DE1583833B1

DE1583833B1 - Anordnung fuer Unterwasserarbeiten

Info

Publication number: DE1583833B1
Application number: DE19681583833
Authority: DE
Inventors: Robert Vilain
Original assignee: CIE FRANCAISE D ENTPR S METALL
Current assignee: CIE FRANCAISE D ENTPR S METALL
Priority date: 1967-02-24
Filing date: 1968-02-23
Publication date: 1970-10-22
Also published as: US3522709A; FR1519891A; GB1208834A

Description

g ,

Personal und Material durchlassen.

Gemäß einem wesentlichen Kennzeichen der Erfindung ist die Anordnung an einen Sockel angelenkt, welcher unabhängig von ihr hergestellt ist und i d iii

jedoch bisher eine Seilverspannung für erforder- io gesehen, mittels welcher die gelenkige Verankerung lieh. Diese Seile machen jedoch kostspielige Ver- am Boden besonders einfach und schnell vorgenomankerungen erforderlich und können unter Umstän- men werden kann. Ferner ist vorgesehen, derartige den zerreißen. Vorrichtungen so auszubilden, daß sie gestatten,

Die Erfindung bezweckt daher, eine Anordnung unter den Meeresboden Schächte mit einem so für Unterwasserarbeiten auszubilden, die die ge- 15 großen Durchmesser zu treiben, daß sie bequem nannten Nachteile der bekannten Anordnungen
überwindet, insbesondere keine Seilverspannung erforderlich macht.

Entsprechend der Erfindung ist eine Anordnung

für Unterwasserarbeiten vorgesehen, deren gelenkige 20 zu Beginn der Einrichtungsarbeiten an dem Meeres-Verbindung als Kardangelenk ausgebildet ist und die boden befestigt werden kann, wobei dieser Fußteil Schwimmkörper im oberen Bereich der Säule zur von Anfang an eine dichte Arbeitskammer zur ErErzeugung einer Auftriebskraft aufweist. leichterung der Befestigungsarbeiten aufweist.

Die mit Schwimmkörpern versehene Säule bleibt Man sieht in F i g. 1 die eigentliche Plattform 1,

nach der gelenkigen Verbindung auf Grund der Auf- 25 welche neben einer Schwenkkonstruktion 2 liegt, triebskraft von selbst stehen. Das Kardangelenk ver- welche eine mittlere Schachtröhre 3 umgibt, die zu hindert eine Drehung der Säule um die eigene Achse
und macht so eine Seilverspannung unnötig.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform bildet
die Säule mit dem Kardangelenk und einer unteren 30
Platte eine Einheit, die die Befestigung an dem Sockel
gestattet. Diese Einheit wird schwimmend zum Ort
der Montage befördert. Die Säule enthält zu diesem
Zweck wenigstens eine wasserdichte Kammer, die
die waagerechte Position beim Transport sicherstellt. 35 Abmessung auf, welche unten durch eine Wand 8 Bei der Montage bewirkt man eine Neigung der (F i g. 2) abgeschlossen ist, die später nach AnSäule, indem die Kammer voll Wasser gelassen wird. bringung der Gesamtanordnung bei 9 (F i g. 1) für Die Platte ist dafür vorgesehen, mit Hilfe von ge- den Durchtritt zu einem in Fig. 1 sichtbaren eigneten Führungseinrichtungen auf den Sockel zu Schacht 10 durchbohrt wird, welcher die Schachtbewegt zu werden. Diese Einrichtungen umfassen 40 röhre 3 unter dem Meer fortsetzt. Die Wände dieser beispielsweise Zapfen auf dem Sockel zum Eintreten Kammer oder dieses Sockels können mit entin Aussparungen in der Platte und vorteilhafterweise sprechenden Verschlüssen 12 versehene Metallrohre Führungsseile. 11 aufweisen, um in das Gelände vor dem Bohren

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungs- des Schachts 10 beliebige Verfestigungsmittel einzuform der Erfindung ist der Sockel hohl ausgebildet 45 drücken, wenn sich dies als notwendig erweist,
und enthält eine Arbeitskammer und einen Ver- An dem oberen Teil, d. h. auf der Seite der ge-

schluß zum Verschließen dieser Kammer, bis die lenkig anzubringenden Plattform, weist der Sockel Montage beendet ist. wenigstens einen Durchlaß 13 auf, welcher zweck-

*"Im folgenden wird eine beispielsweise Aus- mäßig bei 14 verkleidet ist und sich bei IS erweitern führungsform der Erfindung an Hand der Zeichnun- 50 kann, um einen Halter für eine Dichtung zu bilden, gen näher erläutert. wie dies weiter unten erläutert ist. Bei der An-

Fig. 1 zeigt einen schematischen senkrechten Schnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung;

F i g. 2 zeigt in größerem Maßstab den zur Befestigung am Meeresboden bestimmten Abschnitt dieser Anordnung;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, welche die Anbringung der Plattform an ihrem Sockel zeigt; F i g. 4 zeigt die Gesamtheit einer Plattform,

welche zum Zusammenwirken mit einer Anlage zur 60 Zahl von zylindrisch-konischen Zapfen od. dgl., 17, Einlagerung unter Wasser bestimmt ist. (F i g. 2) gebildet werden, welche über dem Sockel 6

Nachstehend ist die Anwendung der Erfindung auf eine Anordnung oder Plattform beschrieben, welche am Boden unterhalb eines Wasserspiegels angeordnet werden soll und insbesondere für Bohrarbeiten (Sondierungen, Bohrungen, Petroleumanlagen usw.) bestimmt ist, wobei die Erfindung jedoch auch andere Anwendungen finden kann, ins-

einem Gelenk 4,5 (Fi g. 1) führen soll, um an dem Sockel 6 befestigt zu werden, wie er z. B. in F i g. 2 dargestellt ist.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform wird dieser Sockel6 z.B. aus Beton auf der Baustelle herausgestellt und an die vorgesehene Stelle durch beliebige Transportmittel geschwommen. Er weist innen eine Arbeitskammer 7 entsprechender

bringung wird dieser Durchlaß 13 durch eine provisorische, an der Verkleidung 14 (Fig. 2) befestigte Wand 16 verschlossen.

Der Sockel ist noch mit Zentrier- und Führungseinrichtungen versehen, welche gestatten, das untere Ende der Anordnung, d. h. des Halters des Gelenks 4, 5, in die richtige Lage zu bringen.

Diese Einrichtungen können durch eine gewisse

vorgesehen sind und beim Zusammenbau in eine an dem Fuß der Anordnung vorgesehene Platte 18 eingreifen können.

Diese Platte 18 soll also eine doppelte Funktion ausüben, nämlich einerseits die Anbringung an dem Sockel 6 ermöglichen, wofür diese insbesondere metallische Platte Ausnehmungen 19 aufweist, durch

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welche die Zapfen 17 treten, und andererseits das in ihrer endgültigen Stellung, wobei die Seile erst Gelenksystem halten, welches zwar als Kardan- nach diesem ersten Vorgang befestigt werden. Es gelenk ausgebildet ist, aber innen einen genügenden wird dann auf die Seile mittels der Winde 34 ein Zug Durchlaß für die Herstellung der Verbindung zwi- ausgeübt, und die Ausnehmungen 19 werden, sehen den beiden Schächten 3 und 10 frei läßt, wo- 5 gegebenenfalls mit Unterstützung der Abwärtsbei die Platte bei 27 einen verkleideten Durchlaß bewegung der Säule durch Verwendung von Ballast, aufweist. auf die Zapfen 17 aufgesetzt, worauf die Verriegeln Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsfonn dieses lung bei 30 erfolgt. In dieser Art erfolgt die An-Kardansystems dargestellt, welche insbesondere bringung am besten, wobei außerdem die volleinen Kranz 20, welcher um in einer Flucht liegende, io ständige Abdichtung gewährleistet wird. Hierauf ist von fest mit der Platte 18 verbundenen Haltern 22 nur noch nötig, den Ballast 32 und gegebenenfalls getragene Achsen 21 schwenkbar ist, sowie zwei um die Schwimmer 35, wenn diese teilweise gefüllt 90° gegen diese versetzte Achsen 23 enthält, welche wurden, sowie die Schachtröhre 3 zu entleeren. Hiervon Haltern 24 der Anordnung getragen werden und auf kann man durch Einspritzen von Zement die in dem Kranz 20 schwenkbar gelagert sind (F i g. 2). 15 Auflage des Sockels 6 verstärken, zu welchem das Diese ein Kardangelenk bildende Anordnung wird Personal dann freien Zugang hat, und das Herstellen durch Einrichtungen zur Herstellung der Abdichtung des Schachts 10 durch den Boden 8 (Fig. 8) der zwischen den beiden Schächten 3 und 10 oder zwi- Kammer 7 beginnen.

sehen der Schachtröhre 3 und dem Inneren des Die durch die Anordnung und die Plattform geSockels 6 vervollständigt. Diese Einrichtungen wer- 20 bildete Gesamtanordnung wird zweckmäßig in ihrer den z. B. durch zwei sphärische Erweiterungen 4, 5 Arbeitsstellung dadurch stabilisiert, daß an ihrem gebildet, welche fest mit der Platte 18 bzw. der Fuß ein Ballast 37 vorgesehen wird, wobei an dem Schachtröhre 3 verbunden sind, ineinanderliegen und oberen Teil die Schwimmer 35 od. dgl. einen die mit wenigstens zwei an den Rändern dieser Er- Stabilität vergrößernden Auftrieb erzeugen. Das Geweiterungen angebrachten Dichtungen 28 zusam- 25 lenk bewirkt einen Schutz gegen die Wirkung der menwirken. Diese Dichtungen stellen in Reihe die Dünung.

Abdichtung der schwenkbaren Anordnung zwischen Die für die Erfindung kennzeichnende Trennung

den festen und beweglichen Teilen der gesamten zwischen dem schweren Sockel 6 und der leichteren

Schachtröhre her, wobei die eine Dichtung von innen Platte 18 zur Aufnahme des Gelenks erleichtert nicht

und die andere von außen ausgebaut werden kann. 30 nur den Transport und den Zusammenbau, sondern

Es sind auch Einrichtungen vorgesehen, welche ergibt auch einen in jeder Hinsicht zweckmäßigeren

die Abdichtung zwischen dem Sockel 6 und der Aufbau.

Platte 18 nach Anbringung der letzteren herstellen Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfin- und z. B. durch eine Dichtung 29 gebildet werden, dung wird der Sockel 6 zweckmäßig durch Sicherwelche an dem Ausgang des Durchlasses 27 ange- 35 heitsverschlüsse vervollständigt, welche gestatten, die ordnet ist und sich an der Randleiste 15 des Durch- innere Kammer 7 des Fußteils 6 von der gegebenenlasses 13, 14 abstützt. Ferner sind Verriegelungs- falls in der Anordnung vorgesehenen Schachtröhre 3 einrichtungen vorgesehen, welche die Platte 18 nach zu trennen, wenn dies wünschenswert ist. Dieser ihrer Anbringung in ihrer Stellung halten, z. B. Verschluß ist bei 38 in F i g. 1 und 2 in der Öffnungs-Riegel 30, welche in Nuten oder Löcher 31 der 40 stellung sichtbar. Er kann eine Gleitbewegung aus-Zapfen 17 (Fig. 1 und 2) eintreten und durch be- führen und mit dem Sitz 39 eines Durchlasses 40 zuliebige, nicht dargestellte Vorrichtungen fernbetätigt sammenwirken. Ein derartiger Verschluß kann in werden können. zahlreichen Fällen zweckmäßig sein, insbesondere, Zur Überführung der obigen Anordnung in ihre wenn wenigstens zwei Schachtröhren durch einen richtige Lage wird zweckmäßig in der in Fig. 3 dar- 45 unterirdischen Stollen verbunden sind und gewisse gestellten Weise vorgegangen. Hierbei wird die An- Arbeiten die Isolierung gegenüber einer Anordordnung schwimmend in die vorgesehene Stellung nung 2, 3 erfordern können. Bei 41 sind Ausgebracht (z. B. mit Hilfe von Schwimmern, von nehmungen dargestellt, welche dem für den Durchdenen einige beispielsweise mit 35 bezeichnet sind), tritt des Verschlusses erforderlichen Hohlraum 42 worauf sie so gekippt wird, daß sich die Platte 18 50 das Gleichgewicht halten, so daß der Schwerpunkt dem Sockel 16 nähert, wobei gleichzeitig Führungs- des Sockels 6 in der Achse gehalten wird, einrichtungen benutzt werden, welche aus z. B. Aus den obigen Ausführungen geht insbesondere durch die Ausnehmungen 19 der Platte 18 laufenden hervor, daß die Erfindung die Herstellung von mit Seilen gebildet werden. Zum Verschwenken der An- einer zentralen Schachtröhre versehenen Plattformen Ordnung wird ein Wasserballast der schematisch mit 55 ermöglicht, wobei dieser Schachtröhre und auch den 32 in Fig. 3 dargestellten Art benutzt. Bohrschächten sehr erhebliche Abmessungen ge-Die obigen, in F i g. 3 bei 33 dargestellten Seile geben werden können, welche den bequemen Durchwerden auf einer Seite an den Zapfen 17 und auf der tritt des Personals und des Materials gestatten. In anderen Seite nach Durchtritt durch die Ausnehmun- dieser Hinsicht ermöglicht die Erfindung nicht nur gen 19 an von der Plattform 1 getragenen Winden 60 die Ausführung von Bohrungen, sondern auch die 34 befestigt. Wenn dann auf die Seile mittels der Herstellung beliebiger anderer Anlagen mit Unter-Winde ein Zug ausgeübt wird, kommt die Platte 18 wasserschächten. So ist z.B. in Fig. 4 eine eine ergenau über ihre Sockel, da die Ausnehmungen 19 findungsgemäße Plattform benutzende Anlage zur durch die Seile zu den Zapfen 17 geführt werden. Unterwassereinlagerung dargestellt. Diese Platt-Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn kann zu- 65 form 1,2,3 ist an ihrem Fuß an einen Sockel 6 angenächst die Anordnung 2, 3 in die lotrechte Stellung lenkt, welcher reichlich betoniert ist, so daß eine gekippt werden, indem der Ballast so eingestellt sehr widerstandsfähige Verankerung entsteht. Die wird, daß die Anordnung etwas höher austaucht als Plattform 1 kann dann zur Verankerung von großen

Tankschiffen der bei 43 dargestellten Art benutzt werden. Der Schacht 10 führt zu der eigentlichen Einlagerungsanlage 44, mit Stollen 45,46, in welchen der Brennstoff eingelagert werden kann.

Bekanntlich ist eine derartige Anlage infolge des Bestrebens der wesentlichen Vergrößerung der Tonnage der Petroleumschiffe besonders wünschenswert, da sie das Einfahren der Petroleumschiffe in die Häfen vermeidet. Für die Einlagerung und die Wiederaufnahme des Brennstoffs sind mehrere Lösungen vorzusehen, je nachdem, ob die nicht mit Brennstoff gefüllten Abschnitte der Anlage mit der Atmosphäre verbunden sind oder unter dem hydrostatischen Druck des Meeres stehen. Im ersteren Fall befinden sich die Pumpen zur Wiederaufnahme des eingelagerten Gutes auf der Höhe des Bodens der Anlage, z. B. in einem seitlichen Stollen. Im zweiten Fall kann der hydrostatische Druck zur Aufwärtsförderung des leichteren Brennstoffs benutzt werden, während Pumpen an der Meeresoberfläche vorgesehen werden müssen, um den Brennstoff in die Vorratsbehälter entgegen dem hydrostatischen Druck überzuführen. In dem weiteren Fall, daß der Brennstoff unter Druck aus eruptiven Schächten kommt, können natürlich Pumpen entfallen.

Obwohl bei den verschiedenen obigen Anwendungen Anordnungen und Plattformen mit einer mittleren Schachtröhre 3 vorgesehen sind, ist die Erfindung auch auf Anordnungen anwendbar, welche keine derartige Schachtröhre aufweisen, wobei sie selbst in diesem Fall offensichtliche Vorteile hinsichtlich der Verankerung an dem Unterwasserboden durch den Sockel 6 bietet.

Die erfindungsgemäße Ausführung bietet gegenüber den bereits bekannten derartigen Ausführungen zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende:

Sie erleichtert die Überführung an die vorgesehene Stelle und den Zusammenbau beträchtlich;

sie ermöglicht die Herstellung großer Durchtrittsquerschnitte für das Personal und das Material;

sie ist für zahlreiche verschiedene Plattformen benutzende Ausführungen verwendbar; sie stellt die erforderliche Abdichtung her.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Anordnung für Unterwasserarbeiten mit einer Plattform und einer Säule zur gelenkigen Verbindung mit einem zuvor am Boden des Meeres oder eines Flusses verankerten Sockel, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung durch ein Kardangelenk (4, 5; 20 bis 24) gebildet wird und daß Schwimmkörper (35) im oberen Bereich der Säule zur Erzeugung einer Auftriebskraft auf das Kardangelenk (4, 5; 20 bis 24) vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule mit dem Gelenk (4, 5; 20 bis 24) und einer Platte (18) eine mit dem Sockel (6) zu verbindende Einheit bildet und daß die Platte (18) und der Sockel (6) zusammenwirkende Führungseinrichtungen aufweisen, die die Montage von Säule und Sockel ermöglichen bzw. erleichtern.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen von Zapfen (17) auf dem Sockel und zur Aufnahme der Zapfen geeigneten Aussparungen (19) in der Platte (18) gebildet werden.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen weiterhin Seile umfassen, die auf den Zapfen (17) befestigt sind und durch die Aussparungen (19) der Platte (18) hindurchlaufen und auf Winden, die auf der Plattform angeordnet sind, enden.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule zumindest eine dichte Kammer als Schwimmerkammer während des horizontalen Transportes zum Montageort aufweist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Kammer nach und nach derart mit Wasser zu füllen, daß sich die Säule unter der Einwirkung der Führungseinrichtungen bei der Montage neigt.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (6) hohl ist und eine Arbeitskammer aufnehmen kann und daß ein Verschluß (38) über der Arbeitskammer vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel im Inneren Einrichtungen (12) zum Verpressen von Zement aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle, dichte Sockel (6) am Boden offen ist und daß die Kammer (7) mit einem Bohrloch (10) in Verbindung steht.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule mindestens einen zentralen Schacht (3) aufweist, der mit dem Sockel an der Stelle des Kardangelenkes (4, 5; 20 bis 24) über kugelförmige, abgedichtete Schalen (4, 5) verbunden ist.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Platte (18) und der oberen Fläche des Sockels, beispielsweise von der Platte getragene Dichteinheiten (29) vorgesehen sind.

11. Verwendung einer Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10 in Verbindung mit einem Unterwasserlager.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen