Гравитационная платформа и способ ее монтажа Советский патент 1992 года по МПК E02B17/00 

Изобретениехэтносится к гидротехническому строительству, в частности к гравитационным ледостойким платформам, которые могут транспортироваться в собранном виде и после балластировки на месте устанавливаться на дно.

Цель изобретения - уменьшение материалоемкости за счет снижения ледовых воздействий на платформу, повышение технологичности постройки и сокращение сроков ее монтажа.

На фиг.1 изображена гравитационная платформа, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Гравитационная стационарная платформа состоит из верхнего надводного строения 1 с установленным на ней комплексом технологического оборудования 2 для бурения скважин и добычи нефти и газа, а также жилищно-бытовым комплексом, опорных колонн 3 с верхней и нижней частями прямоугольного сечения в плане с переходной частью 4 в виде усеченной пирамиды в районе ледового пояса, соединяющих подводное основание 5, состоящее из двух унифицированных плавучих модулей б (понтонов), причем меньшая сторона понтона (размер а) имеет длину, которая позволяет выводить модуль из цеха при су- щестбующих размерах выпускных ворот.

XJ ю

СА Х| СА)

4

Подводное основание 5 имеет ячеистую структуру, образованную перемычками 7, Понтонная часть обеспечивает плавучесть сооружения при транспортировке, а также передачу на грунт вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих на платформу. На длинной боковой стенке модуля 6 установлен вертикальный тавровый набор 8. Днище 9 понтонной части выпущено за боковую стенку. На днище понтонной части размещены выступающие ребра юбки 10 для устойчивости на грунте

Повышение fexнoлorичнocти и сокращение сроков монтажа достигается тем, что подводное основание с опорными колоннами выполнено в виде двух унифицированных плавучих модулей в форме параллелепипеда, причем габаритные размеры модулей позволяют полностью изготавливать их в цеховых условиях и выводить в акваторию, после чего производится стыковка в единый моноблок на плаву, при этом не требуется применения дорогостоящего оборудования (например, сухого дока либо подводной сварки)

Способ осуществляется следующим образом.

Для обеспечения стыковки двух унифицированных модулей б на одной из боковых протяженных сторон каждого модуля 6 (параллелепипеда) выполняют вертикальный наружный тавровый набор 8, а днищевая обшивка модуля выпущена не на всю длину набора Тавровый набор 8 выполнен так, чтобы при стыковке модулей набор одного модуля оказывается между тавровым набором другого. Производят соединение двух унифицированных плавучих моделей по их длинной стороне на плаву в единый моноблок, производят удиферептовку плавающих модулей на плаву приемом (выгрузкой) и перемещением по модулю балласта, добиваясь приведения обоих модулей к одинаковой осадке по маркам углублений. Подводят плавучие модули один к другому сочленяемыми поверхностями наружной обшивки с наружным вертикальным набором Заводят тавровый набор одного модуля между тавровым набором другого, подтягивают модули один к другому до упора днищевых обшивок модулей один в другой, фиксируют модули в этом положении с помощью тросов, талрепов и других монтажных приспособлений. Заполняют пространство между сочленяемыми поверхностями наружных обшивок плавучих модулей и вокруг таврового набора бетонным раствором (фиг.З и 4) уплотняют его, например, с помощью вибрационных уплотнителей, а затем выдерживают в фиксированном положении до

полного отвердения бетона. После чего отдают крепления и монтажные приспособления. Сваривают надводные части подводного основания, балластируют (заполняют нижнюю часть подводного основания платформы) балластом для притапливания платформы и посадки ее на грунт. Производят секционную установку верхнего строения с помощью плавкрана.

0 Так как опорная колонна находится на одном конце плавучего модуля, то при стыковке их в единый моноблок опорные колонны оказываются расположены по диагонали подводного основания. Таким образом, рас5 стояние между колоннами наибольшее, что облегчает проход битого льда между колоннами Опорные колонны образуют в сплошном ледовом поле прямоугольные отверстия, в углах которых при движении

0 ледового поля относительно неподвижных опорных колонн возникает концентрация напряжений существенно более высокая чем, например, у колонн в виде круглого цилиндра или приближающихся к ним ко5 лонн в виде многогранных призм. С учетом вползания льда к вершине усеченной пирамиды со стороны его движения размеры указанного отверстия постоянно изменяются во времени, что усиливает концентрацию

0 напряжений в ледовом поле на ребрах усеченной пирамиды переходного участка опорных колонн.

При движении ледового поля параллельно диагонали усеченной пирамиды пе5 реходного участка опорных колонн разрушение льда за счет наивысшей концентрации напряжений и изломов льда на ребрах усеченной пирамиды наиболее эффективное, а силовое воздействие на опор0 ные колонны и платформу в целом наименьшее. Поэтому при установке платформу следует ориентировать диагональю вдоль направления преимущественного движения ледовых полей в конкретном мес5 те установки платформы.

Формула изобретения 1. Гравитационная платформа, содержащая верхнее надводное строение с техно- логическим оборудованием и жилым

0 блоком,соединенное с подводным основанием посредством опорных колонн переменного сечения, уменьшающегося от подводного основания к верхнему надводному строению, включающих верхнюю и

5 нижнюю части, соединенные переходной частью, расположенной в зоне ледового воздействия, при этом опорные колонны, надводное строение и подводное основание выполнены в плане вытянутой формы, отличающаяся тем, что, с целью

уменьшения материалоемкости за счет снижения ледовых воздействий на платформу, повышения технологичности постройки и сокращения сроков ее монтажа, подводное основание выполнено в виде двух унифицированных плавучих модулей в форме параллелепипеда, соединенных между собой в единый моноблок по их длинным сторонам стенками с образованием между ними зазора, на наружной поверхности каждой из которых вертикально установлен тавровый набор, при этом тавровый набор одного модуля расположен между элементами таврового набора другого модуля, причем зазор между стенками модулей снизу ограничен днищевой обшивкой модулей и заполнен бетоном, опорные колонны выполнены в верхней и нижней частях прямоугольного сечения в плане с переходной частью в виде усеченной пирамиды и установлены в противоположных по диагонали углах моноблока, при этом продольные оси опорных колонн параллельны продольной оси подводного основания

2. Способ монтажа гравитационной платформы, включающий соединение модуи

лей подводного основания на плаву балластирование подводного основания и посадку платформы на грунт, установку верхнего строения, отличающийся тем, что

5 предварительно перед соединением модулей на стыкуемых поверхностях модулей выполняют вертикальные тавровые наборы со смещением рядов наборов на стыкуемых поверхностях один относительно другого в

10 плане, затем производятудиферентовку модулей, сближают их, при этом заводят элементы таврового набора одного модуля между элементами таврового набора другого модуля подтягивают модули один к дру15 тому до упора днищевых обшивок модулей, выступающих за пределы сопрягаемых стенок модулей, фиксируют их в этом положении один относительно Другого и заполняют пространство между сопрягаемыми стенка20 ми плавучих модулей бетонным раствором уплотняют его и выдерживают в фиксированном положении до полного затвердения бетона, после чего ориентируют диагональную плоскость соединенного подводного 25 основания вдоль направления преимущественного движения ледовых полей

Использование: гравитационная платформа предназначена для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в акваториях, покрытых сплошным льдом либо плавающими ледовыми полями. Сущность: подводное основание .выполнено из двух унифицированных плавучих модулей в форме параллелепипеда, на одном из концов которого установлена опорная колонна. Модули соединяются на плаву з единый моноблок по их длинной стороне. При этом после соединения модулей в моноблок опорные колонны оказываются разнесенными по диагонали моноблока, что обеспечивает максимальное снижение ледовых воздействий на платформу в целом и на опорные колонны при движении ледовых полей, торошении льда и т.п. Опорное колонны имеют призматическую форму прямоугольного сечения больших размеров у подводного основания и меньших у верхнего строения с переходной частью в виде усеченной пирамиды, расположенной в зоне ледовых воздействий. На соединяег ых поверхностях наружной обшивкм плавучих модулей установлен наружный вертикальный тавровый набор, элементы одного тав: рового набора заходят при стыковке модулей между собой элементами другого таврового набора. Пространство между стенками бетонируют. 4 ил. сл

/LL

7

Фиг.1

ъ

1

Фиг.З

1749373

Я-и

ъ

Фиг.1

5 -6

Фиг. 4