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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kofferdamm zur Abschirmung
von zumeist mit Wasser benetzten Komponenten und/oder von zumeist
unter Wasser liegenden Komponenten eines Offshore-Aufbaus gegen
umgebendes Wasser sowie ein Verfahren zur Abschirmung unter Einsatz
eines solchen Kofferdamms.
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Ein
Kofferdamm ist ein System, das im Wasser einen von oben zugänglichen
trockenen Bereich oberhalb des Wassergrundes oder auf dem Wassergrund
schafft. Ein solcher Kofferdamm wird beispielsweise beim Brückenbau
zur Herstellung eines Brückenfundaments eingesetzt. Bekannt
ist der Einsatz eines Kofferdamms auch bei der Errichtung von Offshore-Aufbauten.
Beispielsweise kann ein Kofferdamm als großer offener Zylinder
ausgeführt wer den, der auf dem Wassergrund aufgesetzt wird.
Nach Leerpumpen des senkrecht stehenden Zylinders kann so ein trockener
und sicherer Arbeitsplatz zur Durchführung der entsprechenden
Arbeiten unter der Wasserlinie bereitgestellt werden.
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Es
sind als Kofferdamm bezeichnete Systeme im Wasserbau bekannt, welche
an vorhandene Unterwasserstrukturen angesetzt werden, um dort Arbeiten,
beispielsweise Revisionsarbeiten, durchführen zu können.
So beschreibt beispielsweise die
BE
902 531 einen Caisson, der an eine Spundwand angesetzt
wird und dort durch angelegten Unterdruck gehalten wird. In der
GB 208 620 wird ein von der Wassertiefe
unabhängiger, bis auf den Boden reichender, oben und unten
offener, vertikaler Betonzylinder zur Durchführung von
Arbeiten am (Meeres)boden beschrieben. Die
US 3,710,579 wiederum beschreibt einen
ringförmigen, segmentierten Kofferdamm, der als wesentliches
Auftriebselement PU-gefüllte Bereiche enthält;
die Austarierung erfolgt hier durch Fluten und Lenzen von Ballastwassertanks.
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Alle
obengenannten Vorrichtungen und Verfahren haben den Nachteil, daß sie
auf die modernen Offshore-Aufbauten, wie beispielsweise Windenergieanlagen,
nicht anwendbar sind, insbesondere dann nicht, wenn es sich um bestehende
Anlagen handelt, die einer Revision zu unterziehen sind. Eine solche
Revision ist insbesondere notwendig in der Wasserwechselzone oder
der sogenannten „Splash-Zone", d. h. einem Bereich, der
dem Gezeitenwechsel und der Wellenbewegung besonders stark ausgesetzt
ist.
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In
der
GB 1 375 970 wird
ein faltbarer bzw. klappbarer Kofferdamm beschrieben, der um eine runde
Struktur gelegt wird und dort einen trockenen Arbeitsbereich schafft.
Wesentliches Merkmal dieses Kofferdamms sind die notwendigen Auftriebselemente,
da dieser Kofferdamm schwimmfähig sein soll, sowie die
notwendigen Halteklammern an der Offshore-Struktur bzw. am Kofferdamm
selbst. Dieser Kofferdamm ist jedoch ebenfalls ungeeignet, um an bestehenden,
im wesentlichen vertikalen und beliebig geformten, jedoch vorzugsweise
runden Offshore-Aufbauten bzw. Elementen von Offshore-Aufbauten
befestigt zu werden.
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Problematisch
bei der Anbringung eines Kofferdamms an einem Offshore-Aufbau ist
ebenfalls, daß der Offshore-Aufbau normalerweise keinen
im wesentlichen runden bzw. regelmäßigen Querschnitt zeigt,
sondern daß vielmehr Ver- und Entsorgungsleitungen und
dergleichen an zumindest einer Außenseite des Offshore-Aufbaus
verlaufen können, die eine Abdichtung des angebrachten
Kofferdamms gegenüber dem umgebenden Wasser erschweren.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kofferdamm
bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Insbesondere soll der Kofferdamm auf einfache Art und Weise an einer
Offshore-Struktur anbringbar sein, eine einfache Abdichtung gegenüber
umgebendem Wasser auch bei Offshore-Aufbauten mit unregelmäßigem
Querschnitt erlauben sowie auf einfache Art und Weise auf- bzw.
abbaubar und transportabel sein.
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Ferner
besteht eine weitere Aufgabe darin, ein Verfahren zur Abschirmung
von zumeist mit Wasser benetzten und/oder von zumeist unter Wasser
liegenden Komponenten eines Offshore-Aufbaus gegen umgebendes Wasser
bereitzustellen.
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Die
erste Aufgabe wird gelöst durch zumindest zwei, über
zumindest ein Gelenk verbundene und verschwenkbare, um den Offshore-Aufbau
legbare, im wesentlichen senkrechte Wandelemente, die an vom Gelenk
entfernten Stirnflächen derselben miteinander verschließbar
sind, einen Bodenbereich mit zumindest einer Hohldichtungsvorrichtung,
die mit Druck beaufschlagbar und an den Offshore-Aufbau preßbar
ist, und verstellbaren Stempeln, die zwischen dem Offshore-Aufbau
und der Innenseite der Wandelemente einspannbar sind.
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Besonders
bevorzugt gibt es zwei Wandelemente, die im wesentlichen halbkreisförmig
sind.
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Auch
wird vorgeschlagen, daß die Hohldichtungsvorrichtung an
die Geometrie des Offshore-Aufbaus anpaßbar ist.
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Dabei
kann bevorzugt die Hohldichtungsvorrichtung durch Einfüllen
von Wasser oder Gas mit Druck beaufschlagbar sein.
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Der
Kofferdamm kann bevorzugt mobil sein und ist vorteilhaft an einem
Kran angebunden.
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Der
Kofferdamm zeichnet sich ferner bevorzugt durch ein oder mehrere
hydraulisch angetriebene Elemente zum Verschwenken und/oder Verschließen,
wie Verrriegeln, der Wandelemente aus.
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Bevorzugt
ist der Kofferdamm kraftschlüssig mit dem Offshore-Aufbau
verbindbar.
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Auch
weist der Kofferdamm bevorzugt zumindest eine Bootsanlegevorrichtung
an einer Außenseite der Wandelemente auf.
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Ferner
wird bevorzugt zumindest eine Dichtung an einer Stirnfläche
zumindest eines Wandelements vorgeschlagen.
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Bevorzugt
ist, daß der Kofferdamm im wesentlichen aus Stahl hergestellt
ist.
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Die
zweite Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Abschirmung
von zumeist mit Wasser benetzten und/oder von zumeist unter Wasser
liegenden Komponenten eines Offshore-Aufbaus gegen umgebendes Wasser,
welches die Schritte umfaßt: (i) Anlegen eines erfindungsgemäßen
Kofferdamms um den Offshore-Aufbau und Verschließen desselben,
(ii) Spannen der verstellbaren Stempel zwischen dem Offshore-Aufbau
und der Innenseite der Wände, (iii) Anbringen der zumindest
einen Hohldichtungsvorrichtung am Bodenbereich des Kofferdamms und
Beaufschlagen derselben mit Druck zur Abdichtung eines Zwischenraums zwischen
Offshore-Aufbau und Kofferdamm, und (iv) Entleeren des im Kofferdamm
eingeschlossenen Wassers.
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Schließlich
kann vorgesehen sein, daß der Kofferdamm mit Hilfe eines
Krans angelegt wird.
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Überraschenderweise
wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß der
vorgeschlagene Kofferdamm die oben beschriebenen Nachteile aus dem Stand
der Technik überwindet. Insbesondere kann der erfindungsgemäße
Kofferdamm auf einfache Art und Weise an einem Offshore-Aufbau angelegt
und befestigt werden, wobei eine sichere Abdichtung des geschaffenen
Innenraums zwischen Kofferdamm und Offshore-Aufbau durch die zumindest
eine Hohldichtungsvorrichtung erreicht wird, die so flexibel ausgestaltet
ist, daß sie sich an jegliche äußere
Geometrie eines Offshore-Aufbaus anpassen kann. Diese Anpassung
erfolgt dadurch, daß die Hohldichtungsvorrichtung mit Druck
beaufschlagt werden kann. Wird beispielsweise Wasser oder Luft in
die Hohldichtungsvorrichtung eingeführt, dehnt sich die Hohldichtungsvorrichtung
so zwischen bspw. unregelmäßig geformten Ver-
und/oder Entsorgungsleitungen an der Außenseite des Offshore-Aufbaus
aus, daß diese Ver- und/oder Entsorgungsleitungen dicht von
dieser Hohldichtungsvorrichtung umschlossen und daher abgedichtet
werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht
ferner eine einfache, sichere und stabile Befestigung des Kofferdamms
an dem Offshore-Aufbau, indem mehrere verstellbare Stempel zwischen
dem Offshore-Aufbau und der Innenseite der Wandelemente gespannt
werden können. Diese verstellbare Stempel halten, aufgrund
von hohen Reibungskräften, den Kofferdamm am Offshore-Aufbau
an Ort und Stelle und verhindern ein Abrutschen desselben. Entsprechende
verstellbare Stempel sind auf dem Fachgebiet hinlänglich
bekannt und können beispielsweise Stempel sein, die über
Schraubgewinde im Zwischenraum zwischen Offshore-Aufbau und Innenseite
der Wandelemente des Kofferdamms eingeschraubt und dadurch eingespannt
werden können.
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Der
erfindungsgemäße Kofferdamm kann auf einfache
Art und Weise wieder abgebaut werden. Er ist daher äußerst
mobil. Der Auf- und Abbau kann beispielsweise mit Hilfe eines Schwimmkrans
erfolgen, der den Kofferdamm an einer geeigneten Position an einem
Offshore-Aufbau anbringen kann.
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Weitere
Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Kofferdamms
sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der beigefügten Zeichnung, in der
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1 eine
vereinfachte Querschnittsaufsicht eines erfindungsgemäßen
Kofferdamms mit einem teilweise umschlossenen Offshore-Aufbau zeigt;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen
Kofferdamms, der um einen Offshore-Aufbau angelegt ist, zeigt, wobei
der Kofferdamm über eine Tragevorrichtung gehalten wird;
und
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3 eine
weitere Querschnittsaufsicht eines erfindungsgemäßen
Kofferdamms mit einer um Versorgungsleitungen gelegten Hohldichtungsvorrichtung
zeigt.
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1 zeigt
eine Querschnittsaufsicht auf einen erfindungsgemäßen
Kofferdamm 20, der bereits teilweise um einen Offshore-Aufbau 10 gelegt
ist und daran befestigt werden soll. An seiner Außenseite weist
der Offshore-Aufbau 10 mehrere Stromleitungen 11 auf,
die eine Abdichtung des Kofferdamms 20 gegenüber
umgebendem Wasser erschweren. Der Kofferdamm 20 weist zwei
im wesentlichen halbkreisförmige Wandelemente 22a, 22b auf,
die über ein Gelenk 21 verbunden und verschwenkbar
gehalten sind. Eines der Wandelemente 22a ist dabei sehr schematisch
und vereinfacht aufgezeigt. Die Wandelemente 22a, 22b sind
vorzugsweise Doppelwandelemente.
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Das
noch nicht vollständig um den Offshore-Aufbau 10 gelegte
Wandelement 22a kann beispielsweise über einen
Hydraulikantrieb (nicht gezeigt) bewegt werden, so daß es
gegen die Stirnfläche des anderen Wandelements 22b stößt
und ein anschließender Verschluß, bevorzugt eine
Verriegelung möglich ist. Zwischen sämtlichen
Stirnflächen der Wandelemente 22a, 22b können
eine oder mehrere Dichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Stoßen
die Stirnflächen der Wandelemente 22a, 22b aneinander,
so können diese bspw. über Verriegelungselemente,
die ebenfalls hydraulisch betätigt werden können,
verriegelt werden. Sind die Wandelemente 22a, 22b miteinander
verriegelt, können dann verstellbare Stempel 7 zwischen
dem Offshore-Aufbau 10 und der Innenseite der Wandelemente
eingesetzt werden, mit deren Hilfe, aufgrund der hohen Reibungskräfte,
ein sicherer Halt des Kofferdamms 20 am Offshore-Aufbau 10 möglich
ist.
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2 zeigt
eine etwas detailliertere, perspektivische Ansicht eines um den
Offshore-Aufbau 10 gelegten Kofferdamms 20, der über
eine Tragevorrichtung bewegt und montiert werden kann. Vorzugsweise
ist die Tragevorrichtung an einen Schwimmkran angefügt.
Die Tragevorrichtung umfaßt einen Stahlrahmen 60,
ein Kontergewicht 61, eine V-Traverse 62 sowie
Seile 70, über die der Kofferdamm 20 an
der Tragevorrichtung befestigt ist. Zumindest eines der Seile kann
ferner einen Hydraulikzylinder 33 zur Nivellierung des
Kofferdamms 20 aufweisen. Eine solche Nivellierungsmöglichkeit
ist vorteilhaft, da mögliche Wellenbewegungen eine Schiefstellung
des Kofferdamms 20 während der Montage, d. h.
wenn der Kofferdamm am Schwimmkran oder Schiffskran hängt,
verursachen können.
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Der
in 2 gezeigte Kofferdamm 1 weist ebenfalls
ein Gelenk 21, vorzugsweise mit einem Gelenkband, auf, über
das die Wandelemente 22a, 22b verbunden und verschwenkbar
sind. An den Wandelementen 22a, 22b sind Augen 27 für
eine Transportsicherung vorgesehen. Ferner kann zumindest eine Bootsanlegevorrichtung 24 an
der Außenseite der Wandelemente 22a, 22b vorgesehen
sein. Am Wandelement 22a findet sich ferner eine Plattform 26,
beispielsweise für Hydraulikaggregate und Versorgungseinrichtungen
des Kofferdamms 20.
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Mit
den Bezugszeichen 30, 31 und 32 werden
Hydraulikzylinder bezeichnet, die für den Verschwenk- bzw.
Verriegelungsvorgang der Wandelemente 22a, 22b vorgesehen
sind. Diese Hydraulikzylinder können über einen
Hydraulikmotor angetrieben werden. Im unteren Bereich des Kofferdamms 20 ist eine
Dichtung 40 für eine horizontale und vertikale Abdichtung
des Kofferdamms 20 gegenüber umgebendem Wasser
vorgesehen. Diese Dichtung 40 ist im wesentlichen für
den Bereich um den Offshore-Aufbau 10 herum, der keine
Ver- und/oder Entsorgungsleitungen 11 aufweist. Eine weitere
Hohldichtungsvorrichtung 41 ist ebenfalls im unteren Bereich
des Kofferdamms 20 gezeigt, diese Hohldichtungsvorrichtung
ist für den Bereich der Ver- und/oder Entsorgungsleitungen
vorgesehen. Beide Dichtungen 40, 41 können
durch Einführen von Wasser oder Gas mit Druck beaufschlagt
werden, so daß sie sich ausdehnen und eine sichere Abdichtung
zwischen dem Kofferdamm 1 und dem Offshore-Aufbau 10 ermöglichen.
Die Dichtung 41 für die Ver- und/oder Entsorgungsleitungen
legt sich dabei bei Druckbeaufschlagung um die Ver- und/oder Entsorgungsleitungen
dicht an.
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Eine
detailliertere Ansicht der Hohldichtungsvorrichtung 41 für
die Ver- und/oder Entsorgungsleitungen 11 ist in 3 gezeigt.
Hier wurde zunächst die noch nicht mit Druck beaufschlagte Hohldichtungsvorrichtung 41 um
die Ver- und/oder Entsorgungsleitungen 11 gelegt. Dann
wurde diese Hohldichtungsvorrichtung 41 mit Druck beaufschlagt, beispielsweise
durch Wasser oder Gas, dehnte sich aus und verschloß sämtliche
Zwischenräume zwischen den Ver- und/oder Entsorgungsleitungen 11, dem
Kofferdamm 20 und dem Offshore-Aufbau 10. Somit
kann auf einfache Art und Weise eine sichere und stabile Abdichtung
erzielt werden, wie es in 3 gezeigt
ist.
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In
einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Abschirmung
von zumeist mit Wasser benetzten und/oder von zumeist unter Wasser
liegenden Komponenten eines Offshore-Aufbaus gegen umgebendes Wasser
kann zunächst der Kofferdamm 20, der über
eine Tragvorrichtung an einem Schwimmkran gehalten wird, an einem
Offshore-Aufbau 10 angelegt und die Wandelemente 22a, 22b um
den Offshore-Aufbau 10 geschlossen und verriegelt werden. Anschlie ßend
können die verstellbaren Stempel 7 zwischen dem
Offshore-Aufbau 10 und der Innenseite der Wandelemente 22a, 22b eingespannt
werden, gefolgt von einem Anbringen der zumindest einen Hohldichtungsvorrichtung 40, 41.
Das Anbringen der Hohldichtungsvorrichtungen 40, 41 nach
dem Schließen und Verriegeln des Kofferdamms unter Wasser an
vorgesehener Stelle vermeidet einerseits, daß eine nicht
richtig montierte Hohldichtungsvorrichtung 40, 41 während
des Schließvorgangs beschädigt wird. Andererseits
muß während des Schließens niemand im
Gefahrenbereich den Schließvorgang beaufsichtigen. Weist
der Offshore-Aufbau auch außen angeordnete Ver- und/oder
Entsorgungsleitungen auf, empfiehlt sich die Bereitstellung mehrerer
Hohldichtungsvorrichtungen 40, 41, um eine sichere
Abdichtung zu erzielen. Wird dann die eine oder mehrere Hohldichtungen
mit Druck beaufschlagt, wird ein dicht abgeschlossener Arbeitsbereich
innerhalb des Kofferdamms 20 bereitgestellt, aus dem dann
auf einfache Art und Weise, beispielsweise durch Auspumpen, eingeschlossenes
Wasser entfernt werden kann.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - BE 902531 [0003]
- - GB 208620 [0003]
- - US 3710579 [0003]
- - GB 1375970 [0005]