DE1634462B1

DE1634462B1 - Device for protection against scouring

Info

Publication number: DE1634462B1
Application number: DE19651634462D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Kinzler
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1965-06-04
Filing date: 1965-06-04
Publication date: 1971-01-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz gegen Auskolkung des Baugrundes, insbesondere für Stahlwasserbauten, die in Küstennähe bzw. im Bereich geringer Wassertiefen errichtet sind und auf einer oder mehreren in den Meeresboden getriebenen Stützen bzw. Stützengruppen ruhen.The invention relates to a device for protection against scouring of the subsoil, in particular for hydraulic steel structures that are built near the coast or in the area of shallow water and rest on one or more props or groups of props driven into the seabed.

Die Gefahr der Auskolkung ist besonders bei Stahlwasserbauten, z. B. künstlichen Inseln oder Wellprotectoren für Erdöl- und Erdgasbohrungen, die in Küstennähe bzw. im Bereich geringer Wassertiefen, etwa bis 50 m, errichtet sind, gegeben. Die Stützen dieser Wasserbauten, beispielsweise in den Meeresboden getriebene oder gespülte Stahlrohre großen Durchmessers, stellen für vorhandene Strömungen Hindernisse dar, welche Wirbelbildungen ver-Ursachen, die wiederum die Auskolkung des Baugrundes um die Stützen zur Folge haben. Die Auskolkung gefährdet damit die Standsicherheit des Bauwerkes.The risk of scouring is particularly high in steel hydraulic structures, e.g. B. artificial islands or Well protectors for oil and gas wells that are near the coast or in the area of shallow water, about up to 50 m, are given. The supports of these hydraulic structures, for example in the Large diameter seabed driven or flushed steel pipes provide for existing currents Obstacles which cause eddy formations, which in turn cause scouring of the subsoil to result in the supports. The scouring endangers the stability of the structure.

Es ist bekannt, die Auskolkung bei der Dimensionierung der Stützen und bei der Festlegung der Rammtiefe zu berücksichtigen, wobei bei einer zu erwartenden maximalen Auskolkung von z. B. 3 m jede Stütze 3 m länger sein bzw. 3 m tiefer in den Gewässerboden gerammt werden muß. Dieser sehr hohe Mehraufwand an Material- und Montagekosten kann durch Einbringen von Gesteinsschüttungen um die Stützen vermieden werden. Hierbei kann jedoch nur grobkörniges Material Verwendung finden, welches von weit her unter hohen Kosten herantransportiert werden muß. Ein gewisser Schutz gegen Auskolkung kann auch durch die als Verbindung und Verankerung mehrerer Dalbenpfähle bekannte Bodenplatte erzielt werden. Dabei sind jedoch die Ränder der Bodenplatte noch gefährdet.It is known that the scouring in the dimensioning of the supports and in the definition of the Driving depth must be taken into account, with an expected maximum scouring of z. B. 3 m each The support must be 3 m longer or driven 3 m deeper into the bottom of the water. This very high one Additional expenditure on material and assembly costs can be caused by the introduction of rock fillings around the Supports are avoided. However, only coarse-grained material can be used here, which must be transported from far away at high cost. Some protection against scouring can also be achieved through the base plate known as the connection and anchoring of several dolphin piles be achieved. However, the edges of the base plate are still at risk.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Schutz gegen Auskolkung zu schaffen, die preiswert ist und rasch eingebaut werden kann.The object of the invention is to provide a device for protection against scouring that is inexpensive and can be installed quickly.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Stütze bzw. Stützengruppe eine auf dem Meeresboden aufliegende, großflächige Matte und eine auf dieser lastende, mit einem Durchbruch versehene Scheibe, die eine geringere Flächenausdehnung als die Matte hat, durchdringt.According to the invention this object is achieved in that each support or support group on one Large-area mat lying on the seabed and one on top of it with a breakthrough provided disc, which has a smaller surface area than the mat, penetrates.

Die auf dem Meeresboden angeordnete Scheibe ist einfach und rasch anzubringen und verhindert in Verbindung mit der großflächigen Matte vor allem durch ihre Auflast eine Auskolkung des Baugrundes um die Stütze.The disc, which is placed on the seabed, can be attached quickly and easily and prevents it from falling In connection with the large-area mat, it scoured the subsoil due to its load around the prop.

Die Matte kann an der Unterseite der Scheibe befestigt sein. Die Fläche der Matte ist zweckmäßigerweise mindestens doppelt so groß wie die Fläche der Scheibe.The mat can be attached to the underside of the disc. The area of the mat is expedient at least twice as large as the area of the disc.

Die auf der Oberseite möglichst glatten Scheiben können an ihrer Unterseite mit Rippen, die z. B. radial verlaufen, zur Verbesserung der Bodenhaftung versehen sein. Die Matte ist in diesem Fall mit diesen Rippen entsprechenden Aussparungen versehen. Die Abmessungen der Scheibe, die eine runde oder jede beliebige andere zweckmäßige Form haben kann, können so gewählt sein, daß sich die Fläche des Durchbruchs zur Gesamtfläche der Scheibe wie 1:5 bis 1:35, vorzugsweise wie 1:10, verhält.The slices as smooth as possible on the top can be provided on their underside with ribs that z. B. radial run, be provided to improve traction. The mat in this case is with these Provide ribs with corresponding recesses. The dimensions of the disc, be it a round or any may have any other suitable shape, can be chosen so that the area of the Breakthrough to the total area of the disk as 1: 5 up to 1:35, preferably 1:10.

Die Dicke der Scheibe kann von dem Durchbruch bis zum Rand abnehmen, wodurch ein treppenartiger Übergang vom Meeresboden zur Scheibenoberfläche vermieden wird.The thickness of the pane can decrease from the opening to the edge, creating a stair-like Transition from the sea floor to the disk surface is avoided.

Für den Transport und die Montage der Scheibe kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die Scheibe aus mehreren Teilstücken zusammenzusetzen. Es können somit mehrere Platten um eine Stütze od. dgl. herum auf dem Meeresboden angeordnet und miteinander verbunden werden. Eventuelle Zwischenräume können noch mit Steinschüttungen ausgefüllt werden.For the transport and installation of the disc, it may be useful under certain circumstances to use the Assemble disc from several pieces. This means that several panels can be placed around one column or the like. Arranged around on the seabed and connected to one another. Any gaps can still be filled with rock fillings.

In den Abbildungen sind die Vorrichtung nach der Erfindung und einige Ausführungsbeispiele der Scheiben dargestellt. Es zeigtIn the figures, the device according to the invention and some embodiments of the Slices shown. It shows

A b b. 1 eine in den Meeresboden getriebene Stütze mit auf dem Meeresboden angeordneter Matte und Scheibe,A b b. 1 a prop driven into the seabed with a mat arranged on the seabed and Disc,

A b b. 2 eine zweiteilige, runde Scheibe,A b b. 2 a two-part, round disc,

Abb. 3 eine angeschnittene Seitenansicht von Abb. 2,Fig. 3 is a sectioned side view of Fig. 2,

Abb. 4 eine weitere zweiteilige, runde Scheibe,Fig. 4 another two-part, round disc,

A b b. 5 eine angeschnittene Seitenansicht von Abb. 4,A b b. 5 is a sectional side view of Fig. 4,

A b b. 6 eine Scheibe mit U-förmigem Durchbruch, A b b. 7 einen Schnitt durch A b b. 6,A b b. 6 a disk with a U-shaped opening, A b b. 7 a section through A b b. 6,

A b b. 8 eine dreiteilige, runde Scheibe mit Haftrippen, iA b b. 8 a three-part, round disc with adhesive ribs, i

A b b. 9 eine Seitenansicht von A b b. 8, "A b b. 9 is a side view of A b b. 8th, "

Abb. 10 eine diskusartige Scheibe,Fig. 10 a disc-like disc,

Abb. 11 eine Scheibe mit sich stetig ändernder Dicke undFig. 11 a disc with constantly changing thickness and

Abb. 12 eine asymmetrische Scheibe mit an ihr befestigter gitterartiger Matte.Fig. 12 an asymmetrical disc with a grid-like mat attached to it.

Eine in den Meeresboden 2 getriebene Stütze 1, es kann sich hierbei z.B. um einen feststehenden, rohrförmigen Wellprotector für Offshore-Bohrungen handeln, durchdringt eine Scheibe 3 und eine Matte 4, die auf dem Meeresboden 2 aufliegen. Ein Pfeil 7 soll eine vorhandene Strömung andeuten.A prop 1 driven into the seabed 2, it can e.g. be a stationary, tubular Wellprotector act for offshore drilling, penetrates a disc 3 and a mat 4, which rest on the seabed 2. An arrow 7 is intended to indicate an existing flow.

In den Abb. 2 bis 5 sind zweiteilige Scheiben3 dargestellt, die einen Durchbruch 5 aufweisen. Der Durchbruch 5 ist bei der Scheibe 3 nach A b b. 6 als U-förmiger Schlitz mit einer Breite,, die etwas größer ist als der Stützendurchmesser, ausgebildet, wobei ein Riegel 6 vorgesehen ist.In Figs. 2 to 5 there are two-part discs3 shown, which have an opening 5. The opening 5 is in the disc 3 according to A b b. 6 as U-shaped slot with a width, which is slightly larger than the column diameter, formed, wherein a bolt 6 is provided.

In den A b b. 8 und 9 ist eine dreiteilige Scheibe 3 dargestellt, deren Teile an nach unten herausragenden Stegen miteinander verschraubt sind. Diese Stege dienen zugleich der Erhöhung der Bodenhaftung. In diesem Fall ist die zwischen Scheibe 3 und Meeresboden angeordnete Matte mit entsprechenden Schlitzen zu versehen.In the A b b. 8 and 9 a three-part disc 3 is shown, the parts of which protrude downward Bars are screwed together. These bars also serve to increase grip. In In this case, the mat arranged between the disc 3 and the seabed has corresponding slots to provide.

In A b b. 12 ist eine Scheibe 3 dargestellt, an der die Matte 4, z. B. ein maschensiebartiges Gitter, befestigt ist.In A b b. 12, a disc 3 is shown, on which the mat 4, for. B. a mesh screen-like grid attached is.

Claims

Patent claims:

1. Device to protect against scouring of the subsoil, in particular for hydraulic steel structures, which are built near the coast or in the area of shallow water and on a or several props or groups of props driven or washed into the seabed rest, characterized in that each support (1) or support group one on the Large-area mat (4) resting on the sea floor (2) and a mat (4) that weighs on this and has a breakthrough (5) provided disc (3), which has a smaller surface area than the mat (4), penetrates.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mat (4) on the underside the disc (3) is attached.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the mat (4) is at least twice as large as the area of the disc (3).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc (3) on their underside with ribs that z. B. extend radially, and the mat (4) with these ribs corresponding recesses is provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the surface of the opening (5) to the total area of the disc (3) as 1: 5 to 1:35, preferably as about 1:10, behaves.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the thickness of the Disc (3) decreases from the opening (5) towards the edge.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the disc (3) consists of sections.

1 sheet of drawings