Опорная конструкция морской платформы Советский патент 1992 года по МПК E02B17/02 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к возведению и закреплению морских стационарных платформ, а также других сооружений, возводящихся в речных и морских акваториях.

Известна опора основания под морские буровые, включающая сваю, размещенную внутри трубчатой стойки, полость которой заполнена бетоном и профильными кольцами на внешней поверхности сваи и на внутренней поверхности стойки.

Недостаток этой опоры заключается в том, что бетонный заполнитель работает на сжатие со сдвигом, что снижает несущую способность соединения.

Цель изобретения - снижение материалоемкости за счет повышения несущей способности и надежности соединения поверхностей свай и стоек с бетоном,

Цел ь дости гается те м, что п роти восдви- говые элементы, установленные на поверхностях свай и стоек, контактирующих с

бетоном, в любом сечении соединения расположены наклонно под углом к вертикальной оси соединения, при этом наклоны противосдвиговых элементов, установленных на сваях и трубчатых стойках, выполнены в противоположных направлениях относительно горизонтальной плоскости.

На фиг.1 изображена морская платформа, прикрепленная к грунту трубчатыми сваями, пропущенными внутри трубчатых опорных стоек; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел соединения сваи со стойкой (патрубком опорного блока); на фиг.4 - развертка патрубка опорного блока; на фиг.5 - развертка сваи.

Опорная конструкция морской платформы, установленная на морское дно, содержит опорные трубчатые стойки 1, патрубки 2 трубчатого сечения, трубчатые сваи 3. Межтрубное пространство заполнено мелкозернистым бетоном 4. На внутренней поверхности стоек 1 и патрубков 2, а также на

w

Ј

о Ј

XI ел

00

ел

vj

внешней поверхности свай 3 с некоторым шагом закреплены соответственно проти- восдвиговые элементы 5 и 6. В нижней части стоек 1 и патрубков 2 расположен трубопровод 7 для подачи мелкозернистого бетона в полость.

Опорная конструкция морской платформы устанавливается на морское дно, выравнивается с помощью балластировки, либо с помощью плавкрана, после чего про изводится забивка свай 3 и закачивание бетона 4 по трубопроводам 7 в межтрубное пространство, где бетон затвердевает.

Опора работает следующим образом.

При работе опоры на сжатие нагрузка от стоек 1 (либо патрубка 2) через противо- сдвиговые элементы 5 передается на бетон 4. Далее нагрузка от бетона 4 передается на противосдвиговые элементы б сваи 3. При этом бетон в зоне контакта с противосдви- говыми элементами 5 и б работает на местное сжатие (смятие), при этом сила, которую воспринимает противосдвиговый элемент:

F 1,6 Rbx ALOC,

где Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, МПа;

Aioc - площадь смятия бетона: AL.OC LI «hi, см ;

Li - длина противосдвигового элемента; Li Lc/Sln , см;

hi - высота противосдвигового элемента; см;

U- длина окружности сваи; Ц тгОс; см;

DC - диаметр сваи; см;

Оп - диаметр патрубка; см;

- длина окружности патрубка; см;

1,6 - коэффициент, учитывающий, что смятие происходит на части поверхности.

При углах наклона противосдвиговых элементов 5 до 30° (120°) в них возникают деформации одного знака с деформациями патрубка 2 и стойки 1, при углах более 60°

(150°)-деформации противоположного знака. Наиболее оптимальными следует считать углы наклона противосдвиговых элементов 30-45° (120-135°). Противосдвиговые элементы могут быть выполнены следующего сечения: круглого, квадратного, треугольного и т.п. Закрепление их на поверхностях стоек и патрубков производится с помощью сварки. Шаг противосдвиговых элементов может изменяться по длине соединения.

При работе опоры на растяжение меняется направление усилий, передача нагрузки происходит аналогичным образом в другом направлении.

Предлагаемая конструкция позволяет улучшить работу соединения на знакопеременные нагрузки за счет изменения работы бетонного элемента, повышая при этом несущую способность соединения.

Формула изобретения

Опорная конструкция морской платформы, включающая трубчатые стойки, сквозь которые пропущены сваи, а пространство между наружной поверхностью сваи и внутренней поверхностью трубчатой стойки заполнено бетоном, противосдвиговые элементы, установленные на поверхностях свай и трубчатых стоек, контактирующих с бетоном, дискретно по высоте соединения, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет повышения несущей способности и надежности соединения поверхностей свай и стоек с бетоном, противосдвиговые элементы в любом продольном сечении соединения расположены наклонно под углом к вертикальной оси соединения, при этом наклоны противосдвиговых элементов, установленных на сваях и на трубчатых стойках, выполнены в противоположных направлениях относительно горизонтальной плоскости.

V

Использование: в гидротехническом строительстве. Сущность изобретения: опорная конструкция морской платформы. включающая следующие элементы: трубчатые стойки, трубчатые сваи 3, бетонный межтрубный заполнитель, противосдвиго- вые элементы 5 и 6, установленные на поверхностях свай и стоек, контактирующих с бетоном 4. Противосдвиговые элементы 6 установлены под наклоном, образующим с осью сваи угол, лежащий в интервале от 0 до 180°. Возможно следующее выполнение опорной конструкции морской платформы, когда угол наклона противосдвиговых элементов на поверхностях свай лежит в интервале от 0 до 90°, а наклон противосдвиговых элементов - на поверхности стоек в интервале от 90 до 180°. 5 ил.

t

/// //,

/7/ /7/ ///

ft/a/

/7

ni

лм

л

х

3

sss/7/

5Г

3

Фиг.З

3

6

фиг. 5