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DE102013018176A1 - Stützkonstruktion zur Positionierung im Wasser und Verfahren - Google Patents

Stützkonstruktion zur Positionierung im Wasser und Verfahren Download PDF

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DE102013018176A1
DE102013018176A1 DE201310018176 DE102013018176A DE102013018176A1 DE 102013018176 A1 DE102013018176 A1 DE 102013018176A1 DE 201310018176 DE201310018176 DE 201310018176 DE 102013018176 A DE102013018176 A DE 102013018176A DE 102013018176 A1 DE102013018176 A1 DE 102013018176A1
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DE
Germany
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support structure
buoyancy
support
water
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DE201310018176
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Inventor
Jürgen Issleib
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IMPAC OFFSHORE ENGINEERING GmbH
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IMPAC OFFSHORE ENGINEERING GmbH
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    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
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    • E02B2017/0091Offshore structures for wind turbines

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Abstract

Offenbart ist eine Stützkonstruktion bzw. ein Fundament zur Positionierung im Wasser, insbesondere für Offshore Anwendungen, mit einem Anbindungskopf zur Aufnahme einer zu stützenden Last und Stützbeinen zum Aufständern auf einem Gewässerboden, wobei der Anbindungskopf und/oder die Stützbeine zumindest jeweils eine integrale Auftriebskammer bildet/n, die mit Ballastwasser beaufschlagbar ist, so dass die Stützkonstruktion schwimmend ohne Schwimmhilfen zum Aufstellungsort geschleppt werden kann und sich die Stützkonstruktion selbsttätig durch Einleitung von Ballastwasser aus ihrer schwimmenden Transportlage in eine aufrechte Endlage überführt, sowie ein Verfahren zum Transport und Aufstellen einer Stützkonstruktion.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stützkonstruktion zur Positionierung im Wasser, insbesondere für Offshore Anwendungen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Transport und Aufstellen einer Stützkonstruktion am Aufstellungsort.
  • Derartige Stützkonstruktionen bzw. Fundamente zeichnen sich durch ein Dreibein aus drei einzelnen Stützbeinen aus und werden daher regelmäßig als Tripods bezeichnet. Die Stützkonstruktion hat einen Anbindungskopf zur Aufnahme einer Last wie eine Windturbine bzw. Windkraftanlage und drei Verankerungsfüße zum Verankern an in den Gewässerboden eingebrachten Verankerungspunkten. Der Transport von der Werft bzw. vom landseitigen Montageort zum Aufstellungsort erfolgt herkömmlicherweise mittels entsprechenden Schiffen bzw. schwimmenden Einrichtungen, auf denen die Stützkonstruktionen abgelegt werden. Am Aufstellort wird dann die Stützkonstruktion mittels einer leistungsstarken Krananlage vom Schiff angehoben und auf den Verankerungspunkten abgesenkt.
  • In der DE 202 07 941 U1 ist eine Stützkonstruktion und ein Verfahren zum Transport und zum Aufstellen einer tragwerkartigen Stützkonstruktion gezeigt, die beim Transport an einem Schiff aufgehängt wird und über Schwimmhilfen stabilisiert wird. Während des Transports befindet sich die Stützkonstruktion in einer aufrechten Endlage und mit ihrem Dreibein unter Wasser. Nach dem Absenken der Stützkonstruktion am Aufstellungsort werden die Schwimmhilfen entfernt. Neben den Schwimmhilfen ist schweres Gerät wie eine entsprechend leistungsstarke Krananlage zum Aufstellen der Stützkonstruktion notwendig.
  • Aus der EP 1 876 093 A1 ist eine Stützkonstruktion bekannt, die über Zugseile schwimmend an Verankerungspunkten im Gewässerboden befestigt wird. Die Stützkonstruktion hat ein aus Rohren gebildetes Dreibein mit drei Auftriebskörpern zum Halten in seiner schwimmenden Lage. Zusätzlich zu den Auftriebskörpern wirken die Rohre als Auftriebshilfe. Die Stützkonstruktion kann vom Montageort aufrecht schwimmend zum Aufstellungsort transportiert werden. Eine aufrechte Schwinmmlage ist jedoch anfällig gegen Seegang.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Stützkonstruktion zur Positionierung im Wasser zu schaffen, die einfach zu montieren, zu transportieren und aufzustellen ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zum Transport und Aufstellen einer Stützvorrichtung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stützvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.
  • Eine erfindungsgemäße Stützkonstruktion zur Positionierung im Wasser, insbesondere für Offshore Anwendungen, hat einen Anbindungskopf zur Aufnahme einer zu stützenden Last und Stützbeine, die sich zwischen dem Anbindungskopf und jeweils einen Befestigungsfuß zum Befestigen der Stützkonstruktion an Verankerungspunkten im Gewässerboden erstrecken. Erfindungsgemäß bildet/n der Anbindungskopf und/oder die Stützbeine zumindest jeweils eine Auftriebskammer, in die Ballastwasser einleitbar ist.
  • Die Stützkonstruktion bzw. das Fundament kann liegend schwimmend zum Aufstellungsort transportiert werden. Schwimmhilfen wie Ballons sind nicht notwendig. Bevorzugterweise sind drei Stützbeine vorgesehen. Die Aufrichtung erfolgt selbsttätig mittels Ballastwassers, wodurch auf schweres Gerät wie insbesondere eine leistungsstarke Krananlage verzichtet werden kann. Bevorzugterweise setzt sich die Stützkonstruktion aus Rohren und/oder miteinander verschweißten Blechen zusammen, was die liegende Herstellung bzw. Montage der Stützkonstruktion ermöglicht. Aufgrund des schwimmenden Transports, der Selbstaufrichtung am Aufstellungsort und der möglichen liegenden Montage sind erhebliche Kostenersparnisse zu realisieren.
  • Die Stützkonstruktion lässt sich insbesondere beim Aufrichten genau austarieren, wenn die Auftriebskammern getrennt voneinander ansteuerbar sind.
  • Um die Stützkonstruktion in genau definierten Schritten absenken zu können ist es vorteilhaft, wenn der Anbindungskopf und/oder die Stützbeine eine Vielzahl von Auftriebskammern aufweisen.
  • Der vorrichtungstechnische Aufwand lässt sich reduzieren, wenn zumindest einige benachbarte Auftriebskammern miteinander in Fluidverbindung stehen oder bringbar sind. Hierdurch kann das Ballastwasser in eine Auftriebskammer durch eine vorhergehend geflutete Auftriebskammer einströmen, so dass diese Auftriebskammer keine zur Außenumgebung geöffnete Wassereintrittsöffnung benötigt, sondern nur die vorhergehende Auftriebskammer. Zum gezielten Auf- und Zusteuern der Auftriebskammern können zwischen diesen Ventile angeordnet sein. Alternativ können die benachbarten Auftriebskammern über Durchlassöffnungen in Kammertrennwänden miteinander kommunizieren.
  • Die Stützkonstruktion lässt sich bereits mit einer minimalen Ballastwassermenge aus seiner Transportlage verschwenken, wenn zumindest in aufrechter Endlage betrachtet untere Auftriebskammern der Stützbeine eine Wasseröffnung zum Eintritt von Ballastwasser haben, da hierdurch ein großes Drehmoment in die schwimmende Stützkonstruktion eingeleitet wird, woraufhin diese beginnt sich zu verschwenken. Gleichzeitig wird hierdurch sichergestellt, dass keine Luft in den tieferliegenden Auftriebskammern gefangen wird.
  • Zudem kann zumindest eine Auftriebskammer des Anbindungskopfes eine Wasseröffnung zum Eintritt von Ballastwasser haben. Hierdurch kann die Stützkonstruktion beim Transport kopflastig ausbalanciert werden, was sich positiv auf die Schwimmlage der Stützkonstruktion beim Transport auswirkt.
  • Um zu verhindern, dass sich Luftpolster in den gefluteten Auftriebskammern bilden, sind zumindest einige Auftriebskammern mit Luftöffnungen versehen. Zudem wird durch die Luftöffnungen ermöglicht, dass Luft beim Ausströmen von Ballastwasser aus einer gefluteten Auftriebskammer in die Auftriebskammer nachströmen kann und somit ein schnelles und verlässliches Entleeren einer ehemals gefluteten Auftriebskammer ermöglicht wird.
  • Bevorzugterweise sind zumindest einzelne Auftriebskammern mit Druckluft beaufschlagbar. Durch diese Maßnahme kann das Aufrichten der Stützkonstruktion vereinfacht werden, da die Ballastwassermenge in zumindest einigen bereits gefluteten Auftriebskammern durch das Einblasen von Druckluft aktiv ausgetrieben werden kann. Hierdurch kann die Stützkonstruktion beim Ausrichten beispielsweise aus einer Schwebeposition im Wasser zurück in eine höhere Schwebeposition bewegt werden. Zudem kann hierdurch beispielsweise Ballastwasser, das für den Transport in eine anbindungskopfseitige Auftriebskammer eingelassen wurde, wieder ausgetrieben werden, und somit die Verschwenkbarkeit während des Aufrichtens erleichtert werden, da die Stützkonstruktion kopfseitig gewichtsreduziert wird.
  • Das Aufrichten der Stützkonstruktion lässt sich weiter vereinfachen, wenn in Endlage der Stützkonstruktion betrachtet die Auftriebskammern der Stützbeine jeweils übereinander und die Auftriebskammern des Anbindungskopfes übereinander und nebeneinander liegen.
  • Die Montage und der Transport lassen sich weiter vereinfachen, wenn bei drei Stützbeinen zwei Stützbeine mit dem Anbindungskopf in einer Ebene liegen und das dritte Stützbein orthogonal zur Ebene ausgerichtet ist. Hierdurch kann die Stützkonstruktion kippsicher liegend und schwimmend transportiert werden und durch die bevorzugte liegende Landlage beispielsweise auch vom Stapel laufen.
  • Bevorzugterweise sind die Befestigungsfüße rohrartige Körper und die Stützbeine greifen jeweils seitlich an dem Körper an. Die Stützkonstruktion kann mit solchen Befestigungsfüßen einfach durch eine vertikale Bewegung auf den Verankerungspunkten wie zum Beispiel Pfählen abgesenkt werden.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Transport und Aufstellen einer erfindungsgemäßen Stützkonstruktion wird die Stützkonstruktion an Land montiert und mittels Schleppens in einer von einer aufrechten Endlage abweichenden Schwimmlage zum Aufstellungsort transportiert. Am Aufstellungsort wird die Stützkonstruktion aufgerichtet, wobei die Stützkonstruktion durch zumindest teilweises Fluten von Auftriebskammern eine Schwenkbewegung um ihre Querachse ausführt und auf dem Gewässerboden abgesenkt wird.
  • Aufgrund des schwimmenden Transports, der Selbstaufrichtung am Aufstellungsort und der möglichen liegenden Montage sind erhebliche Kostenersparnisse zu realisieren. Bevorzugterweise nimmt die Stützkonstruktion beim Schleppen eine liegende Schwimmlage ein. Die Stützkonstruktion kann beim Aufstellen mit ihren Befestigungsfüßen unmittelbar auf Verankerungspunkten wie Pfählen am Gewässerboden abgesetzt werden oder anschließend durch Verankerungspunkte wie zum Beispiel Pfähle, die durch ihre Befestigungsfüße getrieben werden, am Gewässerboden gesichert werden.
  • Zum Erreichen einer Schwimmlage wird beim Schleppen zumindest eine Auftriebskammer teilweise geflutet.
  • Zur Stabilisierung der Stützkonstruktion beim Aufrichten und zur Vereinfachung des Aufrichtens können teilweise geflutete Auftriebskammern beim Aufrichten zumindest teilweise entleert werden. Das zumindest teilweise Entleeren bzw. das Rausfließen des Ballastwassers erfolgt bevorzugterweise selbsttätig und somit passiv. Alternativ kann die zumindest teilweise zu entleerende Auftriebskammer mit Druckluft beaufschlagt werden, und so das Ballastwasser aktiv ausgetrieben werden.
  • Das Fluten der Auftriebskammern kann quasi automatisch hintereinander erfolgen, wenn das Ballastwasser in eine Auftriebskammer über eine benachbarte und vorhergehend zumindest teilweise geflutete Auftriebskammer eintritt.
  • Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1, 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stützkonstruktion in verschiedenen Ansichten, und
  • 4 bis 14 beispielhafte Verfahrensschritte zum Transportieren und Aufrichten eines zweiten Ausführungsbeispiels der Stützkonstruktion.
  • In den 1, 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stützkonstruktion 1 zur Positionierung im Wasser 2 in seiner aufrechten Endlage gezeigt. Es hat einen Anbindungskopf 4 zur Aufnahme der Last, drei sich von dem Anbindungskopf 4 erstreckende Stützbeine 6, 8, 10, und drei Befestigungsfüße 12, 14, 16 zum Verankern der Stützkonstruktion 1 an Verankerungspunkten 18, 20, 22 im Gewässerboden 24. Die Last ist beispielsweise eine Windkraftanlage bzw. ein Mast einer Windkraftturbine und die Stützkonstruktion 1 ein Fundament für eine derartige Offshore Anwendung. Der Gewässerboden ist beispielsweise ein Meeresboden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Stützkonstruktion 1 in einer derartigen Wassertiefe verankert, dass der Anbindungskopf 4 abschnittsweise und insbesondere mit einem Flansch 26 zum Verschrauben und/oder verschweißen mit der Last über eine Wasserlinie 28 hervorsteht.
  • Die Verankerungspunkte 18, 20, 22 sind bevorzugterweise freie Köpfe von in den Gewässerboden gerammten Pfählen, auf die die als korrespondierende Hülsen ausgeführten Befestigungsfüße 12, 14, 16 aufgeschoben werden bzw. sind. Die Stützbeine 6, 8, 10 greifen bevorzugterweise umfangsseitig an ihrem Befestigungsfuß 12, 14, 16 an.
  • Die Stützkonstruktion 1 bildet hier ein Dreibein, wobei in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Stützbeine 6, 8 zusammen mit dem Anbindungskopf 4 in einer Ebene 30 liegen und sich das dritte Stützbein 10 orthogonal zur Ebene 30 erstreckt. Die Stützbeine 6, 8 sind somit in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet und das Stützbein 10 in einem Winkel von jeweils 90° zu den Stützbeine 6, 8. Selbstverständlich können die Stützbeine 6, 8, 10 auch gleichmäßig um den Anbindungskopf 4 angeordnet sein und somit in einem Winkel von jeweils 120° zueinander ausgerichtet sein. Zudem ist die Stützkonstruktion 1 auch mit mehr als drei Stützbeinen 6, 8, 10, beispielsweise vier Stützbeinen, ausführbar.
  • Der Anbindungskopf 4 und die Stützbeine 6, 8, 10 sind Hohlkörper, die einzelne Rohre sein können oder beispielsweise aus einzelnen Metallplatten zusammengeschweißt sind. Erfindungsgemäß bilden der Anbindungskopf 4 und die Stützbeine 6, 8, 10 Auftriebskammern 32, 34, 36, in die Ballastwasser einströmen kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich drei Auftriebskammern 32, 34, 36 im Stützbein 6 skizziert. Benachbarte Auftriebskammern 32, 34 und 34, 36 sind über Trennwände 38, 40 voneinander getrennt, in denen einzelne Durchlässe und/oder Ventile angeordnet sind bzw. sein können. Als Ballastwasser wird das die Stützkonstruktion 1 umgebende Wasser 2 verwendet. Zum Einströmen und/oder zum Ausströmen des Ballastwassers haben zumindest einzelne Auftriebskammern 32 zur Umgebung auf- und zusteuerbare Wasseröffnungen 44. Zum Auslassen der Luft in den Auftriebskammern 32, 34, 36 und/oder zum Einströmen von Luft haben zumindest einige Auftriebskammern 36 auf- und zusteuerbare Luftöffnungen 46. Insbesondere sind einzelne Auftriebskammern 32, 34, 36 getrennt voneinander ansteuerbar. Die Wasseröffnungen 44 sind bevorzugterweise bezogen auf die Endlage in den unteren bzw. tieferen Auftriebskammern 32, 34 angeordnet. Die Luftöffnungen 46 sind bevorzugterweise in den oberen Auftriebskammern 36 vorgesehen. Wie in den 4 bis 14 gesehen wird, können zur Stabilisierung einer Schwimmlage und/oder zum Vereinfachten Aufrichten auch im Anbindungskopf 4 und somit in oberen Auftriebskammern generell Wasseröffnungen 44 vorgesehen sein.
  • Im Folgenden erfolgt eine detailliertere Beschreibung der Auftriebskammern unter Bezugnahme auf das zweite Ausführungsbeispiel nach den 4 bis 14. In den 4 bis 14 ist die Stützkonstruktion 1 lediglich in Seitenansicht gezeigt, so dass nur das in Anlehnung an 3 in der Ebene 30 liegende linke Stützbein 6, das sich orthogonal zur Ebene 30 erstreckende Stützbein 10 und der Anbindungskopf 4 zu erkennen sind. Das in der Ebene 30 rechte Stützbein 8 wird in den 4 bis 14 von dem linken Stützbein 6 verdeckt. Die Anordnung der Auftriebskammern 30, 32, 34 ist in den Stützbeinen 6, 8 gleich. Zur Vereinfachung werden im Folgenden die in der Ebene 30 liegende Stützbeine 6, 8 als vordere Stützbeine 6 und das Stützbein 10 als hinteres Stützbein bezeichnet.
  • Die vorderen Stützbeine 6, 8 haben jeweils drei in Endlage übereinanderliegende Auftriebskammern 32, 34, 36. Ebenso hat das hintere Stützbein 10 drei in Endlage übereinanderliegende Auftriebskammern 48, 50, 52. Der Anbindungskopf 4 hat sechs Auftriebskammern 54, 56, 58, 60, 62, 64, die paarweise in drei Ebenen übereinander angeordnet sind. Die Auftriebskammern 54, 56, 58, 60, 62, 64 des Anbindungskopfes 4 sind somit nebeneinander und übereinander angeordnet.
  • Nach der Landmontage der Stützkonstruktion 1 wird diese, wie in 4 gezeigt, zu Wasser gelassen. Beispielsweise kann die Stützkonstruktion 1 liegend auf ihren hinteren Stützbeinen 6, 8 vom Stapel gleiten. Bevorzugterweise erfolgt die Landmontage liegend, sie kann jedoch auch aufrecht erfolgen, so dass dann die Stützkonstruktion 1 vor dem Stapellauf erst in eine liegende Lage überführt wird.
  • Aufgrund den zur Umgebung abgeschlossenen und mit Luft befüllten Auftriebskammern 54, 56, 58, 60, 62 64 nimmt die Stützkonstruktion 1 eine schräge Schwimmlage ein, in der es mit seinen vorderen Stützbeinen 6, 8 weit in das Wasser 2 eintaucht und mit seinem hinteren Stützbein 10 bevorzugterweise nur leicht die Wasserlinie 28 unterschreiten.
  • Zum Transport der Stützkonstruktion 1 zum Aufstellungsort wird, wie in 5 gezeigt, die Stützkonstruktion 1 in eine liegende bzw. horizontale Schwimmlage gebracht. Hierzu werden die beiden oberen kopfseitigen Auftriebskammern 62, 64 mit Ballastwasser geflutet. Sobald die Stützkonstruktion 1 ihre liegende schwimmende Transportlage eingenommen hat, wird es mittels eines Schiffes zum Aufstellungsort geschleppt.
  • Zum Aufstellen am Aufstellungsort werden, wie in den 6, 7 und 8 gezeigt, zuerst die unteren Auftriebskammern 32 und mittleren Auftriebskammern 34 der hinteren Stützbeine 6, 8 mit Ballastwasser geflutet. Gleichzeitig wird die kopfseitige hintere obere Auftriebskammer 64 entleert. Als Ergebnis verschwenkt die Stützkonstruktion 1 zum Teil um ihre zur Ebene 30 parallel verlaufenden und somit senkrecht aus der Zeichenebene heraustretenden Querachse.
  • Zum weiteren Verschwenken wird, wie in den 9 und 10 gezeigt, auch die kopfseitige vordere untere Auftriebskammer 62 entleert. Gleichzeitig wird die untere Auftriebskammer 48 des hinteren Stützbeins 10 und dann dessen mittlere Auftriebskammer 50 geflutet.
  • Nach dem vollständigen Fluten der unteren und mittleren Auftriebskammer 48, 50 werden, wie in 11 gezeigt, die oberen Auftriebskammern 36 der vorderen Stützbeine 6, 8 und die kopfseitige hintere untere Auftriebskammer 56 geflutet. Die Stützkonstruktion 1 befindet sich nun bereits in einer verhältnismäßig aufrechten Schwimm- bzw. Schwebeposition.
  • Zum weiteren Absenken der Stützkonstruktion 1 unter einer leichten Verschwenkung wird, wie in den 12 und 13 gezeigt, die kopfseitige hintere mittlere Auftriebskammer 60 geflutet. Sodann wird die kopfseitige vordere untere Auftriebskammer 54 mit Ballastwasser geflutet. Die Stützkonstruktion 1 ist nun bereits derart durch das Ballastwasser beschwert, dass sie mit ihren vorderen Stützbeinen 6, 8 auf dem Gewässerboden 24 abgesenkt ist und dabei insbesondere mit den hier nicht gezeigten Verankerungspunkten über ihre Befestigungsfüße im Wirkeingriff steht.
  • Zum vollständigen Aufrichten der Stützkonstruktion 1 wird, wie in 14 gezeigt, die Auftriebskammer 52 des hinteren Stützbeins 10 mit Ballastwasser geflutet. Die Stützkonstruktion 1 senkt sich mit seinem hinteren Stützbein 10 und insbesondere mit dessen Befestigungsfuß über den hinteren Verankerungspunkt. Die Stützkonstruktion 1 ist nun selbsttätig in einer aufrechten Endlage am Gewässergrund 24 verankert und bereit zur Aufnahme einer Last. Geflutet sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die beinseitigen Auftriebskammern 32, 34, 36, 48, 50, 52, sowie die kopfseitigen Auftriebskammern 54, 56 und 60. Luft befindet sich somit in den kopfseitigen Auftriebskammern 58, 62, 64. Alternativ wird die Stützkonstruktion 1 zuerst auf dem Gewässerboden 24 abgesenkt und dann werden die Verankerungspunkte bzw. Pfähle 18, 20, 22 durch ihre hülsenartigen Befestigungsfüße 12, 14, 16 in den Gewässerboden 24 getrieben.
  • Die Versorgung der Stützeinrichtung 1 mit Strom und/oder Datensignalen zur Ansteuerung der Wasseröffnungen 44, Luftöffnungen 46, und der trennwandseitigen Ventile erfolgt über Versorgungsleitungen vom Schiff aus. Durch den Zugriff auf entsprechende Schiffssysteme muss die Stutzkonstruktion 1 beispielweise keine eigene Stromversorgung und kein eigenes Steuer- und Regelungssystem vorhalten.
  • Das Befreien der Auftriebskammern von Ballastwasser wie hier das beispielsweise Entleeren der Auftriebskammern 62, 64 zum vereinfachten Verschwenken der Stützkonstruktion aus der Schwimmlage in die Endlage erfolgt bevorzugterweise passiv, d. h. über eine entsprechende Anordnung und Ansteuerung der Wasseröffnungen 44, der Luftöffnungen 46 und der trennwandseitigen Ventile. Das Ballastwasser strömt selbsttätig aus den Auftriebskammern 62, 64 heraus. Selbstverständlich kann das Entleeren auch aktiv über Druckluft erfolgen, die dann in die jeweils mit Ballastwasser gefüllte Auftriebskammer gefördert wird. Eine hierfür notwendige Druckluftversorgung erfolgt wie die Strom und/oder Datensignalversorgung bevorzugterweise ebenfalls über entsprechende Schiffsysteme.
  • Offenbart ist eine Stützkonstruktion bzw. ein Fundament zur Positionierung im Wasser, insbesondere für Offshore Anwendungen, mit einem Anbindungskopf zur Aufnahme einer zu stützenden Last und Stützbeinen zum Aufständern auf einem Gewässerboden, wobei der Anbindungskopf und/oder die Stützbeine zumindest jeweils eine integrale Auftriebskammer bildet/n, die mit Ballastwasser beaufschlagbar ist, so dass die Stützkonstruktion schwimmend ohne Schwimmhilfen zum Aufstellungsort geschleppt werden kann und sich die Stützkonstruktion selbsttätig durch Einleitung von Ballastwasser aus ihrer schwimmenden Transportlage in eine aufrechte Endlage überführt, sowie ein Verfahren zum Transport und Aufstellen einer Stützkonstruktion.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Stützkonstruktion
    2
    Wasser
    4
    Anbindungskopf
    6
    Stützbein
    8
    Stützbein
    10
    Stützbein
    12
    Befestigungsfuß
    14
    Befestigungsfuß
    16
    Befestigungsfuß
    18
    Verankerungspunkt
    20
    Verankerungspunkt
    22
    Verankerungspunkt
    24
    Gewässerboden
    26
    Flansch
    28
    Wasserlinie
    30
    Ebene
    32
    Auftriebskammer
    34
    Auftriebskammer
    36
    Auftriebskammer
    38
    Trennwand
    40
    Trennwand
    44
    Wasseröffnung
    46
    Luftöffnung
    48
    Auftriebskammer
    50
    Auftriebskammer
    52
    Auftriebskammer
    54
    Auftriebskammer
    56
    Auftriebskammer
    58
    Auftriebskammer
    60
    Auftriebskammer
    62
    Auftriebskammer
    64
    Auftriebskammer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20207941 U1 [0003]
    • EP 1876093 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Stützkonstruktion (1) zur Positionierung im Wasser (2), insbesondere für Offshore Anwendungen, mit einem Anbindungskopf (4) zur Aufnahme einer zu stützenden Last und Stützbeinen (6, 8, 10), die sich zwischen dem Anbindungskopf (4) und jeweils einem Befestigungsfuß (12, 14, 16) zum Befestigen der Stützkonstruktion (1) an Verankerungspunkten (18, 20, 22) im Gewässerboden (24) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungskopf (4) und/oder die Stützbeine (6, 8, 10) zumindest jeweils eine Auftriebskammer (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) bildet/n, in die Ballastwasser einleitbar ist.
  2. Stützkonstruktion nach Anspruch 1, wobei die Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) getrennt voneinander ansteuerbar sind.
  3. Stützkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anbindungskopf (4) und/oder die Stützbeine (6, 8, 10) eine Vielzahl von Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) aufweisen.
  4. Stützkonstruktion nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei zumindest einige benachbarte Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) miteinander in Fluidverbindung stehen oder bringbar sind.
  5. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest in Endlage betrachtet untere Auftriebskammer (32, 34, 36, 48, 50, 52) der Stützbeine (6, 8, 10) eine Wasseröffnung (44) zum Eintritt von Ballastwasser haben.
  6. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Auftriebskammer (54, 56, 58, 60, 62, 64) des Anbindungskopfes (4) eine Wasseröffnung (44) zum Eintritt von Ballastwasser hat.
  7. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zumindest einige Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) Luftöffnungen (46) haben.
  8. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zumindest einzelne Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) mit Druckluft beaufschlagbar sind.
  9. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Endlage betrachtet die Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52) der Stützbeine jeweils übereinander und die Auftriebskammern (54, 56, 58, 60, 62, 64) des Anbindungskopfes übereinander und nebeneinander liegen.
  10. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützkonstruktion drei Stützbeine (6, 8, 10) hat, von denen zwei Stützbeine (6, 8) mit dem Anbindungskopf (4) in einer Ebene (30) liegen und das dritte Stützbein (10) orthogonal zur Ebene (30) ausgerichtet ist.
  11. Stützkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsfüße rohrartige Körper sind und die Stützbeine (6, 8, 10) jeweils seitlich an dem Körper angreifen.
  12. Verfahren zum Transport und Aufstellen einer Stützkonstruktion (1), insbesondere einer Stutzkonstruktion (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, am Aufstellungsort, mit den Schritten: – Montage der Stützkonstruktion (1) an Land, – Schleppen der schwimmenden Stützkonstruktion (1) in einer von einer aufrechten Endlage abweichenden Schwimmlage zum Aufstellungsort, – Aufrichten der Stützkonstruktion (1) am Aufstellungsort, wobei die Stützkonstruktion (1) durch zumindest teilweises Fluten von Auftriebskammern (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) eine Schwenkbewegung um ihre Querachse ausführt und auf dem Gewässerboden (24) abgesenkt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei beim Schleppen zumindest eine Auftriebskammer (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) teilweise geflutet ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei beim Schleppen zumindest teilweise geflutete Auftriebskammern (62, 64) beim Aufrichten zumindest teilweise entleert werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, wobei das Ballastwasser in eine Auftriebskammer (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) über eine benachbarte und vorhergehend zumindest teilweise geflutete Auftriebskammer (32, 34, 36, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) eintritt.
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