DE2159378C3 - Verfahren zum Errichten einer Wasserbaustruktur und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /um Errichten einer Wasserbiiustruktur. insbesondere für die Erdölgewinnung, bei dem vorfabrizierte Elemente der Struktur mittels eines Transportfahrzeugs von einer ablandigen Stelle zu einem vorbestimmten Standort geschwommen, dort abgesenkt und gestapelt werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Solche Wasserbaustrukturen sind insbesondere für die Prospektion im Meer oder für das Bohren von Öl interessant.

Segmente von Bohrinseln oder dergleichen wurden bisher mittels Schwimmkränen zum vorgesehenen Standort transportiert und dort abgesenkt (siehe beispielsweise A. Kranendonk »Foundation Problems for Marine Drilling Platforms«; Proceedings Fourth World Petroleum Congress-Section II/G, Preprint 2; 1955). Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Transport ohne eigenes Schwimmfahrzeug durchzuführen und auch nicht die ganze Last beim Setzen der vorfabrizierten Elemente einschließlich des Anhebens und Absenkens einem entsprechend groß ausgelegten Kran zu überlassen. Diese Aufgabe läßt sich überraschend erfindungsgemäß dadurch lösen, daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die vorfabrizierten Elemente an der ablandigen Stelle mit einer schwimm- und tauchfähigen Einrichtung verbunden, als schwimmfähige Einheit zusammen mit dieser Einrichtung von dem Transportfahrzeug zu dem vorbestimmten Standort gezogen und dort unter Einsatz der schwimm- und tauchfähigen Einrichtung aufeinander abgesetzt werden.

Vorzugsweise werden die vorfabrizierten Elemente im Tauchzustand und unter Absenken der schwimm- und tauchfähigen Einrichtung in die Wassermasse an der ablandigen Stelle mit dieser verbunden.

Zweckmäßig wird das Absenken der Einrichtung in die Wassermasse durch Fluten mit einer Flüssigkeit höherer Dichte als Wasser vorgenommen.

Durch die Maßnahme nach de- Erfindung lassen sich Wasserbaustrukturen wie Bohrinseln beispielsweise in Form einer kegelstumpfförmigen Hohlsonde herstellen, die in Form vorfabrizierter Elemente an ihren Ort gebracht wird. Die Säule ermöglicht nach ihrer Erstellung das Bohren einer Anzahl η von Löehern am Umfang der Wasserbaustruktur, beispielsweise ein Vielfaches von drei Löchern, um ein 0Ί-feld, bei dem sie aufgestellt ist, zur Produktion zu bringen.

Diese dichte und hohle Kolonne kann als Puffcrspeicher bei der Produktion von Erdöl dienen. Sie kann in ihrem oberen Teil, der über die Wasseroberfläche hinausragen kann, mit all den Organen ausgestattet sein, die zu Steuerung und Abtransport notwendig sind, wie Energieerzeuger, Separatoren, Bohrlochköpfe und Förderanordnungen, Rückförderpumpen oder Füllstationen für Tanker, Sammelleitungsstcuerungenctc, und die Plattform kann auch beispielsweise mit vorragenden Installationen für das Überwachungspcrsonal wie Unterkünfte, Büros etc. ausgestattet sein.

Eine bevorzugte Aiisführungsform der Durchführung des Verfahrens mit einer einem Transportfahrzeug zugeordneten Krancinrichtung /um Anheben vorfabrizierter Elemente von Wasserhaustrukturci. sowie zum Absenken und Stapeln der Elemente an einem vorbestimmten Standort im Wasser zeichnet sieh dadurch aus. dall /um Anheben. Absenken. Stanch: und dem Transport der Haustrukturelemente im

Wasser zusätzlich zu dem Kran ein tauch- und schwimmfähiger Speicher vorgesehen ist, welcher Einrichtungen zum Fluten und Lenzen des Speichers sowie Einrichtungen zum Ankoppeln des Speichers an das Transportfahrzeug und an den Kran aufweist.

Aufhängevorrichtungen zwischen Speicher und dem jeweiligen Wasserbauelement können aus am Baustrukturelemente gelenkigen Haken mit Gegengewicht bestehen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nun in bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 links einen Schnitt, rechts eine Ansicht einer im Meer völlig montierten Insel,

Fig. 2 die Draufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie a-b durch den Basismantelschuß der im Meer befindlichen Insel der Fig. 1,

Fig. 4 im Halbschnitt vier vorgefertigte oder montierte Elemente,

Fig. 5 einen Halbschnitt längs der Linie c-d in Fig. 4,

Fig. 6 einen gerade hergestellten und mit einem Speicher abgedeckten Mantelschuß innerhalb eines leeren Trockendocks,

Fig. 7 die Wasserung der Anordnung,

Fig. 8 die vollständige Schwimmbarmachung der Anordnung,

Fig. 9 die Einheit, bestehend aus einem vorfabrizierten Element der Wasserbaustruktur und dem Speicher beim Absetzen auf den Boden,

Fig. 10 das Entkoppeln der Einheit,

Fig. 11 zwei Ausführungsformen für die Abdichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden vorfabrizierten Elementen der Wasserbaustruktur, und die

Fig. 12 und 13 eine Ausführungsform, bei der der obere Mantelschuß der Struktur, beim vorliegenden Beispiel bereits in der Luft, gesetzt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 handelt es sich um eine Hohlstruktur kegelstumpfförmiger Gestalt, die für die Speicherung von Rohöl benutzt wird.

Nach dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise eine Wassertiefe H von 100 m, eine Auftauchtiefe von 30 m und eine mittlere Dichte des Rohöls d = 0,8 angenommen. Diese Dimensionierung ermöglicht es, über das gesamte Speicherinnenvolumen zu verfügen, wobei ein Leerraum von 5 m am oberen Teil aufrechterhalten wird, um die Steuerungohne Störung beim Füllen zu ermöglichen. Diese Füllungssteuerung des Speichers erfolgt dank der Öffnungen 1, die in dem Basismantelschuß 2 vorgesehen sind und Hie das Einführen oder Abziehen von Wasser bezüglich des Speichervolumens ermöglichen. Ein kompensierter Schwimmer 3 (positive Schwimmfähigkeit im Meerwasser und negative Schwimmfähigkeit im Rohöl), der also fest mit dem Wasserniveau verbunden ist, zeigt kontinuierlich das Volumen des gespeicherten Öls an.

Das Gleichgewicht der Außen- und Innendrücke wird theoretisch, (der Einfluß der Dimension der öff-, nungen 1 ist vernaehliissigbar) durch die Beziehung gegeben:

H x I = h x I t- h. x (/

Für </ = 0,8 /i + /i, = 125m; // = 100 in, läßt sich die Gleichung sehreiben zu: ,

100 X 1 = 125 X 0,8

hierin bedeuten: // d'e Wasserhöhe in der Struktur und Ii, die Höhe des Rohöls in der Struktur; die Dichte des Meereswassers ist mit I angenommen.

Die die Struktur bildenden Mantelschüsse werden aufeinander nach einem weiter unten zu beschreibendem Verfahren gesetzt; diese Herstellung der Dichtheit der Dichtungen wird ebenfalls erst am Schluß untersucht. Der Basismantelschuß 2 ist außen mit einer Anzahl/ι (Vielfaches von 3) von Führungsrohren 4 ausgestattet, welche durch Klemmen oder Schellen 5 eingeschlossen und befestigt sind. Im betrachteten Ausführungsbeispiel sei eine Anzahl /i = 9 von Führungsrohren 4 angenommen. Diese Rohre umfassen eine geringe Ausweitung 6 an ihrem oberen Teil und sind mit zwei Führungskabeln 7 versehen, die an zwei der Ausweitung 6 diametral gegenüberliegenden Stellen befestigt sind. Diese Kabel sind schleifenartig vereinigt, und die Länge dieser Schleife reicht aus, um zum oberen Teil der Insel gegebenenfalls geführt zu werden. Die Installationen für Regelung und Produktion sowie die Unterkünfte und Büros des Überwachungspersonals sind durch eine Gestelikrone 8 im oberen Teil der Meeresinsel geschützt. Beim Mantelschuß 9 handelt es sich um den ersten aus der Meeresoberfläche auftauchenden.

Als Funktion der an der Stelle der Aufstellung der durch diese Stapelung konischer Mantelschüsse gebildeten Meeresinsel herrschenden Unterwasserströmungen kann man gezwungen sein, nach Montage einer gewissen Anzahl von Elementen, die so gebildete Anordnung gegen den Meeresboden zu verankern. Die Fig. 4 und 5 zeigen die hierzu angewendete Technik.

Zunächst werden drei Führungsrohre 4 gewählt, die unter 120° zueinander angeordnet sind. Der vierte Schuß 10, der die Verankerung aufnehmen soll, ist von der Konstruktion her in seinem oberen Bereich mit drei wie in Fig. 5 dargestellt, offenen Laschenansätzen 11 sowie mit einem konischen, in Fig. 4 gezeigten Sitz ausgestattet. Das Setzen dieses Mantelschusses 10 erfordert besondere Vorkehrungen, da die Achsen der öffnungen der Ansätze auf den Erzeugenden der im Basismantelschuß bzw. vorfabrizierten Element 2 gewählten Führungsrohre 4 sich befinden müssen. Um die zur Verankerung bestimmten Bohrungen vorzunehmen, wird man zweckmäßig die Führungskabel 7 bis zur Oberfläche entweder mittels Tauchern oder mittels eines ferngesteuerten, mit einem Greiferorgan versehenen Unterwasserfahrzeugs anheben. Dank dieser Führungskabel kann eine provisorische Verrohrung 12 (strichpunktiert in Fig. 4 in vertikaler Lage gezeigt) mit dem Führungsrohr 4 verbunden sein. Dieses Rohr wird dann geneigt und tritt in das Lager des Ansatzes 11. Von der Oberfläche aus wird die Bohrung uann c]iier durch dieses provisotisciic Äohr 12 durchgeführt. Ist die Bohrung bei der gewünschten Tiefe beendet, so wird das provisorische Rohr durch die endgültige Verrohrung la (in Fig. 4 in ausgezogenen Linien dargestellt) ersetz!. Diese Verrohrung wird auf dem konischen Sitz des Ansatzes 12 aufgrund von dicken konischen Keilen 14 gesetzt; es erfolgt die Zementierung; diese geht nach oben bis zum oberen Teil des Fülifüngsfölifes 4. AtI zwei diametral dem Rohr 13 gegenüberliegenden Funkten befestigt sind zwei eine Schleife 15 bildende Führungen. Die Länge der Schleife ist ausreichend, um /.um oheren Teil der Meere rinscl geführt zu werden. Die Rihrungskabcl 15 dienen nämlich dazu, das Standardführungsrohr beim Absenken zu führen und ermöglichen das Fortsetzen der streuenden oder strahlenden I'm-

duktionsbohrungen durch die Rohre 13 hindurch iiiul sind fiirdie Zwiselienverankenmg des \ierten Mantelschusscs IO liestiniMil.

Die Herstellung der Mantelsehiissc erfolgt Vorzugs weise aus üblichem urinierten Beton; sie kann aber auch in besonderer Weise aufgezogen werden, um den Seetransport und die »In situ«-Anbringung zu ermöglichen; tlie Anordnung ist dann an einen Kran /um Heben von schweren Lasten aufgehiingt. da dieses Set/verfahren das ein/ig anwendbare ist.

Um ein solches Vorgehen auf dem Meeresboden /u ermöglichen, arbeitet man erfindungsgcmüß in folgenden Verfahrenssehritlcn: Das Betonelement wird mittels Leichtbenzin derart leichter gemacht, daß man im Meereswasser eine positive Schwimmfähigkeit für die Anordnung erreicht, die deren Überführung im Meer durch Schleppen ermöglicht; eine leichte negative Schwimmfähigkeit wird leicht an Ort und Stelle erreich! ".^m ''"^c ^»-i'»..» Ι»·

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Lage am Haken des Kraus sicherzustellen. Um die Probleme in Tiefen von mehr als 200 m Wasser zu lösen, kann festgestellt werden, daß nach einer vorherigen Untersuchung der minimalen an ihren Ort zu bringenden Betonvolumina die zu transportierende Anordnung nicht ausreichend leichter gemacht werden kann, um eine positive Schwimmfähigkeit im Meereswasser zu erreichen. Zwei Fälle sind hier zu betrachten:

1. Fall

Die negative erhaltene Schwimmfähigkeit liegt zwischen 0 und 600 t; die letztgenannte Zahl entspricht der Verwendung eines bereits großen Krans. Das Problem des Transportes wird dadurch gelöst, daß an der Konstruktionsstelle eine zusätzliche Schwimmeinrichtungangeordnet wird und daß am Ort des Absetzens der vorgesehene Kran verwendet werden kann.

2. Fall

Die negative erhaltene Schwimmfähigkeit liegt oberhalb 600 t. Eine Untersuchung hinsichtlich der Erleichterung jedes Mantclschusses wird dann vorgenommen, und man kann Hohlkonstruktionen vorsehen, wobei der komplementäre Betonanteil »in situ« vorgesehen wird. Dieser Beton sorgt in diesem letztgenannten Fall für die Dichtheit der Dichtungen zwischen jedem Mantelschuß. Ein nicht vernachlässigbarer Vorteil dieser Konzeption ist in der Tatsache zu sehen, daß der Basismantelschuß 2 auf einen leicht unvollkommenen Boden aufgesetzt werden kann; der von der Oberfläche aus eingeführte komplementäre Betonanteil sorgt für ein zusätzliches Setzen und eine vollständig horizontale obere Dichtungsebene. Das Verfahren des Absetzens bleibt gleich.

Der für solche Fabrikationen gewählte Ort hat die Form eines Trockendocks oder vorzugsweise eines Schwimmdocks.

Im folgenden sind die verschiedenen Operationen für den allgemeinen Fall einer positiven Schwimmfähigkeit im Meereswasser für die Anordnung (Mantelschuß + Leitungseinrichtung) dargelegt.

Fabrikation

Es soll angenommen werden, daß diese Herstellung in einer Art Trockendock in der Nähe des Ortes vorgenommen wird, wo die Meeresinsel gesetzt werden soll. Ein nicht-begrenzendes Beispiel für den Ablauf dieser Operationen isl in den F-'ig (>. 7 und K dargelegt In der durch I ig. (■> erläuterten Anfangsstufc ist di<

Trockctulockaushildung leer, das (Schwimm (tor Ki is gegen das Meer 17 geschlossen. Der Ijasismantel

■ scliuß 2 wird, wenn er einmal fertig ist. mit Hilfe eine¹ llelliiigkrans mit dem Speicher 18 von der Gestalt ei lies »chinesischen Hutes« abgedeckt. Verwendet mai wie bei diesem Ausfiihrungsbcispiel einen Speicher von dem wenigstens ein Teil der Kapazität in jeden

" vorgefertigten zu transportierenden Element unter gebracht sein kann, so erhält man einen weiter vor minderten Platzbedarf der Anordnung. Diese: Spei eher ruht auf dem Mantclschuß 2 und ist mit let teren über eine Reihe von kompensierten Hasen H ver

ι ■> blinden, die fest an den Mantclschuß 2 angehäng sind, an welchem sie gelenkig gelagert sind. Jeder die scr Gelcnkhaken 19 umfaßt ein auf einem Klotz 21 ruhendes Gegengewicht 20, um zu verhindern, dal

Cfiv ι lunvii uv iiiv.iit tu u^iu riug^iii'iivn n v< i\wiiiun_ii

-'Μ wo der Speicher 18 mit Leichtbenzin gefüllt wird Diese Füllung erfolgt über eine flexible Leitung 2i und den Schieber 23, der sich in Fig. ft in Schließlagi befindet. Das Benzin wird mittels der Pumpe 24 ge pumpt. Der Haken 25 ermöglicht es, die Anordnunj

.'■> zu halten; die Festmacherlasche 26 ermöglicht eil Schleppen im Meer.

Fig. 7 zeigt die Wasserung der Anordnung durcl progress!¹ es öffnen der Tore 16 mit folglichem Ein dringen des Meeres 17. Der Schieber 23 ist offen, urr

in Luft abzupumpen und so das vollständige Füllen de Speichers 18 mit Meereswasser zu ermöglichen. Dam führt man über die Pumpe 24 _nd die Leitung 2Ά Leichtbenzin in den Speicher ein. Dieses Benzir nimmt progressiv den gestrichelten Raum 27 ein; mi

ΐί dem Pumpen hört man auf, wenn der Speicher sich gehoben hat und die Haken 19 unter Spannung setzt deren Gegengewichte 20 immer auf den Klötzen 21 ruhen. Das im Speicher 18 enthaltene Wasser ent weicht über 28 in dem Maße, wie Benzin zugepumpi

4(1 wird. Der Schieber 23 wird geschlossen, und es erfolgt eine allgemeine Überprüfung durch Taucher, haupt sächlich um sicherzustellen, daß die Haken 19 korreki sitzen.

Nach Fig. 8 wird das Füllen des Speichers 18 mii

j-, Leichtbenzin über die Pumpe 24, die Leitung 22 unc den offenen Schieber 23 fortgesetzt. Es soll angenommen werden, daß die in den schraffierten Raum 2i gebrachte Menge an Leichtbenzin der Anordnung (Speicher 18 und Mantelschuß 2) eine positive

in Schwimmfähigkeit verleiht, wie bei Beendigung de· Vorganges in Fig. 8 dargestellt. Der Schieber Io isl geschlossen, die flexible Leitung 22 durch Abkuppelr des Anschlusses 13 getrennt, und ein an die Lasche 26 gekuppeltes Schleppfahrzeug kann die Einheit ar

den Ort, wo sie getaucht werden soll, bringen.

Transport im Wasser

Da die Einheit (Speicher 18 und Mantelschuß 2] eine positive Schwimmfähigkeit, wie in Fig. 8 dargestellt, aufweist, kann der Transport auf dem Meei ohne zu viele Probleme vorgenommen werden, da die Schwimmfähigkeit leicht modifiziert werden kann, indem man beispielsweise die Form des Speichers 18 (als Funktion der Dünung) auslegt, die gewöhnlich für ruhiges Wetter zu erwarten ist.

Es kann jedoch bei erheblichen Tiefen (in der Größenordnung von 200 m und mehr) passieren, daß dei wichtigste Basismantelschuß 2 nicht ausreichend

leichtei gemacht werden kann. In diesem I all müssen «.■in oder mehrere Schwimmet liin/iigelugi weiden, die es ermöglichen, die negative Schwimmfähigkeit eier Anordnung zu annullieren und so deren Transpoit uberdas Meei sicherzustellen Die Anbringung dieser Seliwimmer kann zwischen der in I ιg. " dargestellten Phase und der nach Fig. S erfolgen. Die durch diese Schwurmergegebene I.eiehtei ungsoll /wischen (I und HKl t liegen, um das l.itigrcilcn eines Sehwimmkiaiis mi Augenblick des Setzens zu ermöglichen. Um während des Transportes die Schw iiiguiigen aufgrund der Dünung /u dämpfen, wird in jede Befestigung ein In draulischei Dämpfer zvv ischengeschaltet.

Montage der I lementc

Das Absetzen auf dem Meeresboden wird als Ausliihrungsbeispiel an Hand der I ig. ¹J und III erläutert.

Fine sorgfältige Untersuchung des Meeresbodens muß vorher vorgenommen sein, um einen vollkommen horizontalen Bereich /u wählen. Letzterer ist ' durch Ballast 31 gekennzeichnet. Die über das Meer herbeitransportierte Finheit (Mantelschuß 2 und Speicher 18)- vorher beschrieben - wird an ilen Ilaken 32 des Transportfahrzeugs 33 gehängt, indem man zwischen den Speicher 18 und den Haken 32 ei- ' neu hydraulischen Stoßdämpfer 34 schaltet. Diese Anordnung ist mit dem Kran des Transportfahrzeugs 33 über einen Flaschenzug 35. die Flasehenz.ugseile 36. den festen Punkt 37 und das sieh auf die Winde 39 wickelnde Antriebstrum 38 verbunden. Fig. ^l) ν zeigt das Ende des Vorgangs beim Absetzen auf den Boden. Um dies ausgehend vom Zustand des Hängens der Anordnung am Haken 32 zu erreichen, sind die folgenden Operationen notwendig:

Man öffnet die Schieber 25 und 40. um einen Teil ; des Leichtbenzins über den Schlauch 22 gegen den als Speicher im Transportfahrzeug 33 vorgesehenen Behälter zu evakuieren. Dieser Vorgang wird unterbrochen, indem man den Schieber 40 schließt, wenn die negative Schwimmfähigkeit der abzusetzenden n Einheit erhalten ist. Diese negative Schvvimmfähig-

L·,,;· .ι;.. Anr. Li..!,„„ *■» K«....f_r..uio„t :,. „;„., c ι.·:

Dieses Manöver lsi in den Hg. ¹I und Id gemeinsam dargestellt. Nach l liier le I ζ te η ('hei prüfung der I Ιοιι-/onlalilal der Oberseite des MaiiteKeluisses 2 heschvveit man t.\cn Speicher 18. indem man den Schieber 40 oflnel. Der Schieber 25 ist offen μ blieben Man laßt auch den Haken 32 vom anfänglichen Spiel 45 zwischen Speicher 18 und Mantclschiiß 2 nach linien gehen. Die I laken I⁴J kommen dann frei und nehmen die in I ig. IO angedeutete Lage ein. Man laßt das Fahrzeug 41 die Runde um den Mantelschuß 2 beschreiben, um sich zu vergewissern, daß sämtliche Haken I⁴J sich gelöst haben. Dieser Beobachtung kann man auf dem Bildschirm 44 in Folge der Projekloriind Aufnahnieemrichtung 43 und des Kabels 42 folgen. Anschließend an diese Überprüfung wird der Schieber 40 geschlossen und der Speicher 18 an die Oberfläche durch ilen Haken 32. den beweglichen Flaschenzug 35. die Flaschenzugseile 36 und durch Aulwickeln des Antriebstrums 38 aiii die Ironimel der VS'iiule 39 des Transportfahrzeugs 33 wieder gehoben. Wenn tier Speicher 18 durch das Meer an die Basis gebracht werden soll, so erleichtert man ihn von neuem, indem man den Schieber 46 öffnet und Leichtbenzin über die Pumpe 24 und den Schlauch 22 zu fördert. Nach dem Schließen des Schiebers 25 trennt man den Schlauch 22 von den Anschlußstückcn 30. und der Speicher 18 wird geschleppt, bis es zum Abdecken eines neuen Mantelschusses kommt Der Speicher 18 kann auch rückgeführt werden, nachdem er völlig von seinem Leichtbenzin entleert wurde und dann leer auf ein Wartungsschiff über das Transportfahrzeug 33 gehoben ist.

Das Anbringen der folgenden Mantelschüsse geht nach dem gleichen Verfahren vor sich: der Speicher 18 ist so ausgelegt, daß er seine Rolle bei der großen möglichen Anzahl von zu setzenden Mantelschüssen beibehält.

Fig. Il zeigt im Ausführungsheispiel zwei mögliche Dichtungslösungen für die Dichtung zwischen zwei Mantelschüssen. Die letztgenannte Dichtung kann beispielsweise auf die beiden folgenden Weisen vor-

des Mecres7:ustandes und der für den hydraulischen Stoßdämpfer34 gewählten Kapazität: im allgemeinen ist es zweckmäßig, sie nur ganz gering zu befestigen. >\ derart, daß mon bis zum Boden eine Manövrierelastizität beibehält.

Vordem Ablassen der Einheit mit Hilfe des Krans des Transportfahrzeugs 33 kann ein Überwachungsgerät zum Boden geschickt werden, beispielsweise das ·< > Unterwasserfahrzeug 41. welches von der Oberfläche aus durch das Kabel 42 ferngesteuert ist und Projektoren sowie Aufnahmeeinrichtungen 43 aufweist. Das Bild dessen, was es sieht, wird über das Kabel 42 auf einen Bildschirm 44 an der Oberfläche übertragen. v> Diese kontinuierliche Beobachtung ermöglicht es. genau die Anordnung (Speicher 18 und Mantelschuß 2) an der durch die Ballastkörper 31 vorher ausgehakten Stelle abzusetzen. Der Stoßdämpfer 34 spielt dann seine Roile und folgt den Schwankungen der Dünung, m· Die Last bleibt völlig stabil, geringfügig auf dem Meeresboden abgesetzt. Es erfolgt dann durch das Fahrzeug 41 schnell eine visuelle Messung der oberen Ebenen des Mantelschusses 2. Es ist immer noch möglich, die Einheit anzuheben, sie zu drehen und sie abzuset- tr, zen, um die obere Ebene des Mantelschusses 2 zu analysieren. Ist die Lage korrekt, so geht man zu den Manövern der Freigabe des Mantelschusses 2 über.

- entweder durch Schnüre 47 aus synthetischem Kautschuk oder irgendeinem anderen plastischen Produkt, welches beständig gegen Meeresvvasser und Rohöl ist. Diese Schnüre 47 sind am oberen Teil des Mantelschusscs in den geneigten Ebenen einer trogförmigen in der Konstruktion vorgesehenen Nut angeordnet. Im Augenblick des F.inlegens werden diese Schnüre 47 durch eine im Querschnitt trogförmige Feder zerquetscht, die an der unteren Konstruktion des oberen zu setzenden Mantelschusses vorgesehen ist. wobei ein Spiel 48 verbleibt,

- oder durch eine Schicht 49 aus Asphalt oder einem anderen äquivalenten plastischen Prcdukt. welches beständig gegen Meerwasser und Rohöl ist und im oberen Teil des Mantelschusses in einer Nut. die von der Konstruktion her bereits trogförmig ausgebildet ist. vorgesehen wird. Nach dem Setzen des oberen Mantelschusses verbleibt das Spiel 50 mit dem für die Dichtheit sorgenden Produkt gefüllt.

Am Basismantelschuß 2 ist eines der Führungsrohre 4 dareestellt: eine seiner Befestigungs- und Verankerungsschellen 5 ist mit den beiden Führungsseilen 7 bereit, von der Oberfläche aus wieder aufgenommen zu werden, um das Führen des Rohres zu

ermöglichen, this entweder l'iir die Vcrankerungsbohluugen oder l'iir ilie streuend oder strahlenförmig angeordneten Prodiiktionsbohrungen bestimmt ist. Die Position dieser außerhalb dieser Mantclschüssc angeordneten Rohre ist gewählt, um das beschriebene Verfahren zu erläutern; diese Rohre können aber im Inneren oder im Material der Mantcischiissc vorgesehen werden, ohne daß irgend etwas beim Set/verfahren modifiziert werden müßte.

Das Setzen des in Höhe der Wasseroberfläche einzutauchenden Mantelschusses 9 in !ig. I stellt ein besonderes I eichteriingsproblem dar. Die Ng. 11 und I 2 erläutern eine mögliche Lösung fur theses Pmblem.

Der Mantelschuß 9 ist mit tier maximal zulässigen Höhe ausgelegt und in der Trockendock- oder Schwimmdockform, dem Ort seiner Herstellung, von einem luftgeüilllen Schwimmer umgeben, tier aus zwei gleichen Üai'ikranzen 51 (tig. IJ und l.<) besteht. Der Mantelschuß 9 ruht über angelenkte Verankerungen 51« an Malken 52. Diese Haiken sind am Schwimmer an zwei '!"eilen 51 über Platten und Holzen 53 festgemacht. Die beiden I laibkränze 51 sind ebenfalls über ein System von Winkeleisen 54 fest miteinander verbunden. Hei Ankunft am Ort ties Abselzens wirtl der Mantelschuß durch ilen Kran aufgehängt, und tier aus zwei Teilen bestehende Schwimmer wirtl. um in die Hängestellung zu kommen, schwer gemacht. Anschließend werden die Schwimmer noch etwas schwerer gemacht, um die Haiken 52 freizugeben, welche demontiert und zurückgewonnen werden. Dann werden die Schwimmer voneinander gelöst und evakuiert. Dank tier in Hcreitsehaft befindlichen Hewehrungeii 55 (lig. 12 und 13) kann die Konstruktion ties oberen Teils »in situ« beendet werden.

Nach I crtigstelluiig der Hetonarmierung ist es günstig, die Anordnung mit einer Haube aus Stahlblech mit Schürze abzudecken, welche in großem Maße die Dichtung (9 a - lig. I) abdeckt, !line solche Verkleidung vermeidet · 'nc Hc.^chädigung dieser Dichtung an tier Nähe der Oberfläche und ermöglicht ein leichteres Linsei/cu der (iestcllkrone 8 (Hg. 1). die Verbindung tier Protluktionsbohilöcher und verstärkt den oberen aultauchenden Teil tier Meeresinsel.

Die Konzeption tier Wasserbauslruktuicn. wie sie vorbeschriehen wurde, ist nicht ausschließlich auf die Lrdölausheutungsverfahrcn beschränkt; sie kann vielmehr auch eine brauchbare Lösung für lundamenie in tiefem Wasser bilden, die dazu bestimmt sind, den Oberbau von Drücken zu tragen, die über das Meer oiler über I Hisse gesehlagen werden.

Modifikationen können am erfindungsgemäßen Verfahren im Rahme.) tier Krfindung vorgenommen weitlen. So kann beispielsweise die Regelung tier Schwimmfähigkeit der durch den Speicher ιιηιΐ das vorlabriziei te Lleinent. z. D. zwei gebildeten Linhciten. durch eine Variation der jeweiligen Wasservoiii inina und einer im Speicher enthaltenen flüssigkeit größerer Dichte erhalten werden, wobei der Speicher selbstverständlich bei l'ehlen von llüssigkeit eine positive Schwimmfähigkeit aufweist.

Im übrigen kann die Anfangsstiife (in lig. d dargestellt), wo man den Speicher 18 auf das vorfabrizierte Llcment 2 absetzt, genausogut im Tauchz.ustand dieses Klementes durch Absenken des Speichers in die Wassermasse durchgeführt werden. Dieses Absenken kann beispielsweise durch umführen einer Flüssigkeit, die dichter als Wasser ist. in den Speicher 18 vorgenommen werden, sowie durch Hntfemen des gleichen Wasservolumens oder Ansaugens einer llüssigkeit. die weniger dicht als Wasser ist. und im Speicher 18 enthalten ist. wobei diese dann durch Wasser ersetzt wirtl. Im ersten hall verwendet man einen Speieher, tier natürlich, wenn er wassergefüllt ist. eine positive Sehwimmfähigkeit aufweist, und im zweiten F-'alie einen Speicher, tier natürlich, wenn er vvassergcfüllt ist. eine negaiive Schwimmfähigkeit zeitigt.

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Errichten einer Wasserbaustruktur, insbesondere für d\e Erdölgewinnung, bei dem vorfabrizierte Elemente der Struktur mittels eines Transportfahrzeugs von einer ablandigen Stelle zu einem vorbestimmten Standort geschwommen, dort abgesenkt und gestapelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vorfabrizierten Elemente an der ablandigen Stelle mit einer schwimm- und tauchfähigen Einrichtung verbunden, als schwimmfähige Einheit zusammen mit dieser Einrichtung von dem Transportfahrzeug zu dem vorbestimmten Standort gezogen und dort unter Einsatzderschwimm- und tauchfähigen Einrichtung aufeinander abgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorfabrizierten Elemente im Tauckiustand und unter Absenken der schwimm- und tauchfähigen Einrichtung in die Wassermasse an der ablandigen Stelle mit dieser verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken der Einrichtung in die Wassermasse durch Fluten mit einer Flüssigkeit höherer Dichte als Wasser vorgenommen wird.

4 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken der Einrichtung in die Wassermasse durch Lenzen einer in der Einrichtung enthaltenen Flüssigkeit geringerer Dichte als Wasser und Fluten der Einrichtung mit Wasser vorgenommen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit einer einem Transportfahrzeug zugeordneten Kraneinrichtung zum Anheben vorfabrizierter Elemente von Wasserbaustrukturen sowie zum Absenken und Stapeln der Elemente an einem vorbestimmten Standort im Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anheben, Absenken, Stapeln und den Transport der Baustruktur-Elemente (2) im Wasser zusätzlich zu dem Kran ein tauch- und schwimmfähiger Speicher (18) vorgesehen ist, welcher Einrichtungen zum Fluten und Lenzen des Speichers (18) sowie Einrichtungen zum Ankoppeln des Speichers (18) an das Transportfahrzeug (33) und an den Kran aufweist.

ft. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Aufhängeeinrichtungen (19; 21) der Haiistrukturelcmente (2) am Speicher (18), die sich bei einer Relativverschiebung des Speichers (18) bezüglich des Elements (2) nach unten vom Speieher lösen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Aufhängeeinriehtungcn (19; 21) aus am Baustrukturclcment gelenkigen Haken (19) nut Gegengewicht (20) bestehen.

S. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (18) wenigstens zum Teil innerhalb eines Elements (2) der Wasserbaustriiktur lagerbar ist.