DE2845192A1

DE2845192A1 - Schwimmender turm

Info

Publication number: DE2845192A1
Application number: DE19782845192
Authority: DE
Inventors: Georges Mougin
Original assignee: Iceberg Transport International ITI Ltd
Current assignee: Iceberg Transport International ITI Ltd
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1979-05-23
Also published as: AU4082378A; GB2008051A; JPS5480994A; FR2409186A1

Description

Iceberg Transport International

(ITI ) Ltd.

43, avenue de Friedland

P-75008 PARIS

Schwimmender Turm

Die Erfindung bezieht sich auf einen sich selbst stabilisierenden schwimmenden Turm zum Einsatz auf hoher See, dessen vertikale Auf- und Niederbewegungen eine kleinere Amplitude aufweisen, als die vertikalen Bewegungen der Meeresoberfläche.

Die Ausbeutung des Reichtumes der Meere erfordert es auf hoher See, Anlagen aller möglichen Art zu betreiben und diese an bestimmten Stellen des Meeres oberhalb oder in einer bestimmten Tiefe unterhalb der Meeresoberfläche unbeweglich festzusetzen. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Ausbeutung im Pestlandsockel vor den Küsten der Kontinente vorkommenden Erdöllager. Die industrielle Nutzung insbesondere tafelförmiger Eisberge erfordert gleichfalls Schwimmkörper der gleichen Art, um den Eisberg zu verzurren, zu schleppen, zu schützen und auszubeuten. Da die Vorräte bedeutend und die tafelförmigen Eisberge von einer Dicke bis zu 2oo m sind, und da die Ausrüstungen zur Nutzung der Eisberge schleppbar sein müssen, ist die Verwendung von Schwimmkörpern angezeigt. Ein hierfür geeigneter Schwimmkörper sollte gegenüber dem Angriff des Wellenganges oder der Dünung relativ unbeweglich sein. Man sagt eine ideale Dünung ist gekennzeichnet durch eine bestimmte Richtung und Geschwindigkeit des Wellenganges, eine bestimmte Periode und eine bestimmte Länge und Höhe der Wellen, wobei die Dünungshöhe die

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vertikale Höhe bis zum Wellenkamm ist und zehn Meter erreichen kann. Mit anderen Worten, für einen im Meer stabilisierten Schwimmkörper ist die Höhe der Dünung der Unterschied zwischen dem vorübergehend höchsten und dem geringsten Wasserstand. Die auf hoher See anzutreffende Dünung besteht jedoch aus zwei einander überlagernden Dünungen mit unterschiedlicher Wellenlänge, die sich auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fortpflanzen und durch das Überschlagen von Wellen entstehen, was man üblicherweise als "Dünung zweiter Ordnung ^M bezeichnet. Diese Dünung zweiter Ordnung erfordert besondere Maßnahmen bei der Konstruktion von Schwimmkörpern der in Rede stehenden Art. Wenn auch Dünungen von mehr als zwölf bis fünfzehn Meter Höhe selten sind und die größte bisher bekanntgewordene Welle eine Höhe von etwa dreißig Meternerreicht hat, so müssen doch nichtsdestoweniger insbesondere aus Sicherheitsgründen auch sehr hohe Dünungen bei der Konstruktion von Schwimmkörpern in Betracht gezogen werden.

Ein auf hoher See schwimmender Schwimmkörper ist durch den Angriff der Meeresoberfläche hervorgerufenen Bewegungen unterworfen, welche ihm sowohl vertikale als auch Neigung sbewegungen verleihen.

Die Amplitude vertikaler Bewegungen schwimmender Körper stimmt in ihrer Größenordnung mit der Höhe der Dünung überein und ändert sich dieser entsprechend. Das Anwachsen des Auftriebes des Schwimmkörpers ist eine Folge des in Bezug auf seine Eintauchtiefe vorübergehend sehr stark ansteigenden Meeresspiegels, wie es durch eine Welle verursacht wird, während die Verri. igerung des Auftriebes des Schwimmkörpers · eine Folge des in Bezug auf seine Eintauchtiefe vorübergehend sehr starken Absinkens des Meeresspiegels ist. Um die Amplitude der durch den Angriff der Meeresoberfläche erzeugten Bewegungen des Schwimmkörpers zu verringern, ist es notwendig, daß die den mit seiner Masse übereinstimmenden normalen Auftrieb des Schwimmkörpers verändernden vorübergehenden Erhöhungen bzw. Vertiefungen des Wasserspiegels von der Erzeugung einer Auftriebswirkung ausgeschlossen werden. Daraus folgt im wesentlichen, daß das untergetauchte Volumen des Schwimmkörpers auf der einen Seite soweit als möglich von der Wasseroberfläche entfernt sein muß und auf

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der anderen Seite die horizontale Oberfläche des Schwimmkörpers an der Wasserlinie möglichst klein sein muß. Es ist bekannt, daß ein im Wasser schwimmender vertikaler Stab, der sog. Proudsche Stab, dessen Durchmesser und damit dessen horizontale Eintauchfläche in Bezug auf seine Länge gering ist, diesem Prinzip am ehesten entspricht, da sein eingetauchtes Volumen von der Wasseroberfläche entfernt ist. Desgleichen entsprechen Schwimmgerüste oder schwimmende Plattformen, wie sie für Unterwasserbohrungen verwendet werden, diesem Prinzip. Bei diesen Konstruktionen ist der Hauptteil ihres Auftriebsvolumens unterhalb der Wasseroberfläche konzentriert und über tm wesentlichen vertikale Zylinder von in Bezug auf die Gesamtkonstruktion geringem Volumens getragen. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß in diesem Fall der Durchmesser im Bereich der Wasserlinie gering ist, um eine geringe Oberfläche zu erhalten. Zum anderen kann die Umgürtung tafelförmiger Eisberge zum Schütze gegen Erosion, zur Befestigung der Schlepp- und Zurrleinen, zur Befestigung von Isolierschilden vorteilhaft durch die Anwendung schwimmender Zylinder oder von schwimmenden !Türmen dargestellt werden, wobei die Schwimmkörper oder schwimmenden Türme gleichmäßige Abstände haben und entfaltbare, lockere Schutzhüllen tragen, die an ihnen über Metallkabel oder Kunststoffkabel oder auch Textilfaserkabel aufgehängt sind. Der Durchmesser der schwimmenden Türme ist dabei ausreichend bemessen, um die durch vertikale Vorhänge oder Panelle gebildeten Schutzhüllen an horizontalen Auslegern oder Ketten aufhängen zu können, wobei die Schutzhüllen an zwei benachbarten Schwimmtürmen einander gegenüberliegend aufgehängt und dieser Art stabilisiert sind.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik betrifft die vorliegende Erfindung einen auf hoher See einsetzbaren schwimmenden Turm, der in Bezug auf die maximale Amplitude der Dünung und der Veränderungen der Höhe der Meeresoberfläche den nachfolgend dargelegten technischen Bedingungen entspricht:

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Die Amplitude der vertikalen Bewegungen des schwimmenden Turmes ist unterhalb von 2o#.

Die Eintauchtiefe des schwimmenden Turmes unterschreitet nicht 15o$.

Die die Wasseroberfläche überragende Höhe des schwimmenden Turmes soll auf 33% reduziert sein.

Die Gesamthöhe des schwimmenden Turmes liegt unterhalb von

Hierzu schlägt die vorliegende Erfindung eine Schwimmturmkonstruktion vor, die aus einem zylindrischen, über in einem Kranz angeordnete Säulen mit einem Auftriebskörper gleichen Durchmessers verbundenen Oberteil aufweist und bei der der Auftriebskörper einen glockenförmigen, teilweise mit Luft gefüllten Hohlraum umschließt, welcher mindestens teilweise als pneumatischer Stoßdämpfer für die Vertikalbewegungen des Schwimmturmes wirkt und wobei unterendig an den Schwimmturm ein Ballast angeschlossen ist. Im Gegensatz zu den nach dem Prinzip eines Proudschen Stabes konstruierten, unterhalb eines dem Angriff der Dünung ausgesetzten, einen veringerten Durchmesser aufweisenden Bereiches angeordneten Arbeitsbereich aufweisenden Bojen besitzt der erfindungsgemäße schwimmende Turm eine aus den Oberteil mit den Auftriebskörpern verbindenden und kranzartig angeordneten Säulen gebildete Arbeitszone in seinem den Bewegungen der Meeresoberfläche ausgesetzten Bereich. In Folge der Tatsache, daß bei dem erfindungsgemäßen schwimmenden Turm die Durchmesser des Oberteiles und der Auftriebskörper einander gleich sind, können diese Schwimmtürme auch Seite an Seite oder in Anlage mit einer vertikalen Fläche, beispielsweise der vertikalen Seitenfläche eines tafelförmigen Eisberges angeordnet werden. Im einzelnen besitzt ein erfindungsgemäßer Schwimmturm eine zentral angeordnete Säule, deren Durchmesser größer 1st, als der Durchmesser der an seiner Peripherie angeordneten Säulen, welche einen Stabkäfig rund um die Mittelsäule bilden.

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Es ist bekannt, unterhalb der Meeresoberfläche abgestützte Plattformen herzustellen, wobei die Plattformen auf einer unter der Meeresoberfläche angeordneten Grundmauer abgestützt sind. Um den Montageaufwand der Plattform zu begrenzen, sind die meisten dieser Plattformen aus Metall und unter Verwendung von Säulen, welche sich auf einer mit Durchbrüchen versehenen, die Meeresoberfläche nicht überragenden Mauer abstützen, montiert. Aus diesem Grunde werden auch die die Plattform tragenden Säulen vom Meer nicht im Sinne eines Auftriebes beeinflußt. Beispiele solcher Konstruktionen stellen die Bohrplattformen "Frigg MCP 1 " und "Frigg CDP 1 " dar, welche in der Nordsee mit einer Höhe von etwa 1oo m über dem Meeresgrund errichtet sind.

Man hat darüber hinaus aber auch bereits andernorts Plattformen errichtet, welche gegen eine Grundmauer am Meeresgrund abgestützt sind und zwei oder mehrere Säulen aufweisen, welche die eigentliche Plattform tragen. Die Säulen sind dabei geringfügig konisch ausgebildet, um das Gewicht der Plattform und der auf dieser installierten Anlagen zu verteilen. Ein Beispiel für diese Konstruktionsweise ist die in der Nordsee errichtete Bohrinsel " TP 1 " . Die gleichen Bedingungen ergeben sich bei der Planung schwimmender Plattformen, bei welchen eine Arbeitsplattrform über eine zentrale Säule an Gewichtsverteilungssäulen mit einer aus Auftriebszellen gebildeten Grundmauer verbunden ist. Es ist hervorzuheben, daß der zentrale Schacht bzw. die zentrale Säule einen gegenüber den Gewichtsverteilungssäulen geringeren Durchmesser aufweist, falls er bzw. sie nicht der i*ührung von Bohrrohren dient.

Im Gegensatz zu dem in den drei vorausgehenden Absätzen erwähnten Stand der Technik muß ein Schwimmturm nach der vorliegenden Erfindung praktisch keine Last auf seinem die Meeresoberfläche überragenden Teil tragen und ist im wesentlichen daraufhin ausgerichtet, daß eine Reihe von Schwimmtürmen Seite an Seite angeordnet werden kann, wie es die jeweiligen Bedingungen des Meeres erfordern, wozu der erfindungsgemäße Schwimmturm eine Reihe entlang seiner Peripherie angeordneter Säulen aufweist, die auch bei Seite an Seite Anordnung nicht miteinander in Berührung kommen können. Mit anderen Worten

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sind die am Schwimmturmumfang angeordneten Säulen im wesentlichen lediglich im Angriff von Zentrifugalkräften ausgesetzt.

Im Gegensatz sum Stande der Technik weist beim erfindungsgemäßen Schwimmturm die zentral angeordnete Säule einen größeren Durchmesser auf, als die entlang der Peripherie angeordneten Säulen. Die mechanischen Einrichtungen, wie beispielsweise ein Generator, Motoren, Winden und dergl. sind nicht auf dem die Meeresfläche überragenden Oberteil, sondern in der zentralen Säule angeordnet. Weiterhin kann auf der zentralen Säule eine ständig eingetaucht bleibende Vortriebseinheit angeordnet sein, die zweckmäßigerweise unterhalb des Kranzes von Auftriebskörpern angeordnet ist. In diesem Falle ermöglicht die zentrale Säule den Anbau der Vortriebseinheit.

Die Auftriebskörper, wenigstens acht an der Anzahl, sind mindestens teilweise mit Luft gefüllt und kreisförmig entlang des Umfanges des Schwimmturmes angeordnet. Auf diese Weise ist jeder Auftriebskörper zwischen zwei anderen angeordnet. Nach ihrem Untertauchen im Wasser sind die Auftriebskörper einem äusseren Druck von mehreren bar ausgesetzt, welcher es notwendig macht, den Auftriebskörpern entsprechend dem Material, aus dem sie geformt sind, eine bombierte Form zu geben. Sofern die Auftriebskörper aus einem sehr druckfesten Material, wie beispielsweise Beton, hergestellt sind, muß ihre konvexe Seite gegen das Wasser hin gerichtet sein, während die konvexe Seite der Auftriebskörper zur Luft hin gerichtet sein muß, wenn sie aus einem hochzugbelastbaren Material, wie Stahl hergestellt sind. Die Schwimmkörper können flutbar gestaltet sein, um die Eintauchtiefe des schwimmenden Turmes und insbesondere auch dessen Lage regulieren zu können. Hierzu sind auf der einen Seite innerhalb der Auftriebskörper Trennwände vorgesehen, welche die Bewegungen des Meerwassers innerhalb der Auftriebskörper bremsen, während auf der anderen Seite die in den Auftriebskörpern vorhandene Luft unter Druck gesetzt werden kann, wodurch sie ein teilweises Gegengewicht zu dem von aussen angreifenden Druck des Meerwassers bildet. Der Ballast wird normalerweise durch Meerwasser gebildet, jedoch ist es auch möglich, den Brennstoffvorrat für die Vortriebseinheit als Ballast in einigen Auftriebskörpern anzuordnen.

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Mittig zum Kranz der Auftriebskörper ist die mittlere Säule angeordnet, welche einen in seinem oberen Bereich mit Luft gefüllten, in seinem unteren Bereich mit Wasser gefüllten, glockenförmigen Auftriebsraum begrenzt. Die Wandungen dieses glockenförmigen Auftriebsraumes sind durch die zu den den Meereswasserdruck aufnehmenden Aussenwandungen konzentrisch angeordneten Innenwandungen der Auftriebskörper gebildet. Eine horizontale Abschlußplatte kann in der M^ttelsäule in beliebiger Höhe derart angebracht werden, daß deren unterer Abschnitt zur Veränderung der Schwimmfähigkeit des schwiniobaren Turmes entsprechend den momentanen Veränderungen der Höhe der Meeresoberfläche herangezogen werden kann. Selbstverständlich unterliegt die im glockenförmigen Auftriebsraum eingeschlossene Luft einem D_ruck, welcher der Eintauchtiefe des Turmes entspricht, also einem Druck, der gleich ist dem Gewicht derjenigen Wassersäule, welche begrenzt ist einmal durch die momentane Ebene des Wassers und zum anderen durch die Grenzlinie zwischen Wasser und Luft im Innern des glockenförmigen Auftriebsraumes.

Da die Dünung bzw. eine Welle jeweils eine in Bezug auf das niedrigere Niveau des Wassers vorübergehende Erhöhung des Wasserspiegels mit sich bringt, wächst auch die Höhe der Wassersäule und damit der Druck an, wodurch das Luftvolumen im glockenförmigen Auftriebsraum durch Komprimierung der Luft verkleinert wird. Diese VolumensveEingerung und die daraus resultierende Auftrieb sve:olngerung kompensieren die durch ein vorübergehendes Ansteigen des Wasserspiegels vergrößerte Eintauchtiefe des schwimmenden Turmes bedingte Auftrieb sver.-größerung. Trotz einer Vergrößerung seiner Eintauchtiefe weist der schwimmende Turm daher einen Im wesentlichen konstanten Auftrieb auf und zeigt keine Tendenz zum Aufsteigen. Umgekehrt bedingt ein durch die Dünung verursachtes Absinken des momentanen Wasserspiegels unter das Niveau ruhigen Wassers eine Verringerung des Druckes, dem die im glockenförmigen Auftriebsraum eingeschlossene Luft ausgesetzt ist, wodurch sich dieses Luftvolumen und damit auch der Auftrieb vergrößert und so die aus der geringeren Eintauchtiefe des Turmes resultierende Auftriebsverminderung ausgleicht. Trotz seiner

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verringerten Eintauchtiefe hat der schwimmende Turm daher einen im wesentlichen konstanten Auftrieb und zeigt keine Tendenz sich abzusenken.

Damit sich die Erscheinungen einer Volumensänderung der im glockenförmigen Auftriebsraum enthaltenen Luft einerseits und der Volumensänderungen des eingetauchten Teiles des Schwimmturmes andererseits wenigstens teilweise ausgleichen können, müssen beide Volumina gleiche Größen aufweisen. Zu diesen Zweck ist die Höhe der Luft im glockenförmigen Auftriebsraum in der Weise bestimmt, als ihre durch die sie bewirkenden, entsprechenden Änderungen der momentanen Wasserspiegelhöhe ausgedrückten Volumensänderungen annähernd dem jeweiligen Abstand der im Bereich der Wasserlinie eingetauchten horizontalen Fläche des Schwimmturmes von der Trennlinie zwischen der im glockenförmigen Auftriebsraum enthaltenen Luft und dem dort enthaltenen Meerwasser entsprechen soll.

Unterhalb des Schwimmkörperkranzes kann eine zylindrische, in Umfangsrichtung wasserdichte Wand vorgesehen sein, durch welche das Volumen des einen Ballast bildenden, innerhalb des Turmes unbeweglich festgehaltenen Wassers vergrößert wird, wodurch weiterhin eine Absenkung des Gesamtschwerpunktes des Turmes erreicht ist. An ihrem Aussenumfang ist die zylindrische Wandung mit vertikalen Verstärkungsrippen versehen, welche horizontal ausgerichtete Ringkragen tragen. Diese letzteren bilden einen zusätzlichen Widerstand gegen vertikale Lagenveränderungen des schwimmenden Turmes. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß horizontale Scheiben auch zur Erhöhung der vertikalen Stabilität von nach dem Prinzip eines Froudschen Stabes konstruierten Bojen vorgesehen werden können. Bei Bojen dieser Art tiberragen die horizontalen Scheiben jedoch den Bojenkörper sehr weit, während im Gegensatz hierzu die horizontalen Verstärkungen der erfindungsgemäßen Schwimmtürme den Aussenumfang desselben nicht überragen und ihr Aussenumfang dem Aussenumfang des Oberteiles entspricht.

In gleicher Weise kann die Anordnung wenigstens einer horizontalen Verstärkung an der Mittelsäule, beispielsweise unterhalb des maximalen Tiefststandes der Dünung vorgesehen sein, wobei diese horizontale Verstärkung eine Abstützung der am Umfang des Schwimmturaes angeordneten Säulen, welche dem Angriff von Fliehkräften ausgesetzt sind, bildet.

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Durch, diese horizontale Abstützung wird gleichzeitig ein zusätzlicher Widerstand gegen vertikale Bewegungen des schwimmenden Turmes gewährleistet. Sofern man die an den Füßen, und Köpfen der peripheren Säulen angreifenden Haltekräfte verringern will, ist es möglich, eine horizontale Versteifungsplatte zu verwenden, welche beispielsweise eine Anzahl von durch Einbuchtungen voneinander getrennte Arme aufweist.

Es ist weiterhin vorgesehen, am Schwimmturm SchutzSchilde anzuordnen, um sein Anliegen an einer vertikalen Seitenfläche über deren gesamte Länge hin zu ermöglichen. Während der erfindungsgemäße schwimmende Turm eine Anzahl von Vorrichtungen zum Schütze gegen die Bewegungen der Meeresoberfläche trägt, können jedoch bestimmte Wellen eine Seitenbewegung des Schwimmturmes oder eine Neigung desselben bewirken. Um eine Verteilung der Kräfte auf der zu schützenden Seitenfläche zu erreichen, sind die parallel zur Achse des schwimmenden Turmes gewölbten Schutzschilde sowohl am Oberteil des Turmes, als auch an dem die peripher angeordneten Säulen gegen Zentrifugalkräfte gegeneinander abstützenden horizontalen Aussteifungen angeordnet.

Entsprechend seiner Verwendung kann ein erfindungsgemäßer schwimmender Turm zusätzliche Aufbauten aufweisen. Diese zusätzlichen Aufbauten sind für sich bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

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

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen, schwimmenden Turm;

Figur 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen schwimmenden Turm im Bereich der Wasserlinie;

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Figur 3 einen Querschnitt durch einen schwimmenden Turm gemäß Figur 1 im Bereich der Auftriebskörper ;

Figur 4 eine teilweise aufgebrochene, schaubildliche Darstellung einer anderen Verwirklichungsform eines erfindungsgemäßen, schwimmenden Turmes;

Figur 5 eine schaubildliche Darstellung einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen schwimmenden Turmes.

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen im Meer 1 schwimmenden erfindungsgemäßen Schwimmturm. Mit Ausnahme der in Stahl ausgeführten peripheren Säulen 2 besteht der schwimmende Turm aus armiertem Beton. Die Säulen 2 haben einen Durchmesser von etwa 1 m. Die zentrale Mittelsäule 3 besitzt einen Durchmesser von annähernd 5 m. Der schwimmende Turm ist um die Mittelsäule 3 herum aufgebaut. Am oberen Ende des schwimmenden Turmes befindet sich ein Oberteil oder ein Hut 4, von gleichem Durchmesser, wie der Kranz von Auftriebskörpern 5, der einen Durchmesser von etwa 25 m aufweist. Zwischen der oberen Abschlußplatte 6 des Kranzes an Schwimmkörperη 5 und der unteren Abschlußplatte des Hutes 4 sind die zur Mittelsäule 3 parallel ausgerichteten, peripher angeordneten Säulen 2 angeordnet. In ihrem Mittelbereich sind die peripheren Säulen

2 an einer horizontalen Versteifungsplatte 8 aufgenommen, welche zwischen den einzelnen Säulen 2 Einbuchtungen aufweist.

Die horizontale Versteifungsplatte 8 ist mit der Mittelsäule

3 einteilig ausgebildet und stützt die peripheren Säulen 2 gegen den Angriff von Fliehkräften ab. Die horizontale Versteifungsplatte 8 kann auch eine volle Scheibenform aufweisen, um ihre Wirkung als Widerstand gegen die vertikalen Bewegungen des schwimmenden Turmes zu erhöhen. An ihrem unteren Ende ist die Mittelsäule 3 durch eine Abschlußwand 9 verschlossen, welche einen Luftraum innerhalb der Mittelsäule gewährleistet. In diesem durch die Mittelsäule gebildeten, wasserfreien Hohlraum sind die in der Zeichnung nicht dargestellten, mechanischen und motorischen Installationen

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des schwimmenden Turmes, wie beispielsweise ein Generator, Motoren, Winden und dergl. untergebracht. Von der Mittelsäule 3, den Auftriebskörpern 5 und der oberen Abschlußwandung 6 ist ein glockenförmiger, in seinem oberen Bereich mit Luft gefüllter Auftriebsraum 1o umschlossen. Die Aufttiebskörper 5 sind wenigstens teilweise entweder mit Meerwasser oder mit Brennstoff gefüllt. In Verlängerung des zylinderförmigen Einschlußes 16 ist unterhalb der Auftriebskörper eine zylindrische Wand 11 angeordnet, welche den gleichen Durchmesser umschließt, wie der glockenförmige Auftriebsraum. In dem von der zylindrischen Wandung 11 umschlossenen Raum ist Meerwasser 1 enthalten, welches einen großen Ballast bildet. An ihrem unteren Ende weist die zylindrische Wandung eine ringförmige, horizontale Versteifung 12 auf, welche einen zusätzlichen Widerstand gegen Vertikalbewegungen des schwimmenden Turmes bildet. Sofern der schwimmende Turm an seiner Unterseite mit Vortriebseinheiten ausgestattet ist, wird die Mittelsäule 3 über die Ebene des unteren Endes des Turmes, entweder den Boden 18 der Auftriebskörper 5 oder, sofern vorhanden, die ringförmige, horizontale Verstärkung 12 hinaus verlängert, in der Weise, daß die Vortriebseinheit an sie angeschlossen werden kann.

In der Figur 2 ist ein horizontaler Schnitt durch den schwimmenden Turm gemäß Figur 1 dargestellt. Gemäß der Linie J-I verläuft der in der Figur 2 gezeigte Schnitt in der Wasserlinie des Turmes. Die horizontale Versteifungsplatte nimmt an jedem ihrer vier Arme jeweils eine der peripher angeordneten Säulen 2 auf, welche ausschließlich Querkräften unterworfen sind, wenn der schwimmende Turm mit einer Schutzeinrichtung gegen die Dünung versehen ist, wie sie in der französischen Patentanmeldung 77 29 629 vom 3. Oktober 1977 des gleichen Anmelders beschriäoen ist. Wie in dieser Patentanmeldung erläutert, ist es unzweckmäßig, Schwimmtürme nach dem Muster schwimmender Stäbe auszubilden. Die Verwendung einer mit Einbuchtungen versehenen horizontalen Versteifungsplatte 8 bietet den Vorteil, daß die Einbuchtungen Räume umgrenzen, in welchen während des Transportes des Turmes zu seinem Einsatzort weiche Materialien oder Vorhänge, wie sie zum Schütze gegen die Auswirkungen der Dünung

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verwendet werden, mitgeführt werden können. Es ist ferner hervorzuheben, daßtei einem erfindungsgemäß mit peripher angeordneten Säulen jeweils zwei aufeinanderfolgende peripher angeordnete Säulen eine vertikale Ebene zwischen sich einschließen, welche mindestens im wesentlichen parallel zur vertikalen Ebene des zu schützenden tafelförmigen Eisberges 19 ist. Aus diesem Grunde greifen auch die über die Zurrleinen in die peripher angeordneten Säulen 2 eingeleiteten Kräfte F im wesentlichen parallel zu der erwähnten vertikalen Seitenfläche des tafelförmigen Eisberges 19 an den Säulen 2 an. In der Figur 3 ist ein horizontaler Querschnitt durch den in der Figur 1 gezeigten schwimmenden Turm im Bereich der flutbaren Auftriebskörper 5, entlang der linie II - II gezeigt. Es ist ersichtlich, daß die acht flutbaren Auftriebskörper kranzförmig an der Peripherie des schwimmenden Turmes angeordnet sind, derart, daß sich jeder Auftriebskörper zwischen zwei anderen befindet. Im Mittelpunkt des durch die Auftriebskörper 5 gebildeten Kranzes befindet sich die unterendig durch eine horizontale Abschlußwand 9 verschlossene Mittelsäule 3. Die flutbaren Auftriebskörper 5 sind untereinander durch vertikale Trennwände 13 voneinander abgeschlossen, wobei sich die vertikalen Trennwände 13 bis zur Mittelsäule 3 hin erstrecken und den die Luft 1o aufnehmenden, glockenförmigen Auftriebsraum 16 gleichfalls unterteilen. Der glockenförmige Auftriebsraum 16 besitzt keine untere Abschlußwand und steht unmittelbar mit dem Meer 1 in Verbindung. Weiterhin halten die vertikalen Versteifungen 14, die in Verlängerung der vertikalen und radial gerichteten Trennwände 13 ausgebildet sind, den horizontalen Ringkragen 12. Die Figur 4 zeigt eine teilweise aufgebrochene, schaubildliche Darstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schwimmenden Turmes, bei der die Mittelsäule 3 mit der durch den Ring flutbarer Auftriebskörper gebildeten Grundmauer einteilig ausgebildet ist. Die Mittelsäule 3 ist dabei über einen konisch, insbesondere trompetenförmig erweiterten Teil 15 an die obere Abschlußwandung 6 der flutbaren Auftriebskörper 5 angeschlossen.

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Zur Bildung eines wenigstens teilweise mit Luft gefüllten, glockenförmigen Auftriebsraumes, teils innerhalb des zylindrischen Einschlußes 16 der flutbaren Auftriebskörper 5 und teils durch den trompetenförmigen Anschlußabschnitt 15 der Mittelsäule ist diese unterseitig durch eine horizontale Abschlußwand 9 verschlossen. Die flutbaren Auftriebskörper 5 sind gegeneinander über vertikale und radial gerichtete Trennwände 13 abgetrennt, wobei sich diese Trennwände nicht in den glockenförmigen Auftriebsraum hinein erstrecken. Der Hut 4 ist über die Mittelsäule 3 und die peripher angeordneten metallischen Säulen 2 an die flutbaren Auftriebskörper 5 angeschlossen. Die peripher angeordneten Säulen 2 durchsetzen die flutbaren Auftriebskörper 5 und dienen als Führungen für die Hub- bzw. Halteleinen des Wärmeschutzschildes für den tafelförmigen Eisberg, wie er beispielsweise in der französischen Patentanmeldung 29 63o vom 3. Oktober 1977 des gleichen Anmelders im einzelnen beschrieben ist. Die peripher angeordneten Stahlsäulen weisen einen Durchmesser in der Größenordnung von einem Meter auf, damit sie ein ausreichendes Widerstandsmoment besitzen, um einer Ze ntrifugalkraft in der Größenordnung von mehr als einigen Tonnen standhalten zu können. Da es im allgemeinen nicht zweckmäßig ist, einen derart großen Säulendurchmesser zur Führung der Hub- oder Halteleinen zu verwenden, kann die Verwendung eines in die radialen, vertikalen Trennwände 13, welche die Säulen 2 tragen, eingelassenen Rohres 17 mit einem Durchmesser von einigen zehn Zentimetern vorgesehen sein. Jedes der vertikalen Rohre 17 mündet in die über ihm liegende Säule 2 ein. Die Mittelsäule 3 dient zur Aufnahme einer Verholwinde, wobei die Leinen innerhalb der Mittelsäule 3 im Bereich der unteren Abschlußplatte 9 gelagert sind. Die Figur 5 zeigt eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Schwimmturmes, dessen unterer Teil demjenigen des in der Figur 4 dargestellten Turmes entspricht. Im Bereich ihrer halben Höhe sind die Mittelsäule 3 und die peripher angeordneten Säulen 2 durch eine horizontale Verstärkungsplatte 8 untereinander verbunden, wobei die horizontale Verstärkungsplatte 8 zwei Arme 2o aufweist

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und zur Verringerung der an den üfrißen und Zöpfen der peripher angeordneten Säulen 2 einerseits im Bereich der oberen Abschlußwandung 6 der flutbaren Auftriebskörper 5 und andererseits im Bereich des Hutes 4 auftretenden Befestigungskräfte dient. Jeder der Arme 2 nimmt zwei peripher angeordnete Säulen 2 auf. Ferner sind die beiden Arme 2o einander gegenüberliegend angeordnet. Der Umfangsrand eines der Arme 2ο ist mit einem koaxial zur Längsmittelachse des schwimmenden Turmes gewölbten Schild 21 verstärkt. Um eine gleichmä...ige Verteilung derjenigen Kräfte zu erhalten, die aus der Anlage des schwimmenden Turmes an einer vertikalen Seitenfläche,wie beispielsweise der Seitenfläche eines tafelförmigen Eisberges oder eines großen Schwimmkörpers resultieren, ist die horizontaleEjsfcreckung des Turmes im Bereich der horizontalen Verstärkungsplatte 8 gleich seiner horizontalen Erstreckung im Bereich der flutbaren Auftriebskörper 5. Zu dem gleichen Zweck kann der Hut 4 mit einem Seitenschild versehen sein, welcher die gleiche Ausbildung aufweist, wie der Schild 21 und insbesondere auch die gleiche Erstreckung. Insbesondere erstrecken sich beide Schilde 21 und 22 zwischen zwei aufeinanderfolgenden, peripher angeordneten Säulen 2. Entsprechend der Lage der peripher angeordneten Säulen 2 in Bezug auf den Halbmesser des Hutes 4 kann die Konstruktion der Schilde 21 und 22 auch so ausgelegt sein, daß diese wenigstens teilweise an den entsprechenden peripheren Säulen anliegen.

Wie ersichtlich, kann ein erfindungsgemäßer, schwimmender Turm entweder überwiegend aus Stahl oder überwiegend aus Beton hergestellt werden. Wenn auch die Verwendung standardisierter, vorhandener Bauelemente vorteilhaft ist, so dürfte doch die beschriebene, gemischte Bauweise vorzuziehen sein. Sofern die Mittelsäule 3 in Beton ausgeführt ist, sollte ihr Durchmesser so groß bemessen sein, daß er die Befestigung von Tragleinen für lose Schutzschilde, welche ausleger- oder kettenartig in einer horizontalen Ebene einander gegenüberliegend angeordnet und stabilisiert sind, zuläßt.

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Claims

PAIESUNSfRUCHE :

! 1.) ,Selbststabilisierender schwimmender Turm zum Einsatz ^—^ auf hoher See, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem zylindrischen über Säulen (2) mit einem Kranz von flutbaren Auftriebskörpern (5) » gleichen Durchmessers verbundenen hutförmigen Oberteil (4) besteht, wobei die flutbaren Auftriebskörper (5) einen glockenförmigen, teilweise mit Luft gefüllten und als pneumatischer Stoßdämpfer für die vertikalen Bewegungen des Turmes wirkenden Auftriebsraum umgrenzt und an seiner Unterseite einen Ballast trägt.
2.) Schwimmturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den peripher angeordneten Säulen (2) eine einen größeren Durchmesser aufweisende Mittelsäule (3) zugeordnet ist.
3.) Sehwimmturm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Ausnahme der aus Stahl bestehenden peripher angeordneten Säulen (2) aus eisenarmiertem Beton besteht.
4.) Sehwimmturm nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet, daß die peripher angeordneten Säulen (2) als führungen für vertikale Kabel oder Leinen gestaltet sind und entweder direkt oder durch Vermittlung von Verlängerungsrohren (17) die flutbaren Auftriebskörper (5) durchsetzen und somit unterseitig zum Meer hin offen sind.
5.) Sehwimmturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die die peripher angeordneten Säulen (2) im wesentlichen dem Angriff von radial zur Längsmittel— achse des !Turmes gerichteten Kräften ausgesetzt sind.

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6.) Sehwimmturm nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der glockenförmige, in seinem oberen Teil(io)mit Luft und in seinem unteren !eil mit Wasser gefüllte glockenförmige Auftriebsraum in Umfangsrichtung durch die zylindrische, zur Mittelsäule (3) konzentrische Innenwandung (16) der flutbaren Auftriebskörper (5) begrenzt ist.
7.) Schwimmturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ballast bildende Wasservolumen durch eine zylindrische, in Verlängerung des Kranzes flutbarer Auftriebskörper (5) vorgesehene und wasserdichte Wandung (11) unbeweglich festgehalten ist.
8.) Schwimmturm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die zylindrische Wandung (11) aussenseitig horizontale Bingkragen (12) angeschlossen sind, die einen zusätzlichen Widerstand gegen Vertikalbewegungen des Schwimmturmes erzeugen.
9.) Schwimmturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Angriff von radial zur Längsachse des Turmes gerichteten Kräften P ausgesetzten peripher angeordneten. Säulen (2) mittels einer horizontalen Verstärkungsplatte (8) gegen die Mittelsäule (3) abgestützt sind.
1o.) Schwimmturm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Verstärkungsplatte (8) so gestaltet ist, daß sie einen zusätzlichen Widerstand gegen Vertikalbewegungen des Schwimmturmes liefert.
11·) Schwimmturm nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Verstärkungsplatte (8) wenigstens zwei Arme (2o) aufweist, welche derart gestaltet sind, daß in den vom ihnen belassenen Freiräumen innerhalb des umfanges des Turmes während des Transportes desselben zum Einsatzort Planen oder Vorhänge, derjenigen Art, wie sie als Bünungsschutz

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verwendet werden, untergebracht werden können.
12.) Schwimmturm nach. Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Verstärkungsplatte (8} jeder der Arme (2o) der horizontalen Verstärkungsplatte (8) wenigstens zwei der peripher angeordneten Säulen (2) erfaßt und daß der Rand eines der Arme (2o) mit einem Schild (21) versehen ist.
13.) Schwimmturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hutförmige Oberteil )4) des Schwimmturmes einen zwischen zwei aufeinander folgenden, peripher angeordneten Säulen angeordneten Verstärkungsschild (22) aufweist.
14.) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sein Durchmesser derart gewählt ist, daß lose Schutzschilde, deren Oberflächen auslegerartig oder kettenartig und horizontal ausgerichtet sind, einander gegenüberliegend mittels leinen an den peripher angeordneten Säulen aufhängbar sind.
15.) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelsäule (3) einen Durchmesser aufweist, der das Befestigen von Aufhängungskabeln für die Befestigung der losen Schutzeinrichtungen, welche geradlinige, einander gegenüberliegende Ausleger oder kettenartige Oberflächen aufweisen, ermöglicht.
16.) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des Turmes wenigstens acht teilweise mit Luft gefüllte flutbare Auftriebskörper (5) umfaßt und ein Teil dieser Auftriebskörper (5) als Ballast den Brennstoffvorrat für die maschinellen Einrichtungen des Turmes aufnimmt.
17.) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die dem Wasserdruck

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ausgesetzten Aussenwandung der Auftriebskörper eine bombierte Form aufweisen und sofern sie aus hochzugfestern Material gebildet sind, ihre Wölbung nach innen gerichtet ist, während ihre Wölbung nach aussen gerichtet ist,wenn sie aus einem sehr druckfesten Material, wie beispielsxireise Beton, hergestellt sind.
18,) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelsäule (3) nach unten hin durch eine Abschlußplatte (9) wasserdicht verschlossen ist und die mechanischen und maschinellen Einrichtungen, wie Generator, Motoren, Winden und dergl. aufnimmt.
19.) Schwimmturm nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des im glockenförmigen Auftriebsraumes eingeschlossenen Luftpolsters so bemessen ist, daß es bei absinkendem Druck eine Volumensvergrößerung erfährt, die den Auftriebsverlust des Turmes in Folge geringerer Eintauchtiefe entspricht.

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