МОРСКАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Ледостойкая платформа с гравитационным фундаментом

Одним из наиболее интересных и детально разработанных проектов ледостойкой гравитационной платформы является технический проект, выполненный специалистами фирмы "Мак-Дермотт".

В данном случае ледостойкая стационарная платформа с гравитационным фундаментом представляет собой комбинированное сооружение. Опорная часть платформы состоит из фундаментной плиты, конусообразной колонны и несущей палубы.

Фундаментная плита и основание платформы представляют собой ячеистую конструкцию, выполненную из преднапряженного монолитного железобетона. Размеры основания - 100x80x11,5 м. Для улучшения мореходности углы его скошены. Основание имеет верхнюю и нижнюю горизонтальные плиты, соединенные сплошными вертикальными переборками. Толщина плит и переборок - равномерная и колеблется в пределах 400 - 600 - 800 мм. Переборки выполнены из радиально расходящихся и пересекающих их сплошных кольцевых переборок. На дне основания расположены выступающие ребра - юбки (общая высота каждой - 1,5 м), состоящие из железобетонной части высотой 0,75 м и стального гофрированного листа, заделанного в железобетонный выступ. Служат юбки для нескольких целей:

• предотвращения размыва дна вокруг платформы;
• увеличения сопротивления скольжению;
• образования подводной выравнивающей постели путем заполнения пространства между днищем опорного блока и поверхностью дна моря цементным раствором.

Железобетонное основание платформы разделено переборками на ряд балластных отсеков. Ячейки внутри каждого из них сообщаются через проемы во внутренних переборках, что обеспечивает свободный переток воды в пределах отсека. Подводные трубопроводы и стояки подводятся и отводятся по двум горизонтальным туннелям, прорезающим переборки основания и соединенным с опорной колонной.

Основание платформы имеет массу 55000 т, что соответствует объему железобетона 22000 м³.

Опорная колонна выполнена из стального листа толщиной 32 мм. Изнутри ее корпус укреплен ребрами жесткости таврового сечения, расположенными вертикально вдоль колонны. Промежутки между тавровыми балками заполнены бетоном. Таким образом обеспечивается местная и общая прочность и жесткость колонны против действия ледовых нагрузок. Шесть стальных диафрагм, сделанных в основном из листовой стали толщиной 25 мм, поддерживают тавровые балки на высоте колонны. Последняя соединена с железобетонным основанием при помощи работающих на растяжение стержней.

В зоне действия льда колонна имеет цилиндрическую форму, а конусная часть расположена ниже этой зоны. Такое конструктивное решение необходимо из-за существующей реальной опасности смерзания льда с опорной колонной. В этом случае наклонные элементы не только полностью теряют свое назначение, но и становятся опасными, увеличивая зону контакта с ледовыми образованиями.

Общая масса колонны - 5900 т, в том числе стальных конструкций - 2200 т, а бетонных - 3700 т.

Несущая палуба выполнена из стальных элементов и имеет общую массу 3220 т. Палуба опирается на центральную колонну в четырех местах. Предусмотрена система ее выравнивания и уменьшения сопротивления горизонтальной срезающей нагрузке, действующей во время погружения и установки платформы на дно.

Последовательность работ по строительству сталежелезобетонной платформы с гравитационным фундаментом:

На этапе I в сухом доке 1 устанавливают портальный кран 2 для сооружения нижней части платформы 3 на песчаной насыпи 5.
Далее на этапах II, III осуществляют монтаж Т-образных балок 4 конической части платформы 6.
Затем на этапе IV проводят монтаж цилиндрической части платформы 7 и заполнение бетоном зоны ледового воздействия.
На этапе V устанавливают центральные кольцевые балки несущей палубы и кондукторные решетки 8.
На этапе VI устанавливают временные леса 9 для монтажа радиальных и кольцевых балок 10.
На этапах VII и VIII осуществляют сборку палубы 11 и монтаж блок-модулей верхнего строения 12, а также вертикальных понтонов 13.
На этапах IX - XI проводят подготовку зоны перелива 14, затопление дока морской водой путем удаления грунтовой дамбы 17 с помощью судна-землесоса 18 и демонтажа шпунтовой стенки 16.
На этапе XII платформу с установленными вспомогательными понтонами 19 выводят из дока и буксируют на плаву на точку бурения по указанному стрелкой направлению.

Применение вспомогательных понтонов вызвано недостаточной остойчивостью платформы при погружении.

Установку ее на дно моря ведут в определенной последовательности:

• вначале погружают носовую или кормовую часть железобетонного основания до касания дна моря, при этом максимальный угол наклона платформы (при глубине вода 30 м) составляет 13°;
• для фиксации платформы в наклонном положении используют четыре стальные сваи-фиксатора, расположенные в носовой части основания;
• сваи-фиксаторы при наклоне первыми погружают в грунт и не позволяют платформе перемещаться вдоль дна;
• приемом забортной воды в балластные отсеки устанавливают противоположный конец платформы.

Рассмотренная технология изготовления, транспортирования и установки на точку может быть использована при проектировании любой железобетонной или стальной гравитационной платформы.