Гравитационная платформа с заглубленным фундаментом

 

Использование: при строительстве гравитационных платформ, а также других областях морского и речного гидротехнического строительства. Сущность изобретения: ребро-юбка в его нижней части выполнена гребенчатообразной с расстоянием между гребнями, определяемым из выражения В 2dt tg 0 tg p. Ребро-юбка выполнена в горизонтальном сечении гофрированной, причем, ширина гребня назначена равной ширине гофра. Для повышения надежности защиты основания от размывов гребень ребра-юбки выполнен на выступающей части гофра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4879280/15 (22) 17.09.90 (46) 30.01.93. Бюл, М 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа (72) С.И.Шибакин, С,В.Курилло и B,Ã,Ôåäoровский (56) Заявка Франции N 2335133, кл, Е 02 D 27/18, 1977. (54) ГРАВИТАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА С

ЗАГЛУБЛЕННЫМ ФУНДАМЕНТОМ

Изобретение относится к гравитационным платформам. Оно может быть использовано в других областях морского и речного гидротехнического строительства, Известна платформа гравитационного типа, служащая опорой для размещения надводного эксплуатационного оборудования, Нижняя часть опорного блока платформы — фундамент в виде плоской плиты опирается непосредственно на дно водоема или искусственное основание и поддерживает надводную конструкцию с верхним настилом, Недостатком гравитационной платформы с фундаментом в виде плоской плиты является низкая сопротивляемость горизонтальным сдвигающим нагрузкам, в частности, ледовым и высокие местные контактные напряжения в подошве плоской плиты, Кроме этого, требуется тщательная планировка естественного или искусствен„„. Ы„„1791528 А1 (57) Использование: при строительстве гравитационных платформ, а также других областях морского и речного гидротехнического строительства. Сущность изобретения: ребро-юбка в его нижней части выполнена гребенчатообразной с расстоянием между гребнями, определяемым из выражения В + 2d tg В tg р. Ребро-юбка выполнена в горизонтальном сечении гофрированной, причем, ширина гребня назначена равной ширине гофра.

Для повышения надежности защиты "основания от размывов гребень ребра-юбки выполнен на выступающей части гофра, 2 з,п. ф-лы, 2 ил. ного основания с целью обеспечения необходимого контакта между фундаментом и основанием.

Известна гравитационная платформа, содержащая корпус, фундаментную часть с донной плитой, оборудованной плоскими полосовыми анкерными ребрами-юбками, которые заглубляются в морское дно. Пространство между плитой и морским дном заполняется цементным раствором. Данная платформа имеет ряд преимуществ, в частности, более высокую устойчивость и равномерные контактные напряжения. Причем, конструкция фундаментной части позволяет отказаться от выполнения предварительных планировочных работ дна водоема или возведения искусственного основания.

Однако, недостаток данной платформы, оборудованной плоскими полосовыми ребрами-юбками, заключается в необходимости создания значительных усилий для

1791528 задавливания их в грунт основания, что приводит либо к ограничению глубины задавливания и недостижению ребрами-юбками прочных слоев грунта и как следствие — снижению несущей способности основания, 5 либо к увеличению размеров балластных емкостей.

Целью изобретения является снижение материалоемкости за счет снижения сил сопротивления задавливанию ребер-юбок в 10 грунт основания при сохранении устойчивости платформы, Цель достигается за счет того, что в известной гравитационной платформе, содержащей корпус, фундаментную часть с 15 донной плитой, оборудованной полосовыми плоскими анкерными ребрами-юбками, заглубляемыми в грунт морского дна, реброюбка в ее нижней части выполнено гребенчатообразным с высотой гребней и 20 расстоянием между гребнями ребра-юбки определяемым из выражения

В 2dg тц О. тц р (1) где  — расстояние между гребнями, м;

d< — высота гребней, м; 25

rp — угол внутреннего трения грунта, град;

Π— угол "выпирания" в град, определяемый из уравнения

2 щ (0+p)— (2) Ребро-юбка в горизонтальном сечении выполнено гофрированным трапецеидальной, синусоидальной или любой другой формы для повышения его изгибной прочности 35 с расположением гребня на выступающей части гофра.

Ширина гребня назначена равной половине ширины гофра, Новым существенным признаком заяв- 40 ленного технического решения являются: ребро-юбка в его нижней части гребенчатообразное с высотой 0 и расстоянием между ними В; гофрированное ребро-юбка; гребень шириной, равной половине ширины 45 гофра; выполнение гребня на выступающей части гофра, Совокупность новых существенных отличительных признаков с остальными существенными признаками позволяет решить 50 новую задачу, а именно снизить материалоемкость за счет снижения силы сопротивления задавливанию ребер-юбок в грунт основания при сохранении устойчивости платформы, что в конечном итоге приводит 55 к повышению надежности и долговечности всего сооружения, На фиг,1 представлена описываемая гравитационная платформа, установленная на естественное основание; на фиг.2 — план ребер-юбок.

Гравитационная платформа с заглубленным фундаментом имеет корпус 1, фундаментную часть 2 с донной плитой 3, оборудованной ребрами-юбками 4, которые выполнены с гребнями 5. Гребни 5 реберюбок 4 расположены на определенном расстоянии друг от друга. Ребра-юбки 4 имеют гофры 6, выполненные в видетрапецеидальной, синусоидальной либо любой другой формы, на выступающих частях 7 которых устроены гребни 5. Зазор 8 между данной плитой 3 морским дном 9 сообщен с источником 10 давления рабочего наполнителя, например, цементного раствора, закачка которого осуществляется по трубопроводу

11. Данная плита 3 фундаментной части 2 оборудована штырями-фиксаторами 12 с целью предотвращения горизонтального перемещения при задавливании реберюбок 4 в морское дно 9, верхний грунтовый слой 13 которого имеет низкие прочностные характеристики по сравнению с подстилающим слоем 14. Угол "выпирания" Ообозначен на фиг.1, а угол внутреннего трения p— на фиг.2. Кроме этого, на фиг.1 приведены обозначения высоты гребней d< и расстояние между ними В.

Работает описываемая гравитационная платформа с заглубленным фундаментом следующим образом. В сухом доке осуществляют строительство опорного корпуса 1, фундаментной части 2 с донной плитой 30 к которой монтируют ребро-юбку 4 с гребнями 5. Высоту ребра-юбки 4 назначают из условия обеспечения общей устойчивости платформы, Высоту гребня 5 ребра-юбки 4 назначают исходя из инженерно-геологических условий морского дна 8, таким образом, чтобы основание гребня 5 опиралось на слой грунта 14, имеющего высокие прочностные характеристики. Гребни 5 располагают на таком расстоянии друг от друга, чтобы призмы выпора, образуемые гребнями 5 при потере несущей способности, находились в пределах слоя грунта 14. Исходя из этого условия расстояние между гребнями определяют по выражению (1). Ребра-юбки, как правило, выполняют гофрированными для повышения их изгибочной прочности, Форму гофра 6 принимают трапецеидальной, синусоидальной или любого другого вида., который определяется в зависимости от технологических возможностей завода-изготовителя. Гребни 5 располагают на выступающей части 7 гофра 6 с шириной равной половине ширины гофра 6 для улучшения условий защиты морского дна 9 от размыва.

1791528

Монтируют источник 10 рабочего наполнителя и подсоединяют к установленному трубопроводу 11. Донную плиту 3 фундаментной части 2 оборудуют штырямификсаторами 12. Также в условиях сухого дока устанавливают оборудование на корпус 1, которое необходимо для обеспечения строительных и эксплуатационных работ в открытом море. После выполнения регламентных работ в сухом доке платформу выводят из дока и транспортируют ее к месту установки. По прибытии на место бурения производят частичное балластирование корпуса 1 платформы и в результате чего платформа опускается, а затем и касается морского дна 9 штырями-фиксаторами 12.

После этого позиционирования осуществляют дальнейшую балластировку и задавливание гребней 5 ребер-юбок 4 в грунтовый слой 13. Когда ребра-юбки 4 достигнут морского дна 9 основанием гребней 5, производят дополнительную балластировку корпуса

1, которая обеспечивает достижения гребнями 5 ребер-юбок 4 грунтового слоя 14 и задавливания их в грунтовый слой 14. По достижении ребер-юбок 4 основанием гребней 5 грунтового слоя 14 резко возрастают силы сопротивления задавливанию из-за увеличения как лобовой, так и боковой поверхностей ребер-юбок 4, задавливаемых в грунтовой слой 14, имеющий высокие прочностные характеристики. После этого балластирование прекращают и производят закачку цементного раствора в зазор 8 с помощью источника 10 по трубопроводам

11. Не дожидаясь схватывания цементного раствора, выполняют окончательную балластировку корпуса 1, что создает дополнительное обжатие цементного раствора и более плотное прилегание донной плиты 3 к морскому дну 9.

В целом описанное техническое решение, помимо основных достигаемых целей (снижение слоя сопротивления задавливанию и материалоемкости платформы), при5 водящих к снижению стоимости и сроков возведения гравитационных платформ, позволяет повысить надежность защиты основания от размывов.

Формула изобретения

10 1. Гравитационная платформа с заглубленным фундаментом, содержащая корпус, фундаментную часть с донной плитой, оборудованной анкером в виде ребер-юбок, заглубленных в грунт основания, о т л и ч а ю15 щ а я с я тем, что, с целью снижения материалоемкости за счет снижения сил сопротивления погружению ребер-юбок в грунт основания при сохранении устойчивости платформы, каждая ребро-юбка в ее нижней

20 части выполнена гребенчатообразной с высотой гребней и расстоянием между ними В, определяемым из выражения

В 20 . щд tgp где dr — высота гребня, м;

25 p — угол внутреннего трения грунта, град;

0- угол "выпирания" грунта в град, определяемый из уравнения

30 g(0+1) 008 у—

sin 2

2, Платформа по п,1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности защиты от размывов, ребро-юбка выполнена гофрированной в горизонтальном сече35 нии с расположением гребня на выступающей за пределы основания части гофра.

3. Платформа по п.2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что ширина гребня выполнена рав40 ной ширине выступающей части гофра.

1791528

Фиг. I

Фиг.2

Составитель С.Шибакин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ìèëþêoâà

Редактор С.Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5