[0001] Die Erfindung betrifft eine Offshore-Plattform mit wenigstens einem Rammpfahl einer
Pfahlgründung mit einer Außenwandung mit einem Außendurchmesser und ein Verfahren
zur Installation einer Offshore-Plattform.
[0002] Offshore-Plattformen sind im Stand der Technik natürlich hinlänglich bekannt. Insbesondere
beim Aufbau von Windparks werden sogenannte Übertragungsstationen benötigt, die über
Stromzu- und -ableitungen verfügen, zu denen der von den Windenergieanlagen erzeugte
Strom geliefert wird, dort umtransformiert wird und über ein Seekabel an Land geleitet
wird. Die Stromleitungen müssen von dem Plattformaufbau, auch Topsides genannt, zum
Meeresboden geleitet werden. Dafür sind Kabelführungen bestimmt. Auch für die Zu-
und Ableitung von Frischwasser, den Transport von Menschen durch Leitern etc. ist
es erforderlich, den Transport von der Topsides zur Meeresoberfläche zu ermöglichen.
Problematisch ist, dass die Übertragungsplattformen üblicherweise auf Rammpfählen
stehen. Die Rammpfähle werden mittels eines Hammers in den Meeresboden gerammt. Dabei
werden enorme Beschleunigungskräfte auf den Rammpfahl ausgeübt. Anbauten an den Rammpfahl
sind so gut wie unmöglich. Sie würden beim Rammen abfallen. Dennoch ist es, wie oben
geschildert, unbedingt erforderlich, Anbauten an die Pfahlgründung der Übertragungsplattform
anzubringen.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Offshore-Plattform zur Verfügung zu stellen, bei
der Anbauten an Rammpfähle zur Verfügung gestellt werden sowie ein Verfahren zur Verfügung
zu stellen, mit dem Anbauten an Rammpfähle ermöglicht werden.
[0004] Die Aufgabe wird in ihrem ersten Aspekt durch eine eingangs genannte Offshore-Plattform
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0005] Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, auf einen Rammpfahl mit einer Außenwandung,
die vorzugsweise entlang seiner gesamten Längsausdehnung einen gleichbleibenden Außendurchmesser
aufweist, eine Hülse zu fädeln, die eine Innenwandung mit einen vorzugsweise ebenfalls
über ihre gesamte Längsausdehnung gleichbleibenden Innendurchmesser aufweist, der
etwas größer als der Außendurchmesser des Rammpfahls ist.
[0006] Die Hülse kann mittels eines Kranes auf den in den Meeresboden gerammten Pfahl gefädelt
werden. Dadurch ist es möglich, zunächst den Rammpfahl mit einem Hammer und erheblichen
kurzzeitigen Beschleunigungen in den Meeresboden zu rammen und, nachdem der Rammpfahl
seine endgültige Position im Meeresboden erreicht hat, anschließend die Hülse mit
Anbauten über den Rammpfahl zu fädeln. Die Hülse ist vorzugsweise mit einem Auflagestück
verbunden, das auf ein oberes Ende des in den Meeresboden gerammten Rammpfahls gesetzt
wird. Das Auflagestück ist in der Horizontalen geschlossen oder weist einen Innendurchmesser
auf, der geringer ist als der Außendurchmesser des Rammpfahls, so dass das Auflagestück
nicht über den Rammpfahl nach unten rutscht, sondern auf ihm aufliegt. Die Hülse kann
mittels eines Gestänges mit dem Auflagestück verbunden sein. Es ist auch denkbar,
dass die Hülse in Längsrichtung des Rammpfahls eine große Längsausdehnung aufweist,
so dass das Auflagestück direkt am meeresbodenabseitigen Ende der Hülse positionsfest
mit der Hülse integral verbunden ist, vorzugsweise verschweißt ist.
[0007] In einem Spalt zwischen der Außenwandung des Rammpfahls und der Innenwandung der
Hülse ist wenigstens ein Abstandshalter vorgesehen, der die Hülse fixiert gegenüber
dem Rammpfahl in Betrieb hält. Es kann sich um elastische Abstandshalter handeln oder
um in den Spalt über Öffnungen im Rammpfahl eingegossenen Beton oder Ähnliches.
[0008] Außen an der Hülse sind vorzugsweise Anbauteile, beispielsweise Halterungen, insbesondere
für eine Kabelführung, sowie die Kabelführung selbst angeordnet. Es können auch Halterungen
für Rohrleitungen, Halterungen für Anlandestellen für Boote einschließlich der Anlandestelle
selbst vorgesehen sein. Es können auch Befestigungsvorrichtungen für Laufstege und
Laufstege selbst außen an den Hülsen angeordnet sein. Da die Hülsen mit einem Kran
vorsichtig über die Rammpfähle gefädelt werden können, wirken keine großen Kräfte
während der Montage der Hülse auf die Anbauteile an der Hülse, so dass die Anbauteile
aufwendig und komplex ausgebildet sein können.
[0009] Günstigerweise ist am meeresbodenseitigen Ende der Hülse, vorzugsweise jeder der
Hülsen, ein Einweiser vorgesehen. Dabei kann es sich um einen meeresbodenseitig erweiternden
Trichter handeln, der das Einfädeln der Hülse auf den Rammpfahl erleichtert.
[0010] Die eingefädelte Hülse kann sich über die gesamte Länge des über den Meeresboden
ragenden Rammpfahlabschnitts erstrecken. Das heißt, dass die Hülse beinahe auf dem
Meeresboden aufsetzt, möglicherweise sogar auf dem Meeresboden aufsetzt, vorzugsweise
jedoch kurz beabstandet über dem Meeresboden endet, wobei dieser Abstand 1, 2 oder
3 m betragen kann. Es sind jedoch alle Zwischenabstände mitoffenbart.
[0011] Die Hülse ist vorzugsweise in Längsrichtung, also lotrecht mit Öffnungen versehen,
vorzugsweise ist die Hülse nicht als Rohr, sondern selbst als Gestänge ausgebildet,
das nur einen schmale Hülse am meeresbodenseitigen Ende aufweist und am meeresbodenabseitigen
Ende ein Auflagestück aufweist.
[0012] In ihrem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 8 gelöst.
[0013] Erfindungsgemäß wird wenigstens ein Rammpfahl in einen Meeresboden gerammt. Nachdem
der Rammpfahl vollständig in den Meeresboden mit einer vorgesehenen Tiefe gerammt
ist, wird über ein meeresbodenabseitiges Ende des Rammpfahls eine erfindungsgemäße
Hülse gestülpt. Außen an der Hülse werden Anbauteile befestigt. Zwischen der Außenwandung
des Rammpfahls und der Innenwandung der Hülse wird wenigstens ein Abstandshalter angeordnet.
[0014] Zunächst ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung mit einer der oben genannten
Offshore-Plattformen geeignet; umgekehrt ist jede der oben genannten Offshore-Plattformen
zur Installation mit diesem oder einem der nachfolgend genannten Verfahren geeignet.
[0015] Hinsichtlich der Anbauteile wird auf die obigen Ausführungen verwiesen, insbesondere
kann es sich um Kabelführungen bzw. deren Halterungen handeln, um Wasserleitungen,
insbesondere Frischwasserleitungen bzw. deren Halterungen, Haltevorrichtungen für
Anlandestationen sowie Leitern für Personentransfer.
[0016] Die Hülse wird vorzugsweise einen Abschnitt weit über den Rammpfahl in Richtung des
Meeresbodens gezogen.
[0017] Die Hülse kann insbesondere bis auf Höhe eines Meeresspiegels oder noch tiefer über
den Rammpfahl gezogen werden, so dass auf Höhe des Meeresspiegels oder auch noch zwischen
dem Meeresboden und dem Meeresspiegel Anbauteile an der Hülse befestigt werden können.
Beispielsweise werden Kabelführungen angeordnet, die von dem Plattformaufbau bis knapp
über den Meeresboden verlaufen, so dass die in ihnen geführten Kabel geschützt zwischen
Meeresboden und Plattformaufbau angeordnet werden können.
[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Hülse mit einem Aufsatz verbunden,
der meeresbodenabseitig an der Hülse angeordnet ist. Der Aufsatz kann über ein Gestänge
mit der Hülse verbunden sein. Es ist auch denkbar, dass die Hülse eine hinreichende
Länge aufweist, so dass der Aufsatz am meeresbodenabseitigen Ende der Hülse selbst
positionsfest mit der Hülse verbunden ist. Der Aufsatz wird beim Aufsetzen der Hülse
auf den Rammpfahl oben auf das freie Ende des Rammpfahls aufgesetzt und verhindert
ein weiteres Durchrutschen der Hülse zum Meeresboden.
[0019] Besonders bevorzugt wird ein Spalt zwischen Hülse und Rammpfahl vergossen. Der Spalt
kann vollständig oder nur an bestimmten Punkten vergossen werden. Dadurch wird die
Position der Hülse zum Rammpfahl stabil gehalten, und auch bei Wellenschlag wird die
Hülse nicht gegen den Rammpfahl schlagen.
[0020] Besonders bevorzugt werden verschiedene Hülsen, die über verschiedene Rammpfähle
gefädelt sind, miteinander durch ein Gestänge verbunden. Auch an dem Gestänge können
weitere Anbauteile angeordnet werden.
[0021] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in fünf Figuren beschrieben.
Dabei zeigen:
- Fig. 1
- schematische seitliche Ansicht zweier Rammpfähle, wobei über einen eine erfindungsgemäße
Hülse gefädelt wird,
- Fig. 2
- auf den Rammpfahl in Fig. 1 gefädelte Hülse,
- Fig. 3
- auf zwei Rammpfähle der Rammpfahlgründung gefädelte Hülsen und Ponton mit einer Topsides,
- Fig. 4
- zwischen die Rammpfähle gefahrener Ponton mit der Topsides, die gerade auf die Enden
der Pfähle abgesetzt wird,
- Fig. 5
- Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen Hülse.
[0022] Fig. 1 zeigt eine Gründung einer Übertragungsplattform 1, bei der ein erster Rammpfahl
2 und ein zweiter Rammpfahl 3 in einen Meeresboden 4 gerammt sind. Zum Rammen der
Rammpfähle 2, 3 in den Meeresboden 4 kann ein an einer Hubplattform 6 angeordneter
Kran 7 und ein an dem Kran 7 angeordneter (nicht dargestellter) Hammer verwendet werden.
Die beiden Rammpfähle 2, 3 sind auf gleiche Höhe in den Meeresboden 4 gerammt, d.
h. sie ragen mit einem gleich langen Abschnitt über eine Wasseroberfläche 10 heraus.
[0023] In Fig. 1 ist ein erster Verfahrensschritt dargestellt, in dem eine erfindungsgemäße
erste Hülse 8 über den ersten Rammpfahl 2 gestülpt wird. Die erste Hülse 8 wird mittels
des Kranes 7 angehoben und lotgerecht gehalten. Die erste Hülse 8 weist an ihrem meeresbodenseitigen
Ende einen Einweiser 9 in Form eines zum Boden hin geöffneten Trichters auf, der das
Fädeln der ersten Hülse 8 über den ersten Rammpfahl 2 erleichtert. An der ersten Hülse
8 sind seitlich sich gegenüberliegend zwei Kabelführungen 19 angeordnet. Die erste
Hülse 8 weist eine Länge auf, die im Wesentlichen der Länge des Abschnitts des ersten
Rammpfahls 2 oberhalb des Meeresbodens 4 entspricht.
[0024] Fig. 2 zeigt die vollständig über den ersten Rammpfahl 2 gefädelte erste Hülse 8.
Der Einweiser 9 liegt kurz beabstandet über dem Meeresboden 4. Der Abstand beträgt
etwa 1 m, vorzugsweise 2 m. Es sind auch alle Zwischenwerte mitoffenbart.
[0025] Am meeresbodenabseitigen Ende der ersten Hülse 8 ist ein erstes Auflagestück 11 angeordnet,
das positionsfest mit der ersten Hülse 8 verbunden ist und das ein Aufsetzen der ersten
Hülse 8 auf den ersten Rammpfahl 2 ermöglicht. Ein Durchrutschen der ersten Hülse
8 wird durch das erste Auflagestück 11 verhindert.
[0026] Fig. 3 zeigt einen dritten Verfahrensschritt, bei dem bereits eine zweite Hülse 12
über den zweiten Rammpfahl 3 gestülpt ist und zwischen den beiden benachbarten Hülsen
8, 12 ein Gestänge 13 angeordnet ist, das die beiden Hülsen 8, 12 miteinander positionsfest
verbindet.
[0027] Die erste Hülse 8 ist mittels des ersten Auflagestücks 11 auf dem ersten Rammpfahl
2 aufgesetzt, und die zweite Hülse 12 ist mittels des zweiten Auflagestücks 14 auf
dem zweiten Rammpfahl 3 aufgesetzt.
[0028] Zur abschließenden Montage der Übertragungsplattform 1 wird eine Topsides, also ein
Plattformaufbau 16 einstückig mittels eines Pontons 15 auf Lokation verschifft. Der
Plattformaufbau 16 ist auf einer Grillage 18 auf dem Ponton 15 angeordnet. Der Ponton
15 ist durch Fluten von Wassertanks absenkbar und durch Ausblasen der Wassertanks
anhebbar. Die Grillage 18 ist in jeder Höhe so bemessen, dass der Plattformaufbau
16 bei mit Luft gefüllten Wassertanks über obere Enden der Rammpfähle 2, 3 oberhalb
der Auflagestücke 11, 14 angeordnet werden kann. Dieser Verfahrensstand ist in Fig.
4 dargestellt.
[0029] Der Plattformaufbau 16 wird gemäß Fig. 4 über die oberen meeresabseitigen Enden der
Rammpfähle 2, 3 und auch oberhalb der Auflagestücke 11, 14 der zugeordneten Hülsen
8, 12 verfahren, und der Ponton 15 ist in seiner Breite so bemessen, dass er zwischen
benachbarten Rammpfählen hindurchfädelbar ist. Die Übertragungsplattform 1 in den
Fig. 1, 2, 3 und 4 weist wenigstens drei, vorzugsweise vier oder sechs der Rammpfähle
2, 3 auf. In den Figuren sind der erste und der zweite Rammpfahl 2, 3 dargestellt,
die anderen Rammpfähle sind in den Figuren durch den ersten und den zweiten Rammpfahl
2, 3 verdeckt angeordnet.
[0030] Durch Fluten der Wassertanks des Pontons 15 wird der Plattformaufbau 16 herabgelassen
und liegt danach auf den Rammpfählen 2, 3 auf. Er kann dort dann abschließend dauerhaft
befestigt werden.
[0031] Fig. 5 zeigt einen Detailaufbau eines meeresbodenseitigen und eines meeresbodenabseitigen
Endes der ersten Hülse 8. Die erste Hülse 8 weist an ihrem meeresbodenseitigen Ende
den Einweiser 9 auf, der in Form eines sich zum Meeresboden 4 erweiternden Trichters
am meeresbodenseitigen Ende der ersten Hülse 8 einstückig mit der ersten Hülse 8 ausgeformt
ist. Der Einweiser 9 erleichtert das Fädeln der ersten Hülse 8 mittels des Kranes
7 über das freie obere Ende des ersten Rammpfahls 2 gemäß Fig. 1.
[0032] Zwischen der Außenwandung des ersten Rammpfahls 2 und der Innenwandung der ersten
Hülse 8 ist wenigstens ein Abstandshalter 20 vorgesehen. Bei dem Abstandshalter 20
kann es sich um einzelne, vorzugsweise elastische Bauteile handeln oder um einen umlaufenden
Ring. Der Abstandshalter 20 kann auch als in den Spalt vergossenes Füllmaterial, wie
Beton, ausgebildet sein.
[0033] Am meeresbodenabseitigen Ende ist das erste Auflagestück 11 für den Plattformaufbau
16 vorgesehen. Das erste Auflagestück 11 ist positionsfest mit der ersten Hülse 8
verbunden. Bei dem ersten Auflagestück 11 kann es sich um eine LMU oder ein Transition
Piece handeln. Seitlich an der ersten Hülse 8 sind Halterungen 17 gleichmäßig beabstandet
in Längsrichtung L voneinander angeordnet, die jeweils eine Manschette aufweisen,
durch die auf beiden Seiten jeweils eine der Kabelführungen 19 geführt ist. Durch
die Kabelführungen 19 können nach dem Aufbau der Übertragungsplattform 1 verschiedene
Stromkabel geführt werden. Es sind jedoch auch andere Anbauten wie Wasserleitungen,
Anlandestationen für Boote, Leitern für Personentransfer, Laufstege etc. an der ersten
Hülse 8 denkbar.
Bezugszeichenliste
[0034]
- 1
- Übertragungsplattform
- 2
- erster Rammpfahl
- 3
- zweiter Rammpfahl
- 4
- Meeresboden
- 6
- Hubplattform
- 7
- Kran
- 8
- erste Hülse
- 9
- Einweiser
- 10
- Wasseroberfläche
- 11
- erstes Auflagestück
- 12
- zweite Hülse
- 13
- Gestänge
- 14
- zweites Auflagestück
- 15
- Ponton
- 16
- Plattformaufbau
- 17
- Halterungen
- 18
- Grillage
- 19
- Kabelführungen
- 20
- Abstandshalter
- L
- Längsrichtung
1. Offshore-Plattform mit wenigstens einem Rammpfahl einer Pfahlgründung mit einer Außenwandung
mit einem Außendurchmesser und mit
einer Hülse (8, 12) mit einer Innenwandung mit einem Innendurchmesser, der größer
als der Außendurchmesser ist, an der außen Anbauteile angeordnet sind und die über
den in einen Meeresboden (4) gerammten Rammpfahl (2, 3) gefädelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwandung des Rammpfahls (2, 3) und der Innenwandung der Hülse (8,
12) wenigstens ein Abstandshalter (20) vorgesehen ist.
2. Offshore-Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 12) mit einem Auflagestück (11, 14) verbunden ist, das auf ein oberes
Ende des Rammpfahls (2, 3) aufgesetzt ist.
3. Offshore-Plattform nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anbauteile (17, 19) wenigstens eine Kabelführung (19) aufweisen.
4. Offshore-Plattform nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 12) in einer Längsrichtung (L) Öffnungen aufweist.
5. Offshore-Plattform nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Hülsen (8, 12) miteinander über ein Gestänge (13) verbunden sind
und einen Abstand voneinander aufweisen, der dem Abstand unterschiedlicher Rammpfähle
(2, 3) entspricht, über die sie gefädelt sind.
6. Offshore-Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass am meeresbodenseitigen Ende der Hülse (8, 12) eine Einweiservorrichtung angeordnet
ist.
7. Offshore-Plattform nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die übergefädelte Hülse (8, 12) über die gesamte Länge des über den Meeresboden
(4) ragenden Rammpfahlabschnitts erstreckt.
8. Verfahren zur Installation einer Offshore-Plattform, indem
wenigstens ein Rammpfahl (2, 3) einer Pfahlgründung mit einer Außenwandung mit einem
Außendurchmesser in einen Meeresboden (4) gerammt wird;
über ein meeresbodenabseitiges freies Ende des Rammpfahls (2, 3) eine Hülse (8, 12)
mit einer Innenwandung mit einem Innendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser
ist, gestülpt wird, an der Hülse (8, 12) außen Anbauteile (17, 19) befestigt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwandung des Rammpfahls (2, 3) und der Innenwandung der Hülse (8,
12) wenigstens ein Abstandshalter (20) angeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 12) zumindest einen Abschnitt weit über den Rammpfahl (2, 3) in Richtung
des Meeresbodens (4) gezogen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8, 12) mit einem Aufsatz verbunden ist, der nach dem Fädeln der Hülse
(8, 12) über das freie Ende des Rammpfahls (2, 3) aufgesetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt zwischen der Hülse (8, 12) und dem Rammpfahl (2, 3) vergossen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Hülsen (8, 12) verschiedener Rammpfähle (2, 3) miteinander durch ein
Gestänge (13) verbunden werden.