DE2517645C2

DE2517645C2 - Bohrinsel

Info

Publication number: DE2517645C2
Application number: DE19752517645
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. Heinrich; Detlef Ing.(grad.) 4300 Essen Kalthoff; Georg Dipl.-Ing. 4630 Bochum Nellessen
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1984-05-24
Also published as: DE2517645A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrinsel mit einem zentralen Schaft, einer kopfseitig an den Schaft angeschlossenen Arbeitsplattform und einem an den Schaft angeschlossenen Gründungskörper, wobei der Gründungskörper einen aufstehenden Lagerbock mit Lagerbockstreben aufweist, die zu einem Gelenkknoten zusammenlaufen, auf den der Schaft mit einer Zwischentraverse gelenkig aufgesetzt ist.

Eine derartige Bohrinsel ist bekannt (US-PS 70 515). Es handelt sich dabei um eine Ausführung, bei der der Schaft mit der Arbeitsplattform gegenüber dem Gründungskörper beweglich ist, so daß er sich nach Maßgabe der vorhandenen Wind- und Wasserkräfte unter einem Winkel zur Vertikalen einstellen kann. Damit verändert sich aber auch der jeweilige Neigungswinkel der Arbeitsplattform. Das ist unter anderem auch deswegen nachteilig, weil Bohrgestänge, Steigleitungen u. dgl. den Bewegungen des Schaftes folgen müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrinsel der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß die Arbeitsplattform räumlich einstellbar und fixierbar ist und daß die Bohrinsel danach frei von nachteiligen Beanspruchungen aufgrund statisch unbestimmter Verhältnisse bleibt
Diese Aufgabe wird mit einer Bohrinsel der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst daß die Lagerbockstreben frei durch Wandausnehmungen des Schaftes zu dem im Inneren des Schaftes angeordneten Gelenkknoten hindurchgeführt sind, daß der Schaft fußseitig in eineAusnehmung des Gründungskörpers eingreift und daß der Schaft gegenüber dem Gründungskörper ausrichtbar sowie in ausgerichteter Position blockierbar ist.

Bei dieser Bohrinsel ist der Schaft bzw. sein fußseitiges, in den Gründungskörper eingreifendes Ende relativ zum Gründungskörper beweglich. Durch Verschwenken des Schaftes im Gelenkknoten kann die Arbeitsplattform in die gewünschte räumliche Position gebracht und dort durch Festsetzen des Schaftes gehalten werden. Die Bohrinsel kann einen verhältnismäßig dünnen, mittigen Schaft aufweisen, der den Kräften aus Strömung und Grundsee nur geringe Angriffsfläche bietet Nichtsdestoweniger leitet er die auftretenden Beanspruchungen in statisch günstiger Weise und mit sehr geringem Aufwand an Baustoff und Gewicht dem Griindungskörper zu. Der Gründungskörper stelbst kann sehr flach gehalten werden, was auf Strömung oder Grundsee beruhende Störungen am Gründungskörper und die sogenannte Kolkgefahr auf ein Mindestmaß reduzieren. Die Bohrinsel kann insgesamt symmetrisch gestaltet werden, was für das Hinschwimmen der Bohrinsel zum Verwendungsort vorteilhaft ist.

Die Momente, die z. B. durch die Höhendifferenz zwischen äußeren Horizontalkräften und Gelenkknoten einerseits, z. B. durch Ausmittigkeit vertikaler Decklasten andererseits entstehen, werden stets in ein horizontales Kräftepaar umgesetzt, dessen eine Kraft in die Gründungsplatte, dessen andere in den Gelenkknoten eingeht und dort in Stabkräfte zerlegt ist Alle Kräfte werden damit aus dem Schaft den Auflagerpunkten momentenfrei zugeleitet. Auch das erlaubt Material- und Gewichtsersparnis, was für die Schwimmzustände sehr wesentlich ist.

Um anlaufender Strömung und anlaufender Grundsee nur geringen Widerstand zu bieten, ist es vorteilhaft, wenn der Lagerbock über dreieckigem Grundriß aufgestellte Lagerbockstreben aufweist. Dadurch werden auch die statischen Verhältnisse günstig beeinflußt.

Die gelenkige Verbindung zwischen dem Lagerbock einerseits und dem Schaft andererseits kann auf verschiedene Weise hergestellt werden. Bei einer Ausführung kann der Geienkknoten des Lagerbockes mit Kugelgelenkelementen versehen sein, denen Kugelgelenkelemente der Zwischentraverse zugeordnet sind. Man kann aber auch die Anordnung so treffen, daß der Gelenkknoten des Lagerbockes einerseits, die Zwischentraverse andererseits einander zugeordnete Abstützflächen aufweisen, zwischen denen z. B. konzentrisch um die Schaftachse verteilte, hydraulische Zylinderkolben-

anordnungen angeordnet sind, die als Gelenkelemente eingesetzt sind. Sie sind entsprechend steuerbar, z. B. auch so, daß die Ausrichtung des Schaftes gegenüber einem schrägstehenden Gründungskörper möglich ist. Man kann in Kombination dazu aber auch im Bereich der Ausnehmung des Gründungskörpers zwischen Schaftfuß und Gründungskörper und/oder an der Zwischentraverse arbeitende Ausrichtzylinderkolbenanordnungen vorsehen.

Nach dem fcinschwimmen und Absenken der Bohrinsei am Einsatzort sowie nach dem Ausrichten des Schaftes wird der Schaft gegenüber dem Gründungskörper blockiert Dazu können die Zylinderkolbenanordnungen blockiert werden. Man kann aber auch die Gelenkteile und/oder die Ausnehmung im Gründungskörper mit Beton vergießen.

Die Bohrinsel kann aus verschiedensten Werkstoffen aufgebaut werden. So läßt sich beispielsweise sowohl in Stahlkonstruktion als auch in Stahlbeton gestalten. Eine bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß Schaft, Gründungskörper, Lagerbock, Gelenkknoten und Zwischentraverse aus Stahlbeton ausgeführt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bohrinsel,

F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1,

Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach F i g. 1 und

F i g. 4 entsprechend der F i g. 3 eine andere Ausführungsform.

Die in den Figuren dargestellte Bohrinsel besitzt einen zentralen Schaft I₁ eine an den Kopf des Schaftes 1 angeschlossene, einetagige oder mehretagige Arbeitsplattform 2, die zuweilen auch als Deck bezeichnet wird, sowie einen an den Fuß 3 des Schaftes 1 angeschlossenen Gründungskörper 4. Durch den Schaft 1 sind Bohrgestänge 5, Steigleitungen 6 u. dgl. ausgeführt Soweit der Schaft 1 weiter unten behandelte Einbauten aufweist, sind diese mit entsprechenden Ausnehmungen 7 für die Bohrgestänge 5, Steigleitungen 6 u. dgl. versehen.

Der Gründungskörper 4 besitzt einen aufstehenden Lagerbock mit Lagerbockstreben 8, die zu einem Gelenkknoten 9 zusammenlaufen. Im übriger, ist der Schaft 1 mit einer Zwischentraverse 10 gelenkig, d.h. gleichsam reiterartig oder pendelnd, auf den Gelenkknoten 9 aufgesetzt Mit seinem Fuß 3 ist der Schaft 1 in eine Ausnehmung 11 des Griindungskörpers 4 eingesetzt. Der Schaft 1 ist gegenüber dem Gründungskörper 4 ausrichtbar. Dazu ist das Spiel 5 vorgesehen. Die Lagerbockstreben 8 sind durch Wandausnehmungen 12 des Schaftes 1 frei hindurchgeführt, der Gelenkknoten 9 befindet sich folglich im Schaftinnern. Diese Gestaltung hat zur Folge, daß der Schaft 1 gegenüber dem Gründungskörper 4 ausgerichtet werden kann. Liegt der Gründungskörper 4 infolge schrägen Meeresgrundes schräg, so kann nichtsdestoweniger der Schaft genau senkrecht orientiert werden, und zwar auf sehr einfache Weise, wie weiter unten erläutert wird.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besitzt der Gründungskörper 4 einen aufstehenden Lagerbock aus drei über dreieckigem Grundriß aufgestellten Lagerbockstreben 8. Der Gelenkknoten 9 de:; Lagerbockes ist bei der Ausführungsform nach den F i g. 1,2 und 3 mit Kugeigelenkelementen 13 versehen, denen Kugelgelenkelemente 14 der Zwischentraverse 10 zugeordnet sind. Ganz anders ist die Ausführungsform nach Fig.4. Man erkennt in F i g. 4, daß der Gelenkknoten 9 des Lagerbockes einerseits, die Zwischentraverse 10 andererseits einander zugeordnete Abstützflächen 15, 16 aufweisen. Zwischen den Abstützflächen 15, 16 sind Zylinderkolbenanordnungen 17, 18 vorgesehen, die konzentrisch um den Schaft 1 verteilt sind. So können die Zylinderkolbenanordnungen 17,18 als Gelenkelemente funktionieren, die die beschriebene vertikale Ausrichtung des Schaftes 1 bei schrägstehendem Gründungskörper 4 zulassen. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung im übrigen so getroffen, daß im Bereich der Ausnehmung 11 des Gründungskörpers 4 Ausrichtzylinderkolbenanordnungen 18 zwischen Schaftfuß 3 und Gründungskörper 4 angeordnet sind, die ebenfalls dazu dienen, Ausrichtkräfte zu erzeugen.

Die Zwischentraverse 10 ist ein u.,ch unten geschlossener Kegel auf aussteifender Platte 19. an den die Kugelgelenkelemente 13,14 bzw. die Abstützflächen 15,16 angeschlossen sind. Die Gelenkteile bei 13, 14 bzw. 15, 16 und/oder die Ausnehmung 11 im Gründungskörper 4 sind rät Beton vergießbar, um den ausgerichteten Schaft 1 gegenüber dem Gründungskörper 4 zu blockieren. Das läßt sich aber auch erreichen, indem man die Zylinderkolbenanordnungen 17 bzw. 18 blockiert.

Die in den Figuren dargestellte Bohi insel besteht, zumeist bis auf die Arbeitsplattform 2, aus Stahlbeton. Die Erfindung ist aber nicht auf Stahlbeton beschränkt, man könnte eine äquivalente Konstruktion auch in Stahlkonstruktion erstellen. Der Gründungskörper 4 besitzt im übrigen im Bereich der angeschlossenen Lagerbockstreben 8 besondere, schwere Auflager 20. Er ist außerdem mit einem sog. Kolkschutz 21 randseitig versehen.

Die erfindungsgemäße Bohrinsel wird wie üblich zum Verwendungsort geschwommen. Bei normaler Schwimmlage befindet sich der Schaft 1 gegenüber dem Gründungskörper 4 selbstverständlich in vertikaler Position. Am Verwendungsort wird der Gründungskörper 4, z. B. durch Fluten, auf dem Meeresgrund abgesetzt. Ist der Meeresgrund geneigt, so erfolgt danach eine Ausrichtung des Schaftes 1, bis dieser vollständig vollkommen senkrecht steht. Das geschieht über die beschriebenen Zylinderkolbenanordnungen 17 bzw. 18, die selbstverständlich an entsprechende Hydraulikkreise angeschlossen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bohrinsel mit einem zentralen Schaft, einer kopfseitig an den Schaft angeschlossenen Arbeitsplattform und einem an den Schaft angeschlossenen Gründungskörper, wobei der Gründungskörper einen aufstehenden Lagerbock mit Lagerbockstreben aufweist, die zu einem Gelenkknoten zusammenlaufen, auf den der Schaft mit einer Zwischentraverse gelenkig aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbockstreben (8) frei durch Wandausnehmungen (12) des Schaftes (1) zu dem im Inneren des Schaftes (1) angeordneten Gelenkknoten hindurchgeführt sind, daß der Schaft (1) fußseitig in eine Ausnehmung (11) des Gründungskörpers (4) eingreift und daß der Schaft (1) gegenüber dem Gründungskörper (4) ausrichtbar sowie in ausgerichteter Position blockierbar ist

2. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl der Lagerbock über dreieckigem Grundriß aufgestellte Lagerbockstreben (8) aufweist

3. Bohrinsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkknoten (9) des Lagerbockes mit Kugelgelenksegmenten (13) versehen ist, denen Kugelgelenkelemente (14) der Zwischentraverse (10) zugeordnet sind.

4. Bohrinsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkknoten (9) des Lagerbockes einerseits, die Zwischentraverse (10) andererseits einander zugeordnete Abstützflächen (15, 16) aufweisen,zwischen denen,-. B.konzentrisch um die Schaftachse verteilte, hydraulische Zylinderkolbenanordnungen (17) angeordnc sind, und daß die Zylinderkolbenanordnungen (17) als Gelenkelemente eingesetzt sind.

5. Bohrinsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausnehmung (11) des Gründungskörpers (4) zwischen Schaftfuß (3) und Gründungskörper (4) und/oder an der Zwischentraverse (10) arbeitende Ausrichtzylinderkolbenanordnungen (18) vorgesehen sind.

6. Bohrinsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Gelenkknotens und/oder die Ausnehmung (11) im Gründungskörper(4) mit Beton vergießbar sind.

7. Bohrinsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (1) und der Gründungskörper (4) sowie der Lagerbock, der Gelenkknoten (9) und die Zwischentraverse (10) aus Stahlbeton ausgeführt sind.