EP1263646B1 - Trageinrichtung mit gelenkarmen - Google Patents

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EP1263646B1
EP1263646B1 EP01915094A EP01915094A EP1263646B1 EP 1263646 B1 EP1263646 B1 EP 1263646B1 EP 01915094 A EP01915094 A EP 01915094A EP 01915094 A EP01915094 A EP 01915094A EP 1263646 B1 EP1263646 B1 EP 1263646B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support means
arm
bearing
support
platform
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP01915094A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1263646A1 (de
Inventor
Theo Frans Henri Werners
Marten Fluks
Marinus Wilhelmus Cornelis Maria Van Den Oetelaar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10026727A external-priority patent/DE10026727A1/de
Application filed by Bosch Rexroth AG filed Critical Bosch Rexroth AG
Publication of EP1263646A1 publication Critical patent/EP1263646A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1263646B1 publication Critical patent/EP1263646B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/30—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for transfer at sea between ships or between ships and off-shore structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/19—Other loading or unloading equipment involving an intermittent action, not provided in groups B63B27/04 - B63B27/18

Definitions

  • the invention relates to a carrying device, in particular for assembling or disassembling an offshore platform.
  • A is used to assemble and disassemble the platform Carrier used, for example, on a Special ship is arranged.
  • the bow of the ship is catamaran with two hull parts executed, the distance of which is selected so that the oil rig between the two parts of the fuselage.
  • the supporting devices are on the two fuselage parts arranged, over which the oil rig raised or lowered can be.
  • the weight of a platform can be up to 50,000 tons!
  • the invention is based on the object a support device, in particular for mounting or Disassemble an offshore platform to create that enables easy compensation of horizontal movements.
  • a support arm of the support device with two articulated arms, which in Horizontal direction in the lifting position are movable.
  • pivoting these two arms is a balance the ship movement in the horizontal direction to extreme allows simple way so that an exact Coupling to the drilling platform is guaranteed.
  • the ship and the bottom of the sea anchored support structure even in rough seas and with high loads only with low, in lateral and Forces acting in the longitudinal direction are applied, so that the risk of damage to all elements is minimal is.
  • Another advantage of the construction according to the invention is that the articulated connection of the support arm is comparatively inexpensive to implement, whereby the support arm is articulated in the basic position can be and thus only minimal space in Takes up.
  • the articulated support arms according to the invention are preferred on the hull parts of a special ship, one similar float or on a seabed anchored assembly / disassembly device articulated. In principle, however, the invention can be applied to all Use tasks in which across the weight active movements at low permissible horizontal force components must be balanced.
  • the pivoting of the two arms or the end part takes place in each case by means of an actuating device which For example, be carried out with hydraulic cylinders over which each arm can be pivoted about its pivot axis is.
  • the lifting means can be articulated on an articulated arm End part may be arranged so that the lifting means pivotable in the horizontal direction relative to the articulated arm is.
  • This end part is advantageously fork-shaped executed so that a suitably trained Adapters on the platform or support structure of the fork legs is gripped. On both fork legs a lifting device can then be arranged in each case.
  • the fork-shaped end part ensures that the support device horizontal relative movements between can follow the platform and the float.
  • the axial support advantageously via two or more hydraulically connected Piston takes place.
  • pistons are designed as annular pistons, which form the joint axis embrace.
  • the required to lift the platform vertically Lifting devices can be used, for example, as hydraulic cylinders or as in the stand described at the beginning of technology.
  • the joint according to the invention for connecting the articulated arm with the swivel arm or the swivel arm with the End part is advantageously with two at one Arm / end part designed articulated straps that a joint projection arranged on the other arm / end part reach around in the axial direction. Doing a game in Axial direction between the joint plates and the joint projection provided over which a compensatory movement in Vertical direction is enabled.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a Offshore platform 1, for example a drilling or Work platform can be. This is above sea level on a support structure supported on the seabed 2 stored. For this purpose, platform 1 has several stiffened support areas 4, over which the total weight platform 1, which can be up to 50,000 tons can, is introduced into the support structure 2.
  • each fuselage part 6, 8 is vertical with several to the drawing plane one behind the other 12, 14 provided. Also can, in addition or as an alternative, support devices at other points of the Ship mounted. These have their free End section each have a lifting means 16, via which the Platform 1 in the vertical direction from the support structure 2 can be lifted off. These lifting means 16 grip e.g. to the reinforced support area 4 of the platform 1 or at certain Points of the support structure, above the ("Cut surface") parting surface.
  • the support devices 12, 14 are designed such that they are from a basic position shown on the left in FIG (12) outside the platform 1 in a lifting or Lowering position (right in Figure 1, 14) pivotable are in which the lifting means 16 coaxially with respect to Support area 4 is aligned.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a Support device 14, which is indicated on the dash-dotted line Fuselage part 8 or 6 is stored.
  • the carrying device 14 has a supporting part 18 carried by the fuselage part 8 the one designed as an articulated arm 20 via a Swivel joint 22 is articulated.
  • the support arm 20 has one Swivel arm 24, which has an outer joint via a joint 26 Articulated arm 28 is connected.
  • the support member 18 can on the fuselage 6, 8 from a retracted position to Platform extended straight but without load become; or pre-assembled in the desired position.
  • the articulated arm 28 has two articulated brackets 30, 32 which the grasp adjacent end portion of the swivel arm 24, and those of the common, dash-dotted lines Axis 34 are interspersed.
  • Axes 34, 40 can be made in several parts.
  • the arms can be used to reduce the weight of the component 24, 28 can be designed as a truss structure.
  • the lifting means 16 stored, that in the illustrated embodiment is designed as a hydraulic cylinder 42. in principle but could also be operated via hydraulic cylinders Parallelogram linkage or lifting means, as in US 5,829,919 or WO 98/24980 A1 or other suitable constructions are used.
  • Suitable actuators provided, for example, as a hydraulic Control connected hydraulic cylinders 45, 46 executed are.
  • the two hydraulic cylinders 45, 46 are in turn supported in an articulated manner on the supporting part 18 or on the swivel arm 24. That is, by extending the hydraulic cylinders 45, 46 the support arm 20 can be moved from its folded position into bring a position in which the lifting device with reference is aligned with the assigned support area 4. ever after the extended position of the hydraulic cylinders 45, 46 can be practical any desired position within the swivel range set in the horizontal plane X, Y (FIG. 3) become. Movements of the ship in the horizontal direction can then easily on the swivel movements of the articulated arm 28 and the swivel arm 24 balanced or be allowed, the movement resistance adjustable via the control of the hydraulic cylinders 45, 46 is.
  • Figure 4 shows a second embodiment, the with regard to the design of the joints 22, 26 differs from the above-described embodiment.
  • the articulated arm 28 and the swivel arm are supported 24 each with one thrust bearing and two radial bearings (not shown), the thrust bearing only in the area the tab 30 and the tab 38 of the joints 26 and 22, respectively were trained.
  • the articulated arm is supported 28 and the swivel arm 24 in the case of FIG illustrated embodiment via two axial bearings, which in each case in the area of the joint plates 30 and 32 of the Articulated arm 28 or the tabs 36 and 38 of the support part 18th are provided.
  • hinge collars 48, 50 formed on the assigned Tabs 36, 38 are supported.
  • Recess 52 formed in the lower hinge plate 32 is immersed and supported in the direction of support.
  • FIG. 5 shows that marked as detail X in FIG. 4 lower bearing, via which the articulated arm 28 on Swivel arm 24 is supported.
  • Such storage can of course also be used as an axial / radial bearing used the embodiment shown in Figure 2 become.
  • the articulated connection of these two components takes place via the hinge axis 34, which in an articulated bore 54 of the swivel arm 24 is inserted.
  • the radial support of the articulated arm 28 takes place via a roller or Radial bearing 56 executed in a Bearing bore 58 of the link plate 32 is inserted.
  • the Articulated bore 54 can also extend into the articulated plate 32 extend into it.
  • the bottom end section the axis 34 dips into a through hole or support hole 68 in the cheek 66.
  • the bearing section is on the front sealed by sealing cover 70, 72.
  • Appropriate Bearings can also be in the area of the upper joint bracket 30 and be formed in the area of the tabs 36, 38.
  • the configuration of the support device according to the invention allows, for example, by suitable control the hydraulic cylinder 45, 46 the support arm 20 in one certain pivot position so that the The platform is reliably fixed in the raised state. It also enables the hydraulic cylinders to be controlled or other corresponding actuation devices to initiate the pivoting process, such as Slew drives with electric motors, hydraulically operated Spindles, etc., the platform 1 in the lifted state to move any horizontal direction or even to some extent Twist circumference so that a subsequent alignment the platform with reference to the fuselage parts 6, 8 is possible.
  • the platform is supported on the support arms.
  • this could be the platform 1 or an upper part of the Support structure 2 also attached to the lifting means 16 be, as described for example in WO 98/24980 A1 is.
  • Figure 6 shows a further variant of that in the figures 2 to 4 shown support device, in which the outer articulated arm 28 with a further pivot axis 70 is provided, via which an end part 44 is articulated.
  • the structure of the support arm 18 and the swivel arm 24 corresponds essentially to that of the above Embodiment, the joint construction according to Figures 2 or 4 or corresponding constructions can be used.
  • the end part 44 a fork-shaped structure with two fork legs 72, 74 on each of which a lifting device, for example a Hydraulic cylinder 42 is mounted.
  • the two fork legs 72, 74 run to a middle leg 78 together, the one shown in Figure 6 Variant of two joint plates 80, 82 des Articulated arm 28 is encompassed.
  • the pivoting of the end part 44 relative to the articulated arm 28 takes place - as in the previously described exemplary embodiments -
  • a swivel cylinder 76 which is supported on the one hand on the articulated arm 28 and on the other hand attacks on the end part 44.
  • end part 44 can also have a single lifting device.
  • adapter 84 indicated by dashed lines is provided, the one in the lifting position of the two fork legs 72, 74 is encompassed, so that a simple centering the support device with reference to the inclusion on the Platform is possible.
  • swivel cylinder instead of the swivel cylinder, another suitable pretensioner can be used to Relative position between lifting equipment and the corresponding one Maintain part of the platform / support structure.
  • control of the swivel cylinder or the corresponding components can be the aforementioned Expressiveness depending on the lifting process of the Platform can be changed, for example, to a later time, i.e. after attaching the hydraulic cylinders the lifting means 42 reduces the expression force to zero is so that the support device in the horizontal direction can move freely.
  • Support device in particular for Assemble or disassemble an offshore platform with an articulated support arm, which by horizontal Swiveling his two articulated arms is movable. If the sea is heavier, you can control it accordingly the articulated arms a compensating movement in the horizontal direction take place in the horizontal direction acting reaction forces are minimal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trageinrichtung, insbesondere zum Montieren oder Demontieren einer Offshore-Plattform.
Üblicherweise werden Offshore-Plattformen, beispielsweise Bohr- und Produktionsplattformen auf einer im Meeresboden verankerten Stützkonstruktion abgesetzt.
Viele der derzeit bestehenden Plattformen haben das Ende ihrer kalkulierten Lebensdauer erreicht und müssen zur Zerlegung oder Renovierung von ihrem Standort zu einer Werft im Küstenbereich transportiert werden. Dabei wird es bevorzugt, wenn die Plattformen im Ganzen transportiert werden können, anstelle diese vor Ort in kleinere Einheiten zu zerlegen.
Zur Montage und Demontage der Plattform wird eine Trageinrichtung verwendet, die beispielsweise auf einem Spezialschiff angeordnet ist. Bei diesem Spezialschiff ist der Schiffsbug katamaranförmig mit zwei Rumpfteilen ausgeführt, deren Abstand so gewählt ist, dass die Bohrinsel zwischen den beiden Rumpfteilen aufgenommen ist. Auf den beiden Rumpfteilen sind die Trageinrichtungen angeordnet, über die die Bohrinsel angehoben oder abgesenkt werden kann.
In der US 4,744,697 ist eine Lösung beschrieben, bei der die Plattform mittels einer Reihe von paarweise angeordneten Kränen angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Die beiden Kräne eines Paares sind diametral zueinander auf den beiden Rumpfteilen angeordnet und tragen gemeinsam einen Tragarm, auf dem die Bohrplattform gelagert ist.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass über die Kranseile der Kräne keine Fixierung der Plattform in Horizontalrichtung erfolgt, so dass diese bei hohem Seegang in horizontal gerichtete Pendelbewegungen kommen kann, die ein Aufsetzen der Plattform auf die Stützkonstruktion wesentlich erschweren.
In der US 5,829,919 und der WO 98/24980 A1 werden verbesserte Trageinrichtungen vorgestellt, wobei anstelle der Kräne seitlich zur Plattform hin auskragende Tragarme verwendet werden. Diese Tragarme sind über Wälzkörper oder Räder auf Schienen der beiden Rumpfteile geführt, so dass sie aus einer inneren Transport- oder Grundposition nach außen, hin zur Plattform ausfahrbar sind. Am frei auskragenden Endabschnitt der Tragarme sind Hebemittel angeordnet. Diese können gemäß der WO 98/24980 A1 derart ausgebildet sein, dass die Plattform hängend an den Tragarmen befestigt ist, während bei der in der US 5,829,919 offenbarten Lösung die Hebemittel als Stützkörper ausgeführt sind. Zum Anheben oder Absenken der Plattform werden diese Hebemittel mittels eines oder mehrerer Hydraulikzylinder in Vertikalrichtung ausgefahren bzw. eingefahren.
Problematisch bei der Montage/Demontage der Plattformen ist, dass sie nicht nur bei glatter See sondern auch bei schwierigeren Wetterbedingungen durchgeführt werden soll. Bei Seegang führt das Spezialschiff Bewegungen innerhalb der sechs vorhandenen Freiheitsgrade durch, wobei die in Horizontalrichtung wirksamen Bewegungskomponenten durch geeignete Stabilisierungseinrichtungen, wie beispielsweise Schlepper, Ankersysteme, Fender oder ähnliches zwar verringert, jedoch nicht vollständig kompensiert werden können. Der Ausgleich der in Vertikalrichtung wirksamen Bewegungskomponenten ist vergleichsweise einfach, da diese über die Hebemittel selbst erfolgen kann, die in Abhängigkeit von der Vertikalbewegung des Spezialschiffes oder der Plattform ansteuerbar sind.
Schwierig ist der Ausgleich der Schiffsbewegungen in Horizontalrichtung insbesondere dann, wenn die Hebemittel bereits an der Plattform angreifen, so dass die horizontale Ausgleichbewegung der Tragarme auch während einer außerordentlich hohen Belastung in Vertikalrichtung erfolgen soll, das Gewicht einer Plattform kann bis zu 50.000 Tonnen betragen!
Bei den in der US 5,829,919 und der WO98/24980 A1 offenbarten Lösungen können die in Querrichtung des Spezialschiffes wirksamen Bewegungskomponenten über die auf Schienen geführten Stützräder der Tragarme eingeleitet werden, so dass die Querkräfte minimal sind. Anstelle dieser Räder können auch hochwertige Gleitlager oder hydrostatische Lager eingesetzt werden. Derartige Lagerungen bedürfen jedoch eines erheblichen vorrichtungstechnischen Aufwandes, benötigen viel Platz und sind relativ teuer, so dass nach Alternativlösungen gesucht wird. Zum Ausgleich der Horizontalbewegung ist in der WO98/24980 A1 des weiteren vorgeschlagen, die Gelenkarme der Hebemittel mit einem gewissen Spiel auszuführen, so dass der an der Plattform angreifende Adapter in der Horizontalebene ausgelenkt werden kann. Dieses Spiel vermag jedoch nur relativ kleine Horizontalbewegungen auszugleichen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trageinrichtung, insbesondere zum Montieren oder Demontieren einer Offshore-Plattform zu schaffen, die einen einfachen Ausgleich von Horizontalbewegungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Trageinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Tragarm der Trageinrichtung mit zwei gelenkig verbundenen Armen ausgeführt, die in Horizontalrichtung in die Hebeposition bewegbar sind. Durch die Verschwenkung dieser beiden Arme ist ein Ausgleich der Schiffsbewegung in Horizontalrichtung auf äußerst einfache weise ermöglicht, so dass eine exakte Ankopplung an die Bohrplattform gewährleistet ist. Auch wird erreicht, dass das Schiff und die am Meeresboden verankerte Stützkonstruktion auch bei rauhem Seegang und bei hohen Traglasten nur mit geringen, in Lateral- und Längsrichtung wirkenden Kräften beaufschlagt werden, so dass die Gefahr einer Beschädigung aller Elemente minimal ist.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt darin, dass die gelenkige Anbindung des Tragarmes vergleichsweise preiswert realisierbar ist, wobei der Tragarm in der Grundposition gelenkig zusammengefahren werden kann und somit lediglich minimalen Raum in Anspruch nimmt.
Die erfindungsgemäßen gelenkigen Tragarme werden vorzugsweise an den Rumpfteilen eines Spezialschiffes, eines ähnlichen Schwimmkörpers oder an einer am Meeresboden verankerten Montage/Demontageeinrichtung angelenkt. Prinzipiell lässt sich die Erfindung jedoch bei allen Aufgabenstellungen einsetzen, bei denen quer zur Gewichtskraft wirkende Bewegungen bei niedrigen zulässigen horizontalen Kraftkomponenten ausgeglichen werden müssen.
Die Verschwenkung der beiden Arme bzw. des Endteils erfolgt jeweils mittels einer Betätigungseinrichtung, die beispielsweise mit Hydraulikzylindern ausgeführt sein kann, über die jeder Arm um seine Schwenkachse verschwenkbar ist.
Das Hebemittel kann an einem an dem Gelenkarm angelenkten Endteil angeordnet sein, so dass das Hebemittel gegenüber dem Gelenkarm in Horizontalrichtung verschwenkbar ist. Dieses Endteil wird vorteilhafterweise gabelförmig ausgeführt, so dass ein entsprechend ausgebildeter Adapter an der Plattform oder der Stützkonstruktion von den Gabelschenkeln umgriffen wird. An beiden Gabelschenkeln kann dann jeweils ein Hebemittel angeordnet sein. Durch das gabelförmige Endteil ist gewährleistet, dass die Trageinrichtung horizontalen Relativbewegungen zwischen der Plattform und dem Schwimmkörper folgen kann.
Aufgrund des hohen Gewichts der Plattform sind erhebliche Anforderungen an die Lagerung der beiden verschwenkbaren Arme gestellt. Erfindungsgemäß kann die Gelenkverbindung zwischen dem Schwenk- und dem Gelenkarm und zwischen Schwenkarm und Endteil, je durch zwei axial beabstandete Lager, von denen zumindest eines ein oder mehrere Axial- und ein Radiallager enthält. Vorzugsweise werden beide Lager mit jeweils zumindest einem Axiallager ausgeführt, wobei die Axialabstützung vorteilhafterweise über zwei oder mehrere hydraulisch miteinander verbundene Kolben erfolgt. Durch die hydraulische Verbindung der Axiallager ist eine gleichmäßige Abstützung über beide Lagerteile gewährleistet, wobei die Belastungen der einzelnen Axiallager verringert sind.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kolben als Ringkolben ausgebildet, die die Gelenkachse umgreifen.
Die zum Anheben der Plattform in Vertikalrichtung erforderlichen Hebemittel können beispielsweise als Hydraulikzylinder oder wie bei dem eingangs beschriebenen Stand der Technik ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße Gelenk zur Verbindung des Gelenkarms mit dem Schwenkarm oder des Schwenkarms mit dem Endteil wird vorteilhafterweise mit zwei an einem Arm/Endteil ausgebildeten Gelenklaschen ausgeführt, die einen am anderen Arm/Endteil angeordneten Gelenkvorsprung in Axialrichtung umgreifen. Dabei wird ein Spiel in Axialrichtung zwischen den Gelenklaschen und dem Gelenkvorsprung vorgesehen, über das eine Ausgleichsbewegung in Vertikalrichtung ermöglicht ist.
Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 eine Offshore-Plattform mit einem Spezialschiff zu deren Montage/Demontage;
  • Figur 2 eine Seitenansicht eines Tragarms der Abstützung der Plattform;
  • Figur 3 eine Draufsicht auf den Tragarm aus Figur 2;
  • Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tragarms aus Figur 2;
  • Figur 5 eine Detaildarstellung eines Axial-/Radiallagers des Tragarms aus Figur 4;
  • Figur 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Tragarms und
  • Figur 7 ein Draufsicht auf den Tragarm in Figur 6.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Offshore-Plattform 1, die beispielsweise eine Bohr- oder Arbeitsplattform sein kann. Diese ist oberhalb des Meeresspiegels auf einer am Meeresboden abgestützten Stützkonstruktion 2 gelagert. Hierzu hat die Plattform 1 mehrere ausgesteifte Stützbereiche 4, über die das Gesamtgewicht der Plattform 1, das bis zu 50.000 Tonnen betragen kann, in die Stützkonstruktion 2 eingeleitet wird.
    Zum Montieren oder Abheben der Plattform 1 wird ein Spezialschiff verwendet, dessen Bug zwei beabstandete Rumpfteile 6, 8 hat, deren Abstand derart gewählt ist, dass die Plattform 1 mit der aus der Wasseroberfläche 10 herausragenden Stützkonstruktion 2 zwischen die Rumpfteile 6, 8 passend ist. Zum Anheben oder Absenken der Plattform 1 ist jedes Rumpfteil 6, 8 mit mehreren senkrecht zur Zeichenebene hintereinander liegenden Trageinrichtungen 12, 14 versehen. Auch können, zusätzlich oder als Alternative, Trageinrichtungen an anderen Stellen des Schiffes montiert sein. Diese haben an ihrem freien Endabschnitt jeweils ein Hebemittel 16, über das die Plattform 1 in Vertikalrichtung von der Stützkonstruktion 2 abhebbar ist. Diese Hebemittel 16 greifen z.B. an dem verstärkten Stützbereich 4 der Plattform 1 oder an bestimmten Punkten der Stützkonstruktion, oberhalb der ("Schnittfläche") Trennfläche an.
    Die Trageinrichtungen 12, 14 sind derart ausgebildet, dass sie aus einer in Figur 1 links dargestellten Grundposition (12) außerhalb der Plattform 1 in eine Hebeoder Absenkposition (rechts in Figur 1, 14) verschwenkbar sind, in der das Hebemittel 16 koaxial mit Bezug zum Stützbereich 4 ausgerichtet ist.
    Anstelle der Rumpfteile 6, 8 können auch andere Schwimmkörper verwendet werden.
    Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Trageinrichtung 14, die an dem strichpunktiert angedeuteten Rumpfteil 8 oder 6 gelagert ist. Die Trageinrichtung 14 hat ein von dem Rumpfteil 8 getragenes Tragteil 18, an dem ein als Gelenkarm ausgeführter Tragarm 20 über ein Schwenkgelenk 22 angelenkt ist. Der Tragarm 20 hat einen Schwenkarm 24, der über ein Gelenk 26 mit einem außenliegenden Gelenkarm 28 verbunden ist. Das Tragteil 18 kann auf dem Rumpf 6, 8 von einer eingezogenen Position zur Plattform hin geradlinig aber ohne Last ausgefahren werden; oder in gewünschter Position vormontiert sein.
    Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Gelenkarm 28 zwei Gelenklaschen 30, 32, die den benachbarten Endabschnitt des Schwenkarms 24 umgreifen, und die von der gemeinsamen, strichpunktiert angedeuteten Achse 34 durchsetzt sind. In entsprechender Weise hat das Tragteil 18 zwei Gelenklaschen 36, 38, die den anderen Endabschnitt des Schwenkarms 24 umgreifen und von einer weiteren Achse 40 durchsetzt sind. Die Achsen 34, 40 können mehrteilig ausgeführt sein.
    Zur Verringerung des Bauteilgewichtes können die Arme 24, 28 als Fachwerkkonstruktion ausgeführt sein. Am freien Endabschnitt des Gelenkarmes 28 ist das Hebemittel 16 gelagert, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Hydraulikzylinder 42 ausgebildet ist. Prinzipiell könnten jedoch auch über Hydraulikzylinder betätigbare Parallelogrammgestänge oder Hebemittel, wie sie in der US 5,829,919 oder der WO 98/24980 A1 beschrieben sind oder andere geeignete Konstruktionen eingesetzt werden.
    Zur Verschwenkung des Tragarms 20 zwischen der Grundposition (links in Figur 1) in die Tragposition (rechts in Figur 1) sind geeignete Betätigungseinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise als an eine hydraulische Steuerung angeschlossene Hydrozylinder 45, 46 ausgeführt sind. Die beiden Hydrozylinder 45, 46 sind ihrerseits gelenkig an dem Tragteil 18 bzw. am Schwenkarm 24 abgestützt. Das heißt, durch Ausfahren der Hydrozylinder 45, 46 lässt sich der Tragarm 20 aus seiner Faltposition in eine Position bringen, in der die Hebevorrichtung mit Bezug zum zugeordneten Stützbereich 4 ausgerichtet ist. Je nach Ausfahrposition der Hydrozylinder 45, 46 kann praktisch jede gewünschte Position innerhalb des Schwenkbereichs in der Horizontalebene X, Y (Figur 3) eingestellt werden. Bewegungen des Schiffes in Horizontalrichtung können dann auf einfache Weise über die Schwenkbewegungen des Gelenkarms 28 und des Schwenkarms 24 ausgeglichen bzw. zugelassen werden, wobei der Bewegungswiderstand über die Steuerung der Hydrozylinder 45, 46 einstellbar ist.
    Die in Horizontalrichtung wirksamen Komponenten der auf die Trageinrichtung übertragenden Reaktionskräfte beim Anheben der Plattform 1 sind somit auch bei großen Horizontalbewegungen wesentlich geringer als bei den eingangs beschriebenen Lösungen, bei denen Ausgleichsbewegungen nicht oder nur in geringem Umfang oder aber mit erheblichem konstruktiven Aufwand und hohem Gewicht bzw. großen Abmessungen möglich waren.
    Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich im Hinblick auf die Ausgestaltung der Gelenke 22, 26 vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheidet.
    Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abstützung des Gelenkarms 28 und des Schwenkarms 24 über jeweils ein Axiallager und zwei Radiallager (nicht dargestellt), wobei die Axiallager nur im Bereich der Lasche 30 und der Lasche 38 der Gelenke 26 bzw. 22 ausgebildet waren.
    Im Unterschied dazu erfolgt die Abstützung des Gelenkarms 28 und des Schwenkarms 24 bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel über zwei Axiallager, die jeweils im Bereich der Gelenklaschen 30 und 32 des Gelenkarms 28 bzw. der Laschen 36 und 38 des Tragteils 18 vorgesehen sind.
    Im Bereich des Schwenkgelenks 22 sind am Schwenkarm 24 Gelenkbünde 48, 50 ausgebildet, die auf den zugeordneten Laschen 36, 38 abgestützt sind.
    Am anderen Endabschnitt des Schwenkarms 24 ist eine Ausnehmung 52 ausgebildet, in die die untere Gelenklasche 32 eintaucht und in Stützrichtung abgestützt ist. Durch diese Zweifachabstützung in Axialrichtung lassen sich die Lagerkräfte gegenüber der in Figur 2 dargestellten Lösung verteilen, so dass kleinere kompaktere Einzellager einsetzbar sind, und die mechanische Belastung der Konstruktionsteile kleiner wird.
    Figur 5 zeigt die als Einzelheit X in Figur 4 gekennzeichnete untere Lagerung, über die der Gelenkarm 28 am Schwenkarm 24 abgestützt ist. Eine derartige Lagerung kann selbstverständlich auch als Axial-/Radiallager bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
    Wie oben beschrieben, taucht die Gelenklasche 32 des Gelenkarms 28 in die Ausnehmung 52 des Schwenkarms 24 ein. Die gelenkige Verbindung dieser beiden Bauteile erfolgt über die Gelenkachse 34, die in eine Gelenkbohrung 54 des Schwenkarms 24 eingesetzt ist. Die Radialabstützung des Gelenkarms 28 erfolgt über ein als Wälzoder Gleitlager ausgeführtes Radiallager 56, das in eine Lagerbohrung 58 der Gelenklasche 32 eingesetzt ist. Die Gelenkbohrung 54 kann sich auch in die Gelenklasche 32 hinein erstrecken.
    Die in Stützrichtung unten liegende Stützfläche 60 der Gelenklasche 32 liegt auf einem das Axiallager bildenden Ringkolben 62 auf. Dieser ist in einem Zylinder 64 geführt, der als Ringnut in einer unteren Wange 66 der Ausnehmung 52 ausgebildet ist. Demzufolge erfolgt die Axialabstützung des Gelenkarms 28 über den Ringkolben 62, während die Radialabstützung an der Achse 34 über das Radiallager 56 erfolgt. Der untenliegende Endabschnitt der Achse 34 taucht in eine Durchgangs- oder Stützbohrung 68 in der Wange 66 ein. Der Lagerabschnitt ist stirnseitig durch Dichtdeckel 70, 72 abgedichtet. Entsprechende Lager können auch im Bereich der oberen Gelenklasche 30 und im Bereich der Laschen 36, 38 ausgebildet sein.
    Wie in Figur 5 strichpunktiert angedeutet, ist der Zylinderraum des Zylinders 64 mit dem entsprechend ausgebildeten Zylinderraum des oberen Axiallagers (bei Lasche 30) über eine Bohrung 74 und eine (nicht gezeichnete) hydraulische Leitung verbunden, so dass die in Axialrichtung wirkenden Stützkräfte identisch sind. In gleicher Weise sind die Zylinderräume der Axiallager im Bereich der Achse 40 miteinander verbunden.
    Vorstellbar ist es auch, durch geeignete Wahl der Zylinderdurchmesser zwischen den Zylindern eine ungleiche Aufteilung der Lagerkräfte einzustellen, so dass beispielsweise das obenliegende Lager geringere Stützkräfte aufbringt als das unten liegende, in Figur 5 dargestellte Axiallager 62, 64.
    Durch Steuerung der Druckmittelmenge in den Zylindern 64 kann eine gewisse Position in Axialrichtung eingestellt werden.
    Möglicherweise können pro Schwenkachse auch mehr als zwei Axiallager nach vorbeschriebener Bauart benutzt werden, wobei deren Hydraulikräume miteinander verbunden sind, so dass die Axiallast jedes Lagers verringert ist.
    Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Trageinrichtung erlaubt es beispielsweise, durch geeignete Ansteuerung der Hydrozylinder 45, 46 den Tragarm 20 in einer bestimmten Schwenkposition festzulegen, so dass die Plattform im abgehobenen Zustand zuverlässig fixiert ist. Darüberhinaus erlaubt es die Ansteuerung der Hydrozylinder oder anderer entsprechender Betätigungseinrichtungen zur Einleitung des Schwenkvorgangs, wie beispielsweise Schwenktriebe mit Elektromotoren, hydraulisch betätigte Spindeln, etc., die Plattform 1 im abgehobenen Zustand in jede Horizontalrichtung zu versetzen oder gar in gewissem Umfang zu verdrehen, so dass eine nachträgliche Ausrichtung der Plattform mit Bezug zu den Rumpfteilen 6, 8 möglich ist.
    Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Plattform auf den Tragarmen abgestützt. Alternativ dazu könnte die Plattform 1 oder ein oberer Teil der Stützkonstruktion 2 auch an den Hebemitteln 16 angehängt sein, wie dies beispielsweise in der WO 98/24980 A1 beschrieben ist.
    Figur 6 zeigt eine weitere Variante der in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Trageinrichtung, bei der der äußere Gelenkarm 28 mit einer weiteren Schwenkachse 70 versehen ist, über die ein Endteil 44 angelenkt ist.
    Der Aufbau des Tragarms 18 und des Schwenkarms 24 entspricht im wesentlichen demjenigen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels, wobei die Gelenkkonstruktion gemäß den Figuren 2 oder 4 oder entsprechende Konstruktionen einsetzbar sind.
    Gemäß der Draufsicht in Figur 7 hat das Endteil 44 einen gabelförmigen Aufbau mit zwei Gabelschenkeln 72, 74 an denen jeweils ein Hebemittel, beispielsweise ein Hydrozylinder 42 gelagert ist.
    Die beiden Gabelschenkel 72, 74 laufen zu einem Mittelschenkel 78 zusammen, der bei der in Figur 6 dargestellten Variante von zwei Gelenklaschen 80, 82 des Gelenkarms 28 umgriffen ist.
    Die Verschwenkung des Endteils 44 gegenüber dem Gelenkarm 28 erfolgt - wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen - beispielsweise durch einen Schwenkzylinder 76, der einerseits am Gelenkarm 28 abgestützt ist und andererseits am Endteil 44 angreift.
    Selbstverständlich kann das Endteil 44 auch mit einem einzigen Hebemittel ausgeführt sein.
    An der Plattform oder der Stützkonstruktion ist ein in Figur 7 gestrichelt angedeuteter Adapter 84 vorgesehen, der in der Hebeposition von den beiden Gabelschenkeln 72, 74 umgriffen ist, so daß eine einfache Zentrierung der Trageinrichtung mit Bezug zur Aufnahme an der Plattform möglich ist.
    Ähnlich wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Verschwenkung der Arme 24, 28 gegenüber den Tragarm 18 ebenfalls über Schwenkzylinder 45, 46 erfolgen.
    Bei der Steuerung der Schwenkbewegung über einen oder mehrere Schwenkzylinder wird das Hebemittel - im vorliegenden Fall der oder die Hydrozylinder des Endteils 44 - zunächst in der Hebeposition mit Bezug zu dem Adpater 84 der Plattform oder Stützkonstruktion ausgerichtet und über die Schwenkzylinder mit einer geringen Kraft gegen den Adapter 84 oder das entsprechende Teil der Plattform angedrückt. Durch dieses Andrücken des Endteils 44 gegen die Plattform ist gewährleistet, daß horizontale Relativbewegungen zwischen den Hebeschiff und der Plattform ausgeglichen werden.
    Anstelle des Schwenkzylinders kann auch eine sonstige geeignete Vorspanneinrichtung verwendet werden, um die Relativposition zwischen Hebemittel und dem entsprechenden Teil der Plattform/Stützkonstruktion beizubehalten. Durch entsprechende Ansteuerung der Schwenkzylinder oder der entsprechenden Bauelemente kann die vorgenannte Ausdruckkraft in Abhängigkeit vom Abhebevorgang der Plattform geändert werden, so daß beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt, d.h. nach dem Ansetzen der Hydrozylinder der Hebemittel 42 die Ausdruckkraft auf Null reduziert ist, so dass sich die Trageinrichtung in Horizontalrichtung frei bewegen kann.
    Prinzipiell könnte das dem Endteil 44 entsprechende Bauelement auch direkt an den Schwenkarm 24 angelenkt werden, so daß wieder - wie bei den in Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen - lediglich zwei vertikale Schwenkachsen vorhanden sind.
    Offenbart ist eine. Trageinrichtung, insbesondere zum Montieren oder Demontieren einer Offshore-Plattform mit einem gelenkig ausgebildeten Tragarm, der durch horizontales Verschwenken seiner beiden Gelenkarme bewegbar ist. Bei stärkerem Seegang kann durch entsprechende Ansteuerung der Gelenkarme eine Ausgleichsbewegung in Horizontalrichtung erfolgen, wobei die in Horizontalrichtung wirkenden Reaktionskräfte minimal sind.

    Claims (12)

    1. Trageinrichtung zum Montieren oder Demontieren einer Offshore-Plattform (1), mit zumindest einem Tragarm (20), an dessen freiem Endabschnitt ein Hebemittel (16) zum Ansetzen an der Plattform (1) oder deren Stützkonstruktion angeordnet ist, wobei der Tragarm (20) aus einer Grundposition seitlich der Plattform (1) in eine Hebeposition bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (20) direkt oder mittelbar gelenkig an einem Schwimmkörper (6, 8) angelenkt ist und zumindest einen an einem Schwenkarm (24) angelenkten Gelenkarm (28) hat, der etwa in Horizontalrichtung zwischen der Grundposition und der Hebeposition verschwenkbar ist.
    2. Trageinrichtung nach Patentanspruch 1, wobei das Hebemittel (16) an einem am Gelenkarm (28) angelenkten Endteil (44) angeordnet ist und die Schwenkachsen (40, 34, 70) der Trageinrichtung (2) in Vertikalrichtung verlaufen.
    3. Trageinrichtung nach Patentanspruch 2, wobei das Endteil (44) gabelförmig ausgebildet ist und an seinen beiden Gabelschenkeln (72, 74) vorzugsweise jeweils ein Hebemittel (42) trägt.
    4. Trageinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Betätigung der Arme (24, 28) und/oder des Endteils (44) mittels Betätigungseinrichtungen (45, 46, 76) erfolgt.
    5. Trageinrichtung nach Patentanspruch 4, wobei die Betätigungseinrichtungen Hydraulikzylinder (45, 46) sind.
    6. Trageinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei im Bereich der Schwenkachsen (40, 34, 70) jeweils eine Lagerung angeordnet ist, die zumindest zwei beabstandete Lagereinrichtungen enthält, von denen eine zumindest ein Axial- und ein Radiallager (56; 62, 64) hat.
    7. Trageinrichtung nach Patentanspruch 6, wobei das Axiallager einen in einem Zylinder (64) geführten Kolben (62) hat, auf dem ein Arm (24, 28) oder ein Endteil (44) abgestützt ist.
    8. Trageinrichtung nach Patentanspruch 7, wobei eine Lagereinrichtung zumindest zwei Axiallager hat, deren Zylinder (64) hydraulisch verbunden sind.
    9. Trageinrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, wobei beide Lagereinrichtungen mit Axiallagern (62, 64) versehen sind und der oder die Zylinder (64) des einen Axiallagers hydraulisch mit dem oder den Zylinder(n) des anderen Axiallagers verbunden sind.
    10. Trageinrichtung nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei die Kolbenflächen unterschiedlich sind.
    11. Trageinrichtung nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, wobei der Kolben ein Ringkolben (62) ist, der eine Achse (34) des Lagers umgreift.
    12. Trageinrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 11, wobei ein Arm (24, 28) oder das Endteil (44) zwei Gelenklaschen (30, 32; 48, 50) hat, die zumindest einen Gelenkvorsprung des anderen Arms (24, 28) bzw. Endteils in Axialrichtung umgreifen, wobei in dieser Richtung ein Spiel vorgesehen ist.
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