DE1634155A1

DE1634155A1 - Schwimmende Vorrichtung zur Daempfung der Meeresduenung

Info

Publication number: DE1634155A1
Application number: DE19661634155
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: TRANSP ET de la VALORISATION D
Current assignee: TRANSP ET de la VALORISATION D
Priority date: 1965-08-19
Filing date: 1966-08-09
Publication date: 1970-09-17
Also published as: FR1454028A; SE333550B; NL6611664A; NO118783B; DE1634155C3; DE1634155B2; GB1122324A; BE685018A; NL145915B

Description

SOCIETY JD¹ETUDE DU TRANSPORT ET DE LA VALORISATION DES GAZ IaTUHELS DU SAHARA (»S.E.G.A.IT.S. "), 7, Rue lilaton, 75 PARIS , Frankreich

Schwimmende Vorrichtung zur Dämpfung der Meeresdünung

Pur diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden französischen Anmeldung Mo· 28 787 vom 19_o August 1965 in Anspruch genommene

Die Erfindung betrifft eine schwimmende Vorrichtung^ die zum Schütze einer bestimmten Meereszone vor der Dünung, und ihren Auswirkungen bestimmt ist, um in dieser Zone industrielle Arbeiten und Tätigkeiten ausführen zu können₀

Solche auf dem Meeresboden verankerten Vorrichtungen oder Geräte sind erheblichen Beanspruchungen ausgosetstp die häufig zu ihrer Verschiebung oder zum ßeissen ihrer imker» lmtien führen© Ea ist also erforderlich _t die Verankerungen nmr eines Sgil der durch die Dünung erzeugten B@anspruohungs· kraft® aussk^taen , während der andere.Xeil äiüser Kräfte durch die Vorrioiituag selbst aufgenommen wlrd„ üas m ©raaoht_f daß mindestens eine ihrer Abs©©sengen im

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Verhältnis zu den Merkmalen, beispielsweise zu der Wellenlänge, der Dünung groß ist.

Die verschiedenartigsten Untersuchungen auf diesem Gebiet haben gezeigt, daß die nachstehend aufgeführten Parameter bei der Dämpfung und Abschwäschung der Dünung eine wesentliche Rolle spielen:

fc - der Angriffswinkel der Dünung oder der durch die

fiichtung der anrollenden Dünung und die Längsachse der Dämpfungsvorrichtung gebildete Winkel;

- die Starrheit der Dämpfungsvorrichtung und die Nachgiebigkeit ihrer Verankerung;

— eine große Länge der Dämpfungsvorrichtung im Verhältnis zu der Wellenlänge der ano/rllenden Dünung oder eine große Höhe der Dämpfungsvorrichtung im Verhältnis zur Amplitude (Wellenhöhe) der Dünung.

Solche Vorrichtungen zum Dämpfen der Dünung können dazu verwendet werden, eine Meereszone zu schützen, wobei sie sich insbesondere mit einer oder mehreren Arbeitsvorrichtungen für den Betrieb von Unterwasser-Erdölbrunnen, wie beispielsweise schwimmenden Bojen zum Beladen von öltankern, einen künstlichen Hafen bildenden Vorrichtungen, versenkten Lagerbehältern für Kohlenwasserstoffe und eonstigen entsprechenden Vorrichtungen, kombinieren lassen, während sich der Erdöl-

Innerhalb der geschützten Zone befindet.

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Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe gesteht darin, schwimmende Vorrichtungen zu Dämpfung der Meeresdünung zu schaffen, die eine unmittelbare Anwendung der vors behenden Überlegungen und Erwägungen darstellen.

Die schwimmende Vorrichtung 2iur Dämpfung der Meeresdünung ist dadurch gekennzecihnet, daß sie aus einer Einheit aus abgedichteten, auf dem v/asser s ehwimmfähigen Rohrteilen und aus einer Verankerungsvorrichtung- besteht, und daß die Länge dieser Einheit im Verhältnis zur Wellenlänge der Dünung groß ist«

Gemäß deiner Ausführungsform der Erfindung sind bei der Vorrichtung zwei dieser Rohrteile V-förmig angeordnet, wobei die Spitze des V gegen die Eortpflanzungsrichtung der Dünung gerichtet ist, während die beiden Rohrteile miteinr ander fest oder mittels einer nachgiebigen Verbindung untereinander verbunden sind.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen hervor© Es zeigent

Fig» X einen schematischen Querschnitt durch ein Rohr, das eine Vorrichtung zur Dämpfung der Dünung nach der Erfindung bildet,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf diese zur

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Fortpflanzungsriciitun^ der Dünung in einem bestimmten Winkel angeordnete Vorrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht einer aus zwei V-förmig zueinander angeordneten Rohren bestehenden Dämpfungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach Fig.3,

die mit einer anderen Verankerungsvorrichtung P versehen ist,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 6 eine eine andere Verankerungsvorrichtung veranschaulichende Ansicht entsprechend der Ansicht nach Fig. 5,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 eine aufgebrochene perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Rohrs

nach Fig. 1 und

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht von zwei V-förmig zueinander angeordneten Vorrichtungen nach Fig. 8.

Die Fuguren 1 und 2 zeigen ein vorzugsweise zylindrisches Rohr 1 aus Beton oder sontigem geeigneten Material, das auf c der Oberfläche des Meeres schwimmt. Dieses Rohr mit dem Durchmesser-D ist hohl, wobei seine Län^e 1 im Verhältnis

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zu der Wellenlänge der anrollenden Dünung groß ist. Die Enden des Rohrs 1 sind verschlossen, um ihm eine positive Schwimmfähigkeit zu verleihen, wobei seine Eintauchtiefe beispielsweise zwischen 0,3 D und 0,7 D liegen kann.

Das Rohr 1 kann zur Richtung i¹ der anrollenden Dünung senkrecht oder schräg zu ihr in einem bestimmten Winkel ^t (^ig· 2) angeordnet sein, der vorzugsweise 45 beträgt₅ wobei der Durchmesser D des Rohrs 1 annähernd das Zweifache der "

durchschnittlichen Amplitude (Wellenhöhe) der anrollenden Dünung beträgt.

Pig. 3 zeigt eine V-förmige Einheit aus zwei Rohren 2,3, die an ihren Enden 4 bzw· 5 in einem Winkel /3 miteinander verbunden und an ihren entgegengesetzten Enden 6 bzw. 7 verschlossen sind, wobei der Winkel /3 vorzugsweise 2 <Z. beträgt.

Ein drittes Rohr oder Distanzstück 8 verbindung die beiden f Rohre 2 und 3 miteinander, um der aus den beiden Rohren bestehenden Einheit eine passende Starrheit zu verleihen, wobei das Distanzstück der Spitze 9 der Einheit näher angebracht ist als ihren Enden 6_f 7·

An der Spitgö 9 der Einheit ist eine nachgiebige Verankerungsvorrichtung 10 in der Weise befestigt, daS sie eine froie Bewegung der aus den Rohren gebildeten Einheit zuläßt.

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Somit leuchtet ein, daß die Einheit eine solche Lage einnehmen wird, daß die Spitze 9 gegen die Richtung P der anrollenden Dünung gerichtet ist.

Man hat festgestellt , daß die erzielte Dämpfung im wesentlichen gleich bleibt, solange die Länge 1 jedes .Rohrs 2 und 3 größer ist als ein bestimmter, in der Größenordnung von liegender Wert, wobei 2 1 die Wellenlänge der

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anrollenden Dünung ist.

Die Schräglage (der die Einheit bildenden ftohre zur Dünungsrichtung) oder der Winkel oC der Dämpfungsvorrichtung ermöglicht eine Eeflexion der Dünung in einem Winkel, der theoretisch gleichet ist, was für die Gesamtdämpfung der Dünung günstig ist.

Auf Grund dieser Schräglage sind die Beanspruchungen infolge der Dünung zu einem gegebenen Zeitpunkt entlang der Dämpfungfc vorrichtung nicht mehr gleichmässig, sondern haben sie zum gleichen Zeitpunkt an jeder Stelle der Dämpfungsvorrichtung einen Wert, der eine periodische Funktion der Abszisse jeder dieser Stellen in Bezug auf ein Ende 6 oder 7 ist, Ausserdem führt die Schräglage eine Verringerung der auf die Dämpfungsvorrichtung ausgeübten periodischen Beanspruchung und folglich also eine Verringerung der auf die Ver-

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ankerungen ausgeübten Beanspruchung herbei.

Die Verankerungen dieser Art von Dämpfungsvorrichtungen können einen Yerankerungskasten oder einen Lastkörper und/ oder für geringere Tiefen eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Stütze (bSquille) (Fig. 4,5 und 6) enthalten.

Eine solche Stütze besteht aus einem beschwerbaren Behälter 11, der mit einer Verankerungsspitze 12 versehen und mittels zweier Arme 13» 14 über zwei Gelenke 15 und 16 mit den beiden Rohren 2 und 3 verbunden ist, wobei die Gelenke entweder an den Rohren 2 und 3 (Fig· 4 und 5) oder an dem Distanzstück 8 C^ig· 6) befestigt sein können.

Die Stütze ist von der Dämpfungsvorrichtung aus in Bezug auf die Senkrechte nach hinten oder nach vorn in der Weise geneigt, daß sie unter Einwirkung der Gezeiten .ihr freies Anheben zuläßt, ohne daß die Arme 13 und 14 jedoch eine senkrechte Lage erreichen.

Zwischen den Armen 13 und 14 kann eine nachgiebige Membran, beispielsweise aus Gummi oder aus Kunststoff, vorgesehen werden, die mit den Armen 13, 14 fest verbunden ist und dazu dient, die UmIaufbewegung der unter der Dämpfungsvorrichtung hindurchströmenden Waeserteilehen der Dünung, insbesondere

bei langen Dünungen, zu begrenzen.
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Bei erheblichen Wasbertiefen muß die Stütze durch eine Verankerung an einem Verankerungskasten oder durch eine Verankerung an einem Lastkörper ersetzt werden.

Die diese Vorrichtungen zur Dämpfung der Dünung bildenden Rohre können einen Durchmesser bis zu etwa 8 m haben. Es leuchtet ein, daß der Transport dieser Rühre gewisse Schwierigkeiten bereitet. Um diesen Transport zu erleichtern kann man Dämpfungsvorrichtungen unmittelbar vor ihrem Gebrauch zusammenbauen, die darm eine wie in Fig. 7 dargestellte Form aufweisen.

Eine solche Dämpfungsvorrichtung wird aus einer Gruppe von Rohren 20 hergestellt, die beispielsweise einen Durchmesser von 1 m haben. Diese Rohre werden mit Hilfe von beim Giessen der Rohre angegossenen Nieten 22 in kranzförmiger Anordnung auf kreisrunden Felgen 21 angebracht. Die Felgen 21 können ggf. durch massive Flansche ersetzt werden. Um eine positive Schwimmfähigkeit zu erzielen, ist

an jedem Ende Jedes der eine solche Einheit bildenden Rohre ein Verschluß vorgebehen.

Bei einer so erhaltenen, einem Bündel ähnlichen Einheit können die Rohre 20 einander aussen tangieren oder sie können mit einem bestiiiunten Zwischenraum angeordnet werden zum Erzielen des Glättens (laminage( der Dünung mit Hilfe der auf diese Weise zwischen den Rohren 20 erhaltenen

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In Jig. 8 ist eine weitere Variante derRohre nach Fig. 1 dargestellte Die xtohr.e nach Fig. 8 sind aus einer Bewehrung oder Armierung hergestellt, auf der ein nachgiebiger Mantel aus synthetischem Gummi, Kunststoff oder einem entsprechendem anderen Werkstoff be&festigt ist, der durch einen starken Luftdruck aufgebläht wird. Eine auf diese Weise erhaltene Einheit kann mit geeigneten, mit fasser be schwerten Kammern oder Zellen versehen sein,und ist im Meeresboden verankerte Selbstverständlich kann man aus diesel Einheiten V-förmige Dämpfungsvorrichtungen bilden oder sie, wie anhang der .Rohre 1 beschrieben, nebeneinander anordnen.

Der Vorteil einer solchen Lösung liegt darin, daß,sofern diese Elemente durch eine sehr hochgehende See schließlich losgerissen werden sollten, ihr Ersetzen bequem, rasch und wirtschaftlich ist, was für die zu schützenden Meeresrorschungszonen von grossem Interesse sein kann.

In iig. 8 ist eine halbstarre (demi-souple) Einheit dargestellt. Sie besteht aus einem an seinen Enden verschlossenen und beispielsweise aus Beton hergestellten zentralen Rohr 30, Dieses Rohr kann einen Durchmesser von beispielsweise 2 m habe&o

An den ünden des Rohre 30 sind von dem Rohr aus in radialer Hiobtung herausstehende Schenkel 31 vorgesehen*

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Jedoch können diese Schenkel gewüns cht enf alls die gleiche axiale Länge haben wie das xiohr 30.

An den äusseren Enden der Schenkel 31 si'nd sich, in axialer Sichtung erstreckende Stifte oder angegossene Gewindebolzen 32 vorgesehen. Zur Verstärkung der Schenkel dienen kreisaegmentförmige Distanzstücke 33·

Auf die Schenkel 31 ist ein Mantel 34 aus synthetischem Gummi, Kunststoff oder einem entsprechenden Werkstoff von passender .Dicke aufgeschoben.

Der Mantel 34 weist an jedem sexner iiinden einen dicken umgelegten üand 35 auf, der die kreissegmentförmigen Distanzstücke 33 bedeckt und auf diese Weise als Dichtung dient. Der umgelegte Hand 35 ist mit für den Durchtritt der Gewindebolzen 32 durchbrochenen Ansätzen 36 versehen, die sich gegen die Aussenkante der Schenkel 31 anlegen.

Für den Durchtritt der Gewindebolzen 32 durchbrochene .Flansche 37 verschliessen jedes Ende der Einheit, wobei durch das Anziehen der Muttern der Gewindebolzen 32 der umgelegte Rand 35 und die Ansätze % des Mantels 34 gegen die Distanaetüoke 33 bzw. gegen die Schenkel 31 angepresst werden.

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In dem ringförmigen Saum zwischen dem zentralen .Rohr 30 und dem Mantel 34 wird eine Atmosphäre aus unter erhöhtem Druck.stehender Luft hergestellt, so daß eine Spannung des Mantels herbeigeführt wird, die ihm die erforderliche Starrheit verleiht.

Ausserdem kann ein solches Element mit Wasser beschwert werden, damit es bis zur gewollten Tiefe eintaucht, wobei die nicht dargestellten entsprechenden Beschwerungen an den Schenkeln 31 und im Inneren des zentralen üohrs. 30 vorgesehen werden- können. Die entsprechenden Einbringungsöffnungen für Pressluft und Wasser sind nicht dargestellt.

Um eine V—förmige Einheit entsprechend der Einheit nach Pig. 3 zu erhalten, kann die in Pig. 9 dargestellte Vorrichtung vorgesehen werden. Diese Vorrichtung kann sowohl einfache .Rohre (-&^lig. 1, 2) als auch halbstarre Einheiten (Pig. 8) enthalten.

In Pig. 9 dient ein parallelepipediseher Hohlkörper 38, von welchem zwei einander gegenüberliegende Seiten durchsichtig sind, zum Verbinden von zwei h_albstarren Elementen nach Pigl 8.Pig. 9 zeigt eine Ausführungsform mit halbstarren Elementen, Jedoch ist klar, daß sich der Höhlkörper 38 auch auf die in den Piguren 1 bis 6 dargestellten Hohre anwenden läßt.

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Zwei aneinander angrenzende Seitenflächen 39a, 39b des Hohlkörpers 38 sind mit Durchbrüchen für den Durchtritt der Gewindebolzen 32 vergehen, jiin Verstärkungsrahmen dient zur festigung des Hohlkörpers 38.

Zur Verankerung der so gebildeten Dämpfungsvorrichtung ist eine Öse 41 vorgesehen, die auf die die Kante der Spitze dies-er V-Förmigen Dämpfungsvorrichtung bildenden Seitenwände 42, 43 geschraubt ist.

Die vorstehend beschriebene lineare und winklige Verbindungsart läßt sich selbstverständlich auf alle ausführungsformen der Dünungsdämpfungsvorrichtungen anwenden, wobei die Gewindebolzen 32 entweder in den Schenkeln 31 (i?ig. 8) oder, wenn die Dämpfungsvorrichtung aus einfachen starren Betonrohren von großem Durchmesser hergestellt ist, im Aussenumfang des Querschnitts der Rohre (Pig. I bis 5) befestigt sein können.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die als Beispiel gewählten dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.

Insbesondere brauchen die Rohre für die Dünungsdämpfungsvorrichtungen nicht zylindrisch zu sein, sondern sie können kreuzförmig sein oder einen vieleckigen Querschnitt haben. 009838/0442

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Die .anzahl der zu verwendenden Elemente kann unterschiedlich s ein, wobei ihre Verbindung durch Verschrauben, Verschweissen oder jedes andere entsprechende Verfahren erfolgen kann, ohne dadurch den Bereich der Erfindung zu verlassen,

Ausserdem können rohrförmige Beschwerungsbehälter vorgesehen werden, die aus mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung unter den Elementen nach der Erfindung angebrachten bohren bestehen.

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Claims

~ 14 - Ansprüche

1. Schwimmende Vorrichtung zur Dämpfung der Meeresdünung zum Schütze einer bestimmten Meereszone vor dem Einfluß der Dünungj dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Einheit aus abgedichteten, auf dem Wasser schwimmfähigen Rohrteilen (1,2,5) und aus einer Verankerungsvorrichtung besteht, und daß die Länge dieser Einheit im Verhältnis zur Wellenlänge der Dünung groß ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser Rohrteile Y-förmig angeordnet sind, wobei die Spitze (9) des V gegen die Fortpflanzungsrichtung der Dünung (P) gerichtet ist, während die beiden Rohrteile miteinander fest oder mittels einer nachgiebigen Verbindung untereinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile aus vorgespanntem Beton oder aus Metall bestehen. - '

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verankerungsvorrichtung besitzt, die aus einer zu der Einheit schräggestellten und an sie angelenkten Stütze (14) besteht, die ein Beschwerungsmittel (ll) und eine Verankerungsspitze (12) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorrichtung einen oder mehrere lastkörper enthält,, die mittels nachgiebiger Verbindungen mit der aus den schwimmfähigen .Rohrteilen bestehenden Einheit verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem wasserdichten Rohrbündel besteht mit einer exndeutig größeren länge 1 als die Wellenlänge der Dünung, wobei die einzelnen Rohre am Aussenumfang mehrerer Felgen oder massiver Plansche (21) befestigt sind, die in Längsrichtung der Einheit in bestimmten Abständen angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Hohlkörper eine starre Bewehrung (30,31»33) enthält, auf der ein durch Luftdruck aufgeblähter nachgiebiger Mantel (34) befestigt ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geksnnzeichnet, daß die aus den ßohrteilen bestehende Einheit mit Hilfe rohrförmiger, unter den ßohrteilen durch geeignete Mittel befestigter Behälter beschwerbar ist.

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