Морское сооружение Советский патент 1990 года по МПК E02B17/00 

YJF&jrar&J70 j7J //Jf/ r0 Jr

Изобретение относится к созданию глубоководных морских гидротехнических сооружений, в частности, предназначенных для добычи нефти и газа.

Цель изобретения - повышение эк- сплуатационтгх качеств и упрощение монтажа.

На фиг.1 изображено морское сооружение, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.З - сечение Г-Г на фиг.1-, на фиг.6 - узел I на фиг.1; на фиг.7 - морское сооружение в мо- мент установки.

Морское сооружение состоит из верхнего строения 1, опоры, выполненной в виде группы секций 2 одинаковых геометрических размеров, и основания 3, закрепленного на морском дне 4. Соседние секции 2 соединены между собой посредством шарнирных узлов 5, допускающих ограниченное перемещение секций вдоль продольной оси сооружения, состоящих, например, из проушин шарниров 6 с отверстиями специальной формы и осей 7„ Шарнирные узлы 5 расположены с наружной стороны по периметру каждой секции 2 по восходящей спирали вдоль осей опоры.

В каждой секции 2 по периметру сечения выполнены продольные каналы 8 для размещения гибких упругих связей 9 от основания 3 до верхнего строения 1. Гибкие связи 9 нижним концом крепятся к основанию 3, а верхним - к устройству для натяжения, например домкрату или гидроцилиндру (не показано), расположенному на верхнем строении 1 или на последней секции 2 опоры,

В каналах 8 в месте соединения соседних секций 2 установлены направ- ляющие вставки 10 с герметизирующими прокладками 11. Причем каждая направляющая вставка 10 повторяет с одного конца внутреннюю поверхность секции 2 опоры и в месте соединения секции прикреплена к одной из них, чем достигается совмещение секций 2 при монтаже сооружения,, предотвращается закручивание соседних секций 2 вокруг вертикальной оси в направлениях, не совпадающих с осью гибкой связи 9. Прокладки 11 обеспечивают герметичность стыка при смене воды во внутренних полос-тях каналов 8 на инертную жидкость после окончания установки сооружения.

Сооружение работает следующим образом.

В рабочем положении работоспособность сооружения обеспечивается за счет совместной работы секций 2 и гибких упругих связей 9, натяжение которых регулирует предварительное обжатие опоры (группы звеньев). Вертикальные нагрузки воспринимаются за счет осевой работы секций 2 и растянутых гибких связей 9.

Горизонтальные внешние нагрузки воспринимаются сооружением за счет перераспределения усилий в секциях 2 и гибких связях 9. Динамическая составляющая горизонтальных нагрузок поглощается упругими деформациями гибких связей 9, Причем направляющие вставки 10 воспринимают перерезывающее усилие в опоре в месте соединения секций 2.

При нагрузках, превышающих расчетные, т.е. превышающих усилие предварительного натяжения гибких связей 9, возможен поворот секций 2 вокруг оси шарниров 5, не параллельных направлению горизонтальной нагрузки. В этом случае конструкция способна проявлять пространственную гибкость в пределах упругой работы всех гибких связей 9. Рациональная передача нагрузки на гибкие связи 9 обеспечивается за счет того, что плечо восстанавливающей силы равно размеру сечения секции 2, а ось шарнира 5 вынесена за границу опоры. При этом прО7 странственная гибкость опоры повышается применением шарнирных узлов 5, представляющих возможность ограниченного перемещения секций 2 вдоль продольной оси сооружения.

Стабильное положение верхнего строения 1 на опоре обеспечивается также предварительным натяжением гибких связей 9 до необходимой жесткости.

Монтаж морского сооружения осуществляется на берегу или в прибрежной зоне с последующим использование собственной плавучести сооружения для доставки к месту установки.

Основание 3 и секции 2 соединяют между собой в порядке их расположени в сооружении снизу вверх с помощью шарнирных узлов 5. Гибкие связи 9 пропускают через каначы 8 в присоеди51

ненных секциях 2. Последним устанавливается в ерхнее строение 1. части морского сооружения, включая верхнее строение 1 и основание 3, могут иметь собственную регулируемую плавучесть или присоединяемые плавучести (понтоны) с регулируемой выталкивающей силой. При транспортировке вооружения на плаву за счет предлагаемой конструкции сооружения не возникает значительных усилий изгиба в сооружении вследствие пространственной гибкости сооружения.

На месте установки производится поэтапная балластировка сооружения и оно переводится в положение, близкое к вертикальному. Основание 3 закрепляется на дне 4, а затем регулируется жесткость соединения опоры, и сооружение занимает проектное положение. Устройства для натяжения могут располагаться как в верхнем строении 1, так и на верхней секции 2 опоры. Источники энергии, необходимые для работы, располагаются на судах сопровождения.

Предлагаемое морское сооружение обеспечивает рациональную передачу нагрузки на гибкие упругие связи, фиксированное положение которых в плане сечения секции позволяет сохранить плечо восстанавливающей силы при изгибе опоры и увеличить его в два раза, что позволяет снизить материалоемкость глубоководного соору659556

жения, его стоимость, пространственную гибкость сооружения за счет воз- можности поворота в шарнирных узлах и способность к восприятию нагрузок, превышающих расчетные без разрушения с последующим восстановлением формы опоры, защиту гибких элементов от агрессивной среды за счет размещения их в каналах звеньев опоры, быстрый и простой монтаж сооружения, необходимой длины в зависимости от глубины моря в месте установки за счет использования звеньев с одинаковыми ,г геометрическими размерами.

Формула изобретения

10

Морское сооружение, включающее опору, выполненную нэ отдельных секций, соединенных шарнирными узлами и гибкими упругими связями, выполненными с возможностью изменения их натяжения, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств и упрощения мсмтэ

ные продольные каналы, равномерно расположенные по периметру поперечного сечения опоры, в которых размещены гибкие упругие связи, а шарнирные узлы, соединяющие секции опоры, расположены на каждой вышележащей секции опоры относительно нижележащей со смещением на смежную грань опоры по направлению восходящей спирали.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств и упрощение монтажа. Морское сооружение содержит верхнее строение 1, опору и основание. Опора выполнена в виде группы секции 2. Секции 2 связаны гибкими упругими связями, выполненными с возможностью изменения жесткости сооружения, и соединены между собой посредством шарнирных узлов 5. Гибкие упругие связи размещены в продольных сквозных каналах, которые равномерно расположены по периметру поперечного сечения опоры. Шарнирные узлы расположены на каждой вышележащей секции опоры относительно нижележащей со смещением на смежную грань по направлению восходящей спирали. 7 ил.

te.2

фиг.3

1

г

/

у

8

-«

//У/7//5 / 7///////////////////////////

ФигЛ