BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Hülle für diese Einrichtung gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 7.
Von auf dem Boden eines Gewässers verlegten langgestreckten Gegenständen, wie Gasleitungen, Pipelines, elektrische Leitungen und Telefonkabel, liegen des öftern Teilstücke nicht auf dem Boden auf oder sind durch Kolkwirkung unterspült worden.
Zum Unterstützen von derartigen Teilstücken war es bisher üblich, dass entsprechende Arbeiten durch Taucher ausgeführt werden. Entsprechende Taucherequipen sind nicht jederzeit verfügbar und ausserdem sind solche Taucharbeiten mit hohen Kosten verbunden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, welche das Unterstützen bzw. Stabilisieren eines langgestreckten Gegenstandes auf dem Boden eines Gewässers ermöglicht, wobei keine Taucher benötigt werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Weitere Merkmale von Ausführungsbeispielen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung in perspektivischer Darstellung, welche Einrichtung auf dem Meeresboden vor einer unterspülten Pipeline abgesetzt worden ist;
Fig. 2 die schematische Darstellung der Einrichtung nach der Fig. 1, von der Seite her betrachtet;
Fig. 3 eine Klemmvorrichtung der Einrichtung nach der Fig. 1 in der Seitenansicht;
Fig. 4 die Draufsicht auf die Klemmvorrichtung nach der Fig.
3: Fig. 5 die Rückansicht der Klemmvorrichtung nach derFig. 2;
Fig. 6 die schematische Darstellung des Ergreifens der Klemmvorrichtung durch das fernsteuerbare Tauchgerät, das Befördern der Klemmvorrichtung zu einer Pipeline und das Umklammern der Pipeline durch die Klemmvorrichtung;
Fig. 7 die schematische Darstellung der Überwachung der Bildung der Unterstützung, das Lösen der Klemmvorrichtung von der Pipeline und das Hochziehen der Einrichtung;
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 3;
Fig. 9a die Draufsicht auf ein Verriegelungsmittel der Ausführung gemäss der Fig. 8 in einem grösseren Massstab gezeichnet;
Fig. 9b die Seitenansicht des Verriegelungsmittels gemäss der Fig. 9a im Verriegelungszustand;
Fig. 9c die Seitenansicht des Verriegelungsmittels im entriegelten Zustand;
;
Fig. 10 die Seitenansicht einer zusammengefalteten Hülle;
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI der Fig. 10;
Fig. 12 die Frontansicht der auseinandergefalteten Hülle;
Fig. 13 die Seitenansicht der Hülle gemäss der Fig. 12, und
Fig. 14 die mit Beton gefüllte Hülle und die Klemmvorrichtung, kurz vor dem Lösen derselben von der Pipeline.
Das in der Fig. 1 perspektivisch dargestellte Ausführungsbei- spiel der erfindungsgemässen Einrichtung 1 ist in der Fig. 2 schematisch in der Seitenansicht dargestellt. Diese Einrichtung umfasst eine Klemmvorrichtung 2 und einen Korb 3. Der Korb 3 ist über ein Kranseil 4 mit einem nicht dargestellten Schiff und die Klemmvorrichtung 2 über eine Injektionsleitung 5 mit einer auf dem Schiff angeordneten, nicht dargestellten Betonaufbereitungseinrichtung verbunden. Der Korb 3 dient zur Aufnahme eines Teilstückes 6 der Injektionsleitung 5, welches Teilstück 6 während dem Absenken der Einrichtung 1 auf den Boden 7 des Gewässers im Korb 3 schlangenförmig untergebracht ist. Während dem Absinken der Einrichtung 1 ist die Klemmvorrichtung 2 auf eine weiter unten näher beschriebene Weise lösbar mit dem Korb 3 verbunden.
Nachdem der Korb 3 auf dem Boden 7 des Gewässers, z. B.
dem Meeresboden, aufgesetzt hat, wird die Verbindung zwischen dem Korb 3 und der Klemmvorrichtung 2 gelöst. Danach kann die Klemmvorrichtung 2 von einem Greifarm 8 eines unbemannten, fernsteuerbaren Tauchgerätes 9 erfasst und in Richtung des Pfeiles 10 zu einem unterspülten langgestreckten Gegenstand, z. B. eine Pipeline 11, hingezogen werden.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 3, 4 und 5, welche die Klemm- vorrichtung 2 in der Seitenansicht,der Draufsicht bzw. der Rückansicht zeigen, ist nachstehend der Aufbau der Klemmvorrichtung 2 näher beschrieben. Sie umfasst zwei Kufen 12, deren Querschnitt winkelförmig ist. An jeder Kufe 12 ist je ein abgewin kelter Greifarmträger 13 schwenkbar angeordnet, wobei die relative Lage zwischen der Kufe 12 und dem zugehörigen Greifarmträger 13 zum Anpassen an unterschiedliche Durchmesser der zu unterstützenden Pipeline 11 mittels einer Stellschraube 14 einstellbar ist. Die mittleren Bereiche und die von den Kufen 12 abgewandten Enden der Greifarmträger 13 sind über je zwei Querträger 15 und 16 starr miteinander verbunden.
An den zum Querträger 15 benachbarten Enden der Greifarmträger 13 ist je ein gebogener Greifarm 17 um einen Bolzen 1E schwenkbar angeordnet. An jedem Greifarmträger 13 ist je ein Lagerbock 19 für einen hydraulischen Zylinder 20 befestigt. Das äussere Ende der Kolbenstange 21 des Zylinders 20 ist gelenkig mit einem Ansatz des Greifarmes 17 verbunden. Mit Hilfe der beiden Zylinder 20 können die Greifarme 17 in die in der Fig. 3 ausgezogen dargestellte Schliessstellung oder die mit strichpunktierten Linien angedeuteten Greifarme 17' in die in der Fig. 3 dargestellte Offenstellung verbracht werden.
An jedem der genannten Bolzen 18 ist weiter je ein Hebel 23 schwenkbar gelagert. Die dem Bolzen 18 abgewandten Enden der Hebel 23 sind über einen schwenkbaren Bügel 24 miteinander verbunden. Im mittleren Bereich des Bügels 24 ist ein Auftriebskörper 25 angeordnet, der den Bügel 24 nach oben schwenkt, damit er besser vom Greifarm 8 des Tauchgerätes 9 erfasst werden kann.
Jeder Hebel 23 weist einen nach aussen gerichteten Zapfen 26 zum lösbaren Verbinden der Klemmvorrichtung 2 am Korb 3 während dem Absenken desselben auf. Der nach oben weisende Schenkel jeder Kufe 12 weist eine bogenförmige Aussparung 27 zum teilweisen Aufnehmen der Pipeline 11 auf. Der Raum zwischen den beiden nach oben gerichteten Schenkel der Kufe 12 dient zur Aufnahme einer in den Fig. 10 und 11 dargestellten, zusammengefalteten und flexiblen Hülle 28. Mit der Deckwand 29 der Hülle 28 sind zwei obere Tragstäbe 30 und mit dem Bodenteil 31 der Hülle 28 sind untere Tragstäbe 32 verbunden, welche Tragstäbe im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Hülle 28 wird durch Soll-Riss-Bänder, z. B. Klettenverschlussstreifen 33, im zusammengefalteten Zustand gehalten.
Die Deckwand 29 wird von einem Kupplungsstutzen 34 durchstossen zum Verbinden eines innerhalb der Hülle 28 angeordneten Füllschlauches 35 mit einer an der Klemmvorrichtung 2 befestigten Injektionskupplung 36, siehe Fig. 3 und 5. Die Injektionskupplung 36 besitzt einen Stutzen 37, der zum Anschliessen des Endes des Teilstückes 6 der Injektionsleitung 5 bestimmt ist. Die Verbindung zwischen der Injektionskupplung 36 und dem Kupplungsstutzen 34 kann mittels eines hydraulischen Zylinders 38 gelöst werden, der am Quersteg 15 starr befestigt ist. Die Kolbenstange 38' wirkt auf in zwei parallelen Bohrungen in der Injektionskupplung 36 verschiebbare Bolzen 36' ein. In der Schliessstellung ragen die Bolzen 36' teilweise in eine Ringnut 34' des Kupplungsstutzens 34 ein, siehe auch Fig. 13 und 14.
In den Endbereichen der bogenförmigen Aussparung 27 im nach oben gerichteten Schenkel jeder Kufe 12 ist je eine sich quer zur Längsachse der Kufe 12 erstreckende, nur in der Fig. 8 sichtbare Nut 39 vorhanden.
Jede Nut 39 ist zur Aufnahme eines Endes der oberen Tragstäbe 30 bestimmt. Bis zu einem bestimmten Zeitpunkt werden die Enden der oberen Tragstäbe 30 in den Nuten 39 durch Klinken 40 und 41 festgehalten. Die Enden der oberen Querstäbe 30 können mit Hilfe von zwei hydraulischen Zylindern 42, von denen je einer mit einer der Kufen 12 starr verbunden ist, freigegeben werden. Zu diesem Zweck ist die Kolbenstange 43 in an der Kufe 12 befestigten Gleitlagern 44 verschiebbar gelagert, die Klinke 40 starr mit der Kolbenstange 43 verbunden und die Klinke 41 um einen Drehzapfen 45 schwenkbar angeordnet, sowie mit dem äusseren Ende der Kolbenstange 43 schwenkbar verbunden.
Deshalb werden die Enden der Tragstäbe 30 durch eine Bewegung der Kolbenstange 43, bezogen auf die Fig. 3 nach links, freigegeben, weil sich die Klinke 40 ebenfalls nach links verschiebt und die Klinke 41 im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 45 verschwenkt wird.
Die Klinke 40 ist zusätzlich auch starr mit einer Schiebestange 46 verbunden, die in an der Kufe 12 befestigten Gleitlagern 47 verschiebbar gehalten ist. Die beiden Enden der Schiebestange 46 sind rechtwinklig abgebogen und erstrecken sich durch je einen Schlitz 48 in dem zugehörigen, nach oben gerichteten Schenkel der betreffenden Kufe 12. Die Ausbildung eines der sich durch den genannten Schlitz 48 erstreckenden Endes der Schiebestange 46 ist in den Fig. 9a, 9b und 9c in einem grösseren Massstab dargestellt. Am auf der Innenseite der Kufe 12 vorstehenden Ende der Schiebestange 46 ist ein Winkelstück 49 und am nach oben gerichteten Schenkel der Kufe 12 ist ein U-förmiges Fangstück 50 benachbart zum Winkelstück 49 angeschweisst.
Die Öffnung des Fangstückes 50 ist nach unten gerichtet und in der in der Fig. 9b gezeichneten Endstellung des Winkelstückes 49 durch dasselbe verschlossen, so dass das in das Fangstück 50 eingeführte Ende des unteren Tragstabes 32 nicht ungewollt herausfallen kann. Wenn sich die Schiebestange 46, beeinflusst durch den hydraulischen Zylinder 42, wie oben beschrieben nach links bewegt, wird das Winkelstück 49 in die in der Fig. 9c gezeichnete Lage verbracht und das zuvor eingeschlossene Ende des unteren Tragstabes 32 wird freigegeben.
Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Knrb 3 zwei unter seinem Boden 51 angeordnete Balken 52 aufweist, die über die Frontseite des Korbes 3 vorstehen und einerseits für die Auflage der Kufen 12 der Klemmvorrichtung 2 und andererseits als Ballastgewicht dienen. Auf dem nicht dargestellten Schiff wird die Einrichtung 1 so vorbereitet, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Das Teilstück 6 der Injektionsleitung 5 wird auf dem Boden 51 des Korbes 3 und auf Tablaren 53 innerhalb des Korbes 3 in mehreren Schichten so schlangenförmig deponiert, dass dann unter Wasser das Teilstück 6 der Injektionsleitung 5 problemlos aus dem Korb 3 herausgezogen werden kann.
Die Hebel 23 der Klemmanordnung 2 sind an die Öffnung des Korbes 3 teilweise begrenzenden Pfosten 55 des Korbes 3 angelehnt. In dieser Stellung werden die Hebel 23 durch je eine an einem Ansatz 56 der Pfosten 55 schwenkbar gelagerte Klinke 57 gehalten. Jede der Klinken 57 umfasst dabei den Zapfen 26 des v > wo betreffenden Hebels 23. Das dem Zapfen 26 abgewandte Ende der Klinke 57 ist mit dem äusseren Ende der Kolbenstange eines hydraulischen Zylinders 58 verbunden. Das eine Ende des Zylinders 58 ist seinerseits mit dem Oberteil 59 des Korbes 3 schwenkbar verbunden. Wenn die Einrichtung 1, d. h. der Korb mit der daran lösbar befestigten Klemmvorrichtung2 auf den Boden 7 des Gewässers und vor der unterspülten Stelle der Pipeline 11 abgesetzt worden ist, wird den hydraulischen Zylindern 58 Drucköl zugeführt und die Klinken 57 geben die Zapfen 26 frei.
Danach kippt die Klemmvorrichtung 2 nach vorne auf den Boden 7 des Gewässers in die Stellung, die in der Fig. 1 gezeigt ist.
Im Oberteil 59 des Korbes 3 befindet sich ein Druckbehälter 60, der ein komprimiertes Luftkissen und eine solche Menge an Drucköl enthält, die ausreicht, die insgesamt sieben hydraulische Zylinder 20,38,42 und 58 während einem Tauchgang zu betätigen. Weiter ist im Oberteil 59 eine eine Anzahl Magnetventile enthaltende Steuervorrichtung 61 und ein nicht dargestellter Behälter zur Aufnahme des nicht unter Druck stehenden Öls aus den hydraulischen Zylindern angeordnet. Die nicht dargestellten Magnetventile sind in den nur zum Teil angedeuteten Druckölzu- führleitungen zu den hydraulischen Zylindern eingesetzt und werden vom Schiff aus über ein Steuerkabel 62 ferngesteuert.
Das Steuerkabel 62 ist in gleichmässigen Abständen mit der Inj ektionsleitung 5 verbunden oder in ihr integriert. Von den Druckölzuführleitungen, die zu den hydraulischen Zylindern 20, 38 und 42 an der Klemmvorrichtung 2 führen, sind in der Fig. 2 nur zwei dargestellt und mit 63 bezeichnet. Die flexiblen Druck ölzuführleitungen 63 sind in gleichmässigen Abständen mit dem Teilstück 6 der Injektionsleitung 5 verbunden.
Anstelle der oben genannten hydraulischen Zylinder 20,38, 42 und 58 könnten auch ausreichend starke Elektromagnete oder durch Elektromotoren angetriebene Gewindespindeln verwendet werden.
Die Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch die Pipeline 11 und die sie umklammernde Klemmvorrichtung 2 in der Seitenansicht.
Die hydraulischen Zylinder 20 wurden zum Verbringen der Greifarme 17 in die Schliessstellung und die hydraulischen Zylinder 42 wurden zum Freigeben der oberen und unteren Tragstäbe 30,32 der Hülle 28 betätigt. Weiter ist über das Teilstück 6 der Injektionsleitung 5, den Stutzen 37, die Injektionskupplung36 und den Füllschlauch 35 breiige Beton in die Kammer 64 zwischen dem Bodenteil 31 der Hülle 28 und eine Zwischenwand 65 injiziert worden, siehe auch Fig. 11.
Durch das Gewicht des in die Kammer 64 injizierten Betons wird der Bodenteil 31 der Hülle vermehrt belastet und auf die Soll-Riss-Bänder, d. h. die Klettenverschlussstreifen 33, wird eine Zugkraft ausgeübt, der sie nicht mehr zu widerstehen vermögen. Nach dem Auftrennen derKlettenverschlussstreifen sinkt der Bodenteil 31 derHülle 28 nach unten, bis er auf dem Boden 7 des Gewässers aufliegt. Gleichzeitig wird bei diesem Vorgang die Hülle 28 unterhalb der Pipeline 11 zentriert.
Aus den Fig. 13 und 14 ist erkennbar, dass die Zwischenwand 65 eine Anzahl Öffnungen 66 aufweist, durch welche der breiige Beton in den übrigen Innenraum der Hülle 28 gelangt. Zur Stabilisierung der Hülle 28 weist diese vorzugsweise mehrere Zwischenböden 67 auf, die ebenfalls nicht dargestellte Öffnungen aufweisen, durch welche der breiige Beton von unten her in die Kammern zwischen den einzelnen Zwischenböden 67 gelangen kann. Anstelle der Zwischenböden 67 können auch kreuzweise angeordneteBänder verwendet werden. In der Fig. 13 sind die abgetrennten Klettenverschlussstreifen 33' eingezeichnet.
In der Deckwand 29 der Hülle 28 ist ein Entlüftungsstutzen 68 angeordnet, durch welchen die in der Hülle vorhandene Luft und das beim Absenken des Bodenteiles 31 in die Hülle 28 eingedrungene Wasser wieder austreten können.
Wenn sich der abzustützende längliche Gtsgenstand, beispielsweise die Pipeline 11, in geringer Wasse rtiefe befindet, kann auf das Tauchgerät 9 verzichtet werden. In diesem Fall wird vorzugsweise eine Fernsehkamera auf dem Korb 3 montiert und die Klemmvorrichtung 2 mittels einem weiteren Seilzug vom Schiff aus an die Pipeline 11 herangezogen.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7, welche schematisch die erfindungsgemässe Einrichtung 1, die abzustützende Pipeline 11 und das Tauchgerätzeigen, ist anschliessend die Arbeitsweise der Einrichtung 1 näher beschrieben. Die Fig. 6a zeigt den auf den Boden 7 des Gewässers abgesenkten Korb 3 und die von ihm gelöste und vom Tauchgerät 9 erfasste Klemmvorrichtung 2. In dem in der Fig. 6a gezeigten Zustand der Klemmvorrichtung 2 weist diese von der Seite her betrachtet im wesentlichen die Form eines Hakens auf, der sich zwangsläufig beim Bewegen des Tauchgerätes 9 in Richtung des Pfeiles 10 an der unterspülten Pipeline 11 verfängt. Danach wird Drucköl den hydraulischen Zylindern 20 zugeführt, welche die Greifarme 17 an die Schliessstellung verbringen, wie dies in der Fig. 6b dargestellt ist.
Nachdem die Klemmvorrichtung 2 sich an der Pipeline 11 festgeklammert hat, kann der Greifarm 8 des Tauchgerätes 9 den Bügel 24 der Klemmvorrichtung 2 loslassen. Mit Hilfe einer am Tauchgerät 9 angebrachten Fernsehkamera und eines auf dem Schiff angeordneten Monitors kann der Vorgang beobachtet und kontrolliert werden, ob die Klemmvorrichtung 2, wie in der Fig. 3 dargestellt, an der Pipeline 11 positioniert ist. Wenn dies der Fall ist, wird Drucköl den hydraulischen Zylindern 42 zugeführt, wodurch die Klinken 40, 41 die oberen Tragstäbe 30 und die Winkelstücke 49 die unteren Tragstäbe 32 freigeben.
Nunmehr ist der Zeitpunkt gekommen, in dem eine breiige Betonmischung über die Injektionsleitung 5, das Teilstück 6 derselben, die Injektionskupplung 36, den Kupplungsstutzen 34 und den Füllschlauch 35 der Kammer 64 zwischen dem Bodenteil 31 der Hülle 28 und der Zwischenwand 65 zugeführt wird. Wie weiter oben schon erwähnt, werden durch das Gewicht des in die Kammer 64 eingefüllten Betons die Klettverschlussstreifen 33 voneinander gelöst und die Hülle 28 kann sich auseinanderfalten.
Beim Absinken des Bodenteils 31 wird dieser durch das Gewicht des Betons in der Kammer 64 im wesentlichen vertikal unter der Pipeline 11 auf den Boden 7 des Gewässers zur Auflage kommen, wie dies aus der Fig. 7a ersichtlich ist. Obwohl die Enden der oberen Tragstangen 30 durch die Klinken 40,41 freigegeben worden sind, werden die oberen Tragstäbe 30 durch die Kufen 12 gegen die Pipeline 11 gehalten, wodurch auch die Deckwand 29 der Hülle 28 auf der Unterseite der Pipeline 11 anliegt.
Beim weiteren Injizieren von Beton in die Kammer 64 tritt der Beton, wie schon erwähnt, durch Öffnungen 66 in der Zwischenwand 65 in den übrigen Innenraum der Hülle 28 ein, wobei diese von unten her aufgefüllt wird, so dass der Raum zwischen der Pipeline 11 und dem Boden 7 des Gewässers im Bereich der Klemmvorrichtung 2 vollständig mit Beton aufgefüllt wird, wobei die Hülle 28 gewissermassen als Schalung dient. Nach dem vollständigen Füllen der Hülle 28 mit Beton, was durch das Austreten von Beton aus dem Entlüftungsstutzen 68 erkennbar ist, wird die Betonzufuhr unterbrochen und Drucköl dem hydraulischen Zylinder 38 zugeführt. Dadurch wird der Kupp lungsstutzen 34 in der Injektionskupplung 36 freigegeben.
Danach wird dem zweiten Arbeitsraum der hydraulischen Zylinder 20 Drucköl zugeführt, so dass die Greifarme 17 sich von der Pipeline 11 lösen. Darauffolgend wird der Korb 3 mit Hilfe des Kranseils 4 hochgezogen und die Klemmvorrichtung 2 wird durch das Teilstück 6 der Injektionsleitung 5 von der Pipeline 11 zurückgezogen und ebenfalls hochgehoben, wie dies in der Fig.
7b dargestellt ist. Die Hülle 28 mit den Tragstäben 30 und 32 sowie dem Füllschlauch 35 bleiben an Ort unter Wasser und sind als Verbrauchsmaterial zu betrachten. Nachdem die Einrichtung wieder auf dem Schiff angekommen ist, wird das Teilstück 6 der Injektionsleitung 5 wieder in den Korb 3 eingelegt und eine neue Hülle 28 samt Tragstäben 30 und 32 in die Klemmvorrichtung 2 eingesetzt und der Kupplungsstutzen 34 des Füllschlauches 35 der neuen Hülle 28 in die Injektionskupplung 36 eingeschoben.
Danach ist die Einrichtung 1 wieder für einen weiteren Einsatz bereit.
Die Höhe der zu verwendenden Hülle 28, d. h. die Anzahl der Zwischenböden 67, ist von dem Ausmass der Unterspülung der Pipeline 11 abhängig.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Einrichtung kann ein langgestreckter Gegenstand, z. B. die Pipeline 11, an Stellen, die nicht auf dem Boden 7 des Gewässers aufliegen, unterstützt werden. Für diese Arbeit werden keine Taucher benötigt, sondern es wird lediglich ein vorhandenes, der Beobachtung und Kontrolle der Pipeline 11 dienendes, ferngesteuertes Tauchgerät verwendet.
DESCRIPTION
The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1 and a cover for this device according to the characterizing features of patent claim 7.
Elongated objects such as gas lines, pipelines, electrical lines and telephone cables, which are laid on the bottom of a body of water, often do not lie on the floor or have been washed away by scouring.
To support such sections, it has previously been customary for divers to carry out the corresponding work. Appropriate diving tours are not always available and such diving work is also associated with high costs.
It is an object of the invention to provide a device which enables the support or stabilization of an elongated object on the bottom of a body of water, with no divers being required.
The device according to the invention is characterized by the features stated in the characterizing part of patent claim 1.
Further features of exemplary embodiments are set out in the dependent claims.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. Show it:
Figure 1 shows an embodiment of the device according to the invention in perspective, which device has been placed on the sea floor in front of a flushed pipeline.
FIG. 2 shows the schematic representation of the device according to FIG. 1, viewed from the side;
3 shows a clamping device of the device according to FIG. 1 in a side view;
4 shows the top view of the clamping device according to FIG.
3: Fig. 5 shows the rear view of the clamping device according to the figure. 2;
6 shows the schematic representation of the gripping of the clamping device by the remotely controllable diving device, the conveying of the clamping device to a pipeline and the gripping of the pipeline by the clamping device;
7 is a schematic representation of monitoring the formation of the support, the release of the clamping device from the pipeline and the pulling up of the device;
Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of Fig. 3;
9a shows the plan view of a locking means of the embodiment according to FIG. 8 drawn on a larger scale;
9b shows the side view of the locking means according to FIG. 9a in the locked state;
9c shows the side view of the locking means in the unlocked state;
;
10 shows the side view of a folded envelope;
Fig. 11 is a section along the line XI-XI of Fig. 10;
12 shows the front view of the unfolded envelope;
FIG. 13 shows the side view of the casing according to FIG. 12, and
Fig. 14, the concrete-filled casing and the clamping device, shortly before they are released from the pipeline.
The embodiment of the device 1 according to the invention shown in perspective in FIG. 1 is shown schematically in a side view in FIG. 2. This device comprises a clamping device 2 and a basket 3. The basket 3 is connected via a crane rope 4 to a ship, not shown, and the clamping device 2 via an injection line 5 to a concrete preparation device, not shown, arranged on the ship. The basket 3 serves to receive a section 6 of the injection line 5, which section 6 is accommodated in a snake shape in the basket 3 during the lowering of the device 1 to the bottom 7 of the water. During the lowering of the device 1, the clamping device 2 is detachably connected to the basket 3 in a manner described in more detail below.
After the basket 3 on the bottom 7 of the water, for. B.
the seabed, the connection between the basket 3 and the clamping device 2 is released. Thereafter, the clamping device 2 can be gripped by a gripper arm 8 of an unmanned, remote-controlled diving device 9 and in the direction of arrow 10 to an elongated object, e.g. B. a pipeline 11 are drawn.
The structure of the clamping device 2 is described in more detail below with reference to FIGS. 3, 4 and 5, which show the clamping device 2 in side view, top view and rear view. It comprises two runners 12, the cross section of which is angular. On each runner 12 an angled gripper arm carrier 13 is pivotally arranged, the relative position between the runner 12 and the associated gripper arm carrier 13 being adjustable by means of an adjusting screw 14 to adapt to different diameters of the pipeline 11 to be supported. The middle regions and the ends of the gripper arm supports 13 facing away from the runners 12 are rigidly connected to one another via two cross supports 15 and 16.
At the ends of the gripper arm supports 13 adjacent to the cross member 15, a curved gripper arm 17 is pivotably arranged about a bolt 1E. A bearing bracket 19 for a hydraulic cylinder 20 is attached to each gripper arm support 13. The outer end of the piston rod 21 of the cylinder 20 is articulated to an extension of the gripping arm 17. With the aid of the two cylinders 20, the gripping arms 17 can be brought into the closed position shown in solid lines in FIG. 3 or the gripping arms 17 'indicated by dash-dotted lines in the open position shown in FIG. 3.
A lever 23 is pivotally mounted on each of the bolts 18 mentioned. The ends of the levers 23 facing away from the bolt 18 are connected to one another via a pivotable bracket 24. In the central area of the bracket 24, a buoyancy body 25 is arranged, which swivels the bracket 24 upward so that it can be better gripped by the gripping arm 8 of the diving device 9.
Each lever 23 has an outwardly directed pin 26 for releasably connecting the clamping device 2 to the basket 3 during the lowering thereof. The upward pointing leg of each runner 12 has an arcuate recess 27 for partially receiving the pipeline 11. The space between the two upward legs of the runner 12 serves to accommodate a folded and flexible sleeve 28 shown in FIGS. 10 and 11. With the top wall 29 of the sleeve 28 are two upper support rods 30 and with the bottom part 31 of the sleeve 28, lower support rods 32 are connected, which support rods are arranged essentially parallel to one another. The sleeve 28 is by predetermined tear tapes, for. B. Velcro strips 33, held in the folded state.
The top wall 29 is pierced by a coupling socket 34 for connecting a filling hose 35 arranged inside the sleeve 28 to an injection coupling 36 fastened to the clamping device 2, see FIGS. 3 and 5. The injection coupling 36 has a socket 37 which is used to connect the end of the Section 6 of the injection line 5 is determined. The connection between the injection coupling 36 and the coupling connector 34 can be released by means of a hydraulic cylinder 38 which is rigidly attached to the crossbar 15. The piston rod 38 'acts on bolts 36' which can be displaced in two parallel bores in the injection coupling 36. In the closed position, the bolts 36 'partially protrude into an annular groove 34' of the coupling socket 34, see also FIGS. 13 and 14.
In the end regions of the arcuate recess 27 in the upwardly directed leg of each runner 12 there is a groove 39 which extends transversely to the longitudinal axis of the runner 12 and is only visible in FIG. 8.
Each groove 39 is intended to receive one end of the upper support rods 30. Up to a certain point in time, the ends of the upper support rods 30 are held in the grooves 39 by pawls 40 and 41. The ends of the upper cross bars 30 can be released by means of two hydraulic cylinders 42, one of which is rigidly connected to one of the runners 12. For this purpose, the piston rod 43 is slidably mounted in slide bearings 44 fastened to the runner 12, the pawl 40 is rigidly connected to the piston rod 43 and the pawl 41 is arranged pivotably about a pivot pin 45, and is pivotably connected to the outer end of the piston rod 43.
Therefore, the ends of the support rods 30 are released by moving the piston rod 43 to the left in relation to FIG. 3, because the pawl 40 also moves to the left and the pawl 41 is pivoted clockwise around the pivot pin 45.
The pawl 40 is also rigidly connected to a push rod 46 which is slidably held in slide bearings 47 attached to the runner 12. The two ends of the push rod 46 are bent at right angles and each extend through a slot 48 in the associated, upwardly directed leg of the relevant runner 12. The formation of one of the ends of the push rod 46 extending through said slot 48 is shown in FIGS. 9a, 9b and 9c shown on a larger scale. At the end of the push rod 46 projecting on the inside of the runner 12, an angle piece 49 is welded, and a U-shaped catch piece 50 is welded adjacent to the angle piece 49 at the upwardly directed leg of the runner 12.
The opening of the catch piece 50 is directed downward and is closed by the same in the end position of the angle piece 49 shown in FIG. 9b, so that the end of the lower support rod 32 inserted into the catch piece 50 cannot fall out unintentionally. When the push rod 46, influenced by the hydraulic cylinder 42, moves to the left as described above, the angle piece 49 is brought into the position shown in FIG. 9c and the previously enclosed end of the lower support rod 32 is released.
1 and 2 it can be seen that the knob 3 has two beams 52 arranged under its base 51, which protrude from the front of the basket 3 and serve on the one hand for supporting the runners 12 of the clamping device 2 and on the other hand as a ballast weight. On the ship, not shown, the device 1 is prepared as shown in FIG. 2. The section 6 of the injection line 5 is deposited on the bottom 51 of the basket 3 and on trays 53 within the basket 3 in several layers so that the section 6 of the injection line 5 can then be pulled out of the basket 3 without any problems.
The levers 23 of the clamping arrangement 2 are leaned against the opening 55 of the basket 3, which partially delimits the basket 3. In this position, the levers 23 are held by a pawl 57 pivotably mounted on a shoulder 56 of the posts 55. Each of the pawls 57 comprises the pin 26 of the lever 23 in question. The end of the pawl 57 facing away from the pin 26 is connected to the outer end of the piston rod of a hydraulic cylinder 58. One end of the cylinder 58 is in turn pivotally connected to the upper part 59 of the basket 3. If the device 1, i.e. H. the basket with the releasably attached clamping device 2 has been placed on the bottom 7 of the water and in front of the flushed point of the pipeline 11, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinders 58 and the pawls 57 release the pins 26.
Thereafter, the clamping device 2 tilts forward onto the bottom 7 of the water into the position shown in FIG. 1.
In the upper part 59 of the basket 3 there is a pressure vessel 60 which contains a compressed air cushion and a quantity of pressure oil which is sufficient to actuate the seven hydraulic cylinders 20, 38, 42 and 58 during a dive. Furthermore, a control device 61 containing a number of solenoid valves and a container (not shown) for receiving the oil which is not under pressure from the hydraulic cylinders are arranged in the upper part 59. The solenoid valves, not shown, are used in the pressure oil supply lines to the hydraulic cylinders, which are only partially indicated, and are remotely controlled from the ship via a control cable 62.
The control cable 62 is connected at regular intervals to the injection line 5 or integrated into it. Of the pressure oil supply lines leading to the hydraulic cylinders 20, 38 and 42 on the clamping device 2, only two are shown in FIG. 2 and labeled 63. The flexible pressure oil supply lines 63 are connected at regular intervals to the section 6 of the injection line 5.
Instead of the hydraulic cylinders 20, 38, 42 and 58 mentioned above, sufficiently strong electromagnets or threaded spindles driven by electric motors could also be used.
FIG. 12 shows a cross section through the pipeline 11 and the clamping device 2 clasping it in a side view.
The hydraulic cylinders 20 were actuated to bring the gripping arms 17 into the closed position and the hydraulic cylinders 42 were actuated to release the upper and lower support rods 30, 32 of the casing 28. Furthermore, pasty concrete has been injected via the section 6 of the injection line 5, the nozzle 37, the injection coupling 36 and the filling hose 35 into the chamber 64 between the bottom part 31 of the casing 28 and an intermediate wall 65, see also FIG. 11.
Due to the weight of the concrete injected into the chamber 64, the bottom part 31 of the casing is increasingly stressed and placed on the desired crack bands, i.e. H. the Velcro strips 33, a tensile force is exerted that they can no longer resist. After separating the Velcro strips, the bottom part 31 of the casing 28 sinks down until it rests on the bottom 7 of the water. At the same time, the sleeve 28 is centered below the pipeline 11 in this process.
It can be seen from FIGS. 13 and 14 that the intermediate wall 65 has a number of openings 66 through which the pulpy concrete reaches the remaining interior of the casing 28. To stabilize the casing 28, it preferably has a plurality of intermediate floors 67, which likewise have openings, not shown, through which the mushy concrete can enter the chambers between the individual intermediate floors 67 from below. Instead of the intermediate floors 67, bands arranged crosswise can also be used. The separated Velcro strips 33 'are shown in FIG. 13.
In the top wall 29 of the casing 28 there is a vent 68 through which the air present in the casing and the water which has penetrated into the casing 28 when the bottom part 31 is lowered can emerge again.
If the elongated object to be supported, for example the pipeline 11, is in shallow water, the diving device 9 can be dispensed with. In this case, a television camera is preferably mounted on the basket 3 and the clamping device 2 is pulled onto the pipeline 11 from the ship by means of a further cable pull.
The operation of the device 1 is subsequently described in more detail with reference to FIGS. 6 and 7, which schematically show the device 1 according to the invention, the pipeline 11 to be supported and the diving device. FIG. 6a shows the basket 3 lowered onto the bottom 7 of the water and the clamping device 2 released from it and captured by the diving device 9. In the state of the clamping device 2 shown in FIG. 6a, viewed essentially from the side, the clamping device 2 has the In the form of a hook, which inevitably gets caught on the flushed pipeline 11 when the diving device 9 is moved in the direction of the arrow 10. Then pressure oil is supplied to the hydraulic cylinders 20, which bring the gripper arms 17 to the closed position, as shown in FIG. 6b.
After the clamping device 2 has clamped onto the pipeline 11, the gripping arm 8 of the diving device 9 can let go of the bracket 24 of the clamping device 2. With the aid of a television camera attached to the diving device 9 and a monitor arranged on the ship, the process can be observed and checked as to whether the clamping device 2, as shown in FIG. 3, is positioned on the pipeline 11. If this is the case, pressure oil is supplied to the hydraulic cylinders 42, whereby the pawls 40, 41 release the upper support rods 30 and the angle pieces 49 the lower support rods 32.
Now the time has come when a pulpy concrete mixture is supplied via the injection line 5, the section 6 thereof, the injection coupling 36, the coupling socket 34 and the filling hose 35 to the chamber 64 between the bottom part 31 of the casing 28 and the intermediate wall 65. As already mentioned above, the Velcro strips 33 are detached from one another by the weight of the concrete poured into the chamber 64 and the casing 28 can unfold.
When the bottom part 31 sinks, the weight of the concrete in the chamber 64 causes it to rest essentially vertically below the pipeline 11 on the bottom 7 of the water, as can be seen from FIG. 7a. Although the ends of the upper support rods 30 have been released by the pawls 40, 41, the upper support rods 30 are held against the pipeline 11 by the runners 12, as a result of which the top wall 29 of the casing 28 also abuts the underside of the pipeline 11.
When concrete is further injected into the chamber 64, the concrete, as already mentioned, enters through openings 66 in the intermediate wall 65 into the remaining interior of the casing 28, which is filled from below, so that the space between the pipeline 11 and the bottom 7 of the water in the area of the clamping device 2 is completely filled with concrete, the casing 28 serving as a formwork. After the casing 28 has been completely filled with concrete, which can be seen from the escape of concrete from the vent pipe 68, the concrete supply is interrupted and pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 38. As a result, the hitch be released 34 in the injection coupling 36.
Thereafter, pressure oil is supplied to the second working chamber of the hydraulic cylinders 20, so that the gripping arms 17 detach from the pipeline 11. Subsequently, the basket 3 is pulled up using the crane rope 4 and the clamping device 2 is pulled back through the section 6 of the injection line 5 from the pipeline 11 and also lifted up, as shown in FIG.
7b is shown. The sleeve 28 with the support rods 30 and 32 and the filling hose 35 remain in place under water and are to be regarded as consumables. After the device has returned to the ship, the section 6 of the injection line 5 is reinserted in the basket 3 and a new casing 28 together with supporting rods 30 and 32 is inserted into the clamping device 2 and the coupling connector 34 of the filling hose 35 of the new casing 28 in the injection clutch 36 inserted.
The device 1 is then ready for further use.
The height of the sleeve 28 to be used, i.e. H. the number of intermediate floors 67 depends on the extent to which the pipeline 11 has been flushed.
With the help of the device described above, an elongated object, e.g. B. the pipeline 11, at points that are not on the bottom 7 of the body of water are supported. No divers are required for this work, but only an existing, remote-controlled diving device used for the observation and control of the pipeline 11 is used.