EP1336559B1 - Verfahren zum Absenken eines Schwimmkörpers eines Schwimmfundaments - Google Patents

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EP1336559B1
EP1336559B1 EP03001997A EP03001997A EP1336559B1 EP 1336559 B1 EP1336559 B1 EP 1336559B1 EP 03001997 A EP03001997 A EP 03001997A EP 03001997 A EP03001997 A EP 03001997A EP 1336559 B1 EP1336559 B1 EP 1336559B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
floating body
cables
rods
openings
tubes
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03001997A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1336559A1 (de
Inventor
Hugo Dipl.-Ing. Mathis
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.)
Rund Stahl Bau GmbH
Original Assignee
Rund Stahl Bau GmbH
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Publication date
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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 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B63B21/502—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of tension legs

Definitions

  • the invention relates to a method for lowering a float Floating foundations, which is a structure towering above the water surface carries, in its end position below the water surface and for fixing in its end position, with anchors being set in the subsurface, and the floating body of cables or rods connected to the anchors is held.
  • Floating foundations are known which are used, for example, in drilling rigs become.
  • Such floating foundations include buoyancy bodies that support the weight of the structure towering above the water surface.
  • the building owns a part below the water surface and one part that rises above the surface of the water Drilling rig covers.
  • the buoyancy of the buoyancy bodies of the floating foundation together with the buoyancy originating from the underwater part of the structure in total just the weight of the entire construction, d. H. the entire construction floats in the water, whereby the buoyancy body of the Floating foundations are located below the water surface.
  • the floating foundation is to maintain a place above the sea bed via cables or ropes or hawser with respect to horizontal displacements anchored relative to the subsurface. These cables or ropes run from Floating foundation at an angle to the vertical, for example of about 45 ° to the surface and are in it with conventional anchors attached.
  • Such anchors are designed differently depending on the surface and for example known in the form of rock anchors for rock floors and tie rods for gravel floors.
  • these are the ones that form the cable Strands open at the end of the cable (frayed).
  • the cable is in one inserted into the underground hole, with an injection tube to runs to the front end of the cable, and is through this injection tube Mortar pressed in, which causes it to be anchored in the subsurface.
  • Other embodiments too such anchors, which are also purely mechanical by means of folding mechanisms or the like are known.
  • a floating foundation with arranged below the water surface Floats, which are held by cables or hawser, which in the underground fixed anchors are attached, is known from US 5,964,550 A.
  • JP 06-255573 is also one with its base below the water surface lying and towering construction known, which is also held in place by cables or cables the cables or cables are attached to the anchors defined in the underground.
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, by means of which one initially floats on the water surface Floating foundation against the buoyancy of the floating body in its below the end position located on the water surface can be lowered, whereby the necessary diving work can be significantly reduced. Efindungshunt this is achieved by a method having the features of claim 1.
  • the floating body 1 has several buoyancy chambers 3, according to the embodiment shown are open at the bottom. Closed buoyancy chambers would also be conceivable and possible.
  • the floating body 1 has a circular shape Cover plate 4, along the outer edge of which is an annular Side wall 5 extends.
  • the individual buoyancy chambers 3 are radially extending Partitions 6 and an inner annular partition 7 delimited from each other. Other contours of the cover plate and / or shapes the buoyancy chambers 3 are quite conceivable and possible.
  • the in the Fig. The floating body shown is only shown symbolically and the shown Wall thicknesses are not to scale.
  • the structure 2 carried by the floating foundation can be, for example act as a wind tower of a wind turbine, of which in FIGS. only a lower part is shown.
  • anchors 12 could also be independent of Float 1 are attached, for example before the float 1 has been brought to its site.
  • Tube 14 attached to the float.
  • This can, for example, in the in 7 schematically shown way: Above a respective Passage opening 8 (which may be limited by a tube 15) 4 mounting brackets 16 attached to the cover plate.
  • the mounting brackets 16 have for attachment to the cover plate 4 one by means of screws 17 on the cover plate 4 screwed on flange plate 18.
  • On the flange plate 18 are after upstanding uprights 19 welded to the upper end of a flange 20 is fixed with a central recess.
  • On this flange disc 20 are the tubes 14 by means of one at the lower end of the respective tube welded base plate 21 and flange plate 20 and base plate 21 penetrating screw 22 attached. Are located between the stands 19 mounting holes 23.
  • Tubes 14 each have a working platform 24 attached to the tubes 14 (FIG. 6).
  • the cables (hawser or ropes) 13 or rods connected to the anchors 12 run through the tubes 14 and extend to above their upper ends.
  • the cables 13 or rods were used for this purpose before being attached of the tubes 14 threaded onto the floating body 1 in the tubes 14.
  • a pulling device 25 is also provided, which u. a. of a hydraulic device 26 can be actuated.
  • Such traction devices 25 are, for example under the names "pre-tensioning press” or “lifting hydraulics" known and commercially available.
  • the buoyancy of the float can be reduced by the air volume present in the buoyancy chambers 3 is reduced.
  • the water level in the buoyancy chambers is in the Fig. Schematically represented by line 28. Because the lowering of the float 1 takes place against its buoyancy, a certain stabilization of the Float reached when lowering.
  • the angle of inclination for example is in a range between 25 and 45 °.
  • the anchor 30 for this obliquely to put extending rods or cables 31 (or hawser) is in the lower Area of the building 2 formed an anhydrous area in the manner of a caisson.
  • the peripheral wall 32 of the structure 2 is at least in this lower one Area enclosed and watertight and also a waterproof or airtight false ceiling 33 is provided.
  • one or more drilling devices are used, which by means of appropriate drilling devices these pipes 35 drill holes in the ground 11 to set the anchor 30.
  • these pipes 35 drill holes in the ground 11 to set the anchor 30.
  • cables 31 or rods are connected through the Tubes 35 run and are fixed to the floating body 1.
  • the work on Attachment of the anchor 30 and rods or cables 31 do not have to Divers are carried out and the work to be carried out by divers can be kept to a minimum.
  • Fig. 8 From the detail shown in Fig. 8 is an advantageous embodiment of a passage opening 8 shown in the region of its lower end section.
  • the conically widening region 36 over a radius of curvature 37 to the overlying part of the passage opening 8 connects and in the mouth area of the conically widening area 36 a further radius of curvature 38 is provided which widens the opening is.
  • the passage openings 8 can also be used in another The position and number of the float must be available. In any case, at least three through openings arranged at the corner points of an imaginary triangle 8 to be provided. This imaginary triangle conveniently spans the central area of the float 1. Also four, six or more Through openings for cables 13 or rods can be provided above of which a tube 14 is fixed, the number of openings 8 also depends on the size of the float. Also one different number of cables 31 inclined to the vertical, which are fixed to anchors 30 and can pass through passage openings 35 be provided. At least three such cables are advantageously 31 or Bars provided along the side edges of an imaginary pyramid run. Also six, eight or more such inclined to the vertical Poles can be provided.
  • 9 and 10 show parts of pipes that to form passage openings 8 through the floating body 1 in this be poured.
  • a mounting flange 42 is attached at the free end of the connecting shaft 40 in which boreholes are provided are, whereby a closure plate 43 can be screwed on.
  • connection opening is now made by removing the closure plate 43 opened so that the cable 13 extending through the passage opening 8 now is accessible from the buoyancy chamber 3.
  • the cable (the Hawser) 13 or the rod are clamped and above the clamping device be severed.
  • This area can now, for example, by means of of a foaming plastic, waterproof sealed.
  • the clamping work can thus be carried out in the dry, and also no salt water can enter the cut cable.
  • the work are facilitated and the risk of corrosion is reduced.
  • the passage openings 8 can also be located below the connection openings 41 be sealed. After completing the work through the connection opening 41 whose hatch can in turn be closed by the closure plate 43.
  • buoyancy body 1 also of several interconnected (for example over a linkage) partial bodies are formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absenken eines Schwimmkörpers eines Schwimmfundaments, welches ein über die Wasseroberfläche aufragendes Bauwerk trägt, in seine unterhalb der Wasseroberfläche sich befindende Endlage und zur Fixierung in seiner Endlage, wobei im Untergrund Anker gesetzt werden, und der Schwimmkörper von mit den Ankern verbundenen Kabeln oder Stangen gehalten wird.
Bekannt sind Schwimmfundamente, die beispielsweise bei Bohrinseln eingesetzt werden. Solche Schwimmfundamente umfassen Auftriebskörper, die das Gewicht des über die Wasseroberfläche aufragenden Bauwerks tragen. Das Bauwerk besitzt einen unterhalb der Wasseroberfläche sich befindenden Teil sowie einen über die Wasseroberfläche aufragenden Teil, der im Fall einer Bohrinsel einen Bohrturm umfaßt. Der Auftrieb der Auftriebskörper des Schwimmfundaments zusammen mit dem vom Unterwasserteil des Bauwerks herrührenden Auftrieb entsprechen in Summe gerade dem Gewicht der gesamten Konstruktion, d. h. die gesamte Konstruktion schwimmt im Wasser, wobei sich die Auftriebskörper des Schwimmfundaments unterhalb der Wasseroberfläche befinden. Um den vorgesehenen Ort über dem Meeresuntergrund beizubehalten, ist das Schwimmfundament über Kabel bzw. Seile bzw. Trosse gegenüber horizontalen Verschiebungen relativ zum Untergrund verankert. Diese Kabel bzw. Seile laufen dabei vom Schwimmfundament unter einem Winkel zur Vertikalen, beispielsweise von etwa 45°, zum Untergrund und sind in diesem mit herkömmlichen sogenannten Ankern befestigt.
Solche Anker sind je nach Untergrund unterschiedlich ausgebildet und beispielsweise in Form von Felsankern für Felsböden und Zugankern für Kiesböden bekannt. In einer herkömmlichen Ausführungsform sind hierbei die das Kabel bildenden Stränge am Ende des Kabels offen (aufgefranst). Das Kabel wird in eine in den Untergrund eingebrachte Bohrung eingesetzt, wobei ein Injektionsrohr bis zum vorderen Ende des Kabels verläuft, und durch dieses Injektionsrohr wird Mörtel eingepreßt, der die Verankerung im Untergrund bewirkt. Auch andere Ausführungsformen solcher Anker, die auch rein mechanisch mittels Klappmechanismen oder dergleichen verankert werden, sind bekannt.
Ein Schwimmfundament mit unterhalb der Wasseroberfläche angeordneten Schwimmkörpern, die von Kabeln bzw. Trossen gehalten sind, welche an im Untergrund festgelegten Ankern angebracht sind, ist aus der US 5,964,550 A bekannt. Aus der JP 06-255573 ist weiters eine mit ihrer Basis unterhalb der Wasseroberfläche liegende und über die Wasseroberfläche aufragende Konstruktion bekannt, die ebenfalls von Kabeln bzw. Trossen in ihrer Position gehalten ist, wobei die Kabel bzw. Trossen am im Untergrund festgelegten Ankern befestigt sind.
Im Dokument EP 1 288122 (Stand des Technik gemäß Art.54(3) EPC) wurde weiters ein Schwimmfundament für ein über die Wasseroberfläche aufragendes Bauwerk vorgeschlagen, das mittels im Untergrund verankerten Spannvorrichtungen nach unten gegen die Kraft des Auftriebs des mindestens einen Auftriebskörpers in seine unterhalb der Wasseroberfläche sich befindende Endlage vorgespannt ist. Die Auftriebskraft des Schwimmkörpers ist hierbei größer, als es für die Beibehaltung des Schwimmzustandes der gesamten Konstruktion in der Endlage des Auftriebskörpers erforderlich wäre, d. h. der Auftriebskörper ist aufgrund der Größe seines Auftriebs gegen die Spannvorrichtungen vorgespannt. Dies führt zu einer Erhöhung der Stabilität des Schwimmfundaments. Der Transport des Schwimmfundaments mit dem von ihm getragenen Bauwerk zum vorgesehenen Einsatzort erfolgt schwimmend, wobei das Schwimmfundament an der Wasseroberfläche schwimmt. Bei der folgenden Absenkung des Schwimmfundaments in die Endlage sind in beträchtlichem Umfang Unterwasserarbeiten erforderlich, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels dem ein zunächst an der Wasseroberfläche schwimmendes Schwimmfundament gegen den Auftrieb des Schwimmkörpers in seine unterhalb der Wasseroberfläche sich befindende Endlage abgesenkt werden kann, wobei die erforderlichen Taucherarbeiten wesentlich verringert werden. Efindungsgemäß gelingt dies durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
die Fig. 1 bis 4
verschiedene Bauphasen bei der Absenkung und Fixierung des Schwimmfundaments in Form von schematischen Schnittdarstellungen;
Fig. 5
eine schematische Ansicht des Schwimmfundaments von unten;
die Fig. 6, 7 und 8
vergrößerte Details A, B und C aus der Fig. 2;
die Fig. 9 und 10
eine Seitenansicht und eine perspektivische Darstellung eines Rohrs zur Ausbildung einer Durchtrittsöffnung mit einer verschließbaren Verbindungsöffnung zu einer Auftriebskammer und
Fig. 11
einen schematischen Querschnitt durch einen Teil des Schwimmkörpers im Bereich der Verbindungsöffnung der Durchtrittsöffnung.
Um den Schwimmkörper 1 des Schwimmfundaments mit dem darauf errichteten Bauwerk an den Einsatzort zu bringen, schwimmt der Schwimmkörper 1 an der Wasseroberfläche, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Schwimmkörper 1 weist mehrere Auftriebskammern 3 auf, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel nach unten offen sind. Auch geschlossene Auftriebskammern wären denkbar und möglich. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Schwimmkörper 1 eine kreisförmige Deckplatte 4 auf, entlang von deren Außenrand sich eine ringförmige Seitenwand 5 erstreckt. Die einzelnen Auftriebskammern 3 sind durch radial verlaufende Zwischenwände 6 und eine innere ringförmig verlaufende Zwischenwand 7 voneinander abgegrenzt. Andere Umrisse der Deckplatte und/oder Formen der Auftriebskammern 3 sind durchaus denkbar und möglich. Der in den Fig. gezeigte Schwimmkörper ist lediglich symbolisch dargestellt und die gezeigten Wanddicken sind nicht maßstabsgetreu.
Beim vom Schwimmfundament getragenen Bauwerk 2 kann es sich beispielsweise um einen Windturm einer Windenergieanlage handeln, von dem in den Fig. lediglich ein unterer Teil dargestellt ist.
Entlang des Umfangs des Schwimmkörpers 1 sind mehrere die Seitenwand 5 durchsetzende Durchtrittsöffnungen 8 vorgesehen. Mittels auf dem Schwimmkörper 1 angeordneten Bohrgeräten 9 und durch die jeweilige Durchtrittsöffnung 8 durchgeführten Bohrvorrichtungen 10 werden Bohrlöcher in den Untergrund 11, insbesondere Meeresboden, gebohrt und in diese Bohrlöcher werden in der Folge Anker 12 gesetzt, beispielsweise herkömmliche Felsanker oder Zuganker.
An diesen Ankern 12 werden flexible Kabel 13 (bzw. Trosse) oder mehr oder weniger starre Stangen befestigt, die in den Fig. 2 bis 4 durch strichpunktierte Linien dargestellt sind. Die Kabel können von einem ebenfalls flexiblen Hüllrohr umgeben sein.
Anstelle der gezeigten Anbringung der Anker 12 mittels auf dem Schwimmkörper 1 angeordneten Bohrgeräten 9 könnten diese Anker 12 auch unabhängig vom Schwimmkörper 1 angebracht werden, beispielsweise bevor der Schwimmkörper 1 zu seiner Einsatzstelle gebracht worden ist.
Nunmehr wird oberhalb einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 8 ein nach oben aufragendes Rohr 14 am Schwimmkörper befestigt. Dies kann beispielsweise in der in Fig. 7 schematisch dargestellten Weise durchgeführt werden: Oberhalb einer jeweiligen Durchtrittsöffnung 8 (die von einem Rohr 15 begrenzt sein kann) werden auf der Deckplatte 4 Montagekonsolen16 befestigt. Die Montagekonsolen 16 weisen zur Befestigung an der Deckplatte 4 eine mittels Schrauben 17 an die Deckplatte 4 angeschraubte Flanschplatte 18 auf. An der Flanschplatte 18 sind nach oben abstehende Steher 19 angeschweißt, an deren oberem Ende eine Flanschscheibe 20 mit einer zentralen Ausnehmung festgelegt ist. An dieser Flanschscheibe 20 sind die Rohre 14 mittels einer am unteren Ende des jeweiligen Rohrs angeschweißten Fußplatte 21 und die Flanschscheibe 20 und die Fußplatte 21 durchsetzenden Schraubbolzen 22 befestigt. Zwischen den Stehern 19 befinden sich Montageöffnungen 23.
Im Bereich der oberen Enden der vom Schwimmkörper 1 nach oben abstehenden Rohre 14 ist jeweils eine Arbeitsplattform 24 an den Rohren 14 befestigt (Fig. 6). Die mit den Ankern 12 verbundenen Kabel (Trosse bzw. Seile) 13 oder Stangen verlaufen durch die Rohre 14 und erstrecken sich bis oberhalb deren oberen Enden. Beispielsweise wurden die Kabel 13 oder Stangen hierzu vor dem Befestigen der Rohre 14 am Schwimmkörper 1 in die Rohre 14 eingefädelt. Am oberen Ende der Rohre 14 ist weiters jeweils ein Zuggerät 25 vorgesehen, das u. a. von einer Hydraulikeinrichtung 26 betätigbar sein kann. Solche Zuggeräte 25 sind beispielsweise unter den Bezeichnungen "Vorspannpresse" oder "Hebehydraulik" bekannt und kommerziell erhältlich. Mittels dieser Zuggeräte 25 können die Kabel 13 oder Stangen aus den Rohren 14 herausgezogen werden. Im Effekt wird dadurch bei gleichzeitigem Zug an den Kabeln 13 der Schwimmkörper 1 nach unten unter die Wasseroberfläche 27 gezogen, und zwar gegen den Auftrieb des Schwimmkörpers 1, bis der Schwimmkörper 1 die in Fig. 3 dargestellte Endlage erreicht hat.
Um das nach unten Ziehen des Schwimmkörpers 1 zu erleichtern, kann während dieses Vorgangs der Auftrieb des Schwimmkörpers herabgesetzt werden, indem das in den Auftriebskammern 3 vorhandene Luftvolumen verringert wird. Das Absenken erfolgt aber immer noch gegen die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 1, die das Gewicht der Konstruktion übersteigt (im weiteren Verlauf des Absenkens zumindest in Verbindung mit dem unterhalb der Wasseroberfläche sich befindenden Teil des Bauwerks). Der Wasserspiegel in den Auftriebskammern ist in den Fig. durch die Linie 28 schematisch dargestellt. Da das Absenken des Schwimmkörpers 1 gegen dessen Auftrieb erfolgt, wird eine gewisse Stabilisierung des Schwimmkörpers beim Absenken erreicht.
In der in Fig. 3 dargestellten Endlage des Schwimmkörpers ragen die oberen Enden der Rohre 14 immer noch über die Wasseroberfläche 27 auf, so daß die Absenkung des Schwimmkörpers 1 von den Arbeitsplattformen 24 aus oberhalb der Wasseroberfläche 27 durchgeführt werden kann.
In der Folge werden die Kabel 13 oder Stangen gegenüber dem Schwimmkörper 1 fixiert, und zwar mittels Klemmeinrichtungen 29, die in Fig. 7 schematisch dargestellt sind und durch die Montageöffnungen 23 in der Montagekonsole 16 zum Verklemmen des Kabels 13 geschlossen werden können. Die Kabel 13 bzw. Stangen werden nun oberhalb der Klemmeinrichtungen 29 abgeschnitten und die Rohre 14 werden von den Montagekonsolen entfernt. Um die oberen Enden der Kabel 13 wasserdicht zu versiegeln, können in der Folge die Montageöffnungen 23 und die Durchtrittsöffnung in der Flanschscheibe 20 der Montagekonsole 16 geschlossen werden und die Montagekonsole 16 ausgeschäumt werden. Diese Arbeiten werden von Tauchern durchgeführt.
Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des Schwimmfundaments sollen neben im wesentlichen vertikal verlaufenden Stangen bzw. Kabeln 13 (die einen Winkel von weniger als 10° zur Vertikalen einschließen) auch solche vorgesehen werden, die gegenüber der Vertikalen geneigt sind, wobei der Neigungswinkel beispielsweise in einem Bereich zwischen 25 und 45° liegt. Um die Anker 30 für diese schräg verlaufenden Stangen oder Kabel 31 (bzw. Trosse) zu setzen, wird im unteren Bereich des Bauwerks 2 ein wasserfreier Bereich nach Art eines Caisson gebildet. Hierzu ist die Umfangswand 32 des Bauwerks 2 zumindest in diesem unteren Bereich umfangsgeschlossen und wasserdicht ausgebildet und weiters eine wasser- bzw. luftdichte Zwischendecke 33 vorgesehen. In diesen Raum 34 münden den Schwimmkörper 1 durchsetzende, zur Vertikalen geneigte Durchtrittsöffnungen, die beispielsweise von den Öffnungen von durch den Schwimmkörper durchgehenden Rohren 35 gebildet werden, die vorteilhafterweise in Zwischenwände 6 des Schwimmkörpers 1 eingesetzt sind. Beim Absenken des Schwimmkörpers unter die Wasseroberfläche können diese Rohre abgedichtet werden, um ein Eindringen von Wasser zu vermeiden, wenn der Raum 34 noch nicht vollständig abgedichtet ist bzw. Arbeitsgeräte durch eine Öffnung in der Zwischendecke 33 abgesenkt werden. In der abgesenkten Position werden die Rohre 35 geöffnet und der luftdichte Raum 34 bleibt durch den darin vorhandenen Luftdruck wasserfrei.
Auf der Deckplatte 4 innerhalb des Raumes 34 können ein oder mehrere Bohrgeräte eingesetzt werden, welche mittels entsprechenden Bohrvorrichtungen durch diese Rohre 35 Bohrlöcher im Untergrund 11 einbringen, um die Anker 30 zu setzen. Mit den Ankern 30 werden Kabel 31 oder Stangen verbunden, die durch die Rohre 35 verlaufen und am Schwimmkörper 1 fixiert werden. Die Arbeiten zum Anbringen der Anker 30 und Stangen bzw. Kabel 31 müssen somit nicht von Tauchern durchgeführt werden und die von Tauchern durchzuführenden Arbeiten können auf ein Minimum beschränkt bleiben.
Aus dem in Fig. 8 dargestellten Detail ist eine vorteilhafte Ausbildung einer Durchtrittsöffnung 8 im Bereich ihres unteren Endabschnittes dargestellt. Um gewisse Bewegungen des Schwimmkörpers 1 unter Schonung der Kabel 13 aufzunehmen, sind diese unteren Endabschnitte der Durchtrittsöffnungen sich nach außen konisch erweiternd ausgebildet, wobei der konisch sich erweiternde Bereich 36 über einen Krümmungsradius 37 an den darüberliegenden Teil der Durchtrittsöffnung 8 anschließt und im Mündungsbereich des konisch sich erweiternden Bereiches 36 ein weiterer, die Öffnung erweiternder Krümmungsradius 38 vorgesehen ist.
In der unteren Endlage des Schwimmkörpers kann, um den Auftrieb und damit die Vorspannung gegenüber den Stangen oder Kabeln 13, 31 wiederum zu erhöhen, Luft in die Auftriebskammern 3 eingepumpt werden. Günstigerweise ist der Auftrieb des Schwimmkörpers 1 in der Endlage mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, größer als der für die Aufrechterhaltung des Schwimmzustandes des Schwimmkörpers mit dem von ihm getragenen, über die Wasseroberfläche ragenden Bauwerk 2 erforderliche Auftrieb. Es wird auf diese Weise ein sehr stabiles Schwimmfundament ausgebildet.
Die Durchtrittsöffnungen 8 können in anderen Ausführungsbeispielen auch in anderer Lage und Anzahl am Schwimmkörper vorhanden sein. Jedenfalls sind mindestens drei, an den Eckpunkten eines gedachten Dreiecks angeordnete Durchtrittsöffnungen 8 vorzusehen. Dieses gedachte Dreieck überspannt günstigerweise den zentralen Bereich des Schwimmkörpers 1. Auch vier, sechs oder mehr Durchtrittsöffnungen für Kabel 13 bzw. Stangen können vorgesehen sein, oberhalb von denen jeweils ein Rohr 14 festgelegt wird, wobei die Anzahl der Durchtrittsöffnungen 8 auch von der Größe des Schwimmkörpers abhängt. Auch eine unterschiedliche Anzahl von geneigt zur Vertikalen verlaufenden Kabeln 31, die an Ankern 30 festgelegt sind und durch Durchtrittsöffnungen 35 verlaufen, können vorgesehen sein. Günstigerweise sind mindestens drei solche Kabel 31 oder Stangen vorgesehen, die entlang der Seitenkanten einer gedachten Pyramide verlaufen. Auch sechs, acht oder mehr solcher geneigt zur Vertikalen verlaufender Stangen können vorgesehen sein.
Eine etwas modifizierte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden Anhand der Fig. 9 bis 11 erläutert. Die Fig. 9 und 10 zeigen Teile von Rohren, die zur Ausbildung von Durchtrittsöffnungen 8 durch den Schwimmkörper 1 in diesen eingegossen werden. Am Rohr 39 ist jeweils ein seitlicher Verbindungsschacht 40 angebracht, der eine Verbindungsöffnung 41 zwischen der Durchtrittsöffnung 8 und einer Auftriebskammer 3 bildet. Am freien Ende des Verbindungsschachtes 40 ist ein Befestigungsflansch 42 angebracht, in dem Bohrlöcher vorgesehen sind, wodurch eine Verschlußplatte 43 aufgeschraubt werden kann.
Zur Fixierung der Kabel 13 bzw. Trossen oder Stangen in der Endlage des Schwimmkörpers unterhalb der Wasseroberfläche werden zunächst die Durchtrittsöffnungen 8 oberhalb der Verbindungsöffnungen 41 abgedichtet (beispielsweise mittels aufschäumendem Kunststoff). In der Folge wird der Wasserspiegel in der jeweiligen Auftriebskammer 3, von welcher aus die folgenden Arbeiten durchgeführt werden sollen, falls erforderlich soweit abgesenkt, daß er unterhalb der Verbindungsöffnung 41 liegt. Die Wasserspiegel in den beiden benachbarten Auftriebskammern 3 können zum Ausgleich entsprechend angehoben werden.
Die Verbindungsöffnung wird nunmehr durch Abnahme der Verschlußplatte 43 geöffnet, so daß das durch die Durchtrittsöffnung 8 verlaufende Kabel 13 nunmehr von der Auftriebskammer 3 aus zugänglich ist. Mittels einer in den Fig. 9 bis 11 nicht dargestellten Klemmeinrichtung, die zweckmäßigerweise bereits bei der Herstellung des Schwimmkörpers eingebracht worden ist, kann das Kabel (die Trosse) 13 oder die Stange geklemmt werden und oberhalb der Klemmeinrichtung durchgetrennt werden. Dieser Bereich kann nunmehr, beispielsweise mittels eines aufschäumenden Kunststoffs, wasserdicht versiegelt werden.
Die Klemmarbeiten können somit im Trockenen durchgeführt werden, wobei auch kein Salzwasser in die abgeschnittenen Vorspannkabel eintreten kann. Die Arbeiten werden dadurch erleichtert und die Korrosionsgefahr verringert.
Die Durchtrittsöffnungen 8 können auch unterhalb der Verbindungsöffnungen 41 abgedichtet werden. Nach Abschluß der Arbeiten durch die Verbindungsöffnung 41 kann deren Luke durch die Verschlußplatte 43 wiederum verschlossen werden.
In gleicher Weise wäre es auch denkbar und möglich, die Klemmarbeiten für die schräg verlaufenden Kabel 31 oder Stangen durch Verbindungsöffnungen in die Rohre 35 von den Auftriebskammern 3 aus durchzuführen.
Unterschiedliche Modifikationen des gezeigten Ausführungsbeispiel sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte der Auftriebskörper 1 auch von mehreren miteinander verbundenen (beispielsweise über ein Gestänge) Teilkörpern gebildet werden.
Legende zu den Hinweisziffern:
1
Schwimmkörper
2
Bauwerk
3
Auftriebskammer
4
Deckplatte
5
Seitenwand
6
Zwischenwand
7
Zwischenwand
8
Durchtrittsöffnung
9
Bohrgerät
10
Bohrvorrichtung
11
Untergrund
12
Anker
13
Kabel
14
Rohr
15
Rohr
16
Montagekonsole
17
Schraube
18
Flanschplatte
19
Steher
20
Flanschscheibe
21
Fußplatte
22
Schraubbolzen
23
Montageöffnung
24
Arbeitsplattform
25
Zuggerät
26
Hydraulikeinrichtung
27
Wasseroberfläche
28
Wasserspiegel
29
Klemmeinrichtung
30
Anker
31
Kabel
32
Umfangswand
33
Zwischendecke
34
Raum
35
Rohr
36
Bereich
37
Krümmungsradius
38
Krümmungsradius
39
Rohr
40
Verbindungsschacht
41
Verbindungsöffnung
42
Befestigungsflansch
43
Verschlußplatte

Claims (15)

  1. Verfahren zum Absenken eines Schwimmkörpers (1) eines Schwimmfundaments, welches ein über die Wasseroberfläche aufragendes Bauwerk (2) trägt, in seine unterhalb der Wasseroberfläche (27) sich befindende Endlage und zur Fixierung in seiner Endlage, wobei im Untergrund (11) Anker (12) gesetzt werden, und der Schwimmkörper (1) von mit den Ankern (12) verbundenen Kabeln (13) oder Stangen gehalten wird, und wobei der zunächst an der Wasseroberfläche (27) schwimmende Schwimmkörper (1) mindestens drei, an den Eckpunkten eines gedachten Dreiecks angeordnete Durchtrittsöffnungen (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb einer jeweiligen Durchtrittsöffnung (8) ein nach oben aufragendes Rohr (14) am Schwimmkörper befestigt wird und durch eine jeweilige Durchtrittsöffnung (8) und das oberhalb der Durchtrittsöffnung (8) angeordnete Rohr (14) ein Kabel (13) bzw. eine Stange geführt wird, das bzw. die zuvor oder in der Folge mit einem im Untergrund (11) gesetzten Anker (12) verbunden wird und im Bereich des oberen Endes eines jeweiligen Rohres (14) ein am Kabel (13) bzw. an der Stange angreifendes Zuggerät (25) vorgesehen ist, wobei der Schwimmkörper (1) mittels der an den Kabeln (13) bzw. Stangen angreifenden Zuggeräte (25) gegen die Auftriebskraft des Schwimmkörpers (1) unter die Wasseroberfläche (27) in seine Endlage abgesenkt wird und in der Endlage des Schwimmkörpers (1) die Kabel (13) bzw. Stangen gegenüber dem Schwimmkörper (1) fixiert werden und oberhalb der Fixierung am Schwimmkörper (1) befindliche Abschnitte der Kabel (13) bzw. Stangen entfernt werden und die oberhalb der Durchtrittsöffnungen (8) aufragenden Rohre (14) abgenommen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Rohre (14) größer ist als der Abstand, den der Schwimmkörper (1) in seiner Endlage von der Wasseroberfläche (27) aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (14) an am Schwimmkörper befestigten Montagekonsolen (16) festgelegt sind, welche Montageöffnungen (23) aufweisen, durch welche im in seine Endlage abgesenkten Zustand des Schwimmkörpers (1) Klemmeinrichtungen (29) zur Fixierung der Kabel (13) bzw. Stangen am Schwimmkörper (1) betätigbar sind.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Umfangs des Schwimmkörpers (1) mindestens vier, vorzugsweise mindestens sechs im Randbereich des Schwimmkörpers (1) angeordnete Durchtrittsöffnungen (8) vorgesehen sind, oberhalb von denen nach oben aufragende Rohre (14) befestigt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Setzen der Anker (12) im Untergrund (11)auf der Deckplatte (4) des Schwimmkörpers (1) stehende Bohrgeräte (9) eingesetzt werden, die mittels durch die Durchtrittsöffnungen (8) im Schwimmkörper (1) geführte Bohrvorrichtungen (10) Bohrlöcher für die Anker (12) im Untergrund (11) anbringen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß neben im wesentlichen vertikal verlaufenden, mit Ankern (12) verbundenen Kabeln (13) oder Stangen auch solche Kabel (31) oder Stangen vorgesehen sind, die gegenüber der Vertikalen geneigt sind, wobei der Neigungswinkel vorzugsweise im Bereich zwischen 25 und 40° liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anbringen der Bohrlöcher im Untergrund (11) für Anker (30) der geneigt zur Vertikalen verlaufenden Kabel (31) oder Stangen im unteren Bereich des Bauwerks (2) ein Caisson gebildet wird, von dem aus die Bohrlöcher mittels Bohrgeräten durchgeführt werden, wobei die Bohrvorrichtungen der Bohrgeräte durch Durchtrittsöffnungen im Schwimmkörper (1) geführt werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der mit den Ankern (30) verbundenen geneigt zur Vertikalen verlaufenden Kabel (31) oder Stangen ebenfalls in diesem Caisson erfolgt.
  9. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Absenken des Auftriebskörpers (1) dessen Auftrieb gegenüber dem in der Endlage vorhandenen Auftrieb verringert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer jeweiligen Durchtrittsöffnung (8) durch den Schwimmkörper (1) und einer der Auftriebskammern (3) des Schwimmkörpers (1) eine verschließbare Verbindungsöffnung (41) zur Durchführung der Fixierungsarbeiten der Kabel (13, 31) oder Stangen am Schwimmkörper (1) vorgesehen ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (8) oberhalb und/oder unterhalb der Verbindungsöffnung (41) abgedichtet wird, wobei der Wasserspiegel in der Durchtrittsöffnung (8) bei der Fixierung des jeweiligen Kabels (13, 31) bzw. der jeweiligen Stange unterhalb der Klemmeinrichtung abgesenkt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung der Arbeiten zur Fixierung der Kabel (13, 31) oder Stangen der Wasserspiegel in der jeweiligen Auftriebskammer (3), von der aus die Arbeiten jeweils durchgeführt werden, abgesenkt wird, wobei vorzugsweise der Wasserspiegel in zumindest einer der benachbarten Auftriebskammern (3) zum Ausgleich angehoben wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (8) durch den Schwimmkörper (1) von in den Schwimmkörper (1) eingegossenen Rohren (39) gebildet werden.
  14. Einrichtung zum Absenken eines Schwimmkörpers eines Schwimmfundaments, welches ein über die Wasseroberfläche aufragendes Bauwerk trägt, in seine unterhalb der Wasseroberfläche sich befindende Endlage, wobei im Untergrund (11) Anker (12) vorgesehen sind, und der Schwimmkörper (1) von mittels mit den Ankern (12) verbundenen Kabeln (13) oder Stangen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb von durch den Schwimmkörper verlaufenden Durchtrittsöffnungen (8) anzuordnende Rohre (14) vorgesehen sind, an deren oberen Enden Zuggeräte (25) angeordnet sind, mittels denen die an den Ankern (12) befestigten und durch die Durchtrittsöffnungen und durch die Durchtrittsöffnungen (8) und die Rohre (14) verlaufenden Kabel (13) oder Stangen aus den Rohren (14) herausziehbar sind.
  15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der oberen Enden der Rohre (14) jeweils eine von diesen getragene Arbeitsplattform (24) vorgesehen ist.
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