединенных центральной и периферийных частей, которые связывают с грунтом с помощью центральных и периферийных цементируемых свай с основными натяжными соединениями. Несущую конструкцию технологического оборудования выполняют в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей, и соединяют с опорной плитой с помощью дополнительных натяжных соединений. Изобретение обеспечивает расширение области использования технологических платформ. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к освоению месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, к сооружению технологических платформ при широком диапазоне внешних условий и характеристик поверхностных грунтов, заливных грунтов в устьях рек, заболоченных грунтов в средних широтах или в условиях вечной мерзлоты, на песчаных сыпучих грунтах с изменяемым поверхностным рельефом, а также при широком диапазоне глубин при строительстве морских технологических платформ в морских условиях.

Известен способ сооружения морской технологической платформы, при котором на грунт последовательно устанавливают полупогруженное основание, горизонтальную платформу с технологическим оборудованием, причем основание морской платформы связывают с грунтом с помощью полых цементируемых свай, каждая из которых содержит наружную и внутреннюю обсадные трубы, пространство между которыми заполняют цементным раствором, длину наружной обсадной трубы выбирают из условия перекрытия неустойчивых пород, длину внутренней обсадной трубы выбирают из условия обеспечения наперед заданной связи с устойчивыми породами, полупогруженное основание платформы и внутреннюю обсадную трубу жестко связывают с помощью анкерного силового соединения, включающего стержневой элемент, якорь и гидравлический натяжной механизм, причем якорь имеет возможность жесткого соединения с внутренней обсадной трубой на заданной глубине [1].

Данное техническое решение, несмотря на обеспечение возможности равномерно распределять нагрузку на анкерные соединения опорных элементов конструкции морской платформы и увеличения противодействия внешним нагрузкам, действующих на морскую платформу, имеет достаточно узкий диапазон его применения с точки зрения глубины установки морских платформ.

Известен также способ сооружения технологической платформы, при котором на поверхностном грунте устанавливают опорную плиту с центральной выемкой, внутри которой располагают устьевые соединители скважин, на опорной плите устанавливают несущую конструкцию технологического оборудования [2].

Известное техническое решение также не решает в полном объеме задачу увеличения диапазона глубин установки технологических платформ.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи экономической эффективности сооружения морских технологических платформ за счет обеспечения возможности увеличения диапазона глубин их установки при широком диапазоне изменений внешних условий и характеристик поверхностных грунтов, заливных грунтов в устьях рек, заболоченных грунтов в средних широтах или в условиях вечной мерзлоты, а также на песчаных сыпучих грунтах с изменяемым поверхностным рельефом.

Решение указанной задачи достигается тем, что реализуется способ сооружения технологической платформы, при котором на поверхностном грунте устанавливают опорную плиту с центральной выемкой, внутри которой располагают скважины с устьевыми соединителями, на опорной плите устанавливают несущую конструкцию технологического оборудования, причем опорную плиту выполняют в виде жестко соединенных центральной и периферийных частей, которые связывают с грунтом с помощью центральных и периферийных цементируемых свай с соответствующими основными натяжными соединениями, при этом несущую конструкцию технологического оборудования выполняют в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей, и соединяют с опорной плитой с помощью дополнительных натяжных соединений.

Кроме того, центральную часть опорной плиты выполняют в виде многоугольника, периферийные части опорной плиты образуют с помощью балок, которые жестко связывают между собой и центральной частью опорной плиты с образованием в целом звездообразной конструкции, в вершинах которой располагают места установки периферийных цементируемых свай и средства крепления дополнительных натяжных соединений несущей конструкции, выполненной в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей, на которой также устанавливают средства крепления дополнительных натяжных соединений.

При установке технологической платформы на неустойчивых поверхностных грунтах, например в условиях вечной мерзлоты, болотистых, либо заливных, либо песчаных, в центральной выемке опорной плиты до достижения устойчивых пород устанавливают шахту с направлениями для скважин, из которой удаляют неустойчивые породы и заполняют материалом с низкой теплопроводностью, при этом нижнюю поверхность опорной плиты располагают на высоте, обеспечивающей прохождение паводковых вод или движение песчаного грунта.

При установке технологической платформы в море на больших глубинах, несущую конструкцию технологического оборудования выполняют из неподвижного, подвижного и съемного модулей, причем средства крепления дополнительных натяжных соединений несущей конструкции устанавливают на подвижном модуле.

Изобретение поясняется фиг.1-4.

На фиг.1 представлен вариант выполнения технологической платформы при установке на неустойчивых, например в условиях вечной мерзлоты, болотистых, либо заливных, либо песчаных поверхностных грунтах.

На фиг.2 - тоже вид сверху.

На фиг.3 представлен вариант выполнения технологической платформы в море на больших глубинах.

На фиг4 - вид сверху по А-А на фиг.3.

В любом из вариантов реализации способа (фиг.1-4) технологическая платформа содержит опорную плиту 1 с центральной выемкой. Внутри центральной выемки опорной плиты 1 расположены скважины 2 с устьевыми соединителями 3, а на верхней поверхности располагается несущая конструкция 4 технологического оборудования. Опорная плита 1 выполнена в виде жестко соединенных центральной 5 и периферийных 6 частей, которые связаны с твердым грунтом с помощью центральных 7 и периферийных 8 цементируемых свай с соответствующими основными натяжными соединениями 9. Несущая конструкция 4 технологического оборудования выполнена в виде единой фермы (фиг.1) или фермы, составленной из нескольких модулей 10 (фиг.3), которая крепится к опорной плите 1 с помощью дополнительных натяжных соединений 11.

Центральная часть 5 опорной плиты 1 может быть выполнена в виде любой замкнутой геометрической фигуры - окружности, овала или многоугольника. В одном из рассматриваемых случаев центральная часть 5 опорной плиты 1 выполнена в виде квадрата (фиг.1), в другом - в виде шестиугольника (фиг.3).

Периферийные части 6 опорной плиты 1 выполнены с помощью балок 12, жестко связанных между собой и центральной частью 6 опорной плиты 1 с образованием звездообразной конструкции. В вершинах звездообразной конструкции располагаются места установки периферийных цементируемых свай 8 и средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11 несущей конструкции 4. Несущая конструкция 4 выполнена в виде единой фермы (фиг.1) или фермы, составленной из нескольких модулей 10 (фиг.3), на которой также установлены средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11.

При установке технологической платформы на неустойчивых, поверхностных грунтах (фиг.1, 2) в центральной выемке опорной плиты 1 до достижения устойчивых пород несущая конструкция содержит шахту 14 с направлениями 15 для скважин 2. Из шахты 14 предварительно удаляют неустойчивые породы и заполняют материалом с низкой теплопроводностью 16. Нижнюю поверхность опорной плиты 1 располагают на высоте, обеспечивающей прохождение паводковых вод или беспрепятственное движение песчаного грунта.

При установке технологической платформы в море на больших глубинах несущую конструкцию 4 технологического оборудования выполняют из неподвижного 17, подвижного 18 и съемного 19 модулей. Подвижный модуль 18 может перемещаться относительно неподвижного модуля 17 по роликовым направляющим 20 с использованием балластной емкости 21. Средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11 несущей конструкции 4 устанавливают на подвижном модуле 18.

На средних глубинах установки технологической платформы в море подвижный модуль 18 может отсутствовать. При этом предусматривается установка средств крепления дополнительных соединений 13 на неподвижном модуле 17 (не показано).

Изобретение реализуется следующим образом.

В одном из вариантов реализации способа поверхностном грунте устанавливают опорную плиту 1 с центральной выемкой, внутри которой располагают скважины 2 с устьевыми соединителями 3, на опорной плите 1 устанавливают несущую конструкцию 4 технологического оборудования. Опорную плиту 1 выполняют в виде жестко соединенных центральной 5 и периферийных 6 частей, которые связывают с грунтом с помощью центральных 7 и периферийных 8 цементируемых свай с соответствующими основными натяжными соединениями 9, при этом несущую конструкцию 4 технологического оборудования выполняют в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей 10, и соединяют с опорной плитой 1 с помощью дополнительных натяжных соединений 11.

Центральную часть 5 опорной плиты 1 выполняют в виде многоугольника. Периферийные части 6 опорной плиты 1 образуют с помощью балок 12, которые жестко связывают между собой и центральной частью 6 опорной плиты 1 с образованием звездообразной конструкции, в вершинах которой располагают места установки периферийных цементируемых свай 8 и средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11 несущей конструкции 4, выполненной в виде единой фермы (фиг.1, 2) или фермы, составленной из нескольких модулей 10 (фиг.3, 4), на которой также устанавливают средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11.

При установке технологической платформы на неустойчивых, например, в условиях вечной мерзлоты, болотистых, либо песчаных, поверхностных грунтах (фиг.1, 2) в центральной выемке опорной плиты 1 до достижения устойчивых пород устанавливают шахту 14 с направлениями 15 для скважин 2, из которой удаляют неустойчивые породы и заполняют материалом с низкой теплопроводностью 16, при этом нижнюю поверхность опорной плиты 1 располагают на высоте, обеспечивающей прохождение паводковых вод или беспрепятственное движение песчаного грунта.

При установке технологической платформы в море на больших глубинах несущую конструкцию 4 технологического оборудования выполняют из неподвижного 17, подвижного 18 и съемного 19 модулей, причем средства крепления 13 дополнительных натяжных соединений 11 несущей конструкции 4 устанавливают на подвижном модуле 18.

Реализация данного изобретения позволяет осуществлять повышение надежности сооружения технологических платформ при широком диапазоне внешних условий и характеристик поверхностных грунтов, заливных грунтов в устьях рек, заболоченных грунтов в средних широтах или в условиях вечной мерзлоты, на песчаных сыпучих грунтах с изменяемым поверхностным рельефом, а также при широком диапазоне глубин при строительстве морских технологических платформ в морских условиях.

Источники информации

1. Патент РФ №2232227, кл. Е02В 17/00, 2003.

2. Патент РФ №2140516, кл. Е21В 7/12, 1999.

1. Способ сооружения технологической платформы, при котором на поверхностном грунте устанавливают опорную плиту (1) с центральной выемкой, внутри которой располагают скважины (2) с устьевыми соединителями (3), на опорной плите (1) устанавливают несущую конструкцию (4) технологического оборудования, отличающийся тем, что опорную плиту (1) выполняют в виде жестко соединенных центральной (5) и периферийных (6) частей, которые связывают с грунтом с помощью центральных (7) и периферийных (8) цементируемых свай с основными натяжными соединениями (9), при этом несущую конструкцию (4) технологического оборудования выполняют в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей (10), и соединяют с опорной плитой (1) с помощью дополнительных натяжных соединений (11).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что центральную часть (5) опорной плиты (1) выполняют в виде многоугольника, периферийные части (6) опорной плиты (1) образуют с помощью балок (12), которые жестко связывают между собой и с центральной частью (6) опорной плиты (1) с образованием звездообразной конструкции, в вершинах которой располагают места установки периферийных цементируемых свай (8) и средства крепления (13) дополнительных натяжных соединений (11) несущей конструкции (4), выполненной в виде единой фермы или фермы, составленной из нескольких модулей (10), на которой также устанавливают средства крепления (13) дополнительных натяжных соединений (11).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при установке технологической платформы на неустойчивых, например, в условиях вечной мерзлоты, болотистых либо песчаных поверхностных грунтах в центральной выемке опорной плиты (1) до достижения устойчивых пород устанавливают шахту (14) с направлениями (15) для скважин (2), из которой удаляют неустойчивые породы и заполняют материалом с низкой теплопроводностью (16), при этом нижнюю поверхность опорной плиты (1) располагают на высоте, обеспечивающей прохождение паводковых вод или беспрепятственное движение песчаного грунта.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при установке технологической платформы в море на больших глубинах несущую конструкцию (4) технологического оборудования выполняют из неподвижного (17), подвижного (18) и съемного (19) модулей, причем средства крепления (13) дополнительных натяжных соединений (11) несущей конструкции (4) устанавливают на подвижном модуле (18).