Способ установки свай в направляющие основания морской платформы

Способ установки свай в направляющие основания морской платформы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области строительства морских гидротехнических сооружений, а именно к строительству нефтегазопромысловых морских стационарных платформ.

Известно техническое решение, при котором сваи до начала погружения их в грунт ориентируют по направлению забивки, по крайней мере, с помощью двух направляющих узлов, располагаемых непосредственно на установке для погружения свай, которые связаны с основными несущими элементами установки шарнирно (А.с. СССР № 751904, кл. Е 02 D 7/06, опубл. 30.07.80).

Такое техническое решение не предназначено для применения в морских условиях, поскольку не предусматривает средств решения задачи соосного расположения сваи и направления при установке свай в морских условиях.

Известно также техническое решение, которое позволяет устанавливать сваи в водных условиях (А.с. СССР № 796313, кл. Е 02 D 7/00, опубл. 15.01.81), однако, оно также не содержит средств для упрощения соосного расположения сваи и направляющей или кондуктора при заводке свай в направляющие основания в морских условиях, что обусловливает большие временные затраты.

Наиболее близким к предложенному является способ установки свай в направляющие основания морской платформы, при котором с помощью подъемно-транспортного средства каждую сваю заводят в конусную воронку направляющей, жестко связанной с основанием морской платформы, при этом с помощью направляющего устройства, корпус которого устанавливают на направляющих элементах основания с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, осуществляют соосное положение направляющей для сваи и сваи, опускают сваю до обеспечения рабочего положения (А.с. СССР № 1656070, кл. Е 02 В 17/00, опубл. 15.06.91).

Известное техническое решение является довольно сложным, требует большого объема работ при изготовлении вспомогательных устройств в цеховых условиях или на сборочной площадке, при этом не исключаются большие трудозатраты и потери времени при установке свай. Расположение направляющего устройства под водой создает сложности при его использовании в технологическом процессе. Кроме того, оно предназначено для использования в специальных конструкциях морских платформ, т.е. не является универсальным.

Целью предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей и упрощение установки свай в рабочее положение.

Указанная цель достигается тем, что реализуется способ установки свай в направляющие основания морской платформы, при котором с помощью подъемно-транспортного средства каждую сваю заводят в конусную воронку направляющей, жестко связанной с основанием морской платформы, при этом с помощью направляющего устройства, корпус которого устанавливают на направляющих элементах основания с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, осуществляют соосное положение направляющей для сваи и сваи, опускают сваю до обеспечения рабочего положения, причем направляющее устройство устанавливают в надводном положении на направляющих элементах основания платформы в заданном положении и выполняют в виде жестко связанных между собой и имеющих перекрещивающиеся оси цилиндрической части корпуса и цилиндрической части направляющего элемента, обеспечивают соосное положение цилиндрической части направляющей для сваи основания платформы и цилиндрической части направляющего элемента направляющего устройства путем соответствующих линейных и угловых перемещений последнего, затем жестко соединяют корпус направляющего устройства с направляющими элементами основания платформы.

Кроме того, в качестве направляющих элементов для установки направляющего устройства используют трубные элементы основания морской платформы.

Преимущественно на соответствующих трубных направляющих элементах основания морской платформы устанавливают по два направляющих устройства, цилиндрические части направляющих элементов которых устанавливают соосно одна другой и соответствующей направляющей для сваи основания платформы, при этом заводку сваи осуществляют путем вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства.

В предпочтительном варианте реализации способа в направляющем устройстве выполняют хомутообразными цилиндрическую часть корпуса и цилиндрическую часть направляющего элемента, при этом сваю заводят путем горизонтального и/или вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства на неподвижную часть хомутообразного направляющего элемента, находящегося в раскрытом состоянии, а после заводки свободу перемещения сваи ограничивают жестким соединением поворотной части хомутообразного направляющего элемента с неподвижной частью в пределах наперед заданного зазора.

В одном из вариантов выполнения способа на соответствующих трубных направляющих элементах основания морской платформы устанавливают по два направляющих устройства, в которых выполняют хомутообразными цилиндрические части корпусов и цилиндрические части направляющих элементов, при этом предварительно заводят хомутообразные направляющие элементы направляющих устройств на сваю и жестко с ней связывают с соблюдением расстояния между ними, соответствующего расстоянию между трубными направляющими элементами основания платформы, с помощью подъемно-транспортного средства совместно перемещают и крепят с помощью хомутообразных корпусов направляющие устройства к соответствующим трубным направляющим элементам основания платформы, после чего между направляющими элементами направляющих устройств и сваей обеспечивают наперед заданный зазор.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 - 4, где на фиг. 1 показана схема установки направляющих устройств и заводки сваи путем вертикального ее перемещения, на фиг. 2 показана схема заводки сваи путем горизонтального ее перемещения, на фиг. 3 представлен общий вид варианта конструктивного выполнения направляющего устройства, на фиг. 4 - вид сверху на фиг. 3.

Технологический комплекс (фиг. 1 и фиг. 2) для осуществления способа включает основание 1 морской платформы и плавучее подъемно-транспортное средство 2. Основание 1 морской платформы содержит жестко связанные с ней направляющие 3 для свай 4 и вспомогательные направляющие устройства 5, устанавливаемые на трубных элементах 6, которые используются в качестве направляющих элементов для направляющих устройств 5.

Направляющее устройство 5 (фиг. 3 и фиг. 4) состоит из корпуса 7, имеющего цилиндрическую часть 8, и направляющего элемента, состоящего из цилиндрической части 9 и конусного воротника 10, которые жестко связаны между собой соединительным элементом 11. С помощью шарниров с корпусом 7 соединены соответствующие поворотные элементы - хомуты 13 и 14, которые имеют возможность жесткого соединения с корпусом 7 соответствующими соединительными элементами 15. При этом хомут 13 предназначен для жесткого охвата трубных направляющих элементов 6, а хомут 14 - для охвата сваи 4 с наперед заданным зазором.

В одном из вариантов, а именно при заводке сваи 4 сверху, цилиндрическая часть 9 и конусный воротник 10 могут быть выполнены неразъемными, т.е. могут отсутствовать шарнир 12 и крепежный элемент 15 (фиг. 3 и фиг. 4).

Предлагаемый способ установки свай в направляющие основания морской платформы реализуется следующим образом.

С помощью плавучего подъемно-транспортного средства 2 каждую сваю 4 заводят в конусную воронку направляющей 3, жестко связанной с основанием 1 морской платформы. При этом с помощью направляющего устройства 5, корпус 7 которого устанавливают на направляющих элементах 6 основания 1 с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, осуществляют соосное положение направляющей 3 для сваи и сваи 4, опускают сваю 4 до обеспечения рабочего положения.

Причем направляющее устройство 5 устанавливают в надводном положении на направляющих элементах 6 основания 1 платформы в заданном положении.

Направляющее устройство 5 выполняют в виде жестко связанных между собой и имеющих перекрещивающиеся оси цилиндрической части 8 корпуса 7 и цилиндрической части 9 направляющего элемента, обеспечивают соосное положение цилиндрической части направляющей 3 для сваи 4 основания 1 платформы и цилиндрической части 9 направляющего элемента направляющего устройства 5 путем соответствующих линейных и угловых перемещений последнего, затем жестко соединяют корпус 7 направляющего устройства 5 с направляющими элементами 6 основания 1 платформы.

В качестве направляющих элементов для установки направляющего устройства 5 используют трубные элементы 6 основания 1 морской платформы.

На соответствующих трубных направляющих элементах 6 основания 1 морской платформы устанавливают по два направляющих устройства 5, цилиндрические части 9 направляющих элементов которых устанавливают соосно одна другой и соответствующей направляющей 3 для сваи 4 основания 1 платформы, при этом заводку сваи 4 осуществляют путем вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства 2.

В предпочтительном варианте в направляющем устройстве 5 выполняют хомутообразными цилиндрическую часть 8 корпуса 7 и цилиндрическую часть 9 направляющего элемента, при этом сваю 4 заводят путем горизонтального и/или вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства 2 на неподвижную цилиндрическую часть 9 хомутообразного направляющего элемента, находящегося в раскрытом состоянии, а после заводки свободу перемещения сваи 4 ограничивают жестким соединением поворотной части хомутообразного направляющего элемента - хомута 14 с неподвижной цилиндрической частью 9 в пределах наперед заданного зазора.

В одном из возможных вариантах осуществления способа предварительно заводят хомутообразные направляющие элементы направляющих устройств 5 на сваю 4 и жестко с ней связывают с соблюдением расстояния между ними, соответствующего расстоянию между трубными направляющими элементами 6 основания 1 платформы. Затем с помощью подъемно-транспортного средства 2 совместно перемещают и крепят с помощью хомутообразных корпусов 7 направляющих устройств 5 к соответствующим трубным направляющим элементам 6 основания 1 платформы, после чего между направляющими элементами направляющего устройства 5 и сваей 4 обеспечивают наперед заданный зазор. Сваю 4 с помощью направляющего устройства 5 опускают по направляющим 3 до заданного положения, затем крепят к грунту известным способом, например цементируют.

Предложенное техническое решение позволяет повысить экономичность и снизить трудозатраты при сооружении морских платформ.

1. Способ установки свай в направляющие основания морской платформы, при котором с помощью подъемно-транспортного средства каждую сваю заводят в конусную воронку направляющей, жестко связанной с основанием морской платформы, при этом с помощью направляющего устройства, корпус которого устанавливают на направляющих элементах основания с возможностью перемещения и фиксации в заданном положении, осуществляют соосное положение направляющей для сваи и сваи, опускают сваю до обеспечения рабочего положения, отличающийся тем, что направляющее устройство устанавливают в надводном положении на направляющих элементах основания платформы в заданном положении и выполняют в виде жестко связанных между собой и имеющих перекрещивающиеся оси цилиндрической части корпуса и цилиндрической части направляющего элемента, обеспечивают соосное положение цилиндрической части направляющей для сваи основания платформы и цилиндрической части направляющего элемента направляющего устройства путем соответствующих линейных и угловых перемещений последнего, затем жестко соединяют корпус направляющего устройства с направляющими элементами основания платформы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве направляющих элементов для установки направляющего устройства используют трубные элементы основания морской платформы.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что на соответствующих трубных направляющих элементах основания морской платформы устанавливают по два направляющих устройства, цилиндрические части направляющих элементов которых устанавливают соосно одна с другой и соответствующей направляющей для сваи основания платформы, при этом заводку сваи осуществляют путем вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в направляющем устройстве выполняют хомутообразными цилиндрическую часть корпуса и цилиндрическую часть направляющего элемента, при этом сваю заводят путем горизонтального и/или вертикального ее перемещения с помощью подъемно-транспортного средства на неподвижную часть хомутообразного направляющего элемента, находящегося в раскрытом состоянии, а после заводки свободу перемещения сваи ограничивают жестким соединением поворотной части хомутообразного направляющего элемента с неподвижной частью в пределах наперед заданного зазора.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что на соответствующих трубных направляющих элементах основания морской платформы устанавливают по два направляющих устройства, в которых выполняют хомутообразными цилиндрические части корпусов и цилиндрические части направляющих элементов, при этом предварительно заводят хомутообразные направляющие элементы направляющих устройств на сваю и жестко с ней связывают с соблюдением расстояния между ними, соответствующего расстоянию между трубными направляющими элементами основания платформы, с помощью подъемно-транспортного средства совместно перемещают и крепят с помощью хомутообразных корпусов направляющие устройства к соответствующим трубным направляющим элементам основания платформы, после чего между направляющими элементами направляющих устройств и сваей обеспечивают наперед заданный зазор.