DE3338135A1 - Rammpfahl einer bohr- und/oder produktionsplattform fuer grosse wassertiefen - Google Patents

Rammpfahl einer bohr- und/oder produktionsplattform fuer grosse wassertiefen

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DE3338135A1
DE3338135A1 DE19833338135 DE3338135A DE3338135A1 DE 3338135 A1 DE3338135 A1 DE 3338135A1 DE 19833338135 DE19833338135 DE 19833338135 DE 3338135 A DE3338135 A DE 3338135A DE 3338135 A1 DE3338135 A1 DE 3338135A1
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Germany
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pile
telescopic tubes
drilling
foundation
telescopic
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Withdrawn
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DE19833338135
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English (en)
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Bernhard Dipl.-Ing. 4300 Essen Breuer
Wilhelm Dipl.-Ing. 6090 Rüsselsheim Isenberg
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Hochtief AG
MAN AG
Original Assignee
MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Hochtief AG
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/52Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Paleontology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

  • Rammpfahl einer Bohr- und/oder Produktionsplattform für
  • große Wassertiefen Die Erfindung bezieht sich auf einen Rammpfahl einer Bohr-und/oder Produktionsplattform für große Wassertiefen.
  • Für die Gründung von Bohr- und/oder Produktionsplattformen auf dem Meeresboden ist es bekannt, eine Standkonstruktion mittels senkrecht oder nahezu senkrecht in den Meeresboden gerammten einfachen Pfählen zu verankern. Nachteil eines derartigen Gründungsverfahrens ist die ungenügende Seitensteifigkeit einfacher Pfähle, insbesondere bei weichen Meeresböden, wie sie in vielen Seegebieten vorliegen, so daß keine ausreichende Standsicherheit gewährleistet ist.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen bekannten Rammpfahl so weiterzubilden, daß damit in weichem Untergrund Rammungen bis in tragende Schichten in großer Tiefe unterhalb des Meeresbodens vorangetrieben werden können bei Sicherung genügender Quersteifigkeit.
  • Gelost wird diese Aufgabe dadurch, daß ein Pfahl konzentrisch von Teleskoprohren umgeben ist, daß die zwischen Pfahl und den Jeweiligen Teleskoprohren befindlichen Hohlräume durch Dichtmittel beispielsweise aufblasbare Schlauchdichtungen an beiden Enden der Teleskoprohre abdichtbar sind, und daß nach dem Entfalten der Teleskoprohre die Hohlräume durch Vergußmasse ausgefüllt werden, wobei ein äußeres Teleskoprohr über mindestens zwei Führungsringe im Bereich seines oberen und unteren Endes mit einer Tragkonstruktion verbunden ist.
  • Durch die den Pfahl umgebenden Teleskoprohre und die Füllung der Zwischenräume mit Vergußmasse wird im oberen Teil des Rammpfahles die Stabilität des Rammpfahles gegen Ausknicken als Folge fehlender Stützwirkung der umgebenden weichen Schichten erheblich vergrößert. Der eigentliche Pfahl kann somit in die in größerer Tiefe unterhalb des Meeresgrundes liegenden tragenden Schichten vorangetrieben werden, ohne daß er in seinem oberen Bereich unter den späteren Belastungen ausknickt.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß dieser schräg in den Meeresboden gerammt wird, und daß ein Schrägungswinkel so gewählt wird, daß die Resultierende aus Gewichtskraft und Querkraft etwa in Richtung der Achse des Pfahles wirkt.
  • Durch die unter einem Schrägungswinkel eingeschlagenen Rammpfähle wird eine zusätzliche,zur Gewichtskraft wirkende Querkraft vermieden, welche die Gefahr eines Ausknickens vergrößern würde. In Anpassung an die Standkonstruktion beispielsweise eines Dreibeins wird dieser Schrägungswinkel so gewählt, daß die resultierende Kraft aus Gewiehts- und Querkraft im wesentlichen in Richtung des Rammpfahles wirkt.
  • Zur Reduzierung zusätzlicher Biegemomente im Rammpfahl ist es ferner vorteilhaft, daß das bodenseitige Ende des Pfahles eine schräge Schnittfläche aufweist, welche um einen Winkel gegenüber der Achse des Pfahles geneigt ist, wobei dieser Winkel so zu wählen-ist, daß sich ein aus der Bodenreaktionskräften entwickelndes Drehmoment mit dem Drehmoment aus der Gewichtskraft des Pfahles die Waage hält..
  • Durch die schräge Schnittfäche wird während des Rammvorganges durch die Bodenreaktionskräfte stets ein der Gewichtskraft des Rammpfahles entgegenwirkendes Drehmoment erzeugt, wodurch der Rammpfahl zum einen entlastet und zum anderen in weichen Untergrund vor einer Abweichung des vorgesehenen Rammkurses bewahrt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rammpfahl in zusammengeschobenen Zustand Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Rammpfahl in ausgefahrenem Zustand Fig. 3 Schnitt durch einen Pfahl mit abgeschrägtem Pfahl fuß Zur Gründung einer hier nicht näher dargestellten Tragkonstruktion 1 einer Bohr- und/oder Produktionsplattform wird nach Figur 1 parallel zu dieser und über mindestens zwei Führungsringe 2, 3 mit derselben verbunden ein Rammpfahl 4 vorgesehen.
  • Dieser besteht aus einem zentral angeordneten Pfahl 5, welcher durch Rammschläge auf seine Kopfseite in den Meeresboden 6 getrieben wird. Der Pfahl 5 ist innen hohl, um beim Einschwimmen der Bohrplattform der Tragkonstruktion 1 zusätzlichen Auftrieb zu verleihen. Konzentrisch wird dieser Pfahl 5 von Teleskoprohren 7 umgeben, wobei jedes dieser Teleskoprohre 7 über Dichtmittel 8a, 8b an beiden Enden der Teleskoprohre 7 gegen die Umgebung abgedichtet ist. Der Rammpfahl 4 wird dabei unter einem Schrägungswinkel X in den Meeresboden 6 eingerammt, wobei « so gewählt wird, daß die resultierende Kraft aus der Gewichtskraft und den Querkräften in die Richtung der Achse des Rammpfahles 4 zu liegen kommt.
  • Figur 2 zeigt den Rammpfahl 4 nach den ersten Rammschlägen, welche zunächst die Teleskoprohre 7 zum Ausfahren und Eindringen in die oberen weichen Schichten des Meeresbodens 6 veranlassen. Die Teleskoprohre 7 können dabei 30 bis 50 m tief in den Meeresboden getrieben werden. Anschließend erfolgt durch weitere Rammschläge auf den Kopf 9 des Pfahles 5 das endgültige Einschlagen bis in tragfähige Schichten.
  • Nach Beendigung der Rammarbeiten werden die Hohlräume 10, welche sich zwischen dem Pfahl 5 und dem Teleskoprohr 7 sowie zwischen den Teleskoprohren 7 selbst sich befinden und welche durch Dichtmittel 8a, 8b nach außen abgedichtet sind durch Vergußmasse ausgefüllt. Durch die Vergrößerung des Durchmessers des Pfahls 5 im Bereich weicher Bodenschichten wird der Rammpfahl 7 in diesem Bereich am Ausknicken und Verbiegen gehindert, wodurch die Tragfähigkeit der einzelnen Rammpfähle 7 erheblich vergrößert wird.
  • In Figur 3 ist einefußseitige Ausbildung des Pfahles 5 dargestellt, bei der das Ende unter einem Winkel q abgeschnitten ist. Der Pfahl 5 ist hohl ausgebildet, so daß das Erdreich in den Hohlraum eindringen kann. Durch das Eigengewicht des Pfahles 5 wird auf diesen stets ein entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtetes Drehmoment ausgeübt, so daß der Pfahl 5 das Bestreben hat, von der vorgesehenen Rammrichtung abzuweichen, dies vor allem dann, wenn er von weichen Schichten umgeben ist. Um dem entgegenzuwirken wurde eine schräge Schnittfläche 11 vorgesehen, so daß die durch Pfeilrichtung angezeigten Bodenreaktionskräfte beim Rammen ein dem Eigengewicht des Pfahles 5 entgegengerichtetes Drehmoment hervorrufen, so daß die Abweichung beim Rammen verhindert wird.
  • Mit den erfindungsgemäßen Rammpfählen ist es möglich, Bohr-und/oder Produktionsplattformen auch dort aufzustellen, wo tragende Bodenschichten erst in erheblicher Tiefe unter dem Meeresboden anzutreffen sind, wo die üblichen Rammpfähle nicht einsetzbar sind.

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Rammpfahl einer Bohr- und/oder Produktionsplattform für große Wassertiefen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pfahl (5) konzentrisch von Teleskoprohren (7) umgeben ist, daß die zwischen Pfahl (5) und den jeweiligen Teleskoprohren befindlichen Hohlräume (10) durch Dichtmittel (8a, 8b) beispielsweise aufblasbare Schlauchdichtungen an beiden Enden der Teleskoprohre (7) abdichtbar sind, und daß nach dem Entfalten der Teleskoprohre (7) die Hohlräume (10) durch Vergußmasse ausgefüllt werden, wobei ein äußeres Teleskoprohr über mindestens zwei Führungsringe (2, 3) im Bereich seines oberen und unteren Endes mit einer Tragkonstruktion (1) verbunden ist.
  2. 2. Rammpfahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser schräg in den Meeresboden (6) gerammt wird, und daß ein Schrägungswinkel i so gewählt wird, daß die Resultierende aus Gewichtskraft und Querkraft etwa in Richtung der Achse des Pfahles (4) wirkt.
  3. 3. Rammpfahl nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bodenseitige Ende des Pfahles eine schräge Schnittfläche (11) aufweist, welche um einen Winkel f gegenüber der Achse des Pfahles (4) geneigt ist, wobei dieser Winkel r so zu wählen ist, daß sich ein aus den Bodenreaktionskräften entwickelndes Drehmoment beim Eintreiben des Pfahles dem Drehmoment aus der Gewichtskraft des Pfahles die Waage hält.
DE19833338135 1983-10-20 1983-10-20 Rammpfahl einer bohr- und/oder produktionsplattform fuer grosse wassertiefen Withdrawn DE3338135A1 (de)

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