Морское основание

 

О П=И C„,А;."Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

655769

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ну (22) Заявлено 20.10,75(21) 2183134/29-15 (51} М. Кл.

Е 02 В 17/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Госудерстеенный камнтет

СССР ее делам нзебретеннй н еткрытнй

Опубликовано 05.0479.Бюллетень №13 (53) УДКВ24.157. .3 (088. 8 ) Дата опубликования описания 07.04.79 (7Ц Авторы изобретения

Г, Ч . Фень и А. М. Лысенко

Государственный институт по проектированию, исследованию и испытанию стальных конструкций и мостов

Укрпроектстальконструкция" (71) Заявитель (54) МОРСКОЕ ОСНОВАНИЕ

Изобретение относится к морским основаниям, преимущественно для буровых установок, и может быть исгользовано в глубоководных районах.

Известны морские основания для буровых установок, включающие понтон и платформу, прикрепленные с помощью несущей конструкции из гибких стержней к дну водоема (1).

Недостатком известных конструкций является то, что в них не обеспечена необходимая жесткость.

11елью изобретения является повышение жесткости морского основания.

Поставленная цель достигается тем, что гибкие стержни расположены по поверхности тела вращения ч объединены в несколько групп, в каждой иэ которых они расположены встречно-наклонно по отношению K аналогичным сгержням других групп, и пересекаются с ними на разных. уровнях, причем в точках пересечения они соединены жесткими кольцами.

B качестве гибких стержней испольэу ется канаты и анкеры.

На фиг. 1 изображено морское основание, общий вид;на фиг. 2 — разрез А-A фиг.. 1;на фиг. 3 — типичный узел несу5 щей конструкции; на фиг. 4 — вид по стрелке Б фиг. 3; Н8 фиг. 5 — разрез В-В фиг. 4; на фиг. 6 и 7 — схемы, поясняющие натяжение несущих канатов.

Морское основание включает пространственную несущую конструкцию 3,закрепленную снизу к анкерам 2, платформу 3 для технологического оборудования, которая при помощи стоек 4 установлена на плчвучсм сооружении — понтоне 5. Неизменяемость надводного каркаса платформы. 3 обеспечивается связями 6.

Несущие канаты 7 и 8 образуют несколько групп (H8 чертеже показано две), в каждой из которых они наклонены в одну сторону от перпендикуляров, восстановленных из точек 9 их закрепления к анкерам. Эти точки 9 для каждой группы канатов 7 и 8 распределены рав655769 номерно по замкнутому контуру. Углы

/ наклона канатов и ф. к вертикали могут колебаться в широких пределах о, о

-5 -30 . Несущие канаты разных групп 7 и 8 наклонены в разные стороны, На поверхности, образованной канатами 7 и 8, канат 7 одной группы пересекается с несколькими канатами 8 другой группы в нескольких точках (количество их определяется глубиной водоема и другими параметрал и) .

Все канаты и 8, пересекаясь один с другим, образуют пространственную сетку.

Возможна группировка несущих ка. натов не в пве, а, например, в шесть групп.

Тогда в трех группах канаты наклонены в одну сторону от вертикали (но под разными углами для каждой группы), а в трех других группах канаты наклонены в другую сторону. Возможно также размещение несущих канатов как описано выше, но точки их пересечения (или часть точек пересечения) при этом располагаются не на поверхности пространственнй несущей конструкции, а внутри нее (например, когда точки 9 прикрепления канатов одной группы рассредоточены вдоль одной из сторон замкнутого анкерного многоугольника, точки прикрепления канатов другой. группы — вдоль другой сторОны и т.д.).

Узлы 10 пересечения несущих канетов 7 и 8 соединены между собой жесткими поперечными распорными кольцами

11, которые выполнены из труб, размеры поперечного сечения этих колец подобраны так, что они обладают плавучестью.

Канаты 7 и 8 пропущены в отверстия 12, для их дополнительной фиксвцни служат клинья 13, ориентированные острием вниз.

Благодаря своей ппввучести рвспорные кольца 11 постоянно поджимают канаты

7 и 8 к клиньям 13.

Несущие канаты 7 и 8, пересеченные друг с другом и соединенные в узлах 10 пересечения рвспорными кольцами 1 1, образуют пространственную геометрически

1 неизменяемую предварительно напряженную конструкцию 1, имеющую очень малую деформативность. Будучи прикрепленными нижними концами к анкерам 2, верхними концами — к понтону 5 и по всей плинек плавучим рвспорным кольцам 11, канаты 7 и 8 находятся и нвтянутол состоянии (при расчете натяжения несущих канатов учитывается вес технологического оборудоввпия). Б соответствии с известным законом Гукв удлинение их будет незначительно.

Что же касается провисвния несущих канатов 7 и 8,то, квк известно, оно зависит обратно пропорционально от усилий в канатах и прямо пропорционально— от длины проекции стержня на горизонтальную плоскость в квадрате и погонной нагрузки:

t9 ч,e

8,„ где f — - стрелка провисания;

< — погонная нагрузка (от веса и течения);

6- проекция каната на горизонтальную плоскость;

И вЂ” усилие в канате.

Поскольку канаты 7 и 8 разбиты в узлах 1 0 их пересечения на отдельные короткие стержни (нвклоненные к вертикали под незначительным углом), стрела провисвния этих отрезков будет мала: разбив длину всего несущего каната, на25 пример, на три отрезка между узлами, уменьшаем стрелу провисания в 9 раз.

Погонная нагрузка на несущие канаты 7 и 8 при всех прочих равных условиях также значительно меньше, чем в

36 с известных конструкциях (цепи из полых колец, канаты с надувными камерами), так квк теневая поверхность канатов 7 и 8 и рвспорных колец 1 1 невелика:

35 давление воспринимается, главным образом, той стороной замкнутого кольца, которое обращено в сторону течения. Существенное значение имеет то обстоятельство, что в предложенной конструк40 ции погонная нагрузка не распределяется равномерно па всей длине несущих канатов,.в через рвспорные кольца 11, обладающие поверхностью несоизмеримо большей, чем канаты, она передается на узлы. Поскольку несущие канаты 7 и 8 расположены в узлах встречно-наклонно и соединены распорными кольцами

11, то нагрузки нв канаты перервспределяются, квк в пространственной стержневой системе.

Таким образом, в изобретении все факторы, вызывающие удлинение и смещение (провисание) элементов, сведены к минимуму.

Чувствительность основания к закручиванию от ветровой нагрузки также мвлв, поскольку жесткие рвспорные кольца 11 препятствуют сближению и расхождению несущих н канатов из-зв того, 655769 что несущие канаты расположены встречно-наклонно. Крутящий момент полностью уравновешивается теми несущими канатами, которые наклонены в сторону дейст вия момента.

Несущие канаты 7 и 8 расположены снаружи, на некотором расстоянии от надводной части морского основания.

Для регулирования натяжения несущих канатов 7 и 8 при монтаже к каркасу платформы 3 с помощью подвесок 14 и роликов 1 5 подвешены уравнительные канаты 16 и 17. Верхние концы несущих канатов 7 соединены с уравнительным канатом 17, а несущие канатов 8 — с уравнительным канатом 16 через под. вижные блоки 18. Лпя натяжения уравнительных канатов 16 и 17 служат лебедки 20 по одной на каждый канат. Фикса:ция уравнительных канатов 16 и 17 и блоков 18 после монтажа осуществляег ся зажимами 19.

Монтаж морского основания может осуществляться следующим образом. На поверхности воды или на берегу устанавливают понтон 5 с каркасом платформы

3, к которому подвешены уравнительные канаты 1.6 и 17. Верхние концы несущих канатов 7 и 8 соединяют с соответствующими канатами, а нижние концы — с анкерами. Узлы пересечения несущих канатов соединяют распорными кольцами 11.

После буксировки собранного основания на место затопляют анкера, и с помощ .ю уравнительных канатов 16 и 17 устанавливают понтон 5 на заданной глубине и

5 регулируют натяжение несущих канатов

7 и 8. Затем уравнительные канаты заглушают зажимами 19, после чего основание готово для установки технологического оборудования (на чертеже не

10 пока но)

Формула изобретения

Морское основание, преимущественно для буровых установок, включающее понтон и платформу, прикрепленные с помощью несущей конструкции из гибких стержней к дну водоема, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения его жесткости, гибкие стержни расположены по поверхности тела вращения н объединены в несколько групп, в каждой иэ кото рых они расположены встречно-наклонно по отношению к аналогичным стержням других групп и пересекаются с ними на разных уровнях, причем в точках пересечения они соединены жесткими кольцами.

36

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CiHA N 3G82608, кл. 61-46,5, 1963.

Составитель Л. Ваксенбург

Редактор И. Квачадзе Техред 3. Фанта Корректор В. Куприянов

Заказ 1470/23 Тираж 776 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035> Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/",Филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4