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Unterwasserbauwerk für große Meerestlefen sowie Verfahren zur Herstellung
eines Unterwasserbauwerks Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterwasserbauwerk,
insbesondere ein Fundament für eine Bohr-, Förder- oder Arbe,tsplattform für große
Meerestiefen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Unterwasserbauwerks für
große Meerestiefen.
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Zur Zeit werden in vielen Ländern Versuche unternommen, die im Meeresboden
liegenden Bodenschätze auszubeuten, und zu diesem Zweck werden Bohr-, Förder- cder
Årkeitsplat-;formen verwendet, die auf dem Meeresboden ruhend mittels eines Stützelementes
einen Deckskörper oberhalb der Wasseroberfläche halten. Von diesem Deckskörper aus
erfolgen dann Bohrungen im Meeresboden, oder der Deckskörper wird auch benutzt,
um Messungen oder andere Arbeiten durchzuführen.
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Bei der Herstellung einer derartigen Bohr- oder Arbeitsplattform wird
beispielsweise so vorgegangen, daß man in einem Baudock einen hohlen Gründungskörper
herstellt und auf diesem einen Gerüstunterbau anbringt. Dieser Gerüstunterbau kann
zusammenlegbar sein. Der derart ausgerüstete Gründungskörper wird dann zusammen
mit dem Gerüstunterbau an die gewünschte Stelle im Meer verschleppt und dort allf
den Meeresboden abgesenkt, so daß die oberen Teile des Gerüstunterbaus über die
Wasseroberfläche hinausragen. Auf diese herausragenden Teile wird dann der Deckskörper
aufgesetzt, der gegebenenfalls an seiner Unterseite einen Gerüstoberbau aufweist,
der mit den aus dem Wasser herausragenclen Teilen des Gerüstunterbaus unmittelbar
verbunden wird.
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Es ist ohne weiteres klar, daß sic ein derartiges Verfahren im allgemeinen
nur für geringe Meerestiefen eignet, da die Abmessungen des Gerüstunterbaus bei
großen Meerestiefen so groß werden würden, daß die Montage in einem Haudock und
der Transport von diesem zur Absenkstelle nicht mehr möglich ist.
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Bei einem anderen bekannten Verfahren wird ein Teil eines Gründungskörpers
in einem Baudock hergestellt und dann an eine Stelle großer Wassertiefe verschleppt
und dort verankert.
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Auf diesen Teil des Gründungskörpers wird dann, beispielsweise
aus
Stahl- oder Spannbeton, der übrige Teil des Gründunyskörpers aufgebaut, und danach
werden auch die säulenförmigen Stützelemente hergestellt bzw. montiert. Mit Fortschreiten
der Arbeiten wird der fertiggestellte Teil kontinuierlich abgesenkt, so daß alle
Bau- und Montagearbeiten nahe der Wasseroberfläche erfolgen. Abschließend wird das
Plattformelement über die oberen t?nden de- säulenförmigen Stützelemente gebracht
und mit diesen verbunden.
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Die so vollständig fertiggestellte Offshcre-Struktur wird dann von
der Vormontagestelle in einera für dic Seeverschleppung zweckmäßigen Schwimmzustand
an die gewünschte Seeposition verschleppt und dort auf den Meeresboden aufgesetzt.
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Dieses letztgenannte Verfahren hat den Vorteil, daß alle Bau-und Montagearbeiten
an einer geschütz.en Stelle durchgeführt werden können und daß lediglich das Absenken
der fertiggestellten Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform an der gewünschten, im
allgemeinen ungeschützten Stelle im Meer vorgenommen werden muß. Andererseits ist
es jedoch klar, daß für eine derartige Bauweise unbedingt ein geschützter Bereich
mit großer Was sertiefe erforderlich ist und daß von diesem geschützten Bereich
auch eine entsprechend tiefe Wasserverbindung zum Meer gegeben sein muß. Daher eignet
sich dieses vorbekannte Verfahren nur für einige wenige Länder, beispielsweise Norwegen,
wo
mit den Fjorden geeignete Vormontageplätze zur Verfügung stehen, die auch ein Verschleppen
der verhältnismäßig tief abgesenkten Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform in das
Meer ermöglichen.
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Ferner muß bei dem vorbekannten Verfahren dae Herstellung der einzelnen
Teilabschnitte aus Stahl- oder Spannbeton in einer ganz bestimmten Reihenfolge vorgenommen
werden, so daß sich bei Bauverzögerungen an einzelnen Stellen entsprechende Verzögerungen
in der zur Herstellung des gesamten Bauwerkes erforderlichen Zeitspanne ergeben.
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Demgegenüber soll mittels der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Unterwasserbauwerks für große Meeres tiefen sowie ein Unterwasserbauwerk geschaffen
werden, daß aus einer geringen Anzahl von vorgefertigten Einzelelementen besteht
und ohne komplizierte und arbeitsaufwendige Montage schritte montiert werden kann.
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Dies wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines Unterwasserbauwerks
für große Meerestiefen durch aufeinanderfolgendes Absenken mehrerer miteinander
verbindbarer Elemente erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein rohrförmiger Körper
in senkrechte Stellung im Meer abgesenkt wird und daß scheibenförmige Gründungselemenre
mit einer Mittelöffnung nacheinander über
den rohrförmigen Körper
gebracht und bis in den Bereich des unteren Endes des rohrförmigen Körpers bzw.
bis zur Auflage auf dem vorherigen Gründungselement abgesenkt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also ein rohrförmiger Körper,
der vorzugsweise geschlossen Ist und zum Absenken in seine senkrechte Stellung geflutet
werden kann, und vorgefertigte scheibenförmige Gründungseler,ente benötigt. Diese
Einzelteile lassen sich vom Herstellwgsplatz, etwa einem Baudock und/oder einer
Werft, ohne weitere auch durch Bereiche verhältnismäßig geringer Wassertiefe, beispielsweise
12 m bis 20 m zur gewünschten Seeposition oder zu einer Vormontagestelle verschleppen.
Da die Einzelteile unabhangig voneinander und gegebenenfalls gleichzeitig vorgefertigt
werden, wird eine erhebliche Zeiteinsparung bei der !Ierstellung des gesamten Unterwasserbauwerks
erreicht, denn eventuelle Verzögerungen bei der Herstellung eines Einzeltells beeinträchticje
nicht in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben die Gesamtbauzeit.
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Der verwendete rohrförmige Körper dient bei der Montage als Führung
für die abzusenkenden Gründungselemente. Durch diese Führung der Gründungselemente
werden komplizierte Ausrlchtarbeiten, wie sie etwa beim Zusammenfügen von Gerüstunterbau
und Gerüstoberbau gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren erforderlich sind,
verinieden, denn das Gründungselement wird
lediglich über den sich
in senkrechter Stellung befindenden rohrförmigen Körper verschwommen und dann mit
seiner Mittelöffnung in Eingriff mit dem rohrförmigen Körper gebracht, so daß während
des Absenkvorganges eine Führung sichergestellt ist.
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Der Eingriff der Mittelöffnung des jeweiligen Gründungselementes mit
dem rohrförmigen Körper kann dadurch erreicht werden, daß der rohrförmige Körper
oder ein Teil von diesem, etwa ein teleskopartig ausfahrbarer Tragteil angehoben
und in die Mittelöffnung des jeweils in die Absenkstelluno geschwommenen Grndunselementes
eingeführt wird. Der rchrförmige Körper oder sein angehobener Teil wird dann während
des oder nach dem Absenken des Gründungselementes angesenkt, um das nächste Gründungselement
über den rohrförmigen Körper schwimmen zu können.
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Soll das Unterwasserbauwerk direkt an der gewünschten Seeposition
hergestellt werden, so werden der rohrförmige Körper und das erste Gründungselement
bis auf den Meeresboden abgesenkt. Danach werden weitere Gründungselemente auf das
erste Gründungselement aufgebracht.
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Soll andererseits das Unterwasserbauwerk entsprechend dem vorbekannten
Verfahren an einer Vormontagestelle hergestellt werden, um dann später an die nschte
Seeposition verschleppt zu
werden, so wird der rohrförmige Körper
zum Absenken der Gründungselemente mit seinem unteren Ende oberhalb des Meeresbodens
schwimmend gehalten, und die Gründungselemente werden von diesem rohrförmigen Körper
geführt abgesenkt. Hierbei wird das erste abgesenkte Gründungselement durch eine
Erweiterung am unteren Ende des rohrförmigen Körpers, etwa eine kegelstumpf förmige
Aueitung gehalten. Wird in diesem Fall kein mit einem teleskopartig aus fahrbaren
Tragteil ausgestatteter rohrförmiger Körper benutzt, kann der rohrförmige Körper
zusammen mit dem oder den bereits abgesenkten Gründungselementen angehoben werden,
um in die Mittelöffnung des nächsten Gründungselementes zu gelangen.
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Insbesondere bei der Erstellung eiros Unterwasserbauwerks an einer
Vormontagestelle, aber auch bei Herstellung des Unterwasserbauwerks an der gewünschten
Seeposition können Gründungselemente verwendet werden, deren Mittelöffnung jeweils
über einen in radialer Richtung verlaufenden Einschnitt, dessen Breite im wesentlichen
gleich dem Durchmesser der Mittelöffnung ist, mit dem Umfang des Gründungselementes
verbunden ist.
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Derartige Gründungselemente können seitlich an den über die Wasseroberfläche
hinausragenden rohrförmigen Körper herangeschwommen und in Eingriff mit diesem gebracht
werden, um dann geführt vom Körper abgesenkt zu werden. Auf diese Weise kann ein
Anheben und Absenken des rohrförmigen Körpers bzw. seines
teleskopartig
aus fahrbaren Tragteils zum in Eingriff bringen mit dem jeweiligen Gründungselement
vermieden werden.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Fundamente für Bohr-,
Förder- oder Arbeitsplattformen herstellen, wozu nach dem Ab senken aller Gründungselemente
der rohrförmige Körper gegebenenralls zusammen mit den Gründungselementen oder der
Tragteil des rohrförmigen Körpers zur Aufnahme und.
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zum Anheben eines Deckskörpers angehoben und das obere Ende des rohrförmigen
Körpers mit dem Deckskö-per verbunden wird.
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Ist diese Herstellung an der gewünschten Seeposition erfolgt, so ruht
das Fundament bereits auf dem Meeresboden und die Plattform ist fertiggestellt.
Erfolgt oie Herstellung jedoch an einem Vormontageplatz, so wird die so hergestellte
Plattform in einem für die Seeverschleppung zweckmäßigen Zustand an die gewünschte
Seeposition verschleppt und dort auf den Meeresboden aufgesetzt.
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Das Unterwasserbauwerk aus Gründungselementen und rohrförmigem Körper
kann jedoch auch als reiner Speicherraum dienen und beispielsweise dazu benutzt
werden, Erdöl oder Erdgas aufzunehmen, das im Offshore-Bereich gefördert wurde und
dann in dem Unterwasserbauwerk zwischengespeichert wird. Das Unterwasserbauwerk
ist dann selbstverständlich mit entsprechenden Zuleitungen verbunden, und die Übernahme
des Speicherinhalts
durch Schiffe kann über an Bojen gehaltener
Schläuche erfolgen.
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Ferner kann ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes
Unterwasserbauwerk auch zur Durchführung von Forschungsarbeiten am Meeresgrund dienen,
wozu dann die Gründungselemente die erforderlichen Instrumente und Geräte aufnehmen
und in ihnen gegebenenfalls auch Forscher arbeiten können.
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Das Unterwasserbauwerk gemäß der Erfindung besteht wie bereits erwähnt,
aus einer oder mehreren aufeinander ruhenden, scheibenförmigen Gründungselementen,
die jeweils eine Mittelöffnung aufweisen, sowie aus einem roh:fc"rmigen Körper,
der irn Bereich der Mittelöffnung fest mit dem oder den Gründungselementen verbunden
ist.
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Um die Führung der Gründungselemente beim Absenken zu vereinfachen,
hat der rohrförmige Körper vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt, und auch
die Mittelöffnungen der Gründungselemente sind dann kreisförmig.
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Die Gründungselemente sind vorzugsweise zylinderförmig, und sie können
Hohlkörper sein, die zum Absenken geflutet werden.
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Damit ein abzusenkendes Gründungselement genau in der gewünschten
Lage auf das bereits abgesenkte Gründungselement abgesenkt wird, weisen die Gründungselemente
vorzugsweise jeweils auf
ihrer Oberseite Führflächen auf. Diese
Führflächen können beispielsweise jeweils die Mantelfläche eines auf der Oberseite
des Gründungselementes konzentrisch zur Mittelöffnung angeordneten und von dieser
durchsetzten Kegelstumpfes sein.
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Es ist jedoch auch möglich, Pyramidenflächen, von oben nach unten
und in Richtung der Mittelachse des Gründungselementes verlaufende Flächen o.ä.
als Führflächen zu benutzen.
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An der Unterseite eines auf einem Gründungselement aufl legenden Gründungselementes
können an die Führflächen angepaßte Führungsflächen vorgesehen sein. Diese Fihrungsf:lächen
sind dann, wenn die Führflächen durch die Mantelfläche eines Kegelstumpfes gebildet
werden, die Wandung einer sich von der Unterseite in das GISindungselemen: erstreckenden,
konzentrisch zur Mittelöffnung angeordn ten, kegelstumpfförmigen Aussparung.
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Es sei darauf hingewiesen, daß durch die Verwendung von Führ-und Führungsflächen
nicht nur das Ausrichten der Gründungselemente während des Absenkvorgangs vereinfacht
wird, sondern daß diese Führ- und Führungsflächen auch verhindern, daß sich die
Gründungselemente seitlich bzw. i radialer Richtung gegeneinander verschieben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden
Figur näher erläutert.
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Fig. 1 bis 9 zeigen schematisch die verschiedenen Verfahrensschritte
zur Herstellung einer Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform gemäß der Erfindung.
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Fig. 10 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines unmittelbar auf
den Meeresboden aufzubringenden Gründungselementes.
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Fig. 11 zeigt eine Ansicht des Gründungselementes gemäß Fig. 10 von
oben.
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Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht eines alf ein Gründungselement abzusenkenden
Gründungseleraentes .
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Fig. 13 zeigt eine Ansicht des Gründungselementes gemäß Fig. 12 von
unten.
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Fig. 14 bis 18 zeigen das Absenken der Gründungselemente und das Anheben
des Deckskörpers bei Verwendung eines rohrförmigen Körpers mit einem aus diesem
teleskopartig ausfahrbaren Tragteil.
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Fig. 19 zeigt eine an einer Vormontagestelle zusammengesetzte, zu
verschleppende Plattform.
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Fig. 20 zeigt ein als Speicher dienendes Unterwasserbauwerk gemäß
der Erfindung.
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Zur Herstellung einer Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform wird, wie
in Fig. 1 dargestellt, ein beispielsweise auf einer Werft hergestellter rohrförmiger
Körper 3 mit kreisförmigem Querschnitt in horizontaler Lage schwimmend an die Stelle
geschleppt, an der die Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform errichtet werden soll.
Dieser rohrförmige Körper 3 ist üblicherweise geschlossen und wird zum Absenken
und zum Bewegen in die senkrechte Stellung geflutet, so daß er dann von der Wasseroberfläche
1 auf den Meeresboden 2 gelangt und dort in einer senkrechten Stellung (Fig. 2)
mittels Ankerketten 4 gehalten wird.
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Nachdem der rohrförmige Körper 3 in die senkrechte Lage gemäß Fig.
2 gelangt ist und nachdem er z-isätziich mit Ankerketten 7 gesichert wurde, wird
ein vorgefertigtes schwimmendes Gründungselement 10, dessen Aufbau später beschrieben
wird, von Schleppern über den rohrförmigen Körper gebracht (Fig. 3).
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Außerdem werden die Ankerketten 4 iiber Trossen 8 mit Bojen 9 verbunden.
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Das sich direkt über dem rohrförmigen Körper 3 befindende Gründungselement
10 wird dann durch kontrolliertes Fluten abgesenkt, so daß die Mittelöffnung des
Gründungselementes das obere Ende des rohrförmigen Körpers 3 aufnimmt, was noch
durch die Abschrägung des oberen Endes des Körpers 3 erleichtert
wird.
Gleichzeitig ist das Gründungselement an drei Umfangspunkten mit einer Mooring-Anlage
verbunden, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, um es in der gewünschten Lage zu halten
und keine zu großen seitlichen Kräfte auf den rohrförmigen Körper auszuüben.
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Da beim weiteren Absenken des Gründungselementes 10, das jetzt von
dem rohrförmigen Körper 3 geführt wird, die Ankerketten 4 im Wege sind, werden diese
abgesprengt (Fig. 5) und können über die an den Bojen 9 befestigter Trosen 8 zur
erneuten Benutzung wieder an die Oberflc.che gezogen werden. Das Absenken des Gründungselementes
10 wird fortgesetzt, und zwar üblicherweise mittels eines entsprechenden leichten
Untertriebes, bis das Gründungselement auf dem Meeresboden 2 aufliegt (Fig. 6).
Auf diese Weist ist also eine Flächengründung für die Bohr-, Förder- oder Arbeitsplattform
erreicht, und das Gründungselement 10 hält nunmehr auc den rohrförmigen Körper 3
in seiner senkrechten Lage. Gegebenenfalls kann auch eine Dreipunkt-Lagerung oder
eine andere Ausbildung der Kontaktflächen gegen den Meeresboden benutzt werden (nicht
dargestellt).
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Danach werden weitere Grundelemente 11 in der gleichen Weise wie das
Grundelement 10 abgesenkt, so daß dann schließlich ein sicheres und ausreichendes
Fundament für die Bohr-, Förder-oder Arbeitsplattform gegeben ist (Fig, 7).
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Nach Fertigstellung des Fundamentes wird ein vorgefertigter Deckskörper
12 in der in Fig. 8 angedeuteten Weise über den rohrförmigen Körper 3 geschleppt.
Dieser Deckskörper kann von unterschiedlichster Bauart sein und unterschiedlichste
Aufbauten aufweisen. An seiner Unterseite befindet sich eine kegelstumpfförmige
Aussparung, und der anzuhebende rohrförmige Körper 3 greift nit seiner entsprechend
abgeschrägten oberen Ende in diese Aussparung ein und hebt dann den Deckskörper
12 über die Wasseroberfläche und in die gewünschte Endstellung, wie dies in Fig.
9 angedeutet ist.
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Das Anheben des rohrförmigen Körpers 3 erfolgt einfach durch Erzeugung
eines entsprechenden Auftriebs, also durch Leerpumpen des Körpers 3, wobei dieser
sich jedoch nicht aus seiner senkrechten Lage bewegen karn, da er In den Mittelöffnungen
der Gründungselemente geführt wird Ist die gewünschte Endstellung des Plattformelementes
12 erreicht, so befindet sich der untere Bereich des rohrförmigen Körpers 3 noch
in der Mittelöffnung der oberen Gründungselemente, und wird dann in dieser Lage
fest mit den Gründungselementen verbunden. Hierzu können in bekannter.
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Weise in dem Ringraum zwischen Wandung der Mittelöffnungen und Außenfläche
des ringförmigen Körpers mindestens zwei in axialer Richtung voneinander entfernt
Druckdichtungen angeordnet
werden, und in den Bereich zwischen
den Druckdichtungen kann Beton eingepreßt werden, der aushärtet und so die sichere
und feste Verbindung herstellt. Ferner kann zur Verbindung der Gründungselemente
miteinander Beton in die Trennungsfugen zwischen diesen sowie in gegebenenfalls
vorhandeneVerpreßkanäle gepreßt werden.
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Die zu verwendenden Gründungselemeiite können von unterschiedlichster
Form und Bauart sein, wenn s4e nur absenkbar sind, eine ausreichende Halterung für
den rohrförmigen Körper 3 ermöglichen und eine Mittelöffllung haben, die den rohrförmigen
Körper aufnimmt.
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In den Fig. 10 und 11 ist ein bevorzugtes Gründungselement 10 gezeigt,
das im wesentlichen aus einer kreiszylinderförmlgen Scheibe mit einer Mittelöffnung
13 besteht. Diese Mittelöffnung 13 ist an der Unterseite 17 des Gründungselementes
etwas erweitert, um das Einführen des rohrförmigen Körpers 3 in die Mittelöffnung
zu erleichtern. Auf der Oberseite 16 befindet sich konzentrisch zur Mittelöffnung
13 ein Kegelstumpf 14, dessen Mantelfläche 15 in noch zu erläuternder Weise als
Führfläche dient.
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Ublicherweise ist der Gründungskörper 10. ein Hohlkörper, der mittels
nicht gezeigter, aber allgemein bekannter Einrichtungen
geflutet
und leergepumpt werden kann, um so einen ausreichenden Untertrieb zu erzeugen sowie
den Gründungskörper auch als Vorratsbehälter benutzen zu können. Es sei darauf hingewiesen,
daß der auf der Oberseite 16 vorgesehene Kegelstumpf 14 dem Gründungselement beim
Absenken eine zusätzliche Stabilität gibt, da er im allgemeinen beim Fluten des
Gründungselementes nicht mit Wasser gefüllt wird und so einen gewissen Rest-Auftrieb
erzeugt.
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In Fig. 11 ist durch strichpunktierte Linien ein von der Mittelöffnung
13 nach außen verlaufender Einschnitt 13' anCCedeutet. Dieser Einschnitt hat im
wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Mittelöffnung :3, und mit ihm ist
es öglich, das Gründungselement auch von der Seite an den rohrförmigen Körper heranzuführen
und dann das Gründungselement weiter abzusenken. Das kann bei gewissen Anwendungsfällen
vorteilhaft sein.
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Das in den Fig. 12 und 13 dargestellte bevorzugte Gründungselement
dient zum Aufsetzen auf ein bereits abgesenktes Gründungselement gleicher Bauart
bzw. auf ein Gründungselement 10.
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Das Gründungselement 11 hat ebenfalls im wesentlichen kreiszylindrische
Form und trägt auf seiner Oberseite 21 einen
Kegelstumpf 19 mit
Mantelflächen 20. Der Kegelstumpf wird von der Mittelöffnung 18 durchsetzt, die
sich zur Unterseite 22 hin entsprechend der Form des Kegelstumpfes 19 zu einer kegelstumpfförmigen
Aussparung 23 erweitert. Diese kegelstumpf förmige Aussparung 23 hat eine Mantelfläche
24 (Fig. 13).
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Es sei darauf hingewiesen, daß der Kegelstumpf 20 bzw. die Aussparung
23 die gleiche Form haben, wie der Kegelstumpf 14 des Gründungselementes 10, und
daß im Gründungselement 11 ebenfalls ein Einschnitt entsprechend dem Einschnitt
13' vorgesehen sein kann, um so ein seitliches Heranführen des Gründungselementes
11 an den rohrförmigen Körper zu ermöglichen.
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Wie bereits beschrieben, werden die verschiedenen Gründungselemente
nacheinander abgesenkt, und zwar zunächst das Gründungselement 10, so daß dieses
auf dem Meeresboden auflieyt.
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Wird dann ein Gründungselement 11 abgesenkt, gelangt zunächst der
Kegelstumpf 14 des Gründungselementes 11 in die kegelstumpfförmige Aussparung bzw.
Erweiterung 23 des Gründungselementes 11, so- daß dann die Mantelfläche 15 in Berührung
mit der Wandung 24 kommt. Durch diese Berührung von Wandung und Mantelfläche wird
das Gründungselement 11 in seine gewünschte, konzentrische Lage auf dem Gründungselement
10 geführt. Danach kann ein weiteres Gründungselement 11 abge-
20
m. Der Durchmesser der Mittelöffnung, die den rohrförmigen Körper 3 aufnimmt, beträgt
etwa 25 m. Die Wandung des Gründungskörpers weist je nach Materialausnutzung beispielsweise
eine Wandstärke von etwa 80 cm auf, und der gesamte Aufbau wird vorzugsweise dadurch
verstärkt, daß zwischen Oberseite und Unterseite eine große Anzahl von Kreiszylinderzellen
vorgesehen ist. Ein derartiger Gründungskörper hat ein Volumen von etwa 200.000
m3.
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Der in Zusammentlang mit derartigen Gründungskörpern für eine Wassertiefe
von etwa 150 m zu benutzende rohrförmige Körper 3 kann aus Stahl hergestellt werden
und eine Wandstärke von etwa 50 mm haben. Sein Außendurchmesser ist vcrzugsweise
etwa 0,5 m geringer als der bnnendurchmesser der Mittelöffnung der Gründungselemente.
Die Wandstärke und/oder der Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers können gegebenenfalls
nach oben abnehmen.
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Da der rohrförmige Körper hohl ist, kann er im Betrieb der Plattform
verschiedene Aggregate aufnehmen, und es ist beispielsweise möglich, in ihm Bohr-
und/oder Förderrohre zum Meeresboden niederzubringen. Um dies zu ermöglichen, werden
nach der Montage des Deckskörpers Teile des Bodens des rohrförmigen Körpers entfernt,
beispielsweise vorbereitete Durchbruchsöffnungen.
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senkt werden, wobei wiederum die Wandung 24 der Aussparung 23 dieses
Gründungselementes in Berührung mit der Mantelfläche des Kegels des darunter befindlichen
Gründungselementes kommt und so beim Absenken eine Führung zusätzlich zur Führung
durch den rohrförmigen Körper 3 erreicht wird.
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Wie bereits erwähnt, werden für das Fundament im allgemeinen mehrere
Gründungselemente benutzt, und zwar in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel drei
Elemente, doch können auch weniger, etwa ein oder zwei Grunaungselel.lente oder
auch mehr als drei Elemente verwendet werden.
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Die Gründungselemente sind alle im wesentlichen gleich aufgebaut und
eignen sich daher auch für eine Serienfertigung.
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Für diesen Fall einer Serienfertigung wäre es auch möglich, auf das
Gründungselement 10 zu verzichten und statt dessen als unteres Gründungselement
auch ein Gründungselement 11 zu verwenden.
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Die Gründungselemente können aus Stahlbeton hergestellt werden und
haben für eine Wassertiefe von beispielsweise 150 m einen Durchmesser von etwa 100
m, eine Scheibenhöhe (Abstand zwischen der Oberseite 16 bzw. 21 und der Unterseite
17 bzw. 22) von etwa 20 m, und auch der Kegelstump hat eine Höhe von etwa
In
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein einstückiger rohrförmiger
Körper verwendet. Es ist jedoch auch möglich, einen rohrförmigen Körper mit einem
teleskopartig ausfahrbaren Tragteil zu benutzen, was in den Fig. 14 bis 18 schematisch
dargestellt ist.
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Der in Fig. 14 gezeigte rohrförmige Körper 30 hat einen teleskopartig
ausfahrbaren Tragteil 31. Seine Bewegungen in der Senkrechten werden durch entsprechendes
gesteuertes Fluten und Lenzen bewirkt, wie dies im Prinzip voll Schiffshebewer};en
bekannt ist.
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Der rohrförmige Körper 30 wird zuncst in gleicher Weise wie der rohrförmige
Körper 3 in seine snkrechte Stellung auf dem Meeresboden gebracht, und es wird ein
Gründungselement 10 über den rohrförmigen Körper geschleppt (Fig. 15). Zum geführten
Absenken des Gründungselementes 10 wird dann der Tragteil 31 nach oben ausgefahren
und auf diese Weise in die Mittelöffnung des schwimmenden Gründungselementes 10
gebracht.
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Danach wird das Gründungselement geflutet und ein Untertrieb erzeugt,
so daß das Gründungselement in der bereits beschriebenen Weise abgesenkt wird. Während
der Abwärtsbewegung des Gründungselementes 10 werden die Ankerketten 14 abgesprengt
(Fig. 16), wie dies auch bereits beschrieben wurde, und das Gründungselement 10
gelangt dann zur Auflage auf dem Meeresboden
Um das Positionieren
eines weiteren Gründungselementes oberhalb des rohrförmigen Körpers 30 zu ermöglichen,
wird der Tragteil 31 während oder nach dem Absenken des Gründungselementes 10 wieder
in den rohrförmigen Körper 30 zurückgezogen und erst dann wieder ausgefahren, wenn
das nächste Gründungselement sich oberhalb des rohrförmigen Körpers 30 befindet,
so daß dann/der Tragteil in die Mittelöffnung dieses Gründungselementes gelangen
und der Absenkvorgang wiederholt werden kann.
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Ist eine ausreichende Anzahl von Gründungselementen abge sen;ct worden,
so wird in der gleichen Weise wie vorstehend bereits beschrieben, ein Deckskörper
12 über deil rohrförmigen Körper 30 geschleppt (Fig. 17) und dann der Tragteil 31
ausgefahren.
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Durch dieses Ausfahren hebt der Tagteil 31 den Deckskörper in die
gewünschte Höhe über die Wasseroberfläche (Fig. 18).
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Die feste Verbindung zwischen dem rohrförmigen Körper 30 und den Gründungselementen
kann in der beschriebenen Weise mittels Beton erfolgen. Dabei ist diese Verbindung
offensichtlich stabiler als im ersten Ausführungsbeispiel, da der rohrförmige Körper
auf dem Meeresboden ruht und sich durch die Mittelöffnungen aller Gründungselemente
erstreckt. Das Herstellen der Verbindung kann vor oder nach dem Ausfahren des Tragteils
zur Aufnahme des Deckskörpers erfolgen.
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Soll der Deckskörper in einer konstanten Höhe gehalten werden, so
kann nach dem Erreichen dieser Höhe eine dauerhafte Verbindung zwischen dem rohrförmigen
Körper 30 und seinem Tragteil 31 hergestellt werden, und zwar beispielsweise wiederum
durch Anlegen von Druckdichtungen und Einpressen von Beton. Gegebenenfalls kann
jedoch die Huhenlage des Plattformelements auch mittels des Tragteils während des
Betriebes verändert und an die speziellen Anforderungen angepaßt werden.
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Wie bereits erwähnt, kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch
dann gearbeitet werden, wenn das Bauwerk nicht direkt an der gewünschten Seeposition
hergestellt sondern zunächst an einem Vormontageplatz, etwa in einem Fjord montiert
wird.
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Wie Fig. 19 zeigt, kann hierzu ein rohrförmiger Körper 3C' mit einem
teleskopartig ausfahrbaren Tragteil 31' benutzt werden. Dieser rohrförmige Körper
unterscheidet sich von dem rohrförmigen Körper 30 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 14 bis 18 dadurch, daß er am unteren Ende eine kegelstumpf förmige Erweiterung
32 aufweist, die sich an die Führungsflächen 24 (Fig. 13) des unteren Gründungselementes
11 anlegt.
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Wird somit, von dem in senkrechter Lage oberhalb des Meeresbodens
2 schwimmenden rohrförmigen Körper 30' geführt, das erste Gründungselement 11 abgesenkt,
so wird es in seiner
unteren Lage von der kegelstumpfförmigen Erweiterung
32 des rohrförmigen Körpers 30' gehalten und schwimmt zusammen mit dem rohrförmigen
Körper oberhalb des Meeresbodens. Danach werden in schon beschriebener Weise die
übrigen Gründungselemente abgesenkt.
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Es sei darauf hingewiesen, daß im vorliegenden Fall nicht unbedingt
ein rohrförmiger Körper mit einem teleskopartig ausfahrbaren Tragteil bjnutzt werden
muß: sondern daß beispielsweise auch ein rohrförmiger Körper ähnlich dem Körper
3 verwendet werden kann. In diesem Fall kann dann der rohrförmige Körper zusammen
mit den bereits abgesenkten Gründungselementen in einem bestimmten Abstand unterhalb
der Wasseroberfläche gehalten werden, so daß das Absenken des Gründungselementes
ohne Veränderung der senkrechten Taye des rohrförmigen Körpers erfolgt. Um eine
besonder frühe Führung des Gründungselementes zu erreichen, kann jedoch der rohrförmige
Körper zusammen mit den bereits abgesenkten Gründungselementen auch angehoben werden,
so daß sein oberes Ende in die Mittelöffnung des abzusenkenden Gründungselementes
gelangt. In diesem Fall wird während des oder nach dem Absenkvorgang dann der rohrförmige
Körper mit den Gründungselementen wieder abgesenkt, um das nächste Gründungselement
oder den Deckskörper in die Montageposition zu schwimmen.
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Ferner können für das Montageverfahren gemäß Fig. 19 auch solche Gründungselemente
verwendet werden, die einen Einschnitt entsprechend dem Einschnitt 13' (Fig. 11)
aufweisen.
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Derartige Gründungselemente werden seitlich an den über die Wasseroberfläche
hinausragenden rohrförmigen Körper oder an sein über die Wasseroberfläche hinausragendes
Tragteil herangeschwommen und können dann nacheinander abgesenkt werden, ohne daß
zwischeii den Absenkungen der einzelnen Gründungselemente eine Absenkbewegung des
rohrzörmigen Körpers bzw.
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seines Tragteils erforderlich wäre.
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Soll das erfindungsgemäße Unterwasserbauwerk nicht als Fundament für
eine Plattform dienen, sondern beispielsweise lediglich Speicherraum bilden, wie
dies in Fig. 20 angedeutet ist, so wird nach dem Herstellen des Eundamentes nach
einem der vorstehend beschriebenen Verfahren mit ihm kein Deckskörper verbunden.
Vielmehr wird zwischen dem rohrförmigen Körper 3' und den Gründungselementen 10,
11 eine Verbindung hergeste]lt, und der rohrförmige Körper 3' wird über eine oder
mehrere Schläuche 34 mit einer Boje 33 verbunden. Die Boje 33 wird über mit dem
Gründungselement 11 verbundene Trdssen 35 in ihrer Position gehalten. Die.Gründungselemente
10, 11 können über die Leitung 34 mit Erdöl, Erdgas o.ä. gefüllt werden, und die
Entnahme des gespeicherten Gutes kann in gleicher Weise erfolgen.