JPH0364650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は固定式沖合い掘削用プラツトホームに
関し詳しくは杭固定式深水プラツトホームに関す
る。

（発明の背景） 油及びガス資源の産出が水中深くになるにつ
れ、プラツトホーム構造は相対的により大型且つ
高価なものとなる。深水構造物は、代表的には水
深1000フイート（約300メートル）の為に、代表
的に例えば重量１万トンに於いて設計された構造
物を指す。それらが耐えるべき負荷状況に伴うこ
うした構造物の大重量及び寸法によつてそれらは
極めて製造費用が嵩み、その費用はトン当りおよ
そ数千ドルに達する。重量もまた、取り扱い及び
設置費用に於ける主要要素である。即ち、一般に
深水構造物の重量が減ずると製造及び設置費用が
減少する。

特に深水構造物を主眼とした沖合いプラツトホ
ーム開発の概要は、1983年４月発行の、“Design
and Construction of Deep Water Jacket
Platforms”と題する記事の第26頁から36頁に見
出される。要約すれば、そこには、固定プラツト
ホームが沖合い掘削及び産出作業の為に作用し得
る、最も信頼性の高い、コスト効率的且つ有効な
支持システムであることが示される。しかしなが
ら、こうしたプラツトホームは必要性からとは言
え、余りに重く且つ製作費用が嵩む。一般的に、
構造物重量の2/3はそれらの下方1/3にある。従つ
て、構造物の海底への固定に関し構造物重量を減
少する改良が切望されている。加えて、プラツト
ホーム負荷を減少し且つ波動に対する露出面積を
無くし或いはその量を減少する改良もまた強く望
まれている。

（発明の目的） 従つて、本発明の目的は、ジヤケツト構造要件
を著しく減少した深水プラツトホームを建造する
ことにある。本発明の他の目的は、ジヤケツトの
支持構造をもつと有効に利用し、もつて波動に対
する露出表面を減少し設計波力を低減せしめるこ
とにある。この設計強度の減少によつて、結果的
にプラツトホームの構造的要件及び重量が減少す
る。本発明の他の目的は、高価な下方ジヤケツト
管材料を、著しく低減された静的及び動的力を支
持する為に設計し得、これら力がむしろもつと安
価な鋼杭に伝達される様にして、プラツトホーム
を海底に杭打ち固定することにある。

（発明の概要） 深水沖合いプラツトホームが支持ジヤケツトを
有し、該支持ジヤケツトが多数の杭によつて海底
に固定される。スカート杭スリーブが海底から少
くとも100フイートから300フイート（約30メート
ルから90メートル）程までの高さに於いてジヤケ
ツトの主支持脚に剛着される。各高さでの支持脚
への連結部には、ジヤケツトからの構造的負荷を
各支持脚に接近して海底に打ち込まれるスカート
杭へと伝達する為の寸法とされた少くとも一枚の
プレートが含まれる。このプラツトホームの支持
脚は、こうした連結部の下方の寸法形状を減じ得
る。なぜなら構造的作用力は今やスカート杭によ
つて担持されるからである。

プラツトホームの杭ケーシングがジヤケツトの
構造形態に組み込まれ、そしてこうしたケーシン
グの上部領域が拡張され且つ掘削用リグと連結す
るまで伸延される。ケーシングの残余部分は全体
的に縦方向に角度付けされ或いは縦勾配をもつて
伸延し、且つジヤケツトの主支持脚に概略平行し
て連続する。

（実施例の説明） 先ず第１図及び第２図を参照するに、沖合い掘
削プラツトホーム１０は３つの大きな区画、即ち
デツキ区画１２、ジヤケツト上部区画１４及びジ
ヤケツト底部区画１６に分割される。後者の二つ
の区画１４及び１６は、共にジヤケツト１８を形
成する。しかしながらジヤケツト１８は一体ジヤ
ケツトとも成し得ることを認識されたい。デツキ
区画１２は、プラツトホーム１０の水線２０上方
に伸延する部分であり、この区画が掘削用リグ２
２を支持する。ジヤツケト上部区画１４は、殆ど
が細長の鋼管部材２４から成り立ち、海底２６か
らデツキ区画１２へと伸延する。ジヤケツト底部
区画１６は、ジヤケツト上部区画１４に一体的に
固定され、またジヤケツト底部区画１６は、プラ
ツトホーム１０をしつかりと支持し且つそれを海
底２６に固着するスカート杭アセンブリ２８を具
備する。

ここで第３図及び第４図をも参照するに、剛性
連結部或はスカート杭アセンブリ２８がジヤケツ
ト１８の主支持脚３０に固定されている。例示さ
れた如く、一列の５本のスカート杭スリーブ３２
が、水平及び縦方向プレート３４および３６を介
して各々の支持脚３０に剛着される。しかしなが
ら、或る場合に於いては現場の特性、負荷及び或
いはその他要因に依存してもつと多い或いは少な
いそうしたスリーブ３２を実際に於いて結合し得
る。これらスリーブ結合部の海底２６からの高さ
は、一般的に最小限100フイート（約30メートル）
でありそしてその上限はおよそ300フイート（約
90メートル）或いはそれ以上である。これ以下の
高さに於いては、通常直径15ないし20フイート
（約4.5メートルないし６メートル）の主支持脚３
０は、重量軽減及びコスト節減の為に図示の如く
減径される。これは、プラツトホーム１０からの
力が、打設された直径の大きな管構造物よりも相
当に安価なスカート杭３８を通して今や海底２６
に伝達されるからである。

水平及び縦方向プレート３４および３６は主支
持脚３０を支持するべくスカート杭スリーブを直
結し、これらプレートが、主支持脚３０からの軸
方向のせん断力及び曲げモーメント力をスカート
杭スリーブ３２を貫いて伸延して打設されたスカ
ート杭３８に伝達する。スカート杭スリーブ３２
は、主支持脚３０から各スカート杭スリーブ３２
までの距離をおよそ６フイート（約1.8メート
ル）、そして各スカート杭スリーブ３２間の距離
をおよそ15フイート（約4.5メートル）とする状
態でもつて各主支持脚３０の周囲に集合配置され
る。これは、通常の主支持脚及びスカート杭スリ
ーブ間が100インチ（約2.54メートル）、そしてス
カート杭スリーブ同志間距離が25から30フイート
（約7.5メートルから９メートル）であるのに比べ
てかなり小さい。各スカート杭スリーブ３２に
は、スカート杭スリーブ３２を通してのスカート
杭３８の挿入を助成する為、円錐状の杭ガイド４
０がその上端に組み合わされる。スカート杭アセ
ンブリ２８は、主支持脚３０上方の中間部に剛着
され、そうしたプラツトホームに通常要求される
高価で且つ重い支柱の必要性を排除する。こうし
た重量低減は10000トンのオーダーにも達し、プ
ラツトホームのコストは著しく低減される。水平
方向及び縦方向プレート３４及び３６は、主支持
脚３０からのプラツトホームの構造力をスカート
杭３８の上部に伝達するが、それらのスカート杭
は主支持脚に近接していること及びプレートの構
造的特性上、支持する必要性はない。結局、プラ
ツトホームの上方部は主支持脚３０によつて支持
され、一方、プラツトホームの下部はスカート杭
スリーブ３２によつて支持され、かくして、プラ
ツトホーム１０は複合脚プラツトホームを構成す
る。

主支持脚３０の減径部に固着状態に示される摺
動性連結部或は横方向連結部４２が、主支持脚３
０に平行に海底２６へと伸延し、スカート杭３８
の整列状態を維持する。横方向連結部４２は、ス
カート杭３８の為の横方向支持を提供する一方、
一般的に軸方向力及び曲げモーメント力をジヤケ
ツト１８に伝達しない寸法とされる。こうした横
方向連結部４２の、例示されたようなスカート杭
スリーブ３２はスカート杭３８よりも僅かに大き
く、しかも各スカート杭スリーブ３２はそうした
杭のそこへの送通を助成する為の円錐形ガイド４
４をも具備している。

次に第５図、６図及び７図を参照するに、ジヤ
ケツト１８が水平線２０よりも下方の異なる高さ
に於て切断された平面図で示されている。第５図
ではジヤケツト１８は主支持脚３０が斜め方向或
いは縦勾配状態からほぼ垂直状態に変化する高さ
位置で切断されている。第６図及び７図は主支持
脚３０の夫々へとスカート杭３８の近接状態を最
も良く例示している。主支持脚３０の直径が減径
されていることもまた、第６図及び７図から認識
されたい。ジヤケツト１８内部の補助脚４６がプ
ラツトホームに付加的支持を与える。

ここで再度第１図及び２図を参照するに、例示
される杭ケーシング４８はジヤケツト支持構造の
構成部材である。杭ケーシング４８の上方部は、
そこに杭ヘツドの為の十分なスペースが提供され
るよう拡開される。しかしながら、水線２０に達
する以前に、杭ケーシング４８はプラツトホーム
の受ける設計波力を減少するべく寸法が減じられ
る。杭ケーシング３８の残余部分が縦勾配或いは
傾斜配向されるのとは対照的に垂直配向される。
この拡開されそして垂直配向された区画が完全な
垂直打込を可能としそれにより、傾斜打設リグの
必要性を無くすと共に、それに伴う高いコストを
排除する。そうした傾斜リグは、過去に於て杭ケ
ーシングをジヤケツトの内側構成部材として利用
しようとする場合に於てしばしば要求される。な
ぜなら。杭ケーシング構成部材が傾斜或いは縦勾
配で構成されているからである。

第８ａ図から第８ｆ図には、複合プラツトホー
ムの設置段階が示される。先ず、ジヤケツトベー
ス区画１６が現場に曳航され、そして海底型板に
整列され、そして後、海底に打設されたスカート
杭３８がベース区画の然るべき位置に固定され
る。その後、ジヤケツト上部１４が同様に現場に
曳航され、そしてバージから投下され、この区画
の浮力をコントロールし得るよう、選択された管
に海水が注入される。次いでジヤケツト上部区画
１４がベース区画１６の上方に位置決めされ、そ
して脚ピン（図示せず）によつてベース区画１６
に固定される。その後間もなくデツキ区画１２が
運搬され、ジヤケツト上部区画１４の重畳部分の
然るべき位置に載置される。

第９ａ図から第９ｃ図には一体型ジヤケツト１
８が例示される。ジヤケツト１８は曳航されそし
て投下され、海底型板に整列された後、ジヤケツ
ト１８を海底２６に固定する為にスカート杭３８
が打設される。

以上本発明を具体例を参照して説明したが、本
発明の内で多くの変更を成し得ることを理解され
たい。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、明瞭化の為に深水プラツトホーム
を部分的に破除し且つ補強材を取り去つた、ジヤ
ケツト及びスカート杭アセンブリの例示図であ
る。第１ｂ図は第１ａ図に示される杭ケーシング
の一部分の拡大図である。第２図は、第１図を線
２−２に沿つて切断し、明瞭化の為に部分的に破
除し且つ補強材を取り去つた、坑ケーシングの例
示図である。第３図は、連結部を支持する為に建
ち上げられたスカート杭の、部分破除した部分側
面図である。第４図は、第３図を線３−３で切断
した部分断面図である。第５図は、第１図を線５
−５で切断した、部分破除した部分側面図であ
る。第６図は、第１図を線６−６で切断した、部
分破除した部分側面図である。第７図は、第１図
を線７−７で切断した、部分破除した部分側面図
である。第８ａ図から第８ｆ図は、２分割式ジヤ
ケツトの設置状況を示す例示図である。第９ａ図
から第９ｃ図は、一体型ジヤケツトの設置状況を
示す例示図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。
１２：デツキ区画、１４：ジヤケツト上部区画、
１６：ジヤケツト底部区画、１８：ジヤケツト、
２２：掘削用リグ、２８：スカート杭アセンブ
リ、３２：スカート杭スリーブ、３８：スカート
杭、４２：横方向杭連結部、４８：坑ケーシン
グ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複合脚型プラツトホームであつて、 ａ 下方部分が減径された支持脚を具備する細長
   ジヤケツトと、 ｂ 海底に埋設され且つ前記支持脚の各々に連結
   された複数のスカート杭と、 ｃ 前記支持脚及び該支持脚に関連する前記複数
   のスカート杭間に連結された剛性連結部にし
   て、前記支持脚の減径された部分よりも上方に
   結合された前記剛性連結部と、 ｄ 前記支持脚及び前記複数のスカート杭を連結
   するための少なくとも１つの摺動連結部にし
   て、前記支持脚に横方向支持を提供しつつ、該
   支持脚をして前記スカート杭に関して軸方向に
   移動可能とするべく形状付けされた前記摺動性
   連結部と を含み、 前記剛性連結部及び摺動性連結部は支持脚の前
   記減径された部分に連結されそれにより、軸方向
   力、剪断力、トルク力、そして曲げモーメントが
   前記剛性連結部を介して前記支持脚から前記スカ
   ート杭に伝達されるようになつている前記複合脚
   型プラツトホーム。 ２ 細長ジヤケツトは複数の径間を含み、剛性連
   結部は最も外側の径間の間に位置決めされる特許
   請求の範囲第１項記載の複合型プラツトホーム。 ３ 剛性連結部は海底から少なくとも100フイー
   トの高さにある特許請求の範囲第２項記載の複合
   型プラツトホーム。 ４ 剛性連結部は支持脚の中央部に位置決めされ
   る特許請求の範囲第２項記載の複合型プラツトホ
   ーム。 ５ 支持脚の前記減径された部分は該支持脚の高
   さの約半分の長さを有している特許請求の範囲第
   ４項記載の複合型プラツトホーム。