DE2459478B2

DE2459478B2 - Verfahren zur Errichtung einer künstlichen Insel

Info

Publication number: DE2459478B2
Application number: DE2459478A
Authority: DE
Inventors: Hans 8000 Muenchen Tax
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2459478A1; US4007598A; DE2459478C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Errichtung einer aus einer Überwas^erplat.iorm und mindestens einer die Überwasserplattform tragenden, mit einem Standfuß auf dem Meeresboden stehenden Tragsäule bestehenden künstlichen Insel, insbesondere für Bohr- und Förderzwecke, bei dem die schwimmfähige Plattform und der mit dem unteren Ende der Tragsäule verbundene, schwimmfähige und flutbare Standfuß von einer Helling oder einem Dock zum Bestimmungsort geschwommen werden, die Tragsäule mit dem Standfuß von der schwimmenden Plattform aus in Richtung Meeresboden bis zum Aufsetzen auf dem Meeresboden

so abgesenkt wird und die Plattform schließlich aus ihrer Schwimmstellung längs eines über die Wasseroberfläche überstehenden Abschnitts der Tragsäule in Arbeitsstellung angehoben und in dieser an der Tragsäule fixiert wird.

Ein solches Verfahren ist aus der FR-PS 22 25 582 bekannt

Bei dem bekannten Verfahren werden der Standfuß, die Tragsäule in ihrer gesamten Höhe und die Plattform als Einheit von dem Dock bzw. der Helling zur Baustelle geschwommen. Entsprechend dem Gewicht der Tragsäule und der Anordnung der Überwasserplattform über dem Slandfuß hat diese Einheit einen sehr großen Tiefgang, so daß der Transport der Einheit durch flache Küstengewiisser schwierig, wenn nicht unmöglich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem der Tiefgang der vom Dock bzw. der Helling zur Baustelle zu verbringenden Teile der künstlichen Insel wesentlich verringert ist.

andererseits aber doch der Aufbau der künstlichen Insel an der Baustelle aus weitgehend vorgefertigten Einheiten einfach und zeitsparend vorsieh gehen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der lediglich mit einem Tragsäulen- s rumpf vereinigte Standfuß getrennt von der Plattform von dem Dock bzw. der Helling aus angeschwommen wird und daß die aus dem Standfuß und dem Tragsäulennrnpf bestehende Baueinheit nach Erreichen eines Orts entsprechender Wassertiefe durch Fluten des Standfußes abgesenkt, unter die Plattform eingeschwommen, darch Lenzen wieder angehoben wird unter Durchtritt des Tragsäulenrumpfes durch eine Durchtrittsöffnung der Plattform und daß die Tragsäule während und nach dem endgültigen Absstnken über der ι s Plattform in ihrer Länge schußweise ergänzt wird.

Das schußweise Ergänzen der Tragsäule während des Absenkens derselben durch eine Durchtrittsöffnung der Plattform ist aus der US-PS 37 36 756 bekannt Bei dieser bekannten Verfahrensweise wird aber auch der StandfüS durch die Durchtrittsöffnung der Plattform hindurchgeführt, so daß nur ein Standfuß vc-.ϊ verhältnismäßig geringer, horizontaler Ausladung und damit Standfähigkeit eingesetzt werden kann.

Die Plattform ksnn vermittels mindestens eines Schwimmkörpers angehoben werden; bevorzugt wird die Plattform vermittels mindestens eines mit ihr Ober eine lotrechte Druckstütze biegesteif verbundenen Schwimmkörpers angehoben.

Das Anheben der Plattform mittels Schwimmkörpers ist aus der FR-PS 22 25 582 ebenfalls bekannt

Dem Ziele eines geringen Tiefgangs der zur Baustelle zu transportierenden Einheiten im Bereich der flachen Küstengewässer dient es auch, wenn nach einer weiteren erfinderischen Maßnahme die zum Anheben der Plattform dienenden Schwimmkörper von der Plattform getrennt zur Baustelle geschwommen und an dieser mit der Plattform verbunden werden.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Umsetzen einer mit Schwimmkörpern am Standfuß ausgerüsteten künstlichen Insel. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird vorgeschlagen, daß man die Schwimmkörper vom Standfuß löst, durch Lenzen anhebt und mit der Plattform in Verbindung bringt, daß man hierauf die Verbindung zwischen der Tragsäule und der Plattform löst, die Tragsäule durch Lenzen des Standfußes schrittweise anhebt und schußweise abbaut und daß man schließlich ?ine Verbindung zwischen den unteren Enden der Schwimmkörper und dem Standfuß herstellt unter Bildung einer starren, schwimmfähigen so Einheit, welche sich zusammensetzt aus dem Standfuß, dem Tr&gsäulenrumpf, den Schwimmkörpern und der Plattform, wobei die Plattform in einem von Wellen nicht erreichbaren Abstand von der Wasseroberfläche bleibt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. la und b einen Schleppzug mit den für die Errichtung einer künstlichen Insel wesentlichen Bauteilen und Schwimmkörpern,

Fig.2 einen mit einem Si^.dfuß verbundenen Tragsäulenrumpf beim Einschwimmen unter die Plattform der Insel,

F i g. 3 den in die Plattform eingeführten Tragsäulenrumpf vor dem Anset ;en eines weiteren Tragsäulenschußes.

F i g. 4 die fertiggestellte und mit dem Standfuß auf dem Boden abgesetzte Tragsäule sowie teilweise mit der Plattform bereits verbundene geflutete Schwimmkörper,

Fig.5 die von den Schwimmkörpern in ihrer Arbeitsstellung gehaltene Plattform,

Fig.6 die fertiggestellte Insel mit dem StandfuU abgesetzten gefluteten Schwimmkörpern,

F i g. 7 die Insel in Transportstellung zum Wechsel des Standortes und

F i g. 8 eine Draufsicht auf den Standfuß.

In dem in den Fig. la und Ib dargestellten Schleppzug, in dem Teile einer künstlichen Insel zu ihrem zukünftigen Standort geschwommen werden, erkennt man eine Arbeitsplattform 10 einer künstlichen InseL Dabei handelt es sich um einen Hohlkörper aus Stahl oder Beton mit einer Breite und Länge von beispielsweise jeweils 100 m und einer Höhe von 20 m. In einem mittleren Bereich weist die Plattform eine nicht dargestellte Durchbrechung auf, welche groß genug ist, um den Durchtritt eines Tragsäüicnrurnpfcs 12 bzw. von mit diesem verbindbaren Tragsäulenschüssen 14 zu ermöglichen. Die Tragsäulenschüsse 14 sind ebenfalls als schwimmfähige Körper ausgebildet, so daß sie einzeln zur Baustelle geschleppt werden können. Tragsäulenrumpf 12 und Tragsäulenschüsse 14, welche zusammen eine Tragsäule 16 ergeben (F i g. 4 bis 6) sind jeweils aus drei, in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks parallel zueinander angeordneten Stützrohren 18 gebildet, welche durch Querstreben 20 starr miteinander verbunden und durch Abspannelemente 22 untereinander verspannt sind.

Der Tragsäulenrumpf 12 ist auf einem Standfuß 24 befestigt Dieser besteht im wesentlichen aus die Seiten eines gleichseitigen Dreiecks bildenden hohlen langgestreckten Rahmenteilen 26 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt (F i g. 8), wobei in den Ecken des Dreiecks die Stützrohre 18 des TragsäuIeTirumpfes 12 verankert, sind. An jeder Dreiecksecke ist eines der Rahmenteile 26 über die Dreiecksfläche hinaus durch einen ebenfalls als Hohlkörper ausgebildeten Arm 28 verlängert, an dessen freiem Ende jeweils ein hohler Auflagekörper 30 mit im wesentlichen kreisförmiger Grundfläche angeordnet ist. Durch die Arme 28 wird die Standfläche des Standfußes 24 vergrößert und durch die Auflagekörper 30 ein Einsinken der Rahmenteile 26 in den Meeresgrund vermieden. Der Standfuß 24 ist ebenso wie die übrigen Teile der künstlichen Insel im ausgepumpten Zustand schwimmfähig und kann durch Ruten der Hohlräume in den Rahmenteilen 26, den Armen 28 und den Auflagekörpem 30 an einer gewünschten Stelle auf den Meeresgrund abgesenkt werden.

Schließlich erkennt man in der Fig. Ib noch Schwimmkörper 32, welche jeweils aus einer Mehrzahl von im wesentlichen zylinderförmigen, an den Enden der Zylinder durch Kuppeln abgeschlossenen Tanks 34 bestehen. Dabei sind die einzelnen Tanks 34 jeweils um einen mittleren Tank 36 mit sich berührenden Zylinderfllchen gruppiert Über der Kuppel des mittleren Tankes 36 ist jeweils ein Stützturm 38 aufgebaut der zum Befestigen der Schwimmkörper 32 an den freien Enden von mit der Plattform 10 verbundenen Auslegearmen 40 dient (Fig.4, 5 und 7). Die Größe dieser Schwimmkörper 32 muß so gewählt sein, daß der Auftrieb der drei mit Luft gefüllten Schwimmkörper 32 zusammen mindestens gleich der zum Anheben der Plattform 10 notwendigen Kraft ist.

Die Schwimmkörper 32 können ebenso wie der StandfuB 24 aus Beton gefertigt sein.

Das Verfahren zur Errichtung einer künstlichen Insel mit Hilfe der oben beschriebenen Teile umfaßt die folgenden Schritte: s

Nachdem die mit Luft gefüllten Teile der künstlichen Insel gemäß der Darstellung der Fig. la und b durch Schlepper 42 zum Einsatzort geschleppt wurden, wird zunächst der StandfuB 24 durch Fluten zusammen mit dem Tragsäulenrumpf 12 so weit abgesenkt, daB er mit Hilfe von Trossen 43 unter die Plattform 10 geschwommen werden kann (Fig. 2). Danach wird durch Lenzen des Standfußes 24 der Tragsäulenrumpf 12 von unten her durch die mittlere Durchbrechung in die Plattform 10 eingeführt und so weit angehoben, daß er aus der Plattform 10 nach oben herausragt (F i g. 3).

Mit Hilfe eines nicht dargestellten, auf der Plattform 10 angeordneten Bau- oder Einführungsgcrüsts werden nun auf den Tragsäulenrumpf 12 Tragsäulenschüsse 14 aufgsetzt und zu einer Tragsäule 16 miteinander verbunden (Fig.4), wobei jeweils nach dem Ansetzen eines Tragsäulenschußes 14 der Standfuß 24 um die Länge des Tragsäulenschusses 14 durch Fluten des Standfußes 24 abgesenkt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis der Standfuß 24 auf dem Meeresgrund aufliegt und die Tragsäule 16 ihre endgültige Höhe erreicht hat (Fig.4). Eventuelle Unebenheiten im Meeresgrund können durch Unterschwemmen der Auflagekörper 30 ausgeglichen werden, so daß die Tragsäule 16 im wesentlichen vertikal steht.

Danach werden die Schwimmkörper 32 geflutet und mit ihren Stütztürmen bzw. Druckstüben 38 mit den freien Enden der Auslegerarme 40 starr verbunden (Fig.4). Dabei werden die Schwimmkörper 32 durch Zugseile 44, welche vom oberen bzw. unteren Ende der Schwimmkörper 32 zur Plattform 10 bzw. zum StandfuB 24 führen in ihre richtige Lage relativ zur Plattform 10 gebracht. In den Fi g. 4, 5 und 6 erkennt man außerdem noch Verbindungsleitungen 46, durch welche das Wasser aus den Schwimmkörpern 32 gepumpt bzw. Luft in die Schwimmkörper 32 eingeleitet werden kann (Lenzen der Schwimmkörper).

Wenn die Schwimmkörper 32 starr mit der Plattform 10 verbunden sind, so wird diese durch das Lenzen der Schwimmkörper 32 aus ihrer schwimmenden Stellung gemäß Fig.4 in ihre Arbeitsstellung gemäß Fig.5 angehoben. Wie man erkennt, ist die Länge der Stützturm? .18 so gewählt, daß die Schwimmkörper 32 im wesentlichen noch unter der Wasseroberfläche sind, wenn die Plattform 10 ihre Arbeitshöhe erreicht hat. Das ermöglicht, den maximalen Auftrieb der Schwimmkörper 32 voll auszunützen. In ihrer Arbeitsstellung wird die Plattform 10 mit der Tragsäule 16 starr verbunden.

Nachdem der Hebevorgang beendet ist. werden die Schwimmkörper 32 durch Fluten abgesenkt und auf den Auflagekörpern 30 abgesetzt. Die Auflagekörper 30 weisen zu diesem Zwecke jeweils einen kegelstumpfförmigen Aufsatz 48 auf, welcher in einen komplementären, nicht dargestellten Hohlraum im Boden der Schwimmkörper 32 eingreift und somit einen festen Sitz der Schwimmkörper 32 auf den Auflagekörpern 30 gewährleistet. In ihrer abgesetzten Stellung beschweren die Schwimmkörper 32 durch ihr Eigengewicht den Standfuß 24 (Fig. 6) und können beispielsweise als Speichertanks für gefördertes Erdöl verwendet werden.

Zum Abbauen oer künstlichen Insel läuft das Verfahren in der umgekehrten Reihenfolge ab.

Anhand der Fig. 7 erkennt man einen weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung der künstlichen Insel und des Verfahrens zu ihrer Errichtung. Wenn die Insel über eine begrenzte Strecke zu einem neuen Standort verlegt werden soll, ist es gemäß der Erfindung nicht notwendig, die Insel wieder völlig abzubauen und in die anfänglichen Einzelteile zu zerlegen. Zunächst werden die Schwimmkörper 32 durch Austreiben des Wassers angehoben und die Stütztürme 38 wieder mit den Auslegerarmen 40 verbunden, so daß die Plattform 10 in ihrer Arbeitshöhe abgestutzt ist. Danach wird die Verbindung der Plattform 10 mit der Tragsäule 16 gelöst und diese durch Lenzen des Standfußes 24 angehoben, bis die Schwimmkörper 32 wieder auf den Auflagekörpern 30 des Standfußes 24 aufsitzen. Dabei wird die Tragsäule 16 durch Abbau mindestens eines Teiles der Tragsäulenschüsse 14 verkürzt. Die gesamte so gebildete, in der F'ig. 7 dargestellte Einheit kann dann zu einem neuen Standort geschleppt werden, wo die Tragsäule 16 durch Fluten des Standfußes 24 wieder abgesenkt, die Verbindung der Plattform 10 mit der Tragsäule 16 hergestellt und die Schwimmkörper 32 durch Fluten ebenfalls wieder abgesenkt werden. Die beschriebene künstliche Insel und das Verfahren zu ihrer Errichtung eignen sich insbesondere für Standorte größerer Wassertiefe (z. B. 200 m und mehr).

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Errichtung einer aus einer Oberwasserplattform und mindestens einer die Überwasserplattform tragenden, mit einem Standfuß auf dem Meeresboden stehenden Tragsäule bestehenden künstlichen Insel, insbesondere für Bohr- und Förderzwecke, bei dem die schwimmfähige Plattform und der mit dem unteren Ende der Tragsäule verbundene schwimmfähige und flutbare Standfuß von einer Helling oder einem Dock zum Bestimmungsort geschwommen werden, die Tragsäule mit dem Standfuß von der schwimmenden Plattform aus in Richtung Meeresboden bis zum Aufsetzen auf dem Meeresboden abgesenkt wird und die Plattform schließlich aus ihrer Schwimmstellung längs eines über die Wasseroberfläche überstehenden Abschnitts der Tragsäule in Arbeitsstellung angehoben und in dieser an der Tragsäule fixiert wird, tfidurch gekennzeichnet, daß der lediglich mit einem Tragsäülcnruntpf (12) vereinigte Standfuß (24) getrennt von der Plattform (10) von dem Dock bzw. der Helling aus angeschwommen wird und daß die aus dem Standfuß (24) und dem Tragsäulenrumpf bestehende Baueinheit nach Erreichen eines Orts entsprechender Wassertiefe durch Ruten des Standfußes (24) abgesenkt, unter die Plattform (10) eingeschwommen und durch Lenzen wieder angehoben wird unter Durchtritt der Tragsäulenrumpfes (12) durch eine Durchtrittsöffnung der Plattform (10) und daß die Tragsäule (16) während und nach dem endgültigen Absenken über der Plattform in ihrer Lange schußweise ergänzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (10) vermittels mindestens eines Schwimmkörpers (32) angehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (10) vermittels eines mit ihr über eine lotrechte Druckstütze (38) biegesteif verbundenen Schwimmkörpers (32) angehoben wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwimmkörper (32) nach Anheben der Plattform (10) auf Arbeitshöhe zum Standfuß (24) absenkt und mit diesem verbindet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (32) in solcher Lage an der Plattform (10) angebracht werden, daß sie nach Verbringen der Plattform (10) auf Arbeitshöhe durch lotrechtes Absenken an eine Befestigungsstelle auf dem Standfuß (24) gebracht werden können.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines dreiarmigen Standfußes (24).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schwimmkörpern (32), welche als Vorratsbehälter für gefördertes Erdöl ausgebildet sind.

8. Verfahren zur Errichtung einer aus einer Überwasserplattform und mindestens einer die Überwasserplattform tragenden, mit einem Standfuß auf dem Meeresboden stehenden Tragsäule bestehenden, künstlichen Insel, insbesondere für Bohr- und Förderzwecke, bei dem die schwimmfähige Plattform und der mit dem unteren Ende der

Tragsäule verbundene, schwimmfähige und flutbare Standfuß von einer Helling oder einem Dock zum Bestimmungsort geschwommen werden, die Tragsäule mit dem Standfuß von der schwimmenden Plattform aus in Richtung Meeresboden bis zum Aufsetzen auf dem Meeresboden abgesenkt wird und die Plattform schließlich aus ihrer Schwimmstellung längs eines über die Wasseroberfläche aberstehenden Abschnitts der Tragsäule vermittels mindestens eines Schwimmkörpers in Arbeitsstellung angehoben und in dieser an der Tragsäule fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (32) von der Plattform (10) getrennt zur Baustelle geschwommen und an dieser mit der Plattform (10) verbunden wird.

9. Verfahren zum Umsetzen einer mit Schwimmkörpern am Standfuß ausgerüsteten künstlichen Insel, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwimmkörper (32) von dem Standfuß (24) löst, durch Lenzen anhebt und mit der Plattform (10) in Verbindung bringt, daß man hierauf die Verbindung zwischen der Tragsäule (16) und der Plattform (10) löst, die Tragsäule (16) durch Lenzen des Standfußes (24) schrittweise anhebt und schußweise abbaut und daß man schließlich eine Verbindung zwischen den unteren Enden der Schwimmkörper (32) und dem Standfuß (24> herstellt und Bildung einer starren, schwimmfähigen Einheit, wdche sich zusammensetzt aus dem Standfuß (24), dem Tragsäulenrumpf (12), den Schwimmkörpern (32) und der Plattform (10), wobei die Plattform (10) in einem von Wellen nicht erreichbaren Abstand von der Wasseroberfläche bleibt