NO176408B - Fremgangsmåte og anlegg for fundamentering av elementer på havbunnen - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anlegg for fundamentering av fortrinnsvis flyttbare offshore-elementer (1) på havbunnen (2) . Elementet utstyres med nedadrettede skjørt (3) og med en gjennomgående sjakt (6) fra elementets (l) overside til dets underside. Under installasjon på havbunnen (2) pumpes en slurry av sand og sjøvann i slanger (5) fra et overflatefartcy (4) ned gjennom sjakten (6) og ut under elementets (l) underside (12). Slangene (5) holdes i posisjon ved et system av vaiere (7) og trinser (8). Slurryens (9) innhold av vann vil under fyllingen unnvike gjennom sjakten (6) til omgivende sjø. Slangene (5) fjernes etter endt fylling. Metoden kan med fordel anvendes for mindre plattformer, og muliggjør enkel flytting av elementet (1) (plattformen) og ny injisering på det nye installasjonsstedet.

Description

Oppfinnelsen gjelder fundamentering av fortrinnsvis flyttbare offshore-elementer på havbunnen.

Nærmere bestemt er oppfinnelsen rettet mot de situasjoner hvor havbunnen ikke danner et plant underlag for elementet og hvor spesielle virkemidler må settes inn for å sikre at fundamentet skal få en fullgod fundamentering mot havbunnen uten for store kostnader, samtidig som det skal være mulig å flytte elementet med eventuelt påsittende utstyr til ny lokalitet på en enkel og lite kostnadskrevende måte.

Tiltak for fundamentering av slike elementer, som f.eks. kan danne understøttelse for ett eller flere tårn som bærer en plattform over vannflaten for leting/utvinning av hydro-karboner, er kjent. Det mest alminnelige er å utstyre elementet med nedadrettede skjørt som trenger ned i havbunnen ved nedsettingen, hvoretter sjøvann som er innelukket innenfor skjørtene og under elementet pumpes ut, og lommer som skyldes ujevnheter i havbunnen fylles med en betongblanding (grout) for å sikre jevnt fordelt belastning over hele elementets bunnflate. Fremgangsmåten er effektiv, men kostnadskrevende, og finner anvendelse særlig hvor det dreier seg om meget store konstruksjoner med betydelig vekt. Fremgangsmåten er forøvrig meget effektiv, og blir stort sett brukt der hvor det ikke er tale om å flytte elementet med eventuelle påsittende konstruksjoner, fordi en flytting til nytt operasjonssted ville være meget vanskelig og kostnadskrevende. I de tilfeller hvor det dreier seg om mindre konstruksjoner, f.eks. et fundament som skal være en mindre plattform, ville den nevnte fremgangsmåte være unødig omfattende og for kostnadskrevende.

Som eksempel på tidligere kjent teknikk innen området av foreliggende oppfinnelse, skal norsk utlegningsskrift nr. 143.755 nevnes. Dette utlegningsskriftet omhandler punkt-fundamentering av jackets. Fremgangsmåten kan i motsetning til foreliggende løsning ikke tillate store differensialtrykk i basen. Volumet som skal injiseres er ikke innelukket, og fremgangsmåten er ikke anvendbar ved fylling av store flater og store volum. Britisk patentsøknad nr. 2123463 omhandler fundamentering av enkle peler. Fremgangsmåten er ikke anven-delig der hvor det kreves injeksjonstrykk. Volumet som skal injiseres er ikke innelukket, og fremgangsmåten er derfor ikke anvendbar ved fullstendig fylling av store flater. Sveitsisk patent nr. 528640 omhandler fundamentering av senkekasser. Fremgangsmåten krever utgravning av en grøft i havbunnen. Volumet som skal injiseres er ikke innelukket, og fremgangsmåten er derfor ikke anvendbar ved fullstendig fylling av store flater. Fremgangsmåten gir heller ikke rom for evaku-ering av finstoff under fylleprosessen.

Sammenlignet med tidligere kjent teknikk oppnås ved bruk av foreliggende oppfinnelse en teknisk og økonomisk fordel-aktig løsning ved fundamentering av fortrinnsvis flyttbare elementer på en ujevn og/eller skrå havbunn. En annen vesent-lig fordel med oppfinnelsen er at elementet med eventuelt påmontert utstyr, på en enkel og lite kostnadskrevende måte, kan heves fra havbunnen og flyttes til en annen lokalitet.

Elementet (fundamentet) utstyres med skjørt på kjent måte og eventuelle hulrom mellom fundamentets underside, og havbunnen fylles ved injisering av en slurry av sand og vann som pumpes ned under elementet gjennom slanger fra f.eks. et overflatefartøy. Elementet utstyres med en gjennomgående åpning fortrinnsvis sentralt på.elementet, og sand/vann-blan-dingen pumpes gjennom slangen/slangene fra overflatefartøyet gjennom åpningen i elementet til de steder under elementet som ikke har direkte kontakt med havbunnen. Med passende utstyr kan slangene styres til de aktuelle steder under elementet, slik at hulrommene systematisk kan fylles opp inntil elementet hviler med hele sin bunnflate (underside) på havbunnen. Overflødig vann under fyllingen unnviker opp gjennom den gjennomgående åpningen og til omgivende sjø. Åpningen fungerer samtidig som en setningstank for finstoff. Elementet blir bare utsatt for begrenset trykk under fylleoperasjonen da den gjennomgående åpningen sørger for trykkutjevning. Hvis elementet skal flyttes til en ny posisjon kan det lett flyttes, og ny injisering foretas tilpasset situasjonen på det nye stedet.

Foreliggende oppfinnelse anviser en fremgangsmåte og et anlegg for fundamentering på havbunnen av fortrinnsvis flyttbare offshore-elementer som er utstyrt med nedadrettede, tette skjørt, hvor et hulrom som dannes mellom elementets underside, skjørtene og havbunnen ved nedsetting av nevnte element på en skrå og/eller ujevn bunn, fylles med sand eller liknende som tilføres hulrommet ved hjelp av slanger som transporterer en sand/vannblanding (slurry) fra et overflatefartøy og ned gjennom en fortrinnsvis sentralt beliggende sjakt, hvor fremgangsmåten kjennetegnes ved at sjakten anordnes som en åpen sjakt gjennom elementet og inn i nevnte hulrom, hvorved elementet, under fylleoperasjonen av hulrommet, utsettes for et begrenset trykk, hovedsakelig likt omgivelsestrykket, idet skjørtet er ført ned i havbunnen, og hvor anlegget kjennetegnes ved at det omfatter en fortrinnsvis sentralt beliggende åpen sjakt gjennom elementet, i hvilken det er anordnet slanger som ved havoverflaten er koplet til et overflatefar-tøy, og som ved havbunnen er ført inn i hulrommet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ved et ut-førelseseksempel og vedlagte figurer 1, 2, og 3 hvor et element 1 er senket ned på havbunnen 2. Elementet 1 er utstyrt med skjørt 3 som trenger ned i havbunnen 2. Elementet 1 kan være den bærende del av f.eks. en plattform uten at slikt utstyr er vist, idet det ikke er del av foreliggende oppfinnelse .

Tegningen viser at elementet 1 danner en vinkel med havbunnen 2, og det er således et behov for å bygge opp under det slik at elementet 1 i opprettet stilling hviler på hele sin underside 12. Dette gjøres ved at en sand/vann-blanding (slurry) 9 pumpes fra et overflatefartøy 4 gjennom én eller flere slanger 5 som føres ned gjennom en sjakt 6 som fører fra elementets 1 overside til dets underside 12. På undersiden 12 av elementet 1 holdes slangene 5 i riktig posisjon ved hjelp av et system av vaiere 7 og trinser 8. Tilkopling av slangene 5 kan utføres f.eks. ved hjelp av en ROV. Den tilførte sand

11 fyller etter hvert det åpne rommet 10 mellom elementet 1 og havbunnen 2, og de medfølgende vannmasser vil unnvike gjennom sjakten 6 til omgivende sjø. Etter endt injisering trekkes

slangene 5 opp og fjernes.

Ved den viste injiseringsmetode er det ikke nødvendig med på forhånd installerte injiseringsrør, og det er videre mulig å bruke sand 11 som ikke sedimenterer slik at det er enkelt å flytte elementet 1 til et nytt installasjonssted. På det nye stedet koples slangeutstyret opp på ny for injisering tilpasset det nye installasjonsstedet.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fundamentering på havbunnen (2) av fortrinnsvis flyttbare offshore-elementer (1) som er utstyrt med nedadrettede, tette skjørt (3), hvor et hulrom (10) som dannes mellom elementets (1) underside (12), skjørtene (3) og havbunnen (2) ved nedsetting av nevnte element (1) på en skrå og/eller ujevn bunn (2), fylles med sand e.l. (11) som til-føres hulrommet (10) ved hjelp av slanger (5) som transporterer en sand/vannblanding (slurry) (9) fra et overflatefartøy (4) og ned gjennom en fortrinnsvis sentralt beliggende sjakt (6) , karakterisert ved at sjakten anordnes som en åpen sjakt gjennom elementet (1) og inn i nevnte hulrom (10), hvorved elementet (1), under fylloperasjonen av hulrommet (10) , utsettes for begrenset trykk, hovedsakelig lik omgivel-sestrykk, idet skjørtet (3) er ført ned i havbunnen (2).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den sentralt beliggende sjakten (6) gjennom elementet (1) er tilpasset for å oppta nevnte fleksible slanger (5) samtidig med at vann fra slurry-blandingen (9) tillates å unslippe gjennom nevnte sjakt (6) og ut i omgivende vannmasser.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at sjakten (6) benyttes som en setningstank for finstoff.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at slangene (5) og annet nødvendig utstyr slik som vaiere (7) og trinser (8) påmonteres elementet (1) før nedsenkning.

5. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at slangene (5) kan styres, flyttes og holdes i ønsket posisjon under elementets underside (12).

6. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at slangene (5) tilkoples og demonteres ved hjelp av ROV (fjern-styrt kjøretøy) eller dykker.

7. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at slangene (5), etter endt fylling, trekkes opp og fjernes fra elementet (1).

8. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes en sand/vannblanding (slurry) (9) hvor sanden kan bestå av ikke sedimenterbar sand.

9. Anlegg for fundamentering på havbunnen (2) av fortrinnsvis flyttbare offshore-elementer (1) som er utstyrt med nedadrettede tette skjørt (3), hvor et hulrom (10) som dannes mellom elementets (1) underside (12), skjørtene (3) og havbunnen (2) ved nedsetting av nevnte element (1) på en skrå og/eller ujevn bunn (2), fylles med sand eller lignende (11) som tilføres hulrommet (10), karakterisert ved at det omfatter en fortrinnsvis sentralt beliggende åpen sjakt (6) gjennom elementet (1), i hvilken det er anordnet slanger (5) som ved havoverflaten er koplet til et overflatefartøy (4) og som ved havbunnen (2) er ført inn i hulrommet (10).

10. Anlegg som angitt i krav 9, karakterisert ved at slangene (5) styres og holdes i posisjon på undersiden (12) av elementet (1) ved hjelp av et system av vaiere (7) og trinser (8).