DE1475819A1

DE1475819A1 - Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung auf dem Boden eines Gewaessers

Info

Publication number: DE1475819A1
Application number: DE19651475819
Authority: DE
Inventors: Cox Harold Dean; Shatto Jun Howard Lawton; Dozier James Ronald; Hammett Dillard Starr
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1964-03-23
Filing date: 1965-03-22
Publication date: 1969-10-30
Also published as: DE1475819C3; DE1475819B2; US3331212A; GB1107541A; NL6503699A

Description

DH. ING. F. WUBSTHOKK 8 MUNCHKN θ DIPL. ING. G. PUlJS | Z| 7 5 0 I 9 eCHWBIQKHSTBASe« 3 DR.K.T.PBOHMANN τ»ιηη SSO(Ol P ATIMTAHW JILT« niIIIUVlltDHSSIl

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Beschreibung

zu der Patentanmeldung

SHELL INTERNATIONALE RESSABOH HAAfSCHAfFIJ N.Y.

Haag, Niederlande

betreffend

Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung λ

auf dem Boden eines Gewässers.

Die Erfindung bezieht sich auf das Verlegen einer Rohrleitung auf dem Boden eines Gewässers von einem schwimmenden Fahrzeug aus·

Beim Verlegen einer Rohrleitung auf dem Boden eines tiefen Gewässers besteht ständig die Gefahr, daß sich in der Rohrleitung Knicke ausbilden, daß eine zu starke Durchbiegung , der Rohrleitung eintritt, und daß die Grenaen für die zulässige Beanspruchung der Rohrleitung überschritten werden· Diese Schwierigkeiten ergeben sich daraus, daß sehr lange zusammenhängende Rohrleitungsabschnitte, .die gewöhnlich eine Länge von mehreren hunderte Metern haben, von der Wasseroberfläche aus zum Boden des Gewässers abgesenkt werden müssen, und daß es sehr schwierig ist, diese Bewegung solcher langen Rohrleitungen zu regeln. Es sind bereits verschiedene Systeme vorgeschlagen worden, die geeignet sein sollen, eine leichtere Regelung der Bewegung langer Rohrleitungsabschnitte zu' bewirken, während solche Rohrleitungen in tiefen Gewässern verlegt werden. Kenn-

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zeichnend für diese bekannten Systeme oder Einrichtungen ist die Verwendung großer Führungskonstruktionen sowohl an dem auf dem Verlegungsfahrzeug befindlichen Ende der Rohrleitung als auch am Boden des Gewässers; diese Führungskonstruktionen haben die Aufgabe, die Rohrleitung zu unterstützen, die Bewegung der Rohrleitung zu regeln und ein zu starkes Durchbiegen der Rohrleitung zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ zu diesen Führungskonstruktionen werden häufig einen Auftrieb erzeugende Organe bei den bekannten Verfahren benutzt, um die zu verlegende || Rohrleitung zu unterstützen.

Bei diesen bekannten Verfahren ergibt sich der Nachteil, daß es im allgemeinen erforderlich ist, die Rohrleitung abschnittsweise zu verlegen, denn die die Rohrleitung tragende Führung oder die den Auftrieb erzeugenden Mittel müssen periodisch anders angeordnet werden, während die Rohrleitung verlegt wird. Bei den bekannten Verfahren ergeben sich außerdem Unterbrechungen der Verlegungsarbeiten, wenn sich ungünstige Wind- oder Wellenverhältnisse einstellen, die es schwierig ι machen, die umfangreichen Führungsmittel und die den Auftrieb erzeugenden Mittel in der richtigen Weise anzuordnen. Hierzu ist zu bemerken, daß die Verwendung umfangreicher Führungskonstruktionen sehr hohe .Kosten verursacht, daß diese Konstruktionen so ausgebildet werden müssen, daß sie sehr hohen Beanspruchungen standhalten. Außerdem besteht bei diesen Konstruktionen in sehr hohem Maße die Gefahr einer Beschädigung bei ungünstigen Vvetterbedingungen, d.h. wenn eine genaue Steuerung des Verlegungsfahrzeugs nicht möglich ist.

Bei den erwähnten bekannten Systemen zum 'erlegen \^ron Rohrleitungen ist es ferner häufig unmöglich, cie Ri3htun£ zu

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bestimmen, in der die Rohrleitung verlegt wird, und die Beanspruchungen zu beherrschen, die dort auftreten, wo die Hohrleitung erstmalig mit dem Boden des Gewässers in Berührung kommt. Die- Regelung der Verlegungsrichtung ist schwerig, da die Führungsmittel und die den Auftrieb erzeugenden Mittel dazu neigen, unter der Wirkung von Wind- und Wellenkräften unkontrollierte Bewegungen auszuführen. Weiterhin macht es bei den bekannten Verfahren Schwierigkeiten, die Durchbiegung der Rohrleitung dort zu beherrschen, v/o die Rohrleitung erstmalig mit dem Boden des Gewässers in Berührung kommt; dies ist auf die Unregelmäßigkeiten des Untergrundes sowie darauf zurückzuführen, daß sich das Fahrzeug zum Verlegen der Rohrleitung in unbefc-;>sichtiger Weise entgegen der Verlegungsrichtung bewegt.

Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, ein Verfahren vorzusehen, das es ermöglicht, eine Rohrleitung auf dem Boden eines tiefen Gewässers zu verlegen, ohne daß sich die erwähnten !«achteiIe der bekannten Verfahren ergeben. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein Verfahren vor, gemäß welchem eine Rohrleitung von einem schwimmenden Verlegungsfahrzeug aus verlegt wird, während die Rohrleitung unter einer Zugspannung gehalten wird, die ausreicht, um die Biegespannungen und die axialen Beanspruchungen innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten. Da die auf die zu verlegende Rohrleitung wirkende Zugspannung ständig überwacht bzw. geregelt wird, wird eine übermäßige Durchbiegung der Rohrleitung ebenso vermieden wie die Entstehung von Knicken, ohne daß es erforderlich ist, umfangreiche Stützkonstruktionen oder einen Auftrieb erzeugende Mittel zu benutzen. Gleichzeitig wird, eine genaue Bestimmung der Verlegungsrichtung der Rohrleitung erzielt.

:,:*-r λ?Α* 9 0 9 8 4 A / 0 0 7 5 ^BAD

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt Maßnahmen, um «in Ende der Rohrleitung auf dem Boden des Gewässers anzuordnen und das Verlegungsfahrzeug gegenüber diesem Ende der Rohrleitung in der gewünschten Verlegungsrichtung zu bewegen» um die Rohrleitung zu verlegen, wobei das Rohrleitungsmaterial von dem fahrzeug aus abgegeben wird, und wobei das Abgeben des Rohrleitungsmaterials ebenso wie die Bewegung des Fahrzeug* so geregelt wird, daß die Rohrleitung unter einer vorbestimmten Zugspannung gehalten wird, die aus reicht, um die Biege- und Axialbeamspruohungen innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten. Alternativ zum Bewegen des Verlegungsfahrzeugs derart, daß das Rohrleitungsmaterial von dem Fahrzeug abgezogen wird, kann man das Fahrzeug ortsfest anordnen und die Rohrleitung an ihrem unter Wasser liegenden Ende mit Hilfe geeigneter Mittel von dem Fahrzeug abziehen! zu diesem Zweck kann z.B. ein weiteres Fahrzeug verwendet werden, oder man kann Spannmittel benutzen, die auf dem Boden des Gewässers angeordnet sind«

der Anwendung der Erfindung kann das Verlegungefahrzeug praktisch Jed* geeignete Fern erhalten! nm kenn ssvB» einen Kahn ohne Antriebsmittel benutzen, der von einem Schlepper gezogen oder auf andere Weise bewegt wird}; fern«© ist ## ifigjich_f mit einem selbst fahrenden Fahrzeug «u arbeiten» lie $&0t die Rohrleitung während des Verlegene *u£gebrachte Zugkraft 0d.-e.3p ipamnung kann mit Hilfe der Antriebsmittel de« Verlegungsfaiii?ifi^g|i i0#ie mit Hilfe von Öpannungsregelungsinitteln geregelt werden, Äi# t?*l der Vorrichtung vorgesehen sind, mittels deren das Rohrleitungen material abgegeben wird. Das erfiadungsgemäße Verfahren Ifijt? sich entweder kontinuierlich oder mit Unterfcföehungen durchführen, wobei sich das Vorgeheii im wesentlichen nach den

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triebsmitteln für das Verlegungsfahrzeug sowie nach den auf * dem Fahrzeug vorgesehenen Mitteln zum Aufnehmen und Abgeben des Rohrleitungsmaterials richtet. Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung befindet sich das Rohrleitungsmaterial z.B. auf einer Trommel, die so ausgebildet ist, daß die auf die Rohrleitung wirkende Zugkraft geregelt und das Hohrleitungsmaterial kontinuierlich abgewickelt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 bis 5 veranschaulichen die aufeinander folgenden Arbeitsschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verlegen einer Rohrleitung unter Benutzung einer Trommel, die auf dem Verlegungsfahrzeug angeordnet und um eine senkrechte Achse drehbar ist.

Fig. 6 bis 10 zeigen die aufeinander folgenden Arbeitsschritte eines weiterenVerfahrens nach der Erfindung, bei dem ein selbstfahrendes Verlegungsfahrzeug benutzt wird, das mit einem Kran ausgerüstet ist.

Fig. 11 zeigt in einer Seitenansicht ein Fahrzeug zum Verlegen einer Rohrleitung in Form eines zusammenhängenden Strangs von einem Fahrzeug aus, das eine um eine waagerechte Achse drehbare Trommel trägt.

Fig. 12 ist eine Seitenansicht eines Verlegungsfahrzeugs mit einer abgeänderten Konstruktion zum Einführen der Rohrleitung in das Gewässer.

Fig. 13 gibt als Beispiele sogenannte Arbeitskurven wieder, 909844/00?S

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aus denen die Bedingungen· ersichtlich sind, die sich bei der Anwendung der Erfindung bei einer bestimmten Kohrleitung ergeben, wenn bestimmte maximale Beanspruchungen der Hohrleiitung nicht überschritten werden dürfen. ■:

Fig. 14zeigt schematisch die relative Anordnung der Verlegungsfahrzeugs und der Rohrleitung unter Berücksichtigung der in Fig. 13 dargestellten Bedingungen.

In Fig. 1 erkennt man ein Verlegungsfahrzeug 10 ohne |j Eigenantrieb mit einem Schleppseil 11, das zu einem hier nicht gezeigten Schleppfahrzeug führt. Das Verlegungsfahrzeug 10 trägt auf seinem Deck Vorrichtungen zum Hantieren mit dem Rohrleitungsmaterial j hierzu gehört ein Trommelaggregat 12, auf dessen Trommel eine zusammehängende Rohrleitung 13 aufgewickelt ist ι dieses Aggregat ist mit Mitteln versehen, die es ermöglichen, sowohl die Geschwindigkeit zu regeln, mit der das Hohrleitungsmaterial 13 abgewickelt wird, als auch die auf die Rohrleitung aufgebrachte Zugspannung. Eine Richtvorrichtung 14- ist auf dem Deck des Fahrzeugs 10 nahe dem Trommelaggregat 12 angeordnet und dient dazu, die von der Trommel abgezogene Rohrleitung zu richten, bevor sie über die Bordkante des Verlegungsfahrzeugs geleitet wird. Das Verlegungsfahrzeug 10 umfaßt ferner das übliche Ankerseil 15» das mit dem Heck des Fahrzeugs über geeignete Betätigungsmittel verbunden ist, sowie eine Winde 16, mittels deren ein zweites Ankerseil oder ein Zugseil Y] abgespult werden kann, das einem noch, zu erläuternden Zweck dient. Das Heck des Fahrzeugs ist mit einer Tragkonstruktion 20 versehen, die dazu dient, die Krümmung des Ankerseils 17 oder der Rohrleitung 13 zu regeln, wenn das Seil

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-7- 1475819 1A-29 614 Tdzw. die Rohrleitung über das Heck des Fahrzeugs abgezogen wird.

Das Verlegungsfahrzeug IG und die mit ihm zusammenarbeitenden Teile sind auch in Fig. 2 bis 5 dargestellt. Die in Fig. 2 bis 5 erscheinenden Teile unterscheiden sich nur bezüglich der Lage, die sie bei den verschiedenen aufeinander folgenden Arbeitsschritten einnehmen.

Gemäß Fig. 1 bis 6 schwimmt das Verlegungsfahrzeug 10 auf einem Gewässer 21, dessen Boden bei 22 angedeutet ist. Auf dem Boden 22 des Gewässers befindet sich ein Bohrlochkopf 25 und eine Sammeleinrichtung 24, und zwischen den Aggregaten 23 und 24 soll eine Rohrleitung 13 verlegt werden. Es sei beirerkt, daß der Abstand zwischen dem Bohrlochkopf und der Sammeleinrichtung in der Praxis so groß ist, daß es unmöglich ist, beide Aggregate in einem geeigneten Maßstab in einer einzigen Zeichnung darzustellen. Daher erscheint der Bohrlochkopf 25 nur in Fig. 1 bis 3» während die Sammeleinrichtung 24 nur in Fig. 4 und f w£e<fe!E^ege%«n is efc * M& UÄ*ej?ee%iedliche Lage des Bohrlochkopfes xmä- der SammeleinrÜchitung in den verschiedenen Figuren erklärt, auch axis der Ta^saehe^ daß sich du* Fahrzeug beiifi Verlegen: <$©ir Ä©feae!iledJtumg auus- 6mm Bewiefc ate» Bohrlochitopfee 25 ssum Βτ63?<κϋο& der Segeleinrichtung 24 bewegt.

Der lG®arloGhfc43pf 2$ kann prafctisch auf $e$e beliebig· geeignete leiee. se au«gebildet werden, daß ein Ende der Rohrleitung 13 damit verbunden werden kannj hierBu «ei bemerkt, daß siel äae erfindunfsgemäße Verfahren nicht a«£ das Verlegen von Rohrleitungen zwischen bestimmten Bauarten von UnterweLisei^ anlagern beschränkt. DSe ßammeleinrichtung 24 kann ebenfalls i» wesentlicheii ^ede beleibige geeignete Form erhalten, so daß

ein Ende einer Rohrleitung damit verbunden werden kann.

In Fig. 1 ist das erste »Stadium des Verlegens einer Rohrleitung dargestellt. Bei diesem Stadium befindet sich das Fahrzeug 10 zunächst in der Nähe des Bohrlochkopfes 23. Es sei bemerkt, daß der anfängliche Abstand des Fahrzeugs von dem Bohrlochkopf so gewählt wird, daß das zuerst herabgelassene Ende der Rohrleitung 23 den Boden 22 des Gewässers in unmittelbarer Nähe des Bohrlochkopfes 23 berührt. Dor genaue anfängliche Abstand des Fahrzeugs 10 vom Bohrlochkopf 23 richtet sich nach der Tiefe des Gewässers und den Festigkeitseigenschaften der zu verlegenden Rohrleitung.

Nachdem das Fahrzeugs 10 auf einer üeite des Bohrlochkopfes 23 angeordnet worden ist, wird das Ankerseil 15 von dem Fahrzeug aus senkrecht herabgelassen, so daß der Anker fest am Boden 22 des Gewässers angreift. Nach dem Herablassen des Ankerseils 15 wird das Fahrzeug 10 in der Bichtung Bewegt, in der die Rohrleitung verlegt werden soll, bis das Ankerseil 15 eine Lage einnimmt,, bei der die Kräfte, die auf das Fahrzeug durch das Ankerseil 15 und das Schleppseil 11 aufgebracht werden gewährleisten, daß das Fahrzeug auf dem Kurs gehalten wird, längs dessen die Leitung verlegt werden soll» Bei einer flfassertiefe von etwa I50 m kann die Bewegungsstrecke des Fahrzeugs 10 die zurückgelegt werden muß, um das Ankerseil 15 auszulegen, z.B. etwa IO5O m betragen. Nachdem das Ankerseil 15 mit einer ausreichenden Länge abgespult worden ist, um das Fahrzeug auf dem gewünschten Kurs zu halten, wird ein zweites Anker seil 17 von dem Fahrzeug aus über den Ausleger 20 herabgelassen, damit der zugehörige Anker am Boden 22 des Gewässers angreift. Sobald

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die Ankerseile 15 und 17 fest mit dem Boden 22 verbunden sind, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Fahrzeug 10 entlang der Linie, längs deren die Leitung verlegt werden soll, in Richtung auf den Bohrlochkopf 23 bewegt. Während dieser Bewegung werden die Ankerseile weiter abgespult, so daß sie sich stärker einer waagerechten Lage nähern. Nachdem das Fahrzeug 10 in einem vorbestimmten Ausmaß in Richtung auf den Bohrlochkopf 23 bewegt worden ist, befindet sich das Ankerseil 17 in einem Zustand, in welchem es als Zugseil benutzt werden kann, um die Rohrleitung 13 von dem Fahrzeug herunter in das· Gewässer 21 zu ziehen. Bei einer Wassertiefe von etwa 150 m kann die Bewegungsstrecke des Fahrzeug s zwischen dem Herablassen des Ankerseils 17 und dem Beginn des Herablassens der Rohrleitung 13 in der Größenordnung von 750 m liegen. Wie im folgenden erläutert, richtet sich die genaue Bewegungsstrecke des Fahrzeugs nach den Festigkeitseigenschaften der zu verlegenden Rohrleitung, nach der Wassertiefe sowie nach der Position des Fahrzeugs gegenüber dem Bohrlochkopf 23. Die Positipnv des Fahrzeugs ist von besonderer Bedeutung, denn das zuerst herabgelassene Ende der Rohrleitung 13 soll den Boden 22 vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Bohrlochkopfes 23 berühren.

Nachdem die Rohrleitung 13 an dem Zugseil 17 befestigt worden ist, wird das Fahrzeug 10 weiter in der Richtung bewegt, in der die Rohrleitung verlegt werden soll, und hierbei werden das Ankerseil 15 und die Rohrleitung 13 von dem Fahrzeug aus kontinuierlich und in geregelter Weise nachgeführt. Das Ankerseil 15 wird unter einer Spannung gehalten, die ausreicht, um das Fahrzeug 10 auf seinem Kurs zu halten, und eine zu schnelle Bewegung des Fahrzeugs zu verhindern; außerdem wird die Spannung

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des Ankerseils 15 so geregelt, daß die auf die Rohrleitung 13 aufgebrachte Spannung ausreicht, um die Rohrleitung in einem relativ geraden Zustand zu halten, bei dem die auf die Rohrleitung wirkenden Biege- und Axialbeanspruchungen/zufüssigen Grenzen nicht überschreiten, as ist auch möglich, zusätzliche Mittel, z.B. einen Hilfsantriebsmotor, zu benutzen, die dazu beitragen, das Fahrzeug in seiner gewünschten Position zu halten. Der genaue Betrag der Spannung, die auf die Rohrleitμng aufgebracht wird, und das Ausmaß, in welchem diese Spannung variiert werden kann, ohne daß die maximal zulässigen Beanspruchungen überschritten werden, läßt sich auf eine noch zu erläuternde i/eise ermitteln. Diese Beanspruchungen werden so gewählt, daß die Rohrleitung während des VerlegungVorgangs nicht übermäßig durchgebogen, gereckt oder _oeknic^;<:t wird. Die auf die Rohrleitung aufgebrachte Spannung v/ird durch eine geeignete Betätigung des i'ronruelaggregats 12 geregelt, ^s sei bemerkt, daß 'Irommelaggregate wie das in Fi₀-. 1 bei 12 dargestellte hervorragend geeignet sind, die Spannung zu regeln, denn die Spannung, die erforderlich ist, um das auf der 'irommel angeordnete Rohrleitungsmaterial abzuwickeln, läßt sich auf bekannte Weise leicht regeln.

Fig. 3 zeigt dae Fahrzeug 10, während das zuerst herabgelassene Ende der Rohrleitung 15 in der Nähe des Bohrlochkopfes 23 herabgelassen wird, wobei sich das Fahrzeug in Richtung auf die Sammeleinrichtung 24- bewegt. Während dieser Phase und auch danach wird die auf die Rohrleitung 13 wirkende Spannung derart geregelt, daß die Biege- und Axialbeanspruchungen innerhalb der zulässigen Grenzen gehalten werden.

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Fig. 4 und 5 zeigen das FäurüeUix; 10 und die Rohrleitung 13, nachdem ein ausreichender Teil der Hohrleitung herabgelassen, worden ist, um die Strecke zwischen dem Bohrlochkopf ?3 Und der Sammeleinrichtung 24 zu überbrücken. Wenn dieser tunkt gemäß Fig. 4 erreicht wird, wird das Herablassen der Rohrleitung 13 beendet, und ein zweites Zugseil bzw. ein zum Herablassen dienendes Seil 25 wird am freien ünde der Rohrleitung befestigt. Sobald das Zugseil 25 mit der Rohrleitung verbunden worden ist, wird die Bewegung des Fahrzeugs 10 gemäß Fig. 5 fortgesetzt, bis das mit dem Zugseil 25 verbundene Ende der Rohrleitung auf dem Boden 22 aufliegt. Während der Bewegung des Fahrzeugs 10 aus derPosition nach Fig. 4 in die Position jiach Fig. 5 v/erden sowohl das Ankerseil 15 als auch das Zugseil 25 weiter abgespult, wobei die Spannung des Ankerseils 15 genügend hoch gehalten wird, um das Fahrzeug auf seinem Kurs zu halten, und wobei die Spannung des Beils 25 auf einem solchen wert gehalten xvird, daß die Beanspruchung der Rohrleitung die zulässige Grenze nicht überschreitet..

Nachdem die Rohrleitung 13 zwischen dem Bohrlochkopf und der S&mmeleinrachtung. 24 verlegt worden ist* kann man die Zugseile 17 und 25 entfernen und das Ankerseil 15 einkolen, denn die Verlegung; der Leitung ist nunmehr beendet. Nunmehr kann man weitere. Hilfsmittel benutzen., um die Enden der Rohr-leitung 13 mit dep Bohrlöehkopf 23: und area? S.amme/1 einrichtung zu verbinden*. Bsssei bemerkt, daß die .Rohrleitung genügend lang sein muß, um zu ermöglichen, daß aie mit Hilfe geeigneter Mittel an den Bohrlochkopf und die Sammeleinrichtung angeschlossen werden kann; diese iwittel können entweder ferngesteuert oder durch Taucher betätigt werieti. Auch das Lösen der Zugseile 17 und

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-12- 1 A 7 5 θ 1 9 1A-29 614 kann im Wege der Fernbetätigung oder durch Taucher "bewirkt werden«

In Fig. 6 bis 10 ist eine weitere Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Diese Alternative unterscheidet sich von dem an Hand von Fig. 1 bis 5 beschriebenen Verfahren in erster Linie dadurch, daß Maßnahmen getroffen sind, um das Anbringen der zu verlegenden Rohrleitung an den betreffenden Einrichtung zu erleichtern. Abgesehen von diesem Hauptunterschied unterscheiden sich das Verlegungsfahrzeug und dessen Ausrüstung gemäß Fig. 6 bis 10 von. der Anordnung nach Fig. 1 bis 5· Dieser letztere Unterschied wird hier jedoch nur , gezeigt, um erkennen zu lassen, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren unter Benutzung verschiedenartiger Einrichtungen durchführen läßt. Ferner wird das in Fig. 6 bis 10 gezeigte Verfahren mit Hilfe eines selbstfahrenden Fahrzeugs durchgeführt, das mit automatischen Mitteln zum Festlegen der Position des Fahrzeugs sowie anstelle eines Trommelaggregats mit einem Kran zum Herablassen der Rohrleitung ausgerüstet ist.

In Fig. 6 erkennt man einen Bohrlochkopf 26 mit einem Ausleger 27 * der ein Führungsrohr 30 zum Aufnehmen der Rohrleitung trägt. Der Bohrlochkopf 26 befindet sich auf dem Boden 31 eines Gewässers 32. Gemäß Fig. 6 erstreckt sich ein Zugseil 33 durch das Führungsrohr 30 und ein Ende dieses Zugseils wird von einer Markierungsboje 34- getragen, während sein anderes Ende bei 35 an einem Anker befestigt ist, der am Boden 31 angreift» Der Anker 31 ist außerdem mit einem Hebeseil 36 verbunden, dessen oberes Ende an einer Markierungsboje 37 befestigt ist. Es sei bemerkt, daß die Seile 33 und 36 in der traxls als ein zusammenhängendes öeil betrachtet werden können, da sie beide mit dem

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-13- H75819 1A-29 614 Anker 35 fest verbunden sind.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, auf welche Weise der an Hand ' von Pig. 6 beschriebene Bohrlochkopf 26 das erfindungsgemäße Verlegen einer Rohrleitung erleichtert. Die entsprechenden Teile der Ausrüstung sind auch in Fig. 7 bis 10 dargestellt. Fig. zeigt ein selbstfahrendes Verlegungsfahrzeug 40, das gegenüber einer Seite des Bohrlochkopfes 26 versetzt ist, wenn mit dem Verlegen der Rohrleitung begonnen wird. Das Fahrzeug 40 ist mit Schiffschrauben 41 versehen, damit die Bewegungen des Fahrzeugs geregelt werden können, und außerdem ist eine zu Neigungsmessungen dienende Leine 42 vorgesehen, die nahe dem Punkt, an welchem das Fahrzeug gehalten werden soll, zum Boden des Gewässers f'ihrt. Die Neigungsmesserleine arbeitet mit einer Steuereinrichtung auf dem Fahrzeug zusammen, um die Schrauben 41 zu steuern und so das Fahrzeug automatisch mit Hilfe einer dynamischen Regelung in der gewünschten Position zu halten.

Das Fahrzeug 40 trägt einen Kran 44, der über einer öffnung 45 angeordnet ist, die sich durch die Mitte des Fahrzeugs nach unten erstreckt und zu dem Gewässer führt. Innerhalb der öffnung 45 und unmittelbar darunter ist eine Führungskonstruktion 46 vorgesehen, die dazu dient, eine hindurchgeführte Rohrleitung zu führen und ihren Krümmungsradius zu begrenzen. Der Kran ist so angeordnet, daß Rohrleitungsabschnitte in der Öffnung nach unten bewegt werden können. Die zu verlegende Rohrleitung wird zweckmäßig aus Abschnitten zusammengesetzt, die durch die öffnung 45 nach unten geführt werden. Auf diese Weise entsteht eine zusammenhängende Leitung, deren eines Ende von dem Kran getragen wird, z.B. mit Hilf eines Flaschenzuges 46. Der Flaschen-

zug 47 hängt an Seilen 50, mittels deren der Flaschenzug ge-

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senkt werden kann, um in -einem gewissen Ausmaß die Spannung zu regeln, die auf die daran hängende Rohrleitung aufgebracht wird.

Fig. 7 zeigt ferner ein Zugfahrzeug 38 von ähnlicher Konstruktion wie das Verlegungsfahrzeug 40; das Fahrzeug 38 trägt eine Winde 43, mit der Seile verbunden werden können, die durch eine Öffnung 39 des Fahrzeugs nach oben verlaufen.

Bei der Durchführung des erfindun°sgemäßen Verfahrens wird das Verlegungsfahrzeug 40 gemäß Fig. 7 zunächst über dem Punkt angeordnet, an welchem mit der Verlegung der Rohrleitung begonnen werden soll; dies geschieht mit Hilfe der schon beschriebenen Neigungsmesserleine 42 und der damit zusammenarbeitenden Einrichtungen. Etwa im gleichen Zeitpunkt wird das Zugfahrzeug 38 mit Hilfe geeigneter Mittel über dem Bohrlochkopf 26 angeordnet. Das mit der Markierungsboje 34 verbundene Zugseil 33 wird dann an der Winde 43 auf dem Fahrzeug 38 befestigt, und das andere üide des Zugseils wird durch die öffnung 45 des Fahrzeugs 40 nach oben gezogen. Zu diesem Zweck wird das Hebeseil 36 mit dem Anker 35 zusammen mit dem daran befestigten Zugseil 33 von dem Fahrzeug 40 aus eingeholt. Nachdem das Zugseil 33 durch die öffnung 45 gezogen worden ist, wird ein Rohrleitungsabschnitt 51, dessen eines Ende an dem Flaschenzug 47 hängt, an dem vorher mit dem Anker 35 verbundenen i#ide des Zugseils 33 befestigt.

Nachdem die Rohrleitung 51 *&it ctem Zugseil 33 verbunden worden ist, kann mit dem Verlegen der Rohrleitung begonnen werden; zu diesem Zweck wird mit Hilfe der Winde 43 auf dem 'Fahrzeug 38 eine Zugkraft auf das Zugseil 33 aufgebracht. Mit-

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Hilfe dieser Zugkraft wird die Rohrleitung gemäß Fig. 7 in Richtung auf den Bohrlochkopf 26 bewegt. Während des Hindurchziehens der Rohrleitung 51 nach unten durch die Öffnung 45 werden an dem Kran 44 ständig weitere Leitungsabschnitte mit der Rohrleitung verbunden. Die Fiihrungskonstruktion 46 begrenzt den Krümmungsradius der Rohrleitung beim Austreten aus der Öffnung des Fahrzeugs 40, und die über die Winde 4J auf das Zugseil 33 aufgebrachte Zugkraft wird so geregelt, daß die Biege- und Axialbeanspruchungen der Rohrleitung die zulässigen ürenzen nicht überschreiten. Die aufgebrachte Spannung wird so > gewählt, daß die Rohrleitung während der Verlegungsarbeiten nicht übermäßig durchgebogen, geknickt oder gereckt wird. Es sei bemerkt, daß beim Beginn der Arbeiten nach Fig. 7 das Fahrzeug 40 gegenüber dem Bohrlochkopf 25 so angeordnet ist, daß man die Rohrleitung 51 his in die unmittelbare Nähe des Bohrlochkopfes ziehen kann, ohne daß das Fahrzeug 40 bewegt zu werden braucht. Die genaue Position des Fahrzeugstenn leicht ermittelt werden, da die Wassertiefe und der Winkel, unter dem die Rohrleitung a\is dem Fahrzeug austritt, bekannt sind.

Nachdem die Rohrleitung 51 gemäß Fig. 7 bis in die unmittelbare IjUlie des Bohrlochkopfes 26 gezogen worden ist, wird das Fahrzeug 40 in der Richtung bewegt, in der die Rohrleitung verlegt werden soll, wobei ständig weitere Abschnitte mit der Eohrleitung verbunden werden, bis mindestens ein Teil der Rohrleitung eine tangentiale Lage gegenüber dem Boden 31 * eingenommen hat. Während dieser anfänglichen Bewegung des Fahrzeugs. 40 wird die auf die Rohrleitung aufgebrachte Spannung geregelt, um die Beanspruchung der Rohrleitung in den zulässigen

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Grenzen zu halten. Sobald sich das vordere Ende der Kohrleitung dem Bohrlochkopf 26 nähert, wird es mit Hilfe des Zugseils 33 in- das Führungsrohr 30 hineingezogen. Während des Hineinziehens der Rohrleitung 51 in das Führungsrohr 30 wird die von dem Fahrzeug 38 aus auf die Rohrleitung aufgebrachteSpannung so geregelt, daß die zulässige Beanspruchung der .Rohrleitung nicht überschritten wird. ... .

Nachdem die Rohrleitung 51 in das Führungsrohr 30 hineingezogen worden ist, löst man die Verbindung zwischen dem ersten " Zugseil 33 und der Rohrleitung 51 sowie zwischen der Neigungsmesserleine 42 und dem -£>oden 31» woraufhin diese Seile eingeholt werden. Von diesem Zeitpunkt ab kann das Verlegen der Rohrleitung in der bezüglich der Leitung 13 an Hand von Fig. 1 bis 5 beschriebenen V/eise fortgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird das Fahrzeug 40 in der Richtung bewegt, in der die Rohrleitung verlegt werden soll, wobei gemäß Fig. 8 weitere Rohrleitungsabschnitte nachgeführt werden. Während der Bewegung des Fahrzeugs 40 wird eine vorbestimmte waagerechte Spannung in der Rohrleitung dadurch aufrechterhalten, daß man mit Hilfe der Hauptantriebsschrauben des Fahrzeugs eine konstante Zugkraft aufbringt. Die Wirkungen von Strömungen, Wellen und Wind auf die waagerechte Spannung, die durch das Fahrzeug aufgebracht wird, werden durch periodische Messungen der Form der Rohrleitung überwacht, und die Vortriebskraft des Fahrzeugs wird entsprechend korrigiert. Alternativ werden die Antriebsaggregate so gesteuert, daß eine konstante waagerechte Zugkraft auf die Rohrleitung aufgebracht wird; diese Zugkraft kann mit Hilfe von an der Führungskonstruktion 46 vorgesehenen Dehnungsmessern gemessen werden. Ferner kann man die Zugkraft dadurch

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regeln, daß man den Winkel mißt, den die von dem Fahrzeug ablaufende Rohrleitung mit der Waagerechten bildet; hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

In Fig. 9 ist eine Unterwasseranlage 52, ζ,Β» eine Lagereinrichtung, dargestellt, die sich auf dem Boden 31 des Gewässers 32 befindet. Die Anlage 52 trägt mehrere Führungsrohre 53» die den schon beschriebenen Führungsrohren 30 entsprechen.

Wenn sich das Fahrzeug 40 der Anlage 52 nähert, an die die Rohrleitung 51 angeschlossen werden soll, unterbricht man das Anbringen weiterer Leitungsabschnitte, um der Rohrleitung eine solche Länge zu geben, daß ihr freies Ende zu der Anlage 52 herabgelassen werden kann. Wie noch an Hand von Fig. 10 zu erläutern, wird die Rohrleitung auf einer deite der Anlage herabgelassen und dann in das zugehörige Führungsrohr eingezogen. Nachdem man der Rohrleitung die Gewünschte Länge gegeben hat, wird das freie -Ende der Leitung mit einem Ende eines Zugseils 54 sowie mit einem Ende eines Nachf uhr seil s 55 verbunden, das sich durch die Öffnung 45 des Fahrzeugs 40 erstreckt. Es sei bemerkt, daß anfänglich die Enden des Zugseils 54 an Bojen befestigt waren, die den in Fig. 6 gezeigten Bojen 34 und 37 entsprechen. Das Nachführseil 55 wird an geeigneten SpannmitteiÄ befestigt, z.B. an einer hier nicht gezeigten Winde auf dem Fahrzeug 40. Bevor das eine Ende des Zugseils 54 an der Rohrleitung 51 befestigt wird, oder in einem späteren Zeitpunkt, wird das andere Ende des Zugseils mit einer «tfizide 58 auf dem Fahrzeug 40 verbunden. Sobald die Rohrleitung 51» das Zugseil 54 und das Nachführseil 55 in der beschriebenen Weise angeordnet

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sind, bringt man das Fahrzeug 40 oberhalb der Anlage 52 in* eine solche Position, daß man die Rohrleitung 51 in unmittelbarer Nähe der Anlage 52 auf einer Seite derselben herablassen kann. Das Fahrzeug wird dadurch in dieser Position gehalten, daß man die Verankerung der Neigungsmesserleine 42 auf dem Boden 31 anordnet, und daß die automatische Einrichtung in Betrieb gesetzt' wird, die mit der Leine 42 zusammenarbeitet. Nunmehr v/ird die Rohrleitung 51 dadurch auf den Boden 31 herabgelassen, daß man das Nachführseil 55 abspult und das Zugseil 54 einholt. Während des Absenkens der Rohrleitung wird das Zugseil 54 in einem annähernd nicht gespannten Zustand gehalten, so daß dieses Seil die Lage der Rohrleitung nicht beeinflußt} das Nachführseil wird dagegen unter einer ausreichenden Spannung gehalten, um die Beanspruchung der Rohrleitung zu regeln.

In IPig. 10 erkennt man das Fahrzeug 40 und die Unterwasseranlage 52 mit der auf den Boden 31 herabgelassenen Rohrleitung 51, nachdem das Nachführseil 55 ^voⁿ der Rohrleitung getrennt wurde. Die Rohrleitung 51 kann jetzt einfach dadurch in das Führungsrohr 53 hineingezogen werden, daß man eine Zugkraft auf das Zugseil 54 aufbringt. Hierbei wird die Rohrleitung aus ihrer in Fig. 10 in Vollinien wiedergegebenen Lage in die mit gestrichelten Linien angedeutete Lage gebracht. i£s sei bemerkt, daß mindestens ein Teil des Führungsrohrs 53 vorzugsweise drehbar gelagert ist, damit es sich leichter auf das einzuführende Ende der Rohrleitung 51 einstellen kann. Nach dem Einziehen der Rohrleitung 51 in das Führungsrohr 53 kann man das Zugseil 54 von der Rohrleitung trennen; dies kann mit Hilfe von Fernbetätigungsmitteln geschehen oder durch einen

Taucher bewirkt werden*

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Es sei bemerkt;, daß die Rohrleitung 51 anfänglich auf einer Seite ..der Anlage 52 herabgelassen wurde, damit die Rohrleitung leichter in das Führungsrohr 53 eingeführt werden kann. Dieses Verfahren ist erforderlich, denn in der Praxis ist es schwierig oder sogar unmöglich, die Rohrleitung auf eine solche Länge abzuschneiden, daß sie direkt in die Anlage eingeführt werden kann. Die Schwierigkeit, die sich ergibt, wenn man versucht, die Rohrleitung genau auf die gewünschte Länge abzuschneiden, wird vermieden, wenn man die Leitung auf einer Seite der Anlage 52 anordnet, denn in diesem Falle kann man die Rohrleitung gemäß Fig. 7 mit einer gleichmäßigen Krümmung verlegen und sie mit Hilfe des Zugseils zu der Unterwasseranlage bringen. Die anfängliche Verlegung der Rohrleitung auf einer Seite der Anlage 52 führt außerdem zu einem gewissen Durchhang, dessen Vorhandensein das Einziehen der Leitung in das Führungsrohr 53 erleichtert,

Fig. 11 zeigt ein selbstfahrendes Fahrzeug 56» das zur Durchführung der Erfindung nach Fig. 6 bis 10 benutzt werden kann. Das Fahrzeug 56 unterscheidet sich von dem beschriebenen Fahrzeug 40 dadurch, daß die Einrichtung zum Absenken der Rohrleitung anstelle eines Krans 44 ein ÜJrommelaggregat 57 mit waagerechter ürheachse umfaßt, und daß auf die Verwendung einer Führungskonstruktion 46 nach Fig. 7 verzichtet werden kann. Bei der Verwendung eines Ilrqmmelaggregats ist es nicht erforderlich, Rohrleitungsabschnitte miteinander zu verbinden, während die Leitung abgesenkt wird, und die auf die Leitung aufgebrachte Zugspannung kann leicht geregelt werden. Es sei bemerkt, daß die Trommel des Aggregats 57 geeignet ist, die Biegespannungen zu begrenzen, die auf die abzusenkende Rohrleitung aufgebracht

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• werden", und daß sich, daher die Verwendung einer Führungskon·- struktion erübrigt. Das Trommelaggregat wird vorzugsweise in Verbindung mit dem Mechanismus 14 benutzt, der bei dem beschriebenen Fahrzeug 10 vorgesehen istj dies ist jedoch in Fig. 11 nicht dargestellt.

Fig. 12 zeigt eine Weitere Konstruktion eines selbstfahrenden Fahrzeugs 60, das im wesentlichen dem an Hand von Fig. 6 bis 11 beschriebenen Fahrzeug 40 entspricht. Das Fahrzeug 60 unterscheidet sich von dem Fahrzeug 40 nur dadurch, daß eine Führungskonstruktion 61 vorgesehen ist, mittels deren die fiohrleitung nahezu senkrecht und nicht etwa nahezu waagerecht nach unten geführt wird. Diese Anordnung ermöglicht die leichtere Durchführung der Verlegungsarbeiten in Fällen, in denen es erwünscht ist, die fiohrleitung im wesentlichen senkrecht herabzulassen. Die Sichtung des Absenkens der Rohrleitung wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, z.B. die Abmessungen der leitung, die Wassertiefe und die maximalen Biege- und Axialbeanspruchungen, die auf die fiohrleitung aufgebracht werden dürfen. Ferner können sich Situationen ergeben, in denen es ^ry aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht ist, die Rohrleitung im wesentlichen senkrecht herabzulassen, um die aufzubringende Spannung auf ein Minimum herabzusetzen und so die Axial- und Biegebeanspruchungen der fiohrleitung zu begrenzen.

Aus Gründen der Deutlichkeit sei bemerkt, daß sämtliche Fahrzeuge, die in Verbindung mit Fig. 1 bis 5, Fig. 6 bis 10, Fig. 12 und Fig. 15 beschrieben wurden, bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt werden können. Welches Fahrzeug jeweils gewählt wird, richtet sich in erster Linie

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nach, der Verfügbarkeit und nach wirtschaftlichen Gesichts- " ' punkten. Es können z.B. Fälle auftreten, in denen es eraünscht ist, ein Fahrzeug nach Fig. 1 bis 5 "bei dem Verfahren nach Fig. 6 bis 10 zu benutzen. Ob man ein Fahrzeug mit einer im wesentlichen waagerechten Führungskonstruktion oder mit ^; einer im wesentlichen senkrechten Führunoskonstruktion benutzt, richtet sich, wie schon erwähnt, nach den Eigenschaften der Rohrleitung, der Wassertiefe und den zulässigen Biege- und Axialbeanspruchungen.

·. ■ "' i Beispiel

Fig. 13 zeigt einen Satz von Kurven, aus denen die Charakteristiken hervorgehen, welche eine bestimmte Rohrleitung annehmen kann, bei der die Beanspruchungen in bestimmter Weise begrenzt werden müssen, wenn die Rohrleitung in einer bekannten Wassertiefe verlegt wird. Die Kurven gelten für eine leere Rohrleitung mit einem Außendurchmesser von 60,3 ima und einem Gewicht von 68,5 g/cm. Es wurde festgestellt, daß die optimale waagerechte Zugkraft zum Verlegen dieser Rohrleitung 4536 kg beträgt, wenn die Axial- und Biegespannungen auf einem bestimmten Wert gehalten werden sollen. Somit beträgt die an-

■ . ι.

fänglich beim Verlegen der Rohrleitung aufgebrachte waagerechte Zugkraft 4536 kg, und die Ördinatenachse auf der rechten Seite von Fig. 13 gibt den entsprechenden anfänglichen Winkel gegenüber der Waagerechten an, unter dem die Rohrleitung aus dem Verlegungsfahrzeug bzw. der Fuhrungakonstruktion in ^verschiedenen' Wassertief en abläuft. Die in Metern angegebene tiefe ist auf der linken Ordinatenachae von Fig. 15 abzulesen. Die Abszissenachse von Fig. 13 gibt die Größe der Bewegung'des

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Fahrzeugs bzw. die Länge- der herabgelassenen Eohrleitung ,an, die gegenüber der Ausgangsstellung zulässig ist, wenn die vorgesehenen Biege- und Axialbeanspruchungen nicht überschritten werden sollen} an den verschiedenen Kurven ist jeweils der entsprechende endgültige Winkel angegeben, unter welchem die Bohrleitung gegenüber der Waagerechten abläuft.

Alle Kurven in Fig. 13 gelten für das gleiche Hohrleitungsmaterial, doch unterscheiden sie sich bezüglich der zulässigen Beanspruchungen. Bei den Kurven A, B, C und D wurden ^ maximale Beanspruchungen ( Biege- und Axialbeanspruchungen)

von 316 bzw. 562 bzw. 914· bzw. 1757 kg/cm gewählt. Die anfängliche waagerechte Zugkraft für jede dieser gewählten Beanspruchungen beträgt 4536 kg, und die endgültige Zugkraft in waagerechter Hichtung beträgt bei den Kurven A, B, C und D 1360 bzw. 45^ bzw. 227 bzw· 91 kg.

In Fig. 13 ist ein Beispiel für die Anwendung der Kurven durch gestrichelte Linien angedeutet, und die mit Hilfe der Kurven bestimmten Werte sind in dem folgenden Beispiel angegeben.

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-23- 1*758-19 1A-29 614 ^r;V

Beispiel far die Bedingungen beim-Vfcflfegem einer Rohrleitung. ^: ' in* einer Wassertiefe von 152,5 m te.! jiinsa* anfänglichen Hsri-

zentalspannuxLg *e&c4'liM» ^g 'i-

Kurve Maximale Bndgültige .Anfähgii- ,En^ltiger. Zulässige

Biege- u. Horizontal- eher Xb- Ablaufwiri- Rückwärts-

Axial- spannung lämfwlasjciei kel gegen bewegung

Spannung gegen/ ||e "die Waage- od. Rohr-

W&äit rechte nachführung.

	kg/cm	ρ kg/cm	QMA*:	. &rad	80
D	1757	91	m	80	60
O	.914	227	27 .	72	44
B	562	454	27	62	18
A	316	1360	2-7	44

ν -.

Aus dem vorstehenden -Beispiel ist ersichtlich, daß man bei einer bestimmten■Wassertiefe, die bezüglich der Rohrleitung zulässigen Bedingungen direkt ablesen kann. Insbesondere ist zu erkennen, daß sich für die vier Arten von Leitungsmaterial der gleiche Ablaufwinkel ergibt, während die endgültige waagerechte Zugkraft, -der endgültige Ablaufwinkel und die zulässige Bewegung bzw. die- Länge der nachgeführ-ten Rohrleitung variieren.

Fig. 14- zeigt sehematisch die «Lage der Rohrleitung und die Position des Fahrzeugs bei dex'iLnwendung der Erfindung·, insbesondere zeigt Fig. 14· mit'- giäSlS'eäPer' Deutlichkeit die durch die Kurven in Fig. 13 dargestellten Bedingungen. In Fig. 14- '- ι erkennt man, ein Verlegungsfahrzeug j&2, .das mit Vollinien aar- <-1 \ gestellt ist, für den ^&ll^ d%ß sä^^^tfS-^gliche Zugkraft mrkt₉ "· wobei die. Rohrleitung mirfoa? ä^^--.^^^^^cMi:%).annung öteht, die durch „eine Vollinien

44.6ft 'tiUst&ti&&$1ift& päge' einnimmt..- Ss sei '/,-/ diese anfängilcM^:\-|ffiÄÄ;g^:Ätei'ia· der νοϊΒ*'**"*** - ■ '^' ^-

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behandelten optimalen Spannung ist. Die gestrichelte Linie, _; die sich von dem mit Yollinien dargestellten Fahrzeug 62 aus nach unten erstreckt, gibt die der endgültigen Zugkraft entsprechende Lage der Rohrleitung für den Fall wieder, nachdem eine maximale Länge der Rohrleitung herabgelassen wurde, ohne das Fahrzeug weiter zu bewegen; dies entspricht den Angaben längs der Abszissenachse von Fig. IJ. Die Darstellung des Fahrzeugs 62 mit gestrichelten Linien und die gestrichelte Darstellung der von dem Fahrzeug herabhängenden Rohrleitung geben die Position des Fahrzeug sund die Lage der Rohrleitung für. den Fall wieder, daß das Fahrzeug im zulässigen Ausmaß ohne eine Nachführung der Rohrleitung bewegt worden ist, wie es längs der Abszissenachse von Fig. 13 angegeben ist, wobei die Anordnung der zulässigen Nachführung der Rohrleitung entspricht.

Die auf die Rohrleitung aufgebrachte axiale Spannung kann mit Hilfe verschiedener Verfahren gemessen und geregelt werden. Das naheliegendste Verfahren besteht einfach darin, daß man die axiale Zugkraft direkt auf dem Fahrzeug mißt und sie mit Hilfe geeigneter Mittel regelt, z.B. unter Benutzung des beschriebenen Trommelaggregats. Alternativ kann man für jeden bestimmten Ablaufwinkel zwischen der Rohrleitung und dem Fahrzeug entweder die waagerechte oder die senkrechte Zugkraftkomponente auf dem Fahrzeug messen, und diese Komponente kann in Beziehung zur axialen Zugkraft gesetzt und dazu benutzt werden, die auf die Rohrleitung auf dem Fahrzeug aufgebrachte Zujgkraft zu regeln. Im letzteren Falle erfolgt diese Regelung einfach dadurch, daß man entweder die waagerechte Kraft oder die senkrechte Kraft regelt, die am Ort des Fahrzeuge auf die Rohrleitung aufgebracht wird. Die waagerechte Kraft kann mit Hilfe

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der Antriebsschrauben des Fahrzeugs geregelt werden, während, die senkrechte Kraft z.B. mit Hilfe des erwähnten Krans und der zugehörigen Einrichtungen geregelt werden kann. Wenn man Kennlinien für die Rohrleitung berechnet hat, «ie es vorstehend an einem Beispiel gezeigt wurde, kann man ferner die Spannung bzw. die Zugkraft dadurch regeln, daß man den Winkel regelt, unter dem die Rohrleitung von dem Verlegungsfahrzeug abläuft.

Aus der vorstehenden Beschreibung, insbesondere den an Hand von Fig. 13 und 14 gegebenen Beispielen, ist ersichtlich, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren mit einer gewissen Flexibilität durchführen läßt. Insbesondere sei bemerkt, daß bei einem kontinuierlichen Verlegungsverfahren, wie es an Hand von Fig. 1 bis 5 bzw. Fig. 6 bis IO beschrieben wurde, möglich, ist, das Fahrzeug in einem gewissen Ausmaß in der Rüctwärtsrichtung zu bewegen, ohne daß eine Beanspruchung der Rohrleitung über eine festgelegte Grenze hinaus eintritt. Diese Flexibilität ist erforderlich, da die Wirkung von Wind und Wellen, unvermeidbare Arbeiteunterbrechungen sowie Bewegungen des Fahrzeugs zu vermeidlichen Bewegungen des Fahrzeugs entgegen der Verlegungsrichtung führen können· Das vorstehende Beispiel veransctalicht auch die Flexibilität des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Verlegung einer Sohrleitung in einem nicht kontinuierlichen Arbeitsgang. Hierunter wird ein Arbeite*- vorgang verstanden, bei dem die Bewegung des Fahrzeugs während des Verlegene der Leitung absichtlich unterbrochen wird, ims im Gegensatz zu dem Verfahren steht, bei welchem das Fahrzeug kontinuierlich bewegt wird.

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Bei dem erfindungsgemaßen nicht kontinuierlichen Verlegung sverfahr en wird das Fahrzeug zuerst in eine solche Position gebracht,, daß auf die Rohrleitung eine anfängliche Zugkraft aufgebracht wird, die als optimale Zugkraft gewählt wurde. Sobald dies geschehen ist, wird die Rohrleitung von dem Fahrzeug aus herabgelassen, bis die Zugkraft gleich der kleinsten zulässigen Zugkraft ist. Sowohl die Li'nge des nachzuführenden Teils der Rohrleitung als auch die kleinste Zugkraft können aus den Kennlinien oder Kurven leicht entnommen werden, für die Fig. 13 ein Beispiel zeigt. Nachdem die Rohrleitung im zulässigen Ausmaß nachgeführt worden ist, wird das Fahrzeug erneut bewegt und in eine Position gebracht, bei der die Spannung der Rohrleitung ihren optimalen Wert annimmt. Hierauf wird die Rohrleitung wiederum im maximal zulässigen Ausmaß nachgeführt. Man erkennt somit, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen so durchführen läßt, daß das Fahrzeug intermittierend bewegt und die Rohrleitung intermittierend nachgeführt wird.

Die Arbeitskurven für das erfindungsgemäße Verfahren, für die Fig, 13 ein Beispiel gibt, können mathematisch berechnet? oder durch. Versuche bestimmt werden. Beispielsweise kann man bei-dem Verfahren zum Ermitteln der Beanspruchungen die Gleichung für die Irägertheorie anwenden, bei der die Starrheit der Rohrleitung bis zu einem Punkt berücksichtigt wird, der Jenseite der maximalen Biegespannung liegt, wobei das Moment annShernd gleich Null 1st» An diesem letzteren Punkt trägt die Starrheit nicht mehr In eisern .bemerkbaren Ausmaß zur F_Orm der Hohrleitung bei. Zwischen diesem Punkt und dem Verlegungsfahrzeug BdJHtt die Hohlleitung die Form einer Kettenlinie an, und die

9Qi§*4/807§

Gleichungen für Kettenlinien werden benutzt, um die 3?orm des oberen !Heils der Leitung vorherzusagen.Kombiniert man diese beiden' Theorien, kann man eine Häherungslösung entwickeln, um die gesamte Form der Rohrleitung vorauszusagen. Um die mathematisch gewonnenen Ergebnisse nachzuprüfen, kann man sowohl Laboratoriumsversuche als auch Versuche mit Teilen von natürlicher Größe durchführen.

V > Patentansprüche i 909844/0071

Claims

«28- 1 A 7 5 81 9 14-5SL 614 l·· A Ϊ E N Ϊ A3 Ö Ϊ H Ü O H E

1. Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung auf dem Boden eines Gewässers von einem »Vasserfahrzeug aus, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ende der .Rohrleitung auf dem Boden des Gewässers angeordnet wird, daß das Fahrzeug gegenüber diesem Ende der Hohrleitung in derRichtung bewegt wird, in der die Hohrleitung verlegt werden soll, und daß die Rohrleitung von dem Fahrzeug aus nachgeführt wird, wobei das Nachführen der Rohrleitung und die Bewegung des Fahrzeugs so geregelt werden, daß die Rohrleitung unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird, die genügt, um die Biege- und Axialbeanspruchungen der Hohrleitung auf einer zulässigen Höhe zu halten.

2 β Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung auf dem Fahrzeug unterbrochen wird, sobald die Rohrleitung die gewünschte Länge erreicht hat, so daß ein weiteres Ende der Rohrleitung zur Verfügung steht, daß ein Nachführseil zwischen diesem zweiten Ende der Rohrleitung und dem Fahrzeug vorgesehen wird, und daß das Nachführseil abgespult wird, um das zweite Ende der Rohrleitung zum Boden des Gewässers herabzulassen, wobei das Nachführen des Zugseils so geregelt wird, daß die Rohrleitung unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird, die ausreicht, um die Biege- und Axialbeanspruchungen der Rohrleitung auf einem zuläassigen rfert zu halten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug kontinuierlich bewegt wird, und daß die Rohrleitung während dieser Bewegung kontinuierlich -nach-

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geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug schrittweise bewegt wird, ohne daß die Rohrleitung nachgeführt wird, um auf die Rohrleitung eine Anfangsspannung aufzubringen, und daß die Rohrleitung am Ende jedes ßewegungsschritte nachgeführt wird» um so die auf sie aufgebrachte Spannung zu verringern.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Rohrleitung bei einem bestimmten Ablaufwinkel zwischen der Rohrleitung und dem Fahrzeug aufgebrachte Spannung dadurch aufrechterhalten wird, daß die waagerechte Kraft geregelt wird, die auf die Rohrleitung bei ihrem Ablaufen von dem Fahrzeug aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennz eic hn e t , daß die Spannung der Rohrleitung dadurch aufrechterhalten wird, daß die Antriebskraft des Fahrzeugs geregelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannung, die auf die Rohrleitung bei einem bestimmten Ablaufwinkel zwischen der Rohrleitung und dem Fahrzeug dadurch aufrechterhalten wird, daß die senkrechte Kraft geregelt wird, die auf die Rohrleitung bei ihrem Ablaufen von dem Fahrzeug aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die Rohrleitung aufgebrachte Spannung dadurch aufrechterhalten wird, daß der Winkel geregelt wird, unter dem die Rohrleitung von dem Fahrzeug abläuft.

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9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung von dem Fahrzeug in einer im wesentlichen senkrechten Richtung abläuft.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis8, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrleitung von dem .Fahrzeug in einer im wesentlichen waagerechten Richtung abläuft.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrleitung von dem fahrzeug so abläuft, daß sich der Ablauf winkel zwischen der Rohrleitung und dem Fahrzeug ungehindert einstellen kann.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil eines Zugseils verschiebbar in eine Unterwasseranlage eingeführt wird, daß die Enden dieses Zugseils zur Wasseroberfläche geführt werden, daß ein Ende der zu verlegenden Rohrleitung an einem Ende des Zugseils befestigt wird, daß das andere Ende des Zugseils unter einer vorbestimmten Spannung eingeholt wird, während die Rohrleitung von dem Fahrzeug aus nachgeführt wird, wobei die erwähnte Spannung so gewählt ist, daß die Biege- und Axialbeanspruchungen der Rohrleitung auf einem zulässigen Wert gehalten werden, und daß das Einholen des anderen Endes des Zugseils fortgesetzt wird, während die Rohrleitung von dem Fahrzeug aus nachgeführt wird, bis die Rohrleitung durch Aufbringen einer Zugkraft in Verbindung mit der Unterwasseranlage gebracht worden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil eines Zugseils gleitend in iiingriff mit einer Unberwasser-anlage gebracht wird, daß die ürxdeii

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dieses Zugseils zur Wasseroberfläche geführt werden, daß das
erwähnte andere Ende der Rohrleitung an einem Ende des Zugseils befestigt wird, und daß das andere Ende des Zugseils eingeholt wird, um das andere Ende der Rohrleitung durch Aufbringen einer Zugkraft in Verbindung mit der Unterwasseranlage zu bringen, während das Jachführseil unter der erwähnten "vorbestimmten Spannung nachgeführt wird«

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