EP3012183A1 - Suction anchor - Google Patents

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Publication number
EP3012183A1
EP3012183A1 EP15001828.1A EP15001828A EP3012183A1 EP 3012183 A1 EP3012183 A1 EP 3012183A1 EP 15001828 A EP15001828 A EP 15001828A EP 3012183 A1 EP3012183 A1 EP 3012183A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow body
cylindrical hollow
lid
suction
anchor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15001828.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Ehrke
Andreas Wulff
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.)
Hab Hallen- und Anlagenbau GmbH
Original Assignee
Hab Hallen- und Anlagenbau GmbH
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
Application filed by Hab Hallen- und Anlagenbau GmbH filed Critical Hab Hallen- und Anlagenbau GmbH
Publication of EP3012183A1 publication Critical patent/EP3012183A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B63B21/24—Anchors
    • B63B21/26—Anchors securing to bed
    • B63B21/27—Anchors securing to bed by suction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0078—Suction piles, suction cans

Definitions

  • the invention relates to a suction anchor for the offshore area as a foundation for floating equipment, such as buoys or wind turbines.
  • the monopile construction consists of a cylindrical hollow pole.
  • the monopile is used in many European offshore wind farms near the coast and is suitable for foundations in water depths up to about 20 meters.
  • Monopile designs are not suitable for using more powerful OWEA (6 MW) in deeper water. Their use is economical up to water depths of about 15 meters. Monopiles can be installed easily and quickly. However, heavy piling equipment is needed for the construction.
  • the jacket is a truss structure made of steel, which is similar to the construction of conventional electricity pylons. At its four feet, the jacket is anchored with piles in the seabed.
  • the jacket construction has already proven itself in the oil industry in deeper water depths. Thanks to the truss structure, 40 to 50% steel can be saved compared to the monopile. A disadvantage of this foundation is the low collision safety.
  • the tripod is a tripod construction made of steel pipes that support the main pile under water.
  • the tripod is anchored with small piles by ramming in the seabed.
  • the tripile consists of three steel pillars that are anchored under water. Over water, a tripod construction is placed on these steel pillars.
  • Gravity foundations consist of a large block of concrete supporting the steel construction of the OWEA. Gravity foundations are primarily used in bridge construction and for European offshore wind farms in water depths below 10 meters.
  • the floating foundation is a construction in which the floating offshore installations are attached to a foundation on the seabed with a rope.
  • the bucket foundation is similarly flushed out of the negative pressure by an inverted bucket and suctions into the sandy ground.
  • a floating foundation with improved bracing is described, which is anchored with anchors arranged vertically below junctions of a floating structure. From each anchor, guy ropes extend vertically upwards to corresponding junctions and other guy ropes obliquely upward to beyond junction points.
  • the anchors are designed as gravity anchor. They consist of an optionally Stahlumgriffenen or steel reinforced concrete body. In a preferred embodiment, the concrete body is made of sea gravel with seawater as mixing water on site.
  • the GB 2378679 discloses a floating structure for a wind turbine.
  • the floating structure comprises several floating bodies that have been submerged during operation. They are connected to each other via a support frame on which the tower of the wind turbine is centrally arranged.
  • suction anchors are provided with which the floating structure is connected by tension cables. These extend substantially vertically from the floats to the suction anchors. The suction anchor are not explained here in detail.
  • the DE 100 56 857 A1 describes a float, which is attached via anchoring cables to pile pile anchors or to pile pile anchors with ballast bodies.
  • the plant of DE 10 2010 026 117 A1 relates to an offshore installation, in particular a wind turbine and a method for anchoring such an offshore installation on the seabed, the uppermost layer of which is a layer of sand.
  • the offshore installation is anchored to the seabed with at least three anchoring elements.
  • the anchoring elements are designed in the form of a hollow body, which encloses an interior and is open towards a lower side, wherein at least one outlet opening is provided in the upper side of the hollow body opposite the underside. Due to the dead weight of the offshore installation, the offshore installation or at least one of the anchoring elements is pressed into the sand layer.
  • the offshore plant has a suction device for sucking the water from the interior of the anchoring elements.
  • suction lines with the outlet openings on the top be connected to the hollow body.
  • the water can be sucked from the hollow body of the anchoring element or even from each of the individual chambers, provided that the anchoring element has ribs.
  • the pumped out of the interior of the hollow body water can be performed, for example, arranged in a base pipes up and pumped into the sea
  • the DE 28 49 430 A1 discloses a suction anchor with a top plate and a downwardly projecting jacket.
  • a spike or peg which is retractable into the water bottom of the pull-out resistance of the armature is increased.
  • the suction anchor is lowered to the bottom of the water and a pump is activated, which then creates a vacuum zone within the jacket.
  • This negative pressure together with the hydrostatic pressure acting on the top plate, results in a differential pressure above the top plate, which then presses the jacket into the bottom of the water until the top plate comes to rest on the bottom of the water.
  • the pegs of the anchor are driven by means of their associated drive devices in the bottom of the water to increase the pull-out resistance of the armature.
  • top plate On the top plate by means of a hydraulically actuated, cooperating with locking tabs locking bolts provided with a paddle drum and releasably aligned by means of dowel pins.
  • a fastening eye for an anchor chain or an anchor line is arranged, while at the drum auxiliary eyelets are provided for their salvage after the digging of the anchor.
  • the anchor chain or rope may conveniently be wound up prior to burying the anchor within the drum, thereby increasing the overall mass of the anchor and assisting its burial.
  • the foundations used hitherto cause a high level of noise pollution with considerable noise emissions during pile driving to construct the foundations with considerable effects on the life of marine mammals and other creatures in the sea.
  • the object of the invention is to develop a foundation for offshore installations, which requires no pile driving and can be pulled out of the ground again.
  • the suction anchor consists of a cylindrical hollow body (1) and on the cylindrical hollow body (1) decoupled arranged supply unit (2).
  • On the underside (3) of the cylindrical hollow body (1) a scavenging air ring (12) is arranged externally around the cylindrical hollow body (1).
  • the supply unit (2) consists of a frame (15) with a suction pump (10), which is connected via tear-off couplings (11) with the closable valves (7) torn off.
  • the cylindrical hollow body (1) can consist of one or more chambers (13) in a further embodiment of the invention.
  • the suction anchor consists of a cylindrical hollow body (1) and on this cylindrical hollow body (1) decoupled arranged supply unit (2).
  • the cylindrical hollow body (1) can be divided into individual chamber (13).
  • the cylindrical hollow body (1) is designed to be open at the underside (3) facing the seabed, while it is closed at the top (4) by a lid (5).
  • a scavenging air ring (12) is externally welded to the cylindrical hollow body (1).
  • the lid (5) has one or more openings (6) on which one or more closable ball valves (7) are arranged.
  • On the cover (5) one or more compressed air connections (8) and an anchor eye (9) are further attached, wherein the compressed air connections (8) with the scavenging air ring (12) via air lines (15) are connected.
  • the supply unit (2) consists of a frame (14) which is decoupled with the cylindrical hollow body (1) is connected, and a suction pump (10) via one or more Abr regardingkupplept (11) in the form of pinch valves with the closable valves (14). 7) is torn off.
  • the suction anchor in the seabed of the cylindrical hollow body (1) is attached to the coupled thereto supply unit (2) on the seabed.
  • the suction pump (10) we sucked the water and if given also silt and sand from the cylindrical hollow body (1) and it arises in the cylindrical hollow body (1) a vacuum. Due to the weight of the suction anchor and the hydrostatic pressure, it sinks into the seabed and forms a foundation for offshore installations.
  • the scavenging air ring (12) the seabed can be loosened and the sinking of the cylindrical hollow body (1) can be facilitated.
  • the supply unit (2) After anchoring the cylindrical hollow body (1) in the seabed, the supply unit (2) is decoupled from the cylindrical hollow body (1) and lifted from it.
  • the suction pump (10) is separated by pinch valves as Abr admirkupplept (11) of the ball valves (7) and the ball valves (7) close automatically.
  • a lifting device For lifting the cylindrical hollow body (1) as a foundation for an offshore installation, a lifting device is connected by means of a chain to the anchor eye (9) and lifted from the seabed to the surface. Through the compressed air connections (8) compressed air via the air lines (15) is pumped into the scavenging air ring (12) and loosened in this way the cylindrical hollow body (1) in the seabed.
  • the scavenging air ring (12) also has the task to surround the cylindrical hollow body (1) with a bubble curtain when working on Sauganker and thus to achieve a soundproofing effect.
  • the suction anchor as a foundation for offshore installations is not only an anchorage for the seabed, but it can also be used for all underwater foundations, such as in rivers or lakes.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sauganker für den Offshore- Bereich als Fundament für schwimmende Einrichtungen, wie Bojen oder Windenergieanlagen.The invention relates to a suction anchor for the offshore area as a foundation for floating equipment, such as buoys or wind turbines.

Der Sauganker besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper (1), der an der dem Meeresgrund zugewandten Unterseite (3) offen und an der Oberseite (4) mit einem Deckel (5) verschlossen ist, wobei der Deckel (5) ein oder mehrere Öffnungen (6) aufweist. Am zylindrischen Hohlkörper (1) ist entkoppelbar eine Versorgungseinheit (2) angeordnet, wobei die Versorgungseinheit (2) aus einem Gestell (14) und einer am Gestell (14) befestigten Saugpumpe (10), die über ein oder mehrere Abreißkupplungen (11) mit ein oder mehreren, selbsttätig verschließbaren Ventilen (7) im Deckel (5) des zylindrischen Hohlkörpers verbunden ist, besteht, wobei die selbsttätig verschließbaren Ventile (7) an den Öffnungen (6) im Deckel (5) angeordnet sind.

Figure imgaf001
The suction anchor consists of a cylindrical hollow body (1) which is open at the bottom (3) facing the seabed and closed at the top (4) with a lid (5), the lid (5) having one or more openings (6 ) having. A supply unit (2) can be decoupled on the cylindrical hollow body (1), the supply unit (2) comprising a frame (14) and a suction pump (10) fastened to the frame (14) and having one or more breakaway couplings (11) one or more self-closing valves (7) in the lid (5) of the cylindrical hollow body is connected, wherein the automatically closable valves (7) at the openings (6) in the lid (5) are arranged.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft einen Sauganker für den Offshore- Bereich als Fundament für schwimmende Einrichtungen, wie Bojen oder Windenergieanlagen.The invention relates to a suction anchor for the offshore area as a foundation for floating equipment, such as buoys or wind turbines.

Zur Gründung von Offshore Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen kommen die verschiedensten bekannten Fundamenttypen zum Einsatz.For the establishment of offshore installations, in particular wind turbines, a variety of known foundation types are used.

Die Monopile-Konstruktion besteht aus einem zylindrischen hohlen Pfahl. Das Monopile wird in vielen europäischen Offshore-Windparks in Küstennähe verwendet und eignet sich für Fundamente in Wassertiefen bis zu etwa 20 Metern. Für den Einsatz leistungsfähigerer OWEA (6 MW) in größeren Wassertiefen sind Monopile-Konstruktionen nicht geeignet. Ihr Einsatz ist bis zu Wassertiefen von etwa 15 Metern wirtschaftlich. Monopile können einfach und schnell installiert werden. Jedoch werden für die Errichtung schwere Rammgeräte benötigt.The monopile construction consists of a cylindrical hollow pole. The monopile is used in many European offshore wind farms near the coast and is suitable for foundations in water depths up to about 20 meters. Monopile designs are not suitable for using more powerful OWEA (6 MW) in deeper water. Their use is economical up to water depths of about 15 meters. Monopiles can be installed easily and quickly. However, heavy piling equipment is needed for the construction.

Das Jacket ist eine Fachwerkskonstruktion aus Stahl, die der Konstruktion von üblichen Strommasten gleicht. An seinen vier Füßen wird das Jacket mit Pfählen im Meeresboden verankert. Die Jacket-Konstruktion hat sich bereits in der Ölindustrie in größeren Wassertiefen bewährt. Durch die Fachwerkskonstruktion lassen sich gegenüber dem Monopile 40 bis 50 % Stahl einsparen. Ein Nachteil dieser Gründung ist die geringe Kollisionssicherheit.The jacket is a truss structure made of steel, which is similar to the construction of conventional electricity pylons. At its four feet, the jacket is anchored with piles in the seabed. The jacket construction has already proven itself in the oil industry in deeper water depths. Thanks to the truss structure, 40 to 50% steel can be saved compared to the monopile. A disadvantage of this foundation is the low collision safety.

Das Tripod ist eine Dreibeinkonstruktion aus Stahlrohren, die unter Wasser den Hauptpfahl stützen. Das Dreibein wird mit kleinen Pfählen durch Rammung im Meeresboden verankert.The tripod is a tripod construction made of steel pipes that support the main pile under water. The tripod is anchored with small piles by ramming in the seabed.

Das Tripile besteht aus drei Stahlpfeilern, die unter Wasser verankert werden. Über Wasser wird auf diesen Stahlpfeilern eine Dreibeinkonstruktion aufgesetzt. Schwerkraft-Fundamente bestehen aus einem großen Betonblock, der die Stahlkonstruktion der OWEA trägt. Schwerkraft-Fundamente werden vorrangig im Brückenbau und für europäische Offshore-Windparks in Wassertiefen unter 10 Metern verwendet.The tripile consists of three steel pillars that are anchored under water. Over water, a tripod construction is placed on these steel pillars. Gravity foundations consist of a large block of concrete supporting the steel construction of the OWEA. Gravity foundations are primarily used in bridge construction and for European offshore wind farms in water depths below 10 meters.

Das schwimmende Fundament ist eine Konstruktion, bei der die schwimmende Offshore- Anlagen mit einem Seil an einem Fundament auf dem Meeresboden befestigt wird.The floating foundation is a construction in which the floating offshore installations are attached to a foundation on the seabed with a rope.

Das Bucket-Fundament ist einem umgedrehten Eimer ähnlich durch den Unterdruck ausgespült und saugt sich im sandigen Untergrund fest.The bucket foundation is similarly flushed out of the negative pressure by an inverted bucket and suctions into the sandy ground.

In der DE 102009044278 A1 wird ein Schwimmfundament mit verbesserter Abspannung beschrieben, das mit Anker, die vertikal unterhalb von Anschlussstellen eines Schwimmtragwerks angeordnet sind, verankert wird. Von jedem Anker erstrecken sich Abspannseile vertikal nach oben zu entsprechenden Anschlussstellen und anderer Abspannseile schräg nach oben zu jenseits des Zentrums liegenden Anschlussstellen. Die Anker sind als Schwerkraftanker ausgebildet. Sie bestehen aus einem gegebenenfalls stahlumgriffenen oder stahlverstärkten Betonkörper. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Betonkörper aus Meereskies mit Seewasser als Anmachwasser vor Ort hergestellt. Die GB 2378679 offenbart ein Schwimmtragwerk für eine Windkraftanlage. Das Schwimmtragwerk umfasst mehrere Schwimmkörper, die im Betrieb untergetaucht sind. Sie sind über ein Traggerüst miteinander verbunden, an dem zentrisch der Turm der Windkraftanlage angeordnet ist. Zur Verankerung sind Sauganker vorgesehen, mit denen das Schwimmtragwerk über Spannseile verbunden ist. Diese erstrecken sich im Wesentlichen vertikal von den Schwimmkörpern zu den Saugankern. Die Sauganker sind hier aber nicht näher erläutert.In the DE 102009044278 A1 A floating foundation with improved bracing is described, which is anchored with anchors arranged vertically below junctions of a floating structure. From each anchor, guy ropes extend vertically upwards to corresponding junctions and other guy ropes obliquely upward to beyond junction points. The anchors are designed as gravity anchor. They consist of an optionally Stahlumgriffenen or steel reinforced concrete body. In a preferred embodiment, the concrete body is made of sea gravel with seawater as mixing water on site. The GB 2378679 discloses a floating structure for a wind turbine. The floating structure comprises several floating bodies that have been submerged during operation. They are connected to each other via a support frame on which the tower of the wind turbine is centrally arranged. For anchoring suction anchors are provided with which the floating structure is connected by tension cables. These extend substantially vertically from the floats to the suction anchors. The suction anchor are not explained here in detail.

Die DE 100 56 857 A1 beschreibt einen Schwimmkörper, der über Verankerungsseile an Rammpfahlankern oder auch an Rammpfahlankern mit Ballastkörpern befestigt ist.The DE 100 56 857 A1 describes a float, which is attached via anchoring cables to pile pile anchors or to pile pile anchors with ballast bodies.

Die Anlage der DE 10 2010 026 117 A1 betrifft eine Offshore-Anlage, insbesondere eine Windkraftanlage sowie ein Verfahren zum Verankern einer derartigen Offshore-Anlage am Meeresgrund, dessen oberste Schicht eine Sandschicht ist. Die Offshore Anlage wird mit wenigstens drei Verankerungselementen am Meeresgrund verankert. Die Verankerungselemente sind in Form eines Hohlkörpers ausgebildet, der einen Innenraum umschließt und zu einer Unterseite hin offen ist, wobei in der der Unterseite gegenüber liegenden Oberseite des Hohlkörpers wenigstens eine Austrittsöffnung vorgesehen ist. Durch das Eigengewicht der Offshore-Anlage wird die Offshore-Anlage bzw. wenigstens eines der Verankerungselemente in die Sandschicht eingedrückt. Durch an der Oberseite der Verankerungselemente vorgesehene Austrittsöffnungen kann das im Innenraum des Hohlkörpers befindliche Wasser den Hohlkörper und damit das Verankerungselement nach oben hin verlassen. Vorteilhafterweise verfügt die Offshore-Anlage über eine Saugvorrichtung zum Absaugen des Wassers aus dem Innenraum der Verankerungselemente. Dazu können beispielsweise Saugleitungen mit den Austrittsöffnungen an der Oberseite des Hohlkörpers verbunden sein. Auf diese Weise kann aus dem Hohlkörper des Verankerungselementes oder sogar aus jeder der einzelnen Kammern, sofern das Verankerungselement über Rippen verfügt, das Wasser abgesaugt werden. Dadurch entsteht im Innenraum des Verankerungselementes ein Unterdruck, durch den ein Einsinken der Verankerungselemente in die Sandschicht des Meeresbodens weiter beschleunigt wird. Das aus dem Innenraum des Hohlkörpers abgepumpte Wasser kann beispielsweise über in einem Untergestell angeordnete Rohrleitungen nach oben geführt und ins Meer abgepumpt werdenThe plant of DE 10 2010 026 117 A1 relates to an offshore installation, in particular a wind turbine and a method for anchoring such an offshore installation on the seabed, the uppermost layer of which is a layer of sand. The offshore installation is anchored to the seabed with at least three anchoring elements. The anchoring elements are designed in the form of a hollow body, which encloses an interior and is open towards a lower side, wherein at least one outlet opening is provided in the upper side of the hollow body opposite the underside. Due to the dead weight of the offshore installation, the offshore installation or at least one of the anchoring elements is pressed into the sand layer. By provided at the top of the anchoring elements outlet openings in the interior of the hollow body water can leave the hollow body and thus the anchoring element upwards. Advantageously, the offshore plant has a suction device for sucking the water from the interior of the anchoring elements. For this purpose, for example, suction lines with the outlet openings on the top be connected to the hollow body. In this way, the water can be sucked from the hollow body of the anchoring element or even from each of the individual chambers, provided that the anchoring element has ribs. This results in the interior of the anchoring element, a negative pressure, by which a sinking of the anchoring elements in the sand layer of the seabed is further accelerated. The pumped out of the interior of the hollow body water can be performed, for example, arranged in a base pipes up and pumped into the sea

Die DE 28 49 430 A1 offenbart einen Sauganker mit einer Kopfplatte und einem von dieser nach unten ragendem Mantel. Durch mindestens einen Dorn oder Pflock, der in den Gewässerboden eintreibbar ist wird der Auszugswiderstand des Ankers vergrößert. Zum Gebrauch wird der Sauganker auf den Gewässerboden hinuntergelassen und eine Pumpe in Betrieb gesetzt, die sodann eine Unterdruckzone innerhalb des Mantels erzeugt. Dieser Unterdruck ergibt zusammen mit dem auf die Kopfplatte wirkenden hydrostatischen Druck einen über der Kopfplatte stehenden Differenzdruck, der dann den Mantel in den Gewässerboden eindrückt, bis die Kopfplatte auf den Gewässerboden zu liegen kommt. Nach Beendigung des Eingrabevorgangs werden die Pflöcke des Ankers mit Hilfe von ihnen zugeordneten Antriebsvorrichtungen in den Gewässerboden eingetrieben, um den Auszugswiderstand des Ankers zu vergrößern. Auf der Kopfplatte ist mittels eines hydraulisch betätigter, mit Laschen zusammenwirkender Verriegelungsbolzen eine mit einem Plansch versehene Trommel lösbar befestigt und mittels Passstiften ausgerichtet. Im Mittelbereich der Kopfplatte ist eine Befestigungsöse für eine Ankerkette bzw. eine Ankertrosse angeordnet, während an der Trommel Hilfsösen zu deren Bergung nach dem Eingraben des Ankers vorgesehen sind. Die Ankerkette oder -trosse kann zweckmäßigerweise vor dem Eingraben des Ankers innerhalb der Trommel aufgewickelt sein, wodurch die Gesamtmasse des Ankers vergrößert und sein Eingraben unterstützt wird.The DE 28 49 430 A1 discloses a suction anchor with a top plate and a downwardly projecting jacket. By at least one spike or peg, which is retractable into the water bottom of the pull-out resistance of the armature is increased. For use, the suction anchor is lowered to the bottom of the water and a pump is activated, which then creates a vacuum zone within the jacket. This negative pressure, together with the hydrostatic pressure acting on the top plate, results in a differential pressure above the top plate, which then presses the jacket into the bottom of the water until the top plate comes to rest on the bottom of the water. After completion of the burial process, the pegs of the anchor are driven by means of their associated drive devices in the bottom of the water to increase the pull-out resistance of the armature. On the top plate by means of a hydraulically actuated, cooperating with locking tabs locking bolts provided with a paddle drum and releasably aligned by means of dowel pins. In the central region of the top plate, a fastening eye for an anchor chain or an anchor line is arranged, while at the drum auxiliary eyelets are provided for their salvage after the digging of the anchor. The anchor chain or rope may conveniently be wound up prior to burying the anchor within the drum, thereby increasing the overall mass of the anchor and assisting its burial.

Die bisher verwendeten Fundamente verursachen außer hohen Kosten noch eine hohe Schallbelastung mit erheblichen Schallemissionen bei Rammarbeiten zur Errichtung der Fundamente mit erheblichen Auswirkungen auf das Leben von Meeressäugern sowie anderen Lebewesen im Meer.In addition to high costs, the foundations used hitherto cause a high level of noise pollution with considerable noise emissions during pile driving to construct the foundations with considerable effects on the life of marine mammals and other creatures in the sea.

Des Weiteren verursachen Meeresströmungen und der ständige Wellengang Ausspülungen an den Fundamenten. Durch diese Auskolkung verlieren dieFurthermore, ocean currents and the constant waves cause rinses on the foundations. By this Auskolkung lose the

Fundamente von Offshore- Anlagen ihren Halt im Meeresboden und damit ihre Stabilität.Foundations of offshore plants keep their footing in the seabed and thus their stability.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Fundament für Offshore- Anlagen zu entwickeln, das keine Rammarbeiten erfordert und auch wieder aus Untergrund gezogen werden kann.The object of the invention is to develop a foundation for offshore installations, which requires no pile driving and can be pulled out of the ground again.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Entwicklung eines Saugankers als Fundament für Offshore- Anlagen gelöst. Der Sauganker besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper (1) und einer an dem zylindrischen Hohlkörper (1) entkoppelbar angeordnete Versorgungseinheit (2). Am zylindrischen Hohlkörper (1) ist die in Richtung Meeresgrund angeordnete Unterseite (3) offen gestaltet während die Oberseite (4) mit einem Deckel (5) verschlossen ist. An der Unterseite (3) des zylindrischen Hohlkörpers (1) ist außen um den zylindrischen Hohlkörper(1) ein Spülluftkranz (12) angeordnet. Im Deckel (5) sind ein oder mehrere Öffnungen (6) angeordnet, an denen ein oder mehrere, selbsttätig verschließbare Ventile (7), insbesondere Kugelventile befestigt sind. Weiterhin sind am Deckel (5) ein oder mehrere Druckluftanschlüsse (8) und eine Ankeröse (9) angeschweißt, wobei die Druckluftanschlüsse(8) mit dem Spülluftkranz (12) über Luftleitungen (15) verbunden sind. Die Versorgungseinheit (2) besteht aus einem Gestell (15) mit einer Saugpumpe (10), die über Abreißkupplungen (11) mit den verschließbaren Ventilen (7) abreißbar verbunden ist.According to the invention the problem is solved by the development of a suction anchor as a foundation for offshore installations. The suction anchor consists of a cylindrical hollow body (1) and on the cylindrical hollow body (1) decoupled arranged supply unit (2). On the cylindrical hollow body (1) arranged in the direction of the seabed bottom (3) is designed to be open while the top (4) with a lid (5) is closed. On the underside (3) of the cylindrical hollow body (1), a scavenging air ring (12) is arranged externally around the cylindrical hollow body (1). In the lid (5) one or more openings (6) are arranged, to which one or more, automatically closable valves (7), in particular ball valves are attached. Furthermore, one or more compressed air connections (8) and an anchor eye (9) are welded to the cover (5), wherein the compressed air connections (8) are connected to the scavenging air ring (12) via air lines (15). The supply unit (2) consists of a frame (15) with a suction pump (10), which is connected via tear-off couplings (11) with the closable valves (7) torn off.

Der zylindrische Hohlkörper (1) kann in einer weiteren Auslegung der Erfindung aus einer oder mehreren Kammern (13) bestehen.The cylindrical hollow body (1) can consist of one or more chambers (13) in a further embodiment of the invention.

Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels näher erläutert, wobei die Fig. 1 eine schematische Darstellung des Saugankers, die Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch den Sauganker und die Fig. 3 die schematische Darstellung der Kammern (13) im zylindrischen Hohlkörper (1) des Saugankers zeigen und wobei

  1. 1 zylindrischer Hohlkörper
  2. 2 Versorgungseinheit
  3. 3 Unterseite des zylindrischen Hohlkörpers (1)
  4. 4 Oberseite des zylindrischen Hohlkörpers (1)
  5. 5 Deckel
  6. 6 Öffnungen im Deckel (5)
  7. 7 Ventile
  8. 8 Druckluftanschlüsse
  9. 9 Ankeröse
  10. 10 Saugpumpe
  11. 11 Abreißkupplungen
  12. 12 Spülluftkranz
  13. 13 Kammern im zylindrischen Hohlkörper (1)
  14. 14 Gestell der Versorgungseinheit (2)
  15. 15 Luftleitungen
bedeuten.The invention will now be explained in more detail by way of example, wherein the Fig. 1 a schematic representation of the suction anchor, the Fig. 2 a sectional view through the suction anchor and the Fig. 3 show the schematic representation of the chambers (13) in the cylindrical hollow body (1) of the suction anchor and wherein
  1. 1 cylindrical hollow body
  2. 2 supply unit
  3. 3 underside of the cylindrical hollow body (1)
  4. 4 top of the cylindrical hollow body (1)
  5. 5 lids
  6. 6 openings in the lid (5)
  7. 7 valves
  8. 8 compressed air connections
  9. 9 anchor eyelet
  10. 10 suction pump
  11. 11 breakaway couplings
  12. 12 scavenge air ring
  13. 13 chambers in the cylindrical hollow body (1)
  14. 14 frame of the supply unit (2)
  15. 15 air lines
mean.

Der Sauganker besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper (1) und einer an diesem zylindrischen Hohlkörper (1) entkoppelbar angeordnete Versorgungseinheit (2). Der zylindrische Hohlkörper (1) kann in einzelne Kammer (13) aufgeteilt sein. Der zylindrischen Hohlkörper (1) ist an der dem Meeresgrund zugwandten Unterseite (3) offen gestaltet, während er an der Oberseite (4) mit einem Deckel (5) verschlossen ist. An der offenen Unterseite(3) ist außen um den zylindrischen Hohlkörpers (1) ein Spülluftkranz (12) angeschweißt. Der Deckel (5) weist ein oder mehrere Öffnungen (6) auf, an denen ein oder mehrere schließbare Kugelventile (7) angeordnet sind. Am Deckel (5) sind weiterhin ein oder mehrere Druckluftanschlüsse (8) sowie eine Ankeröse (9) befestigt, wobei die Druckluftanschlüsse(8) mit dem Spülluftkranz (12) über Luftleitungen (15) verbunden sind. Die Versorgungseinheit (2) besteht aus einem Gestell (14), das entkoppelbar mit dem zylindrischen Hohlkörper (1) verbunden ist, und einer Saugpumpe (10), die über ein oder mehrere Abreißkupplungen (11) in Form von Quetschventilen mit den verschließbaren Ventilen (7) abreißbar verbunden ist.The suction anchor consists of a cylindrical hollow body (1) and on this cylindrical hollow body (1) decoupled arranged supply unit (2). The cylindrical hollow body (1) can be divided into individual chamber (13). The cylindrical hollow body (1) is designed to be open at the underside (3) facing the seabed, while it is closed at the top (4) by a lid (5). On the open bottom (3), a scavenging air ring (12) is externally welded to the cylindrical hollow body (1). The lid (5) has one or more openings (6) on which one or more closable ball valves (7) are arranged. On the cover (5) one or more compressed air connections (8) and an anchor eye (9) are further attached, wherein the compressed air connections (8) with the scavenging air ring (12) via air lines (15) are connected. The supply unit (2) consists of a frame (14) which is decoupled with the cylindrical hollow body (1) is connected, and a suction pump (10) via one or more Abreißkupplungen (11) in the form of pinch valves with the closable valves (14). 7) is torn off.

Zur Verankerung des Saugankers im Meeresboden wird der zylindrische Hohlkörper (1) mit der daran angekoppelten Versorgungseinheit (2) auf den Meeresboden aufgesetzt. Durch die Saugpumpe (10) wir das Wasser und gegeben falls auch Schlick und Sand aus dem zylindrischen Hohlkörper (1) gesaugt und es entsteht im zylindrischen Hohlkörper (1) eine Vakuum. Durch das Eigengewicht des Saugankers und durch den hydrostatischen Druck sinkt dieser in den Meeresboden und bildet ein Fundament für Offshore- Anlagen. Durch den Spülluftkranz (12) kann der Meeresboden gelockert und das Einsinken des zylindrischen Hohlkörpers (1) erleichtert werden.To anchor the suction anchor in the seabed of the cylindrical hollow body (1) is attached to the coupled thereto supply unit (2) on the seabed. By the suction pump (10) we sucked the water and if given also silt and sand from the cylindrical hollow body (1) and it arises in the cylindrical hollow body (1) a vacuum. Due to the weight of the suction anchor and the hydrostatic pressure, it sinks into the seabed and forms a foundation for offshore installations. By the scavenging air ring (12), the seabed can be loosened and the sinking of the cylindrical hollow body (1) can be facilitated.

Durch die Steuerung der Belegung der einzelnen Kammern (13) mit unterschiedlichem Vakuum durch die Saugpumpe (10) können Schräglagen des zylindrischen Hohlkörpers(1) ausgeglichen werden.By controlling the occupancy of the individual chambers (13) with different vacuum through the suction pump (10) inclined positions of the cylindrical hollow body (1) can be compensated.

Nach der Verankerung des zylindrischen Hohlkörpers (1) im Meeresboden wird die Versorgungseinheit (2) vom zylindrischen Hohlkörper (1) entkoppelt und von ihm abgehoben. Dabei wird die Saugpumpe (10) durch Quetschventile als Abreißkupplungen (11) von den Kugelventilen (7) getrennt und die Kugelventile (7) verschließen automatisch.After anchoring the cylindrical hollow body (1) in the seabed, the supply unit (2) is decoupled from the cylindrical hollow body (1) and lifted from it. The suction pump (10) is separated by pinch valves as Abreißkupplungen (11) of the ball valves (7) and the ball valves (7) close automatically.

Für das Heben des zylindrischen Hohlkörpers (1) als Fundament für eine Offshore-Anlage wird eine Hebevorrichtung mittels einer Kette mit der Ankeröse (9) verbunden und von Meeresgrund an die Oberfläche gehoben. Durch die Druckluftanschlüsse (8) wird Druckluft über die Luftleitungen (15) in den Spülluftkranz (12) gepumpt und auf dieses Weise der zylindrischen Hohlkörper (1) im Meeresgrund gelockert. Außerdem hat der Spülluftkranz (12) auch die Aufgabe, den zylindrischen Hohlkörper (1) mit einem Blasenschleier bei Arbeiten am Sauganker zu umgeben und so eine Schallschutzwirkung zu erzielen.For lifting the cylindrical hollow body (1) as a foundation for an offshore installation, a lifting device is connected by means of a chain to the anchor eye (9) and lifted from the seabed to the surface. Through the compressed air connections (8) compressed air via the air lines (15) is pumped into the scavenging air ring (12) and loosened in this way the cylindrical hollow body (1) in the seabed. In addition, the scavenging air ring (12) also has the task to surround the cylindrical hollow body (1) with a bubble curtain when working on Sauganker and thus to achieve a soundproofing effect.

Der Sauganker als Fundament für Offshore- Anlagen versteht sich nicht nur als Verankerung für den Meeresboden, sondern er kann auch für alle Unterwassergründungen, wie in Flüssen oder Seen angewandt werden.The suction anchor as a foundation for offshore installations is not only an anchorage for the seabed, but it can also be used for all underwater foundations, such as in rivers or lakes.

Claims (4)

Sauganker, bestehend aus einem zylindrischen Hohlkörper (1), der an der dem Meeresgrund zugewandten Unterseite (3) offen und an der Oberseite (4) mit einem Deckel (5) verschlossen ist, wobei der Deckel (5) ein oder mehrere Öffnungen (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zylindrischen Hohlkörper (1) entkoppelbar eine Versorgungseinheit (2) angeordnet ist, wobei die Versorgungseinheit (2) aus einem Gestell (14) und einer am Gestell (14) befestigten Saugpumpe (10), die über ein oder mehrere Abreißkupplungen (11) mit ein oder mehreren, selbsttätig verschließbaren Ventilen (7) im Deckel (5) des zylindrischen Hohlkörpers verbunden ist, besteht, wobei die selbsttätig verschließbaren Ventile (7) an den Öffnungen (6) im Deckel (5) angeordnet sind.Suction anchor, consisting of a cylindrical hollow body (1) which is open at the underside (3) facing the seabed and closed at the top (4) with a lid (5), wherein the lid (5) has one or more openings (6 ), characterized in that on the cylindrical hollow body (1) decoupled a supply unit (2) is arranged, wherein the supply unit (2) of a frame (14) and on the frame (14) attached to the suction pump (10) via one or more Abreißkupplungen (11) with one or more, automatically closable valves (7) in the lid (5) of the cylindrical hollow body is connected, wherein the automatically closable valves (7) at the openings (6) in the lid (5) are arranged. Sauganker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite (3) außen um den zylindrischen Hohlkörper (1) ein Spülluftkranz (12) angeordnet ist, der aus einer, außen um den zylindrischen Hohlkörper (1) befestigten, mit Düsen versehenen Leitung besteht.Suction anchor according to claim 1, characterized in that on the underside (3) outside the cylindrical hollow body (1) a scavenging air ring (12) is arranged, which consists of a, outside around the cylindrical hollow body (1) fixed, provided with nozzles line , Sauganker nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Hohlkörper (1) in ein oder mehrere Kammern (13) geteilt ist.Suction anchor according to claim 1 to 2, characterized in that the cylindrical hollow body (1) is divided into one or more chambers (13). Sauganker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel (5) eine Ankeröse (9) und ein oder mehrere Druckluftanschlüsse (8) angeordnet sind, wobei die Druckluftanschlüssen (8) mit dem Spülluftkranz (12) über Luftleitungen (15) verbunden sind.Suction anchor according to claim 1 to 3, characterized in that on the cover (5) an anchor eye (9) and one or more compressed air connections (8) are arranged, wherein the compressed air connections (8) with the scavenging air ring (12) via air lines (15) are.
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