CA1283785C - Ballasting method and device for a continuously laid and buried pipe in a trench with temporarily shored sidewalls - Google Patents

Ballasting method and device for a continuously laid and buried pipe in a trench with temporarily shored sidewalls

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CA1283785C
CA1283785C CA000524561A CA524561A CA1283785C CA 1283785 C CA1283785 C CA 1283785C CA 000524561 A CA000524561 A CA 000524561A CA 524561 A CA524561 A CA 524561A CA 1283785 C CA1283785 C CA 1283785C
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Abstract

L'invention concerne le lestage d'une conduite ensouillée dans une tranchée. Au fur et à mesure de l'avancement des moyens de creusement d'une tranchée, est entraîné un chariot de lestage qui s'applique sur le pipe-line reposant sur une enveloppe souple et déformable et remplie de fluide dont la pression est ajustée par des moyens pour régler la descente et l'inflexion du pipe-line. Application à l'ensouillage de conduites sur chantiers "off shore".The invention relates to ballasting a pipe buried in a trench. As the means for digging a trench progresses, a ballasting carriage is driven which is applied to the pipeline resting on a flexible and deformable envelope filled with fluid, the pressure of which is adjusted by means for regulating the descent and inflection of the pipeline. Application to burial of pipes on "off shore" sites.

Description

L'invention qui se rapporte à l'ensouillage en continu d'une conduitP dans une tranchée notamment dans un fond sous-marin constitué de mat~riaux présentant une ~aible cohésion, dont les parois latérsles sont maintenues temporai-5 rement, concerne plus particulièrement un procédé et un dis-positif de lestage de ladite conduite.
Afin de prot~ger les conduites, et notamment les oléoducs ou pipe-lines, des effets néfastes des courants sous-marins ou de la houle, ainsi que pour éviter l'accrocha-10 ge des ancres de marine ou des chaluts de peche sur C8S con-duites, on s'est efforcé depuis de nombreuses snnées d'en-souiller ces conduites dans les fonds sous-marins. Ceci a été
réalisé en disposant ces conduites dans des tranchées préala-blement creusées dans ces fonds sous-marins, Ceci a été réalisé aussi en creusant une tranchée sous une conduite préalablement disposée sur le fond, et qui vient ensuite par flexion~ sous l'effet de son propre poids, reposer sur le fond de la trar,chée à une certaine distance derrière les dispositifs de creusement qui sont deplacés le 20 long de la conduite sous cette dernière.
Mais si l'utilisation et la mise en oeuvre de dispositifs divers permettant de reali~er ces tranch~e~ et l'ensouillage d'une conduite s'e~fectue sans trop de diffi-cult~s quand le fond sous-marin pr~sente une cohésion suffi-25 sante pour assurer la stabilité àes parois verticales ousensiblement verticales de la tranchée, il n'en est pas de même lorsque le fond sous-marin est sablonneux, vaseux ou constitué de tous autres matériaux pulvérulents nu sans cohésion suffisante, car les parois latérales s'effandrent et 1'~83785 la tranchée se comble, ~u moin5 partiellement, avant que la conduite ne se soit convenablement positionnée sur le fond primitiF de celle-ci.
Dans ce dernier cas, pour éviter le comblement 5 immédist ou quasi-immédiat de la tranchée, on est amené, au moyen de dispositifs divers, à dégager dans le fond sous-marin une dépression ou vallée d'une largeur importante, ce qui, d'une part, oblige à déplacer des quantités très volumineuses de matériaux, et, d'autre part, ne procure pas la protection lû recherchée pour la conduite, sauf à combler la dépression latéralement à l'aide des matériaux dégagés, ce qui augmente substantiellement les coûts de l'opération.
Une solution connue consiste alors à renforcer les parois de la tranchée par des coffrages ou gabarits qui doivent 15 être ensuite enlev~s et déplacés apr~s la descente de la con-duits, ce qui est une opéraLion compliquée, Une autre technique consiste à fluidifier des ma-tériaux par injection d'eau sous la conduite, qui descend alors par son propre poids.
Cette technique de mise en oeuvre délicate ne peut toutefois être utilisée que pour des sables propres.
Une noutrelle technique telle que decrite dans la demande de brevet français no 81.19335 publie en l983, consiste à substituer un corps compressible du genre d'une enveloppe en matière 25 souple et déformable, aux matériaux extraits de la tranchée, au fur et à mesure de l'avancement de cette dernière, de sorte que ce corps, par sa présence ou par la pression qu'il exerce sur les parois latérales de la tranchée empêche l'effondrement de ces derni~res, puis à piloter la r~duction de volume de ce 30 corps pour autoriser la descente et le positionnement de la conduite dans la tranchée ainsi qu~ l'effondrement de~ parois latérales et éventuellement le comblement de cette dernière.
Selon ce procédé, on déplace si nécessaire, avec l'avancement de la tranchée, des moyens de maintien temporaire 35 de ses parois latérales, empêchant leur effondrement ~vant que le corps compressible n'ait été mis en place dans la tranchée.

~837~35 Ce moyen3 cle mainLiell tcmporairc des parois laté-rales de la ~ranchee peuvent être (.ép1acés soit 3 la suite de moyens de creusement de cette derni~re, soit de part et d'au-tre et sous cette dernière, de sorte que la tranchée puisse 5 être creusée entre lesdits moyens de maintien.
L'enveloppe er, matière souple et déformable est amenée progressivement et en continu dans la tranchée, puis remplie d'un fluide à une pression supérieure à la pression hydrostatique ; par 18 pression qu'elle exerce alors sur les 10 parois latérales de la trar,chée elle empêche temporairement l'effondrement de cette dernière. La conduite à ensouiller repose sur cette enveloppe habituellement munie de trous. La réduction progressive de volume lors de la fuite par les trous du fluide qu'elle contient fera descendre la conduite sur le 15 fond de la tranchée, permettant ainsi l'effondrement des parois latérales de ce~te dernière et le recouvrement de la conduite.
Pour que cet ensouillage selon cette technique s'effectue dans des conditions acceptables d'exploitation, il faut évidemment prendre un certain nombre de précautions. Il 20 est nécessaire en effet, qu'au cours de l'avancement du creu-sement de la tranchée suivi de la mise en place et du remplis-sage de l'enveloppe souple, la descente de la cor,duite, à
quelque distance en arrière de la zone de creusement, s'effec-tue correctement et au fur et à mesure de cette avancée.
25 En effet si cette descente était trop rapide il pourrait y avoir courbure excessive de la conduite sous l'effet de la gravité entrainar,t un risque de rupture. Par contre, dans cartains autres cas, le poids de la conduite même remplie d'eau étant insuffisant celle-ci descendra beaucoup trop len-30 tement dans la tranchée, le volume de Fluide devant alors8tre compris dans l'enveloppe 90uple sur une plu9 grande lon-gueur ; il en r~sulte une surconsommation d'eau par les ori-fices de fuite, et une grande difficulté à régulariser la pression dans toute l'enveloppe. La pression de fluide dans 35 ladite enveloppe, ne pouvant plus alors être correctement réglée, le profil de la conduite ne peut plus être ajusté et ~8378S

m~me dcln3 ccl~ainC; ras 11! mainticn d'uno presqior) suFfisante pollr pr~venil~ l'or~`onclrf~ment de la tranch~e n'est plus possi-ble. Enfin tout arrêt intempe~qtif de l'alimentatiorl en eau de l'enveloppe pour compenser les fuites par les ouvertures tout 5 en maintenant la pression requise, provoquerait un effondre-ment immédiat de la tranchée.
11 s'avère donc que la diFficulté de maitriser le débit de Fuite du fluide hors de l'enveloppe souple par des ouvertures appropriées constitue un désavantage notoire et 10 peut dans certains cas mettre en cause la validité m8me du procédé.
La présente invention remedie aux inconv~nients précités en ce qu'elle propose un procédé permettant d'eviter justement d'avoir à créer des orifices de fuite dans l'enve-15 loppe pour assurer la descente de la conduite. Le procédéselon l'invention consiste au fur et à mesure de l'avancement des moyens de creusement d'une tranch~e, à lester la cunduite à ensouiller qui repose en aval desdits moyens de creusement sur une enveloppe souple et étanche destinée ~ empecher l'ef-20 fondrement des parois latérales de la tranchée pour qu'elle puisse descendre au fond de la tranchée encomprimant l'enveloppe sous l'effet de ce lest et en déplaçant le fluide qu'elle contient dans le sens d'avancement des moyens de creusement.
Selon une autre caractéristique particulière oe l'invention, on ajuste en permanence la pression du fluide dans l'er,veloppe souple pour que la flexion de la conduite reste raisonnable et compatible ave~ les contraintes de ré-sistance mécanique du mat~riau qui la compose.
L'invention a également pour objet un dispositif de le~tage pour la mise en oeuvre de ce proc~d~ selun lequel un organe mobile se d~place derribre le dispositif de creu-sement et exerce sur la conduite une pression directe ou 5 ~ 3785 indirecte augmentant son poids et favorisant son positionnement dans la tranchée par compression de l'enveloppe déformable. Cet organe mobile est un chariot de lestage avantageusement muni de galets appliqués sur la conduite ou encore une succession de cha-riots articulés roulant directement sur la conduite. Selon une variante de realisation, l'organe mobile est une lame de raclage qui coiffe la tranchée, qui ramène les matériaux préalablement rejetés par l'organe de creusement sur le côté de la tranchée, au-dessus de la conduite pour qu'ils en assurent le lestage.
Selon encore une autre variante de l'invention, l'organe mobile est un mécanisme permettant le ramassage et le rejet du matériau préalablement extrait de la tranchée.
D'autres caractéristiques et avantages particuliers de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de formes de réalisation prises à titre d'exemples non limitatifs en reférence aux dessins annexés qui representent:
Figure 1: une vue schématique en coupe longitudinale partielle d'une tranchée montrant un dispositif de lestage selon l'invention, Figure 2: une vue en coupe partielle selon la ligne AA' de la figure 1, Figure 3: une vue schématique en coupe longitudinale partielle d'une variante de réalisation d'organe mobile de lestage, Figure 4: une vue schématique en perspective d'un autre organe mobile de lestage utilisant une lame de raclage, Figure 5: une vue schématique en coupe longitudinale partiel montrant une enveloppe déformable double.
On a représenté schématiquement à la figure 1 un dis-positif mobile de creusement 1 d'une tranchée 2 sous un pipe-line 3 prealablement dispose sur un fond sous-marin 4 de cohesion faible ou moyenne.
Le dispositlf de creusement utilise peut atre l'un de ceux tant mécaniques qu'hydrauliques, de type connu et présenté ci-dessus, qui sont actuellement utilisés à cet effet, en association avec un dispositif d'évacuation (non représenté) des matériaux extraits lors du creusement de la tranchée 2. L'ensemble du dispositif de creusement 1 et du '~

~2~378s dispositif d'l5vacuation c-t (J~plac~ le lang du pipe-line 3, et au fur et ~ mesure de l'avancement de la tranchée 2, une enve-loppe 5, réalisée en un matériau souple et déformable, est amené dans la tranchée 2, où elle est remplie par tout moyen 5 approprié, pour occuper tout le volume interne de la tranchée
The invention which relates to burial in continuous of a conduit in a trench in particular in a underwater bottom made of mat ~ rials having a ~ aible cohesion, whose lateral walls are temporarily maintained 5 rely relates more particularly to a method and a dis-positive ballasting of said pipe.
In order to protect the pipes, and in particular the oil and gas pipelines, harmful effects of currents submarines or swell, as well as to avoid snagging-10 ge of sea anchors or fishing trawls on C8S
picks, we've been striving for many years defile these pipes in the seabed. This was made by placing these pipes in trenches before-badly dug in these seabed, This was also achieved by digging a trench under a pipe previously arranged on the bottom, and which then comes by bending ~ under the effect of its own weight, rest on the bottom of the trar, pulled at a certain distance behind the digging devices which are moved the 20 along the pipe under the latter.
But if the use and implementation of various devices for reali ~ er these slice ~ e ~ and burial of a pipe is carried out without much difficulty cult ~ s when the seabed has sufficient cohesion 25 health to ensure stability to the vertical or substantially vertical walls of the trench, it is not even when the seabed is sandy, muddy or made up of all other powdery materials without sufficient cohesion, because the side walls collapse and 1 '~ 83785 the trench is filled, ~ u moin5 partially, before the pipe is not properly positioned on the bottom primitiF of it.
In the latter case, to avoid filling 5 immediate or almost immediate of the trench, one is brought to the means of various devices, to be released in the seabed a depression or valley of significant width, which, on the one hand, forces very large quantities to be moved of materials, and, on the other hand, does not provide protection lû sought for driving, except to fill the depression laterally using the released materials, which increases substantially the costs of the operation.
A known solution then consists in strengthening the walls of the trench by formwork or templates which must 15 then be removed ~ s and moved after the descent of the con-duits, which is a complicated operation, Another technique consists in fluidifying ma-materials by injecting water under the pipe, which then descends by its own weight.
This delicate implementation technique cannot however, be used only for clean sands.
A technical document as described in the request French patent no. 81.19335 published in l983, consists in substituting a compressible body like an envelope 25 flexible and deformable, with materials extracted from the trench, as the latter progresses, so that this body, by its presence or by the pressure it exerts on the side walls of the trench prevents collapse of these latter, then to control the volume reduction of this 30 bodies to authorize the descent and positioning of the pipe in the trench as well as ~ the collapse of ~ walls side and possibly the filling of the latter.
According to this process, we move if necessary, with advancement of the trench, temporary holding means 35 of its side walls, preventing their collapse ~ before the compressible body was not placed in the trench.

~ 837 ~ 35 This means 3 of the hand Liell tcmporairc of the side walls rales of the ~ ranchee can be (.ép1acé or 3 following means for digging the latter, either on both sides be and under it, so that the trench can 5 be hollowed out between said holding means.
The envelope, flexible and deformable material is gradually and continuously brought into the trench, then filled with a fluid at a pressure higher than the pressure hydrostatic; by 18 pressure it then exerts on the 10 side walls of the trar, as it temporarily prevents the collapse of the latter. The conduct to be buried rests on this envelope usually provided with holes. The progressive reduction in volume during leakage through the holes of the fluid it contains will lower the pipe to the 15 bottom of the trench, thus allowing the walls to collapse lateral of this last te ~ and the recovery of the pipe.
So that this burial according to this technique takes place under acceptable operating conditions, it There are obviously a number of precautions to take. he 20 is necessary, in fact, that during the advancement of the trench follow-up followed by placement and filling wise of the flexible envelope, the descent of the horn, pick, some distance behind the digging area, takes place kills correctly and progressively.
25 Indeed if this descent was too fast there could have excessive curvature of the pipe under the effect of seriousness entrainar, t a risk of rupture. However, in other cases, the weight of the pipe itself filled water being insufficient this will go down far too slow 30 tely in the trench, the volume of Fluid then having to be included in the 90-fold envelope on a longer ron-cheer; this results in an overconsumption of water by the ori-leakage, and great difficulty in regularizing the pressure throughout the envelope. The fluid pressure in 35 said envelope, then no longer being able to be correctly adjusted, the pipe profile can no longer be adjusted and ~ 8378S

even dcln3 ccl ~ ainC; ras 11! maintaining a sufficient amount) pollr pr ~ venil ~ gold ~ `onclrf ~ ment of the trench ~ e is no longer possi-corn. Finally any sudden stop ~ qtif of the water supply the envelope to compensate for leaks through the openings while 5 holding the required pressure, would cause a collapse-immediately from the trench.
It therefore turns out that the difficulty in mastering the flow rate of fluid leaking out of the flexible envelope by appropriate openings is a notable disadvantage and 10 may in certain cases call into question the very validity of the process.
The present invention remedies the drawbacks aforementioned in that it provides a method for avoiding precisely having to create leakage holes in the enclosure 15 lops to ensure the descent of the pipe. The process according to the invention consists of progress means for digging a trench ~ e, to ballast the cunduite to be buried which rests downstream of said digging means on a flexible and waterproof envelope intended to prevent ef-20 foundation of the side walls of the trench so that it can descend to the bottom of the compressing trench the envelope under the effect of this ballast and by displacing the fluid that it contains in the direction of advancement of the means of digging.
According to another particular characteristic oe the invention, the fluid pressure is continuously adjusted in the er, flexible velvet so that the bending of the pipe remains reasonable and compatible with ~ the constraints of re-mechanical resistance of the material which composes it.
The invention also relates to a device of the floor for the implementation of this process ~ which selun which a movable member moves away from the digging device and exerts direct pressure on the pipe or 5 ~ 3785 indirect increasing its weight and favoring its positioning in the trench by compression of the deformable envelope. This the movable member is a ballasting trolley advantageously provided with rollers applied on the pipe or a succession of cha-articulated riots rolling directly on the pipe. According to one variant embodiment, the movable member is a scraper blade which covers the trench, which brings the materials beforehand rejected by the digging organ on the side of the trench, above the pipe so that they ballast.
According to yet another variant of the invention, the movable member is a mechanism for collecting and rejection of material previously extracted from the trench.
Other special features and advantages of the invention will appear on reading the description which will follow embodiments taken as examples not restrictive with reference to the appended drawings which represent:
Figure 1: a schematic view in longitudinal section partial view of a trench showing a ballasting device according to the invention, Figure 2: a partial sectional view along the line AA 'of figure 1, Figure 3: a schematic view in longitudinal section partial of a variant embodiment of a movable member of the internship, Figure 4: a schematic perspective view of a another mobile ballast member using a scraper blade, Figure 5: a schematic view in longitudinal section partial showing a double deformable envelope.
There is shown schematically in Figure 1 a dis-mobile positive for digging 1 of a trench 2 under a pipe-line 3 previously placed on an underwater bottom 4 of cohesion low or medium.
The digging device used can be one of those both mechanical and hydraulic, of known type and presented above, which are currently used for this effect, in combination with an evacuation device (not represented) of the materials extracted during the digging of the trench 2. The entire digging device 1 and the '~

~ 2 ~ 378s l5vacuation device ct (J ~ plac ~ the lang of the pipeline 3, and ~ As the advancement of trench 2 progresses, an loppe 5, made of a flexible and deformable material, is brought into trench 2, where it is filled by any means 5 suitable, to occupy the entire internal volume of the trench

2, en se substituant aux matériaux provenant du creusement de cette dernière et évacués.
L'envel~ppe 5 se présente sous ~a forme d'une bande allongée, dont la largeur cGrrespcnd sensiblement au 10 périmbtre de la tranchée 2 et dont les bords latéraux portent les parties coopérantes d'un dispositif de fermeture à glissière.
Cette enveloppe préslablement stockée sur un navire de surface 22 est descendue, au fur et à mesure de l'avancement du dispo-sitif de creusement et par l'intermédiaire d'une gaine de gui-15 dage 6, jusqu'~ sa zone de déploiement 7 située derrière ledispositif de creusement 1.
Peu àprès l'entrée dans cette zone 7 les bords latéraux adjacents de l'enveloppe sont écartés l'un de l'autre par un dispositif d~flecteur 8 comprenant au moins une lèvre 20 de divergence, en aval duquel débouche un conduit 9 provenant d'un réservoir 20 de stockage sous pression associé à une pompe à eau 21, montés sur le navire de surface 22. Par ce conduit 9 est injecté de l'eau entre les deux bords écartés de l'enveloppe de sorte que cette dernière se déploie, que 25 ses bords longitudinaux se rapprochent et que grâce à un dispositif de fermeture à glissières non représenté, les bords se trouvent solidarisés et l'enveloppe 5 se présente sous la formed'un manchon ou boudin continu re~,pli d'eau.
L'enveloppe 5 est en légère surpression par rapport à la pres-30sion hydrostatique au niveau de la tranch~e 2, dont le volumeest ainsi occupé de sorte qu'elle est ainsi appliqu~e avec une pression sufFisante contre les parois laterales de la tranchee 2 qui ne peuvent s'eFfondrer, On réalise ainsi une tranchée à parois latérales 35 sensiblement verticales ou peu inclinées sur la verticale, moulées par la présence du corps compressible que constitue l'enveloppe 5 remplie d'eau.
2, replacing the materials from the excavation of the latter and evacuated.
The envel ~ ppe 5 comes in ~ in the form of a elongated band, the width cGrrespcnd substantially at 10 perimeter of trench 2 and whose lateral edges bear the cooperating parts of a zipper.
This envelope presumably stored on a surface ship 22 descended, as the provision progressed digging sitive and through a sheath of mistletoe 15 dage 6, up to its deployment zone 7 located behind the digging device 1.
Shortly after entering this area 7 the edges adjacent sides of the envelope are spaced from each other by a flector device 8 comprising at least one lip 20 of divergence, downstream of which leads a conduit 9 coming a pressure storage tank 20 associated with a water pump 21, mounted on the surface ship 22. By this conduit 9 is injected with water between the two separated edges of the envelope so that the latter deploys, that 25 its longitudinal edges approach and that thanks to a zipper device not shown, the edges are joined and the envelope 5 is presented in the form of a continuous sleeve or rod re ~, fold of water.
The casing 5 is slightly overpressured with respect to the pressure Hydrostatic 30ion at the level of the trench 2, the volume of which is thus occupied so that it is thus applied with a Sufficient pressure against the side walls of the trench 2 which cannot collapse, A trench with side walls is thus produced 35 substantially vertical or slightly inclined to the vertical, molded by the presence of the compressible body that constitutes envelope 5 filled with water.

3~785 Il faut noter qu'en raison du poids propre et de la flexibilité naturelle du pipe-line 3, ce dernier est en appui sur la partie supérieure de l'enveloppe 5 déployée à
une faible distance derrière l'ensemble en déplacement consti-5 tu~ par les dispositifs de creusement 1 et d'évacuation, ainsique la gaine de guidage 6 et le conduit 9 qui suivent le mou-vement du bâteau suiveur 22.
En arrière de la zone 7 de déploiement de l'enve-loppe 5, le pipe-line 3 s'infléchit vers le fond de la tran-10 chée en comprimant ladite enveloppe. Ce mouvement est assuréà la fois sous l'effet du poids du pipe-line lui-même, du poids d'eau qu'il contient et du poids d'un chariot de les-tage désigné dans son ensemble par la référence 10 qui est entrainé dans le sens de flèche en suivant le mouvement de 15 l'ensemble 1 en déplacement par une barre rigide de remorquage 15. Le chariot 10 également visible sur la coupe de la figure 2 se compose d'un châssis 11 porté par deux chenilles de rou-lement 12 de part et d'autre de la tranchée 2 et d'une potence verticale profilée 13 dont le profil inférieur porte un certain 20 nombre de galets 14 qui s'appliquent contre le pipe-line 3.
Ces galets 14 sont eux-memes profilés comme des diabolos pour répartir leur force d'appui sur la largeur du pipe-line et en même temps guider le chariot 10 sur~ce dernier. Le chariot est ~videmment lest~ pour appliquer une force d'enfoncement 25 sur le pipe-line à l'encortre de la pression qu'e~erce le fluide contenu dans l'enveloppe 5. Sous l'action du chariot de lestage, et au fur et à mesure de son avance~.ent synchro-nis~ avec celui de l'ensemble en déplacement, le pipe-line va prendre l'inflexion correspondant au profil inf~rieur de la 30 potence 13. A l'arrière du chariot 10, l'enveloppe 5 etant pratiquement vide d'eau, et le pipe-line etant au fond de la tranchée 2, les parois de cette dernière ne aont plus mainte-nues et les matériaux en borduresde cohésion faible ou moyennes formantle fond sous-marin vonts'effondrer sur le pipe-line et 35 parfaire son opération d'ensouillage.
Pendant cette opération de lestage, on ajU5te la ~,~83785 pression d'eau à l'interieur de l'enveloppe 5 grâce au stockage contenu dans le r~ser~oir 2û et alimenté par la pompe 21. La diminution de pression d'eau dans l'enveloppe au niveau du début de l'ensouillage de la conduite correspond à un déplace-5 ment de cette eau dans l'enveloppe vers le dispositif de creu-sement.
Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 3, le chariot unique lQ est ren,placé par plusieurs cha-riots 16 articulés les uns par rapport aux autres qui s'adaptent 10 plus facilement aux variations de profil que peut prendre le pipe-line selon la nature du terrain rencontré. Ces chariots roulent directement sur le pipe-line 3.
Selon une autre variante de réalisation illustrée à la figure 4, ce lestage est assuré par le poids des terres 15 préalablement extraites de la tranchée par le dispositif de creusement. Pour cela l'ensemble en déplacement remorque par des filins ou chaines 17 une lame de raclage 18 qui coiffe la tranchée et qui est de largeur suffisante pour ramasser les matériaux 19 de part et d'autre de la tranchée. La lame 18 20 qui avantageusement montre un profil en forme de V permet de ramener ces matériaux vers la partie centrale et les accumule au-dessus du pipe-line 3 et provoque ainsi sa descente dans la tranchée.
On a indiqué plus haut qu'au cours de ces opéra-25 tions de lestage, on peut ajuster la courbe infl~chie queprend le pipe-line en agissant sur lapression d'eau contenue dans l'enveloppe 5. Cette action est facilitée si on utilise deux enveloppes comme le montre la figure 5. Les deux enve-loppes 5a et Sb sont superposées dans la tranchée après avoir 30 été installées simultanément. L'enveloppe superieure Sa est à une pression Pl et l'en~eloppe inf~rieure à ùne pression P~
supérieure ~ Pl. Au fur et à mesure du lestage du pipe-line, l'enveloppe 5a se "d~gonflera" a~ant l'enveloppe 5b, ce qui permet de régulariser plus aisément la descente du pipe-line 35 juste en amont de la zone de lestage.

~a37s5 Selon encore une autre ~ariante de réalisation non représentée, l'organe mobile est un mécanisme du genre par exemple d'une bande transporteuse permettant le ramassage des mat~riaux préalablement ramenés sur le côté de la tranchée par 5 le mécanisme de creusement, et leur rejet au-dessus de la con-duite.
Le procédé et le dispositif de lestage ainsi décrit est associé ~ tout dispositif de creusement connu en soi pour l'ensouillage de conduites notamment sur chantiers dits "off 10 shore".
3 ~ 785 It should be noted that due to the dead weight and the natural flexibility of pipeline 3, the latter is support on the upper part of the envelope 5 deployed at a short distance behind the assembly in constant displacement 5 tu ~ by the digging devices 1 and evacuation, as well as the guide sheath 6 and the conduit 9 which follow the movement tracking boat 22.
Behind the deployment zone 7 of the loppe 5, the pipeline 3 bends towards the bottom of the tran 10 chée by compressing said envelope. This movement is ensured both under the effect of the weight of the pipeline itself, the weight of water it contains and the weight of a cart tage designated as a whole by the reference 10 which is driven in the direction of the arrow following the movement of 15 the set 1 in movement by a rigid tow bar 15. The carriage 10 also visible in the section of the figure 2 consists of a chassis 11 carried by two wheel tracks Lement 12 on either side of trench 2 and a gallows vertical profile 13 whose lower profile carries a certain 20 number of rollers 14 which are applied against the pipeline 3.
These rollers 14 are themselves shaped like diabolos for distribute their bearing force over the width of the pipeline and same time guide the carriage 10 on ~ the latter. Carriage is ~ obviously ballast ~ to apply a driving force 25 on the pipeline against the pressure exerted by the fluid contained in the envelope 5. Under the action of the carriage ballast, and as it advances ~ .ent synchro-nis ~ with that of the whole moving, the pipeline goes take the inflection corresponding to the lower profile of the 30 bracket 13. At the rear of the carriage 10, the casing 5 being practically empty of water, and the pipeline being at the bottom of the trench 2, the walls of the latter no longer have bare and the materials in edges of weak or average cohesion forming the seabed will collapse on the pipeline and 35 perfect its burial operation.
During this ballasting operation, the ~, ~ 83785 water pressure inside the casing 5 thanks to storage contained in the r ~ ser ~ oir 2û and powered by the pump 21. The decrease in water pressure in the envelope at the beginning of the burial of the pipe corresponds to a displacement 5 of this water in the envelope towards the digging device sement.
According to an alternative embodiment illustrated in Figure 3, the single carriage lQ is ren, placed by several cha-riots 16 articulated with respect to each other which adapt 10 more easily to the profile variations that the pipeline depending on the nature of the terrain encountered. These carts run directly on the pipeline 3.
According to another illustrated embodiment in figure 4, this ballasting is ensured by the weight of the soil 15 previously extracted from the trench by the device of digging. For this the whole moving trailer by ropes or chains 17 a scraper blade 18 which covers the trench and which is wide enough to collect the materials 19 on either side of the trench. Blade 18 20 which advantageously shows a V-shaped profile allows bring these materials back to the central part and accumulate them above the pipeline 3 and thus causes its descent into the trench.
It was indicated above that during these operations 25 ballast we can adjust the infl ~ chie curve that takes the pipeline by acting on the water pressure contained in envelope 5. This action is made easier if you use two envelopes as shown in figure 5. The two envelopes loppes 5a and Sb are superimposed in the trench after having 30 were installed simultaneously. The upper envelope Sa is at a pressure Pl and the ~ ~ lower envelope ~ a pressure P ~
upper ~ Pl. As the pipeline is ballasted, the envelope 5a will "d ~ swell" a ~ ant the envelope 5b, which makes it easier to regulate the descent of the pipeline 35 just upstream of the ballasting area.

~ a37s5 According to yet another ~ ariante of realization not shown, the movable member is a mechanism of its kind by example of a conveyor belt for picking up mat ~ rials previously brought to the side of the trench by 5 the digging mechanism, and their rejection above the con-pick.
The ballasting method and device thus described is associated ~ any digging device known per se for burial of pipes, particularly on so-called "off" sites 10 shore ".

Claims (14)

1. Procédé de lestage d'une conduite telle qu'un oléoduc ou pipe-line ensouillée dans une tranchée creusée dans un sol, en particulier un fond sous-marin constitué de maté-riaux présentant une faible cohésion, et dont les parois laté-rales sort maintenues temporairement par un corps compressible qu'on a substitué en continu aux matériaux extraits de la tranchée au fur et à mesure de l'avancement de cette dernière, pour que par sa présence et la pression qu'il exerce sur les parois latérales de la tranchée il empêche leur effondrement, lequel corps compressible subissant localement au cours de l'avancement une réduction de volume qui autorise la descente et le positionnement de la conduite dans la tranchée caracté-risé en ce qu'il consiste à déplacer en liaison avec l'avan-cement du creusement de la tranchée (2), au moins un moyen assurant un lestage complémentaire de la conduite (3)apte à
provoquer la descente de cette dernière au fond de la tranchée, et à ajuster simultanément la pression du fluide dans le corps compressible pour règler cette descente et l'inflexion de la conduite.
1. Method for ballasting a pipe such as oil or pipeline buried in a trench dug in soil, in particular an underwater bottom made of material rials with weak cohesion, and whose side walls rales spell temporarily maintained by a compressible body which have been continuously substituted for materials extracted from the trench as the latter progresses, so that by its presence and the pressure it exerts on the side walls of the trench it prevents their collapse, which compressible body undergoing locally during advancement a reduction in volume which authorizes the descent and the positioning of the pipe in the trench character-laughed at in that it involves moving in conjunction with the forward cement for digging the trench (2), at least one means ensuring additional ballasting of the pipe (3) suitable for cause the latter to descend to the bottom of the trench, and simultaneously adjust the pressure of the fluid in the body compressible to regulate this descent and the inflection of the conduct.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'un moyen de lestage complémentaire consiste en un corps pesant se déplaçant sur la conduite derrière le disposi-tif de creusement.
2. Method according to claim 1, characterized in that an additional ballasting means consists of a heavy body moving on the pipe behind the device digging.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'un moyen de lestage complémentaire consiste à rappor-ter sur la conduite, derrière le dispositif de creusement le matériau extrait par ce dernier.
3. Method according to claim 1, characterized in that an additional ballasting means consists of ter on the pipe, behind the digging device the material extracted by the latter.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il consiste à utiliser comme corps compressible une double enveloppe (5a, 5b) à pressions de fluide différen-tes pour règler la descente de la conduite en fonction du lest qui lui est appliqué.
4. Method according to claim 1, characterized in that it consists in using as compressible body a double jacket (5a, 5b) with different fluid pressures to adjust the descent of the pipe according to the ballast applied to it.
5, Dispositif de lestage d'une conduite telle qu'un oléoduc ou pipe-line, ensouillée dans une tranchée creusée dans un sal, en particulier un fond sous-marin constitue de matériaux présentant une faible cohésion, et dont les parois latérales sont maintenues temporairement par un corps compres-sible qu'on a substitué aux matériaux extraits de la tran-chée au fur et à mesure de l'avancement de cette dernière pour que par sa présence et la pression qu'il exerce sur les parois latérales de la tranchée il empêche leur effondrement lequel corps compressible subissant une réduction de volume qui autorise la descente et le positionnement de la conduite dans la tranchée caractérisé en ce qu'il comprend au moins un organe mobile (10, 16, 18) qui se déplace derrière le dis-positif de creusement 1 et qui exerce sur la conduite (3) une pression directe ou indirecte augmentant son poids et favori-sant son positionnement dans la tranchée par compression de l'enveloppe déformable (5). 5, Device for ballasting a pipe such as a oil or pipeline, buried in a dug trench in a sal, in particular an underwater bottom constitutes of materials with low cohesion, and whose walls lateral are temporarily maintained by a compressed body material that has been substituted for materials extracted from the chée as the progress of the latter so that by its presence and the pressure it exerts on the side walls of the trench it prevents their collapse which compressible body undergoing a reduction in volume which authorizes the descent and positioning of the pipe in the trench characterized in that it comprises at least a movable member (10, 16, 18) which moves behind the device digging positive 1 and which exerts on the pipe (3) a direct or indirect pressure increasing its weight and favori-sant its positioning in the trench by compression of the deformable envelope (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que l'organe mobile (10, 16, 18) est relié au disposi-tif de creusement (1) par un organe rigide du genre d'une barre de remorquage (15).
6. Device according to claim 5, characterized in that the movable member (10, 16, 18) is connected to the device digging (1) by a rigid organ of the kind of a tow bar (15).
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que l'organe mobile (10,16,18) est relié au dispositif de creusement (1) par une liaison souple du genre d'une chaîne et/ou d'un filin (17).
7. Device according to claim 5, characterized in that the movable member (10,16,18) is connected to the device digging (1) by a flexible link like a chain and / or a rope (17).
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que l'organe mobile est un chariot de lestage (10) porté
par des organes de roulement (12) de part et d'autre de la tranchée et muni de galets (14) en appui sur la conduite (3)
8. Device according to claim 5, characterized in that the movable member is a ballast carriage (10) carried by rolling members (12) on either side of the trench and provided with rollers (14) resting on the pipe (3)
9. Dispositif selon la revendication 8, caractéri-sé en ce le chassis (11) du chariot (10) est muni d'une potence verticale profilée (13) dont le profil inférieur porte les galets (14). 9. Device according to claim 8, character-the chassis (11) of the carriage (10) is provided with a bracket vertical profile (13) whose lower profile carries the rollers (14). 10. Dispositif selon la revendication 5, caractéri-sé en ce que l'organe mobile est constitué par plusieurs cha-riots (16) atriculés les uns par rapport aux autres. 10. Device according to claim 5, character-se in that the movable member is constituted by several cha-riots (16) attricated with respect to each other. 11. Dispositif selon la revendication 5, caractérise 11. Device according to claim 5, characterized 12 en ce que l'organe mobile est une lame de raclage (18) qui coiffe la tranchée (2 ) ramasse les matériaux de part et d'autre de cette dernière et les accumule au-dessus de la conduite (3).
12. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé
en ce que l'organe mobile est constitué d'un mécanisme permet-tant le ramassage et le rejet du matériau préalablement extrait de la tranchée.
12 in that the movable member is a scraper blade (18) which covers the trench (2) collects the materials on either side of this last and accumulates them above the pipe (3).
12. Device according to claim 5 characterized in that the movable member consists of a mechanism allowing both the collection and the rejection of the previously extracted material from the trench.
13. Dispositif selon la revendication 5 caractérise en ce qu'un réservoir (20) alimenté par une pompe (21) est relié
l'enveloppe (5) pour ajuster la pression d'eau à l'intérieur de cette dernière.
13. Device according to claim 5 characterized in that a reservoir (20) supplied by a pump (21) is connected the casing (5) to adjust the water pressure inside of the latter.
14. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé
en ce qu'il comprend au moins deux enveloppes (5a et 5b) super-posées dans la tranchée (2) sous la conduite (3), qui sont remplies de fluide à des pressions différentes.
14. Device according to claim 5 characterized in that it comprises at least two envelopes (5a and 5b) super laid in the trench (2) under the pipe (3), which are filled of fluid at different pressures.
CA000524561A 1985-12-04 1986-12-04 Ballasting method and device for a continuously laid and buried pipe in a trench with temporarily shored sidewalls Expired - Lifetime CA1283785C (en)

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NO860010L (en) 1987-06-05
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