NL8902656A - Werkwijze en middelen voor het installeren van een lichaam op de zeebodem. - Google Patents

Description

Werkwijze en middelen voor het installeren van een lichaam op de zeebodem

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het installeren van een lichaam met een grote massa beneden de zeespiegel op de zeebodem, waarbij het lichaam na het te water laten en het transporteren naar de plaats van installatie ter hoogte van de zeespiegel drijft. Ook heeft de uitvinding betrekking op middelen voor het in overeenstemming met het voorgaande installeren van een lichaam, dat tenminste één gesloten,drijfvermogen bezittend element omvat met een afsluiter die geopend kan worden en met tenminste drie beheersingslijnen die verbonden zijn met hulpvaartuigen.

Bij het neerlaten en het installeren van een lichaam met een grote massa, bijvoorbeeld tunnelgedeelten, voetconstructies en dergelijke, op de zeebodem zijn gewoonlijk omvangrijke voorzieningen in uitrusting nodig en tevens zeer goed weer. Gewoonlijk worden twee grote schepen gebruikt die evenwijdig aan elkaar verankerd zijn en met elkaar verbonden zijn via tenminste twee horizontale balken. De schepen zijn voorzien van takelmechanismen voor het neerlaten van het lichaam dat tussen de schepen gedragen wordt. De monteringen voor de horizontale balken moeten in staat zijn te draaien in drie vlakken. Het gebruik van deze uitrusting noodzaakt tot een zeer exacte positionering van de schepen, omdat het hijsmechanisme in verhouding langzaam werkt en de schepen in exacte positie gehouden moeten worden gedurende de volledige eindfase van het neerlaten, wanneer het lichaam zich aangrenzend aan de zeebodem bevindt.

Het doel van de uitvinding is om een installatiewijze te verschaffen, die uitgevoerd kan worden met minder uitrusting en met welke de eindfase van het neerlaten onmiddellijk uitgevoerd kan worden wanneer het lichaam zich in de juiste positie bevindt.

Hiertoe heeft de uitvinding het kenmerk,dat tenminste één gesloten, drijfvermogen bezittend element, dat voorzien is van een afsluiter-orgaan dat te openen is, bevestigd is aan het lichaam, dat tenminste drie kabels verbonden zijn met verschillende plaatsen op het lichaam en met behulp van hulpvaartuigen in verschillende richtingen gespannen zijn, dat het lichaam door ballasten afgezonken wordt totdat het beneden de zeespiegel drijft, nabij de zich op de zeebodem bevindende plaats van installatie, terwijl de positie van het lichaam geregeld wordt via de spanning van de kabels van de vaartuigen en dat het lichaam tenslotte neergelaten wordt op zijn bestemde plaats op de zeebodem door het laten ontwijken van een geregelde hoeveelheid lucht uit elk drijfvermogen bezittend element, via het respectievelijke afsluiterorgaan. Een voordeel van deze werkwijze is gelegen in het feit dat de eindfase van het neerlaten ogenblikkelijk uitgevoerd kan worden, dat wil zeggen snel. Dit vergemakkelijkt het positioneren van het lichaam, in het bijzonder wanneer stromingen het werk moeilijk maken.

Bij voorkeur laat men het lichaam door ballasten zinken door een toevoer van ballastmateriaal naar de bovenkant van het lichaam.

De middelen volgens de uitvinding hebben het kenmerk dat elk drijfvermogen bezittend element lang is en op draaibare wijze verbonden is, met één kort eind het dichtst bij het lichaam. Deze opstelling van de drijfvermogen bezittende elementen maakt het mogelijk dat hun druk-kingspunt hoog boven het zwaartepunt van het lichaam gelegen kan zijn.

Bij voorkeur is het drijfvermogen bezittende element lang genoeg en zodanig met het lichaam verbonden dat het de afstand overbrugt tussen het lichaam en de zeespiegel, wanneer het lichaam rust in zijn gewenste positie op de zeebodem. Deze voorziening vergemakkelijkt het hanteren van het drijfvermogen bezittende element.

Volgens een andere voorkeursuitvoering van de uitvinding is het drijfvermogen bezittende element kosten maken van een aan het lichaam voorzien,hoekvormig orgaan, dat in neerwaartse richting open is, door het over een hoek verdraaien van het drijfvermogen bezittende element in de richting van de haak en voorbij het bereik daarvan.

Bij voorkeur zijn verscheidene drijfvermogen bezittende elementen op grote afstanden van elkaar aan het lichaam bevestigd.

In het onderstaande zal een uitvoering van de uitvinding nu meer in detail beschreven worden, onder verwijzing naar de begeleidende tekeningen, waarin:

Pig. 1 op schematische wijze en in perspectief een tunnelge-deelte weergeeft tijdens het slepen daarvan naar de plaats van installatie, waarbij het gedeelte voorzien is van drijfvermogen bezittende elementen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding;

Fig. 2 op overeenkomstige wijze het tunnelgedeelte weergeeft tijdens het neerlaten en de plaatsing;

Fig. 3 het tunnelgedeelte weergeeft in op de zeebodem geplaatste toestand; en

Fig. 4 op een grotere schaal de verbinding weergeeft tussen de drijfvermogen bezittende elementen en het tunnelgedeelte.

In het onderstaande zullen de werkwijze en de middelen volgens de uitvinding beschreven worden in samenhang met de installatie van tunnelgedeelten op de zeebodem. De werkwijze is echter toepasbaar voor andere constructies die een grote massa en volume bezitten, bijvoorbeeld funderingen en soortgelijke bodeminrichtingen.

In fig. 1 is een tunnelgedeelte 10 weergegeven tijdens het slepen daarvan naar de plaats van installatie door middel van een sleepboot 11. Het gedeelte 10 heeft een lengte van ongeveer 150 meter en omvat twee wegdekken 13, die gescheiden zijn door een scheidingswand 12.

Elk eind van het gedeelte is afgedicht door middel van een stalen plaat 14. In deze toestand heeft het gedeelte zelf een drijfvermogen, dat voldoende is om het drijvend te houden ter plaatse van de zeespiegel 15.

Op een beschutte plaats, bijvoorbeeld ter plaatse van de con-structieplaats van het tunnelgedeelte, vóór het begin van het slepen, zijn acht lange,drijfvermogen bezittende elementen 16 op draaibare wijze verbonden met de zijden van het gedeelte 10, op regelmatige tussenafstanden. De drijfvermogen bezittende elementen zijn cilindervormig met een diameter van ongeveer 2,5 meter en een lengte van ongeveer 40 meter, welke lengte overeenkomt met de waterdiepte ter plaatse van de plaats van installatie. Elk drijfvermogen bezittende element omvat een pijp, die aan één eind door middel van een oogje 16a op draaibare wijze verbonden is met een in neerwaartse richting open haak 10a aan de zijde van het tunnelgedeelte. Het andere einde van de pijp is door middel van een draad 17 verbonden met een overeenkomstig eind van een aan de tegenoverliggende zijde van het tunnelgedeelte bevestigde pijp. De pijpen hebben zodanige afmetingen, dat zij de waterdruk ter plaatse van de in-stallatiediepte kunnen verdragen en zijn voorzien van afsluiters 18 (zie fig. 4), die gelijktijdig in alle drijfvermogen bezittende elementen 16 op afstand geregeld kunnen worden via een regelkabel 19, die verbonden is met een gemeenschappelijjke centrale eenheid voor alle verschillende afsluiters in de drijfvermogen bezittende elementen (niet weergegeven in de tekeningen).

Fig. 2 toont het tunnelgedeelte ter plaatse van de plaats van installatie, waarbij een sleuf 20 voor een met behulp van geprefabriceerde gedeelten gebouwde tunnel uitgegraven is in de zeebodem 21. Het tunnelgedeelte 10 zal dus neergelaten worden in de sleuf 20, in een pre-ciese positie aangrenzend aan het eind van de reeds geïnstalleerde en met elkaar verbonden tunnelgedeelten 22.

Het positioneren van het tunnelgedeelte wordt uitgevoerd met behulp van hulpvaartuigen 23, hetgeen bijvoorbeeld,zoals in de figuur, weergegeven kan worden door vier hulpvaartuigen, die uitgerust zijn met draaibare voortstuwers en uitrustingen voor dynamisch positioneren. Bij voorkeur zijn één of meerdere positiezenders geplaatst aan het eind van de met elkaar verbonden tunnelgedeelten 22. De vier hulpvaartuigen zijn via een respectieve regellijn 24 verbonden met het gedeelte 10.

Een met grind geladen tanker 25 is langszij verankerd, op een geschikte afstand van het gedeelte IQ. Het grind wordt gemengd met zeewater om het te kunnen pompen en over te kunnen brengen via de pijp 26 naar de bovenkant van het tunnelgedeelte 10. Deze toevoer van ballast 27 naar het tunnelgedeelte heeft tot gevolg dat dit gedeelte begint te zinken onder de zeespiegel 15. De drijfvermogen bezittende elementen 16 neigen op te zwaaien naar de in fig. 2 weergegeven vertikale stand. Stroken 28 van wrijvingsverminderend materiaal zijn bevestigd aan elke zijde van het tunnelgedeelte, teneinde het opwaarts zwenken van de drijf-vermogen bezittende elementen 16 te vergemakkelijken.

Door een continue toevoer van ballastgrind, zoals bovenbeschreven, kan het tunnelgedeelte neergelaten worden totdat het een positie bereikt direct boven de uitgegraven sleuf 20 in de zeebodem (zie fig. 3).

In deze positie zullen controles uitgevoerd worden om vast te stellen of het tunnelgedeelte op juiste wijze gepositioneerd is met betrekking tot het tunneleind.

Het uiteindelijke neerzetten van het gedeelte kan bijvoorbeeld ogenblikkelijk uitgevoerd worden, door het gelijktijdig openen van alle afsluiters 18. Het gedeelte rust nu op juist gepositioneerde wijze op de zeebodem en kan met behulp van hydraulische organen in langsrichting getrokken worden totdat het op afdichtende wijze aankomt tegen het tunneleind 22.

Daarna kan het gedeelte op elke geschikte wijze aan het tunneleind bevestigd worden en kan een opening gesneden worden in de stalen plaat 14 ter plaatse van het onlangs verbonden eind van het gedeelte.

Op hetzelfde moment worden de regellijnen 24 losgemaakt van het gedeelte en worden de drijfvermogen bezittende elementen 16 van het gedeelte 10 verwijderd, door het losmaken van de verbindende draden 17 tussen de paren drijfvermogen bezittende elementen. Nu kunnen de drijfvermogen. bezittende elementen in tegengestelde richtingen van elkaar weggetrokken worden, zoals geïllustreerd wordt door de streep-puntlijn in fig. 4, totdat het oogje 16a uit zijn respectieve hoek 10a gehaakt kan worden. Bij voorkeur heeft elk drijfvermogen bezittende element een klein resterend drijfvermogen, zodat het naar boven naar het oppervlak kan drijven. Alle acht drijfvermogen bezittende elementen kunnen samengebundeld worden en teruggesleept worden naar de constructieplaats van de tunnelgedeelten, waar zij bevestigd kunnen worden aan het volgende tun-nelgedeelte 10.

Indien, nadat het tunnelgedeelte 10 neergezet is in de sleuf 20, het vastgesteld wordt dat de positionering niet geslaagd was, is het mogelijk om liftkracht toe te voegen in de drijfvermogen bezittende elementen, ofwel door het daaruit pompen van water ofwel door het op pneumatische wijze uitpersen van water daaruit. Wanneer het gedeelte opgeheven is van de zeebodem kan de bovenbeschreven werkwijze voor het neerzetten herhaald worden.

De uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven uitvoering; verscheidene variaties zijn mogelijk binnen de strekking van de begeleidende conlusies. Bijvoorbeeld kan een verlengend verbindingsstuk aangebracht zijn tussen het drijfvermogen bezittende element 16 en het draaipunt daarvan, wanneer het water diep is. Het aantal voor het positioneren van het tunnelgedeelte 10 gebruikte vaartuigen kan groter of kleiner zijn dan weergegeven is. Het positioneren kan ook uitgevoerd worden door middel van verankerde vaartuigen. Het ballasten van het tunnelgedeelte kan uitgevoerd worden door andere middelen dan een toevoer van ballastmateriaal. De afsluiters 18 kunnen op afzonderlijke wijze geopend en gesloten worden, zodat het tunnelgedeelte met één eind of één hoek tegelijk op de zeebodem neergezet kan worden.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het installeren van een lichaam (10) met een grote massa beneden de zeespiegel op de zeebodem, waarbij het lichaam na het te water laten en het transport naar de plaats van installatie ter hoogte van de zeespiegel drijft, met het kenmerk, dat tenminste één gesloten, drijfvermogen bezittend element (16), dat voorzien is van een afsluiterorgaan (18) dat te openen is, bevestigd is aan het lichaam (10), dat tenminste drie kabels (24) verbonden zijn met verschillende plaatsen op het lichaam (10) en met behulp van hulpvaartuigen (23) in verschillende richtingen gespannen zijn, dat het lichaam (10) door ballasten afgezonken wordt totdat het beneden de zeespiegel drijft, nabij de zich op de zeebodem (21) bevindende plaats van installatie, terwijl de positie van het lichaam geregeld wordt door middel van de spanning van de kabels (24) van de vaartuigen en dat het lichaam tenslotte neergelaten wordt op zijn bestemde plaats op de zeebodem door het laten ontwijken van een geregelde hoeveelheid lucht uit elk drijfvermo-gen bezittend element (16), via het respectievelijke afsluiterorgaan (18).

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het lichaam (10) door ballasten afgezonken wordt door middel van een toevoer van ballastmateriaal (27) op de bovenkant van het lichaam.

3. Organen voor het installeren van een lichaam (10) met een grote massa beneden de zeespiegel op de zeebodem, waarbij het lichaam na tewaterlating en transport naar de plaats van installatie ter hoogte van de zeespiegel drijft, omvattend tenminste één gesloten drijfvermogen bezittend element met een afsluiterorgaan, dat te openen is, en tenminste drie kabels, die verbonden zijn met verschillende plaatsen op het lichaam en in verschillende richtingen gespannen zijn door middel van hulpvaartuigen, met het kenmerk, dat elk drijfvermogen bezittend element (16) lang is en op draaibare wijze verbonden is met één kort eind het dichtst bij het lichaam (10).

4. Organen volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het drijfvermogen bezittende element (16) lang genoeg is en op zodanige wijze met het lichaam verbonden is, dat het de afstand tussen het lichaam en de zeespiegel (15) overbrugt, wanneer het lichaam op zijn gewenste positie op de zeebodem (21) rust.

5. Organen volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat elk drijfvermogen bezittende element (16) los te maken is van een hoekvormig orgaan (10a) op het lichaam (10), welk hoekvormig orgaan in neerwaartse richting open is, door het verdraaien van het drijfvermogen bezittende element in de richting van de haak en voorbij het bereik daarvan.

6. Organen volgens één der conclusies 3-5, met het kenmerk, dat verscheidene drijfvermogen bezittende elementen (16) op grote afstanden van elkaar aan het lichaam (10) bevestigd zijn.