DE2627658B2 - Vorgefertigter Gründungskörper für Gründungen unter Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen vorgefertigten Gründungskörper für Gründungen unter Wasser, insbesondere für Arbeiten im Meer verwendete Plattformen, der eine Bodenfläche zum Absetzen auf dem Meeresboden und mehrere nach unten aus der Bodenfläche ausfahrbare, vertikale Sporen aufweist, die jeweils in einem ihrem Querschnitt angepaßten Führungsschacht abdichtend und axial verschiebbar angeordnet sind, welcher an seinem oberen Ende abgeschlossen ist und mit dem Sporn einen Druckraum bildet der mittels einer Leitung und Ventile mit Druckwasser beaufschlagbar ist

Es sind Gründungskörper dieser Art bekannt (US-PS 29 94 202), bei denen am oberen Ende der Sporen ein doppeltwirkender Kolben angeordnet ist dei von beiden Seiten mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden kann und hierdurch den Sporn aus- oder einfährt Der Sporn dient bei der bekannten Einrichtung dazu, nach dem Absetzen des Gründungskörpers in den Meeresboden einzudringen und den Gründungskörper gegen seitliche Verschiebung zu sichern. Er kann dann später beim Umsetzen der Plattform an einen anderen Arbeitsplatz wieder aus dem Meeresboden herausgezogen werden, wobei er in seinen Führungsschacht zurückgleitet Beim Absetzen auf d<m Meeresboden verhalten sich die Sporen auch dann wie fest mit dem Gründungskörper verbundene Bauteile, wenn sie gegenüber den Gründungskörpern ein Stück weit ausgefahren und die Ventile zum Zuführen der Druckflüssigkeit geschlossen sind. Bei geöffneten Ventilen dagegen gleiten die Sporen ohne Widerstand in ihre Führungsschächte zurück, so daß s'e ein hartes Aufsetzen der Gründungskörper auf dem Meeresboden nicht verhindern und diesen beim Absenken auch nicht seitlich führen können.

Es ist auch bereits ein Gründungskörper bekannt (DE-PS 6 70 470), in dessen in den Meeresboden eindringenden Schneiden über diese vorstehende Stützen angeordnet sind, die entgegen der Wirkung von Druckfedern in Führungsschächten axial verschiebbar sind und die Führung des Gründungskörpers beim Absetzen übernehmen sollen. Da die Widerstandskraft der Federn zunächst nur gering ist und erst bei stärkerem Zusammendrücken höhere Werte erreicht, können die federnden Stützen in härterem Boden nicht sofort eindringen und deshalb den Gründungskörper beim Absetzen nicht sicher führen. Außerdem reicht die Kraft von Schraubendruckfedern od. dgl. in der Regel nicht aus, um sehr schwere und große Gründungskörper beim Absetzen aufzufangen und zu vermeiden, daß

ho unter der Bodenfläche des Gründungskörpers angeordnete, tiefer reichende Dichtungsschürzen beschädigt werden, welche einer Erosion des unter dem Gründungskörper befindlichen Seebodens entgegenwirken

Es ist auch bereits ein Gründungskörper bekannt (US-PS 38 96 628), der mit gegen den Seeboden gerichteten, ausgefahrenen Sporen in Form von unten offenen Rohren auf dem Meeresboden abgesetzt wird. Hierbei dringen die Sporen so weit in den Seeboden ein, bis eine im Sporn angeordnete bewegliche Platte sich auf den Seeboden legt, welche sich gegen eine im Inneren des Spornes angeordnete, mit Wasser aufgeschwemmte Sandfüllung abstützt Durch Umfüllen der Wasser-Sandmischung in einen im Sporn angeordneten Hohlraum ist es möglich, den Gründungskörper weiter abzusenken, wobei die Sporen tiefer in den Seeboden eindringen.

Bei dieser bekannten Einrichtung dringen die Sporen zwar zunächst ohne weiteres in den Meeresboden ein, müssen aber dann die gesamte Last des Gründungskörpers aufnehmen, sobald die Platte im Inneren der Sporen auf den Meeresboden trifft

Um die Horizontalbewegungen des Gründungskörpers kurz vor seinem Aufsetzen auf dem Meeresboden abzubremsen, ist es auch bereits bekannt (US-PS 39 45 212), am Gründungskörper über dessen Bodenfläche vorstehende vertikale Sporen 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 Sporen, von denen gewöhnlich mehrere vorgesehen werden, im Seeboden genau vorherzubestimmen. Es kann deshalb vorkommen, daß der Spitzenwiderstand und die Mantelreibung so groß werden, daß die Sporen im Seeboden nicht mehr weiter eindringen und die gesamte vertikale Belastung aus dem Gründungskörper sich auf die Sporen überträgt, die hierdurch zu Bruch gehen und den Gründungskörper an der Einspannstelle der Sporen beschädigen können. Außerdem kann es geschehen, daß ein oder mehrere Sporen auf Pelsbrocken oder dichtere Seebodenschichten stoßen als andere, unter dem Gründungskörper angeordnete Sporen und deshalb weniger tief und weniger schnell in den Meeresboden eindringen. Der Gründungskörper kann sich dann schiefstellen und es bedarf bedeutender Anstrengungen, ihn wieder geradezurichten. Mitunter ist dies auch überhaupt nicht mehr möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und den Griindungskörper so auszubilden, daß die Sporen beim Absetzen des Gründungskörpers zwar sogleich weit genug rindringen, daß sie die beim Absetzen auftretenden Horizontalkräfte aufnehmen können, daß aber die den Sporen zugedachte Vertikalbelastung in keiner Phase des Absenkvorganges überschritten und ein Schiefstellen des Gründungskörpers beim Aufsetzen auf den Meeresboden verhindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Gründungskörper mit den eingangs angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, daß der Druckraum ein einstellbares Druckbegrenzungsventil aufweist.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Druck der im Druckraum angeordneten Druckflüssigkeit so eingestellt werden kann, daß der Sporn im ausgefahrenen Zustand beim Aufsetzen des Gründungskörpers auf den Meeresboden zunächst unverschieblich gehalten wird und deshalb sogleich bis in ausreichende Tiefen des Meeresbodens eindringt, jedoch im Führungsschacht aufwärtsgieiten kann, sobald die in ihm wirksam werdende!« Vertikalkräfte beim Absenken ein bestimmtes, höchstzulässiges Maß überschreiten. Der am Druckbegrenzungsventil einstellbare Druck ermöglicht es, die Eindringtiefe der Sporen der jeweiligen Bodenbeschaffenheit des Meeresgrundes anzupassen. Außerdem läßt das Druckbegrenzungsventil nach Überschreiten des eingestellten Druckes Druckflüssigkeit aus dem Druckraum des Sporns in dosierter Menge

ι ο ausfließen, so daß der Gründungskörper beim Absenken an den im Meeresboden steckenden Sporen sicher und gleichmäßig abwärts geführt wird.

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

Die nach der Erfindung im Gründungskörper verschiebbar angeordneten Sporen können auch als Führungen für den Gründungskörper beim Absenken in flacher·. Gewässern dienen. Außerdem ermöglichen sie ein Überschwimmen des Gründungskörpers mit anderen Bauteilen, beispielsweise mit einer am Gründungskörper zu befestigenden Bohrinselplattform, da die Sporen während des Überschwimmvorganges den Griindungskörper am Boden eines flachen Gewässers unverschieblich 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 Druckrauin eingepumpt werden kann, wenn der Griindungskörper an seinen im Meeresboden steckenden Sporen gehoben werden soll, etwa um ihn auszurichten oder um seine Bodenfläche vom Meeresgrund zu lösen.

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 Druckmittel aufweitbaren Drucl'schlauch gegen den Außenumfang des Spornes gepreßt wird. Eine solche Dichtung, vc.n der zweckmäßig mehrere in verschiedenen Kammern in A '.iali iciitung des Führungsschachtes hintereinander nach Art einer Labyrinthdichtung angeordnet ">ind, 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 wer-

fto den

Zur Übertragung der Horizontalkräfte vom Sporn auf den Gründungskörper und umgekehrt sind an der Innenfläche der Wand des Führungsschachtes zweckmäßig mehrere FUhungs- und Slützringe angeordnet,

h^r» welche den Sporn führen und im Abstand von der Wand des Führungsschachtes halten.

Der Sporn selbst kann an seinem oberen Ende einen um seinen Außenumfang gelegten Tragring aufweisen.

der mit einem der Führungs- und Stützringe zusammenwirkt. Mit diesem Tragring wird der Sporn in seiner tiefsten Lage beim Absenken festgehalten. Der Tragring begrenzt zugleich die Hubhöhe des Gründungskörpers, wenn dieser an dem im Meeresboden steckenden Sporn angehoben wird, um ihn auszurichten oder vom Seeboden abzuheben.

Um das Einsetzen des Spornes nach der Fertigstellung des Gründungskörpers zu erleichtern und um ihn Später vollständig in den Führungsschuh! hineinziehen m zu können, ist der Sporn zweckmäßig an einem Zugmittel aufgehängt, welches abdichtend durch den Deckel des Führungsschachtes hindurchgeführt ist und an welchem ein Hebezeug angreift.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Sporn von r, einem am unteren Ende offenen Rohr gebildet wird, dessen Inneres durch eine Druckausgleichsleitung mit dem Außenwasser in Verbindung steht. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Spitzenwiderstand des Spornes beim Eindringen in den Seeboden sehr gering ?n 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. j.

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 jo zweckmäßig von 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 angreift. Am Deckel des Führungsschachtes kann das Druckausgleichsrohr dann mit einer Stopfbuchse abgedichtet sein. Eine solche Konstruktion ist besonders einfach und erlaubt ein problemloses Absenken und Hochziehen des Spornrohres im Schacht und gleichzeitig einen Druckausgleich im Spornrohr.

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

F i g. 1 eine Tiefwasserplattform für Erdölbohrungen λί mit einem Gründungskörper nach der Erfindung im abgesenkten Zustand in einer seitlichen Ansicht,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 in einem Horizontalschnitt nach der Linie H-II in der Fig. 1,

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

F i g. 4, 5,6 und 7 Einzelheiten gemäß den Bereichen IV, V, VI und VII in der Fig.3 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist eine Plattform 10 für Arbeiten im Meer dargestellt, die als Bohrinsel zum Bohien von Erdöl in tiefliegenden Meeresböden verwendet werden kann. Die Plattform 10 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 Grürtdungskörper 17 verankert sind. Der Gründungskörper 17 besteht aus einer Vielzahl von seitlich miteinander verbundenen Zellen 18, weiche 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 unter die Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 hinausragende 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 letzten 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 Sporen 24, von denen auch noch mehrere über die ganze Grundfläche des GninHiinp!;-körpers 17 verteilt vorgesehen sein können, ragen beim Absenken des Gründungskörper.'i 17 senkrecht unter 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 halbkugclförmigen Kappe 28 verschlossen ist. Der obere T°il des Spornrohres 26 ist durch einen Zwischenboden 28' abgeteilt und bildet einen luftgefüllten Auftriebsraum 29, der von einer rohrförmigen Druckausgleichsleitung 30 durchquert wird, die in die halbkugelförmige Kappe 28 und in den Zwischenboden 28' eingeschweißt ist.

Wie aus F i g. 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 halbkugelförmigen Deckel 34 aus Stahl verschlossen, der mit einem Ringflansch 35 an einem oberen Absatz 36 des Führungsschachtes 31 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 anliegen.

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 MaPuab 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 Ring 42 und der Außenfläche des Druckausgleichsrohres 30 ist mit einer elastisch oder plastisch verformbaren Masse 44 gefüllt die von oben her durch den unteren Rand 45 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, ar, der das Hubsei! 52 eines hier nicht näher dargestellten Hebezeuges mit einem Schäkel 53 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 Bodenfikche 21 des Gründungskörpers 17 vorsteht. Die Wandung 54 des Führungsschachtes 31 besteht zweckmäßig ebenso wie die übrigen Teile des Gründungskörpers 17 aus Stahlbeton und kann mit einem zählrohr 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 Stützrmge 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 Spcrrirchr 26irrt abgesenkten Zustand auf dem obersten Führungs- und Stützring 56 abstützt (F i g. 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 Spomrohres 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 Spomrohres 26 ein Druckraum 59 gebildet wird.

Die ^ichtungseinrichtung 58 ist in F i g. 5 mehr im einzelnen dargestellt. Sie besteht aus mehreren, in Axialrichtung des Führungsschachtes 3t hintereinander angeordnete 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 Druckschiauch 64 gegen die Außenfläche des Spomrohres 26 gepreßt wird. Der Druckschlauch 64 befindet sich ebenfalls in der Kammer 60 und ist um den Außenumfang des Dichtungsringes 63 herumgelegt. 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 Spomrohres 26 preßt. Die Höhe des Luftdruckes in den Druckschläuchen wird so bemessen, daß der mit Druckwasser gefüllte Druckraum 59 abgedichtet wird, gleichzeitig aber ein Entlanggleiten des Spornes 24 an der Dichtungseinrichtung 58 möglich ist Beim Anpressen der Dichtungsringe 63 gegen die Wand des Spomrohres 26 wird die gesamte Dichtungseinrichtung durch in den Kammerwänden 61 und 62 angeordnete, hier nicht näher dargestellte Bohrungen entlüftet bzw. entwässert. Die Bohrungen sind mit zum Außenwasser führenden, hier nur durch strichlierte Linien angedeuteten Leitungen 75 verbunden.

Am Deckel 34 des Führungsschachtes 31 sind eine Luftleitung 67 mit Be- und Entlüftungsventil 68 und eine Wasserleitung 69 angeschlossen, die sich in eine zu einer nicht näher dargestellten Druckwasserpumpe führenden Leitung 71 mit einem Füll- und Entleerungsventil 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 Dichtungsring 63 in die Dichtungseinnchtung 58 eingebaut und die Druckschläuche angeschlossen. 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 41 im Deckel 34 angezogen und das Druckausgleichsrohr 30 an dem Seil 52 der Hebe- und Absenkwinde befestigt. Mit dem Hebezeug wird nun bei offenem Entlüftungsventil 6β unter gleichzeitiger Entlüftung des Druckraumes 59 das Spornrohr 26 so hoch gezogen, däu du» üiiicfc Eüue 25 nifhi mehr über die Bodenfläche 21 des Gründungskörpers 17 hinausragt. Die Leitung 71 wird dann daran anschließend an die Druckwasserpumpe und die Ablaufleitung 70 an den Auffangbehälter angeschlossen. Damit ist der Sporn 24 fertig montiert und die Plattform kann zu 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 Spomrohres 26 wieder auf den obersten Führungs- und Stützring 56 auflegt Danach wird das Hebezeug entlastet. Die Druckschläuche 64 werden mit Druckluft beaufschlagt, welche die Dichtungsringe 63 gegen die Außenwand des Spomrohres 26 pressen. Danach wird der Druckraum 59 unter gleichzeitiger Entlüftung durch die Luftleitung 67 mit Druckwasser gefüllt. Danach wird das Füll- und Entleerungsventil 72 geschlossen und das Druckbegrenzungsventil 73 auf denjenigen Druck eingestellt, der mit der Querschnittsfläche des Spomrohres 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 Sporen 24 zuerst auf den Meeresboden und dringen über der Last des Gründungskörpers in den Meeresboden 20 ein und stabilisieren den Gründungskörper 17, indem sie die durch die starken Horizontalströmungen zwischen Gründungskörper 17 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 Sporen 24 so groß werden, daß diese nicht mehr weiter in den Meeresboden eindringen, erhöht sich der Druck im Druckraum 59 des Führungsschachtes 31. Auf diese Druckerhöhung spricht das Druckbegrenzungsventil 73 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. Hierdruch wird sichergestellt, daß die einem Sporn 24 zugewiesene Vertikallast nicht überschritten wird und eine Beschädigung des Grtiridungskörpers 17 an den Befestigungsstellen der Spore 24 nicht eintreten kann. In der letzten Phase des Absenkens werden deshalb die Sporen 24 in die Führungsschiene hineingeschoben, bis die Schürzen 22 in den Meeresboden 20 eindringen.

Etwa zu diesem Zeitpunkt wird das Füll- und Entleerungsventil 72 geöffnet, so daß das Wasser aus dem Druckraum 59 frei abfließen kann und der Druckraum 59 drucklos wird. Die gesamte Last des Gründungskörpers 17 wirkt nun nur noch auf die Stahlschürzen 22, so daß diese von den Sporen 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 Sporen 24 wieder vom Meeresboden abzuheben, indem das Druckbegrenzungsventil 73 geschlossen und durch das Füllventil 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 Sporen 24 ja nicht die gesamte Last des Gründungskörpers hochstemmen, sondern nur das Abheben vom Meeresgrund unterstützen sollen, in dem sich der Gründungskörper 17 nach längerer Zeit gleichsam festgesaugt hat und von dem er, auch unter hohen Auftriebskräften, schwer zu lösen ist.

Wenn der Gruiidungskörper sich dann vom Meeresboden gelöst hat, ziehi 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 Fühnings- 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 Füll- und Entleerungsventil 72 geöffnet wird, so daß das Wasser aus dem Druckraum 59 in den Auffangbehälter strömen kann.

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 Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, massive Sporen vorzusehen, oder den Führungsschacht aus einem Stahlrohr herzustellen. Ferner brauchen die Sporen 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorgefertigter Gründungskörper für Gründungen unxer Wasser, insbesondere für bei Arbeiten im Meer verwendete Plattformen, der eine Bodenfläche zum Absetzen auf dem Meeresboden und mehrere nach unten aus der Bodenfläche ausfahrbare, vertikale Sporen aufweist, die jeweils in einem ihrem Querschnitt angepaßten Führungsschacht abdichtend und axial verschiebbar angeordnet sind, welcher an seinem oberen Ende abgeschlossen ist und mit dem Sporn einen Druckraum bildet, der mittels einer Leitung und Ventile mit Druckwasser beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (59) ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (73) aufweist

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

3. Gründungskörper 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

4. Gründungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende (33) des Führungsschachtes (31) ein Be- und Entlüftungsventil (68) angeordnet ist

5. Gründui£skörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß an der Innenfläche (55) der Wand (54) des Führungsschachtes (31) mindestens eine ringförmige Kilmer (60) vorgesehen ist, in welcher ein Dichtungsring (63) aus elastischem Material liegt, der von einem an seiner Außenseite angeordneten, von einem Druckmittel aufweitbaren Druckschlauch (64) gegen den Außenumfang des Spornes (24) gepreßt wird.

6. Gründungskörper nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche (55) der Wand (54) des Führungsschachtes (31) Führungs- und Stützringe (56) angeordnet sind, weiche den Sporn (24) führen und im Abstand von der Wand (54) des Führungsschachtes (31) halten.

7. Gründungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) an seinem oberen Ende (27) einen um seinen Außenumfang gelegten Tragring (57) aufweist, der mit einem der Führungs- und Stützringe (56) zusammenwirkt.

8. Gründungskörper nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) an einem Zugmittel aufgehängt ist, welches abdichtend durch den Deckel (34) des Führungsschachtes (31) hindurchgeführt ist und an welchem ein Hebezeug angreift.

9. Gründungskörper nach einem der Ansprüche I biis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sporn (24) ein am unteren Ende (25) offenes Rohr (26) ist, dessen Inneres durch eine Druckausgleichsleitung (30) mit dem Außenwasser oder einem Auffangbehälter in Verbindung steht.

10. Gründungskörper nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spornrohr (26) einen luftgefüllten Auftriebsraum (29) aufweist.

11. Gründungskörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichs-

leitung (30) von einem Rohr gebildet wird, welches den Druckfaum (59) des Führungsschachtes (31) und gegebenenfalls den Auftriebsraum (29) des Spornes (24) durchquert und am Deckel (34) des Führungsschachtes (31) gleitend abgedichtet ist und gleichzeitig als Zugmittel für den Sporn (24) dient

12. Gründungskörper nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsrtjhr (30) am Deckel (34) des Ffihrungsschachtes (31) mit einer Stopfbuchse (41) abgedichtet ist