Устройство опорной колонны морской платформы Советский патент 1982 года по МПК E02B17/02 

Изобретение относится к конструкции свай и подобных строительных элеме:нтов для возведения фундаментов в гидротехническом строительстве.

Известна конструкция анкера,содержащая вертикальный трубчатый стержень к которому верхним концом шарнирно прикреплены вогнутые пластины. При погружении в грунт наконечник стержня подается вверх и разводит пластины. При дальнейшем погружении пластины расходятся от врезания в грунт до определенного размера, который ограничивается рычажным устройством, и фиксируются в этом положении 11Недостатком указанного устройства является то, что при использовании его невозможно выдернуть опорную колонну без опасения ее повреждения, т.е. для обеспечения возможности безаварийной перестановки буровой платформы на новую точку бурения необходимо к указанному устройству разработать еще какие-то приспособления, которые позволят складывать высвинутые пластины, либо заранее проектировать длину опорных колонн с запасом по длине для обеспечения эксплуатации на проектных глубинах.

Известно устройство опорной колонны морской платформы, включгиоиее шарнирно прикрепленные к ее нижнему концу расходящиеся секции, снабженное приспособлениями для разведения секций в стороны и фиксации их в этом положении f2j.

Недостатком известного устройства является то, что оно не создает до-статочной площади для устойчивости опорной колонны в условиях илистых грунтов, это приводит к его неустойчивости и требует большой металлоемкости .

Цель изобретения - повышение устойчивости сооружения и улучшение условий эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что приспособление для разведения

20 секций выполнено в виде тяги-толкателя, установленной под секцией и эксцентрично закрепленной одним концом посредством шарнира на ней, а соседние секции соединены между собой

25 перепонками в виде треугольных косынок, шарнирно соединенных между собой и секциями.

Под секциями размещен башмак, к которому шарнирно присоединен сво30бодный конец тяги-толкателя.

Тяги-толкатели с башмаком и секцией взаимодействуют через шарниры, выполненные в виде шарниров Гука.

На фиг. 1 схематично изображена колонна в шахте, общий вид; на фиг.2колонна, вид при выходе из шахты; на фиг. 3 - момент встречи колонны с грунтом; на фиг. 4 - колонна в рабочем положении; на фиг. 5 - вид по стрелке А на фиг.4; на фиг. 6 положение элементов конструкции на наклонном грунте; на фиг. 7 - колонна, в)ид без башмака; на фиг. 8 узел крепления секции.

Устройство опорной колонны включает колонну 1, входящую в шахту 2, самоподъемной буровой установки 3, Снизу к колонне прикреплешд на шарнирах 4 секции 5-8 с наклонными внутренней 9 и верхней 10 поверхностями . Между секциями смонтированы перепонки 11 из треугольных косынок, которые прикреплены шарнирно 12 к секциям и между собой 13.

Под секциями размещен башмак 14, на котором посредством шарниров 15 (типа шарнира Гука) установлены тягитолкагели 16, верхним концом взаимодействующие через шарниры 17 с секциями,, Конструкция этих шарниров 17 аналогична шарнирам 15 на башмаке.

Опорная колонна предлагаемой конструкции может быть использована с башмаком и без башмака (в двух вариантах) . По первому варианту секции 5-8 через шарниры 4 прикрепляются к колонне 1, причем для обеспечения раскрытия приспособление для этого выполнено в виде тяги-толкателя, установленной под секциями 5-8 и эксцентрично закрепленной одним концом посредством шарнира 17 на ней. В походном положении, когда колонна 1 втянута в шахту 2, секции 5-8 за сче опирания о стенки шахты 2 находятся в сложенном состоянии и образуют при этом внутреннюю свободную полость.

Для повышения эффективности опирания колонны о грунт между секциями смонтированы перепонки 11 в виде треугольных косынок. Для совместной синхронной работы секций и перепонок каждая; косынка шарнирно закреплена к соответствующей секции и к соседней косынке. При опускании колонны 1 уже в первый момент при выходе из шахты 2 (фиг. 2) секции 5-8 из-за эксцентричности центра тяжести по отношению к шарниру 4 сразу же занима,ют пер1воначапьное раскрытое состояние, т.е. каждая секция 5-8 свободными нижними кромками 9 выходит за габарит колонны 1. При встрече с грунтом дна водоема из-за указанного первичного раскрытия и наличия наклонной поверхности 9 секции 5-8 еще более расходятся в стороны и тем

самым резко увеличивают площадь опйрания. Этот эффект еще более усиливается за счет полного раскрытия перепонок 11, которые создают как бы шатер, под сводами которого находится столб грунта в сжатом (уплотненном) состоянии, что также улучшает условия работы колонны, так как предотвращает растекание илистого грунта в стороны.

В связи с тем, что секции совместно с перепонками резко увеличивгиот площадь опирания, удельное давление колонны на илистый грунт пропорционально уменьшается и, следовательно, при равноценных условиях такую ко лонну 1 можно применять на больших глубинах водоема, а это значит, что можно без дополнительных капитальньрс вложений одну и ту же самоподъемную буровую установку использовать на акваториях, глубина которых превышает спецификационную, предназначенную для данных размеров колонны (плодащи сечения и длины, определенных из условия, если бы такая колонна не имела самораскрыванхоихся секций 5-8.

Во втором варианте приспособление для раскрытия секций 5-8 выполнено в гиде башмака 14, на котором шар нирно 15 закреплены свободным концом тяги-толкатели 16, взаимодействующие шарнирами 17 с секциями.

Башмак 14 находится под секциями 5-8 и первым встречается с грунтом дна водоема. При этом возникающая реакция от давления на грунт передается через тяги-толкатели 16 на секции 5-В, раздвигая их в стороны. Вслед за раздвигающимися секциями 5-8 также расправляются перепонки 11 создавая увеличенную опорную поверхность и тем самым снижая удельное давление колонны на грунт.

Тяги-толкатели 16 имеют шарниры 15 и 17, одинаковые по конструкции и выполненные в виде шарниров Гука.Это делается для того, чтобы избежать поломок тяг-толкателей 16 и башмака 14 в случае, есЛи по рельефу грунта дна водоема башмак будет занимать неопределенное положение. И хотя башмак не предназначен для восприятия нагрузки от установки, тем не менее он способствует более надежному раскрытию секций 5-8.

Формула изобретения

1. Устройство опорной колонны морской платфорки, включающее шарнирно прикрепленные к ее нижнему концу расходящиеся секции, снабженное приспособлениями для разведения секций в стороны и. фиксации их в этом положении, отличающееся тем.

что, с целью повышения устойчивости сооружения и улучшения условий эксплуатации, приспособление для разведения секций выполнено в виде тяги-толкателя, установленной под секцией и эксцентрично закрепленной одним концом 5 посредством шарнира на ней, а соседние секции соединены между собой перепонками в виде треугольных косынок, шарнирно соединенных глежру собой секциями.10

2. Устройство по п.1, отличающее, е я тем, что под секциями

размещен башмак, к которому шарнирно присоединен конец тяги-толкателя.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяги-толкатели с башмаком и секцией взаимодействуют через шарниры в виде шарниров Гука.

: Источники информации , принятые вовнимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ 2116384, кл. Е 02 В 17/02, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР 819259, кл. Е 02 В 17/02, 1979.

rh

jf

/

3 CE ZZZZJ

)i/«.V/

фиг. 5