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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen eines Rohres, insbesondere
ein Verfahren zum Verlegen einer gasisolierten Leitung (GIL), nach
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine entsprechende Vorrichtung
zum Verlegen eines Rohres.
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Es
sind verschiedene Verfahren zum Verlegen von Rohren bekannt, bei
denen einzelne Rohrstücke
zur Bildung des entsprechenden Rohres zusammengesetzt und miteinander
verbunden werden. Aus der Druckschrift WO 98/00897 ist es ferner
bekannt, bei einer Verlegung gasisolierter Leitungen ein Verbinden
zweier aufeinanderfolgender Rohrstücke dabei jeweils in einem
Montageraum durchzuführen, in
den ein Ende eines der Rohrstücke,
das einen bereits bestehenden Rohrstrang abschließt, durch
eine erste Öffnung
hineinragt. Der Montageraum dient dabei als Schutz gegen ein insbesondere
in der Hochspannungstechnik unerwünschtes Eindringen von Staub
oder Feuchtigkeit in das Rohr. Bei den bekannten Verfahren, beispielsweise
bei dem in der genannten Druckschrift beschriebenen Verfahren, werden die
einzelnen Rohrstücke,
die durch vorgefertigte Teile des zu verlegenden gasisolierten Leiters
ausgeführt
sein können,
an wandernden Montageorten zusammengefügt. Ein Zusammenfügen und
Verbinden zweier Enden zweier aufeinanderfolgender Rohrstücke erfolgt
also jeweils im wesentlichen an einer Stelle, an der diese Enden
auch nach dem Verlegen zu liegen kommen.
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Mit
einem solchen Verfahren lässt
sich aber keine große
Baugeschwindigkeit erreichen, da nach jeder Verbindung ein Montageplatz
ab- und an einer anderen Stelle wieder aufgebaut werden muss. Alternativ
wäre nur
eine ebenfalls aufwendige und damit große Baugeschwindigkeiten verhindernde
Verwendung mehrerer Montageräume
möglich.
Im Zusammenhang mit Öl-
und Gasleitungen sind andere Verlegemethoden bekannt, bei denen
mit einer wandernden Schweiß-
und Verlegemaschine höhere
Geschwindigkeiten erreicht werden. Für viele Anwendungen, insbesondere
in der Hochspannungstechnik, lassen sich mit derartigen Verfahren
allerdings nicht ausreichende Sauberkeitsbedingungen einhalten.
Verunreinigungen, die sich bei einem solchen Verfahren nicht hinreichend
gut vermeiden lassen, können
beispielsweise Isolationseigenschaften eines gasisolierten Leiters über ein
vertretbares Maß hinaus
verschlechtern.
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Der
Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
entsprechende Vorrichtung zum Verlegen eines Rohres vorzuschlagen,
das eine verglichen mit dem Stand der Technik hohe Verlegegeschwindigkeit
erlaubt, wobei zugleich ein Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit
in das Rohr und andere Verunreinigungen verhindert werden sollen. Mit
einem solchen Verfahren sollen insbesondere die für Hochspannungsanlagen
erforderlichen Sauberkeitsbedingungen eingehalten werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs sowie
durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung ergeben sich
mit den Merkmalen der Unteransprüche.
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Eine
vergleichsweise hohe Verlegegeschwindigkeit lässt sich also bei einem gattungsgemäßen Verfahren
dadurch erreichen, dass der Montageraum während des Verlegens ortsfest
bleibt und ein dem bereits bestehenden Rohrstrang (der im Fall einer
gasisolierten Leitung neben einem Mantel auch einen darin angeordneten
ei gentlichen Leiter oder mehrere solcher Leiter aufweisen kann)
hinzuzufügendes
Rohrstück
mit einem Ende durch eine zweite Öffnung in den Montageraum hineingeführt wird,
um dort mit dem genannten Ende des den bereits bestehenden Rohrstrang
abschließenden
Rohrstücks
verbunden zu werden, worauf der um das so hinzugefügte Rohrstück ergänzte Rohrstrang
durch die erste Öffnung
weitergezogen wird, bis ein zweites Ende des hinzugefügten Rohrstücks im Montageraum
zu liegen kommt, um mit einem weiteren Rohrstück verbunden zu werden. Die
gewünschten
Sauberkeitsbedingungen können
dabei dadurch eingehalten werden, dass ein Verbinden zweier aufeinanderfolgender
Rohrstücke
trotz der ortsfesten Anordnung des Montageraums jeweils in dem Montageraum
stattfinden, der als Schutz beispielsweise gegen Staub und Feuchtigkeit
dient und bei einer besonders zweckmäßigen, aufwandsarmen Ausführung der
Erfindung als Schutzzelt ausgeführt
sein kann.
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Das
beschriebene Verfahren eignet sich insbesondere zum Verlegen einer
gasisolierten Leitung (GIL) oder anderer Erdkabel, weil bei derartigen
Leitungen einerseits besonders hohe Anforderungen an eine innerhalb
des entsprechenden Rohres zu bewahrende Sauberkeit gestellt werden,
andererseits auf eine hohe Verlegegeschwindigkeit Wert gelegt wird,
ohne die gasisolierte Leitungen nicht mit anderen Hochspannungsleistungen,
insbesondere Freilandleitungen, konkurrieren könnten. Bei einem solchen Verlegeverfahren
für gasisolierte
Leitungen werden die einzelnen Rohrstücke üblicherweise nicht nur Bestandteile
eines Mantelrohrs der GIL bilden, sondern als vorgefertigte Teile
bereits einen oder auch mehrere, beispielsweise drei, eigentliche
Leiter enthalten, so dass durch das beschriebene Verfahren nicht
nur das Mantelrohr, sondern der vollständige GIL verlegt wird. Auch
eine vollständige
GIL oder ein vorgefertigter Teilabschnitte einer solchen mit weiteren,
innerhalb eines Mantelrohrs installierten Komponenten soll also
in der Terminologie der vorliegenden Schrift als Rohr bzw. Rohrstück zu bezeichnen
sein. Die im Inneren des Mantelrohres angeordneten Leiter können dabei
ihrerseits durch Rohre gebildet sein, die in regelmäßigen Abständen gegenüber dem
Mantelrohr durch Isolatoren abgestützt werden. Insbesondere kann
der Rohrstrang also ein Mantelrohr und ein Leiterrohr oder auch
mehrere Leiterrohre aufweisen.
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Das
Rohr bzw. der GIL kann während
des Verlegens noch besser sauber und trocken gehalten werden, wenn
während
des Verlegens zumindest zeitweise ein Gasstrom, beispielsweise eine
Strömung
mit trockener Luft oder Stickstoff, durch den bereits bestehenden
Rohrstrang oder zumindest durch dessen abschließendes Rohrstück hindurch
in Richtung Montageraum erzeugt und/oder aufrechterhalten wird.
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Um
ein Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit in den Montageraum
zu verhindern, kann die erste und/oder die zweite Öffnung des
Montageraums mit einer Gleitdichtung versehen sein, welche diese Öffnung gegen
ein Rohrstück
abzudichten vermag, ohne eine Beweglichkeit des Rohrstücks, das durch
diese Öffnung
weiter geführt
werden soll, wesentlich zu beeinträchtigen. In jedem Fall ist
es mit Blick auf eine möglichst
gute Abdichtung vorteilhaft, wenn diese Öffnungen einen Durchmesser
haben, der einem Rohrdurchmesser des zu verlegenden Rohres im wesentlichen
entspricht.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausführung des
beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass der Rohrstrang aus dem
Montageraum heraus direkt in einen Graben oder Tunnel gezogen wird,
in dem das Rohr anschließend
verbleiben soll. Der Montageraum kann dazu im Fall einer Verlegung
in einem offenen Graben in diesem Graben, vorzugsweise aber an einem
Ende des Grabens bzw. an einem Tunneleingang angeordnet sein.
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Das
Weiterziehen des Rohrstrangs nach einem Hinzufügen eines weiteren Rohrstücks kann
in besonders praktischer Weise mittels eines Zugseils erfolgen,
beispielsweise von einer Winde aus, die gegebenenfalls an einem
anderen Ende des Grabens bzw. Tunnels angeordnet sein kann. Das
Weiterziehen erfolgt dabei so, dass sich eine Verbindungsstelle
zwischen dem zuletzt hinzugefügten
Rohrstück
mit dem Ende des Rohrstücks,
das den Rohrstrang zuvor abgeschlossen hat, in Richtung der zweiten Öffnung des
Montageraums und dann durch diese Öffnung aus dem Montagsraum
herausbewegt.
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Die
einzelnen Rohrstücke
können
bei einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung dadurch verbunden werden, dass sie miteinander verschweißt werden,
vorzugsweise längs
einer das Rohr an einer Verbindungsstelle umgebenden Schweißnaht. Das Verschweißen zweier
aufeinanderfolgender Rohrstücke
erfolgt dabei dann jeweils in dem Montageraum. Das Verschweißen kann
in vorteilhafterweise weitgehend automatisch erfolgen, wenn dazu
eine im Montageraum angeordnete Orbitalschweißmaschine (ein Orbitalschweißgerät) verwendet
wird. Dann kann auf eine Gegenwart von Personal im Montageraum weitestgehend
verzichtet werden, was eine Vermeidung von Verunreinigungen erleichtert.
Die Orbitalschweißmaschine
kann mit einem das Rohr umgebenden Zahnkranz ausgeführt sein,
der einen Schweißkopf
trägt,
welcher den Zahnkranz und dadurch die zu bildende Schweißnaht entlang
um das Rohr herum fahren kann. Der Zahnkranz kann dabei aus mehreren
Sektoren, beispielsweise aus zwei Hälften, zusammensetzbar sein,
wodurch es möglich wird,
die Orbitalschweißmaschine
an der jeweiligen Verbindungsstelle zu montieren, ohne dass das
Rohr vollständig
durch die Orbitalschweißmaschine
bzw. den Zahnkranz hindurchgeführt
werden müsste.
In beschriebener Weise kann nicht nur ein äußeres Rohr oder Mantelrohr
zusammengeschweißt
werden, möglich
ist auch in gleicher Weise ein Zusammenschweißen aufeinanderfolgender Abschnitte
eines Innenrohres, das beispielsweise einen bei einer GIL im Inneren
des Mantelrohrs angeordneten Leiter im engeren Sinn des Wortes bilden
kann. Das gilt auch dann, wenn mehrere Leiter in dem Mantelrohr angeordnet
sind. Möglich
wären selbstverständlich aber
auch andere Arten von Verbindungen zwischen aufeinanderfolgenden
Rohrstücken,
beispielsweise durch Aufflanschen und/oder Verschrauben oder insbesondere
im Fall von innerhalb eines Mantelrohrs angeordneten Leitern eventuell
auch durch einfache Steckverbindungen.
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Bei
einer Verbindung aufeinanderfolgender Rohrstücke durch Verschweißen können diese
Rohrstücke
vorteilhafterweise vor dem Verschweißen durch eine Einspannvorrichtung
gegeneinander fixiert werden. Eine solche Einspannvorrichtung kann beispielsweise
zwei ringförmige
Greifer (oder Spannbacken) aufweisen, von denen jeweils einer (bzw.
ein Satz Spannbacken) eines der zu verbindenden Rohrstücke umfasst
und die mit schraubzwingenartigen oder ähnlichen Einspannwerkzeugen
zueinander gezogen werden können,
wodurch die einander zugewandten Enden der betreffenden Rohrstücke gegeneinander
positioniert und aneinander gedrückt
werden. Wenn zum Verschweißen
der Rohrstücke
eine Orbitalschweißmaschine
eingesetzt wird, sollten die dabei möglichst innerhalb von solchen
Komponenten der Einspannvorrichtung, welche die Rohrstücke verbinden,
angeordnet sein, um ein ungehindertes Umlaufen des Schweißkopfs um
das Rohr zu erlauben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass eventuell
mehrere Umläufe
des Schweißkopfs
erforderlich sind, um eine hinreichend gute Schweißverbindung
zwischen den Rohrstücken
herzustellen.
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Um
mit dem beschriebenen Verfahren ein Verlegen von Rohren auch über längere Strecken
zu ermöglichen,
kann der aus dem Montageraum heraus weitergezogene Rohrstrang über Rollenlager
geführt
werden. Dadurch lassen sich andernfalls auftretende hohe Reibungswiderstände und
Beschädigungen
am Rohr vermeiden. Bei typischen Anwendungen des Verfahrens lassen
sich dabei problemlos Strecken von weit über 100 m überbrücken, wobei die einzelnen Rohrstücke beispielsweise
eine Länge von
jeweils etwa 10 m haben können.
Um eine gleichmäßige Unterstützung des
Rohrstrangs zu erreichen, können
die Rollenlager beispielsweise in einem Abstand von höchstens
etwa zwei Längen
eines einzelnen Rohrstücks,
besser noch in einem Abstand von höchstens einer solchen Rohrstücklänge voneinander
angeordnet sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn bei einem Rollenlager
jeweils zumindest zwei Rollen nebeneinander angeordnet sind, oder
eine solche Rolle das Rohr längs
eines Teils eines Rohrumfangs U-förmig umgibt, damit das Rohr
dort an zumindest zwei nebeneinander liegenden Punkten aufliegen kann
und so auch eine seitliche Führung
des Rohrstrangs gewährleistet
ist.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest ein in Zugrichtung
zuvorderst liegendes Rollenlager zusammen mit einer dazu gehörigen Rollenachse
bzw. dazugehörigen
Rollenachsen um eine im Wesentlichen vertikale (nicht mit einer
Rollenachse identische) Achse verdrehbar ausgeführt ist. Durch ein leichtes
Verdrehen des Rollenlagers um diese Achse kann dann gezielt ein
Drehmoment auf den Rohrstrang um eine Längsachse des Rohrstrangs ausgeübt werden,
indem eine Abrollrichtung beim Weiterziehen des Rohrstrangs dann
einen nicht mehr verschwindenden Winkel mit der Längsachse
des Rohrstrangs einschließt.
Dadurch kann also gezielt beim Weiterziehen des Rohrstrangs ein
Drehmoment auf das Rohr ausgeübt
werden, wodurch sich Verdrehungen des Rohrs um die Längsachse,
die über
längere
Verlegungsstrecken auftreten können, bzw.
andere Drehmomente, die das Rohr zu verdrehen versuchen, ausgleichen
lassen. Dadurch kann auch über
längere
Verlegungsstrecken sichergestellt werden, dass die einzelnen Rohrstücke eine
um die Längsachse
definierte Orientierung beibehalten. Das kann insbesondere bei gasisolierten
Leitungen von Bedeutung sein, weil diese unter Umständen mit
Einrichtungen wie beispielsweise Teilchenfallen ausgestattet sein
können,
die eine orientierungsabhängige Funktion
haben. So müssen
Teilchenfallen z.B. typischerweise in einem unteren Bereich des
Mantelrohres eines gasisolierten Leiters angeordnet sein.
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Eine
in beschriebener Weise um eine im wesentlichen vertikale Achse verdrehbare
Ausführung eines
Rollenlagers lässt
sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die entsprechende
Rollenachse einer beteiligten Rolle zu einem Gerüst oder einer Verstellplattefeststehendangeordnet
ist, während
dieses Gerüst
bzw. die Verstellplatte um eine im wesentlichen vertikale Achse
drehbar gelagert ist. Zusätzlich sollte
dann eine Vorrichtung vorgesehen sein, die eine gezielte Drehung
um die genannte im Wesentlichen vertikale Achse sowie eine Hemmung
einer solchen Drehung bzw. eine Feststellung des Gerüsts oder
der Verstellplatte erlaubt. Eine Kontrolle und gezielte Kompensation
einer Drehung des Rohrstranges um die Längsachse geschieht zweckmäßigerweise
jeweils mittels eines in Zugrichtung zuvorderst liegenden Rollenlagers
(eines Endrollenlagers), kann aber auch zusätzlich oder alternativ über alle
anderen den Rohrstrang führenden
Rollenlager oder eine Auswahl dieser Rollenlager erfolgen. In jedem
Fall ist es praktisch, wenn jedes der in Zugrichtung vor dem Montageraum
liegende Rollenlager in beschriebener Weise verdrehbar ausgeführt ist,
da jedes dieser Rollenlager im Verlauf einer Rohrverlegung einmal
in Zugrichtung zuvorderst zu liegen kommt, also als Endrollenlager
dient. Die beschriebenen Rollenlager können nach einer Rohrverlegung
unter dem Rohr verbleiben oder auch nach der Verlegung durch andere Unterstützungen,
beispielsweise durch einfacher gestaltete Rollen, ersetzt werden.
Auch in dem Montageraum sowie vor dessen zweiter Öffnung können Rollen
angeordnet sein, um das den bereits bestehenden Rohrstrang abschließende Rohrstück und/oder
das hinzuzufügende
Rohrstück
zu führen.
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Ein
Rollenlager der beschriebenen Art zum Unterstützen und Führen eines über das Rollenlager geführten Rohrstrangs,
das also um eine im wesentlichen vertikale – mit der oder den entsprechenden Rollenachse(n)
nicht identische – Achse
verdrehbar ausgeführt
ist, eignet sich neben dem hier beschriebenen Verfahren auch für andere
Methoden zum Verlegen von Rohren oder Leitungen, bei denen eine
definierte Orientierung des entsprechenden Rohrs oder der Leitung
um eine Längsachse
sichergestellt werden soll.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der 1 bis 5 erläutert. Es
zeigt
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1 eine
Seitenansicht eines GIL-Rohres während
einer Verlegung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren,
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2 ebenfalls
als Seitenansicht einen Ausschnitt während einem Verbinden zweier
einzelner Rohrstücke,
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3 wiederum
als Seitenansicht einen anderen Ausschnitt mit einem Endrollenlager,
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4 eine
Frontansicht des GIL-Rohres mit dem Endrollenlager und
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5 einen
vergleichbare Ansicht eines anders ausgeführten Endrollenlagers mit einem
anderen GIL-Rohr.
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In
der 1 ist also eine gasisolierte Leitung zu sehen,
die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren
verlegt wird und dabei aus mehreren einzelnen Rohrstücken 1, 1' zusammengesetzt
wird. Ein entsprechendes Verfahren lässt sich auch für die Verlegung anderer
Rohre oder Leitungen insbesondere im Erdreich anwenden. Die bereits
miteinander verbundenen Rohrstücke 1 werden über Rollen
oder Rollenlager 2 mit Hilfe eines Zugseils 3 in
einen Verlegegraben oder Tunnel eingezogen. Ein Verbinden zweier aufeinanderfolgender
Rohrstücke 1, 1' erfolgt jeweils in
einem Montageraum 4, der als Schutzzelt ausgeführt und
während
des Verlegens ortsfest an einem Ende des Grabens bzw. einem Tunneleingang
angeordnet ist. Der Montageraum 4 dient dabei als Schutz gegen
ein Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit in die zu verbindenden
Rohrstücke 1, 1' und gegen sonstige
Verunreinigungen.
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Ein
Ende eines der Rohrstücke 1,
das einen bereits bestehenden Rohrstrang abschließt, ragt
in der 1 von rechts durch eine erste Öffnung 5 in den Montageraum 4 hinein.
Ein dem bereits bestehenden Rohrstrang hinzuzufügendes Rohrstück 1' wird nun mit
einem Ende durch eine zweite Öffnung 6 in
den Montageraum 4 hineingeführt, um dort mit dem genannten
Ende des anderen Rohrstücks 1,
das den bereits bestehenden Rohrstrang abschließt, verbunden zu werden. In
einem weiteren Verfahrensschritt kann der um das so hinzugefügte Rohrstück 1' ergänzte Rohrstrang
dann durch die erste Öffnung 5 weiter
gezogen werden, bis ein zweites Ende des hinzugefügten Rohrstücks 1' im Montageraum 4 zu liegen
kommt, wo es anschließend
mit einem weiteren Rohrstück 1 verbunden
werden kann. Durch eine Wiederholung beschriebener Verfahrensschritte kann
dem Rohrstrang eine gewünschte
Zahl an Rohrstücken 1 hinzugefügt werden,
während
dieser Rohrstrang durch das Zugseil 3, das beispielsweise zu
einer Winde an einem anderen Ende des Verlegegrabens oder Tunnels
führen
kann, in den Verlegegraben bzw. Tunnel hineingezogen und dadurch
verlegt wird, ohne dass der Montageraum 4 verrückt oder
abgebaut und an anderer Stelle wieder aufgebaut werden müsste.
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Sowohl
die erste Öffnung 5 als
auch die zweite Öffnung 6 ist
jeweils mit einer Gleitdichtung versehen, die ein Eindringen von
Staub oder Feuchtigkeit durch diese Öffnungen 5, 6,
welche einen nur geringfügig
größeren Durchmesser
haben als die Rohrstücke 1, 1', verhindern.
Auch innerhalb des Montageraums 4 sowie in der 1 links
des Montageraums 4 vor der zweiten Öffnung 6 sind Rollenlager 2 angeordnet,
um die entsprechenden Rohrstücke 1, 1' zu führen. Ein
jeweils hinzuzufügendes Rohrstück 1' wird also über solche
Rollenlager 2 durch die mit einer Gleitdichtung ausgestattete
zweite Öffnung 6 in
den Montageraum 4 bzw. das Schutzzelt (Staub-/Feuchteschutzzelt)
eingefahren.
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Das
Verbinden zweier aufeinander folgender Rohrstücke 1, 1' innerhalb des
Montageraums 4 erfolgt durch ein Verschweißen zweier
einander zugewandter Enden dieser Rohrstücke 1, 1'. Dazu wird eine
in der 2 abgebildete im Montageraum 4 angeordnete
Orbitalschweißmaschine 7 verwendet.
Die Rohrstücke 1, 1' werden vor
dem Verschweißen
mittels einer Einspannvorrichtung 8 gegeneinander fixiert.
Dazu werden die einander zugewandten Enden der Rohrstücke 1, 1' in dem Montageraum 4 in
die Einspannvorrichtung 8 eingespannt.
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Um
eine insbesondere im Fall einer Verlegung längs gekrümmter Bahnen andernfalls leicht eintretende
Drehung des GIL-Rohrs oder Rohrstrangs um eine Längsachse zu verhindern, ist
zumindest ein Endrollenlager 9, das ein in Zugrichtung zuvorderst,
also in der 1 ganz rechts, liegendes Rollenlager
bildet, zusammen mit zu diesem Rollenlager gehörigen Rollenachsen um eine
vertikale Achse verdrehbar ausgeführt. Durch eine leichte Drehung
um diese vertikale Achse kann während
des Weiterziehens gezielt ein Drehmoment auf den Rohrstrang um dessen
Längsachse
ausgeübt
werden. Eine eventuell sich anbahnende Verwindung des GIL-Rohres,
die beispielsweise durch einen gekrümmten Graben- oder Tun nelverlauf
oder eine zufällig
sich einstellende unsymmetrische Reibung verursacht sein kann, kann
so verhindert werden.
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In
der 2 ist nun ein Ausschnitt innerhalb des Montageraums 4 während des
Verfahrensschrittes, bei dem das zuvor letzte Rohrstück 1 mit
dem hinzuzufügenden
Rohrstück 1' verbunden wird,
gezeigt. Zu erkennen sind hier neben den einander zugewandten Enden
der Rohrstücke 1, 1' die Einspannvorrichtung 8 sowie
die Orbitalschweißmaschine
7. Die Einspannvorrichtung 8 weist Spannbacken 10 auf,
die jedes dieser beiden Enden ringförmig umgreifen und dabei kraftschlüssig fassen.
Diese Spannbacken 10 werden durch ein weitere Einspannwerkzeug 11 miteinander
verbunden und zueinander gezogen, so dass die Enden der Rohrstücke 1, 1' nicht nur einander
gegenüber
zentriert, sondern auch spaltfrei aneinander gepresst werden.
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Die
Orbitalschweißmaschine 7,
die einen aus zwei Hälften
bestehenden Zahnkranz und einen von diesem Zahnkranz geführten Schweißkopf aufweist,
wird nun so auf das GIL-Rohr aufgesetzt, dass der Zahnkranz dieses
dort umfasst, wo die Enden der Rohrstücke 1, 1' einander berühren. Anschließend werden
die Rohrstücke 1, 1' dort durch
ein mehrfaches Umlaufen des Schweißkopfs der Orbitalschweißmaschine
verschweißt.
In gleicher Weise sind zuvor zwei Innenrohre, die mittig in den
Rohrstücken 1, 1' angeordnet
sind und einen eigentlichen Leiter bilden, verbunden worden. Hier
sichtbare Außenrohre
der Rohrstücke 1, 1' bilden demgegenüber ein
Mantelrohr der GIL. Nach einem Öffnen
der Spannbacken 10, das hydraulisch oder mechanisch ausgeführt werden
kann, wird das GIL-Rohr bzw. der Rohrstrang, der aus den schon zuvor
miteinander verbundenen Rohrstücken 1 und
dem in beschriebener Weise hinzugefügten Rohrstück 1' besteht, nun durch das Zugseil 3 um
eine Rohrstücklänge 12 weitergezogen
(in der 1 nach rechts). Dabei verhindern
die Gleit dichtungen 5 ein Eindringen von Feuchtigkeit und
Staub in den Montageraum 4. Das Zugseil 3 ist
dabei über
einen Zugflansch mit dem GIL-Rohr verbunden.
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Das
Endrollenlager 9 soll nun anhand der 3 und 4 erläutert werden,
wobei 3 eine Seitenansicht und 4 eine Frontansicht
eines ersten Rohrstücks 1 des
Rohrstrangs zeigt. Dort ist also ein Ende des im Rohrstrang zuvorderst
liegenden Rohrstücks 1 zu
sehen, an dem das Zugseil 3 befestigt ist. Dieses Ende
ruht auf dem Endrollenlager 9, über welches das Rohrstück 1 gezogen
wird. Dieses Endrollenlager 9 weist zwei Rollen 13 auf,
die nebeneinander angeordnet sind, so dass das Rohrstück 1 am
Endrollenlager 9 an zwei Punkten aufliegt und dort durch
die Rollen 13 auch seitlich geführt wird. Die Rollen 13 sind
jeweils auf einer Rollenachse 14 drehbar gelagert, wobei
die Rollenachsen 14 an einer unter den Rollen 13 angeordneten
Plattform 15 (Verstellplatte) befestigt und gegenüber dieser
Plattform 15 ortsfest angeordnet sind.
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Die
Plattform 15 wiederum ist um eine vertikale Achse 16 verdrehbar
ausgeführt.
Die Plattform 15 und mit dieser Plattform 15 auch
die Rollenachsen 14 können
also um die vertikale Achse 16 verdreht werden, wobei ein
Mechanismus vorgesehen ist (in den Figuren nur angedeutet), mit
dem die Plattform 15 in einer definierten Orientierung
(bezüglich
einer Drehung um die vertikale Achse 16) gehalten werden kann.
Normalerweise wird dabei eine Orientierung der Plattform 15 gewählt werden,
in der die Rollen 13 eine Abrollrichtung haben, die der
Längsachse
des zu verlegenden Rohrstrangs entspricht. Wenn sich nun, was insbesondere
bei längeren
oder gekrümmten
Verlegestrecken geschehen kann, der Rohrstrang um seine Längsachse
zu drehen beginnt, kann die Orientierung der Plattform 15 und
damit der Rollenachsen 14 durch eine leichte Drehung um
die vertikale Achse 16 – üblicherweise wird eine Drehung um
wenige Winkelgrade genügen – verändert werden,
so dass die Abrollrichtung der Rollen 13 mit der Längsachse
des Rohrstrangs einen nicht verschwindenden Winkel einschließt. Wenn
der Rohrstrang nun weitergezogen wird, ergibt sich dadurch ein Drehmoment
um die Längsachse
des Rohrstrangs, das auf das auf dem Endrollenlager 9 ruhende
Rohrstück
ausgeübt
wird. Dieses Drehmoment kann durch eine entsprechend bemessene Verdrehung der
Plattform 15 um die vertikale Achse 16 so gesteuert
werden, dass eine andernfalls auftretende Verdrehung des Rohrstrangs
bzw. ein Drehmoment, das eine solche Verdrehung verursachen würde, unterbunden
bzw. kompensiert wird.
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In
beschriebener Weise kann also auch über längere und eventuell gekrümmt verlaufende
Verlegestrecken sichergestellt werden, dass die einzelnen Rohrstücke 1 eine
definierte Orientierung um ihre Längsachse beibehalten. Das ist
insbesondere bei einem GIL-Rohr, das in beschriebener Weise als
Bodenkabel oder Bodenleitung verlegt wird, von Bedeutung, wenn dieses
GIL-Rohr wie im vorliegenden Fall zusätzliche Einrichtungen mit einer
orientierungsabhängigen
Funktion aufweist. Zu diesen Einrichtungen zählt insbesondere eine Teilchenfalle,
die in einem unteren Teil des GIL-Rohrs angeordnet ist. In der 4,
die eine Frontansicht des zuvorderst liegenden Rohrstücks 1 und
des Endrollenlagers 9 zeigt, ist innerhalb des Mantelrohrs
schließlich
auch ein ebenfalls rohrförmiger
Leiter 17 zu erkennen, der als Innenrohr mittig im Mantelrohr
angeordnet und gegenüber
diesem durch in der 4 nicht abgebildete Isolatoren
abgestützt
ist.
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In
der 5 ist schließlich
eine der 4 entsprechende Ansicht mit
einem anders ausgeführten
Endrollenlager 9 gezeigt. Auch der auf diesem Endrollenlager 9 ruhende
gasisolierte Leiter ist anders ausgeführt und enthält anstelle
eines einzigen drei rohrförmige
Leiter 17 innerhalb eines Mantelrohrs. Das Endrollenlager 9 weist
hier abweichend von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel nur eine einzige
Rolle 13 auf, die aber wesentlich breiter ist und das entsprechende
Rohrstück 1 in
einem unteren Bereich U-förmig
umgibt. Auch hier ist also eine seitliche Führung des entsprechenden Rohrstrangs
gewährleistet,
indem das Rohrstück 1 an
zumindest zwei seitlich voneinander beabstandeten Punkten auf der
Rolle 13 aufliegt. Eine Rollenachse 14 der Rolle 13 wird
hier wieder von einer um eine vertikale Achse 16 drehbaren
Plattform 15 oder Verstellplatte gehalten. Um eine Drehung
der Rolle 13 um die U-förmig
gekrümmte
Rollenachse 14 zu ermöglichen,
ist die Rolle 13 aus einem flexiblen Material gefertigt.
Es ergibt sich damit eine dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
entsprechende Funktionsweise. Anstelle der anhand der 3 bis 5 beschriebenen
Ausführungsbeispiele
für auf einer
drehbaren Plattform 15 angeordnete Rollen 13 eines
Endrollenlagers 9 sind auch andere entsprechende Konstruktionen
möglich,
bei denen mindestens eine Rolle 13 eines Endrollenlagers 9 beispielsweise
durch eine Lagerung in einem Gerüst,
das seinerseits um eine im wesentlichen vertikale Achse 16 verdrehbar
gelagert ist, in beschriebener Weise so verdreht werden kann, dass
auf einen über
das Endrollenlager 9 gezogenen Rohrstrang in beschriebener
Weise ein Drehmoment ausgeübt
werden kann.
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Auch
die längs
des Rohrstrangs hinter dem Endrollenlager 9, also von dort
aus gesehen in Richtung des Montageraums 4 versetzt, angeordneten Rollenlager 2 sind
bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
wie das Endrollenlager 9 ausgeführt und haben während des
Verlegens zuvor jeweils einmal in beschriebener Weise als Endrollenlager 9 fungiert.
Nach dem Verlegen des GIL-Rohrs können die Rollenlager 2 bzw.
das Endrollenlager 9 unter dem GIL-Rohr verbleiben und
weiterhin als Unterstützung des GIL-Rohrs
dienen, möglich
ist aber auch eine Ersetzung durch andere Unterstützungen,
beispielsweise durch einfacher gestaltete Rollen, die jetzt nur noch
leichte, durch thermische Ausdehnungen und Schrumpfungen verursachte
Bewegungen des Rohrstrangs ermöglichen
müssen.
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- 1
- Rohrstück
- 1'
- hinzuzufügendes Rohrstück
- 2
- Rollenlager
- 3
- Zugseil
- 4
- Montageraum
- 5
- erste Öffnung
- 6
- zweite Öffnung
- 7
- Orbitalschweißmaschine
- 8
- Einspannvorrichtung
- 9
- Endrollenlager
- 10
- Spannbacken
- 11
- Einspannwerkzeug
- 12
- Rohrstücklänge
- 13
- Rolle
- 14
- Rollenachse
- 15
- Plattform
- 16
- vertikale
Achse
- 17
- Leiter