METHOD OF LAYING PIPE-LINES UNDER WATER

Abstract: 1. A process for laying underwater pipelines (1) by which the pipelines (1) are aligned in the area of the water surface and submerged by flooding of pipeline sections in conjunction with the forming of transitional curves (1', 1"), the speed at which the pipeline (1) submerges being controlled by variations in its lightness and with which the submerging section (1") of the pipeline (1) is held in suspense and accommodates an inner body (3) supported on the inner wall of the pipeline body (5') which moves horizontally therein to cause the pipeline (1) to submerge, wherein the inner body (3) displaces freely within the submerging section of the pipeline (1") and extends the transitional curves (1', 1") with the submerging section of the pipeline (1") and the transitional curves (1', 1") being flooded at least in part with constant air pressure being achieved in the remaining section thereof and as the pipeline (1) runs out the inner body (3) is moved automatically in longitudinal plane within the pipeline (1) by pressurised water (6) being pumped into the submerged section (Fig. 9).

Description: Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen in Gewässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen in Gewässern, bei dem die Rohrleitungen schwimmend im Bereich der Wasseroberfläche ausgerichtet und durch Fluten von Rohrleitungsabschnitten unter Bil dung von Übergangskurven abgesenkt werden, wobei die Sinkgeschwindigkeit der Rohrleitung durch Leichterungs änderungen gesteuert wird. Es ist bereits bekannt. Rohrleitungen in Gewässern durch freies Fluten derselben mit unkontrolliertem Senkvorgang am Gewässergrund abzulegen. Ausserdem ist es bekannt, beim Verlegen von Rohrleitungen in Gewässern die Sinkgeschindig keit der gefluteten Rohrleitung durch Luftgegendruck im Bereich des dem Flüssigkeitsspiegel zugewandten Endes zu steuern. Der Luftgegendruck sorgt dabei dafür, dass der zwischen dem Gewässergrund und dem Gewässerspiegel befindliche Rohrleitungsteil gewichtsmnig ausgeglichen ist. Den bekannten Verlegearten ist insgesamt der Nachteil gemeinsam, dass sich im Bereich les Gewässergrundes und des Gewässerspiegels an der Rohrleitung unerwünscht kleine Biegeradien einstellen, die mit zunehmender Gewässert-iefe enger werden. Die durch enge Biegeradien erzwungene Ovalität der Rohrleitung gibt jedoch zu Beulspannungen Anlass, die ihrerseits zu Beschädigungen oder zu einer Zerstörung der Rohrleitung führen. Es ist zur Vermeidung enger Biegeradien versucht worden, die Rohrleitung durch einen zusätzlichen Horizontalzug zu strecken. Abgesehen davon, dass das Abstimmen von Sinkgeschwindigkeit und Zugkraft erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt, wird durch die Anwendung von Zugkräften die Verlegung auf vorbestimmten Trassen auch erschwert. Die Erfindung hat zur Aufgabe Massnahmen zu schaffen, die ein Unterschreiten vorgegebener Krümmungsradien bei in Gewässern zu verlegenden Rohrleitungen verhindern und ein gesteuertes Absenken mit beliebigen Absinkgeschwindigkeiten ermöglichen. Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der absinkende Teil und die Übergangskurven der Rohrleitung in Schwebe gehalten werden, einen sich an der Rohrleitungsinnenwandung abstützenden biegesteifen Innenkörper frei eingeschoben aufnehmen, der zum Absen Ren der Rohrleitung in der Rohrleitung hydraulisch oder pneumatisch längsbewegt wird. Mittels der Verfahrensschritte ist erreicht, dass der biegesteife Innenkörper durch Abstützen an der Rohrleitungsinnenwandung die Biegeradien derselben in vorbestimmten Grenzen hält und durch mehr oder weniger schnelles Längsbewegen die Absinkgeschwindigkeit stufenlos veränderlich macht. Gleichzeitig wird die Möglichkeit gegeben, wahlweise Unterbrechungen des Absinkvorganges vorzunehmen ohne dass dabei durch Druckstösse zusätzliche Beanspruchungen der Rohrleitungen eintreten. Die Einhaltung vorbestimmter Krümmungsradien und die Steuerung des Absinkvorganges geben ausserdem die Voraussetzung zu einem spannungsfreien Ablegen der Rohrleitung auf dem Gewässergrund. Nach weiterem Verfahren kann der Innenkörper mit einer am oberen oder unteren Ende desselben angeordneten Dichtung in der Rohrleitung dicht geführt und Druckdurch Einbringen vonjWasser oder Druckluft hinter der Dichtung einfach und sicher längsbewegt werden. Es versteht sich, dass dabei der absinkende Rohrleitungsteil und die Übergangskurven beliebig entweder mit Wasser gefüllt oder frei von Wasser sein können und der Innenkörper durch entsprechende Ausgestaltung als Auftriebkörper oder Absenkgewicht zur Einhaltung und Unterstützung des Schwebe zustands der Rohrleitung nutzbar ist. Gemäss weiterem Verfahren besteht auch die Möglichkeit, den absinkenden Teil und die Übergangskurven der Rohrleitung mindestens teilweise zu fluten und im restlichen Teil einen konstanten Luftdruck einzustellen, um so beim Ablaufen der Rohrleitung durch Einpumpen von Druckwasser in den abgesenkten Teil den Innenkörper in der Rohrleitung zum Zwecke des Absenkens derselben längszubewegen. Schliesslich sehen die Verfahrensschritte bei Rohrleitungen mit zur Unterstützung des Schwebezustands an der Rohrleitung aussen im Abstand angreifenden Schwimmern vor, den Innenkörper als Absenkgewicht auszubilden und durch nacheinander Abtrennen der Schwimmer am unteren Rohrleitungsteil den Innenkörper vermittels Druckwasser in der Rohrleitung längszubewegen. Die erforderliche Dichtung kann gleichermassen am oberen oder unteren Ende am Innenkörper angreifen. Es besteht aber auch die Möglichkeit den Innenkörper als Auftriebskörper auszubilden und durch nacheinander Abtrennen von Schwimmern am oberen Rohrleitungsteil und Einbringen von Druckwasser in der Rohrleitung den Innenkörper in der Rohrleitung längsbeweglich zu führen. Darüber hinaus si-eht das Verfahren bei an der Rohrleitung im Abstand aussen angeordneten Schwimmern auch vor, den Innenkörper als Absenkgewicht auszubilden und in einem wasserfreien absinkenden Teil und Übergangskurven der Rohrleitung unterzubringen, um diesen durch nacheinander Abtrennen der Schwimmer am unteren Rohrleitungsende und Einbringen von Druckluft hinter der, insbesondere am vorderen Ende des Innenkörpers angeordneten Dichtung längszubewegen. Die Rohrleitung bleibt so innen wasserfrei und ist z.B. als Gasrohrleitung geeignet. Letztlich sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dahingehend vor, dass der Innenkörper beispielsweise durch einen einstückigen Strangabschnitt aus einem flexiblen oder elastisch nachgiebigen Werkstoff gebildet und als Auftriebskörper oder Absenkgewicht ausgeführt ist. Der Strangabschnitt kann dabei unmittelbar oder mittels Gleitkufen, Rollen od.dgl. auf der Innenwandung der Rohrleitung abgestützt sein um so durch eine weitgehende Zugänglichkeit von Druckwasser in der Rohrleitung mit geringer Druckeinwirkung verschiebbar zu sein. Eine bevorzugte Vorrichtung sieht vor, den Innenkörper durch eine Anzahl miteinander verbundene Abschnitte zu bilden, die wiederum durch Kufen, Rollen od.dgl. an der Innenwandung der Rohrleitung abgestützt und als Auftriebskörper oder Ab senk#gewichte ausgebildet sind. Zweckmässig sind die den In nenkörper bildenden Abschnitten durch Gelenke abschwenkbar miteinander verbunden und zur sicheren Begrenzung von Krümmungsradien der Übergangskurven in ihren Abschwenkungen zueinander begrenzbar. Eine solche Begrenzung der Abschwenkungen kann mittels fest oder einstellbar fest an den Innenkörpern angeordneten Anschlägen, Ansätzen od.dgl. erzielt sein, die durch Abstützen aufeinander weitere Abschwenkungen der Innenkörper verhindern ui# die Krümmungsradien der Rohrleitung in den Übergangskurven nicht unter ein vorbestimmtes Mass absinken lassen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mittels der Verfahrensschritte durch Umkehrung der Bewegungsrichtung des Innenkörpers abgesenkte Rohrleitungen,z.B. zu Reparaturzwecken oder Lagekontrollen aufgeschwämmt werden können. Das Verfahren wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierin zeigen: Fig. 1 eine Rohrleitung mit einem einstückigen Innenkörper und am unteren Ende desselben befindlichen Dichtung, Fig. 2 eine Rohrleitung mit einem einstückigen Innenkörper und am oberen Ende desselben angeordneten Dichtung, Fig. 3 eine Rohrleitung mit einem durch als Auftriebskörper dienende Abschnitte gebildeten Innenkörper, Fig. 4 eine Rohrleitung mit einem durch eine Anzahl als Absenkgewichte dienende Abschnitte gebilde ten Innenkörper, Fig. 5 eine Rohrleitung mit einem aus Abschnitten gebil deten und als Absenkgewichte dienenden Innenkörper, mit aussen an der Rohrleitung angreifenden Schwimmern, Fig. 6 eine Rohrleitung mit Schwimmern und einem durch Ab schnitte gebildeten Innenkörper, Fig. 7 eine Rohrleitung mit Schwimmern und einem durch Ab schnitte gebildeten Innenkörper, gemäss einer wei teren Ausführungsform, Fig. 8 eine Rohrleitung mit Schwimmern und einem durch Ab schnitte gebildeten Innenkörper, entsprechend einer anderen Ausführungsform und Fig. 9 eine Rohrleitung mit einem durch Abschnitte gebilde ten Innenkörper, entsprechend einer anderweitigen Ausgestaltung. In Fig. 1 ist mit 1 die zu verlegende Rohrleitung bezeichnetto Die Rohrleitung 1 ist aus einem Kunststoff hergestellt und aussen in vorbestimmten Abständen mit fest aufgebrachten Ballastkörpern 2 versehen, die die Auftriebskraft der Rohrleitung teilweise elimin::.eren. Erfindungsgemäss Ist in die Rohrleitung 1 im Bereich der Über- gangskurven 1' und 1 " sowie dem absinkenden Teil 1 " ' ein Innenkörper 3 eingeschoben, der aus einem biegesteifen, z.B. flexiblen Werkstoff wie Kunststoff oder Gummiwerkstoff besteht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Innen körper 3 durch einen einstückigen Strangabschnitt gebildet, der sich mittels Kufen 4 im Abstand an der Innenwandung 5 der Rohrleitung 1 abstützt. An seinem rückwärtigen Ende weist der Innenkörper eine Dichtung 5 auf. Die Biegesteife des Innenkörpers 3 ist so gewählt, dass die Ubergangskurven 1' und 1 " der Rohrleitung durch Abstützen des Innenkörpers vorbestimmte Krümmungsradien nicht unterschreiten. Durch Längsbewegen des Innenkörpers 3 erfolgt das Absenken der Rohrleitung 1, wobei durch mehr oder weniger schnelles Längsbewegen des Innenkörpers 3 die Absenkgeschwindigkeit steuerbar ist. Die Längsbewegungen sind durch Einbringen von Druckwasser 6 hinter der Dichtung 5 erreichbar. Es besteht die Möglichkeit den Absenkvorgang durch Anhalten des Innenkörpers 3 zu unterbrechen, wobei keinerlei Druckstösse auf die im Schwebezustand befindliche Rohrleitung 1 zu erwarten sind. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist bei an sich gleicher Ausbildung der Rohrleitung 1 und des Innenkörpers 3 die Dichtung 5 am vorderen Ende des Innenkörpers 3 angeordnet. Dies führt dazu, dass sich Druckwasser 6 auch in den Übergangskurven 1' und 1" sowie dem absinkenden Teil 1 11 befindet. Das Gewicht der Rohrleitung 1, der Ballastkörper 2 und des Innenkörpers 3 ist so aufeinander abgestimmt,dass der Schwebezustand im Bereich des absinkenden Teils und den Übergangskurven vorliegt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch Längsbewegen des Innenkörpers 3 der Absenkvorgang der Rohrleitung 1 vorgenommen. In der Rohrleitung 1 der Fig. 3 und 4 ist ein durch Abschnitte 7 zusammengesetzter Innenkörper eingeschoben. Die Abschnitte 7 sind durch Gelenke 8 miteinander verbunden. Ausserdem weisen die Abschnitte 7 Anschläge 9 auf, die bei Überschreiten vorbestimmter Abschwenkungen der Abschnitte 7 durch Abstützen aufeinander die Abschwenkung der Abschnitte begrenzen, um so zur Vermeidung von zerstörenden Spannungen und Verformungen die Krümmungsradien der Rohrleitung 1 im Bereich der Übergangskurven 1', lt in vorbestimmten Grenzen zu halten. Zweckmässig sind die Gelenke 8 in den Übergangskurven 1' und 1 " zur Mittelachse nach aussen versetzt, während die Anschläge 9 nach innen versetzt ausgebildet sind. Die Dichtung 5 ist entweder am vorderen Ende der Abschnitte 7 (Fig. 3) oder am rückwärtigen Ende der Abschnitte 7 (Fig. 4) angeordnet, wodurch der absinkende Teil lt tt und die Übergangskuiven 1' und 1 " beim Absenkvorgang entweder mit Wasser gefüllt oder leer sind. Die Abschnitte 7 wirken beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 als Auftriebskörper und beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 als Abtriebsgewichte und unterstützen so den Schwebezustand der Rohrleitung. Die Abschnitte 7 sind durch Rollen 4' an der Innenwandung der Rohrleitung längsbeweglich abgestützt. In Fig. 6 sorgen an der Rohrleitung 1 im Bereich des absinkenden Teils lt 1 t und den Übergangskurven 1' und 11 angreifende Zusatzschwimmer 10 für die Einhaltung des Schwebezustands. Der Innenkörper ist durch mittels Gelenken 8 verbundene Abschnitte 7 gebildet, die wiederum Anschläge 9 aufweisen. Die Dichtung 5 ist am vorderen Ende des Innenkörpers angeordnet und der Innenkörper durch Einbringen von Druckluft in den abgelegten Rohrleitungsteil und den Teilen 1', 1 ", lt lt durch Längsbewegungen des Innenkörpers absenkbar. Die Rohrleitung 1 bleibt bei der Verlegung frei von Wasser und ist insbesondere als Gasrohrleitung geeignet. Bei den AusführungsbeispieSn der Fig. 5 und 8 ist die Rohrleitung 1 durch Zusatzschwimmer 10 getragen und die als Innenkörper dienenden Abschnitte 7 als Absenkgewichte ausgebildet. Die Dichtung 5 ist entweder am vorderen Ende des Innenkörpers (Fig. 6) oder rückwärtigen Ende (Fig. 8) angebracht, so dass bei Zuführung von Druckwasser und den Längsbewegungen des Innenkörpers der absinkende Teil 1111 und die Übergangskurven 1' und 111 mit Wasser gefüllt bzw. leer sind. Durch nacheinander Lösen der Zusatzschwimmer am unteren Ende und Einführen von Druckwasser erfolgen die Längsbewegungen des Innenkörpers und der Absenkvorgang der Rohrleitung. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind die Abschnitte 7 des Innenkörpers als Auftriebskörper gestaltet und die Dichtung 5 am vorderen Ende der Abschnitte 7 angeordnet. Durch Abtrennen der an der Rohrleitung angreifenden Zusatzschwimmer 10 am oberen Ende der Rohrleitung 1 und Einbringen von Druckwasser hinter der Dichtung 5 erfolgen Längsbewegungen des Innenkörpers und Absenken der Rohrleitung 1. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist der Innenkörper durch Abschnitte 7 gebildet, von denen Abschnitte 7' als Auftriebskörper und Abschnitte 7t t als Absenkgewichte dienen.Der Innenkörper ist ohne Dichtung zum Einsatz gebracht, während im absinkenden Teil lt lt über eine Teillänge und in der Übergangskurve 1' Druckwasser bis zu einem Spiegel 11 eingebracht ist, ist im Rest des absinkenden Teils lt 1 t und in der Übergangskurve lt 1 ein konstanter Luftdruck aufgebaut. Durch Ablaufen der Rohrleitung 1 und gleichzeitigem Einbringen von Druckwasser erfolgt das Absenken der Rohrleitung 1 unter Beibehaltung der Druckwerte.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen in Gewässern, bei dem die Rohrleitungen schwimmend im Bereich der Wasseroberfläche ausgerichtet und durch Fluten von Rohrleitungsabschnitten unter Bildung von Übergangskurven abgesenkt werden, wobei die Sinkgeschwindigkeit der Rohrleitung durch Leichterungsänderungen gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der absinkende Teil und die Übergangskurven der Rohrleitung in Schwebe gehalten werden, einen sich an der Rohrleitungsinnenwandung abstützenden biegesteifen Innenkörper frei eingeschoben aufnehmen, der zum Absenken der Rohrleitung in der Rohrleitung hydraulisch oder pneumatisch längsbewegt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper mit einer am oberen oder unteren Ende desselben angeordneten Dichtung in der Rohrleitung dicht geführt und durch Einbringen von Druckwasser oder Druckluft hinter der Dichtung längsbewegt wird (Fig. 1 bis 4). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das den absinkenden Teil und die Übergangskurven bildende Teilstück der Rohrleitung mindestens teilweise geflutet und im restlichen Teil desselben ein konstanter Luftdruck eingestellt und beim Ablaufen der Rohrleitung durch Einpumpen von Druckwasser in den abgesenkten Teil der Rohrleitung der Innenkörper in der Rohrleitung längsbewegt wird (Fig. 9). 4. Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen nach Anspruch 1 und 2, bei dem an der Rohrleitung aussen im Abstand Schwimmer angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper als Absenkgewicht dient und im absinkenden Teil und den Übergangskurven der Rohrleitung durch nacheinander Abtrennen der Schwimmer am unteren Rohrleitungsteil vermittels Druckwasser hinter der am oberenoderunteren Ende des Innenkörpers angeordneten Dichtung in der Rohrleitung längsbewegt wird (Fig. 5, 6, 8). 5. Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen nach Anspruch 1 und 2, bei dem an der Rohrleitung aussen im Abstand Schwimmer angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper als Auftriebskörper ausgebildet und durch nacheinander Abtrennen von Schwimmern am oberen Rohrleitungsteil durch Druckwasser in der Rohrleitung längsbewegt wird (Fig. 7). 6. Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen nach Anspruch 1 und 2, bei dem an der Rohrleitung im Abstand aussen Schwimmer angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper als Absenkgewicht ausgebildet und in einem wasserfreien absinkenden Teil und Übergangskurven der Rohrleitung eingebracht und durch nacheinander Abtrennen der Schwimmer am oberen Rohrleitungsende und Einbringen von Druckluft hinter der am vorderen Ende des Innenkörpers angeordneten Dichtung längsbewegt wird. (Fig. 6). 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (3) durch einen einstückigen Strangabschnitt aus einem flexiblen oder elastisch nachgiebigem Werkstoff gebildet ist und als Auftriebskörper oder Absenkgewicht ausgebildet ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strangabschnitt (3) mittels Gleitkufen (4), Gleitrollen od.dgl. auf der Innenwandung der Rohrleitung (1) längsbeweglich abgestützt ist. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper durch eine Anzahl miteinander verbundene Innenkörperabschnitte (7) gebildet ist, die durch Kufen, Rollen (4') od.dgl. an der Innenwandung der Rohrleitung (1) abgestützt und als Auftriebskörper oder Absenkgewichte ausgebildet sind. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkörperabschnitte (7) durch Gelenke (8) abschwenkbar verbunden und die Abschwenkungen der Innenkörperabschnitte durch fest oder einstellbar fest an diesen angeordnete Anschläge (9) od. dgl. begrenzbar sind.

Inventors: ZEILINGER, WOLFGANG, DIPL.ING.
Applicants: ZEILINGER, WOLFGANG, DIPL.ING.
Application year: 1980
Main classification: F16L1
IPC codes: F16L1