DE2739643A1 - Vertikale lagerung von traeger und ummantelung bei vertikal verankerten plattformen - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assnriann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

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6/Li 720 478

STANDARD OIL COMPANY, Chicago, 111.,USA

Vertikale Lagerung von Träger und Ummantelung bei vertikal verankerten Plattformen

Die Erfindung betrifft schwimmfähige Konstruktionen, von denen aus gebohrt oder gefördert werden kann. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Anordnung von vertikal in tiefer See verankerten Plattformen sowie mit der vertikalen Lagerung von Träger und Ummantelung bei vertikal verankerten Plattformen.

Das Anbohren von Quellen unter Wasser sowie deren Ausbeute gewinnen zunehmend an Bedeutung. Quellen können im Meeresgrund entweder von ortsfesten Plattformen in relativ untiefen Stellen oder von schwiramfähigen Konstruktionen oder von Schiffen aus bei großer Meerestiefe aus angebohrt werden. Zur Verankerung von ortsfesten Plattformen werden meist lange Stützpfeiler in den Meeresgrund eingerammt oder auf andere Art und Weise mit die-

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sem verankert. Diese Stützpfeiler erstrecken sich über den Wasserspiegel und tragen eine Plattform, die an der Oberseite der Stützpfeiler angebracht ist. Die dafür benötigten Arbeiten lassen sich bei untiefem Wasserstand unschwer ausführen, bei größeren Wassertiefen jedoch treten Schwierigkeiten bei der Auslegung und Bemessung auf, und insbesondere werden die- dadurch verursachten Kosten untragbar. Bei großer Meerestiefe bohrt man deshalb meist von einer schwimmfähigen Konstruktion aus.

In letzter Zeit wurden immer mehr Anstrengungen unternommen,verschiedene Arten von schwimmfähigen Konstruktionen zu entwickeln. Eine Ausbildungsform einer solchen Konstruktion wird als sogenannte vertikal verankerte Plattform bezeichnet. Sie ist beispielsweise in der US-PS 3 648 638 beschrieben. Der dort beschriebene Hauptgedanke ist darin zu sehen, daß die schwimmende bzw. schwimmfähige Plattform nur über längliche parallele Elemente mit einem Anker verbunden ist, und daß die schwimmfähige Konstruktion Schwimmeinrichtungen umfaßt, die insbesondere so ausgelegt sind, daß sie einer Senke einer der Berechnung zugrundeliegenden Welle standhalten, um die auf die vertikalen länglichen Elemente zur Verankerung der Konstruktion ausgeübten Verankerungskräfte sowie jene Kräfte zu verringern, die durch das Passieren von Wellen verursacht werden.

Auch in der US-PS 3 976 021 sind verankerbare Plattformen vorgeschlagen. Jedoch betrifft keine der genannten US-Patentschriften die vertikale Lagerung von Träger- bzw. Tragrohr und Ummantelung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine vertikale Lagerung von Träger und Ummantelung,die das obere Ende eines Trägers bzw. eines Tragrohres mit einer vertikal verankerten Plattform verbtadfei* Das untere Ende des Tragrohrs ist mit einer Verankerung auf dem-Meeresboden verbunden, über welche die vertikal verankderte Plattform abgestützt ist. Das obere Ende des Tragrohres weist einen Außenring* auf. Das Tragrohr erstreckt sich in vertikaler

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Richtung durch eine öffnung in der vertikal verankerten Plattform, die in der Nähe dieser Öffnung eine horizontale Querwand aufweist. Hier ist eine Tragstütze vorgesehen, die am oberen Ende eine Innenaussparung aufweist, die den Ring auf dem Tragrohr ergänzt und diesen umgibt. Das untere Ende der Tragstütze verläuft konisch nach außen und trägt ein horizontales Ringelement sowie ein horizontales Auflageelement. Eine Umhüllung ist zwischen der Querwand und der ringförmigen Auflage an der TragstUtze angeordnet, um eine entsprechende Spannung auf das Tragrohr über die Tragstütze aufzubringen. Beilageplatten sind zwischen dem horizontalen Ringelement der Tragstütze und einer Lagerplatte eingelegt, die an der Querwand abgestützt ist.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine vertikal verankerte Plattform;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 3 und verdeutlicht die Aufbringung der Spannung auf das Tragrohr sowie die entsprechende Anordnung einer Vorrichtung hierzu, die in den Schwimmeinrichtungen untergebracht ist; und

Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig.

In Fig. 1 ist eine vertikal verankerte Plattform gezeigt. Diese umfaßt eine die Schwerkraft ausnützende Tragbettkonstruktion und Tragrohre und dient insgesamt zum Bohren. Die die Schwerkraft ausnutzende Tragaufnahme stellt nur eine Form einer Verankerung dar. Ferner ist eine Schwimmeinrichtung 10 vorgesehen, die eine Tragfläche 12 oberhalb des Wasserspiegels 14 des Wassers 16 trägt. Die Schwimmeinrichtung 10 ist mit der die Schwerkraft ausnützenden Tragaufnahme 18 über vier Stützen verbunden. Jede Stütze 20 umfaßt mehrere, im vorliegenden Fall acht Tragrohre 22. Distanzstücke 24 sind in vertikaler Richtung längs

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jeder Stütze 20 angeordnet, um die Tragrohre 22 in einem Abstand zueinander zu halten, und um ihre Resonanzfrequenz zu verändern, um ein Vibrieren sowie das Auftreten,von Instabilitäten zu vermeiden. Jeder Abschnitt- der die Schwerkraft ausnutzenden Tragaufnahme 18 weist mehrere Treibrohre 26 auf, die infolge des Eigengewichts der die Schwerkraft ausnützenden Tragaufnahme in den Meeresgrund 21 gedrückt werden. Rammrohre 28 erstrecken sich von den Treibrohren 26 nach unten. Nachdem die in Fig· 1 gezeigte vertikal verankerte Plattform installiert ist, können durch einzelne Rohre 22 vom Oberteil der Plattform 12 aus Bohrungen ausgeführt werden. Eine Methode der Montage einer vertikal verankerten Plattform ist in der US-PS 3 976 021 beschrieben.

Anhand der Fig. 2 und 3 wird eine Einrichtung zum Aufbringen einer Spannung auf die Tragrohre erläutert. Die aufzubringende Spannung kann bei dieser Anordnung entsprechend eingestellt werden. Der obere Abschnitt 94 eines Tragrohres verläuft durch eine Ummantelung 74 nach oben, die ein Teil der schwimmfähigen Konstruktion 10 bildet. Ein außen liegender Absatz bzw. eine außen liegende Schulter 64 ist um den oberen Abschnitt des Teilstücks 94 des Tragrohres angebracht, wie in Fig. 2 gezeigt. Eine daran angepaßte Tragstütze 62 in Form eines Winkels ist um einen Ring 64 angebracht. Die Tragstütze 2 ist, wie sich Fig. 3 entnehmen läßt, aus drei Teilstücken zusammengesetzt, die miteinander über Verbindungseinrichtungen 80, wie z.B. Schrauben, verbunden sind. Elemente 62 erstrecken sich in konischer Anordnung zu einem Ringelement 68 nach unten. Das Ringelement 68 umfaßt drei Verlängerungen oder schulterförmige Absätze 69, wie in Fig. 3 gezeigt. Eine Ummantelun 76, die an der Querwand 77 ' abgestützt ist und von der Ummantelung 74 getragen wird, ist mit einem Druckkolben 78 versehen, wobei jedem schulterförmigen Absatz 69 ein derartiger Druckkolben zugeordnet ist. Wenn auf die Ummantelung 76 eine Kraft ausgeübt wird, können die Tragrohre bezüglich der Ummantelung 74 nach oben bewegt und gedrückt

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werden. Eine Lagerplatte 71 ist an dem senkrecht stehenden Element 72 angebracht, das seinerseits an der Ummantelung 74 angebracht ist. Beilageplatten 70 sind zwischen den Bauteilen 71 und 68 angeordnet. Die Druckkolben 76 drücken das Tragrohr bezüglich der schwimmfähigen Konstruktion nach oben, um eine entsprechende Spannung bzw. Zugkraft auf das entsprechende Tragrohr auszuüben. Ferner ist eine entsprechende Anzahl von Lagern 70 vorgesehen, und die Druckkolbenanordnung ist hinterschnitbai, Die Kraft wird über die Lagerplatten 70 übertragen. Somit kann eine entsprechende Spannung bzw. Zugkraft auf die Tragrohre ausgeübt werden. Die ganze Verankerung der Schwimmeinrichtungen erfolgt durch die Tragrohre. Selbstverständlich sind mehrere Tragrohre, vorzugsweise acht, in jeder Stütze angeordnet, wobei in der in der Figur gezeigten bevorzugten Ausführungsform nur vier dargestellt sind. Bei dieser Ausführungsform sind meist 32 Tragrohre vorgesehen, die alle, wie zuvor angegeben, installiert sind. Durch jedes Tragrohr können Bohrungen oder Förderungen zur Ausbeute von unter dem Meeresgrund liegenden Quellen erfolgen.

Die Erfindung schafft eine vertikal verankerte Plattform als eine schwimmfähige K -nstruktion, die nur über im wesentlichen parallele und vertikale längliche Elemente, wie z.B. Tragrohre, unter Spannung verankert ist. Bis zu 32 oder mehr solcher Tragrohre sind zwischen der schwimrafähigen Konstruktion und der Verankerung auf dem Meeresgrund als Verbindung vorgesehen. Eine spezielle vertikale Lagerung von Tragrohr und Ummantelung ist vorgesehen, um die Tragrohre unter eine entsprechende Spannung zu setzen und eine Kraft von den Tragrohren auf die schwimmfähige Konstruktion zu übertragen.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   ^y 1 .j Vertikale Lagerung von Träger und Ummantelung für vertikal verankerte Plattformen, bei der das obere Ende eines Trägers in Form eines Tragrohres mit einer schwimmfähigen Konstruktion verbunden ist, und das Tragrohr einen Außenring aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tragstütze mit einer Innenausnehmung den Außenring umgibt, an diesen angepaßt ist sowie diesen vervollständigt, daß die Tragstütze konisch nach unten und außen verläuft sowie einen unteren schulterförmigen Absatz (69) und ein Ringelement (68) aufweist, die jeweils ungefähr senkrecht zu dem entsprechenden Tragrohr liegen, daß eine Querwand (67) an der schwimrafähigen Konstruktion angebracht ist, daß eine Trag- bzw. Lagerplatte (71) an der Querwand (77) abgestützt ist, und daß eine Hebeeinrichtung (76) zwischen der Querwand (77) und dem schulterförmigen Absatz (69) angeordnet ist.
2. 2. Vertikale Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Beilageplatten (70) zwischen der Lagerplatte (71) und dem Ringelement (68) angeordnet sind.

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