Mulighetsrom ved å kjenne bunnforhold

Kva kan geoteknikk bidra med for val av ankertypar og dokumentasjon av kapasitet

Gudmund Eiksund

2

Min bakgrunn• Dr. ing frå NTH 1994• Sintef geoteknikk (1994-2005)

– Fundamentering offshore

• Geopartner marin as (2005 – 2011)– Ormen lange feltet

• Professor i Geoteknikk NTNU (2012 –– Marin geoteknikk, fundamentering av vindturbinar

3

Erfaring med forankring av flytande plattformer for olje og gass

4

Installasjon av sugeanker

Dimensjonar: - Diameter 5 m- Lengde 12 m- Vekt ca 80 tonn

5

Ankertypar• Gravitasjonsanker• Fjellanker• Forankringspel• Fluk/plog-anker• Sugeanker• Torpedoanker• Plate-anker

Frå Vryhof manualen 2015

6

Installasjon• Forankrings pel

– Båt med kran og pelerammingsutstyr

7

Installasjon

• Drag/Plog-anker– Båt som har kapasitet til prøvebelaste ankeret– Usikkert posisjon etter installasjon

8

Installasjon• Sugeanker

– Båt med pumpe montert på ankeret (ROV)– Viktig med kontroll på sug og penetrasjon– Fare for kanalar ved installasjon på sandbotn

9

Installasjon• Gravitasjonsanker, Torpedoanker

– Båt med kran

10

Metodar for å dokumentere kapasitet

Topografi og type sjøbotn:• Gravitasjonsanker

– Friksjonskoeffisient

Topografi, lagdeling og djup til fjell:• Fluk, plog og plate-anker

– Prøve trekking

• Sugeanker, torpedoanker, peleanker– Berekna kapasitet – Prøvetaking og eller sondering

Kapasitetsberekning

Erfaringsdata• Anchor manual 2015 Vryhof anchors

Berekningsmetodikk:• DNV-RP-E301 Design and Installation

of Fluke Anchors• DNV-RP-E302 DESIGN AND

INSTALLATION OF PLATE ANCHORS IN CLAY

• DNV-RP-E303 GEOTECHNICAL DESIGN AND INSTALLATION OF SUCTION ANCHORS IN CLAY

• Krav til grunnundersøkelsar• Effekt av repeterte laster

12

Metoder for å undersøke grunnforhold

• Batymetri og materiale i overflata• Multistråle-ekkolodd• Side-scan sonar

– Gir lite informasjon om djup til fjell– Ok som grunnlag for gravitasjonsanker

• Materialprøver til 5 m djup– Fallprøvetaker– Vibroprøvetakar– Stempelprøvetaker, krev ramme på sjøbotnen

• Djup til fjell– Sub-bottom profiler– Fjellkontrollboring

• Styrkeparametrar– Trykksondering (CPT)– Prøvetaking

13

Dokumentasjons av grunnforhold

• Geotekniske grunnundersøkelsar:– Generelt:

• CPT (bunnramme, eller ROV med wheeldrive CPT)

• Kornfordeling, vassinnhald og densitet frå prøvetaking

– Silt og leire• Udrenert skjærstyrke frå CPT og labtestar• Plastisitetsindeks og omrørt skjærstyrke

frå prøver• Konsolideringskoeffisient• Syklisk skjærstyrke

– Sand og grus• Relativ densitet og friksjonsvinkel frå CPT

14

Kartlegging med seismikk

• Multistråle-ekkolodd for terrengkartlegging (batymetri)• Sub-bottom profiler for å kartlegge tjukkleik av

lausmasser over fjell

Utstyr for prøvetaking Gravity-Corer

Trykksondering (CPT)

Laboratorietestar

• Kornfordeling

• Triaksialforsøk– Uforstyrra prøve frå stempelprøvetaker– Vertikalt og horisontalt ytre trykk– Måling av skjærstyrke

• Sensitivitet– Skjærstyrke før og etter omrøring– For å motstand ved installering og auke

i kapasitet mot tid.

18

Oppsummering

• Geoteknikk kan gi:– Betre grunnlag for valg av ankertype– Dokumentasjon av ankerkapasitet (utan prøvebelastning)

• Naudsynt grunnlag– Seismikk– Kartlegging av sediment og djup til fjell (minst 10 – 15 m)– Sonderingar (CPT)– Prøvetaking– Laboratorietestar