DE3875970T2

DE3875970T2 - Stabilisierungsring fuer die beiderseitige verriegelung eines lastenringes und seines gegenflansches.

Info

Publication number: DE3875970T2
Application number: DE8888904000T
Authority: DE
Inventors: Joseph Arlt; James Kovitch; Donald Maclachlan; Michael Reinhardt
Original assignee: Shell Oil Co
Current assignee: Shell USA Inc
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2008-01-28
Also published as: NO169705C; DE3875970D1; NO884321L; WO1988005744A2; JPH02502003A; EP0362225A1; EP0362225A4; AU1704388A; NO884321D0; EP0362225B1; US4746247A; JP2635140B2; WO1988005744A3; AU607223B2; NO169705B

Description

Die vor liegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Küstenbauwerks mit einem Gewässerboden

AUSGANGSPUNKT DER ERFINDUNG

Küstenbauwerke, wie beispielsweise eine Plattform für Spannschenkel, werden seit langem für unterschiedliche Zwecke, etwa als Öl- und Gassuchplattformen verwendet. Dabei muß die Plattform typischerweise am Meeresboden befestigt werden. Ein für diesen Zweck entwickeltes Verfahren ist die Schlüssellocheinrastverankerung, welche sowohl am unteren Ende (Meeresboden) als auch am oberen Ende (Plattform) am Plattformhalterungssystem verwendbar ist.
Die Schlüssellocheinrasteinrichtung am unteren Ende des Halterungssystems besitzt einen am Meeresboden verankerten Behälter und eine flexible Verbindungs- und Einrasteinrichtung. Diese flexible Verbindungs- und Einrasteinrichtung ist an einem Spannungselement befestigt, das zum schwimmenden Küstenbauwerk nach oben verläuft. Das Spannungselement ist durch eine entsprechende obere Schlüssellocheinrasteinrichtung mit dem schwimmenden Bauwerk verbunden. Durch Einsetzen der flexiblen Verbindungs- und Einrasteinrichtungen in die zugehörigen Behälter und einer nachfolgenden Beaufschlagung des Spannungselementes mit einer geeigneten Spannung wird das schwimmende Küstenbauwerk in seiner Lage gesichert.
Bei einer derartigen Ausführungsform treten jedoch mehrere Nachteile auf. Aufgrund der gegenwärtigen Schlüssellocheinrastgeometrie tritt bei Belastung ein gewisses Rollen des Gegenflansches des Lastrings der flexiblen Verbindungs- und Einrasteinrichtung auf dem Behälter auf. Dies führt zu sehr hohen Spannungen sowie zu einer Abnutzung des Gegenflansches und des Lastrings. Da der Lastring geteilt sein muß, d. h., da er eine nicht zusammenhängende Oberfläche besitzt, um in die flexible Verbindungs- und Einrasteinrichtung eingesetzt werden zu können, tendieren diese Spannungen dazu, den Lastring am Schlüssellochschlitz auseinanderzudrücken. Ist die Spannung hoch genug, so kann die Verankerung zerstört und die flexible Verbindungs- und Einrasteinrichtung aus dem Behälter herausgebrochen werden.
Die US-A-4 320 993 beschreibt eine Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Küstenbauwerks mit einem Gewässerboden, die einen Seiten und ein offenes Ende aufweisenden hohlen Behälter, einen mit einer Unterseite einstückig mit dem verbleibenden Teil des Behälters ausgebildeten und von den Seiten nach innen verlaufenden Lastring, eine flexible Verbindung sowie ein an der flexiblen Verbindung befestigtes Spannelement umfaßt, wobei die flexible Verbindung und ein Endteil des Spannelementes im hohlen Behälter angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der vorgenannten Art durch eine die flexible Verbindung sowie einen eine Oberseite bildenden Gegenflansch umfassende Einrasteinrichtung, eine Einrichtung zur Verriegelung des Lastrings mit der Oberseite des Gegenflansches und ein in einer der Seiten des hohlen Behälters ausgebildetes Schlüsselloch gekennzeichnet, wobei die Einrasteinrichtung und ein Endteil des Spannelementes durch das Schlüsselloch einführbar und danach so einstellbar sind, daß die Oberseite des Gegenflansches sich mit der Unterseite des Lastrings verriegelt.
Der Behälter der Verbindungsvorrichtung ist durch eine Bodenschablonenvorrichtung am Meeresboden gesichert.
Das obere Ende des Spannelementes ist am Küstenbauwerk, beispielsweise einer schwimmenden Plattform mittels einer oberen Verriegelung befestigt. Wenn die Einrasteinrichtung durch das Schlüsselloch in den Behälter eingesetzt wird, ist das schwimmende Küstenbauwerk in seiner Lage gesichert.
Durch diese Ausbildung wird eine Steckerstruktur zwischen dem Behälterlastring und dem Gegenflansch der Einrasteinrichtung gebildet. Vorzugsweise ist der Gegenflansch der Einrasteinrichtung mit einem Steckerteil und der Behälterlastring mit einem Steckdosenteil versehen. Wird die Einrasteinrichtung in ihrer Stellung bewegt, so verriegelt sich das Steckerteil mit dem Steckdosenteil, wodurch eine stabilere Verbindung mit einer Verriegelungsträgerstruktur entsteht. Da der Lastring und der benachbarte Teil des Behälters zur Aufnahme der Einrasteinrichtung eine in Umfangsrichtung unterbrochene Fläche besitzen müssen, erhöht die Verriegelungsstruktur die Festigkeit des Behälters und unterstützt die Vermeidung einer Zerstörung des Behälters und des Lastrings aufgrund großer Deformationen unter Spannung.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN

Für ein voll ständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung sowie weiterer Vorteile werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht des Gegenflansches der Einrasteinrichtung der ersten Ausführungsform; und
Fig. 4 eine Teilschnittansicht des Gegenflansches einer zweiten Ausführungsform der Einrasteinrichtung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der eine hohle zylindrische Behälterstruktur 10 am Gewässerboden 38 befestigt ist. Die hohle Behälterstruktur 10 kann auch andere Querschnittsformen, wie beispielsweise einen quadratischen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt besitzen. An der Oberseite der hohlen Behälterstruktur 10 ist einstückig ein Lastring 18 vorgesehen. Dieser Lastring 18 besitzt auf seiner Unterseite 30 eine Nut 20.
Eine Einrasteinrichtung 12 ist in ihrer Form an die obere Querschnittsform der hohlen zylindrischen Behälterstruktur 10 angepaßt. Gemäß Fig. 1 besitzt die Einrasteinrichtung 12 von oben gesehen Kreisform. An der Einrasteinrichtung 12 ist das untere Ende eines Spannungselementes 14 befestigt. Die Einrasteinrichtung 12 besitzt einen Gegenflansch 21 mit einer Lippe 22 auf seiner Oberseite 28, welche in ihrer Form an die Nut 20 auf der Unterseite 30 des Lastrings 18 angepaßt ist.
In die hohle zylindrische Behälterstruktur 10 ist ein Schlüsselloch 16 eingeschnitten, durch das die Einrasteinrichtung 12 und das daran befestigte Spannungselement 14 einsetzbar sind. Um das Einsetzen des Spannungselementes 14 zu ermöglichen, ist der Lastring 18 ebenfalls eingeschnitten, wodurch ein erstes Ende 24 und ein zweites Ende 26 gebildet werden. In Fig. 2 ist die Einrasteinrichtung 12 in ihrer in das Schlüsselloch 16 eingesetzten Stellung dargestellt. Der Gegenflansch 21 mit der Lippe 22 auf der Oberseite 28 der Einrasteinrichtung 12 ist an die Nut 20 auf der Oberseite 30 des Lastrings 18 angepaßt. Diese Anpassung bildet eine Verriegelungsträgerstruktur, welche das Rollen der Einrasteinrichtung 12 aus ihrer Verbindung mit dem Behälter 10 verhindert und welche den Lastring 18 am Spalt zwischen dem ersten Ende 24 und dem zweiten Ende 26 verstärkt, wodurch ein Aufweiten des Flansches verhindert wird, was das Herausgleiten der Einrasteinrichtung 12 aus dem Behälter 10 ermöglichen würde.
Bei bekannten Vorrichtungen ohne diese Verbesserung mußten zur Gewährleistung der Formbeständigkeit und der Festigkeit der hohlen zylindrischen Behälterstruktur 10 größere Materialmengen verwendet werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verbesserung kann weniger Material verwendet werden, wodurch mit einer Kostenersparnis eine Festigkeitsverbesserung einhergeht. Dies ergibt sich direkt aus der Verriegelungswirkung zwischen der Lippe 22 auf dem Gegenflansch 21 und der Nut 20 auf dem Lastring 18.
Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, kann die Lippe auf dem Gegenflansch 21 verschiedene Formen annehmen. Die Nut 20 ist vorzugsweise in Anpassung an die Lippe 22 geformt, um die Verriegelungswirkung zu realisieren. Darüber hinaus ist im Bedarfsfall eine spiegelbildliche Ausgestaltung möglich, bei der eine auf dem Lastring 18 ausgebildete Lippe an eine Nut auf dem Gegenflansch 21 angepaßt ist.
Die Einrasteinrichtung 12 umfaßt eine Hülse 32 sowie eine elastische Lagereinrichtung 34. Die elastische Lagereinrichtung 34 ist durch abwechselnde Schichten von elastischem Material und starren Platten gebildet und um einen Krümmungsmittelpunkt in einem Schwenkpunkt 36 gekrümmt. Die elastische Lagereinrichtung 34 ermöglicht ein Schwenken des Spannungselementes 14 um den Schwenkpunkt 36.
An Stelle der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform eines unteren Einrastens zur Verbindung des unteren Endes eines Spannungselementes mit dem Meeresboden ist eine im wesentlichen identische Ausbildung einer oberen Einrastverbindung des oberen Endes des Spannungselementes und der schwimmenden Plattform möglich. Beispielsweise wird der Behälter an der oberen Einraststelle gewöhnlich an der Plattform angebracht, während die Einrasteinrichtung der oberen Einraststelle am oberen Ende des Spannungselementes angebracht wird.
Für den Fachmann sind Änderungen und Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels ohne weiteres erkennbar. Die vorliegende Erfindung umfaßt daher derartige Änderungen und Abwandlungen als unter den Schutzumfang der folgenden Ansprüche fallend.

Claims

1. Verbindungsvorrichtung zur Verbindung eines Küstenbauwerks mit einem Gewässerboden (38), die einen Seiten und ein offenes Ende aufweisenden hohlen Behälter (10), einen mit einer Unterseite (30) einstückig mit dem verbleibenden Teil des Behälters (10) ausgebildeten und von den Seiten nach innen verlaufenden Lastring (18), eine flexible Verbindung (34) sowie ein an der flexiblen Verbindung befestigtes Spannelement (14) umfaßt, wobei die flexible Verbindung (34) und ein Endteil des Spannelementes (14) im hohlen Behälter (10) angeordnet sind, gekennzeichnet durch

eine die flexible Verbindung (34) sowie einen eine Oberseite (28) bildenden Gegenflansch (21) umfassende Einrasteinrichtung (12),

eine Einrichtung (20, 22) zur Verriegelung des Lastrings (18) mit der Oberseite (18) des Gegenflansches und

ein in einer der Seiten des hohlen Behälter (10) ausgebildetes Schlüsselloch (16)

wobei die Einrasteinrichtung (12) und ein Endteil des Spannelementes (14) durch das Schlüsselloch (16) einführbar und danach so einstellbar sind, daß die Oberseite (28) des Gegenflansches (21) sich mit der Unterseite des Lastrings (18) verriegelt.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Behälter (10) zylindrisch ausgebildet ist, der Spannring (18) auf der Unterseite (30) an einer vorgegebenen Stelle eine Nut (20) aufweist und die Oberseite (28) einen sich mit der Nut (20) verriegelnden Umfangsvorsprung (22) aufweist.