DE2627658A1

DE2627658A1 - Gruendungskoerper, insbesondere fuer bei arbeiten im meer verwendete plattformen

Info

Publication number: DE2627658A1
Application number: DE19762627658
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Strabag Bau AG
Current assignee: Strabag Bau AG
Priority date: 1976-06-19
Filing date: 1976-06-19
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2627658C3; NL7706466A; GB1523096A; SE7706978L; IE44972B1; FR2355126A1; DK269777A; IE44972L; DE2627658B2; NO772098L

Description

Patentanmeldung

der Firma

Strabag Bau-AG, 5 Köln-Deutz, Siegburger Str. 241

Gründungskörper, insbesondere für bei Arbeiten im Meer verwendete Plattformen

Die Erfindung betrifft einen Gründungskörper, insbesondere für bei Arbeiten im Meer verwendete Plattformen, der auf den Meeresboden abgesetzt wird und mindestens einen, gegen den Meeresboden gerichteten, über die Bodenflache des Gründungskörpers vorstehenden, vertikalen Sporn aufweist.

Beim Absenken von großflächigen Gründungskörpern, wie Caissons, Zellenfundamenten für Bauwerke, Bohrinseln od.dgl , treten im Wasser unter der Bodenfläche des Gründungskörpers beim Absenkvorgang starke Horizontalströmungen auf, welche

1*09851/0591

insbesondere unmittelbar über dem Meeresgrund hohe Geschwindigkeiten annehmen und auf den Gründungskörper bedeutende Horizontalkräfte ausüben, welche diesen unmittelbar vor und beim Aufsetzen auf den Meeresboden unkontrollierbar seitlich verschieben. Es ist deshalb schwierig, den Gründungskörper auf dem Meeresboden genau in die erwünschte Position zu bringen,, Außerdem besteht die Gefahr, daß unter der Bodenfläche des Gründungskörpers angeordnete, tiefer reichende Dichtungsschürzen beschädigt werden, welche einer Erosion des unter dem Gründungskörper befindlichen Seebodens entgegenwirken sollen _o

Um die Horizontalbewegungen des Gründungskörpers kurz vor seinem Aufsetzen auf den Meeresboden abzubremsen, ist bereits vorgeschlagen worden, am GrUndungskörper über dessen Bodenfläche vorstehende vertikale Sporne zu befestigen, welche in den Meeresboden eindringen, bevor die Bodenfläche des Gründungskörpers mit seinen Dichtungsschürzen den Seeboden erreicht und die eine Seitenverschiebung des Gründungskörpers im letzten Stadium des Absenkvorganges verhindern sollen. Hierbei ist es jedoch schwierig, den Spitzenwiderstand und die Mantelreibung der Sporne, von denen gewöhnlich mehrere vorgesehen werden, im Seeboden genau vorherzubestimmen und es kann vorkommen, daß Spitzenwiderstand und Mantelreibung so groß werden, daß die Sporne im Seeboden nicht mehr weiter eindringen und der gesamte Untertrieb für ά·η Gründungskörper sich auf die Sporne überträgt, die hierdurch zu Bruch gehen

709851/0591

und den Gründungskörper an der Einspannstelle der Sporne beschädigen können» Außerdem kann es geschehen, daß ein oder mehrere Sporne auf Felsbrocken oder dichtere Seebodenschichten stoßen als andere, unter dem Gründungskörper angeordnete Sporne und deshalb weniger tief oder weniger schnell in den Meeresboden eindringen. Der Gründungskörper kann sich dann schief stellen und es bedarf bedeutender Anstrengungen, ihn wieder geradezurichten. Mitunter ist dies auch überhaupt nicht mehr mögliche

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und den Gründungskörper so auszubilden, daß die den Spornen zugedachte Vertikalbelastung bei keiner Phase des Absenkvorganges überschritten wird und daß ein Schiefstellen des Gründungskörpers beim Aufsetzen auf den Meeresboden verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der Sporn in einem seinem Querschnitt angepaßten Führungsschacht abdichtend und axial verschiebbar angeordnet ist, welcher an seinem oberen Ende verschließbar ist und mit dem Sporn einen Druckraum "bildet, der ein einstellbares Druckbegrenzungsventil aufweist.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Sporn im Führungsschacht aufwärts gleiten kann, sobald die in ihm nach dem Aufsetzen auf den Meeresboden wirksamen Vertikalkräfte beim Absenken ein bestimmtes, höchstzulässiges Maß über-

7Ö98S1/O591

schreiten. Das obere Ende des Sporns verschiebt sich hierbei wie ein Kolben in einem Zylinder, in dem ein Druckmedium eingeschlossen ist, welches durch ein Druckbegrenzungsventil entweichen kann, sobald der Solldruck im Druckraum überschritten wird. Da dieser Druck einstellbar ist, kann die Eindringtiefe der Sporne der jeweiligen Bodenbeschaffenheit des Meeresgrundes angepaßt werden,, Außerdem ist es möglich, den Sporn vom Druck im Führungsschacht vollständig zu entlasten, um den Untertrieb in voller Höhe auf den Gründungskörper allein einwirken zu lassen, sobald die Sporne ihre stabilisierende Wirkung ausgeübt und ihren Zweck erfüllt haben und der Gründungskörper mit seinen Dichtungsschürzen voll in den Seeboden eindringen und sich mit seiner Bodenfläche satt auf den Meeresgrund aufsetzen soll, wobei sich der Gründungskörper dann an den im Meeresboden festsitzenden Spornen führt.

Sobald die Sporne in den Meeresboden eingedrungen sind und der Erdwiderstand aktiviert worden ist, sind die Sporne auch in der Lage, Vertikallasten aufzunehmen. Bei Anordnung von mehreren Spornen ist es dann möglich, den Gründungskörper in der letzten Phase des AbsenkVorganges an den Spornen geführt genau horizontal auf den Meeresgrund abzusenken bzw„ ihn an diesen Spornen über dem Meeresboden horizontal auszurichten_o

Die nach der Erfindung im Gründungskörper verschiebbar an-

709851/0591

/ο

geordneten Sporne können auch als Führungen für den Gründungskörper beim Absenken in flachen Gewässern dienen₀ Außerdem ermöglichen sie ein Überschwimmen des Gründungskörpers mit anderen Bauteilen, beispielsweise mit einer am Gründungskörper zu befestigenden Bohrinselplattform, da die Sporne während des Überschwimmvorganges den Gründungskörper am Boden eines flachen Gewässers unverschieb-Iich festhalten.

Das Druckbegrenzungsventil kann in einer Leitung eingebaut sein, welche den Druckraum mit einem Druckflüssigkeitsbehälter verbindet«. Ferner ist das Druckbegrenzungsventil zweckmäßig auch als Absperrventil ausgebildet, wobei ihm ein absperrbares Füll- und Entleerungsventil parallel geschaltet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die im Druckraum befindliche Druckflüssigkeit, zweckmäßig Wasser, aufgefangen und auch wieder in den Druckraum eingepumpt werden kann, wenn der Gründungskörper an seinen im Meeresboden steckenden Spornen gehoben werden soll, etwa um ihn auszurichten oder um seine Bodenfläche vom Meeresgrund zu lösen₀

Der Sporn und sein Führungsschacht können verschiedenen Querschnitt haben. Zweckmäßig sind beide zylindrisch und sind an ihren oberen Enden halbkugelförmig ausgebildet, da diese Form einfach herstellbar ist, eine leichte Montage gestattet und den auftretenden Druckbeanspruchungen

709851/OSSI

am besten angepaßt ist

Der Führungsschacht wird zweckmäßig von einem halbkugelförmigen Deckel verschlossen, der am FUhrungsschacht druckdicht und lösbar befestigt ist und sich an einer am GrUndungskörper montierten Stützkonstruktion abstützt. In diesen halbkugelförmigen Deckel paßt das obere, halbkugelförmige Ende des Spornes genau hinein, so daß dieser ganz in den FUhrungsschacht eingefahren werden kann. Da der Deckel abnehmbar ist, ist es möglich, den Sporn nachträglich, doho nach Fertigstellung des Gründungskörpers im Dock und nach dessen Zuwasserlassen von oben her in den Führungsschacht einzuführen und erst dann den Führungeschacht an seiner Oberseite zu verschließen. Dies ist wichtig bei Gründungskörpern mit großer Bauhöhe, bei denen im Dock unterhalb der Bodenfläche kein zusätzlicher Raum freigehalten werden kann.

Die Wand und/oder der halbkugelförmige Deckel des Führungsschachtes können aus Beton oder aus Stahl bestehen. Es 1st auch möglich, die Wand d«s Führungsschachtes in Inneren des Gründungskörpers aus Beton oder Spannbeton herzustellen und mit einem Stahlrohr auszukleiden oder zu ummanteln.

An der Innenfläche der Wand des Führungsschachtes für den Sporn ist mindestens eine ringförmige Kammer vorgesehen, in welcher ein Dichtungsring aus elastischem Material liegt, der von einem an seiner Außenseite angeordneten, von einem

7098S1/0S91

λ"

Druckmittel aufweitbaren Druckschlauch gegen den Außenumfang des Spornes gepreßt wird. Eine solche Dichtung, von der zweckmäßig mehrere in verschiedenen Kammern in Axialrichtung des Führungsschachteβ hintereinander nach Art einer Labyrinthdichtung angeordnet sind, ermöglicht eine einwandfreie Abdichtung des Spornes im Führungsschacht und gestattet gleichzeitig dessen Axialbewegung. Hierbei kann der Anpreßdruck der Dichtungen variiert und dem im Druckraum des Führungsschachtes herrschenden Druck angepaßt werden.

Zur Übertragung der Horizontalkräfte vom Sporn auf den Gründungskörper und umgekehrt sind an der !Innenfläche der Wand des Führungsschachtes zweckmäßig mehrere FUhrungs- und Stützringe angeordnet, welche den Sporn führen und im Abstand von der Wand des FUhrungsSchachtes halten.

Der Sporn selbst kann an seinem oberen Ende einen um seinen Außenumfang gelegten Tragring aufweisen, der mit einem der FUhrungs- und StUtzringe zusammenwirkt_o Hit diesem Tragring wird der Sporn in seiner tiefsten Lage beim Absenken festgehalten. Der Tragring begrenzt gleichzeitig die Hubhöhe des Gründungskörperβ, wenn dieser an dem im Meeresboden steckenden Sporn angehoben wird, um ihn auszurichten oder vom Seeboden abzuheben.

Nach der Erfindung ist der Führungsschacht so lang, daß er den Sporn mindestens so weit aufnehmen kann, daß dessen unteres Ende nicht über die Bodenflache des Gründungskörpers

709851/0S91

vorsteht. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß durch die Anordnung der Sporne keine zusätzliche Schwimmtiefe benötigt wird, wenn der Gründungskörper in verhältnismäßig flachem Wasser zum Einsatzort geschwommen werden soll.

Um das Einsetzen des Spornes nach der Fertigstellung des Grundungskörpers zu erleichtern und um ihn später vollständig in den Führungsschacht hineinziehen zu können, ist der Sporn zweckmäßig an einem Zugmittel aufgehängt, welches abdichtend durch den Deckel des FührungsSchachtes hindurchgeführt ist und an welchem ein Hebezeug angreL ft.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Sporn von einem am unteren Ende offenen Rohr gebildet wird, dessen Inneres durch eine DruckausgleiclBLeitung mit dem Außenwasser in Verbindung steht. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Spitzenwiderstand des Spornes beim Eindringen in den Seeboden sehr gering ist. Gleichzeitig wird durch die Druckausgleichsleitung verhindert, daß sich nach dem Eindringen des Sporns in den Seeboden im Inneren des Rohres ein Wasserdruck aufbaut, der das ungehinderte Eindringen des Spornes erschweren würde.

Um den Gründungskörper beim Transport und beim Absenken nicht mit zusätzlichem Ballast zu belasten, kann das Spornrohr einen luftgefüllten Auftriebsraum aufweisen.

Die oben erwähnte Druckausgleichsleitung wird zweckmäßig von

709851/0591

einem Rohr gebildet, welches den Druckraum des Führungsschachtes und gegebenenfalls den Auftriebsraum des Spornes durchquert und am Deckel des FührungsSchachtes gleitend abgedichtet ist und welches gleichzeitig als Zugmittel für den Sporn dient, an welchem das Hebezeug angreifte Am Deckel des Führungsschachtes kann das Druckausgleichsrohr dann mit einer Stopfbuchse abgedichtet sein_o Eine solche Konstruktion ist besonders einfach und erlaubt ein problemloses Absenken und Hochziehen des Spornrohres im Schacht und gleichzeitig einen Druckausgleich im Spornrohr ο

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Figo 1 eine Tief wasserplattfοrm für Erdölbohrungen mit einem GrUndungskörper nach der Erfindung im abgesenkten Zustand in einer seitlichen Ansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Horizontalschnitt nach Linie II-II der Figo 1,

Fig. 3 einen vertikalen Teilschnitt der Fig. 2 nach Linie HI-III in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4, 5, 6 und 7 Einzelheiten IV, V, VI und VII der Fig. 3 in vergrößertem Maßstabe

In Fig. 1 ist mit 10 eine Plattform für Arbeiten im Meer bezeichnet, die beispielsweise als Bohrinsel zum Bohren von Erd-

709851/0S91

öl in tiefliegenden Meeresböden verwendet werden kann· Die Plattform besteht aus einem schwimmfähigen Deck 11, welches die Arbeitsgeräte, wie beispielsweise Bohrtürme 13, Kräne 14 und die Unterkunftsräume 15 für die Arbeiter, trägt und das an vier rohrförmigen Stützen 16 vertikal verschiebbar aufgehängt ist, die in einem ebenfalls schwimmfähigen Gründungskörper 17 verankert sind. Der Gründungskörper 17 besteht aus einer Vielzahl von seitlich miteinander verbundenen Zellen 18, welche einen großen Caisson 19 umschließen, der zum Teil Ballast in Form von Sand, Schlick od.dgl. aufnehmen und zum Teil geflutet und wieder gelenzt werden kann. Die Zellen 18 des Gründungskörpers 17 können mit Wasser oder öl gefüllt und geflutet oder gelenzt werden und bilden zusammen mit dem Caisson 19 einen einzigen geschlossenen Gründungskörper 17 mit großer Grundfläche, der auf den Meeresboden 20 abgesetzt wird»

Um Erosionen unter der Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 zu vermeiden, sind über die Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 herausragende Schürzen 22 angebracht, die aus einem verhältnismäßig dünnen Stahlblech bestehen, damit sie leicht in den Meeresboden 20 eindringen können·

Zur Seitenstabilisierung des Gründungskörpers 17 in der letz ten Phase des Absenkvorganges ist in den Zwickeln 23 zwischen den vier Stützen 16 und den sie außenseitig umschließenden Zellen 18 je ein Sporn 24 angeordnet« Diese Sporne 24, von

709851/0S91

denen auch noch mehrere über die ganze Grundfläche des Gründungskörpers 17 verteilt vorgesehen sein können, ragen beim Absenken des Gründungskörpers 17 senkrecht über dessen Bodenfläche 21 hinaus und sollen beim Absenken in den Meeresboden 20 eindringen, bevor die Schürzen 22 den Meeresboden 20 erreichen. Jeder Sporn 24 besteht aus einem an seinem unteren Ende 25 offenen Stahlrohr 26, das an seinem oberen Ende 27 mit einer halbkugelförmigen Kappe 28 verschlossen ist. Der obere Teil des Spornrohres 26 ist durch einen Zwischenboden 28' abgeteilt und bildet einen luftgefüllten Auftriebsraum 29, der von einer rohrförmigen Druckausgteichsleitung 30 durchquert wird, die in die halbkugelförmige Kappe 28 und in den Zwischenboden 28· eingeschweißt ist.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist jeder Sporn 24 in einem seinem Querschnitt angepaßten, zylindrischen Führungsschacht 31 angeordnet. Der Führungsschacht 31 ist an seinem unteren Ende 32 offen und an seinem oberen Ende 33 mit einem halbkugelfönnigen Deckel 34 aus Stahl verschlossen, der mit einem Ringflansch 35 an einem oberen Absatz 36 des FührungsSchachtes druckdicht und lösbar befestigt ist. Der Deckel 34 stützt sich an einer am Gründungskörper 17 montierten Stützkonstruktion 37 ab, die von kreuzweise angeordneten Stahlträgern 38, 39 und kreisförmig ausgeschnittenen Stützblechen 40 gebildet wird, die am Außenumfang des halbkugelförmigen Deckels 34 anliegenο

709851/0591

- Vf-

Durch den Deckel 34 des FührungsSchachtes 31 ist die am Spornrohr 26 befestigte Druckausgleichsleitung 30 hindurchgeführt und diesem gegenüber mit einer Stopfbuchse

41 abgedichtet. Diese Stopfbuchskonstruktion 41 ist in Fig. 7 in vergrößertem Maßstab dargestellt und besteht aus einem im Querschnitt C-förmigen Stahlring 42, der auf einer auf dem Deckel 34 aufgeschweißten Ausgleichsplatte 35' befestigt ist und das Druckausgleichsrohr 30 in geringem Abstand umgibt,, Der Spalt 43 zwischen dem fling 42 und der Außenfläche des Druckausgleichsrohres ist mit einer elastisch oder plastisch verformbaren Masse 44 gefüllt, die von oben her durch den unteren Rand eines winkelförmigen Druckringes 46 zusammengedrückt wird, der am Druckausgleichsrohr 30 dicht anliegt und mit Schrauben 47 und Muttern 48 in Axialrichtung des Druckausgleichsrohres 30 gegen den oberen Flansch 49 des C-förmigen Ringes

42 gezogen werden kann.

Am oberen Ende 50 des Druckausgleichsrohres 30 ist eine Hublasche 51 befestigt, an der das Hubseil 52 eines hier nicht näher dargestellte Hebezeuges mit einem Schäkel od.dgl. angeschlossen werden kann.

Der oberseitig von dem Deckel 34 begrenzte Führungsschacht 31 ist so lang, daß er den Sporn 24 so weit aufnehmen kann, daß dessen unteres Ende nicht über die Bodenfläche 21 des

709851 /0591

2677658

Gründungskörpers 17 vorsteht. Die iiandung 54 des Führungsscliachtes 31 besteht zweckmäßig ebenso wie die übrigen Teile des Gründungskörpers 17 aus Stahlbeton und kann mit einem Stahlrohr ausgekleidet oder von einem Stahlrohr umschlossen sein. An der Innenfläche 55 der Wand 54 des Führungsschachtes 31 sind in axialem Abstand voneinander mehrere Führungs- und Stützringe 56 aus Stahl angeordnet, welche geringfügig über die Innenfläche 55 der Wand 54 vorstehen und das zylindrische Spornrohr 26 an seinem Außenumfang gleitend führen und im Abstand von der Innenfläche 55 der Wand 54 halten. Der oberste Führungs- und Stützring 56 wirkt mit einem, am oberen Ende 27 um den Sporn 24 herumgelegten Tragring 57 zusammen, mit dem sich das Spornrohr 26 im abgesenkten Zustand auf dem obersten Führungs- und Stützring 56 abstützt (Fig. 6).

Zwischen den beiden oberen Führungs- und Stützringen 56 ist an der Innenfläche 55 der Wand 54 des FührungsSchachtes 31 eine Dichtungseinrichtung 58 angeordnet, welche sich abdichtend um den äußeren Umfang des Spornrohres 26 legt und den oberen Teil des FührungsSchachtes 31 gegenüber dessen unterem Teil druckdicht abschließt, so daß zwischen dem Deckel 34 des Führungsschachtes 31 und der kugelförmigen Kappe 28 des Spornrohres 26 ein Druckraum 59 gebildet wird.

Die Dichtungseinrichtung 58 ist in Fig. 5 mehr im einzelnen dargestellt. Sie besteht aus mehreren, in Axialrichtung des

709851/0591

2R77658

Führungsschachtes 31 hintereinander angeordneten Kammern 60, die durch Endwände 61 gegenüber dem Führungsschacht 31 abgeschlossen und durch Zwischenwände 62 voneinander getrennt sind. In jeder Kammer 60 ist ein Dichtungsring 63 aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi, angeordnet, der von einem Druckschlauch 64 gegen die Außenfläche des Spornrohres 26 gepreßt wird. Der Druckschlauch 64 befindet sich ebenfalls in der Kammer 60 und ist um den Außenumfang des Dichtungsringes 63 herumgelegto Sein Inneres ist an eine durch ein Ventil 65 abschließbare Druckleitung 66 angeschlossen, durch welche ein Druckmittel, beispielsweise Druckwasser oder Druckluft ins Innere des DruckSchlauches 64 geleitet werden kann, welches diesen aufweitet und hierdurch den Dichtring 63 gegen die Wand des Spornrohres 26 preßte Die Höhe des Luftdruckes in den Druckschläuchen wird so bemessen, daß der mit Druckwasser gefüllte Druckraum abgedichtet wird, gleichzeitig aber ein Entlanggleiten des Spornes 24 an der Dichtungseinrichtung 58 möglich ist. Beim Anpressen der Dichtungsringe 63 gegen die Wand des Spornrohres 26 wird die gesamte Dichtungseinrichtung durch in den Kammerwänden 61 und 62 angeordnete, hier nicht näher dargestellte Bohrungen entlüftet bzwo entwässerte Die Bohrungen sind mit zum Außenwasser führenden, hier nur durch strichierte Linien angedeuteten Leitungen 75 verbunden·

Am Deckel 34 des FührungsSchachtes 31 sind eine Luftleitung 67 mit Be- und Entlüftungsventil 68 und eine Wasser-

709851/0591

2677658 -

JO

leitung 69 angeschlossen, die sich in eine zu einer nicht näher dargestellten Druckvrasserpumpe führenden Zulauf leitung 71 mit Füllventil 72 und in eine zu einem nicht näher dargestellten Auffangbehälter führenden Ablaufleitung 70 gabelt, in die ein einstellbares Druckbegrenzungsventil 73 eingebaut ist«, Das Druckbegrenzungsventil 73 ist auch als Absperrventil ausgebildet·

Nach der Fertigstellung des Gründungskörpers 17 im Dock werden die Druckschläuche 64 und die Dichtungsringe 63 in die Dichtungseinrichtung 58 eingebaut und die Druckschläuche angeschlossene Danach wird das Spornrohr 26 mit einem Schwimmkran od.dgl. von oben her in den Führungsschacht 31 eingeführt, bis sich der Tragring 57 am Spornrohr 26 auf den obersten Führungs- und Stützring 56 auflegt. Danach wird der Schachtdeckel 34 über das Druckausgleichsrohr 30 gestülpt und mit seinem Flansch 35 am oberen Ende 33 des FührungsSchachtes 31 befestigt. Dann wird die Stopfbuchse im Hubraumdeckel angezogen und das Druckausgleichsrohr 30 an dem Seil 52 der Hebe- und Absenkwinde befestigte Mit dem Hebezeug wird nun bei offenem Entlüftungsventil 68 unter gleichzeitiger Entlüftung des Druckraumes 59 das Spornrohr 26 so hoch gezogen, daß das untere Ende 25 nicht mehr über die Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 hinausragt. Die Fülleitung 71 wird dann daran anschließend an die Druckwasserpumpe und die Ablaufleitung 70 an den Auffangbehälter angeschlossene Damit ist der Sporn 24 fertig montiert und die Plattform kann zu

709851/0591

Wasser gebracht und zur Verwendungsstelle geschwommen werden. Hierbei ist wesentlich, daß der Sporn 24 nicht über die Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 hinausragt und dessen ohnehin schon sehr große Tauchtiefe nicht vergrößert.

Am Einsatzort angekommen, wird vor dem Absenken des Gründungskörpers das Spornrohr unter gleichzeitiger Belüftung des Druckraumes 59 mit dem Hebezeug so weit im Führungsschacht 31 abgelassen, bis sich der Tragring 57 des Spornrohres 26 wieder auf den obersten Führungs- und Stützring 56 auflegte Danach wird das Hebezeug entlastete Die Druckschläuche 64 werden mit Druckluft beaufschlagt, welche die Dichtungsringe 63 gegen die Außenwand des Spornrohres 26 pressen« Danach wird der Druckraum 59 unter gleichzeitiger Entlüftung durch die Luftleitung 67 mit Druckwasser gefüllt. Danach wird das Absperrventil 73 geschlossen und das Druckbegrenzungsventil auf denjenigen Druck eingestellt, der mit der Querschnittefläche des Spornrohres 26 multipliziert die maximale Vertikallast ergibt, die der Sporn 24 aufnehmen kann und soll«

Beim nachfolgenden Absenken des Gründungskörpers 17 auf den Meeresboden 20 treffen die nun über die Bodenfläche 21 und über die Unterkanten der Schürzen 22 hinausragenden Sporne 24 zuerst auf den Meeresboden und dringen unter der Last des Untertriebes des Gründungskörpers in den Meeresboden 20 ein und stabilisieren den Gründungskörper 17, indem sie die durch die starken Horizontalströmungen zwischen Gründungskörper

709851/0591

SSl

und Meeresboden 20 auf den Gründungskörper 17 ausgeübten Horizontalkräfte aufnehmen und in den Meeresboden übertragen. Der Gründungskörper wird auf diese Weise gleichsam am Meeresgrund festgenagelt und kann keine Horizontalbewegungen mehr ausführen, wenn die Schürzen 22 den Seeboden erreichen und sich in diesen einzupressen beginnen,,

Wenn der Spitzenwiderstand und die Mantelreibung an den Spornen 24 so groß werden, daß diese unter der Last des Untertriebes nicht mehr ohne weiteres in den Meeresboden eindringen, erhöht sich der Druck im Druckraum 59 des Führung sschachtes 31· Auf diese Druckerhöhung spricht das Druckbegrenzungsventil an und läßt so viel Druckwasser aus dem Druckraum 59 in den an die Leitung 70 angeschlossenen Auffangbehälter strömen, daß der Druck im Druckraum 59 konstant gehalten wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß die einem Sporn 24 zugewiesene Vertikallast des Gesamtuntertriebes des Gründungskörpers 17 nicht überschritten wird und eine Beschädigung des Gründungskörpers 17 an den Befestigungsstellen der Sporne 24 nicht eintreten kann. In der letzten Phase des Absenkens schieben sich deshalb die Führungskammern über die Sporne 24, die hierbei in die Führungskammern hineingleiten, bis die Stahlschürzen 22 in den Meeresboden 20 eindringenο

Etwa zu diesem Zeitpunkt wird das Absperrventil 72 geöffnet, so daß das Wasser aus dem Druckraum 59 frei abfließen kann und der Druckraum 59 drucklos wird. Der gesamte Untertrieb

709851/0591

2677658

des Gründungskörpers 17 wirkt nun nur noch auf die Stahlschürzen 22, so daß diese von den Spornen 24 nicht mehr gebremst in den Meeresboden 20 eindringen können, bis sich die gesamte Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 auf den Meeresboden 20 aufsetzt.

Man erkennt, daß es möglich ist, den Gründungskörper 17 mit Hilfe der Sporne 24 wieder vom Meeresboden abzuheben, indem das Druckbegrenzungsventil geschlossen und durch das Ventil 72 Wasser unter Druck in den Druckraum 59 eingepumpt wird. Dieses Einpumpen von Druckwasser geht natürlich gleichzeitig mit dem Lenzen der Auftriebsräume des Gründungskörpers vor sich, da die Sporne 24 ja nicht die gesamte Last des Gründungskörpers hochstemmen, sondern nur das Abheben vom Meeresgrund unterstützen sollen, in dem sich der Gründungskörper nach längerer Zeit gleichsam festgesaugt hat und von dem er, auch unter hohen Auftriebskräften, schwer zu lösen ist.

Wenn der Gründungskörper sich dann vom Meeresboden gelöst hat, zieht er beim weiteren Emporsteigen durchs Wasser die Spornrohre 26 aus dem Meeresboden 20 mit heraus, die sich dann mit ihren Tragringen 57 auf den oberen Führungs- und Stützringen 56 abstützen. Sobald dann die Spornrohre frei sind, können sie mit Hilfe des Hebezeuges an den Seilen 52 wieder in ihre Führungsschächte 31 zurückgezogen werden, wozu das Ventil 72 geöffnet wird, so daß das Wasser aus dem Druckraum 59 in den Auffangbehälter strömen kann,.

709851/0591

2677658

Man erkennt, daß sich beim Eindringen des Spornrohres 26 in den Meeresboden 20 im Inneren des Spornrohres kein Wasserdruck aufbauen kann, da das im unteren Teil des Spornrohres eingeschlossene Wasser durch das Druckausgleichsrohr 30
nach oben entweichen kann«. Der Auftriebsraum 29 sorgt dafür, daß das Gewicht des Spornrohres 26 ausgeglichen wird
und keine hohen Kräfte nötig sind, um das Spornrohr im Führungsschacht 31 unter Wasser abzusenken und zu heben.

Die Erfindung ist nicht auf das AusfUhrungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, massive Sporne vorzusehen, oder den *Uhrungsschacht aus einem Stahlrohr herzustellen. Ferner brauchen die Sporne nicht kreisrund zu sein, sondern können auch eine andere Querschnittsform haben, falls sich dies als zweckmäßig erweist. Es ist auch möglich, die Dichtungseinrichtungen anders auszubilden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.

709851/0591

Leerseite

Claims

Ansprüche

.J Gründungskörper, insbesondere für bei Arbeiten im Meer verwendete Plattformen, der auf dem Meeresboden abgesetzt wird und mindestens einen, gegen den Meeresboden gerichteten, über die Bodenfläche des Gründungskörpers vorstehenden, vertikalen Sporn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) in einem seinem Querschnitt angepaßten Führungsschacht (31) abdichtend und axial verschiebbar angeordnet ist, welcher an seinem oberen Ende (33) verschließbar ist und mit dem Sporn (24) einen Druckraum (59) bildet, der ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (73) aufweist.

2. Gründungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (73) in einer Leitung (70) eingebaut ist, welche den Druckraum (59) mit einem Druckflüssigkeits-Behälter verbindet.

3ο Gründüngskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil (73) auch als Absperrventil ausgebildet ist und daß ihm ein absperrbares Füll- und Entleerungsventil (72) parallel geschaltet ist.

Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende (33) des Füh-

709851/0591

2677658 - «τ-

rungsschachtes (31) ein Be- und Entlüftungsventil (68) angeordnet ist_e

5. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) und sein Führungsschacht (31) zylindrischen Querschnitt haben und an ihren oberen Enden (27 bzw» 33) halbkugelförmig ausgebildet sind_e

6. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschacht (31) von einem halbkugelförmigen Deckel (34) verschlossen ist, der am Führungsschacht (31) druckdicht und lösbar befestigt ist und sich an einer am Gründungskörper (17) montierten Stützkonstruktion (37) abstützt.

7. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- und Druckmittelleitungen (67, 70, 71) mit den zugehörigen Ventilen (68, 72, 73) an den Deckel (34) des Führungsschachtes (31) angeschlossen sind«

8. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vand (54) und/oder der halbkugel ■ förmige Deckel (34) des FührungsSchachtes (31) aus Beton bestehtο

9. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (54) des Führungsschachtes (31)

7Ö9851/0591

2677658 3

und sein Deckel (34) aus Stahl bestehen.

10. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Y/and (54) des Führungs Schachtes (31) mit einem Stahlrohr ausgekleidet und/oder von einem Stahlrohr umschlossen ist«,

11. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (55) der Wand (54) des Führungsschachtes (31) mindestens eine ringförmige Kammer (60) vorgesehen ist, in welcher ein Dichtungsring (63) aus elastischem Haterial !Legt, der von einem an seiner Außenseite angeordneten, von einem Druckmittel aufweitbaren Druckschlauch (64) gegen den Außenumfang des Spornes (24) gepreßt wird.

12. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kammern (60) mit Klemm- und Dichtungsringen (63) in Axialrichtung des FührungsSchachtes (31) hintereinander angeordnet sind«,

13o Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (55) der Wand (54) des Führungsschachtes (31) Führungs- und Stützringe (56) angeordnet sind, welche den Sporn (24) führen und im Abstand von der Wand (54) des Führungsschachtes (31) halten.

14«, Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) an seinem oberen Ende (27)

709851/0531

einen um seinen Außenumfang gelegten Tragring (57) aufweist, der mit einem der Führungs- und Stützringe (56) zu s ammenwi rk t.

15. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschacht (31) so lang ist, daß er den Sporn (24) mindestens so weit aufnehmen kann, daß dessen unteres Ende (25) nicht über die Bodenfläche (21) des Gründungskörpers (17) vorsteht.

16. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) an einem Zugmittel (30) aufgehängt ist, welches abdichtend durch den Deckel (34) des Führungsschachtes (31) hindurchgeführt ist und an welchem ein Hebezeug angreift.

17. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) ein am unteren Ende (25) offenes Rohr (26) ist, dessen Inneres durch eine Druckausglei chsleitung (30) mit dem Außenwasser oder einem Auffangbehälter in Verbindung steht,,

18. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Spornrohr (24) einen luftgefüllten Auftriebsraum (29) aufweist.

19ο Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsleitung (30) von

7Ö9851/OSÖ1

einem Rohr gebildet wird, welches den Druckraum (59) des Führungsschachtes (31) und gegebenenfalls den Auftrieb sr aum (29) des Spornes (24) durchquert und am Deckel (34) des Führungsschachtes (31) gleitend abgedichtet ist und gleichzeitig als Zugmittel für den Sporn (24) dient, an welchem das Hebezeug angreift_o

20_e ßründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsrohr (30) am Deckel (34) des FührungsSchachtes (31) mit einer Stopfbuchse (41) abgedichtet ist«.

709851/0591