устройство для постановки и закрепления на дне морской арктической платформы

Формула изобретения

1. Устройство для постановки и закрепления на дне морской арктической платформы, содержащее сваи, взаимодействующие со съемно смонтированным на основании платформы подъемным механизмом, отличающееся тем, что основание платформы снабжено обоймой под сваи, а подъемный механизм установлен в пределах обоймы и состоит из траверсы подковообразной формы в плане, приводимой гидроцилиндрами двустороннего действия, шарнирно закрепленными на обойме, и установленных сверху на траверсе грузовых обухов, на которых запасованы тросы грузовых талей, перемещающихся по монорельсам, расположенным по траектории размещения свай.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обойма выполнена с сотами для размещения свай, при этом форма и количество сот соответствуют поперечному сечению и количеству свай.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что траверса снабжена элементами временной фиксации ее на свае, выполненными с собственным гидроприводом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам постановки и закрепления морской буровой платформы и с наибольшим эффектом может быть применено в арктических условиях, когда необходимо противостоять подвижкам ледовых полей.

К средствам постановки платформ относятся различные по конструкции опорно-подъемные механизмы, например, в виде домкрата (см. патенты США N 4053138, кл. 254 105 от 1977, N 427051 кл. 254 106 от 1981 и т.п.) или в виде реечно-шестеренчатого механизма (заявка Великобритании N 1329830 кл. B 8 J от 1973 и т.п.).

С помощью подобных механизмов опорные колонны буровой платформы устанавливаются задавливанием в грунт дна, а при необходимости передислокации платформы этими механизмами опорные колонны извлекаются из донного грунта. Как нетрудно увидеть, каждая задавливаемая опорная колонна имеет свой индивидуальный механизм, который передает необходимое усилие на колонну в процессе работы с ней.

Как показывает практика, морские платформы с задавливаемыми опорными колоннами (их обычно бывает от 3 до 6 шт.) в условиях Арктики ненадежны. Они не могут успешно противостоять двигающимся ледовым полям.

Чтобы увеличить надежность закрепления морской арктической платформы на морском дне, нередко прибегают к использованию дополнительных свай. Один из примеров такого решения описан в заявке Франции N 2499935, кл. B 63 B 35/44 от 1982. Здесь для повышения сцепления с грунтом, в частности, используют сваи, внедряемые в грунт дна. Взаимодействие платформы со стойками (сваями) осуществляется через гидравлические устройства, индивидуально смонтированные для каждой стойки. Однако, как это было показано выше, подобная конструкция платформы, даже с учетом внедряемых в грунт стоек (свай), не предназначена для арктических условий эксплуатации. С другой стороны, если увеличить количество стоек, то в этом случае неоправданно (дорого) увеличивается количество опорно-подъемных механизмов. Растут габариты помещений, где должны быть размещены эти механизмы.

В заявке Великобритании N 1288663, кл. B 8 J (B 66 F 1/02) от 1972 описана конструкция опорно-подъемного механизма (домкрата) для перемещения баржи с палубами относительно стоек. Гидропривод домкрата выполнен в виде цилиндра, шарнирно закрепленного на палубе, что позволяет иметь некоторую степень свободы (качения в вертикальной плоскости). Однако, как и в ранее описанных конструкциях, данный опорно-подъемный механизм применяется индивидуально для каждой стойки, с которой он имеет постоянную кинематическую связь в процессе работы по установке платформы для ее снятия с точки бурения.

По наибольшему количеству совпадающих признаков данное техническое решение может быть принято за прототип. В задачу настоящего предложения входит поиск такого решения, когда одним и тем же опорно-подъемным механизмом можно обслужить несколько стоек (свай) поочередно.

Поставленная задача достигается в устройстве для постановки и закрепления морской арктической платформы, содержащем стойки (сваи), взаимодействующие со съемно смонтированным на основании платформы подъемным механизмом, выполненным в виде подковообразной траверсы, приводимый вертикальными гидроцилиндрами двойного действия, причем траверса выполнена с грузовыми обухами для подвешивания к талям, перемещающимся по монорельсу по траектории размещения свай.

Поставленная задача достигается также тем, что стойки (сваи) размещены в обойме, например, кольцевой формы с сотами, форма и количество которых адекватны поперечному сечению и количеству стоек (свай).

Поставленная задача достигается тем, что траверса снабжена элементами временной фиксации ее на стойке (свае), например, в виде заштыривающих приспособлений с собственным гидроприводом.

На фиг. 1 показан общий вид двухопорного основания платформы; на фиг. 2

сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 узел 1 фиг. 1.

Устройство для постановки и закрепления морской арктической платформы содержит смонтированные на погружном основании 1 опоры 2, 3, внутри которых размещены в сотовых обоймах 4 сваи 5, на теле сотовой обоймы съемно установлен подъемный механизм 6. Этот механизм выполнен в виде подковообразной траверсы 6, приводимый гидроцилиндрами 8 двухстороннего действия шарнирно 9, закрепленными на сотовой обойме 4. Сверху на траверсе имеются грузовые обуха 10, на которые запасовываются грузовые тали 11, перемещающиеся по монорельсам 12. Штыри 13 приводятся гидроцилиндрами 14.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.

Основание 1 с опорами 2, 3 в плавучем состоянии транспортируется к месту постановки. При этом комплект свай 5 находится в сотах обоймы 4.

По прибытии к месту постановки основание 1 балластируется и опускается на дно водоема. В процессе транспортировки механизм подъема 6 своей подковообразной траверсой 7 объемлет одну (любую) сваю 5. Как только основание достигнет дна, начинается операция по задавливанию свай в грунт. В траверсе 7 размещены штыри 13 с гидроприводом 14, входящие во взаимодействие с соответствующими отверстиями в свае. Такое конструктивное взаимодействие широко известно, поэтому подробно не описывается. Итак, включаются гидроприводы штырей 13, которые входят в упомянутые отверстия в свае. Включаются гидроцилиндры 8, которые шарнирно 9 закреплены на обойме 4. Производится рабочий ход. Затем осуществляется перехват штырями 13 за очередной ряд отверстий, делается следующий рабочий ход. И так до тех пор, пока свая 5 не будет заглублена до проектной отметки. После этого производится отсоединение гидроцилиндров 8 от обоймы 4. Включаются в работу тали 11, которые за обуха 10 поднимают механизм и, перемещаясь по монорельсам 12, переводят механизм 6 к следующей свае, на которую он легко заводится открытой подковообразной траверсой 7. Такая конструкция траверсы позволяет компактно разместить механизм подъема 6, исключая необходимость увеличения рабочего пространства для его размещения внутри опорной колонны 2. Описанная операция по задавливанию свай 5, очевидно, производится со всем проектным числом свай 5. По окончании работ в данной акватории основание 1 готовится к переходу в другой район. Для этого механизмом 6 производится поочередное извлечение свай из грунта также шаговым перехватом траверсы 7. Это делается за счет применения гидроцилиндров 8 двойного действия. Также последовательно талями 11 механизм 6 переводится от сваи к свае, где возле каждой шарнирно 9 временно закрепляется на обойме 4. Обойма 4 представляет из себя металлоконструкцию с периферийно равноудаленными друг от друга отверстиями-сотами, в которых, как в кондукторе, размещаются сваи 5. В этих отверстиях (по стенкам) размещены простейшие фиксаторы (не показаны из-за широкой известности), с помощью которых сваи удерживаются от выпадения во время перехода платформы по морю. После извлечения последней сваи 5 механизм 6 остается на ней и будет включен на задавливание сваи уже по прибытии на новое место.

Описанное устройство особенно эффективно в применении для постановки арктической буровой платформы, которая своим основанием 1 и сваями 5 надежно удерживается на точке бурения и успешно противостоит сдвиговым и отрывным нагрузкам под действием двигающегося ледового поля.