DE2810157A1

DE2810157A1 - Schutzeinrichtung grosser abmessungen fuer eisberge

Info

Publication number: DE2810157A1
Application number: DE19782810157
Authority: DE
Inventors: Georges Mougin
Original assignee: Iceberg Transport International ITI Ltd
Current assignee: Iceberg Transport International ITI Ltd
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-04-19
Also published as: FR2406697A1; US4258640A; GB2006122A; GB2006122B; JPS5465989A

Description

Iceberg Transport International (ITI) 43, avenue de Friedland

P-75008 PARIS

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Schutzeinrichtung großer Abmessungen für Eisberge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung großer Abmessungen für tafelförmige Eisberge oder aber schwimmende Konstruktionen.

Es ist bereits vielfach die Meinung vorgetragen worden, daß es möglich ist, tafelförmige Eisberge zu den trockenen tropischen Ländern hin zu schleppen und dann als Süßwasserquelle zu nutzen. Für eine derartige Nutzung ist die Größe der im Bereich des Süd Poles vorkommenden Eisberge außerordentlich günstig. In den antarktischen Gebieten des Süd Poles sehreitet das Eis nicht zungenförmig fort, sondern präsentiert sich tafelförmig, wobei seine Ränder zum Ozean hin wohl abgegrenzt sind. Der antarktische Kontinent weist keine Berge auf und ist von einem Eiskranζ umgeben, der teils auf der Landmasse des Kontinentes aufliegt und teils auf dem Heer schwimmt. Unter dem Druck der Eismassen im Inneren des Kontinentes wird das Eis am Rande desselben langsam gegen das Heer hin vorgeschoben, wo "von Zeit zu Zeit tafelförmige Eisberge vom Eisrand des Kontinentes abbrechen. Solche tafelförmigen Eisberge können beträchtliche Ausmaße, beispielsweise in der Größenordnung von mehreren Quadratkilometern aufweisen. Έβ' ist möglich, solche tafelförmigen Eisberge zu den troölenen Gebieten beider Hemisphären hin zu schleppen und vor 4eren Küsten zu verankern, jedoch erstreckt sich eine solche Schleppreise, beispielsweise von der Antarktis zu den trockenen Gebieten der nördlichen

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Hemisphäre hin "bei einer mittleren Geschwindigkeit von o_t5 m/s über einem Zeitraum von mehreren Monaten, so daß es notwendig ist* Schutzeinrichtungen für die Oberflächen des Eisberges vorzusehen. Zu. diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen.,= isolierende Schutzhüllen herzustellen und in vertikaler Ausrichtung rund um den Bisberg anzuordnen. Aus einem 'beschichteten oder unbeschichteten Gewebe oder aus Kunststoffolien bestehende Isolierhüllen weisen Jedoch keine ausreichende mechanische Festigkeit auf, um dem Angriff des Seeganges oder der Dünung, weiche unter normalen Bedingungen eine Höhe ¥on etlichen 5o m erreichen kann_t dauerhaft standhalten zu können. Eine schwimmende Schutzeinrichtung ist daher sowohl während des Sehleppens als auch während des Stillstandes zwecks Hutzung für tafelförmige Eisberge unerläßlich, da zu befürchten ist, daß die Wellen des Meeres im Bereich der Wasserlinie des schwimmenden Eisberges eine Erosion hervorrufen,, durch die Kavernen oder sonstige Unterspulungen gebildet werden, welche wiederum dazu führen, daß Eishlöcke abbrechen und ins Meer fallen» Solche im Meer schwimmende EishlScke bilden aber eine große gefahr for die allgemeine Schiffahrt. Die Zerklüftung der Seitenwandungen des Eisberges kann eine Höhe bis zu 4o m über dessen Wasserlinie erreichen. Diese erosionsbedingte Zerklüftung der Seitenwandungei des Eisberges wird in tropischen Zonen entsprechend der ansteigenden Wassertemperatur des Meeres in dem der Eisberg während und nach dem Abschleppen aus der Antarktis schwimmt beschleunigt und ist das wesentlich höher als in den antarktischen Gewässern· Es ist daher sehr wichtig, den tafelförmigen Eisberg gegen solche mechanische Einwirkungen und vor allem gegen die heftigen Bewegungen des Meeres zu schützen.

Wie ersichtlich sind die aus der Bewegung tafelförmiger Eisberge in warmen tropischen Gewässern resultierenden Schwierigkeiten insbesondere hinsichtlich eines Schutzes des Eisberges gegen mechanische Einwirkungen bisher weder ixt Betracht gezogen noch gelöst worden. Bas Verfrachten eines tafelförmigen Eisberges aus seiner

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natürlichen Umgebung im antarktischen Ozean zu anderen Ozeanen hin zwecke industrieller Verwertung erfordert eine Anzahl -won Vorbereitungen, von denen hier einige erwähnt werden:

Es müssen erhebliche Zug- oder Schubkräfte am Eisberg abgestützt werden;

hierzu müssen Verankerungen geschaffen werden, mittels derer Zugkräfte auf den Eisberg übertragen werden können oder mittels derer der Eisberg an Verankerungen festgelegt werden kann;

es muß am Eisberg eine seine vertikalen Seitenflächen übergreifende Schutzvorrichtung angebracht werden, um eine Erosion der Eisbergsseitenwände durch den Angriff von. Wellen oder Dünung im Bereich seiner Wasserlinie zu vermeiden; an den vertikalen Seitenwandungen und an der im wesentlichen horizontalen Unterseite des tafelförmigen Eisberges muß eine Wärmeisolierung angebracht werden.

Prinzipiell können diese Operationen in der Weise durchgeführt werden, daß der tafelförmige Eisberg selbst als Träger für Personal und Maschinen dient. Die hierzu erforderliche Überführung von Personal und Maschinen sowie der erforderliche Aufenthalt auf dem Eisberg begrenzt jedoch die zur Auswahl verfügbaren tafelförmigen Eisberge, da die Mehrzahl dieser Eisberge mit einer Firnschicht überzogen ist, welche zwischen Schneemassen und dem Eis liegt und den Eisberg als Träger für Personen und Material in den meisten Fällen ungeeignet macht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Schutzeinrichtung großer Abmessungen für tafelförmige Eisberge zu schaffen, welche es ermöglicht die vorerwähnten Operationen zur Vorbereitung der Verfrachtung des Eisberges ohne Übersetzen von Personal auf den Eisberg oder eine schwimmende Konstruktion vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaj* dadurch gelöst, daß die Schutzeinrichtung großer Abmessungen aus einer Anzahl hochseefähiger Schwimmtürme gebildet wird, welche untereinander in der Weise verbunden sind, daß Änderungen ihrer Höhenlage in Folge der Bewegungen der Meeresoberfläche absorbiert werden. Die Technik zur Herstellung solcher hochseefäMger

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Schwimmtürme ist Gegenstand einer anderen eigenen Anmeldung. Die im Hahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten, aus Beton hergestellten Schwimmtürme besitzen oberhalb eines einen glockenförmigen, luftgefüllten Stoßdämpferraumee umgrenzenden Ringes von Auftriebshohlkörpern angeordnete zylindrische Abweisringe und sind in ihrem unteren Bereich unterhalt der ringförmig angeordneten Auftriebshohlräume mit einem Ballast versehen. Diese Schwimmtürme sind gegenüber den Bewegungen der Meeresoberfläche außerordentlich stabil, da die Amplitude ihrer vertikalen Bewegung weniger als 2o i» der Höhe der Dünung "beträgt. Diese Schwimmtürme besitzen einen über ihre gesamte Höhe hin gleichbleibenden Durchmesser und sind mit in vertikaler Richtung über ihre gesamte Höhe hin durchgehenden Verstärkungen versehen. Solche Verstärkungen sind erforderlich, beispielsweise um einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Abweisringen zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung großer Abmessungen für tafelförmige Eisberge oder schwimmende Konstruktionen besteht aus zwei Elementen, nämlich den starren Schwimmtürmen und elastischen Verbindungsteilen. Die elastischen Verbindungsteile werden vorteilhaft durch Rohre aus einem elastomeren Kunststoffmaterial gebildet und sind in dem Bereich der zylindrischen Abweisringe der Schwimmtürme angeordnet. In der Praxis genügt es, daß zwei Abschnitte eines solchen Kunststoffrohres zwei Seite an Seite angeordnete Schwimmtürme verbinden und kann auf die Verwendung von über die gesamte Höhe der Schwimmtürme hinreichenden Rohren verzichtet werden. Die Höhe der elastischen Verbindungsteile muß jedoch größer sein, als der Abstand zwischen zwei zylindrischen Abweisringen jedes der Schwimmtürme. Um eine Beschädigung der die elastischen Verbindungsteile bildenden Rohre aus elastomeren Kunststoffmaterial zu vermeiden, ist ausdrücklich vorgesehen, daß diese zwischen zwei vertikalen Verstärkungen der Schwimmtürme so angeordnet sind, daß sie an jedem der Schwimmtürme entlang einer seiner vertikalen Verstärkung anliegen. Die elastischen Verbindungsteile müssen an den Schwimmtürmen

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so befestigt sein, daß sie über ihren den Relativbevregungen der benachbarten Schwimmtürme entsprechenden Arbeitsbereich hin gleiten können. Für die Befestigung der elastischen Verbindungsteile zwischen den Sehwimmtttrmen ist ein System von Seilen vorgesehen, welche an den Schwimmtürmen oder deren Aufbauten befestigt sind. Dabei ist ein erstes, mit seinem einen Ende an einem der beiden das elastische Verbindungsteil einschließenden Schwimmtürme befestigtes Kabel vorgesehen, welches das elastische Verbindungsteil durchsetzt und mit seinem anderen Ende ein kreuzförmiges Tragteil des elastischen Verbindung^· teiles hält. Das kreuzförmige Tragteil des elastischen Verbindungsteiles besitzt ausreichend lange Arme um jeweils eine der vertikalen Verstärkungen beider Schwimmtürme zu umfassen. Das kreuzförmige Tragteil ist daher in einer horizontalen Ebene zwischen den beiden einander zugewandten vertikalen Verstärkungen und in einer horizontalen Ebene über das an der Spitze des einen !Turmes befestigte Seil gehalten. Ein seitliches Abrutschen der elastischen Verbindungsteile wird durch zwei ü, welche an der Basis des kreuzförmigen Trägers befestigt sind, vermieden. Auf jedem der elastischen Verbindungsteile kann ein weiteres kreuzförmiges Tragteil vorgesehen sein, welcher seine seitliche Halterung verbessert. TJm einen fortlaufenden Gurt zu gewährleisten, ist die gegenseitige Beweglichkeit der Schwimmtürme begrenzt, wobei einerseits die elastischen Verbindungsteile aus dem durch die Bewegungen der Meeresoberfläche verursachten vertikalen und horizontalen Bewegungen der Schwimmtürme herrührende Stöße unterdrücken und andererseits die Seile ein gegenseitiges Entfernen der Türme ausschließen. Die Verbindungsseile der SchwLmmtürme sind mit ihren beiden Enden jeweils an dem gleichen Turm befestigt und laufen um wenigstens eine der vertikalen Verstärkungen des benachbarten Turmes herum. Die Verbindungsseile werden mittels eines im Inneren des Schwimmturmes oder seines Aufbaues angeordneten und mit einer Winde verbunden Flaschenzuges gespannt.

Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung wird einmal darin gesehen, daß sie aus untereinander identischen Teilen, die leicht herzustellen sind, besteht

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einen Schutz der von ihr umgebenen Planken eines tafelförmigen Eisberges oder einer schwimmenden Konstruktion im Bereich deren Wasserlinie gewährleistet. Weiterhin ist es möglich, eine Vorrichtung zur Wärmeisolierung aufzuhängen, welche eine vertikale Schicht kalten Wassers entlang den vertikalen Seitenwänden des tafelförmigen Eisberges umgibt.

Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung kann mit selbständigen Vortriebseinheiten ausgerüstet werden, um ihre Portbewegung vor dem Einfangen eines tafelförmigen Eisberges oder vor dem Umgeben einen schwimmenden und zu verfrachtenden Konstruktion zu gewährleisten. 2iu diesem Zweck können im Innern der Schwimmtürme Treibstofftanks angelegt sein. Aufgrund der Tatsache, daß der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung eine Vielfalt von Grundrißformen verliehen werden kann, ist es möglich, einen künstlichen unsymmetrischen Bug, beispielsweise für einen Eisberg zu schaffen, welcher darüber hinaus eine variable Geometrie in Abhängigkeit von der geographischen Breite zum Ausgleich des Coriolis-Effektes ermöglicht.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt die

Pigur 1 eine abschnittsweise Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung;

Figur 2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht zweier benachbarter Schwimmtürme einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung;

Figur 3 eine schematische schaubildliche Darstellung eines ein elastisches Verbindungsteil haltenden kreuzförmigen Balteteiles ;

Pigur 4 eine mehr oder minder schematische schaubildliche Darstellung einer einen tafelförmigen Eisberg umgebenden erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung.

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Die Figur 1 zeigt einen im Meer 2 schwimmenden tafelförmigen Eisberg 1 entlang dessen vertikaler Seitenflächen Schwimmtttrme 3» 4_f 5 und 6 angeordnet sind, welche zwischen sich elastische Verbindungsteile 7,8 und 9 einschließen. Entlang ihrer Mantelflächen liegen die elastischen Verbindungsteile 7, 8 und 9 an den vertikalen Verstärkungen 1o der Schwimmtürme 3»4» 5 und 6 an. Die vertikalen Verstärkungen 1o halten insbesondere die zylindrischen Abweisringe 11 der Schwimmtürme in dem beabsichtigten gegenseitigen Abstand, Die elastischen Verbindungsteile 7*8 und 9 sind durch Abschnitte von Bohren aus einem elastomere^ Kunststoff gebildet und weisen einen Durchmesser von etwa 1 m auf, welcher dem üblichen, etwa 25 - 3o m betragenden Durchmesser der Schwimmtürme angepaßt sein muß. Die Schwimmtürme gemäß der eigenen älteren Patentanmeldung in Prankreich FR 77 28859 vom 26. 9. 1977 sind so gestaltet, daß ihre vertikale Bewegung weniger als 2o 56 der Höhe einer Dünungswelle beträgt. Das Niveau zweier benachbarter Schwimmtürme kann sich daher in Bezug auf das unterste Niveau um etwa einen Meter ändern, was im Vergleich zu ihrer Gesamthöhe, die etwa 60 m beträgt, vergleichsweise gering ist. Mit anderen Worten, die Änderung der Höhenlage benachbarter Schwimmtürme beläuft sich in der Größenordnung von 1 bis 2 # ihrer Gesamthöhe, was durch die elastischen Verbindungselemente 7, 8 und 9 ohne weiteres aufgenommen werden kann. Diese elastischen Verbindungselemente liegen an zwei vertikalen Verstärkungen 1o an, von denen jede einem der Schwimmtürme 3,4,5 und 6 zugeordnet ist. Wie insbesondere aus der Darstellung der Figur 2 ersichtlich, sind zwei elastische Verbindungselemente 81 und 82 in einem bestimmten Abstand voneinander zwischen zwei Schwimmtürmen 4 und 5 angeordnet. Im mittleren Bereich der Figur 2, die eine teilweise aufgebrochene Seitenans^ at zweier SdkLmmtürme zeigt, ist ein erstes elastisches Verbindungselement 81 im Bereich der Meeresoberfläche 17 angeordnet. Das elastische Verbindungselement 81 ist seitlich durch ein Seil 14 gehalten, welches an einem Ί&. pfen 13 befestigt ist. Das Seil 14 liegt an der Krümmung des zylindrischen Abweisringes 11 an, wo daß es sich im wesentlichen parallel zur Meeresoberfläche 17

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ausrichtet, bevor es die vertikale Verstärkung 1o umgreift. Zwischen den unteren Bereichen der Schwimmtürme 4 und 5 ist ein weiteres elastisches Verbindungsteil 82 angeordnet und mittels eines Kabels 15 gehalten.

Innerhalb der Schwimmttirme angeordnete llaschenzüge 12 ermöglichen es die Seile 14 und 15 unter Verwendung einer Wind© mit einem geeigneten Zug zu versehen. Sine Vergrößerung der Länge der Seile 14 und 15 die eine gleiche Zugfestigkeit und damit eine einheitliche Länge besitzen, ermöglicht eine größere vertikale Verschiebung der Schwimmtürme 4 und 5 unter dem Einfluß der Bewegungen der Oberfläche 17 des Meeres 2. Die Figur 3 zeigt kreuzförmige Tragteile 18, die dazu dienen^ die elastischen Verbindungsteile in seitlicher und vertikaler Richtung zu halten. Die horizontalen Arme 19 der Tragteile 18 umfassen die vertikalen Verstärkungen 1o benachbarter Schwimmtürme, zwischen denen ein elastisches Verbindungsteil 8 angeordnet ist, wobei zwei Arme in Form eines ü 2o ein seitliches Ausweichen unterbinden. Mit ihrer Basis sind die beiden Arme an den Armen 19 des kreuzförmigen Tragteiles 18 befestigt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei kreuzförmige Tragteile einander gegenüberliegend an dem elastischen Verbindungst©il 8 angeordnet. Dabei liegt das obere Tragteil auf dem ©lastischen Verbindungeteil 8 auf, während das untere Tragteil durch Vermittlung eines Seiles 21, welches an der oberen Oberfläche eines der benachbarten Schwimmtürme befestigt ist, gehalten ist. Weiterhin zeigt die Figur 3 das Seil 14, welches die beiden Schwimmtürme 4 und 5zueinander parallel hält. Die Figur 4 zeigt eine schaubildliche perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen, einen im Meer 2 schwimmenden tafelförmigen Eisberg 1 umgebenden Schutzeinrichtung, welche dem Schutz der Seitenflächen des tafelförmigen Eisberges 1 gegen mechanische Angriffe der Meereswellen dient und aue Schwimmtürmen 3 besteht, wobei, jeweils zwischen zwei benachbarte Schwimmtürme 3 elastische Verbindungselemente 8 eingeschaltet sind. Die gezeigte Schutzeinrichtung bildet an einer der vertikalen Stirnseiten 16 des tafelförmigen Eisberges 1 eine künstliche Spitze bzw. einen Bug. Diese künstliche Spitze erleichtert die Vorwärtsbewegung des tafelförmigen Eisberges oder einer schwimmenden Konstruktion im Meer. An der Unterseite des vordersten Schwimmtürmes 22 ist eine Vortriebseinheit 23_Ä angeordnet. Λη verschiedenen

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der entlang der Eisbergseitenwand 16 liegenden Schwimmtürme ist darüber hinaus gleichfalls eine Vortriebseinheit 23 angeordnet, so daß die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung teilweise selbst angetrieben ist und die Schlepper 24 im wesentlichen die Manövrierfähigkeit des Ganzen aufrechter halten. An der durch die Schwimmtürme 3 gebildeten mechanischen Schutzeinrichtung kann gemäß der Lehre einer eigenen älteren Anmeldung in Frankreich FE 77 2963o vom 3.1o. 1977 zusätzlich noch eine Wärmeschutzeinrichtung 25 angeordnet sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE t

1.) Schutzeinrichtung großer Abmessungen für tafelförmige Eisberge oder schwimmende Konstruktionen, gekennzeichnet durch die Anwendung zweier Elemente, nämlich fester zylindrischer Schwimmtürme (3) und zwischen diese eingeschalteter elastischer Verbindungsteile (8).

2.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsteile (8) durch Rohre aus elastomerem Kunststoff gebildet sind.

3.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Seite an Seite liegende Schwimmtürme (3) jeweils zwei durch Abschnitte eines Rohres aus elastomerem Kunststoff gebildete elastische Verbindungsteile (8) eingeschaltet sind.

4.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe eines elastischen Verbindungsteiles (8) größer ist als der gegenseitige Abstand zweier zylindrischer Abweisringe (11) eines Schwimmturmes (3)·

5.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsteile (8) jeweils zwischen zwei vertikal verlaufenden Verstärkungen (1o) benachbarter Schwimmtürme angeordnet sind, wobei jede der Verstärkungen (io) einem der Schwimmtürme (3) zugeordnet ist.

6.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Verbindungsteile (8) über Seile, welche oberhalb der Meeresoberfläche (17) entweder an den Schiwmmtürmen (3) oder deren Aufbauten befestigt sind, in ihrer Lange gehalten sind.

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7«) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein das elastische Verbindungeteil (8) durchsetzendes Seil (21) einenends an ein kreuzförmiges, das elastische Verbindungsteil (8) untergreifende8 !Dragteil (18) angeschlossen und andernends an einen der das elastische Verbindungsteil (8) zwischen sich einschließenden Schwimmtürme (3) oder deren Aufbau befestigt ist.

8.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des elastischen Verbindungsteiles (8) kreuzförmige Trägerteile (18) angeordnet sind, deren Arme (19) jeweils eine der vertikalen Verstärkungen (io) jedes der beiden benachbarten Schwimmtürme (3) zwischen sich einschließen.

9.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß den kreuzförmigen Träger te ilen U-förmige, mit ihrer Basis an den Armen (19) der Xräger*- teile (18) befestigte Klammern (2o) zugeordnet sind.

1o.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite kreuzförmige !Erägerteil (18) auf der Oberseite des elastischen Verbindungsteiles (8) aufliegt.

11.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden eines zwei benachbarte Schwimmtürme (3) miteinander verbindenden und jeweils um wenigstens eine der vertikalen Verstärkungen (1o) des IT achbartürmes herumlaufenden Seiles (14) am einen Schwimmt?: a befestigt sind.

12.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spannen der Verbindungsseile (14) jeweils innerhalb des Turmes bzw. des lureaufbaues, an dem sie befestigt sind, ein Flaschenzug (12) und eine Winde angeordnet sind.

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13.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Schwimmtürme (3) an seiner Unterseite mit einer Vortriebseinheit (23) ausgerüstet ist.

14.) Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer eine in Fahrtrichtung liegende Spitze bildenden Formation rund um einen tafelförmigen Eisberg oder eine schwimmende Konstruktion angeordnet ist.

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