DE2732510A1 - Schwingfaehiges bauwerk und verfahren zur installierung des bauwerks an ort und stelle - Google Patents
Schwingfaehiges bauwerk und verfahren zur installierung des bauwerks an ort und stelleInfo
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Description
Telefon (053 82) 2842
C.G.DORIS
Patentgesuch vom 1 8. Juli 1977
2749/d
CG. DORIS (Compagnie Generale pour lea
Developpements Operationnels des Hichesses
Sous-marines)
Developpements Operationnels des Hichesses
Sous-marines)
Ö3-b5, Boulevard Vincent Auriol, 7
75013 Paris / Frankreich
75013 Paris / Frankreich
Schwingfähiges Bauwerk und Verfahren
zur Installierung des Bauwerks an
Ort und Stelle.
zur Installierung des Bauwerks an
Ort und Stelle.
Die Erfindung betrifft ein schwingfähiges Bauwerk, welches
auf dem Festland unter einer V/asseroberflache angeordnet
sein kann, welches eine Säule besitzt, die sich auf einem schweren Sockel auf dessen Oberfläche abstützt und die an ihrem oberen Abschnitt eine Plattform oder jedes andere
Teil des Bauwerkes trägt, und welche oder welches oberhalb des Wasserspiegels verbleiben muß, wobei die Säule mittels eines Kugelgelenkes an dem Sockel aufgelagert ist, welches ihr unter der Wirkung der Dünung in alle Richtungen zu
schwingen gestattet, sie betrifft insbesondere eine Plattform, die auf dem Festland, im Meer oder unter Wasser
installiert wird und die für verschiedene Anwendungszwecke
sein kann, welches eine Säule besitzt, die sich auf einem schweren Sockel auf dessen Oberfläche abstützt und die an ihrem oberen Abschnitt eine Plattform oder jedes andere
Teil des Bauwerkes trägt, und welche oder welches oberhalb des Wasserspiegels verbleiben muß, wobei die Säule mittels eines Kugelgelenkes an dem Sockel aufgelagert ist, welches ihr unter der Wirkung der Dünung in alle Richtungen zu
schwingen gestattet, sie betrifft insbesondere eine Plattform, die auf dem Festland, im Meer oder unter Wasser
installiert wird und die für verschiedene Anwendungszwecke
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JiO
einsetzbar ist, beispielsweise zur Förderung von Materialien, für Bohrarbeiten etc, und auf ein Verfahren zur Aufstellung
bzw. Installierung an Ort und Stelle.
Dieses Bauwerk besitzt einen Säulenschaft, der auf einem schweren Stützsockel auf dem Foden ruht und welcher in
seinem oberen Abschnitt die vorgenannte Plattform trägt, wobei der Säulenschaft oder die Säule eine Höhe aufweist,
die ausreicht, daß sich die Plattform dauernd oberhalb der Wasseroberfläche befindet.
Die Säule ist auf dem Sockel mittels eines Kugelgelenkes abgestützt, welches hier der Säule ein Schwingen in alle
Richtungen unter der Wirkung der Dünung ermöglicht, und sie besitzt einen hermetisch abgeschlossenen abschnitt, der
einen Schwimmkörper bildet, der derart angeorcinet ist, daß
sein Zentrum des hydrostatischen Auftriebes überhalb des Schwerpunktes der Anordnung aus Säule, Plattform und
der Massen, welche sie trägt, liegt, um sicherzustellen,
daß sich die Mittel1inie der Säule in ihrer vertikalen
lage befindet.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Gelenk aus zwei halbkugelförmigen Kalotten gebildet; die
Säule ist nahe bei ihrer Basis mit einer Füllung belastet, so daß das gesamte Gewicht der Anordnung aus Füllung, Säule
und Plattform oder einem anderen Teil des Bauwerkes und aus den Massen, welche sie trägt, größer als die maximale i-.uftriebskraft
ist, welche auf die Säule bei stärkster ^iinung wirkt; ferner ist das Kugelgelenk, unter dessen"
Zwischenfügung die Säule auf dem Sockel aufliegt, dauernd einer Kompression unterworfen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren zur Verbringung des Bauwerkes an seinen Platz
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M
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dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel und die Säule, welche mittels des Kugelgelenkes miteinander verbunden sind, und
die Brücke, welche sich auf der Säule über feste und/oder einstellbare Verbindungsmittel abstützt, an den Absenkplatz
in einer im wesentlichen horizontalen Lage geschleppt werden, wobei wenigstens der Sockel und die
Säule schwimmen, und daß der Sockel und der untere Bereich der Säule nahe beim Sockel mit Ballast gefüllt werden,
damit sie fortschreitend in ihre vertikale Lage gelangen, während die Brücke auf der oberen Fläche der Säule zum
Aufliegen kommt.
Anhand der Zeichnung, welche mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, sollen die Erfindung, sowie weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben
werden. Es zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine er-
findungsgemäße Schwingplattform gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt des Sockels und des
unteren Teils der Säule bzw. des Säulenschafts in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Sockels gemäß.
der Linie III-III der Fig. 2,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch ein Kugel
gelenk zwischen der Säule und dem Sockel,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Ausführungsform
eines Dämpfers mit sphärischen Armaturen,
Fig. 6 eine Ansicht des Dämpfers nach Fig. 5,
von unten,
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Pig. 7 einen Schnitt durch ein Kugelgelenk aus
Metall,
Fig. 8 einen Schnitt durch ein Kugelgelenk mit
Mitteln zur Begrenzung der Schwingungen der Säule,
Fig. 9 his 12 eine erste Variante des Gelenkes, bei der
die geometrisch kontinuierliche Kugelfläche ersetzt ist durch polyedrische
Flächen,
Fig. 13 und 14 eine zweite und eine dritte Variante, die
ein hydraulisches Kissen bzw. ein Kugellager aufweisen,
Fig. 15 bis 18 eine vierte Variante, bei der die Säule
und der Sockel miteinander über eine
Verzahnung in Eingriff stehen,
Verzahnung in Eingriff stehen,
Fig. 19 bis 23 schematisch die aufeinanderfolgenden
Phasen des Aufbaus der Plattform,
Fig. 24 a und
24b Schemata des Einsatzes von Behältern zur
Lageregelung,
Fig. 25a und
25b eine andere Anordnung der Behälter zur
Lageregelung,
Fig. 26,26a,26b,
26c ein Verfahren zur Verbringung eines Bauwerks an Ort und Stelle,
Fig. 27 eine erste Variante des genannten Verfahrens,
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te
Pig. 28,28a,28bf
28c eine zweite Variante des Verfahrens,
und
Pig. 29,29a,29b,
29c eine dritte Variante des Verfahrens,
Es wird bezug genommen auf die Ausgestaltung der Erfindung
gemäß Fig. 1. Ein schwerer Sockel 1, vorzugsweise hohl und angefüllt mit Wasser, liegt auf dem Grunde des Meeres,
Ein zylindrischer Säulenschaft 2, kurz Säule 2 genannt, stützt sich auf dem Sockel mittels eines Kugelgelenkes 3>
welches im folgenden detailliert beschrieben ist, ab. Diese Säule 2 bildet zwischen dem Kugelgelenk und einer
Querwand 4 einen Hohlraum 5, welcher wasserdicht abgeschlossen ist. Sie verlängert sich über die Querwand 4 in einen
Zylinder 6, der mit großen Durchlöcherungen versehen ist, derart, daß das Meerwasser frei zirkulieren kann, um die
Wirkung der Dünung zu verringern. Der Zylinder, auch zylindrischer Abschnitt 6 genannt, trägt eine Plattform
Der zylindrische Abschnitt ist ausreichend hoch, damit die Plattform auch bei stärkster ±)ünung oberhalb der
Wasseroberflache bleibt.
Der innere Bereich des Hohlraumes 5 der Säule ist mit einem relativ dichten Ballast angefüllt, welche beispielsweise
eine Dichte in der Ordnung von wenigstens 5 aufweist, damit die Füllung nur ein relativ geringes Volumen ausfüllt.
Oberhalb dieser Füllung, die beispielsweise durch Mineralien des Eisens gebildet sein kann, befindet sich
eine bestimmte Menge von V.'asser 9 bis zu einem Niveau 10 und der Rest des abgeschlossenen Hohlraumes 5, wobei dieser
mit Luft gefüllt ist und die Rolle eines Schwimmkörpers spielt.
Das Gewicht des Ballastes 8, welches sich demjenigen des Wassers hinzufügt, der Säule 2 und der Plattform 7 ist so,
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daß es selbst bei stärkster Dünung immer größer ist als die Auftriebskraft, die durch den Schwimmkörper erzeugt
wird, derart, daß das Kugelgelenk 3 dauernd unter Druck steht. Der Ballast 8 sichert auf der anderen Seite, daß der
Schwerpunkt der Anordnung immer unterhalb des hydrostatischen Auftriebszentrums liegt, derart, daß eine Rückstellkraft
erzeugt wird, die im Falle einer Neigung der Säule um
das Kugelgelenk diese in ihre Vertikale zurückbewegt.
Im Detail ist das Gelenk in der Fig. 4 dargestellt. Die untere Querwand der Säule 2 ist konisch ausgebildet
und zeigt einen Fortsatz oder Spitze 12, dessen Durchmesser beispielsweise einen Keter betragen kann, wobei der Fortsatz
in einer sphärischen Kalotte, auch Kugelkalotte 13 genannt, endet. Sie ist abgedeckt durch eine Kalotte 14 aus
Stahl der gleichen Form, die urcgeben ist von einem Flansch im 'Beton der Säule. Die obere Querwand des Sockels ist
selbst in Form einer sphärischen oder Kugelkalotte ausgebildet, wobei die Wandung, wie man sieht, als spährische,
konkave Kalotte 15 ausgebildet ist, die konzentrisch zur Kalotte 14 angeordnet ist. Zwischen den beiden Kalotten,
deren Abstand mehrere zehn Zentimeter betragen kann, bebares
findet sich ein verform / Kissen 16, welches sich aus einem Stapel von Schichten aus Elastomer zusammensetzt, wobei als Elastomer Neopren z.B. vorgesehen sein kann, welche durch dünne, dazwischen gefügte Bleche 17 und durch eine Armatur 18 und 19 aus dickem Blech auf jeder Fläche verstärkt sind. Diese Armaturen 1d und 19 besitzen die Formen von sphärischen Kalotten, welche konzentrisch zu den Kalotten 14 und 15 angeordnet sind. Sie sind jeweils mit diesen mittels einer Anordnung von Zapfen 20 und 21 verburden. Das Kissen ist aus voneinander getrennten Platten mittels Vulkanisation unter Druck hergestellt und die Platten sind danach übereinander angeordnet und untereinander zwischen den beiden halbkugelförmigen Schalen 1d und 19 verklebt.
findet sich ein verform / Kissen 16, welches sich aus einem Stapel von Schichten aus Elastomer zusammensetzt, wobei als Elastomer Neopren z.B. vorgesehen sein kann, welche durch dünne, dazwischen gefügte Bleche 17 und durch eine Armatur 18 und 19 aus dickem Blech auf jeder Fläche verstärkt sind. Diese Armaturen 1d und 19 besitzen die Formen von sphärischen Kalotten, welche konzentrisch zu den Kalotten 14 und 15 angeordnet sind. Sie sind jeweils mit diesen mittels einer Anordnung von Zapfen 20 und 21 verburden. Das Kissen ist aus voneinander getrennten Platten mittels Vulkanisation unter Druck hergestellt und die Platten sind danach übereinander angeordnet und untereinander zwischen den beiden halbkugelförmigen Schalen 1d und 19 verklebt.
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Die Verbindung der verschiedenen Lagen kann beispielsweise durch Kleben mittels eines Epoxydharzes erfolgen; ein
Verkleben dieser Artjkann in gleicher Weise zwischen den
hemisphärischen Schalen 18 und 19 und den Kalotten 14 und 15 vorgesehen sein.
Unter der Wirkung einer Rotation, die auf die Säuel 2 durch
die Dünung ausgeübt wird, erleidet die Auflage aus Neopren eine Verformung bzw. Verdrehung, die der Relativbewegung
der beiden Schalen 18 und 19, die an der Säule und an dem Sockel angebracht sind, entspricht, wobei diese Verdrehung
im übrigen eine elastische Kraft hervorruft, die sich der Wirkung des Schwimmkörpers 5 überlagert, um die Säule
in ihrer Vertikalen zu halten.
Der Sockel kann, wie die Figuren 2 und 3 darstellen, durch einen Hohlkörper gebildet sein, der eine allgemeine zylindrische
Form aufweist, jedoch gelappt ist und eine Anordnung von radialen Zwischenwänden 22 zeigt, um das Maximum
an Festigkeit zu erzielen, wobei diese Zwischenwände eine zentrale Säule, auch Zentralsäule 23 genannt, unterteilen,
auf deren oberer Fläche das sphärische Gelenk vorgesehen ist. Diese Zwischenwände bilden eine Anordnung von
Abteilen, die mit Wasser oder mit einer anderen Flüssigkeit angefüllt sein kennen, welche das Gewicht des Sockels vergrößert.
Um die Schwingungen der Säule zu begrenzen und noch eine zusätzliche Rückstellkraft zu erhalten, kann man an der
Grundfläche der Säule Hebevorrichtungen 24 anbringen, beispielsweise acht oder zehn Hebevorrichtungen, welche um die
Säule herum verteilt sind und als Stütze dienen und einerseits an ihr selbst und andererseits an einem Rand 25, der
auf der Oberseite des Sockels vorgesehen ist, befestigt sind.
Die Figur 5, in der eine andere Ausgestaltyng der Erfindung
dargestellt ist, zeigt einen Dämpfer oder einen "Dämpfungs-
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Ab
block" (silenijbloc), welcher aus einem Stapel von Schichten
aus elastomerischem Material 26, beispielsweise aus Neopren, gebildet ist, die durch dünne Bleche 27 voneinander getrennt
sind. Dieser Stapel wird an seinen beiden Flächen durch eine Armatur 28 und 29 aus dickem Blech begrenzt.
Die Anordnung ist unter Druck vulkanisiert. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bilden die Armaturen 28, 29
ebenso wie die dünnen Bleche die Form von sphärischen Elementen und einer polygonalen Konfiguration. Die Figur
zeigt eine Ansicht von unten auf einen Dämpfer, der eine dreieckige Form aufweist, wobei die darüberliegende
Armatur abgenommen ist. Die Armaturen 28 und 29 besitzen unterschiedliche Krümmungsradien, derart, daß sie sich so
gut wie möglich an die sphärischen Elemente des Gelenkes anlegen, an denen sie befestigt werden, wobei diese Elemente
im Betrieb getrennt durch die Dicke der Dämpfer sind.
Die Dämpfer sind an sphärischen Elementen befestigt, die das Gelenk durch ihre Ränder 30 bilden, welche eine bestimmte
Anzahl von Löchern tragen, durch welche mit Gewinde versehene Bolzen hindurchgreifen. Die Konfiguration der Dämpfer
ist nicht auf die eines Dreiecks begrenzt und eine Form, die eine Anzahl von mehreren Kanten aufweist, ist in der gleichen
Weise als unter die Erfindung gehörig anzusehen. Die Dämpfungsglieder können in der gleichen Weise eine sphärokonische
oder sphäro-zylindrische Form aufweisen, was als polygonale Konfiguration mit einer unbegrenzten Anzahl von Kanten anzusehen
ist.
Die Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht und einen Schnitt durch ein sphärisches Gelenk oder Kugelgelenk,
dessen sphärischer, konvexer Abschnitt 31 beispielsweise am Endat>schnitt aer Säule anmontiert ist, und der entsprechende
konkave sphärische Abschnitt 33 ist auf dem
Sockel 34 aus Feton befestigt. Gemäß dieser Ausgestaltung
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des Gelenkes bestehen die sich berührenden Elemente aus
gegossenem Metall (Gußeisen). Das Gießen von Teilen einer bestimmten Größe (mehrere Meter Durchmesser) bringt gewisse
Fehler in der Oberfläche mit sich, welche im allgemeinen eine Bearbeitung nötig machen, bevor man
normalerweise diese Teile benutzen kann. Das Gießen und die Bearbeitung wird nicht im gleichen Betrieb durchgeführt;
es ist notwendig, den Transport der Teile bis zur Fertigungsstelle sicherzustellen, was eine Erhöhung
der Gestehungskosten und der Lieferfrist mit sich bringt.
Um diese Nachteile zu überwinden, wird das Einschleifen der Elemente an der Stelle des Zusammenbaus oder während
des,Versenkens der Säule und des Sockels durchgeführt. Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des sphärischen Gelenkes
werden die Eerührungselemente, die das Gelenk selbst bilden und an dem äußersten -tereich der Säule
und auf der Oberfläche des Sockels befestigt sind, miteinander in Verbindung gebracht. Die Säule und der
Sockel werden dann wenigstens teilweise versenkt und werden eines bezogen auf das andere Bewegungen unterworfen,
die durch Oszillation und/oder Rotation erzeugt werden. Das Einschleifen kann ohne oder mit Schleifprodukten
durchgeführt werden, die zwischen die Berührungsflächen durch eine Leitung 35 eingespritzt werden,
welche beispielsweise in der Säule angeordnet ist und die Spitze 32 durchdringt, welche die sphärische Kalotte
31 trägt. Das Einschleifen kann in der gleichen Weise durch die Bewegungen einer natürlichen Schwingung
erhalten werden, sobald bzw. wenn der Sockel und die Säule auf dem land bzw. auf dem Boden aufgesetzt sind. Die
Leitung 35, mit der das Einspritzen erfolgt, erlaubt ein Einspritzen derart, daß wiederholt und alternativ ein
Fluid, welches ein Schleifprodukt aufweist, und dann ein Waschfluid, beispielsweise Wasser, eingespritzt werden
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kann, um die metallischen, abgeschliffenen Partikel
während des Schleifens zusammen mit den Schleifpartikeln, die schon verbraucht sind, auszuspülen.
Wenn die -lerührungsf lachen genügend bearbeitet sind
und die Vorrichtung an Ort und Stelle ist, dann ist es von Interesse, den Verschleiß so stark wie möglich zu
vermindern und ein Fressen des Gelenkes zu verhindern. Um dies durchzuführen, bringt man zwischen die beiden Berührungsflächen
ein Schmiermittel, beispielsweise Fett, Gel, Grafit, Ton, Schwerspat etc. oder eine Mischung von zwei
oder mehreren der erwähnten Materialien. Das Schmiermittel wird unter Druck mittels der Leitung 35 eingeführt,
die vorher zum Einpressen der Schleifmittel und Säuberung der Oberflachen verwendet bzw. benutzt worden
ist.
Die Figur 8 zeigt im Schnitt und schema ti.sch eine Anordnung
zur begrenzung der maximalen Schwingungen der Säule, Der
Sockel 36, ausgestattet mit einem konkaven Abschnitt 37 für
das Gelenk, trägt den anderen konvexen Abschnitt '}d,
der an der Spitze 39 der Säule befestigt ist. Das Füllmittel 40, welches zwischen diesen beiden Abschnitten angeordnet
ist, entspricht verschiedenen Zwischenlagen, Dämpfern oder Kalotten aus Stahl, welche schon beschrieben oder noch
zu beschreiben sind.
Nach einer besonderen Form, welche an der Basis der Säule veranschaulicht ist, zeigt diese zwischen dem zylindrischen
Endabschnitt 41 und der Spitze 39 einen kegelstumpfartigen Abschnitt 42. Das Endteil der Säule ist von einer konzentrischen
Vand 43 umgeben, die mit dem Sockel 36 ein Stück bildet. Der Raum, der durch einen Abschnitt der Säule, ihr
kegelstumpfartiges Ende und die Wand begrenzt ist, ist angefüllt mit Drehkörpern 44, wobei die dazwischenbe-
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— +'Γ
findlichen Räume 45 mit einem viskosen Fluid ausgefüllt
sind. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bilden die Drehkörper Kugeln aus Elastomer , welche in OeI
eingetaucht sind. Gemäß einer anderen Form der Erfindung wird der unlere kreisförmige Abschnitt der Säule, welcher
die Spitze trägt, eine Begrenzung der maximalen Schwingungen mit den Kugeln aus Elastomer erzielen können.
Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung, die in
den Figuren 9 bis 12 dargestellt ist, hat man die sphärischen kontinuierlichen Flächen an der Säule und
an dem Sockel durch polyedrische Flächen ersetzt, um die Realisation für große Abmessungen einfacher zu machen.
Oi e Figur 9 zeigt in einer Aufsicht die Form des räidahpchnittes
der Spitze der Säule und die Figur 10 zeigt sie in Horizontalprojektion. Kaη sieht, daß die Fläche
durch eine Anzahl von gleichseitigen Dreiecken gebildet ist, welche von der sphärischen Fläche umhüllt sind,
welche diese Anordnung der Dreiecke ersetzt.
Die Dämpfungsblöcke ("silent|luocs"), die mit den beiden
polyedrischen Flächen der Säule und des Sockels verbunden sind, sind in den Figuren 11 und 12 dargestellt. Jeder von
ihnen setzt sich aus zwei dreieckigen Platten 46, 46a zusammen (in der Figur 12 ist die Platte 46 abgenommen),
deren Flächen gleich sind, bezogen auf diejenigen eines Dreiecks der Säule und eines Dreiecks des Sockels. Diese
beiden Platten werden miteinander mittels einer Überein,-anderschichtung
von Platten aus Neopren 46b verbunden , die durch metallische Verstärkungsschichten voneinander getrennt
sind, wobei die gesamte verbundene Einheit durch Vulkanisation verklebt wird.
Die Platten 46, 46a sind an ihrem Umfang mit Löchern 46c versehen,
um sie an der Säule und an dem Sockel zu befestigen,
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fö
beispielsweise mittels Rohren, die im Beton eingelassen sind und an einem Ende mit Schraubgewinde versehen sind,
auf welches man eine Schraube aufschrauben kann, wie weiter unten beschrieben ist. Neben der Leichtigkeit der
Herstellung und des Zusammenbaus gestattet diese Anordnung der Dämpfungsblöcke (silentjblocs) die Zirkulation des
Wassers zwischen ihnen und vermeidet ein Heißlaufen entsprechend der Hysterese des Elastomers. Schließlich wird
die Steifigkeit des Lagers bzw. des Fußlagers, die auf diese Weise erzeugt wird, geringer als diejenige des Lagers
aus einem einzigen Stück, was dann interessant sein kann, wenn man Bewegungen von großer Amplitude für die Säule
und die Plattform zuläßt.
Gemäß einer Variation der Ausführung, die in der Figur 13
dargestellt ist, ist die sphärische, konvexe Kalotte 47, die an der Basis der Säule angeordnet ist, von der konkaven,
sphärischen Kalotte 4β des Sockels 49 mittels eines hydraulischen Kissens getrennt.
Diese? Kissen ist durch zwei Halbkugeln 50 und 51 aus Elastomer gebildet, welche mittels eines Torus 52 miteinander
verbunden sind, derart, daß sie eine wasserdichte Höhlung bilden, die mit Flüssigkeit oder mit Gas
das über ein nicht gezeigtes Ventil zugeführt wird,gefüllt ist Diese Füllung erfolgt, nachdem das Kissen in der konkaven
Kalotte des Sockels angebracht ist, wobei die Säule noch nicht aufgesetzt ist. Das Volumen der eingespritzten
Flüssigkeit ist gleich dem, welches das Kissen haben wird, wenn es in Betrieb sein wird, und zwar in der Form, die
durch die Figur 13 gezeigt ist. Schließlich wird die Luft, die den Rest des inneren Raumes des Kissens ausfüllt, durch
Abpumpen entfernt und das Kissen nimmt eine Form an, die angenähert der eines ungenügend aufgeblasenen -iallons ist.
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Fie erhält ihre definitive und endgültige Form, sobald die
Säule an Ort und Stelle angebracht ist, wenn die Spitze 5ö
auf ihr zum Aufliegen kommt. Hierbei kann auf die Flüssigkeit ein Druck ausgeübt werden, der von der Größenordnung
von einigen 10 bar ist. Beispielsweise kann bei einer Plattform, welche ein Gewicht von ungefähr 4 000 Tonnen
maximal aufweist; und einer Spitze, die 4 m im Durchmesser
besitzt, der Druck in der Flüssigkeit bei etwa 30 bar liegen.
Mei il loser Ausführung ist es günstig, wenn man eine Vorrichtung
zur 'c^ronzung der maximalen Sohw indungen der
Spule vorsieht, nine derartige Vorrichtung kann auf dem
Sockel 49 einen Kreisring 53 «us verstärktem Elastomer
um fassen, v/elcher die Rolle eines Anschlages für die Basis der Säule 54 spielt, wobei der Kreisring hierbei die
maximale Schwingung der Säule begrenzt (strichpunktiert bei
S3a dargestellt) und zur gleichen Zeit eine Dämpfung bildet.
Um die Scherwirkung aufzuheben, die auf die Säule durch den
r.ruok der j<ünurig einwirkt, was durch den Pfeil 55 dargestellt
ist, kann man eine andere Abschlagvorrichtung vorsehen, die beispielsweise durch einen Torus 56 gebildet
ist, welcher am Sockel mit radial verlaufenden Tatzen befestigt ist und gegen welchen die Spitze 5d zum anliegen
kommt in dem Fa"Me, wenn sie durch die Wirkung bzw.
Kraft der Dünung seitlich verlagert wird, wobei das hydraulische Kissen in der Wirkung nichts bringt als einen
ferin/'en Widerstand gegen diese Verlagerung, üiese Art
der Realisation bringt den Vorteil mit sich, daß irgendeine
mechanische Verbindung zwischen der Spitze 5ei und dem
hydraulischen Kissen nicht bestellt, was das Entfernen und
d;irt V, i odereinbauen der Plattform erleichert.
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Die Figur 14 zeigt eine andere Art der Realisation bzw. eine andere Ausführung, in der zwischen der Spitze 47 und der
sphärischen Ausnehmung am Sockel ein Kugellager angeordnet ist. Der Abstand der Kugeln 59, welche auf der gesamten
Fläche der sphärischen Kalotten verteilt sind, wird durch einen sphärischen Käfig 60 gewährleistet, welcher öffnungen
61 aufweist, in welche die Kugel mit einem kleinen .Spiel
eingesetzt sind. Wenn sich die Säule nach rechts zum Bei
spiel neigt, verdreht sich der Käfig mit ilen Kugeln und die äußerste Kugel kommt in die Stellung b9a, v.elche
strichpunktiert dargestellt ist.
Ks ist festzuhalten, daß die Kugeln die Scherwirkung aufrühren,
die unter di;r Wirkung der -Jürmng entsteht bzw.
nie dem Schub der oünung entspricht, derart, daß bei
dieser Ausführung es nicht notwendig ist, I.ittel hierzu vorzusehen. Für schwache oder geringe lasten kf.rmen die Kugeln
aus Elastomer sein, was die erforderliche Γι ■,'!/, is i( η :-ei der
Fabrikation der Spitze und der Au::n-_-hiu)r;g v'e π i ngtrt.
Die Art dor Ausführung, die in den figuren 15 '>is 1ö
dargestellt ist, ist ebenfalls eine Ausführung eines
Kugellagers; aber in diesem Falle sind die sphärischen
Abschnitte der Spitze und des Sockels mit einer Verzahnung
versehen, die dazu angepaßt ist, die horizontalen Schnoide-
oder Scherwirkungen, die durch die Einwirkung der jjünung
erzeugt ν erden, aufzunehmen und in gleicher V.'ei:;e die
Rotation und die Schwingungen der Plattform und der .\üule
um ihre Achse zu verhindern.
In der gezeichneten j.us fiihrungs fo rrn m-sitzt die /·.;!:',;.Lnung
Z';vine 62, die n>it tier Au.snohi'iung dt.· κ .'or'-iUs ein Ii tück
bilden; und entsprechende /lUiwi^hir.ungi-n 63, diü mit tier
sphärischen Kalotte der Spitze? ein Stück bilden. ,<it:;e
709884/0961 ORIGINAL INSPECTED
-Vj-
Zähne nit großen Abmessungen "besitzen in bevorzugter Weise
eine Kreisform und sind, wie man in der Figur 16 sieht, über die gesamte vertikale Achse der Spitze und der
Säule herum verteilt, mit einer Ausnehmung, die in der Mitte bzw. im Zentrum der Spitze angeordnet ist, derart, daß
die Ausführung gemäß der Figur eine Verzahnung mit sieben Zähnen hat; diese Anzahl kann natürlich auch
geändert werden. Pechs der Zähne sind an den ricken eines
Sechsecks angeordnet.
Der Kreis 64, der strichliert bzw. strichpunktiert in der Figur 15 dargestellt ist, ist der Schnitt durch die jibene
der Figur des Grundkreises der Ausnehmungen 63, während der Kreis 65 in gleicherweise zum Grundkreis der Verzahnung
gehört.
Wenn die Plattform schwingt, bewegt sich der Grundkreis 64 auf dom Grundkreis 65 und es sind immer einer oder mehrere
7ähne im Eingriff, was auch immer die Plattform für eine Jage -jinnimmt.
?iο Srherwirkung, die von der Dünung hervorgerufen wird,
v. ird irrer auf den Sockel übertragen, was auch immer ihre Richtung sein r^ag.
i'-io Z^'hne und die /iusnehmungen sind vorzugsweise unabhängig
voneinander aus Gußeisen z.B. hergestellt.
Jeior Znhn besitzt einen Flansch 66 und jede Ausnehmung .63
besitzt in gleicher Weise einen Flansch 67. Jiese Flansche i-rnögi i ehen die befestigung an dem Beton der Spitze 5ö und
des Sockels 49 beispielsweise mit Hilfe von Rohren 6d, die einen mit Gewinde versehenen äußeren Abschnitt 69 aufweisen,
auf welchen man eine Mutter 70 aufschrauben kann, welche mit
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einer Ausnehmung 70a des Riegels in Eingriff steht bzw.
hineinragt. Die Flansche der Zähne sind in der gleichen
Art befestigt, wobei die Befestigungsmittel selbst nicht dargestellt sind.
Die untere Fläche der Flansche 67 und die obere Fläche der Flansche 66 bilden die sphärischen Rollflächen bzw.
Kugelflächen. Der konvexe Kreis, der durch die Anordnung der Flansche 67 gebildet ist, rollt auf dem konkaven
Kreis, der durch die Anordnung der Flansche 66 gebildet ist.
Die strichpunktierte Linie 71a zeigt die äußerste Lage des Umfangs 71 der Spitze, wenn die Säule geneigt und wenn
der untere Bereich 72 der Säule gegen die obere Fläche 73 eines Dämpfungsringes 74 zum Anschlag kommt, welch
letzterer auf dem Sockel ganz um die Ausnehmung desselben herum angeordnet ist. Dieser Ring 74 ist aus "silent blocs"
aus Elastomer gebildet, welche sich elastisch verformen können. Wenn er unter der Schwingung der Säule zusammengedrückt
ist, bringt er auf den Umfang der Säule eine Kraft auf, die dazu beiträgt, daß die Säule wieder in ihre vertikale
Lage zurückkehrt und dabei zur Stabilität der Vorrichtung hinwirkt.
Es ist festzuhalten, daß die äußerste Lage 71 a, welche in der Figur 15 gezeigt ist, einem Schwingungswinkel der
Säule entspricht, der größer ist als derjenige, der unter der vereinigten Wirkung einer nur alle hundert Jahre vorhandenen
Dünung und des maximalen Windes erzeugt wird, so daß sich dieser Winkel nicht einstellen wird, außer im Falle
eines Unfalls.
Das Bauwerk ist durch eine Anordnung zur Zentrierung und zur Ausrichtung der Spitze 5ö in der Ausnehmung des Sockels
709884/Ö961 ~1?~
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versehen, welche ein gutes Einbauen und ein Abheben der Plattform ermöglicht.
Dicht an der sphärischen '»Basis der Spitze herum und
oberhalb derselben befindet sich ein torusartiger Vorsprung 75, der um die gesamte Spitze herum verläuft,
und darüber an zwei äußeren Abschnitten eines gleichen Durchmessern ein Befestigungseisen bzw. ein Anschlag 76
zur Ausrichtung, der durch Eckbleche77 verstärkt ist. Jedes der Anschläge zur Ausrichtung ragt in eine Ausnehmung
78 in Form eines V hinein, welche im Sockel angeordnet bzw. am Sockel vorgesehen ist und die eine korrekte Ausrichtung
der Plattform vor dem Eingreifen der Zähne 6 2 in die Ausnehmungen 63 sicherstellt.
Die Figur 16 zeigt den Abschnitt des Lagers, welches mit der Säule ein Stück bildet, von unten. Ivan erkennt die
Anordnung der Ausnehmungen 63 roit ihren Riegeln 67
und die Anschläge zur Ausrichtung 76 sowie die Ausnehmungen Ta,
Die Figur 17 zeigt das Detail der Form der Ausnehmungen 7«
in Form eines V und die Anordnung bzw. das Vorhandensein von Dämpfungsgliedern 74.
Man erkennt die lage 76a des Anschlages 76 zur Ausrichtung der Säule im Moment des Einsetzens an ihren Ort, die Lage
76b des gleichen Anschlages, wenn die Plattform vertikal ist, und die extremen Stellungen 76c im Falle eines
Rollens und 76d im Falle einer Stampfbewegung. Die Ausnehmung 78 in Form eines V besitzt im Grunde eine elliptische
Öffnung 79, um dem Anschlag zur Ausrichtung eine xiewegung
zu ermöglichen.
Die Figur 18 ist ein Schnitt gemäß der Linie X-X der Figur 16, die den Zentriertorus 75, den Anschlag 76 zur
Ausrichtung und die Ausnehmung in Form eines V zeigt.
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-Ht-
Man bemerkt weiterhin einen Wulst tJO, der am Sockel
vorgesehen ist, um den Kreisring bzw. Torus 75 zu zentrieren, beim Einsetzen der Spitze 5d in die
Ausnehmung 49·
Ein Schmiersystem ist vorgesehen, welches eine dichte Mischung unter Druck einzuspritzen ermöglicht, die, wenn
sie in der Ausnehmung bleibt, die Schmierung der Flächen der Zähne sicherstellt. Die Einspritzung des Schmiermittels
erfolgt mit Hilfe von Röhren, die bis zum Eingang der Plattform durch die Säule hindurch verlaufen.
Die Schmierung kann beispielsweise durch ein Gemisch aus Bohrschlamm und Graphit erfolgen, dem ein Passivierungsnuttel
hinzugefügt wurde.
Beispielhaft kann der Aufbau und das Verbringen an Ort und Stelle eines Bauwerkes der Art, die schematisch in
der Figur 1 dargestellt ist, so ablaufen, wie es schematisch in den Figuren 19 bis 23 dargestellt ist.
In der Figur 19 fährt eine Barke ö2 an die Stelle, wo das
Bauwerk eingesetzt werden soll, wobei der Sockel 1 und der untere Abschnitt der Säule 2 schon zusammengesetzt
sind, beispielsweise auf der 3arke selbst. In der Figur ist die Barke auf den Boden des Meeres abgesenkt worden und
durch geeignete Rohre hat man in den Sockel eine ausreichende Menge Wasser eingespritzt, um ein Absenken zu erreichen,
derart, daß eine bestimmte Höhe der Säule oberhalb des Wasserspiegels erreicht wird. Der Aufbau dieser Säule bzw.
der Vorrichtung wird dann fortgesetzt in der Art, daß der Sockel weiter abgesenkt wird in dem Maße,wie das Gewicht
vergrößert wird (Figuren 21 und 22). In der Endphase be wirkt das Einfüllen von Wasser bei 9 in den inneren Teil
der Säule, daß sich der Sockel auf dem Boden des Meeres auflegt.
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Der hohle Sockel kann dazu dienen, andere Flüssigkeiten als
Wasser aufzunehmen, beispielsweise Kohlenwasserstoffe. In einem solchen Falle muß man einen Durchgang für die
Flüssigkeit quer durch das Gelenk vorsehen. Man kann hierfür Löcher durch die Kalotten und die halbkreisförmigen Schalen
hindurchbohren und ferner das Neopren auf der rechten Seite der Löcher durchbohren mit einem Sohrungsdurchmesser,
der vorzugsweise größer ist als derjenige der Löcher.
Die Ausführung, die oben beschrieben ist, benötigt geeignete Vorrichtungen, um die Schwingungen zu begrenzen.
Ein Beispiel ist im Hinblick auf die Figur 8 dargestellt, andere !Beispiele der Ausführung sind in den Figuren 24a, ·
24b, 25a und 25b beschrieben. Diese Vorrichtungen besitzen keinen einheitlichen Anschlag, um die Schwingungen zu
begrenzen, jedoch Mittel zur Korrektur bzw. zur Verbesserung der Lage. Diese Mittel sind aus Kästen oder
Behältern gebildet, sei es 83 und 84, ö3a und ti4a, die an
unterschiedlichen Punkten des Bauwerkes angeordnet sind. Die Regulierung der Lage erfolgt in diesen beiden Fällen
durch Übertragung von Wasser ohne Veränderung des Gesamtgewichtes der Vorrichtung.
In den Figuren 24a und 24b sind die Kästen 83 und ö4 in der
Säule angebracht und nehmen einen Abschnitt des zylindrischen inneren Volumens der Säule ein. In den gleichen Figuren "ist
bei 83a und 84a die Anordnung der Kästen an der Außenseite
der Säule dargestellt. Ihr Volumen ist in vertikaler Richtung in zwei Teile unterteilt durch eine diametrale Trennwand
84c und ein gleicher Volumenteil von Wasser ist in den beiden Kästen für die vertikale Lage der Säule verteilt,
wie schematisch in der Fig. 14a dargestellt ist. lurch Pumpen von Wasser aus einem der Kästen und Übertragung
in den benachbarten Kasten erzeugt man ein Moment, dessen Resultat durch die Fig. 24b gezeigt ist. Es ist klar, daß
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man, um die Lage In alle Richtungen korrigieren zu können,
wenigstens eine zweite Anordnung von Kästen an der Säule vorsehen muß, wobei die Trennwand für die beiden Kästen
senkrecht zu derjenigen der ersten Kästen ist. Gemäß einer anderen Form der Realisation ist das zylindrische
Volumen, welches die Kästen bildet, in vier Sektoren oder mehr durch radiale Trennwände unterteilt und durch einen
Abschnitt des inneren Volumens der Säule gebildet.
Die Figuren 25a und 25b zeigen eine Anordnung von Kästen, welche auf der oberen Fläche der .Brücke der Plattform
angeordnet sind. Die Art der Benutzung dieser Kästen sowie ihre Anzahl und ihre Verteilung kann leicht vorgestellt
werden im Hinblick auf die obengegebenen Erklärungen im Hinblick auf die Figuren 24a und24b.
Die Übertragung des Wassers wird gesteuert durch eine dynamische Regelung. Andere Ausgestaltungen, die nicht
gezeigt sind: Die Kästen zur Regulierung sind mit Turbinen versehen, die durch eine Vorrichtung für dynamische
Lageregelung angetrieben und gesteuert werden. Propeller oder Schiffsschrauben, die an der Säule angebracht sind,
werden durch eine Vorrichtung zur dynamischen Lageveränderung gesteuert und ermöglichen Lagekorrekturen entsprechend
allen möglichen Neigbewegungen: Dünung, Wind, Strömung, nicht ausgeglichene Beladung, Schwingungen. Diese Schrauben
könnten in der gleichen Weise eine Drehung der Vorrichtung ermöglichen, wenn es erforderliche ist.
Diese verschiedenen Mittel: Kästen, Turbinen, Schrauben könnten jeweils getrennt oder in Verbindung miteinander benutzt
werden.
Die Figur 26 zeigt ein Verfahren zum Aufbau einer Vorrichtung
sowie sie oben beschrieben worden ist.
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as
Der Sockel 85, der mit der Säule 86 verbunden ist, die
fertiggestellt ist durch das Kugelgelenk und die unbeweglich gemacht wird bezogen auf die Säule durch ein
System von Gittern Öljsowie die Brücke 8o, die auf der
Säule mittels Verbindungselementen angebracht ist, welch letztere fest und/oder verstellbar sind, werden an die
Stelle geschleppt, an der sie abgesenkt werden, im wesentlichen in einer horizontalen Lage, wobei wenigstens
der Sockel und die Säule schwimmfähig sind, Gemäß einer Variante wird die Brücke 88 im wesentlichen horizontal
oberhalb der Wasseroberfläche durch Mittel, welche bekannt sind, wie z.B. durch Schiffe, Schleppkähne, Darken
etc., gehalten. Wenn die Anordnung an der Stelle, an der sie abgesenkt werden soll, angekommen ist, werden die
Ballasträume des Sockels und der Säule mit Wasser gefüllt (Figur 26a), um sie fortschreitend in ihre vertikale
Lage zu verbringen (Fig. 26b und 26c).Während des Aufsteilens der Säule muß die Brücke abgehoben werden
in der Art, daß sie in der Endphase auf der äußeren bzw. oberen Stelle der Säule aufzuliegen kommt. Die Verbindungsmittel
90, bis jetzt noch in Bereitschaft auf der Brücke, werden an der Säule befestigt.
Gemäß einer Variante, die in der Figur 27 dargestellt ist, besitzt die Säule eine leichte Neigung, die Brücke ist
horizontal oder geneigt und an der Säule mittels eines Systems von Hebern (Te/iers) und Winden 91 gehalten, die
in der Art betätigt werden, daß sie die Brücke in ihre endgültige Stellung -.verbringen, sobald die Säule vertikal
ist. Die Vorrichtung 91ä ist ein Stab, der nur während des
Schleppens benutzt wird.
Der Nutzen, der durch dieses Verfahren der Aufstellung bzw. des Einsetzens erzielt wird, rührt in der Hauptsache
von der Tatsache her, daß die Säule und ihr Sockel in horizontaler Stellung ein Hauptmoment besitzen, welches
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bezogen auf dasjenige, welches bei der gleichen Anordnung in vertikaler lage auftreten würde, sehr reduziert ist.
Diese Verringerung ermöglicht die Reduzierung des Aufwandes beim Schleppen und die Minimalisierung der Wirkung des
Windes und der Wellen während des Schleppens.
Gemäß einer Variation der Kontage der drücke, die in den Figuren 28 bis 28c dargestellt ist, wird die brücke durch
Marken über die Absenkstelle transportiert. Die Brücke wird freitragend aus schiefer Lage oberhalb der Säule hochgehoben,
wobei sie sich immer auf der ^arke über einen Verbindungsbalken
93a abstützt, und sie ist an einem Rande der Säule durch ein Scharniergelenk 92 (Figur 2d) befestigt,
während die Säule mit Ballast beladen wird, in der Art,
daß sie sich neigt und dabei nur eine geringe Auftauchhöhe besitzt. Die Hebevorrichtungen 93 sind zwischen der
brücke und der Säule angeordnet, dann wird die Barke mit Ballast beladen, um die Brücke freizugeben, was ermöglicht,
den Verbindungsbalken 93a (Figur 2da) abzuhauen. Die Säule wird sodann aufgestellt und von ballast befreit, während die
Hebevorrichtungen die Brücke im wesentlichen horizontal hält (Siehe Fig. 2bb). Schließlich wird die Brücke endgültig
befestigt (Fig. 28c) und die Hebevorrichtungen werden demontiert.
Eine Variante der Montage der Brücke ist in den Figuren 29 bis 29d dargestellt. Diese zeigen den Fall, wo die
Brücke, die einen wasserdichten Schiffsrumpf besitzt, wie ein Schiff geschleppt wird. Die Figur 29 zeigt die erste
Phase; die darin besteht, daß das Ende der Säule belaste.t wird, in der Art, daß sie sich unterhalb der Brücke befindet
und an dieser durch eine steife und feste, aber bewegliche Verbindung 94 hängt. Das Ballastwasser wird
fortschreitend abgepumpt und die Säule, welche sich daraufhin aufrichtet, bringt die Brücke zum Kippen (Figur 29a)
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durch Zwischenfügung der Verbindung 94, die eine'im wesentlichen vertikale Stellung einnimmt, die senkrecht zur
Achse der Säule (Fig. 19b) verläuft. Die Brücke wird dann an der Säule befestigt, sie ist dann in einer im wesentlichen
horizontalen Lage durch ihre beiden Verbindungen 95 (Fig. 29c). Die Säule wird dann mit Ballast gefüllt
in der Art, daß sie ihre definitive vertikale Stellung (Fig. 29d) einnimmt.
Die Varianten des Verfahrens der Montage der Brücke, bei
denen die Brücke im wesentlichen horizontal nahe bei der Oberfläche des V/assers bleibt, während ihrer Befestigung
auf der Säule, welche in den Fig. 28 bis 2öc gezeigt ist, ermöglichen ein bequemes beladen mit Ausrüstungen ohne
die Mittel; die normalerweise und gewöhnlich sehr wichtig
und notwendig sind.
Das Beladen der Brücke kann offensichtlich mit schon bekannten
Kitteln und Techniken erfolgen, z.B. Benutzung einer Hebebrücke, wobei die Brücke auf an der oberen
Fläche der Säule befestigten Pfosten ruht, und wobei sich die obere Fläche der Säule in Hohe der Wasseroberfläche
oder leicht darunter befinden kann. Das Beladen erfolgt in einer geringen Höhe oberhalb der Wasseroberfläche,
uann wird die Brücke ;.angehoben und in der vorgesehenen
Höhe befestigt.
Dipi.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peier Kos&l
709884/0961
Leerseite
Claims (26)
- DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSELPATENTANWÄLTED 3353 Bad Gandersheim 1 β. Juli 1977Hohen höfen 5Telefon (0536?) 2842Telegramm-Adresse: Stedpetent GanderehelmCG. DORISPatentgesuch vom ι 8. JUIi 19772749/dPatentansprücheochwingfähiges Bauwerk, welches auf dem Festland unter einer Vasseroberfläche angeordnet sein kann, welches eine Säule besitzt, die sich auf einem schweren Sockel auf dessen Oberfläche abstützt und die an ihrem oberen Abschnitt eine Plattform oder jedes andere Teil des Bauwerkes trägt, welche oder welches oberhalb des Vi'asserspielgels verbleiben muß, wobei die Säule mittels eines Kugelgelenkes auf dem Sockel aufgelagert ist, welches ihr in alle Richtungen unter der Wirkung der Dünung zu schwingen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (3) aus zwei halbkugeligen Kalotten (14,15) gebildet ist und daß die Säule(2) nahe bei " ihrer Basis mit Ballast (ö) belastet ist, so daß das gesamte Gewicht der Anordnung aus Ballast (ö), Säule (2) und Plattform (7) oder einem anderen Teil des Bauwerkes-2-709884/0961Bankkonto: Braunschwelgische Staatsbank, Filial« Bad Gandershelm. Konto Nr. 22.118.970 ■ Postscheckkonto: Hannover 66715ORIGINAL INSPECTEDund aus den Massen, welche sie trägt, größer als die maximale Auftriebskraft ist, welche auf die Säule bei stärkster Dünung ausgeübt wird, und daß ferner das Kugelgelenk, unter dessen Zwischenfügung sich die Säule auf dem Sockel abstützt, dauernd einer Kompression unterworfen ist.
- 2. Verfahren zur Herstellung eines Gelenkes nach Einspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die j!erühx"ungG-elerente des Gelenkes (3) aus Gußmetall, die unbearbeitet sind, und am linde der Säule (2) und auf dem Sockel (1) befestigt sind, miteinander gepaart werden, daß die Säule und der Sockel wenigstens teilweise abgesenkt werden und einer Schwingbewegung und (oder eine Rotationsbewegung unterworfen werden und zwar gegeneinander, um ein Schleifen der überflächen zu erzielen, wobei ein Waschfluid aus Feilspänen zwischen die beiden Eerührungsflächen eingespritzt wird.
- 3. Bauwerk nach Anspruch 2, mit einem Kugelgelenk, bei dem sich Metall auf Metall berührt, zur durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Einspritzen eines Schmiermittels zwischen die Berührungsflächen an wenigstens einer Stelle des Gelenkes (3) vorgesehen sind.
- 4. Bauwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kittel zum Einspritzen des Schmiermittels " die gleichen sind wie diejenigen, welche zum Einspritzen des Waschfluids gedient haben.
- 5. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1,2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (2) einen wasserdichten Abschnitt (5) aufweist, welcher einen Schwimmkörper709884/0961 "3"bildet, der derart angeordnet ist, daß sein hydrostatisches Auftriebszentrum unterhalb des Schwerpunktes der aus Säule (2), Plattform (7) und den Kassen, welche sie trägt,bestehenden Anordnung liegt, um sicher-zu-stellen, daß die Säule in ihre vertikale Lage zurückkehrt.
- 6. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1,3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) aus einem hohlen Körper, welcher eine mittlere Säule (23) aufweist, an deren oberer Fläche das Gelenk (3) angeordnet ist, sowie aus radialen Wänden (22) gebildet ist, welch letztere voneinander getrennte oder nichtgetrennte Abteile bilden, wobei diese mit einer Flüssigkeit gefüllt sind.
- 7. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (3) eine verformbare Einlage aufweist, welche zwischen einer am unteren Teil der Säule (2) vorgesehenen konvexen Fläche und einer konkaven Fläche am Sockel (1) zwischengefügt ist.
- 8. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Einlage (16) einen Stapel aufweist,-der abwechselnd aus Schichten aus Elastomer und aus Stahlblech, welche sich zwischen zwei Armaturen befinden, aufgebaut ist, wobei die verschiedenen Schichten und die Armaturen miteinander verklebt sind.
- 9. Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel aus Elastomer und Stahlblech sowie die Armaturen aus sphärischen Elementen gebildet sind, die eine polygonale Konfiguration aufweisen, wobei-4-709884/0961sie zwischen sphärischen Kalotten (14,15), die an der Säule bzw. an dem Sockel (1) fest angebracht sind und an denen die Elemente befestigt sind, angeordnet sind,
- 10. Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Schichten und die Armaturen die Form einer Kugelkalotte aufweisen und daß sie zwischen den sphärischen metallischen Kalotten angeordnet sind, welche mit der Säule (2) und mit dem Sockel (1) formschlüssig und fest verbunden sind und an denen die Armaturen befestigt sind, derart, daß die verschiedenen Kalotten annähernd konzentrisch sind.
- 11. bauwerk nach Anspruch Ö, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel aus Elastomer und Hech sowie die Armaturen aus ebenen Elementen mit einer polygonalen Konfiguration gebildet sind, wobei sie zwischen den polyedrischen Kalotten angeordnet sind, welche mit der Säule (2) und dem Sockel (1) formschlüssig verbunden und an welchen die Elemente befestigt sind.
- 12. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Einlage ein hydraulisches Kissen aufweist, welches aus einer verformbaren Umhüllung gebildet ist, die mit einem Fluid gefüllt sein kann.
- 13. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1,3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenk (3) ein Kugellager (59,60,61) aufweist, welches sich zwischen einer am unteren Abschnitt der Säule (2) angebrachten sphärischen, konvexen Fläche und einer am Sockel angebrachten sphärischen, konkaven Fläche befindet, wobei die Kugel (59) zwischen diesen beiden Flächen und709884/0961in einem Käfig (6θ) in Form einer sphärischen Kalotte gleichmäßig verteilt sind.
- 14. Bauwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (59) aus Elastomer sind.
- 15. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem unteren Abschnitt der Säule (2), welche ein lagerelement trägt, der Fläche des Sockels(i), welches das zweite Lagerelement trägt,und einer konzentrisch zum Gelenk (3) angeordneten und die 3asis der Säule umgebenden Wand (43) mit Drehkörpern (44) kleiner Abmessungen angefüllt ist, wobei die Zwischenräume (45) zwischen den Drehkörpern mit einem viskosen Fluid besetzt sind.
- 16. bauwerk nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (2) und der Sockel (1) mit einer Verzahnung (62,63) in Form von miteinander in rJin^riff stehenden und aufeinander abrollenden sphärischen Kalotten versehen sind.
- 17. .''-auwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (2) und der Sockel (1) eine .anordnung radial verlaufender Nocken (76) und Ausnehmungen (la) aufweisen, v/eiche die Säule (2) an einer .Drehung um ihre vertikale Achse bezogen auf den Sockel (1) hindern, und daß die Ausnehmungen einen V-förmigen · Querschnitt aufweisen, wobei die Spitze des V übergeht in die große Achse einer jillipse.
- 18. Bauwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Einspritzen eines dichten Schmiermittels zwischen die Verzahnung vorgesehen sind.-6-709884/0961
- 19. '3auwerk nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 1b, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zur Lagekorrektur aufweist, welche aus an verschiedenen Stellen am Bauwerk angeordneten Steuerhehältern (03,03a; d4, ö4a;t>4c) gebildet sind, wobei die Lagekorrektur durch Verlagerung von V/asser ohne Änderung des Gesamtgewichtes des Bauwerkes erfolgt.
- 20. Bauwerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (83,84,ö4c) im oberen Bereich der Säule (2) angeordnet sind und die Form eines zylindrischen Raumes besitzen, welcher durch radiale Y.ände unterteilt ist, wobei sie einen Abschnitt der Säule (2) einnehmen.
- 21. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1,3 bis 1d, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zur Lagekorroktür aufweist, welche durch Stsuerbehälter (o3,o3a; o4,ö4a; 84c) gebildet sind, die mit Turbinen versehen sind, welche von einer Einrichtung zur dynamischen .einstellung (lageregelung) angesteuert sind.
- 22. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 1ö, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zur Lagekorrektur aufweist, welche durch an der Säule (2) befestigte Schraubenpropeller gebildet sind, die von einer Einrichtung zur dynamischen Einstellung (Lageregelung) angesteuert werden.
- 23. Verfahren zum Sau eines Bauwerkes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) und der untere Bereich der Säule (2), welche mittels ihres Gelenkes (3) miteinander verbunden sind, an die Stelle gezogen werden, wo sie eingesetzt-7-709884/0961werden sollen, daß der Sockel (1) durch Einfüllen von Wasser in den Sockel abgesenkt wird, daß der Bau der Säule (2) derart weitergeführt wird, daß das Absenken in dem Maße fortschreitet, wie sich das Gewicht der Säule vergrößert, bis die .3asis den Boden berührt,und daß das Einfüllen von Ballast und der Bau der Säule und der brücke beendet werden.
- 24. Verfahren zum Verbringen eines Bauwerkes nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 22,an Ort und Stelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (1) und die Säule (2), welche mittels des Kugelgelenkes (3) miteinander verbunden sind, und die Brücke (bö), welche sich auf der Säule über feste und/oder einstellbare Verbindungsmittel abstützt und mit ihr verbunden ist, an den Absenkplatz in einer im wesentlichen horizontalen T-aße geschleppt werden, wobei wenigstens der Sockel und die Säule schwimmen, und daß der Sockel und der untere Bereich der Säule nahe beim Sockel mit Ballast gefüllt v/erden, damit sie fortschreitend in die vertikale Tage gelangen, während die brücke auf der oberen Fir?ehe der Säule zum Aufliegen kommt.
- 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (ββ) wie ein Schiff mit dem Sockel (1) und der horizontal liegenden Säule (2) geschleppt wird, während starre und bewegliche Mittel die obere Fläche der Säule mit einem Rand der Brücke (db) verbinden, daß der Sockel (1) und der Endabschnitt der Säule mit Pallast gefüllt werden, um die Gesamtheit aufzurichten, daß die obere Fläche der Säule unter Zwischenfügung von Verbindungsmitteln die Brücke in eine zur Achse der Säule annähernd senkrechte Lage kippen läßt, daß die Brücke dann an der oberen Fläche der Säule-ti-709884/0961-ö-befestigt wird, und daß dann der Sockel und die Säule mit Ballast gefüllt werden, damit sie in die vertikale Lage gelangen.
- 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 Ws 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hrücke(öd), die auf Barken aufgelegt ist, der Sockel (1) und die Säule (2), welche miteinander über das Kugelgelenk (5) verbunden sind, in horizontaler Lage schwimmend an den Ort der Absenkung geschleppt werden, daß der Sockel und die Säule in einer Lage, die geneigt und derart ist, daß sie nur um eine geringe Höhe auftaucht, mit Ballast gefüllt werden, daß die Brücke freitragend oberhalb der Säule vorgeschoben wird, wobei sie immer mit der Barke über ein Verbindungsorgan (93a)verbunden ist, daß die Brücke mit einer Gelenkverbindung (92) an einem Rand der Säule befestigt ist, daß Hebevorrichtungen (93) zwischen der brücke und der Säule angebracht werden, daß die Barke mit Ballast beladen und das Verbindungsorgan demontiert werden, daß der Sockel und die Säule fortschreitend aufgerichtet werden, während die Hebevorrichtungen die Brücke horizontal halten, daß die Brücke auf der Säule befestigt wird, und daß die Hebevorrichtungen demontiert v/erden, wenn der Sockel und die Säule in ihrer endgültige Lage sind.Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Digl.-Ing. Poter Kossl709884/0961
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