DE19620756A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von im Boden verankerten Rohren oder Pfeilern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren zum Abtrennen von aufrechten, mit ihrem unteren Ende im Boden verankerten Rohren, insbesondere von Stütz­ beinen einer Offshore-Ölbohr- oder -förderplattform, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 6.

Um die zahlreichen Erdölvorkommen abzubauen, werden seit geraumer Zeit nicht nur vom Land zugängliche Ölfel­ der, sondern auch die unter dem Meeresboden bzw. unter anderen Gewässern liegenden sogenannten Offshore-Felder angebohrt. Solche Bohrungen werden in unterschiedlichen Wassertiefen und zum Teil weitab von der Küste abgeteuft. Grundsätzlich wird, was die Ausbildung oberhalb der Was­ seroberfläche betrifft, der gleiche Bohrturm wie an Land eingesetzt, nur eben auf einer oberhalb der Wasserober­ fläche angeordneten Förderplattform. Die Art der Abstüt­ zung der Förderplattform auf dem Meeresboden ist zum Teil abhängig von der Wassertiefe. Die meisten Offshore-Ölför­ derplattformen sind mittels durch Großrohre gebildeter Stützbeine im Meeresboden verankert.

Ein vorrangig mit Förderplattformen abgebautes För­ dergebiet stellt beispielsweise die Nordsee dar. Aufgrund der großen Wassertiefen und des häufig stürmischen Wetters bieten die Errichtung und Verankerung der Förderplattform hier besondere Schwierigkeiten. Es stehen dort manche Platt formen 40 m über dem Meeresspiegel herausragend in über 130 m tiefem Wasser auf fest im Meeresboden veranker­ ten Stützbeinen, die tief, je nach dem gerade anzutreffen­ den Untergrund um die gleiche Länge, in den Meeresboden eingelassen sind. Die Stützbeine sind als Rohre ausgebil­ det, die Außendurchmesser von bis zu 2000 mm und Wandstär­ ken von bis zu 50 mm aufweisen. Die Stützbeine sind durch fachwerkartig angeordnete Querverstrebungen miteinander verbunden, wobei bei einigen Ölplattformen auch einige der Verstrebungen im Meeresboden verankert sein können.

Je nach Beschaffenheit des Meeresbodens sind die Stützbeine nur in den Meeresboden eingelassen, z. B. einge­ rammt und halten durch die Reibung im Meeresgrund. Wenn dies nicht ausreicht, besteht die Alternative darin, in den eingelassenen Fuß der Stützbeine Unterwasserbeton oder dergleichen einzubringen, der gegebenenfalls teilweise aus dem unteren Ende des Rohrs in dem umgebenden Meeresboden austritt und nach dem Aushärten ein künstlich angelegtes im Meeresboden verankertes Fundament bildet, zu dessen Verankerungswirkung die Wirkung des Gewichts des Betons hinzutritt, der den unteren Teil des jeweiligen Rohres bis zu einer bestimmten Höhe ausfüllt. Die Förderplattformen erhalten durch diese Maßnahmen auch in problematischem Untergrund eine Standfestigkeit, die sie den hohen Bean­ spruchungen in hoher See widerstehen läßt.

Die ersten dieser Plattformen wurden in der Nordsee vor etwa 20 bis 25 Jahren in Betrieb genommen; sie werden mittlerweile nicht mehr benötigt, da die mit ihnen ange­ bohrten Ölfelder abgebaut sind. Sie können nicht einfach stehengelassen werden, weil sie eine Gefahr für die Schiffahrt darstellen. Nach einem Zeitraum der genannten Größe ist überdies die Lebensdauer der Stützpfeiler er­ reicht, weil durch die starke Korrosion in dem Salzwasser die Stützbeine soviel an tragendem Querschnitt verloren haben, daß sie abbrechen können. Eine im Meer liegende Plattform stellt ebenfalls eine Gefahr für die Schiffahrt und insbesondere für die Hochseefischerei dar, weil sich die Netze an der Plattform verfangen.

Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren und an Vorrichtungen, mit denen die Ölförderplattformen aus den Meeren nach Ablauf ihrer Nutzungszeit beseitigt werden können. Während das Beseitigen der Aufbauten der Plattform und der Plattform selbst prinzipiell dem der auf dem Land eingesetzten Ölbohrtürme ähnlich ist, treten bei den in zum Teil tiefem und bewegtem Wasser befindlichen Stützkon­ struktionen oder Plattformen bisher noch nicht bewältig­ bare Probleme auf. Die Stützbeine müssen ebenfalls ent­ fernt werden, dürfen aber aus den erwähnten Gründen nicht einfach in Höhe oder dicht unterhalb der Meeresoberfläche abgeschnitten werden, sondern es verlangen Vorschriften der einschlägigen Behörden, daß die Stützbeine ein Stück unterhalb des Meeresbodens abgetrennt werden.

Es wurde versucht, mit Tauchmannschaften und geeigne­ tem Equipment zum Meeresboden abzutauchen und dort die Stützbeine mittels eines von außen um das Stützbein geleg­ ten, in seiner Längsrichtung angetriebenen Diamantdrahtes abzuschneiden. Dies ist wegen der großen Wanddicke der Rohre ein langwieriges und für die Tauchmannschaften auch nicht ungefährliches Verfahren.

Es ist auch bereits unternommen worden, die Stütz­ pfeiler von innen mit einer Vorrichtung durchzuschneiden, die nach dem sogenannten "abrasive-jetting"-Verfahren arbeitet, bei dem ähnlich dem Wasserstrahlschneiden, je­ doch mit im Wasser suspendierten abrasiven Teilchen, das Rohr von innen nach außen in Umfangsrichtung fortschrei­ tend durchgeschnitten wird. Eine solche Vorrichtung liegt den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 zugrunde.

Auch Vorrichtungen, die nach dem "abrasive-jetting< arbeiten, schneiden die teilweise bis zu 50 mm dicken Rohre nur äußerst langsam durch.

Die unwirtschaftlich langsame Arbeitsweise ist beiden vorbekannten Arbeitsweisen gemeinsam. Die Bedeutung dieses Nachteils wird sinnfällig, wenn vergegenwärtigt wird, daß die Tagesmieten für die riesigen Kranschiffe, mit dem zu­ gehörigen Personal und die sonstigen zum Abbau und Ab­ transport der demontierten Ölförderplattformen benötigten Hilfsmittel die Millionengrenze (DM) überschreiten und in den nächsten zehn Jahren nach Schätzungen allein in der Nordsee etwa 18000 Stützbeine zu entfernen sind.

Gemeinsam ist bei den vorbekannten Arbeitsweisen ferner, daß die Stützbeine mit ihnen nicht oder nur mit unverhältnismäßigen Aufwand unterhalb des Meeresbodens abgetrennt werden konnten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem Rohre großer Länge und großen Durchmessers wie die Stützpfeiler von Offshore- Ölförderplattformen schnell und damit wirtschaftlich auch unter dem Meeresboden abgetrennt werden können.

Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird dazu ein Schneidaggregat ver­ wendet, das durch das obere offene Ende des Stützbeines in dieses eingesetzt und in diesem zur Trennstelle abgesenkt wird, wo ein Schneidaggregat mit einem spanabhebenden Werkzeug am Innenumfang des Rohres zur Wirkung gebracht und das Rohr in Umfangsrichtung fortschreitend von innen nach außen spanabhebend durchtrennt. Ein spanabhebendes Trennverfahren ist im Vergleich zu den bekannten Verfahren wesentlich schneller, da auf diese Weise von dem relativ weichen Baustahl des Rohres dicke Späne abgenommen und in der schmalen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Trenn­ zone eine Nut mit hohem Vorschub und hoher Abtragsleistung bis zur Durchtrennung des gesamten Materialquerschnitts eingebracht werden können. Da die Durchtrennung von innen erfolgt, spielt es keine Rolle, wo die Trennstelle bezüg­ lich des Meeresbodens gelegen ist; das Verfahren wird in seiner Funktion durch die außen vorliegenden Verhältnisse nicht beeinflußt.

Die spanabhebende Durchtrennung gewissermaßen durch Einstechen des Rohres von innen kann auf verschiedene Weise realisiert werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 bewegt sich das Werkzeug auf einem Kreis um die Rohrachse, wobei es seine Orientierung gegenüber dem Schneidaggregat beibehält und mit diesem in dem Rohr gedreht wird.

Die ebenfalls in Betracht kommende Alternative nach Anspruch 3 sieht vor, daß mindestens ein Schneidwerkzeug an einem gegenüber dem Schneidaggregat drehbaren Werkzeug­ träger angebracht ist und an diesem um den Innenumfang des Rohres herumgeführt wird.

Es kann sich also beispielsweise um eine Art Schei­ benfräser handeln, der radial gegen den Innenumfang des Rohres angestellt wird und an dem Schneidaggregat in Um­ fangsrichtung des Rohres herumgeführt wird.

Der Vorteil bei beiden Ausführungsformen besteht darin, daß im Bereich der Trennstelle keine Tauchmann­ schaften erforderlich sind und daß, wie bereits erwähnt, das Arbeiten von innen erfolgt, d. h. unabhängig von der Lage des Meeresbodens. Insbesondere kann also auch unter­ halb des Meeresbodens abgetrennt werden. Die Trennarbeit ist von der Lage der Trennstelle gegenüber dem Meeresboden gänzlich unabhängig.

Es kann allerdings der schon geschilderte Fall gege­ ben sein, daß das untere Ende des Rohres mit Unterwasser­ beton oder dergleichen ausgegossen ist, um die Verankerung im Meeresboden zu verbessern oder überhaupt erst zu er­ möglichen. Wenn das Rohr bis zu einer erheblichen Höhe ausgegossen ist, kann die gewünschte Trennzone unterhalb des Meeresbodens unter Umständen nicht ohne weiteres er­ reicht werden.

Es empfiehlt sich dann die Vorgehensweise nach An­ spruch 4, bei der der störende Unterwasserbeton in dem Rohr zunächst weggebohrt wird, bis die gewünschte Tiefe erreicht ist und das Schneidaggregat an dem vorgesehenen Trennort zur Wirkung gebracht werden kann.

Um zu verhindern, daß das Gewicht der Stützbeine und der damit gegebenenfalls noch verbundenen sonstigen Kon­ struktionsteile zu einem Absacken eines gerade im Abtren­ nen befindlichen Rohres führt, was das Schneidwerkzeug einklemmen und zu einem Schaden an dem Schneidaggregat führen könnte, ist ein Abfangen des Gewichtes des Rohres gemäß Anspruch 5 zweckmäßig, was in einer noch zu be­ schreibenden Weise durch Abstützen der Teile der Stützkon­ struktion an benachbarten noch stehenden Stützbeinen ge­ schehen kann.

Die Aufgabe wird in ihrem apparativen Aspekt durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein gegen den Innen­ umfang des Rohres andrückbares spanendes Werkzeug vorhan­ den ist, dessen Angriffsstelle in Umfangsrichtung verla­ gerbar ist.

Dies hat den Vorteil, daß das Schneidaggregat mit einem in Richtung der Rohrachse radial verlagerten, d. h. unter dem Umfang des Schneidaggregats zurückgezogenen Schneidwerkzeug zum Abtrennort absenkbar ist. Dabei wird die Absenkbewegung durch das Schneidwerkzeug nicht behin­ dert. Das Schneidwerkzeug erst nach Erreichen der Trenn­ stelle radial ausgefahren und zum spanenden Durchtrennen des Rohres mittels Erzeugung einer schließlich durch die Wandstärke durchgehenden Innenumfangsnut gegen dessen Innenumfang angestellt.

In einer ersten in Betracht kommenden Ausführungsform kann das Schneidwerkzeug zum spanenden Durchtrennen des Rohres unter Drehung nur um die Rohrachse entlang des Innenumfanges geführt werden (Anspruch 7).

Eine alternative Ausführungsform ist Gegenstand des Anspruchs 8. Die von der Rohrachse verschiedene Achse wird im allgemeinen eine zu der Rohrachse parallele, mit Ab­ stand radial außerhalb der Rohrachse gelegene Achse sein, um die ein beispielsweise scheibenförmiges Abtragswerkzeug nach Art eines Scheibenfräsers drehbar ist. Dieser Drehung ist eine Drehung des ganzen Schneidaggregats oder seines den Werkzeugträger tragenden Teils um die Rohrachse über­ lagert, die die Angriffsstelle des Schneidwerkzeugs in Umfangsrichtung fortschreitend verlagert.

Die Verlagerung in Umfangsrichtung erfolgt bevorzugt einsinnig. Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, diese Verlagerung unter Wechsel des Drehsinns hin- und hergehend vorzunehmen, insbesondere wenn über den Umfang mehrere Schneidwerkzeuge zum Angriff kommen.

Da die Erzeugung der Innenumfangsnut zum Abtrennen des Rohrquerschnitts möglichst schnell und dementsprechend mit großem Spanquerschnitt geschehen soll, bedarf es er­ heblicher Anstellkräfte.

Gemäß Anspruch 9 ist es daher zweckmäßig, daß das Schneidwerkzeug zum Angriff an dem Rohr durch einen Kraft­ antrieb radial aus dem Schneidaggregat herausbewegbar ist, wobei die Ausbildung und Anordnung insbesondere gemäß Anspruch 10 und 11 getroffen sein kann.

Die Anordnung des Kraftantriebes in Längsrichtung hat bauliche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf eine zweckmäßigere Platzausnutzung. Eine einfach radiale Be­ weglichkeit des Schneidwerkzeugs kann dadurch erzielt werden, daß das Schneidwerkzeug an seinem der Schneide abgewandten, der Rohrachse zugewandten Ende schwenkbar gelagert ist (Anspruch 12), wobei die Schwenkachse bevor­ zugt im wesentlichen horizontal verläuft (Anspruch 13) und der Schwenkzapfen, auf dem das Schneidwerkzeug gelagert ist, am Außenumfang des Schneidaggregats abgestützt sein kann (Anspruch 14).

Der mit dem Kraftantrieb verbundene Lenker kann ei­ nenends im Mittelbereich des Schneidwerkzeugs zwischen Schneide und Schwenkachse angreifen (Anspruch 15), wodurch sich die in Anspruch 16 wiedergegebene Kinematik erzielen läßt.

In der Transportstellung weist hierbei die Verbin­ dungslinie von der Schwenkachse zur Schneide nach unten, d. h. es ist die Schneide zurückgezogen und tritt nicht über den Umriß des Schneidaggregats hervor, so daß sie während des Hubs des Schneidaggregats in dem Rohr nicht an dessen Innenumfang zum Angriff kommt. Wenn die Trennstelle erreicht ist, werden die Schneidwerkzeuge nach oben und außen verschwenkt, bis sie am Innenumfang des Rohres an­ liegen und mit der Herstellung der Trennut beginnen.

Im einzelnen kann die konstruktive Ausbildung des Schneidaggregats gemäß Anspruch 17 getroffen sein.

Für den Kraftantrieb gibt es hierbei zwei Alternati­ ven, die in den Ansprüchen 18 und 19 festgehalten sind.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 18 kann bei mehreren über den Umfang verteilten Schneidwerkzeugen jedem sein eigener Kraftantrieb in Gestalt einer Kolben/- Zylindereinheit zugeordnet sein, während bei der Ausfüh­ rungsform nach Anspruch 19 nur eine einzige Kolben/Zylin­ dereinheit vorhanden ist, mit der sämtliche Schneidwerk­ zeuge bewegungsverbunden sind.

Im Schneidbereich des Schneidwerkzeugs sollten seine Bewegungsrichtung und die Wirkrichtung des Anpreßdrucks möglichst radial verlaufen, so daß sie weitgehend mit der Trennrichtung übereinstimmen und die zur Erzeugung der Trennut zu zerspanende Materialmenge möglichst gering bleibt.

In diesem Sinne ist eine Ausbildung des Schneidaggre­ gats gemäß Anspruch 20 und 21 vorteilhaft, wobei die Wir­ kungsverbindung zu einem in Achsrichtung des Schneidaggre­ gats bzw. Rohres wirkende Kraftantrieb gemäß Anspruch 22 realisiert werden kann.

Der Kniehebel erlaubt eine Kraftübersetzung, die besonders stark ist, wenn er fast seine gestreckte Lage erreicht hat, wobei die Bemessung so erfolgt, daß dann die Schneidarbeit im Wandungsquerschnitt des Rohres erfolgt.

In einer ersten Ausführungsform ist das Schneidaggre­ gat als Ganzes in dem Rohr um die Rohrachse drehbar (An­ spruch 23).

Dabei kann das Schneidaggregat an einem sich im In­ nern des abzutrennenden Rohres erstreckenden Gestänge drehfest angeordnet und mittels eines am oberen Ende des Rohres außerhalb desselben vorgesehenen Drehantriebs an­ treibbar sein (Anspruch 24).

Das Gestänge entspricht dem üblichen Bohrgestänge zur Niederbringung einer Erdbohrung und kann mittels dafür vorhandener Einrichtungen auch für den erfindungsgemäßen Zweck eingesetzt werden.

Eine andere Ausführungsform gemäß Anspruch 25 sieht vor, daß das Schneidaggregat in dem Rohr am Trennort un­ drehbar fixierbar ist und einen um die Rohrachse drehbaren Werkzeugkopf mit dem Schneidwerkzeug aufweist (Anspruch 25).

Das Schneidaggregat kann hierbei radial ausfahrbare sich gegen den Innenumfang des Rohres setzende Klemmkörper aufweisen, mit denen es an der gewünschten Stelle fixier­ bar ist (Anspruch 26).

Um das Schneidaggregat in dem Rohr in dessen Längs­ richtung bis zu dem Trennort zu bewegen, gibt es zwei Alternativen.

Gemäß Anspruch 27 kann sich das Schneidaggregat mit­ tels eines eigenen Längsantriebes, der sich am Innenumfang des Rohres abstützt, aus eigener Kraft wie ein Molch in dem Rohr bis zum Trennort verlagern (Anspruch 27).

Statt dessen ist es aber auch möglich, daß das Schneidaggregat an einem Seilzug hängend in dem Rohr in dessen Längsrichtung verlagerbar ist (Anspruch 28).

In beiden Fällen wird das Schneidaggregat an den Trennort verlagert, klemmt sich dort fest und beginnt dann mit der spanabhebenden Erzeugung der Trennut.

Um diese Arbeit zu beschleunigen, hat bei der bevor­ zugten Ausführungsform gemäß Anspruch 29 das Schneidaggre­ gat mehrere symmetrisch um die Rohrachse verteilte Schneidwerkzeuge, die gleichzeitig in der gleichen Trennut zur Wirkung kommen.

Die bisher beschriebene Verfahrensweise setzt voraus, daß das Schneidaggregat ohne weiteres bis an den Trennort verlagerbar ist, d. h. daß das Rohr frei ist. Wie bereits erwähnt, ist diese Voraussetzung jedoch dann nicht er­ füllt, wenn das Rohr zur Erhöhung seiner Standfestigkeit bis zu einer gewissen Höhe mit Unterwasserbeton gefüllt ist und wenn diese Höhe höher liegt als die vorgeschriebe­ ne Trennstelle einige Meter unter dem Meeresboden.

In diesem Fall besteht die weitergehende Aufgabe darin, den Einsatz des Schneidaggregats an dem geforderten Trennort dennoch zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser weitergehenden Aufgabe kann gemäß Anspruch 30 unter dem Schneidaggregat ein drehbar antreib­ barer Bohrwerkzeugkopf angeordnet sein, mittels dessen im unteren Bereich des Rohres befindlicher Beton oder der­ gleichen über den Innenquerschnitt des Rohres bis zur Trennstelle bzw. noch etwas darüberhinaus ausgebohrt wer­ den kann.

Die das Schneidaggregat und dem Bohrwerkzeugkopf umfassende Baueinheit übt hierbei also zwei Funktionen aus: Zunächst wird in dem Rohr in dessen Achsrichtung fortschreitend eine im wesentlichen dem Innenquerschnitt des Rohres entsprechende Bohrung bis zu einer ausreichen­ den Tiefe niedergebracht. Dann wird der Bohrwerkzeugkopf außer Betrieb gesetzt und beginnt das Schneidaggregat mit dem Abtrennen des Rohres an der vorgesehenen Trennstelle, die durch die Bohrung erreichbar geworden ist.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß das Rohr auch bei einer Füllung mit Unterwasserbeton in einem Ar­ beitsgang durchgetrennt werden kann, ohne daß nach einem Bohren mit einer separaten Bohrvorrichtung das gesamte im Rohr befindliche Bohrgestänge aus dem Rohr herausgezogen werden muß. Der mit dem Schneidaggregat eine Einheit bil­ dende Bohrwerkzeugkopf verbleibt während des Schneidvor­ gangs in dem Rohr.

Bei dieser Bohrung wird es häufig nicht möglich sein, den in dem Rohr befindlichen Unterwasserbeton exakt bis zum Innenumfang des Rohres auszubohren. Dies trifft ins­ besondere zu, wenn das Rohr nicht mehr ganz rund ist. Es bleibt also an der Innenwandung des Rohres unter Umständen eine Schicht Beton stehen, die die Schneidwerkzeuge bei ihrer anschließend einsetzenden Tätigkeit gefährden könn­ te.

Um dies zu vermeiden empfiehlt sich eine Reinigungs­ vorrichtung nach Anspruch 31, die den Arbeitsbereich der Schneidwerkzeuge von Resten des anhaftenden Materials vor dem Angriff der Schneidwerkzeuge säubert. Die Reinigungs­ vorrichtung kann z. B. eine bürstenartige Anordnung von Reinigungselementen umfassen.

Da die Stützbeine der in Rede stehenden Offshore-Ölbohr- oder -förderplattformen erhebliche Gewichte aufweisen und unter Umständen auch noch von verbliebenen Teilen der eigentlichen Plattform und der fachwerkartigen Ausstrebun­ gen belastet sind, kann es vorkommen, daß das Stützbein an der Trennstelle während des Trennvorgangs axial zusammen­ sackt und die Schneidwerkzeuge dadurch eingeklemmt werden.

Es wird daher gemäß Anspruch 32 vorgeschlagen, daß eine Stützeinrichtung vorgesehen ist, die das Gewicht des Rohres bei dem Abtrennvorgang abfängt.

Die Stützeinrichtung kann gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 33 ein in ein benachbartes bereits abge­ trenntes Rohr einsetzbares, etwa gleiche Länge aufweisen­ des Stützrohr umfassen, welches sich am unteren Ende in dem Rohr auf dem Meeresboden bzw. die durch den Unterwas­ serbeton gebildete Rohrgründung aufsetzt und am oberen Ende mit dem abgetrennten Rohr verbindbar ist, was in der in Anspruch 34 beschriebenen Weise durch eine hydraulisch verspannbare Konusspannverbindung geschehen kann. Auf diese Weise wird das abgetrennte Rohr mit den benachbarten Plattformteilen hochgehalten, so daß das Rohr, in welchem das Schneidaggregat gerade arbeitet, nicht so stark bela­ stet ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 perspektivisch eine Stützkonstruktion mit davon abgehobener Förderplattform;

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht einer Stützkon­ struktion;

Fig. 3 schematisch in Seitenansicht, teilweise ge­ schnitten, eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform des Schneidaggregats in einem ein Stützbein bildenden Rohr;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3;

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform des Schneid­ aggregats mit linearer Führung der Schneidwerkzeuge;

Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen in Betracht kommender Schneidprinzipien;

Fig. 8 schematisch eine Ausführungsform bei der das Schneidaggregat und ein Bohrwerkzeugkopf an einem Bohr­ gestänge angeordnet sind;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Bohrwerkzeugkopfes aus Fig. 6 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 10 eine Ansicht des Bohrwerkzeugkopfes aus Fig. 9 von unten;

Fig. 11 schematisch eine alternative Ausführungsform mit einem an einem Seil hängenden Schneidaggregat und Klemmkörpern;

Fig. 12 schematisch eine Ausführungsform mit einem einem Seil hängenden Schneidaggregat und Längsantrieb;

Fig. 13 schematisch eine in einem bereits abgeschnit­ tenen Stützbein angebrachte Stützvorrichtung.

In der Fig. 1 ist eine bereits in ihre Hauptbestand­ teile getrennte Ölbohr- oder -förderplattform 100 gezeigt, die eine eigentliche Plattform 1 umfaßt, die im montierten Zustand auf einer insgesamt mit 2 bezeichneten Stützkon­ struktion abgestützt ist. Die gesamte normalerweise auf der Plattform 1 angeordnete Ausrüstung wie Bohrvorrich­ tung, Unterkünfte usw. ist bereits demontiert und in der Zeichnung nicht mehr wiedergegeben. Zur Montage und Demon­ tage der Ölbohr- oder -förderplattformen 100 und/oder der Stützkonstruktionen 2 werden Kranschiffe 5 eingesetzt, die Kräne 6 aufweisen, deren Hubhöhe über dem Meeresspiegel 200 m und mehr betragen kann. In der dargestellten Phase hängt die eigentliche Plattform 1 nach dem Lösen von der Stützkonstruktion 2 bereits an den Kränen 6.

Von der Stützkonstruktion 2 ist in Fig. 1 nur der oberhalb des Meeresspiegels 10 (Fig. 2) befindliche Teil gezeichnet, der 30 bis 40 m hoch sein kann. Die Stützkon­ struktion 2 ist als turm- oder bockartiges Gerüst mit Stützbeinen 3 und fachwerkartigen Querverstrebungen 4 ausgebildet und mittels ihrer nach unten in das Wasser hineinreichenden (strichpunktiert angedeutet) Stützbeinen 3 unter der Wasseroberfläche im Meeresboden verankert. Das Wasser kann über 100 m tief sein, und es kann jedes Stütz­ bein 3 um eine vergleichbare Strecke in den Meeresboden eingelassen, z. B. eingerammt sein. Die Stützbeine 3 sind also sehr lang. Sie bestehen aus großen Rohren 13 von 1 bis 2 m Durchmesser und erheblicher Wandstärken von 30 bis 50 mm. Die Anzahl der Stützbeine 3 ist von dem Aufbau der Stützkonstruktion 2 abhängig.

Fig. 2 verdeutlicht die Demontagesituation einer Stützkonstruktion 2, die konstruktiv etwas von Fig. 1 abweicht. Die oberen Teile 3′ der Stützbeine 3 werden an der Trennstelle 8 abgeschnitten und gehören noch zu der eigentlichen Plattform 1, die gemäß Fig. 1 von den Kränen 6 von der Stützkonstruktion 2 abgehoben wird. Die Stütz­ konstruktion 2 ragt über den Meeresspiegel 10 hinaus und erstreckt sich um eine der Wassertiefe entsprechende Strecke nach unten bis zum Meeresboden 11. Die Stützbeine 3 reichen tief in den Meeresboden 11 hinein und können an ihren unteren Enden durch eingepreßten Unterwasserbeton oder dergleichen fundamentartig im Meeresboden 11 veran­ kert sein. Bei der Aufgabe einer Ölbohr- oder -förder­ plattform 100 wird verlangt, daß die Stützbeine 3 an in einem Abstand 7 von einigen Metern unter dem Meeresboden 11 liegenden Trennstellen 9 von ihren tief in den Meeres­ boden 11 hineinreichenden unteren Enden 12 an Trennstellen 9 abgetrennt werden. Während die Abtrennung an den Trenn­ stellen 8 aufgrund der guten Zugänglichkeit keine Probleme bereitet, liegen die Trennstellen 9 unterhalb der Wasser­ oberfläche 10 und innerhalb des Meeresbodens 11 und sind entsprechend schlecht zu erreichen.

Aus diesem Grund ist eine in das Innere des jeweili­ gen Rohres 13 absenkbare und an dessen Innenumfang zum Angriff kommende, in Fig. 3 als Ganzes mit 50 bezeichnete Abtrennvorrichtung vorgesehen, die ein als Ganzes mit 40 bezeichnetes Schneidaggregat umfaßt, dem eine Antriebsein­ richtung 30 zugeordnet ist.

In der oberen Hälfte der Fig. 3 ist eine solche am oberen Ende des abzutrennenden Rohres 13 angeordnete An­ triebseinrichtung 30 gezeigt, die Teil einer üblichen Lufthebe-Bohreinrichtung ist und ein nach unten in das Rohr 13 hineinreichendes hohles Gestänge 14 drehend an­ treibt, an dessen unterem Ende das Schneidaggregat 40 drehfest angebracht ist, dessen Aufbau und Funktion weiter unten noch erläutert werden wird.

In der Antriebsvorrichtung 30 kann ein Drehantrieb 16 verwendet werden, wie er zum Antrieb eines Bohrkopfes einer Lufthebe-Bohreinrichtung aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es können also vorhandene Antriebsvorrich­ tungen verwendet werden, die nur im Bedarfsfall Modifika­ tionen aufweisen müssen. Zum Antreiben des Schneidaggre­ gats 40 erstreckt sich das Gestänge 14 innerhalb des ab­ zutrennenden Rohres 13 bis über dessen oberes Ende hinaus, so daß es oberhalb des oberen Endes des Rohres 13 mittels eines Drehtischs 18 mittels eines am Umfang des Gestänges angebrachten Zahnrades von außen angetrieben werden kann.

Am oberen offenen Ende des Gestänges 14 ist ein soge­ nannter Spülkopf 17 angeordnet, durch den im Bohrbetrieb am Boden einer Erdbohrung gelöstes Material durch den Innenquerschnitt des Gestänges 14 hindurch in Richtung des Pfeiles 14A nach dem Lufthebeverfahren in die Leitung 15 ausgespült wird. Die Funktionsweise des Spülkopfes 17 und des Lufthebeverfahrens sind aus dem Stand der Technik bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden. Unterhalb des Spülkopfes 17 ist ein mit 19 bezeichneter Drehanschlußkopf angeordnet, über den Druckluft für das Lufthebeverfahren und ein weiteres fluides Medium (Luft oder eine Hydraulikflüssigkeit) auch bei hohen Drücken in eine oder mehrere sich im bzw. zum Gestänge 14 parallel zu diesem erstreckende Zuleitungen 20 bzw. 22 einbringbar ist.

Die Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des am unteren Ende des Gestänges 14 drehfest angeordneten Schneidaggregats 40 aus Fig. 3. Innerhalb des Gestänges 14 sind andeutungsweise die Zuleitung 20 für Druckluft und die Zuleitung 22 für eine Hydraulikflüssigkeit gezeigt. Mit der Druckluft kann beim Bohren am Boden der Bohrung gelöstes Material durch den im Inneren des Gestänges aus­ gebildeten Spülkanal 21 im Sinne des Pfeiles 14A zur Ober­ fläche gefördert werden. Um das Schneidaggregat 40 inner­ halb des abzutrennenden Rohres 13 abzusenken, wird das Gestänge 14 über Flanschverbindungen 23 (siehe auch Fig. 6) schußweise nach unten verlängert, bis das Schneidaggre­ gat 40 auf die Höhe der Trennstelle 9 abgesenkt ist. Das zum Zerspanen erforderliche Drehmoment (Drehbewegung) wird über den Drehtisch 18 und das Gestänge 14 in das Schneid­ aggregat 40 eingeleitet, d. h. es wird das gesamte Gestänge 14 mitsamt dem Schneidaggregat 40 innerhalb des Rohres 13 um dessen Achse A gedreht. Das Schneidaggregat 40 umfaßt ein Zentralteil 41, in dessen Innerem der Spülkanal 21 ausgebildet ist und dessen Außendimension in dem Ausfüh­ rungsbeispiel nur etwa ein Drittel des Innendurchmessers des Rohres 13 beträgt, so daß ein ringförmiger Zwischen­ raum 42 verbleibt.

Im gezeigten Beispiel umfaßt das Schneidaggregat 40 drei symmetrisch über den Umfang des Gestänges 14 verteil­ te schwenkbare Schneidwerkzeuge 24. Jedes Schneidwerkzeug 24 weist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4 und 8 einen eigenen nur ihm zugeordneten Kraftantrieb 34 auf, der aus einer fluidbetriebenen Kolben/Zylindereinheit bestehen kann. Das Fluid kann Druckluft sein, deren Druck aber beschränkt ist, oder ein Hydraulikfluid, mit dem größere Drücke und damit Betätigungskräfte des Kraftan­ triebs 34 erzielbar sind. Das Hydraulikfluid wird über die Zuleitung 22 zugeführt, so daß die einzelnen Schneidwerk­ zeuge 24 synchron und mit gleichen Kräften betätigt wer­ den. Es versteht sich, daß auch für jeden Kraftantrieb 34 eine eigene Zuleitung vorhanden sein kann. Die Schneid­ werkzeuge 24 mit ihren Kraftantrieben sind in dem ringför­ migen Zwischenraum 42 angeordnet.

Jedes Schneidwerkzeug 24 besteht aus einem länglichen Grundkörper 25, an dessen einem Ende eine Schneidplatte 26 befestigt ist. Die Schneidplatten 26 sind als aus für Schwerzerspanung geeignetem Material bestehende Wendeplat­ ten ausgebildet. Der Grundkörper 25 ist an seinem der Schneidplatte 26 abgewandten Ende auf einem am Außenumfang des Zentralteils 41 angeordneten horizontal zu einem Kreis um die Achse A tangentialen Schwenkzapfen 28 gelagert. Zwischen dem Schwenkzapfen 28 und der Schneidplatte 26 greift ein mit dem Kraftantrieb verbundener Lenker 29 an, mittels dessen das Schneidwerkzeug 24 bei einer Aufwärts­ bewegung des Lenkers 29 durch Schwenken um den Schwenkzapfen 28 aus einer in Fig. 4 strichpunktiert ange­ deuteten nach unten weisenden Transportstellung 24′ radial nach außen verlagert werden kann, bis die Schneidplatte 26 am Innenumfang des Rohres 13 zum Angriff kommt und das Rohr 13 an der Trennstelle 9 von innen nach außen unter Bildung einer von innen nach außen fortschreitenden, sich in einer zur Achse A senkrechten Ebene erstreckenden Trennut 43 spanend durchgeschnitten wird.

In der in den Fig. 3, 4 und 8 gezeigten Ausführungs­ form ist der Kraftantrieb 34 als Kolbeneinheit/Zylinder­ einheit ausgebildet, die in dem Zwischenraum 42 am Außen­ umfang des Zentralteils parallel zur Achse A fest angeord­ net und deren Kolbenstange 32 mit dem Lenker 29 über einen am Zentralteil 41 geführten Schlitten 33 bewegungsverbun­ den ist. Während der Absenkbewegung des Schneidaggregates 40 befindet sich der Zylinder der Kolben/Zylindereinheit in seiner vollständig ausgefahrenen Stellung (weiter unten als gezeigt), so daß das Schneidwerkzeug 24 im wesentli­ chen längs der Achse A ausgerichtet (Stellung 24′) und frei von dem Rohr 13 ist. Um die Schneidplatte 26 gegen den Innenumfang des Rohres 13 zu drücken, wird über die Zuleitung 20 der Kolben der Kolben/Zylindereinheit nach oben bewegt und der Grundkörper 25 des Schneidwerkzeugs 24 radial nach außen verschwenkt. Über den Druck der durch die Zuleitung 22 zugeführten Hydraulikflüssigkeit ist der Anpreßdruck der Schneidplatte 26 an die Rohrinnenwand zur Beeinflussung des Schneidergebnisses einstellbar. Sobald das Rohr 13 vollständig durchgeschnitten ist, wird der Kolben nach unten bewegt und das Schneidwerkzeug 24 in seine Ausgangslage 24′ zurückgedrückt, so daß das Schneid­ aggregat 40 nach oben aus dem abgetrennten Rohr 13 her­ ausgezogen werden kann.

Das Schwenken des Schneidwerkzeugs 24 zur Rohrinnen­ wand hin oder das Betätigen der Kolben/Zylindereinheit kann auf vielfältige, dem Fachmann bekannte Weise erfol­ gen. Bei mehreren vorhandene Zuleitungen 22 kann der Kol­ ben 32 auch in beiden Richtungen wechselweise mit Druck beaufschlagt werden, das Rückstellmoment kann über Federn bewirkt werden und dergleichen.

Alternativ zum radialen Schwenken um eine horizontale Achse kann der Grundkörper des Schneidwerkzeugs auch line­ ar bewegt werden. In Fig. 5 ist ein Schneidaggregat 140 mit linearer zur Achse A des Schneidaggregats 140 bzw. des Rohres 13 radialer Führung des Grundkörpers 125 des Schneidwerkzeugs 124 gezeigt, wobei die linearen Führungen in einem Werkzeugführungskörper 131 ausgebildet sind, der am unteren Ende eines Zentralteils 141 angeordnet ist, der am oberen Ende einen Flansch 143 zur Verbindung mit dem Gestänge 14 aufweist. Die Grundkörper 125 der Schneidwerk­ zeuge 124 sind in radialen Führungskanälen 123 des Werk­ zeugführungskörpers 131 verlagerbar. In der linken Hälfte der Fig. 5 ist das Schneidwerkzeug 124 in ausgefahrenem, in der rechten Hälfte in eingezogenem Zustand gezeigt. Am der Rohrachse A zugewandten Ende des Grundkörpers 125 ist der eine Schenkel 127 eines Kniehebels angelenkt und er­ streckt sich bis zum Kniegelenk 133, während der andere Schenkel 128 des Kniehebels von dem Kniegelenk 133 ausge­ hend zentral nahe der Rohrachse A angelenkt ist. Am Knie­ gelenk 123 des Kniehebels greift mit einem Ende eine sich längs der Achse A erstreckende Gelenkstange 129 an, deren anderes Ende über einen Gelenkzapfen 132 mit dem Kraft­ antrieb 134 verbunden ist.

Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den Fig. 3, 4 und 8 ist hier als Kraftantrieb 134 nur eine Kolben/Zylin­ dereinheit vorgesehen, die alle Schneidwerkzeuge 124 ge­ meinsam antreibt.

Die Kolben/Zylindereinheit weist an dem Zentralteil 141 ausgebildeten Kolben 135 auf. Der Zylinder der Kol­ ben/Zylindereinheit ist als den Kolben 135 umgebender Schiebezylinder 138 ausgebildet, dessen Endscheiben 138A, 138B auf dem zylindrischen Außenumfang 142 des Zen­ tralteils 141 zu beiden Seiten des radial daraus hervor­ springenden Kolbens 135 gleiten und mit dem Kolben 135 Druckkammern 136, 137 bilden, die wahlweise mit Hydraulik­ flüssigkeit beaufschlagbar sind. Um den Grundkörper 125 des Schneidwerkzeugs 124 in dem jeweiligen Führungskanal 123 nach außen zu bewegen, wird Hydraulikflüssigkeit der oberen Druckkammer 136 zugeführt, so daß der Schiebezylin­ der 138 nach oben gedrückt wird und die Kniegelenke 127, 128 über die mit dem Schiebezylinder 138 verbundenen Lenker 129 gestreckt werden, so daß die Schneideinsätze 126 der Schneidwerkzeuge 124 linear gegen den Innenumfang des abzutrennenden Rohres 13 angestellt werden.

Mit der in Fig. 5 gezeigten Anordnung, die so bemes­ sen ist, daß die Annäherung an die auf der linken Seite wiedergegebenen Strecklage des Kniehebels 127, 128 beim Angriff des Schneideinsatzes 126 in der Wandung des Rohres 13 erfolgt, können auf einfache Weise ein hoher Anpreß­ druck der Schneideinsätze 126 gegen das Rohr 13 und eine entsprechende Spandicke an der Trennstelle 9 erzielt wer­ den. Um das Schneidaggregat 140 mit eingezogenen Schneid­ werkzeugen 124 in das Rohr 13 absenken und in diesem anhe­ ben zu können, wird der unteren Druckkammer 137 Hydraulik­ flüssigkeit zugeführt, so daß aufgrund der Bewegung des Schiebezylinders 134 nach unten der Lenker 129 und damit das Knie 123 des Kniegelenkes nach unten bewegt werden und dadurch die Schneidwerkzeuge 124 in den Führungskanälen 123 nach innen fahren, wie auf der rechten Seite der Fig. 5 gezeigt.

In den Fig. 6 und 7 ist die Arbeitsweise der Schneid­ aggregate mehr prinzipiell dargestellt.

Fig. 6 entspricht der bisher beschriebenen Ausfüh­ rungsform. Ein in dem Rohr 13 um die Achse A drehbares Schneidaggregat 40, 140 weist Schneideinsätze 26, 126 auf, die radial aus dem Schneidaggregat 40, 140 herausverlager­ bar sind und eine Drehbewegung entlang dem Innenumfang des Rohres 13 nur um die Achse A ausführen. Die Schneideinsät­ ze 26, 126 wirken wie Innenabstechstähle.

In Fig. 7 ist eine alternative Ausführungsform wie­ dergegeben, bei der ein Schneidaggregat 240 um die Achse A drehbar ist, jedoch keine radial ausfahrbaren Schneidein­ sätze, sondern an einem Werkzeugträger 231 drehbare Schneidwerkzeuge 224 trägt, die am Rand des Schneidaggre­ gats um zur Achse A parallele Achsen B drehbar sind und fräsend am Innenumfang des Rohres 13 zum Angriff kommen. Die Schneidwerkzeuge 224 drehen sich also sowohl um die Achse A als auch um die Achse B. Sie können nach Art eines Scheibenfräsers ausgebildet sein.

In Fig. 8 ist die Abtrennvorrichtung 50 als Ganzes mit einem an dem Gestänge 14 drehbaren Schneidaggregat 40 nach den Fig. 3 und 4 wiedergegeben. Das Gestänge besteht aus mehreren schußweise an Kupplungsstellen 14′′ anein­ andergesetzten Stangenelementen 14′ und erstreckt sich von oben in das Rohr 13 hinein, von welchem in Fig. 8 nur der oberste Teil gezeigt ist. Um das Gestänge 14 innerhalb des Rohres 13 radial zu fixieren, sind in axialen Abständen zueinander Stabilisatoren 35 angeordnet, die gegen die In­ nenwand des Rohres 13 anliegen und in denen das Gestänge 14 gelagert ist und sich frei drehen kann. Zwischen zwei Stabilisatoren 35 ist im Gestänge 14 ein Schaltventil 47 eingebaut, mit dem beispielsweise die Richtungsumkehr der Radialschwenkbewegung der Schneidwerkzeuge 24 gesteuert werden kann. Wie aus dem Bohrbetrieb bekannt, kann als unterste Stange eine Stabilisierungsstange bzw. Schwer­ stange 49 in das Gestänge 14 eingebaut sein. Am oberen Ende des Gestänges 14 ist eine freie Kupplungsstelle 14′′′ zum Auskuppeln weiterer Stangenelemente 14′ bzw. der An­ triebseinrichtung 30 (Fig. 3) vorgesehen. Am unteren Ende des Gestänges 14 ist das Schneidaggregat 40 angeordnet.

Mit den Schneidaggregaten 40 der Fig. 3 und 4 und 140 der Fig. 5 ist die jeweilige vorgegebene Trennstelle 9 nur erreichbar, wenn das Rohr 13 bis dorthin frei ist. In vielen Fällen ist das Rohr 13 aber bis zu einer bestimmten Höhe mit Unterwasserbeton gefüllt, die oberhalb der Trenn­ stelle 9 gelegen sein kann.

Für solche Fälle ist eine Ausgestaltung der Schneid­ aggregate 40 bzw. 140 in Gestalt eines darunter befestig­ ten Bohrwerkzeugkopfes 60 vorgesehen, der in Fig. 8 un­ terhalb des dortigen Schneidaggregats 40 erkennbar und in den Fig. 9 und 10 vergrößert wiedergegeben ist.

Aufgabe des Bohrwerkzeugkopfes 60 ist es, Unterwas­ serbeton innerhalb des unteren Abschnitts des abzutren­ nenden Rohres 13 bis unter die Trennstelle 9 vollständig auszubohren, damit das Schneidaggregat 40 an die vorgese­ hene Trennstelle 9 gelangen kann. Um das durch den Bohr­ werkzeugkopf 40 weggebohrte Material abzutransportieren zu können, wird das unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 kurz angedeutete Lufthebeverfahren eingesetzt. Bei dem Ausboh­ ren des Rohres 13 wirkt die Vorrichtung wie ein üblicher Erdbohrer; das Schneidaggregat 40 ist hierbei bei einge­ fahrenen Schneidwerkzeugen funktionslos. Es wird erst nach vollendetem Ausbohren in Betrieb gesetzt.

Das Abtrennen der Rohre 13 geschieht also unter Ver­ wendung vorhandener Bohraggregate und -technologie, wobei lediglich zwischen dem Bohrwerkzeugkopf 60 und das Gestän­ ge 14 das Schneidaggregat 40 einzusetzen und mit Zuleitun­ gen zu versehen ist.

Der in der Fig. 9 gezeigte, einen etwa kreisförmigen Umriß aufweisenden Bohrwerkzeugkopf 60 wird über den obe­ ren Flansch 43 an einen am unteren Ende des Schneidaggre­ gats 40 vorgesehenen Gegenflansch angeschlossen. An der Unterseite des Bohrwerkzeugkopfes 60 sind, wie auch die Unteransicht in Fig. 10 zeigt, feststehende, mit Hartme­ tall belegte Bohrkörper 46 oder Rollenmeißel angeordnet, mit denen der sich im Innenquerschnitt des abzutrennenden Rohres 13 befindende Unterwasserbeton weggebohrt werden kann. Die Absaugöffnung 48 dient dem Lufthebeverfahren und ist mit dem Innenquerschnitt des Gestänges 14 (nicht ge­ zeigt) verbunden.

Bei dem Ausbohren des Rohres 13 können an dem Innen­ umfang des Rohres 13 anhaftende Betonschichten stehenblei­ ben, die die Schneidplatten 26, 126 der Schneidwerkzeuge 24, 124 beim Anstellen gegen den Innenumfang des Rohres 13 beschädigen oder zerstören können. Um dies zu vermeiden, kann an dem Bohrwerkzeugkopf 60 eine Reinigungseinrichtung mit radial ausschiebbaren bürsten- oder kratzerartigen Reinigungselementen 44 vorgesehen sein, mittels derer der anhaftende Beton bis auf das Metall des Rohres 13 entfernt wird, bevor die Schneidwerkzeuge 24, 124 zur Wirkung ge­ bracht werden.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen war das jeweilige Schneidaggregat am unteren Ende eines in das Rohr 13 absenkbaren Gestänges 14 angeordnet und wurde von diesem gedreht.

In der Fig. 11 ist eine alternative Ausführungsform einer Abtrennvorrichtung gezeigt, bei der das Schneidag­ gregat 340 an einem Drahtseil 214 innerhalb des abzutren­ nenden Rohres 13 abgesenkt wird. Das Schneidaggregat 340 weist einen Antriebsteil 216 und einen um die Achse A des Antriebsteils 216 und des Rohres 13 angetriebenen Werk­ zeugführungskörper 231 auf, in dem in radialen Führungs­ kanälen radial bewegbare Schneidwerkzeuge 224 angebracht sind. Der Antriebsteil 216 weist radial ausfahrbare Klemm­ körper 218 auf, die, nachdem das Schneidaggregat 340 an dem Drahtseil 214 bis zur Trennstelle 9 abgesenkt wurde, ausgefahren werden und sich gegen den Innenumfang des abzutrennenden Rohres 13 pressen, um den Antriebsteil 216 des Schneidaggregates 340 in dem Rohr 13 zu verklemmen. Innerhalb des Antriebsteils 216 sind der Drehantrieb für den Werkzeugführungskörper 231 sowie Kolben/Zylinderein­ heiten zum Bewegen der Schneidwerkzeuge 224 angeordnet. Die Energiezuführung erfolgt über eine oder mehrere Lei­ tungen 215.

Das Absenken des Schneidaggregats 340 an einem Seil 214 mit anschließendem Festsetzen über die Klemmkörper 218 sowie der Drehantrieb der Schneidwerkzeuge 214 durch den iii das Rohr 13 abgesenkten Antriebsteil 216 treten hierbei an die Stelle der Funktionen des Gestänges in den Fig. 1 bis 10. Es versteht sich, daß bei dem seilhängenden Schneidaggregat 340 statt des Werkzeugführungskörpers 231 auch eine Schneidwerkzeugführung nach den Fig. 3 und 4 und nach Fig. 7 eingesetzt werden könnte.

In Fig. 12 ist eine weitere alternative Ausführungs­ form dargestellt, bei welcher ebenfalls kein Gestänge vorhanden ist, sondern das Schneidaggregat 440 mit einem eigenen Längsantrieb über in gleichmäßigen Abständen über den Umfang verteilte Raupenbänder 418 versehen ist, die vom Innern des Schneidaggregats 40 her antreibbar sind. Das Schneidaggregat 440 kann also selbständig in dem Rohr 13 auf- und abfahren. Die Energie wird über eine oder mehrere Leitungen 215 zugeführt. Wenn das Schneidaggregat 440 die richtige Position erreicht hat, wird es in dem Rohr 13 entweder über die entsprechend gebremsten Raupen­ bänder 418 oder über zusätzliche Klemmkörper entsprechend den Klemmkörpern 218 der Fig. 11 festgesetzt. Das Schneid­ aggregat 440 umfaßt einen Antrieb, mittels dessen ein Werkzeugkopf 420 um die Achse A des Schneidaggregats 440 bzw. des Rohres 13 drehbar ist. Der Werkzeugkopf 420 trägt an seinem unteren Ende aus schwenkbare Werkzeuge 24 ent­ sprechend den Fig. 3 und 4. Die Werkzeuge 24 arbeiten nach dem Prinzip der Fig. 6, könnten aber auch durch umlaufende Scheibenfräser entsprechend den Scheibenfräsern 24 der Fig. 7 ersetzt sein.

In der Fig. 13 ist eine Stützeinrichtung 70 gezeigt, mit der das auf einem gerade abzutrennenden Rohr 13 la­ stende Gewicht des betreffenden Rohres 13 selbst, benach­ barter schon abgetrennter Rohre 13 und damit noch verblei­ bender Aufbauten der Plattform abgefangen werden kann. Gezeigt ist ein dem gerade in Arbeit befindlichen Stütz­ bein benachbartes, an der Trennstelle 9 schon abgetrenntes Rohr 13. In das abgetrennte Rohr 13 wird, nachdem das Schneidaggregat samt Gestänge bzw. mit dem Seil herausge­ zogen wurde, ein zusätzliches Stützrohr 80 etwas geringe­ ren Durchmessers abgesenkt, dessen Länge die Länge des Rohres 13 übertrifft und das infolgedessen über das obere Ende des Rohres 13 und die damit noch verbundenen Reste 63 der Plattform übersteht. Das Rohr 13 ist unten mit Unter­ wasserbeton 61 bis zu einer oberen Begrenzungsfläche 65 gefüllt. Auf diese Begrenzungsfläche 65 setzt sich das Stützrohr 80 mit seinem unteren Ende 80′. Dicht unterhalb des oberen Endes 80′′ des Stützrohres 80 ist eine Konus­ spannverbindung 62 im Zwischenraum zwischen dem Stützrohr 60 und dem Innenumfang des Rohrs 13 angeordnet, die hy­ draulisch verklemmbar ist. An dem aus dem Rohr 13 hervor­ stehenden Teil des Stützrohres 80 ist ein hydraulischer Hubzylinder 64 vorgesehen, die an dem Rest 63 der Platt­ form angreift. Bei Betätigung der Hubvorrichtung 64 wird der Rest 63 an dem Stützrohr 80 hochgezogen. Dabei wird der obere Teil des Rohres 13 mitgenommen. Zwischen der Befestigung des Hubzylinders 64 und der Oberseite des Restes 63 der Plattform wird ein definierter Abstand fest­ gelegt, der während des gesamten Abtrennvorgangs der ande­ ren Stützbeine aufrechtgehalten werden soll. An der Trenn­ stelle 9 entsteht hierbei ein Spalt. Über die Konusspann­ verbindung 62 wird nun eine bleibende Verspannung zwischen dem Stützrohr und dem Rohr 13 erzielt, so daß es auf die ständige Aufrechterhaltung des Drucks in dem Hubzylinder 64 nicht mehr ankommt. Die dem gerade abzutrennenden Rohr 13 benachbarten schon abgetrennten Rohre und die damit verbundenen Reste 63 der Plattform werden auf diese Weise sicher hochgehalten, so daß nicht die ganze Struktur an der Trennstelle 9 des gerade bearbeiteten Rohres 13 zu­ sammensackt. Ohne die Stützeinrichtung könnte es beim Abtrennvorgangs des gerade bearbeiteten Rohres 13 zu einem Einklemmen der Schneideinsätze 26, 126 in der an die Trenn­ stelle 9 gebildeten Innenumfangsnut 45 (Fig. 4) kommen, wenn der verbleibende Wandungsquerschnitt des Rohres 13 der Last nicht mehr gewachsen ist.

Claims (34)

1. Verfahren zum Abtrennen von aufrechten, mit ihrem unteren Ende im Boden verankerten Rohren (13) größerer Länge und größeren Durchmessers, insbesondere von Stütz­ beinen (3) einer Off-Shore-Ölbohr- oder förderplattform (100), bei welchem durch das obere Ende des abzutrennenden Rohres (13) ein Schneidaggregat in das Rohr (13) bis zu einer Trennstelle (9) hin abgesenkt wird, welches über den Umfang fortschreitend von innen gegen den Innenumfang des Rohres (13) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440) das Rohr (13) span­ abhebend durchtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidwerkzeug (24, 124, 224) des Schneidaggregats (40, 140, 240, 340, 440) unter Drehung nur um die Rohrachse (A) über den Innenumfang des Rohres (13) herumgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schneidwerkzeug (224) des Schneidaggre­ gats (240) an einem gegenüber dem Schneidaggregat (240) drehbaren Werkzeugträger (231) um den Innenumfang des Rohres (13) herumgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Rohres (13) befindlicher Beton oder dergleichen, womit das Rohr (13) zur besseren Verankerung im Boden (11) ausgegossen ist, über den Innenquerschnitt des Rohres (13) von oben durch das Rohr (13) bis unter die Trennstelle (9) aufge­ bohrt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Rohres (13) und gegebenenfalls verbundener Bauteile (63) bei dem Abtrenn­ vorgang abgefangen wird.

6. Vorrichtung zum Abtrennen von aufrechten, mit ihrem unteren Ende im Boden verankerten Rohren (13) größe­ rer Länge und größeren Durchmessers, insbesondere von Stützbeinen (3) einer Off-Shore-Ölbohr- oder -förderplatt­ form (100),
mit einem durch das obere Ende des abzutrennenden Rohres in dieses bis zu einer Trennstelle (9) hin absenk­ baren Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440), welches in einer axial schmalen Trennzone (45) am Innenumfang des Rohres (13) in Umfangsrichtung fortschreitend zur Wirkung kommt und das Rohr (13) an der Trennstelle (9) durch­ trennt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440) minde­ stens ein radial bewegliches gegen den Innenumfang des Rohres (13) andrückbares spanendes Schneidwerkzeug (24; 124; 224) umfaßt, dessen Angriffsstelle in einer zur Rohrachse (A) im wesentlichen senkrechten Ebene in Um­ fangsrichtung fortschreitend verlagerbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schneidwerkzeug (24, 124) unter Drehung nur um die Rohrachse (A) in über den Innenumfang des Rohres (13) herumführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schneidwerkzeug (224) an einem gegenüber dem Schneidaggregat (240) um eine von der Rohrachse (A) ver­ schiedene Achse (B) drehbaren Werkzeugträger (231) ange­ ordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (124) zum Angriff an dem Rohr (13) durch einen Kraftantrieb radial aus dem Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440) herausbewegbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kraftantrieb in Achsrichtung des Rohres (13) wirkt und die Kraftrichtung durch mechanische Elemente zur Erzeugung der radialen Verlagerung umlenkbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kraftantrieb über einen Lenker (29; 129) auf das Schneidwerkzeug (24, 124) wirkt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (24) an seinem der Schneide abgewandten, der Rohrachse (A) zuge­ wandten Ende schwenkbar gelagert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse im wesentlichen horizontal verläuft.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzapfen (28) am Außenumfang des Schneidaggregats (40) abgestützt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (29) einenends im Mittelbereich des Schneidwerkzeugs (24) zwischen Schneide und Schwenkachse angreift.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkung aus einer Transportstellung, in der die Verbindungslinie von der Schwenkachse zur Schneide nach unten weist, um einen 90° unterschreitenden Schwenkwinkel nach oben und außen er­ folgt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (40) ein Zentralteil (41) aufweist, dessen Außendurchmesser gerin­ ger als der Innendurchmesser des Rohres (13) ist, an des­ sen Außenumfang das sich in dem Zwischenraum (42) zwischen dem Zentralteil (41) und dem Innenumfang des Rohres (13) erstreckende Schneidwerkzeug (24) abgestützt ist, und daß sich der Lenker (29) entlang des Zentralteils (41) er­ streckt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kraftantrieb mindestens eine außen an dem Zentralteil (41) in dem Zwischenraum (42) zwischen Zentralteil (41) und Innenumfang des Rohres (13) ange­ brachte fluidbetriebene Kolben/Zylindereinheit (34) um­ faßt, an der der Lenker anderenends (29) angelenkt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kraftantrieb eine Kolben/Zylindereinheit (134) umfaßt, bei der das als Kolben (135) fungierende Zentralteil (141) von einem demgegenüber axial verlager­ baren Zylinder (138; 138A, 138B) umgeben ist, an welchem der Lenker (129) anderenends angelegt ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (140) einen Werkzeugführungskörper (131) umfaßt, in welchem das Schneidwerkzeug (124) linear nach außen verlagerbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schneidwerkzeug (124) in dem Werkzeug­ führungskörper (131) geradlinig radial verlagerbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schneidwerkzeug (124) in dem Werkzeug­ führungskörper (131) von einem Kniehebel (127, 128) hinter­ lagert ist, dessen einer Schenkel (127) an der der Schnei­ de abgewandten Seite des Schneidwerkzeugs (124) angreift, dessen anderer Schenkel (128) an dem Zentralteil (141) abgestützt ist und in dessen Kniegelenk (133) der Lenker (129) anderenends angreift.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (40, 140, 240) als Ganzes in dem Rohr (13) um dessen Achse (A) drehbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schneidaggregat (40, 140, 240) an einem sich im Innern des abzutrennenden Rohres (13) erstrecken­ den Gestänge (14) drehfest angeordnet und mittels eines am oberen Ende des Rohres (13) außerhalb desselben vorgesehe­ nen Drehantriebs (18) antreibbar ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (340, 440) in dem Rohr (13) im Bereich der Trennstelle (9) umdrehbar fixierbar ist und einen um die Rohrachse (A) drehbaren Werkzeugkopf (231, 420) mit dem Schneidwerkzeug (224, 24) aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schneidaggregat (340) über den Umfang gleichmäßig verteilte radial ausfahrbare, sich gegen den Innenumfang des Rohres (13) setzende Klemmkörper (218) aufweist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (440) mittels eines in demselben vorgesehenen Längsantriebes (418) aus eigener Kraft in dem Rohr (13) in dessen Längsrichtung verlagerbar ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (340) an einem Seilzug (214) hängend in dem Rohr (13) in dessen Längs­ richtung verlagerbar ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440) mehrere symmetrisch um die Rohrachse (A) verteilte Schneidwerkzeuge (24; 124; 224) aufweist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Schneidaggregat (40) ein drehbar antreibbarer Bohrwerkzeugkopf (60) angeordnet ist, mittels dessen im unteren Bereich des Rohres (13) befindlicher Beton (61) oder dergleichen, womit das Rohr (13) zur besseren Verankerung im Boden (11) ausgegossen ist, über den Innenquerschnitt des Rohres (13) bis zu einer Tiefe ausbohrbar ist, daß das Schneidaggregat (40, 140, 240, 340, 440) an der vorgesehenen Trennstelle (9) zum Einsatz bringbar ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Schneidaggregat (40) eine einen ringför­ migen Bereich an der Trennstelle (9) bis auf das Metall des Rohres (13) von anhaftendem Material reinigende Reini­ gungsvorrichtung (44) zugeordnet ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützeinrichtung vorgese­ hen ist, die das Gewicht des Rohres (13) und gegebenen­ falls verbundener Bauteile (63) bei dem Abtrennvorgang abfängt.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützeinrichtung ein in ein benachbartes bereits abgetrenntes Rohr (13) einsetzbares, etwa gleiche Länge aufweisendes Stützrohr (80) umfaßt, welches sich am unteren Ende (80′) auf den Boden bzw. die Rohrgründung aufsetzt und im Bereich des oberen Endes (80′′) mit dem abgetrennten Rohr (13) oder damit verbundenen Konstruk­ tionsteilen (63) über eine Hubvorrichtung (64) verbindbar ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zwischen dem Außenumfang des Stützroh­ res (80) und dem Innenumfang des Rohres (13) hydraulisch verspannbare Konusspannverbindung (62) vorgesehen ist.