DE2550621C3 - A pillar bearing a surface above the water - Google Patents
A pillar bearing a surface above the waterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen eine Überwasserplattform tragenden, mit einem auf dem Meeresboden aufsetzbaren Fundament verbundenen Pfeiler aus vorgespanntem Stahlbeton für große Meerestiefen; hierbei handelt es sich um Meerestiefen von etwa 120 bis 250 m.The invention relates to a platform carrying an above water platform, with one on the seabed attachable foundation-connected pillars made of pre-stressed reinforced concrete for great depths of the sea; these are sea depths of around 120 to 250 m.
Durch die erforderliche Ausweitung der Erdölförderung auch auf größere Meerestiefen und somit auch größere Entfernungen von der Küste, wird der Abtransport des Öls von der Bohrstelle mittels Pipelines zu aufwendig und stößt auch auf technische Schwierigkeiten. Due to the necessary expansion of oil production also to greater depths of the sea and thus also Greater distances from the coast, the removal of the oil from the drilling site is carried out by means of pipelines too expensive and also encounters technical difficulties.
Man ist daher in letzter Zeit dazu übergegangen, auch für die ölförderung (nach einer erfolgreichen Ölbohrung) Überwasserplattformen zu verwenden, die als ölübergabestationen bezeichnet werden. Solche, z. B. aus der US-PS 35 22 709 bekannten ölübergabestationen weisen die vom Meeresgrund ausgehende ölsteigleitung auf, welche wiederum mittels eines am Fundament gelenkig gelagerten Stahlgerüstes ausgesteift ist. Da die ölsteigleitung vom Meereswasser umspült ist, was auch für das Gelenk zutrifft, sind etwaig anfällige Reparaturen am Gelenk oder an der Steigleitung nur unter großen Schwierigkeiten möglich; dies gilt insbesondere für den Fall, wo das Meer 150 bis m tief ist, was z. B. für die Nordsee gilt Aus der US-PS 36 24 702 ist weiterhin eine lediglich für geringere Meerestiefen geeignete Bohrinsel bekannt, welche aus einzelnen vorgespannten Betoiiringen zusammengesetzt wird, die auf einem starren Fundament aufgesetzt sind. Die einzelnen Betonringe werden an Land miteinander verbunden und als geschlossene Einheit zur Arbeitsstelle geschleppt und dort abgesetzt Da die Betonrohre beidseitig offen sind, ist eine Zusammensetzung derselben auf See nicht möglich.So it has been moved on recently, too for oil production (after a successful oil well) To use surface platforms called oil transfer stations. Such, e.g. B. from US-PS 35 22 709 known oil transfer stations have the oil riser pipe going out from the seabed, which in turn is connected to an am Foundation articulated steel frame is stiffened. As the oil riser from the sea water is washed around, which also applies to the joint, are any susceptible repairs to the joint or the Riser only possible with great difficulty; this is especially true in the case where the sea 150 to m deep is what z. B. for the North Sea applies from US-PS 36 24 702 is still only for Shallower sea depths suitable drilling platform known, which are made of individual prestressed concrete rings is composed, which are placed on a rigid foundation. The individual concrete rings will be Connected to each other on land and dragged to the workplace as a closed unit and deposited there Since the concrete pipes are open on both sides, it is not possible to assemble them at sea.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pfeiler zu schaffen, dessen Einzelteile an LandThe invention has for its object to provide a pillar, the individual parts of which on land
m wirtschaftlich hergestellt werden können und deren Zusammenbau auf See erfolgen soll.m can be produced economically and their Assembly should take place at sea.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Pfeiler aus mindestens zwei vorgefertigten und vorgespannten, als selbständig schwimmfähige Hohlkörper ausgebildeten, abgeschotteten Stahlbstonrohren mit einem Mindestaußendurchmesser von 7 bis 10 m bestehtThe object is achieved in that according to the invention The pillar consists of at least two prefabricated and prestressed hollow bodies that can float independently formed, sealed steel concrete pipes with a minimum outside diameter of 7 to 10 m consists
Es ist zwar aus der FR-PS 20 26 906 bekannt, aus Metallrohren bestehende Hohlkörper für eine Überwasserplattform schwimmfähig zu machen und an die Arbeitsstelle heranzuschwimmen und auch zusammen mit dem gelenkig angeschlossenen Fundament abzusenken, jedoch ist ein Zusammenbau von zwei oder mehreren Metallrohren auf See nicht vorgesehen.It is known from FR-PS 20 26 906, consisting of metal pipes hollow body for an above water platform To make them buoyant and swim to the job and also together lower with the articulated foundation, but an assembly of two or several metal pipes at sea not provided.
Abgesehen davon sind Metallrohre gegenüber Stahlbetonrohren unwirtschaftlicher.Apart from that, metal pipes are less economical than reinforced concrete pipes.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stahlbetonrohr so ausgebildet daß sie im schwimmenden Zustand vorspannbar sind.According to a preferred embodiment of the invention the reinforced concrete pipes are designed so that they can be prestressed in the floating state.
Zweckmäßigerweise nehmen die Stahlbetonrohre jeweils Teile einer ölsteigleitung und Teile einer Steigleiter auf; dadurch wird die Ölleitung vor Sabotageakten weitgehend geschützt und ist jederzeit bis zur vollen Länge zum Fundament hin zugänglich;Appropriately, the reinforced concrete pipes each take parts of an oil riser and parts of one Vertical ladder up; as a result, the oil line is largely protected from acts of sabotage and is always available accessible up to the full length to the foundation;
die Ölleitung vor einer Korrosion durch das aggressivethe oil line from corrosion by the aggressive
«o Auftriebskörper versehen oder ai;. solcher ausgebildet sein. Auch kann mindestens ein Stahlbetonrohr als Ballastkörper ausgebildet oder mit diesem versehen sein; in diesem Fall wirkt der Pfeiler wie eine am Fundament angelenkte Senkwaage.«O floats provided or ai ;. such trained be. At least one reinforced concrete pipe can also be designed as a ballast body or provided with it be; in this case, the pillar acts like a lowering balance hinged to the foundation.
Gemcß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Stahlbetonrohre mit dem Fundament — wie an sich bekannt — gelenkig verbunden; ein besonderer Vorteil eines derartig gelenkig gelagerten Pfeilers im Vergleich zu einem etwaig im Fundament eingespannten Pfeiler liegt darin, daß nur geringe Biegemomente auftreten und aufgrund des Fortfalls des Einspannmoments am Fundament nur Normal- und Querkräfte auf den Gründungskörper, also auf das Fundament, übertragen werden; dies führt zu einer erheblichen Verringerung der Abmessungen des Fundamentkörpers und des Pfeilers.According to a preferred embodiment of the Invention, the reinforced concrete pipes with the foundation - as known per se - articulated; a particular advantage of such an articulated pillar compared to one in the foundation clamped pillar is that only small bending moments occur and due to the discontinuation of the Restraint moment on the foundation only normal and shear forces on the foundation body, i.e. on the Foundation, to be transferred; this leads to a significant reduction in the dimensions of the foundation body and the pillar.
Da die Überwasserplattform für Meerestiefen zwischen 120 bis 250 m, verwendet werden soll und außerdem die Plattform in Gebrauchslage einen Abstand von mindestens 30 m von der Meeresoberfläche aufweisen soll, haben sich große Rohrlängen als äußerst zweckmäßig erwiesen; die Stahlbetonrohre können daher mindestens eine Länge von 40 bis 50 m aufweisen.Since the surface platform is to be used for sea depths between 120 to 250 m, and In addition, the platform in the position of use at a distance of at least 30 m from the sea surface should have, long pipe lengths have proven to be extremely useful; the reinforced concrete pipes can therefore have a length of at least 40 to 50 m.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie Skizzen einer Herstellungsweise dargestellt. Es zeigtThe drawing shows exemplary embodiments of the invention and sketches of a method of manufacture shown. It shows
form der Erfindung in lotrechter Stellung,shape of the invention in a vertical position,
Fig.2 einen Längsschnitt durch dieselbe Ausführungsform
in geneigter Stellung,
F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 in F i g. 2,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung,
F i g, 5 einen Querschnitt gemäß Linie 5-5 in F i g. 4,
F i g. 6 und 7 Details des Herstellungsverfahrens und
Fig.8 bis 11 Einzelheilen in stark schematisierter
Darstellung dri Herstellungsverfahrens.2 shows a longitudinal section through the same embodiment in an inclined position,
F i g. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 2,
F i g. 4 shows a longitudinal section through a modified embodiment of the invention,
FIG. 5 shows a cross section along line 5-5 in FIG. 4,
F i g. 6 and 7 details of the manufacturing process and
8 to 11 individual parts in a highly schematic representation of the manufacturing process.
Etwa 30 bis 40 m über der Meeresoberfläche 1 ist eine als Ölübergabestation ausgebildete Oberwasserplattform 2 vorgesehen, die beispielsweise als Hubschrauberplatz ausgebildet ist und eine Pumpstation 3 aufweist Zur Pumpstation führt eine Erdölsteigleitung 4. Mittels einer Trosse 5 hat, wie angedeutet, ein Tanker 6 an der Überwasserplattform 7. angelegt und wird über einen Ölschlauch 7 mit Rohöl beladen.About 30 to 40 m above the sea surface 1, an upper water platform 2 designed as an oil transfer station is provided, which is designed, for example, as a helicopter station and has a pumping station 3. An oil riser 4 leads to the pumping station surface platform 7. created and is loaded via an oil hose 7 with crude oil.
Die Überwasserplattform ist über einen Pfeiler 10 mit einem Fundament 11 verbunden. Das Fundament 11 ;» befindet sich auf einer Wassertiefe von 150 m unter der Wasseroberfläche.The surface platform is connected to a foundation 11 via a pillar 10. The foundation 11; » is located at a water depth of 150 m below the Water surface.
Der Pfeiler 10 besteht aus zwei vorgespannten Stahlbetonrohren 12 und 13, zwischen welchen ein
ebenfalls rohrförmig ausgebildeter Stahlbetonrohrteil 14 vorgesehen ist Dieser Stahlbetonrohrteil weist einen
wesentlich größeren Durchmesser als die eben genannten Rohre 12 und 13 auf und dient als Hauptauftreibskörper.
Die einzelnen Rohrteile sind durch Stöße \5,16 undThe pillar 10 consists of two prestressed reinforced concrete pipes 12 and 13, between which a tubular reinforced concrete pipe part 14 is provided.
The individual pipe parts are characterized by joints \ 5, 16 and
17 miteinander verbunden, wobei der unterste Rohrteil17 connected to one another, the lowermost pipe part
18 als Ballastkörper oder Ballastträger ausgebildet ist und daher ebenfalls, wie dargestellt, einen wesentlich größeren Durchmesser als die Stahlbetonrohre 12 und 13 aufweist Letztere haben einen Außendurchmesser :>5 von etwa 8 m und nehmen mittig in sich die weiter oben erwähnte Rohölsteigleitung 4 auf.18 is designed as a ballast body or ballast carrier and therefore also, as shown, a substantially larger diameter than the reinforced concrete pipes 12 and 12 13, the latter have an outer diameter:> 5 of about 8 m and take the crude oil riser 4 mentioned above in the middle.
Über ein Kugelgelenk 20 ist das als Ballastkörper ausgebildete Spannbetonrohr 18 mit dem Fundament 11 verbunden. Das Fundament 11 ist im Querschnitt JK> quadratisch ausgebildet und weist eine Unterteilung durch Querwände 21 auf. Die Rohölzuleitung 22 ist seitlich in das Fundament eingeführt und dann als Steigleitung 23 in letzterer ausgebildetThe prestressed concrete pipe 18, which is designed as a ballast body, is connected to the foundation 11 via a ball joint 20. The foundation 11 is designed to be square in cross section J K> and is subdivided by transverse walls 21. The crude oil feed line 22 is inserted laterally into the foundation and is then designed as a riser line 23 in the latter
Der Pfeiler 10 kann sich ringsum bis zu einem Winkel l|5 24 (etwa 20°) neigen und somit etwaigen Windeinflüssen, einem Trossenzug, vor allem jedoch dem Wellengang des Meeres unterworfen werden. Durch die gelenkige Lagerung ist eine Konstruktion des Pfeilers 10 mit relativ geringen Abmessungen möglich. soThe pillar 10 can incline all around up to an angle l | 5 24 (approximately 20 °) and thus be subjected to any wind influences, a rope train, but above all the waves of the sea. Due to the articulated mounting, a construction of the pillar 10 with relatively small dimensions is possible. so
Sämtliche Spannbetosvrohre 12,14,13 und 18 sind bis einschließlich des Kugelgelenks 20 begehbar, so daß die Rohölstei^leitung 4 nicht nur gegen Korrosion und gegen Sabotageakte weitgehend geschützt ist, sondern daß auch Reparaturen auf der gesamten Länge der -'5 Steigleitung einschließlich des Kugelgelenks 20 möglich sind.All pre-stressed concrete pipes 12, 14, 13 and 18 are up to including the ball joint 20 accessible, so that the Rohölstei ^ line 4 not only against corrosion and is largely protected against acts of sabotage, but that repairs along the entire length of the -'5 Riser including the ball joint 20 are possible.
Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform eines Pfeilers 30, dessen caissonartiges Fundament 31 unterhalb der Wasseroberfläche 150 m tief liegt, ist kein go Auftriebskörper vorgesehen. Der Pfeiler 30 besteht aus zwei zusammengesetzten und vorgespannten Spannbetonrohrteilen 33 und 34 mit einem Außendurchmesser von 10 m. Auf dem Spannbetonrohrteil 33 ist die bereits oben erwähnte Überwasserplattform 35 angebracht, die « um etwa 30 m aus der Wasseroberfläche 36 herausragt.In the case of the in FIG. 4 shown embodiment of a pillar 30, the caisson-like foundation 31 150 m below the surface of the water is not a go Buoyancy body provided. The pillar 30 consists of two assembled and prestressed pre-stressed concrete pipe parts 33 and 34 with an outer diameter of 10 m. This is already on the prestressed concrete pipe part 33 above-mentioned above water platform 35 attached, the « protrudes from the water surface 36 by about 30 m.
Der Spannbetonrohrteil 34 ist an seinem unteren Ende mit Ballast 36 g.'iüllt und weist ein nicht näher dargestelltes Kugelgelenk 37 auf.The prestressed concrete pipe part 34 is filled with ballast 36 at its lower end and does not show any further details Ball joint 37 shown.
Das in F i g. 5 im Querschnitt dargestellte Fundament ist bei dieser Ausfuhrungsform rosettenartig ausgebildet und weist wesentlich größere Abmessungen als das Fundament 11 auf. Das rosettenartig ausgebildete Fundament weist große Hohlräume 38 zur Rohöllagerung auf.The in Fig. 5 foundation shown in cross section is formed like a rosette in this embodiment and has significantly larger dimensions than the foundation 11. The rosette-like one The foundation has large cavities 38 for storing crude oil.
Die rosettenartige Ausbildung des Fundaments mit einem Durchmesser von etwa 50 m und einer Höhe von etwa 30 m wird durch radial verlaufende Wände 40 erreicht Diese Wände haben große Bohrungen oder Löcher, so daß eine stets gleichmäßige Füllung des Erdölspeichers möglich ist; es ist jedoch darauf zu achten, daß der durch das Fundament umschlossene Hohlraum ständig gefüllt ist, so daß beim Abpumpen von Rohöl gegebenenfalls Wasser in das Fundament eingebracht werden muß.The rosette-like formation of the foundation with a diameter of about 50 m and a height of about 30 m is achieved by radially extending walls 40. These walls have large bores or Holes, so that a constant filling of the oil reservoir is possible; however, it is towards it make sure that the cavity enclosed by the foundation is always filled, so that when pumping out crude oil may have to introduce water into the foundation.
Die Stahlbetonrohrteile sind jeweils mit einer Steigleiter 41 versehen.The reinforced concrete pipe parts are each provided with a ladder 41.
Bei der Herstellung und beim Zusammenbau eines derartigen aus Fertigteilen besteh-nden Pfeilers kann wie folgt vorgegangen werden, in Trockendocks oder in Hafenbecken bzw. auch auf Pontons werden die einzelnen Bauteile vorgefertigt und gegebenenfalls vorgespannt Gemäß F i g. 8 sind jeweils die einzelnen Stahlbetonrohrteile 50 und 51 auf je einen Ponton 52 bis 53 abgesetzt; auf diesen Pontons erfolgt die Herstellung wie auch die Vorspannung derselben. Für das Fundament 54 sind zwei nebeneinanderliegende Pontons 55,56 vorgesehen.During the manufacture and assembly of such a pillar consisting of prefabricated parts proceed as follows, in dry docks or in The individual components are prefabricated and possibly also on pontoons preloaded according to FIG. 8, the individual reinforced concrete pipe parts 50 and 51 are each on a pontoon 52 bis 53 discontinued; on these pontoons, the manufacture as well as the pre-tensioning takes place. For the Foundation 54 two adjacent pontoons 55,56 are provided.
Während die Stahlbetonrohre bis zu ihrer Gebrauchslage mit abschließenden Schotten 57,58 bzw. 59 und 60 auf den Pontons hergestellt werden, ist aus Fig.8 ersichtlich, wie das rosettenartige Fundament nach F i g. 4 in mehreren Phasen hergestellt werden kann. Es wird auf den Pontons 55, 56 zunächst der untere Abschnitt 61 des Fundaments angefertigt Danach werden die Pontons 55,56 abgesenkt Der schwimmfähige untere Abschnitt 61 wird, wie weiterhin dargestellt, dann z. B. mit einer Gleitschalung aufbetoniert; das als Hohlkörper ausgebildete Fundament 54 bleibt somit schwimmfähig.While the reinforced concrete pipes with closing bulkheads 57,58 or 59 and 60 are made on the pontoons, it can be seen from Fig.8 how the rosette-like foundation after F i g. 4 can be produced in several phases. It will first be the lower one on pontoons 55, 56 Section 61 of the foundation made then the pontoons 55,56 are lowered The buoyant lower portion 61 is, as further shown, then z. B. concreted with a sliding formwork; that as Foundation 54 formed as a hollow body thus remains buoyant.
Nach Umdrehen des Fundaments 54 in die links unten in Fig.8 dargestellte Lage, und zwar im tieferen Gewässer, werden auch die beiden Stahlbetonrohre 50, 51 durch Absenken der Pontons 52, 53 schwimmfähig gemacht. Danach erfolgt der Transport dieser drei Teile zur beabsichtigten Absenkstelle.After turning the foundation 54 into the position shown at the bottom left in FIG. 8, namely in the deeper position The two reinforced concrete pipes 50, 51 are also buoyant by lowering the pontoons 52, 53 made. These three parts are then transported to the intended lowering point.
Aus F i g. 9 sind die einzelnen Phasen des Zusammenbaus der Rohrteile 50,51 und des Anschlusses derselben über das Gelenk 70 an das Fundament 54 ersichtlich.From Fig. 9 are the individual phases of the assembly of the pipe parts 50, 51 and the connection of the same can be seen via the joint 70 on the foundation 54.
Aus F i g. 10 und 11 ergibt sich wie der zusammengesetzte, also beispielsweise insgesamt fast 200 m lange oder sogar über 200 m lange Pfeiler mit dem Fundament zur Absenkstelle abgeschleppt v/erden kann. An Ort und Stelle erfolgt dann ein Abkippen des Pfeilers durch Fluten oder Ballastierung. Eine genau definierte Lage des gesamten Baukörpers ist somit erreichbar; letzterer wird dann mittels Trossen od. dgl. an Ort und Stelle gebracht und schließlich auf dem Meeresboden abgesetztFrom Fig. 10 and 11 results like the compound, For example, a total of almost 200 m long or even more than 200 m long pillars with the foundation can be towed to the lowering point. The pillar is then tipped on the spot Flooding or ballasting. A well-defined location the entire structure is thus accessible; the latter is then od by means of cables. Like. On the spot brought and finally deposited on the seabed
Zu ergänzen ist noch, daß in F i g. 6 und 7 eine beispielsweise Verbindungsmöglichkeit der Spannbetonrohre an den Stoßstellen 16 und 17 gezeigt istIt should also be added that in FIG. 6 and 7, for example, a possibility of connecting the prestressed concrete pipes at the joints 16 and 17 is shown
Während jeweils an beiden Spannbetonrohren ringsum verlaufende- auskragende Randteile 80 und 81 vorgesehen sind, ergibt sich, daß diese Randteile so abgestuft bzw. abgeschrägt sind, daß sie, wie aus F i g. 6While each of the two prestressed concrete pipes has cantilevered edge parts 80 and 81 are provided, it follows that these edge parts are stepped or beveled that they, as shown in FIG. 6th
und 7 ersichtlich, zusammenpassen. Für das Zusammenspannen der Spannbetonrohrteile finden beispielsweise Spannstäbe 82 Verwendung. D^r Stoß ist durch eine Gummidichtung 83 abgedichtet. Der sich ergebende ringsum verlaufende Hohlraum 84 wird dann vom Inneren der Rohrteile aus mit Ortbeton ausgefüllt.and 7 can be seen to fit together. Tension rods 82, for example, are used to clamp the prestressed concrete pipe parts together. The joint is sealed by a rubber seal 83. The resulting all-round cavity 84 is then filled with in-situ concrete from the inside of the pipe parts.
Die jeweiligen Spannbetonrohrteile 13 und 18 weisen Endwandungen 85, 86 auf. Diese Endwandungen sind mit Ventilen oder Klappen versehen, so daß die durch die Spannbetonrohrteile umfaßten Hohlräumi nenfalls geflutet werden können. Auf diese V sich die Absenklage der jeweiligen Spannbetoi und auch die Neigung beim Absenken ohne steuern. Die Ventile oder Klappen können r Einbau der Spannbetonrohre als Einstiegslu Durchstiegsluken oder auch zur Aufnahme der tung verwendet werden.The respective prestressed concrete pipe parts 13 and 18 have end walls 85, 86. These end walls are provided with valves or flaps, so that the hollow spaces enclosed by the prestressed concrete pipe parts can possibly be flooded. The lowering position of the respective Spannbetoi is based on this V and also the inclination when lowering without steering. The valves or flaps can r Installation of the prestressed concrete pipes as access hatches or to accommodate the can be used.
Claims (7)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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Also Published As
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|---|---|---|---|
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