DE2407655A1

DE2407655A1 - Einrichtung zum gruenden einer bohrinsel

Info

Publication number: DE2407655A1
Application number: DE19742407655
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Vogel
Original assignee: Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: VOGEL, RUDOLF, DR.-ING., 2000 HAMBURG, DE
Priority date: 1974-02-18
Filing date: 1974-02-18
Publication date: 1975-08-21

Description

Einrichtung zum Gründen einer Bohrinsel Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Gründen einer iElohrinsel, die aus einem turmartigen, auf dem Meeresgrund zu stehenden Fachwerk mit hohlen Beinen und einer auf ihm angeordneten Arbeitsplattform besteht.
Es ist bekannt, für eine derartige Bohrinsel als Fundament eine durchgehende Unterwasserplattform vorzusehen, auf der die Standbeine der Bohrinsel unter Wasser montiert werden können (Zeitschrift "Steel Times", Dez. 1973 S. 859). Diese Gründungsmethode erfordert ein Planieren des Meeresbodens, damit die Unterwasserplattform gleichmäßig aufliegt und keine zusätzlichen Spannungen enthält. Es ist auch bekannt, das Fachwerk der Bohrinsel durch Rammpfähle zu gründen, die bündelweise um die Standbein herum angeordnet sind und bis zu 200 m tief in den Boden eingetrieben werden (VDI Nachrichten 1973, 5. 8). Durch das Rammen bedingt, sind auch hier umfangreiche Unterwasserarbeiten auszuführen. Hinzu kommt, daß die Stahlrohrkonstruktionen der Fachwerke üblicherweise liegend auf Helgen oder in Trockendocks von Werften montiert und in der Stellung auf besonderen Schwimmkörpern zu dem Standort geschleppt werden um sie erst dort unter Wasser und während des Absetzens durch Fluten aufzurichten (Zeitschrift "Meerestechnik" 1973, Nr. 6> 8. 207 ff).
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß sich dadurch die Voraussetzungen ergelóen, die Bohrinsel am Lande weitgehend fertigzubauen und die Gründungsarbeiten am Standort erheblich zu reduzieren.
Die Erfindung besteht darin, daß jedes der Beine der Bohrinsel - seinen Innenraum betreffend - von der Arbeitsplattform aus zugänglich ist und an dem Mantel dicht verschließbare Ausnehmungen auf eist, die innerhalb eines zeitweilig als. Schwiminkörper dienenden, flutbaren und allseitig luftdicht geschlossenen Behälters vorgesehen sind, der an dem, unteren Ende des Beines mit diesem verbunden ist und zusammen mit den anderen Behälter für das schwimmende Tragen zumindest des entsprechend seiner Betrieb sstellung stehenden Fachwerkes bemessen ist und zusammen mit nachträglich eingefülltem Füllgut als Gründung gewicht dient und eine um sich herum geaegte, verformbare Schürze besitzt, die heruntergelassen unterhalb des Behälters endet, sowie in der Beinachse eine von außen unmittelbar in das Beininnere führende, dicht verschlie ßbare Öffnung aufweist, wobei ein spinnenbeinartiges Rohrwerk mit unterhalb des Bodens des Behälters befindlichen Ausmündungen vorgesehen ist, die an einer gesonderten und auf der Arbeitsplattform ins Freie mündenden Leitung angeschlossen sind.
Diese Maßnahmen bestimmen exakt die Gründungskräfte, wogegen die Haltekräfte aus Rammpfahlgründungen von der Beschaffenheit der obersten Schicht des Meeresgrundes abhängig sind. Durch Aufteilung der Gründungskraft in einzelne, jedem Bein zugeordnete Ballastbehälter wird ohne wesentliche Mehrkosten eine erheblich größere Basis als Aufstandsfläche der Insel erreicht. Damit sind kleinere Ballastmassen erforderlich bzw. besteht bei gleichen Ballastmassen eine höhere Standstabilität.
Auch ist dadurch die Schwimmstabilität in lotrechter Position der Bohrinsel einfach zu beherrschen, indem die erforderliche metazentrische Höhe durch Auseinanderschieben der Behälter, d. h. durch Spreizen der Beine, genau festlegbar ist, ohne daß dadurch wesentliche Mehrkosten entstehen. Die Herstellung und Montage der weitgehend oder völlig betriebsbereiten Bohrinsel erfolgt unter Landbedingungen.
Die Bohrinsel wird mit Schlepperhilfe aufrechtstehend in Position gebracht; dort ist ein Aufrichten nicht erforderlich. Auch werden für den Transport Zusatzschwimm- und Flutkörper nicht benötigt. Ebenso sind keine Unte rwasserplanierarbeiten erforderlich. Die Aufstellung der Bohrinsel am Einsatzort ist auf die kürzestmögliche Zeit reduziert, weil der Aufbau auf der Werft im wesentlichen abgeschlossen wird.
Die kalkulierten Kosten sind genauer einzuhalten, da eine Unterbrechung der Arbeiten durch Schlechtwetterperioden - womit am Einsatzort gerechnet werden muß - an Land nur äußerst selten notwendig sein wird.
Bei dem Absenken der Bohrinsel in ihrer Betriebslage hat es sich als besonders vorteilhaft ergeben, eine von der höchstgelegenen Stelle des Behälters ausgehende und durch ein Sperrorgan verschließbare, luftführende Leitung vorzusehen und eine Flutleitung, die an der tiefsten Stelle des Behälters ansetzt und aus diesem herausragt, an eine drosselbare Flutquelle anzuschließen, wobei zweckmäßig die Flutleitung entlang des Beines etwa bis zu der Arbeitsplattform hinaufragen und in Abständen dichtzusetzende Anschlüsse aufweisen kann.
Damit sind das Fluten der Behälter, deren Entlüftung bzw. Unterdrucksetzung in größeren Tauchtiefen fein aufeinander abstimmbar. Diese Funktionen werden dabei ausschließlich durch Armaturen bewerkstelligt, die während des Absenkvorganges frei erreichbar sind, so daß eine Fernsteuerung oder Unterwasserreparatur bei Betriebsstörungen nicht notwendig sind.
Die Anordnung der Ausnehmungen in den Behältern, wie beansprucht, ist zweckmäßig, damit das Beschweren der Behälter durch Ballastgut einfach durchgeführt werden kann. Um nun zu verhindern, daß beim Fluten Wasser durch die Ausnehmungen in die Behälter gelangt, ist vorteilhaft in dem Falle, wenn drei gleichmäßig auf dem Umfang des Beines angeordnete Ausnehmungen vorhanden sind, ein im Inneren des Beines angeordnetes und an seinen Enden offenes Rohrstück mit elastischen Dichtungen verstehen, die nach Aufpumpen einer der Dichtungen, die als Dichtkissen ausgebildet ist, mittels des Rohrstückes gegen den Rand der Ausnehmungen ruhend verspannt anliegen und in entlastetem Zustand zusammen mit dem Rohrstück mit Hilfe einer Fernbetätigung entlang des Beines verschiebbar sind.
Zum Stabilisieren der Bohrinsel während der Absenhung tragen die nicht gefluteten Beine bzw. das Fachwerk, wenn dieses aus Rohren besteht, erheblich bei. Um dies zu erreichen, ist zweckmäßig die Öffnung des Behälters in dem Boden durch eine abwerfbare und dichtschließende Platte verschlossen. Damit man die Beine und das Rohrwerk nach der Gründung doch fluten kann, ist vorteilhaft in einem oder in einigen der Beine ein verschließbares Loch vorgesehen, das, nachdem die Bohrinsel steht, unter dem Wasserspiegel liegt.
Eine gute Verankerung der Bohrinsel ist gegeben, wenn zTeckmäßig eine starre Verbindung zwischen dem Bein und dem Behälter mittels eines großflächigen Flansches bewerkstelligt ist und der Boden des Behälters mit nach unten weisenden Dornen, Seilen und Verankerungsteilen bestückt ist.
Vorteilhaft ist der Boden des Behälters nach innen weisend kegelförmig ausgebildet, damit das zunächst noch lose Material des Fundaments, das unter den Behälter geschüttet oder gespült wird, den dortigen Raum vollkommen ausfüllt. Dieser Raum ist zweckmäßig durch die Schürze begrenzt, ctie mittels einer Halterung am Behälter in Abstand von diesem angeordnet ist.
Um den Schlamm auf dem Meeresboden vor der Fertigstellung des Fundaments wegspülen zu können, besteht zweckmäßig das Rohrwerk aus einem in der Achse des Beines vorgesehenen, zentralen Verteiler und mehreren, von diesem ausgehenden und sich einstellbar dem Meeresboden anpassenden Rohrstücken zweier Gruppen, die gemeinsam mittels der gesonderten, in der Beinachse angeordneten Leitung absenkbar sind, und von denen die eine Gruppe die Ausmündungen nach oben und die andere Gruppe nach unten und nach außen hin weisend enthält. Damit werden Strahlen von Druckmitteln - zunächst Wasser und später Zementmilch - sowohl nach unten wie auch nach oben gerichtet, so daß es gewährleistet ist, die Zementmilchinjektion nach oben steigend auszuführen.
Ein besonders gutes Ergebnis erreicht man bei der Schlammspülung, wenn die gesonderte Leitung drehbar gelagert ist. Diese Leitung kann auch zum vorübergehenden Tragen eines Anteiles des Gewichtes der Bohrinsel bestimmt sein, damit das Fachwerk gegebenenfalls zusammen mit der Arbeitsplattform bei dem Gründungsvorgang etwas angehoben werden kann, um ein Nachrutschen des eingeschütteten Fundamentmaterials zu begünstigen.
Um zu erreichen, daß das Wasser aus dem Rohrwerk nur nach unten gerichtet und die Zementmilch nur nach oben gerichtet austritt, ist vorteilhaft in der gesonderten Leitung eine weitere, auf der Arbeitsplattform ebenfalls ins Freie mündende Leitung angeordnet, die zu einem innerhalb des zentralen Verteilers vorgesehenen, weiteren Verteiler führt, der mit einer der Gruppen der Rohrstücke in Verbindung steht, während die übriggebliebene Gruppe andem zentralen Verteiler angeschlossen ist.
Für eine andere Ausführungsform des Rohrwerkes setzen die Ausmündungen den Boden des Behälters dichtend durch und sind dort gleich.
mäßig verteilt und an je einer Leitung angeschlossen, die zu einem neben dem Ende des Beines befindlichen Verteiler der gesonderten Leitung führen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung und ihre Vorteile gehen aus den Ansprüchen 17 bis 24 in Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung hervor.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit dem Arbeitsablauf bei der Gründung der Bohrinsel näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine Bohrinsel, wie sie zu der Lagerstätte (Standort) geschleppt wird, mit einem turmartigen Fachwerk; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 das untere Ende eines Beines der Bohrinsel mit einem Schwimmkörper vor dem Absenken einer Spül- und Injektionsvorrichtung auf den Meeresboden im Schnitt; Fig. 4 einen Verschluß der Ausnehmungen an den Beinen im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 einen Teilausschnitt der Fig. 4 in größerem Maßstab; Fig. 6 die im Bereich des Behälterbodens vorgesehene Spül-und Injektionsvorrichtung im Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 7; Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6; Fig. 8 eine andere Ausführung des unteren Endes des Inselbeines mit einem Rammpfahl im Schnitt; Fig. 9 eine noch weiter abgewandelte Konstruktion des unteren Endes des Inselbeines im Schnitt; Fig. 10 eine andere Ausführungsform des Fachwerkes der Bohrinsel in Ansicht; Fig. 11 Ausführungsformen der Verbindung zwischen dem Bein und 12 und dem Fachwerk der Bohrinsel im Schnitt nach-der Linie XI-XI bzw. XII-XII der Fig. 10.
Eine Bohrinsel, die aus einem Fachwerk 1 und einer Arbeitsplattform 3 besteht, wird in aufrechtstehender Stellung auf dem Wasser schwimmend zu der Lagerstätte geschleppt, um dort ebenfalls in aufrechtstehender Stellung abgesenkt zu werden. Zu diesem Zweck stützt sich das turmartige Fachwerk 1, das von oben gesehen einen rechteckigen Umfang hat und aus acht gleichmäßig verteilten, rohrförmigen Beinen 2 und Querstreben 13 und 13a (letztere sind waagerecht) beliebigen Querschnitts zusammengesetzt ist, mit seinen Beinen 2 auf Behältern 5,- die flutbar sind. An den Behältern 5 ist je eine zusammenknautschbare Schürze 6 vorgesehen, die während der Überführung der Bohrinsel hochgebunden werden kann und abgelassen glockenartig und mit Hilfe einer Halterung 28 in Abstand von dem Behälter 5 herunterhängt, wie es bei dem mittleren Behälter 5 der Fig. 1 zu sehen ist. Dabei endet die Schürze 6 unterhalb des Behälterbodens und hat den Zweck, durch das Bein 2 hindurch auf den Meeresgrund geschüttetes Material zusammenzuhalten, damit der Behälter 5 satt aufliegen kann.
Gemäß Fig. 3sind die Querstreben 13 und 13a innerhalb des Behälters 5 an dem Bein 2 angeschlossen, so daß auch sie einen Deckel 50, der den Behälter 5 luftdicht abschließt, bzw. die Wand des Behälters 5 dichtend durchsetzen müssen. In Abweichung hiervon können die Wand und der Deckel 50 auch durchgehend ausgeführt sein. Dann schließen sich die Querstreben 13 und 13a stumpf z. B. mittels Flansche beidseitig an dem Behälter 5 an.
Der Behälter 5 besteht vorzugsweise aus Stahlbeton und besitzt einen kegelig eingezogenen Boden 9, der an der Spitze eine Öffnung 7 hat, deren Bereich eine wasserdichte und starre Verbindung 17 mit dem mit offenem Ende ansetzenden Bein 2 darstellt, und zwar mittels eines großflächigen Flansches 57, der von unten gegen den Boden 9 anliegt.
Die Öffnung 7 ist durch eine Platte 55, die in entlastetem Zustand abzuwerfen ist, zunächst verschlossen, so daß dort kein Wasser in das Bein 2 eintreten kann. Jetzt trägt der Rauminhalt jedes Beines 2 zum Auftrieb beim Absenken der Bohrinsel bei, und sogar der Rauminhalt sämtlicher Querstreben 13, wenn diese, wie Fig. 3 zeigt, ebenfalls aus Rohren bestehen und derart an den Beinen 2 angeschlossen sind, daß dort - wie auch bei jeden Kreuzungen des Fachwerkes 1 - eine Einmündung 14 entsteht.
An der tiefsten Stelle des Behälters 5 setzt eine Flutleitung 53 an und führt dicht durch den Deckel 50 hindurch etwa bis zu der Arbeitsplattform 3. Sie ist in Abständen mit Anschlüssen 54 verstehen, von denen jeweils der tiefstliegende z. B. an eine Wasserpumpe eines Versorgungsschiffes angeschlossen wird. Erreicht dieser Anschluß 54 bei dem Absenkvorgang die Wasserfläche, so wird er dichtgesetzt und die Wasserspeisung um einen Anschluß höhergelegt. Das Einströmen des Wassers in den Behälter 5 erfolgt - gegebenenfalls selbsttätig geregelt - in Abhängigkeit von der Senkgeschwindigkeit.
Das Tieflegen des Endes der Flutleitung 53 ist erforderlich, damit dort rasch ein Wasserverschluß entsteht, der ein Entweichen von Druckluft verhindert, die alsbald in den Behälter 5 gepumpt wird, um den bei dem weiteren Absenken der Bohrinsel zunehmend auf dem Behälter 5 lastenden Druck in etwa auszugleichen.
Dies geschieht über eine auch der Entlüftung dienende Leitung 12, die an der höchsten Stelle des Deckels 50 angeschlossen ist; ebenfalls zu der Arbeitsplattform 3 hinaufführt und dort mit einem Ventil 33 versehen ist. Um die Entlüftung bzw. Druckluftversorgung mittels nur einer Leitung 12 bewerkstelli gen zu können, sind sämtliche Behälter 5 durch z. B. an den schrägen Querstreben 13 geführte Leitungen (nicht dargestellt) miteinander verbunden.
Ist der Gesamtinhalt der Behälter 5 für das alleinige Absenken der Bohrinsel ausgelegt, so spielt sich das ohne wesentliche Hilfe von Schwimmkranen ab. In diesem Falle werden die Behälter 5, abgesehen von ÜberwachungspausenL9 fortwährend planmäßig bis zum Aufsetzen geflutet. Danach erfolgt das Vollfluten auch der Beine 2 und der Querstreben 13 und 13a.
Dazu ist im oberen Bereich einiger Beine 2 ein durch ein Sperrorgan 67 schließbares Loch 56 vorgesehen, das derart angeordnet ist, daß es sich unter Wasser befindet, wenn die Bohrinsel auf dem Grund steht. Nach dem Füllen des Fachwerkes 1 erfolgt Druckausgleich an den Platten 55, und sie werden abgeworfen, um die Öffnungen 7 für die Gründung der Bohrinsel freizugeben.
Zu einem später zu beschreibenden Zweck sind im Mantel des Beines 2 gleich unterhalb des Deckels 50 große Ausnehmungen 4 vorhanden, die mit einem Verschluß 15 im Bein 2 dicht abgedeckt sind: Der Verschluß 15 hängt an bis zu der Arbeitsplattform 3 geführten Seilen 16 und ist von dort aus in entlastetem Zustand aus dem Bereich der Ausnehmungen 4 hochzuziehen oder herunterzulassen.
Der Verschluß 15 besteht gemäß Fig. 4 aus einem Hohlkolben, der durch ein an seinen Enden offenes Rohrstück 60 dargestellt ist, und elastischen Dichtutlgen 58 und 59. Letztere sind den Rändern dreier Ausnehmungen 4 des Beines 2 angepaßt. Die Dichtung 58 ist mittels einer fernbetätigten (nicht gezeichneten) Vorrichtung über eine Bohrung 69 des Rohrstückes 60 aufpllmpbar, so daß sie sich gegen den Rand der ihr zugeordnetedAusnehrnung 4 verspannt. Damit kommt auch das Rohrstück 60 mit seinen zwei weiteren f.naktiven} Dichtungen 59 unter Spannung, und die drei Ausnehmungen 4 sind verschlossen.
An der Außenseite des Behälters 5 im Bereich des kegeligen Bodens 9 ist ein Rohrwerk 8 zentral angeordnet, das nach oben gerichtete Ausmündungen 10, nach unten gerichtete Ausmündungen lOa und Ausmündungen 10b nach der Seite hin aufweist und zwar an auf einer Grundplatte 51 befestigten Rohrstücken 23, die von einem zentralen Verteiler 22 der Grundplatte 51 ausgehen. Mittels einer gesonderten Leitung 11, die an einem nur unter Belastung nachgebenden Kugelgelenk 61 des Verteilers 22 anschließt, durch das Bein 2 hindurch zu der Arbeitsplattform 3 führt und in dem Bein 2 mittels dünner Streben (nicht dargestellt) gegen Knicken gleitend mehrfach abgestützt ist, ist das Rohrwerk 8 drehbar und in Richtung der Beinachse verschiebbar. Bei den Ausmündungen lOa sind schräg angebrachte Leitbleche 52 an der Grundplatte 51 vorgesehen, um das dort austretende und auf der Arbeitsplattform 3 unter hohem Druck in das Rohrwerk 8 eingepumpte Wasser abzulenken.
Um zu erreichen, daß das Wasser nur nach unten und seitlich aus den Rohrstücken 23 austritt, teilt man diese in zwei Gruppen (Fig. 6 und 7).
Dazu ist zunächst in dem zentralen Verteiler 22 ein weiterer Verteiler 27 vorgesehen, der über eine in der Leitung 11 angeordnete, weitere Leitung 26 mit der Arbeitsplattform 3 in Verbindung steht. Die eine Gruppe 24 der Rohrstücke 23 ist dann durch den zentralen Verteiler 22 hindurchgeführt und nur an dem inneren Verteiler 27 angeschlossen, während die zweite Gruppe 25 mit nach oben gerichteten Ausmündungen 10 nur von dem Verteiler 22 ausgeht. Bei dieser Konstruktion ist ein Kugelgelenk 61a insofern anders als das Kugelgelenk 61 ausgeführt, als hier die ineinandersteckenden Leitungen 11 und 26 berücksichtigt sind.
Die Gründung geschieht in der Weise, daß man das Absenken der Bohrinsel stoppt, wenn bzw. kurz bevor der erste Behälter 5 den Boden berührt. Dann haben sich bereits alle Schürzen 6 der Bodenkontur angepaßt. Das Rohrwerk 8 des zuerst zum Aufliegen kommenden Behälters 5 wird heruntergelassen, um den Grund vom Schlamm drehend freizuspülen. Verwendet man dabei eine Konstruktion des-Rohrwerkes 8 gemäß Fig. 7, dann wird das Wasser in die Leitung 26 gepumpt. Der aufgewirbelte Schlamm passiert die Schürze 6 entweder durch den Mantel, sofern er netzartig ist, oder wird unter dem aufliegenden Rand nach außen verdrängt, wenn andere Materialien für die Schürze 6 verwendet werden.
Erhöht man den Druck erheblich, dann ist es möglich, zum Beispiel nach dem Spülen Löcher im Grund herzustellen, sofern das Rohrwerk stillsteht. Beim Drehen desselben entstehen ring- oder teilringförmige Spalte im Boden, die bei der Gründung eine wesentliche Rolle spielen.
Dann wird das Rohrwerk 8 bzw. die kräftige Platte 51 in Berührung mit dem Boden gebracht, bis sie dort dank des Gelenkes 61 oder 61a satt aufliegt. Darauf folgend wird Splitt durch das Bein 2 hindurch geschüttet bzw. gespült, bis der durch die Schürze 6 ringsherum gebildete Raum unter dem Behälter 5 ausgefüllt ist. Die kegelige Ausbildung des Bodens 9 begünstigt dies erheblich. Anschließend oder nachdem sich das Fundament unter voller Belastung nach einiger Zeit gesetzt hat, wird durch die Leitung 11 Zementmilch injiziert, die von unten steigend den Splitt zu Unterwasserbeton verbindet und in die vorher erwähnten Löcher und Spalte eintritt, so daß auch dort Beton entsteht. Dadurch wird die Sicherheit der Bohrinsel gegen Schub- und Zugkräfte erheblich heraufgesetzt. An der Unterfläche des Bodens 9 sind eiserne Dorne 19, Seile 66 und dübelartige Verankerungsteile 20 angebracht, damit sich der Unterwasserbeton mit dem Ballastbehälter 5 auf Schub und Zug verbinden kann. Der Injektionsstrahl der Zementmilch kann je nach der Beschaffenheit des Meeresbodens nur nach oben gerichtet werden, sofern man ein Rohrwerk 8 gemäß Fig. 7 verwendet. Bei Benutzung eines Rohrwerkes 8 gemäß Fig. 3 erfolgt ein Injizieren der Zementmilch sogar in den Meeresboden hinein.
In ähnlicher Weise, jedoch vorerst ohne die Z ementmilch- Injektion, verfährt man auch bei den anderen Behältern 5. Dabei kann die nahezu ausgeglichen schwimmende Bohrinsel vorübergehend mittels der kräftig ausgeführten Leitung 11 etwas angehoben werden, damit das Splittgut nachrutscht. Dann wird die Zementmilch injiziert. Inzwischen legt man die Ausnehmungen 4 an den Beinen 2 durch Entfernen des Verschlusses 15 frei und schüttet als Ballastgut Kies in die Beine 2, der in Richtung der von der Ausnehmung 4 ausgehenden Pfeile in Fig. 3 in den Behälter 5 fließt und ihn füllt und zum Schluß in dem Bein 2 bis zu der Arbeitsplattform 3 ansteht. Damit ist die Gründung der Bohrinsel beendet. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schürzen 6 etwa bis zu ihren Längen Höhenunterschiede des Meeresbodens ausgleichen können.
Es sind nunmehr auch die den Behältern zugewiesenen Aufgaben klar.
Diese sind das schwimmende Tragen der Bohrinsel in aufrechtstehender Stellung, das gesteuerte Absenken sowie das Gründen und Verankern derselben und die Vergrößerung der Gründungsfläche auf dem Meeresboden.
In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform eines Rohrwerkes 8a zu sehen. Die dichte Ausführung des Behälters 5, die Ausnehmungen 4 an dem Mantel des Beines 2, der Verschluß 15, das Flutsystem und die Anbringung der Schürze 6 entsprechen denen der Fig. 3 und sind hier nicht dargestellt. Das Rohrwerk 8a besteht aus sternenförmig von einem Verteiler 22a ausgehenden Leitungen 21, die den Boden 9 dichtend durchsetzen und mit Ausmündungen 19 jenseits dieses Bodens enden. Der Verteiler 22a ist an dem Bein 2 befestigt und steht mit der Leitung 11 in Verbindung. Das Spülen erfolgt hier durch einen in dem Bein 2 heruntergelassenen und wiedergewinnbaren Spülkopf (nicht dargestellt), der gegebenenfalls auch den Splitt einbringen kann. Nachher kann man auch einen Rüttler einsetzen, der den Splitt verdichtet. Das Injizieren der Zementmilch erfolgt von dem Boden 9 aus nach unten gerichtet.
Um den Widerstand des Behälters 5 gegen Schubkräfte zu steigern, die sich aus auf den herausragenden Teil der Bohrinsel einwirkenden Kräften der Wellen und des Windes ergeben, ist an dem Bein 2 ein verhältnismäßig kurzer Rammpfahl 31 angeordnet, der mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung in den Meeresgrund eingetrieben werden kann.
Der Rammpfahl 31 steckt in einer Hülse 32 des Beines 2, die mit ihrem oberen Ende dicht den Deckel 50 durchsetzt und mit ihrem unteren Ende einen Teil der Verbindung 17 darstellt. Der Rammpfahl 31 kann natürlich auch der Konstruktion gemäß Fig. 3 zugeordnet werden.
Eine Anordnung gemäß Fig. 9 kann größere Höhenunterschiede des Meeresbodens ausgleichen. Dazu besteht das Bein 2a aus einem langen Außenrohr 18 und einem teleskopartig mit einem groben radialen Spiel a in diesem steckenden Innenrohr 29, dessen Länge erheblich kürzer ist als die Länge des Außenrohres 18. Das Innenrohr 29 ist mit dem offenen Ende starr am Boden 9 befestigt und weist seinerseits die Ausnehmungen 4 aul, die in der bereits beschriebenen Weise verschließbar sind.
Der Behälter 5 schließt um das Innenrohr 29 herum, ähnlich wie bei der Fig. 3, oberhalb der Ausnehmungen 4 und ist mittels an dem oberen Ende des Innenrohres 2a gelestigter Seile 62, die auf der Arbeitsplattform 3~endend gegen das untere Ende des Außenrohres 18 verspannt.
Dort ist ein Dichtrin 68 angeordnet, der das kontrollierte Herausgleiten des Innenrohres 29 gesiattet. Bei dieser Ausführung setzen die Querstreben 13 und 13a erst oberhalb des Behälters 5 an dem Bein 2a, d. n. an dem Außenrohr 18 an.
Zur XForbereitung der Gründung wird das Innenrohr 29 zusammen mit dem Behälter 5 bis zu der gewünschten Tiefe herabgelassen. Nach Vollschüttung des Behälters 5 wird das Innenrohr 29 in dem Außenrohr 18 einbetoniert. Das Spiel ist entsprechend zu bemessen. Anschließend kann die Füllung des Beines 2a mit Kies erfolgen.
Zum Ausgleichen von größeren Höhenunterschieden des Bodens können die Beine 2 gemäß Fig. 10 auch längsverschiebbar ausgebildet werden.
Hier ist es möglich, auch nach der Gründung eine Korrektur vorzunehmen, wenn sich der Meeresboden setzt. Dazu sind die Beine 2 nicht, wie bei den vorstehenden Ausführungen5 starr mit den Querstreben 13 und 13a verwunden, sonden es sind Ililfsstiele 30 vorhanden, die ihrerseits mit den Querstreben 13 und 13a (letztere sind oberhalb des Behälters 5 angeordnet) ein selbständiges, starres Fachwerk la bilden und die Beine 2 lediglich führen. Die Führung erfolgt in Hülsen 63, die das Bein 2 mit radialem Spiel aufnehmen und beim Zusammentreffen der waagerechten Querstreben 13a auf Knotenblechen 64 des Fachwerkes la angeordnet sind (Fig. 11). Zwischen zwei Hülsen 63 ist jeder Hilfsstiel 30 mehrfach mittels einer das Bein 2 lose umgebenden Schelle 65 abgestützt (Fig. 12). Die Knickbeanspruchung der Hilfsstiele 30 ist damit zu vernachlässigen.
Zu der Gründung der Bohrinsel gehört auch, daß die Arbeitsplattform 3 relativ zu dem Fachwerk 1 oder la z. B. durch hydraulische Mittel ausgerichtet werden kann, wenn sie bei den Gründungsarbeiten noch nicht genau horizontal steht.

Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Gründen einer Bohrinsel, die aus einem turmartigen auf dem Meeresgrund zu stehenden Fachwerk mit hohlen Beinen und einer auf ihm angeordneten Arbeitsplattform besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Beine (2; 2a) - seinen Innenraum betreffend - von der Arbeitsplattform (3) aus zugänglich ist und dicht verschließbare Ausnehmungen (4) an dem Mantel aufvc-eist, die innerhalb eines zeitweilig als Schwimmkörper dienenden, flutbaren und allseitig luftdicht geschlossenen Behälters (5) vorgesehen sind, der an dem unteren Ende des Beines mit diesem verbunden ist und zusammen mit den anderen Behältern für das schwimmende Tragen zumindest des entsprechend seiner Betriebsstellung stehenden Fachwerkes (1; la) und - nach Aufnahme eines Füllgutes - als Gründungsgewicht bemessen ist und eine um sich herum gelegte, verformbare Schürze (6) besitzt, die heruntergelassen unterhalb des Behälters endet, sowie in der Beinachse eine von außen unmittelbar in das Beininnere führende, dicht verschließbare Öffnung (7) aufweist, wobei ein spinnenbeinartiges Rohrwerk (8; 8a) mit unter--halb des Bodens (9) des Behälters befindlichen Ausmündungen (10) vorgesehen ist, die an einer gesonderten und auf der Arbeitsplattform (3) ins Freie mündenden Leitung (11) angeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der höchstgelegenen Stelle des Behälters (5) ausgehende und durch ein Sperrorgan (33) verschließbare, luftführende Leitung (12).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an der tiefsten Stelle des Behälters (5) ansetzende und aus diesem herausragende Flutleitung (53), die an eine drosselbare Flutquelle anschließbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flutleitung (53) entlang des Beines (2; 2a) etwa bis zu der Arbeitsplattform (3) hinaufragt und in Abständen dichtzusetzende Anschlüsse (54) aufweist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit drei gleichmäßig auf dem Umfang des Beines angeordneten Ausnehmungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Inneren des Beines (2; 2a) angeordnetes und an seinen Enden offenes Rohrstück (60) mit elastischen Dichtungen(58, 59) versehen ist, die nach Aufpumpen einer der Dichtungen, die als Dichtkissen (58) ausgebildet ist, vermittels des Rohrstückes gegen den Rand der Ausnehmungen (4) ruhend verspannt anliegen und in entlastetem Zustand zusammen mit dem Rohrstück mit Hilfe einer Fernbetätigung (16) entlang des Beines verschiebbar sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine abwerfbare, die Öffnung (7) des Behälters (5) dicht verschließende Platte (55).

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bein (2; 2a) ein verschließbares Loch (56) aufweist, das nach der Gründung der Bohrinsel etwas unter dem Wasserspiegel liegt.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch starre Verbindung (17) des Beines (2; 2a) mit dem Behälter (5) mittels eines Flansches (57).

9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Bestückung des Bodens (9) des Behälters (5) mit nach unten weisenden Dornen (19), Seilen (66) und Verankerungsteilen (20).

10. Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch kegelförmige Ausbildung des Bodens (9) des Behälters (5).

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrwerk (8) aus einem in der Achse des Beines (2; 2a) vorgesehenen, zentralen Verteiler (22) und mehreren, von diesem ausgehenden und sich einstellbar dem Meeresboden anpassenden Rohrstücken (23) zweier Gruppen (24, 25) besteht, die gemeinsam mittels der gesonderten, in der Beinachse angeordneten Leitung (11) absenkbar sind und von denen die eine Gruppe (24) die Ausmündungen nach oben (10) und die andere Gruppe (25) nach unten (10au und nach außen hin (1 Ob) weisend enthält.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch drehbare Lagerung der gesonderten Leitung (11) in dem Bein (2; 2a).

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderte Leitung (11) zum vorübergehenden Tragen eines Anteiles des Gewichtes der Bohrinsel bestimmt ist.

14. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13 oder nach einem von diesen, dadurch gekennzeichnet, daß in der gesonderten Leitung (11) eine weitere, auf der Arbeitsplattform (3) ebenfalls ins Freie mündende Leitung (26) angeordnet ist, die zu einem innerhalb des zentralen Verteilers (22) vorgesehenen, weiteren Verteiler (27) führt, der mit einer der Gruppen (24 oder 25) der Rohrstücke (23) in Verbindung steht, während die übriggebliebene Gruppe an dem zentralen Verteiler angeschlossen ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6 oder 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (6) mittels einer Halterung (28) am Behälter (5) in Abstand von diesem angeordnet ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündungen (10) des Rohrwerkes (8a) den Boden (9) des Behälters (5) dichtend durchsetzen, in dem Boden gleichmäßig verteilt und an je einer Leitung (21) angeschlossen sind, die zu einem neben dem Ende des Beines (2) befindlichen Verteiler (22a) der gesonderten Leitung (11) führen.

17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) des Behälters (5) zur Aufnahme eines von der Arbeitsplattform (3) aus bedienbaren und durch das Bein (2; 2a) hindurch wiedergewinnbaren Gerätes für durch die Gründung der Bohrinsel bedingte Unterwasserarbeiten bestimmt ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Querstreben (13, 13a) des Fachwerkes (1) aus Rohren bestehen und jede Verbindung der Rohre miteinander und mit den Beinen (2; 2a) eine Einmündung (14) -darstellt.

19. Einrichtung nach Anspruch 8, bei der die Querstreben oberhalb des Behälters an den Beinen anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bein (2a) aus einem Außenrohr (18) sowie einem in dieses über eine Dichtung (68) teleskopartig eintretenden und mit seiner Länge einem Endabschnitt der Länge des Beines entsprechenden Innenrohr (29) besteht, das seinerseits mit dem Behälter (5) starr vereint ist und die Ausnehmungen (4) aufweist sowie mittels einer Halterung (62) mit dem Außenrohr ortsfest jedoch lösbar verbunden ist und in eingebautem Zustand ein radiales Spiel (a) besitzt, das eine Einstellung und Einbetonierung des Innenrohres in dem Außenrohr noch gestattet.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beine (2; 2a) längsverschieblich an Hilfsstielen (30) geführt sind, die abschnittweise an den Beinen gehalten sind und zusammen mit den Querstreben (13; 13a) das Fachwerk (la) bilden.

21. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bein (2) ein Rammpfahl (31) zugeordnet ist, der den unteren Abschnitt der Länge des Beines einnimmt.

22. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rammpfahl (31) an dem Bein (2) gehalten und dort geführt ist und mit dem unteren Ende in einer von dem Boden - (9) des Behälters (5) hochragenden Hülse (32) steckt.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsplattform (3) relativ zu dem Fachwerk (1; la) ausrichtbar ist.

24. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter derart ausgelegt sind, daß ein Absenken der Bohrinsel ausschließlich mit ihrer Hilfe erfolgt.

L e e r s e i t e