DE202014106079U1

DE202014106079U1 - Device for removing pipelines

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Publication number: DE202014106079U1
Application number: DE202014106079.0U
Authority: DE
Original assignee: GLS BAU und MONTAGE GmbH
Current assignee: GLS BAU und MONTAGE GmbH
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: AT14773U1

Abstract

Vorrichtung zum Entfernen von Rohrleitungen, die auf dem Grund oder im Grund von Gewässern, insbesondere Flüssen, verlegt sind, wobei die Rohrleitung bzw. die Rohrleitungen auf dem Grund bzw. im Grund des Gewässers in mehrere Teilstücke geteilt werden und danach die Teilstücke gehoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus mehreren ringförmigen Sprengschneidladungen besteht, die mit Seilen oder Stangen voneinander beabstandet sind.Apparatus for removing pipelines laid on the bottom or bottom of bodies of water, in particular rivers, whereby the piping or pipes at the bottom of the watercourse are divided into several parts and then the parts are lifted, characterized in that the device consists of a plurality of annular explosive cutting charges which are spaced apart by ropes or rods.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Rohrleitungen, die auf dem Grund oder im Grund von Gewässern, insbesondere Flüssen, verlegt sind, wobei die Rohrleitung bzw. die Rohrleitungen auf dem Grund bzw. im Grund des Gewässers in mehrere Teilstücke geteilt werden und danach die Teilstücke gehoben werden.The present invention relates to a device for the removal of pipelines laid on the bottom or bottom of waters, in particular rivers, wherein the piping or pipes at the bottom of the water body are divided into several parts and thereafter the cuts are lifted.

Wenn eine Rohrleitung einen Fluss queren muss, errichtet man normalerweise einen Düker. Weit verbreitet ist die offene Bauweise, dabei wird zunächst ein Graben quer in das Flussbett gebaggert. Der Stahldüker wird dann per Kran in den Graben gelegt oder mittels Winde eingezogen, zum Schluss wird ein Sand-Kies-Gemisch in das vorbereitete Dükerbett eingespült, damit der Düker durch die Deckschicht gegen Beschädigungen durch Wasserfahrzeuge (beispielsweise beim Ankerwurf) geschützt ist. Oft wird für zusätzlichen Schutz der Stahldüker mit einer Betonschicht versehen, und ebenso werden oft mehrere Stahlrohre nebeneinander verlegt. In letzterem Fall werden die einzelnen Stahlrohre in regelmäßigen Abständen (z. B. alle 24 m) durch Stahlbänder oder schwere Stahlkonstruktionen miteinander verbunden, damit sie sich nicht gegeneinander bewegen können.When a pipeline has to cross a river, it usually builds a culvert. Widely used is the open construction method, whereby a trench is first drilled across the riverbed. The Stahldüker is then placed by crane in the ditch or fed by winds, finally a sand-gravel mixture is rinsed in the prepared Dükerbett so that the culvert is protected by the cover layer against damage by watercraft (for example, the anchor throw). Often, for added protection, the steel culverts are provided with a concrete layer, and also often several steel pipes are laid side by side. In the latter case, the individual steel tubes are connected to each other at regular intervals (eg every 24 m) by steel bands or heavy steel structures, so that they can not move against each other.

Das Flussbett ist infolge der Strömung in ständiger Bewegung (das so genannte ”Geschiebe”), was zur Folge hat, dass der Düker nach einigen Jahren oft mehrere Meter hoch zusätzlich von Kies bedeckt ist.The river bed is in constant motion due to the current (the so-called "bed load"), which means that the culvert is often covered with gravel several meters high after a few years.

Wenn der Düker seine Lebenserwartung erreicht hat oder aus anderen Gründen, z. B. wegen einer geplanten Flusseintiefung, wird er durch einen neuen ersetzt. Meist wird in diesen Fällen behördlich vorgeschrieben, den alten Düker auszubauen.If the culvert has reached its life expectancy or for other reasons, such. B. because of a planned Flusseintiefung, it will be replaced by a new one. In these cases, it is usually required by the authorities to expand the old culvert.

Eine bekannte Methode besteht darin, den Düker wieder freizubaggern. Es ist dies jedoch sehr aufwändig, weil infolge des Geschiebes ein Graben im Fluss sehr schnell wieder gefüllt wird, d. h. der Graben muss sich in stromaufwärtiger Richtung weit von den Rohrleitungen weg erstrecken, damit man genug Zeit hat, um die Rohrleitungen zu heben. Wenn mehrere Rohrleitungen miteinander verbunden sind und zusätzlich noch mit Beton ummantelt sind, sind sie insgesamt sehr schwer, d. h. es müssen viele Schiffe mit starken Kränen gleichzeitig an verschiedenen Stellen der Rohrleitungen anheben, um die Rohrleitungen an die Wasseroberfläche zu bringen.One known method is to excavate the culvert again. However, this is very time-consuming, because as a result of the attachment a ditch in the river is refilled very quickly, d. H. The trench must extend far upstream of the piping in the upstream direction to allow enough time to lift the piping. If several pipes are connected to each other and are also encased in concrete, they are very heavy overall, d. H. Many ships with strong cranes have to lift them at different places along the pipelines at the same time to bring the pipes to the water surface.

Es sind bereits Verfahren bekannt geworden, um Rohrleitungen (Pipelines), die am Meeresgrund liegen, zu bergen. Ein derartiges Verfahren ist in der WO 2004/072529 A1 beschrieben. Es wird die Rohrleitung an zwei Stellen mit zwei Greifern gegriffen und dazwischen mit einer Schneidvorrichtung durchgeschnitten. Das abgetrennte Rohrstück wird von einem der Greifer an die Wasseroberfläche gehoben, das verbleibende Rohr vom zweiten Greifer festgehalten. Der zweite Greifer wird nun entlang des Rohrs verschoben, dann wird der erste Greifer wieder zum Rohr abgesenkt, greift das Rohr wiederum knapp neben dem zweiten Greifer, sodass wiederum ein Rohrstück abgetrennt werden kann.There are already known methods to recover pipelines that lie on the seabed. Such a method is in the WO 2004/072529 A1 described. The pipeline is gripped in two places with two grippers and cut through with a cutting device in between. The severed piece of pipe is lifted by one of the gripper to the water surface, the remaining tube held by the second gripper. The second gripper is now moved along the tube, then the first gripper is lowered back to the tube, the tube again engages just next to the second gripper, so that in turn a piece of pipe can be separated.

Es ist offensichtlich, dass dieses Verfahren nur für Rohrleitungen geeignet ist, die auf (über) dem Meeresgrund liegen. Wenn die Rohrleitungen – wie Düker – meterhoch überschüttet sind, ist dieses Verfahren unbrauchbar.It is obvious that this method is only suitable for pipelines lying on (over) the seabed. If the pipes - such as culverts - are soaked in meters, this process is unusable.

Ein verbessertes Verfahren, das nicht nur für Rohrleitungen, sondern für beliebige Unterwasserobjekte geeignet ist, ist aus der WO 2013/080228 A1 bekannt. Es werden dort zwei Säulen, die vorne mit Bohrköpfen versehen sind, in den Meeresgrund gebohrt. Zwischen den Säulen läuft ein Diamantsägeseil, das entlang der Säulen abgesenkt werden kann. Auf diese Weise kann man auch Unterwasserobjekte zerteilen, die in den Meeresgrund eingesunken sind.An improved method, which is suitable not only for pipelines, but for any underwater objects, is from the WO 2013/080228 A1 known. There are two columns, which are provided with drill heads front, drilled into the seabed. Between the columns runs a diamond sawing rope, which can be lowered along the columns. In this way you can also subdivide underwater objects that have sunk into the seabed.

Für Düker ist dieses Verfahren zwar nicht absolut ungeeignet, es ist aber sehr ineffektiv, weil erst in das Flussbett – meist mehrere Meter tief – gesägt werden muss, bis man die Rohrleitungen erreicht und dann diese durchtrennen kann.Although this process is not completely unsuitable for Düker, it is very ineffective because it first has to be sawn into the river bed - usually several meters deep - until it can be reached and then cut through the pipes.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der auch mehrere Meter tief im Flussbett liegende Rohrleitungen mit weniger Aufwand geborgen werden können.It is an object of the present invention to provide a device with which even several meters deep lying in the riverbed pipelines can be recovered with less effort.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die aus mehreren ringförmigen Sprengschneidladungen, die mit Seilen oder Stangen voneinander beabstandet sind, besteht.This object is achieved by a device which consists of a plurality of annular explosive cutting charges, which are spaced apart by ropes or rods.

Durch diese Vorrichtung ist es möglich, mehrere Sprengschneidladungen in die Rohrleitung bzw. in jede Rohrleitung einzubringen und diese Sprengschneidladungen dann gleichzeitig zu zünden, sodass danach die so entstandenen Teilstücke herausgehoben werden können.By this device, it is possible to introduce several explosive cutting charges in the pipeline or in each pipeline and then ignite these Sprengschneidladungen simultaneously, so that then the resulting cuts can be lifted out.

Sprengschneidladungen zum Durchtrennen von Rohren sind an sich bekannt und werden z. B. verwendet, um Pfähle für Plattformen, wie sie für Ölbohrungen verwendet werden, unterhalb der Schlammlinie abzutrennen, wenn die Plattform nicht mehr benötigt wird. Beispielsweise sei auf die DE 3880840 T2 verwiesen. Auch beim Herstellen von Ölbohrlöchern kommen solche Sprengschneidladungen zum Einsatz, siehe z. B. die US 4290486 .Blade cutting charges for cutting pipes are known per se and z. Example, used to separate piles for platforms, as used for oil wells, below the mudline when the platform is no longer needed. For example, be on the DE 3880840 T2 directed. Also in the manufacture of oil wells such explosive cutting charges are used, see, for. B. the US 4290486 ,

Wenn mehrere parallel verlaufende Rohrleitungen in Abständen durch Verbindungselemente miteinander verbunden sind, ist es zweckmäßig, in jeder Rohrleitung jeweils zu beiden Seiten der Verbindungselemente Sprengschneidladungen anzubringen, nach deren Zündung die abgetrennten Rohrstücke einzeln herauszuheben und jedes Verbindungselement gemeinsam mit den verbleibenden Rohrstutzen einzeln herauszuheben. If several parallel pipelines are interconnected at intervals by connecting elements, it is expedient to install in each pipeline each on both sides of the connecting elements Sprengschneidladungen to lift out the separated pieces of pipe individually after their ignition and lift each connecting element together with the remaining pipe socket individually.

Vorzugsweise ist daher der Abstand zwischen zwei benachbarten Sprengschneidladungen abwechselnd größer und kleiner. Das heißt, dass jeweils zwei Sprengschneidladungen nahe beisammen liegen, und zwischen den Paaren nahe zusammenliegender Sprengschneidladungen ist der Abstand größer.Preferably, therefore, the distance between two adjacent explosive cutting charges is alternately larger and smaller. This means that there are two explosive cutting charges close together, and the distance between the pairs of close-coupled explosive cutting charges is greater.

Wenn die Verbindungselemente z. B. alle 24 m vorgesehen sind und die Schneidladungen jeweils einen Meter vor und hinter jedem Verbindungselement in den Rohrleitungen angebracht werden, dann werden zwischen zwei Verbindungselementen jeweils 22 m lange Rohrstücke abgetrennt. Einzelne Rohrstücke dieser Länge kann man mit einem starken Bagger herausheben. Wenn man das Rohr in der Mitte anhebt, biegt es sich infolge des Schotters, der auf ihm lastet, zwar zu beiden Seiten nach unten (wie ein U-Hakerl), was aber nicht schadet, weil die Rohrleitung ohnehin entsorgt werden soll. Ebenso kann man jedes Verbindungselement mit den verbleibenden, zwei Meter langen Rohrstutzen mit einem starken Bagger herausheben. Es genügt also nach der Sprengung ein einziges Baggerschiff mit entsprechend starkem Bagger, um den gesamten Düker zu bergen.If the fasteners z. B. are provided every 24 m and the cutting charges are mounted one meter in front of and behind each connecting element in the pipes, then 22 m long pieces of pipe are separated between two connecting elements. Individual pieces of pipe of this length can be lifted out with a powerful excavator. If you raise the tube in the middle, it bends down on both sides (like a U-Hakerl) due to the ballast on it, which does not hurt, because the pipeline should be disposed of anyway. Likewise, you can lift out each fastener with the remaining, two-meter-long pipe socket with a strong excavator. So, after demolition, a single dredger with a correspondingly strong excavator is enough to recover the entire culvert.

An Hand des folgenden Beispiels wird die Erfindung näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the following example.

Ein konkreter Düker besteht aus drei Stahlrohren mit einem Durchmesser von ON 300 mm und einer Stahldicke von 10 mm sowie zwei Rohren mit einem Durchmesser von 400 mm und einer Stahlwandstärke von 12 mm. Die Rohrleitungen liegen bis zu 8,50 m unter dem Flussbett. Ein Rückbauen der kompletten Rohrleitung hätte eine Freigrabung der Rohrleitung notwendig gemacht, da einerseits die Rohre – wie bereits erwähnt – bis 8,50 m überschüttet sind, andererseits sind die Rohrleitungen im Abstand von ca. 20 m mittels Stahltraversen verbunden, sodass das Herauslösen dieser miteinander verbundenen Rohrleitungen nur mit großem Aufwand durchgeführt werden könnte.A concrete culvert consists of three steel tubes with a diameter of ON 300 mm and a steel thickness of 10 mm as well as two tubes with a diameter of 400 mm and a steel wall thickness of 12 mm. The pipes are up to 8.50 m below the riverbed. A decommissioning of the complete pipeline would have necessitated an excavation of the pipeline, as on the one hand the pipes - as already mentioned - are showered up to 8.50 m, on the other hand the pipes are connected at a distance of approx. 20 m by means of steel cross members, so that they are released from each other connected pipelines could be carried out only with great effort.

Eine Trennung der Rohrleitung unter Wasser mittels Schneidvorrichtung, wie Seilsäge, Stahlschneideblättern etc. wäre sehr aufwendig, da man mit diesen Werkzeugen an die unter Wasser befindliche Rohrleitung herankommen muss, was wegen der hohen Überschüttung schwierig ist. Außerdem sind derartige Rohrleitungen, welche hauptsächlich zum Transport von Erdgas und Erdöl verwendet werden, mit einem Schutzbetonmantel mit einer Betonmantelstärke von 10 bis 20 cm umhüllt, sodass diese Schutzhülle ebenfalls durchtrennt werden müsste, um kleinere noch handhabbare Rohrleitungsabschnitte zu erzeugen.A separation of the pipe under water by means of cutting device, such as wire saw, steel cutting blades, etc. would be very expensive, since you must approach with these tools to the underwater pipeline, which is difficult because of the high cover. In addition, such pipelines, which are mainly used for the transport of natural gas and petroleum, wrapped with a protective concrete jacket with a concrete shell thickness of 10 to 20 cm, so that this protective cover would also be cut to produce smaller manageable yet pipe sections.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in die Stahlrohrleitungen Sprengschneidladungen eingebracht, die bei deren Zündung die Stahlrohrleitung einschließlich des Umhüllungsbetons von innen aufschneiden. Die Stahlrohrleitung wird so in mehrere Teile zertrennt.According to the present invention, explosive cutting charges are introduced into the steel pipelines which, when ignited, cut the steel piping including the casing concrete from the inside. The steel pipe is divided into several parts.

Die Sprengschneidladungen können auf vorgefertigten Holzscheiben aufgebracht sein. Die Holzscheiben weisen einen um einige Millimeter kleineren Außendurchmesser auf als der Innendurchmesser des Stahlrohres. Um ein Kippen der ca. 25 mm dicken Holzscheiben zu verhindern, wird eine zweite Holzscheibe im Abstand des Rohrdurchmessers mittels einer Holz- oder Stahlstange montiert.The explosive cutting loads can be applied to prefabricated wooden discs. The wooden discs have a smaller outer diameter by a few millimeters than the inner diameter of the steel tube. In order to prevent tilting of the approx. 25 mm thick wooden discs, a second wooden disc is mounted at a distance of the tube diameter by means of a wooden or steel rod.

Rechts- und linksufrig bzw. rechts- und linksseitig der zu entfernenden Rohrleitung wird eine Zugangsöffnung geschaffen, welche das Einbringen der Sprengschneidladungen ermöglicht.Right and left bank or right and left side of the pipeline to be removed, an access opening is created, which allows the introduction of the explosive cutting charges.

In diese Zugangsöffnung wird zuerst ein Vorspanndraht (Vorspannseil) oder ein flexibler Stab eingebracht. Mit Hilfe dieser Zieh- oder Schubvorrichtung werden die Sprengladungsträger (Molche) im gewünschten Abstand eingebracht. Der Zusammenschluss dieser einzelnen Molche erfolgt ebenfalls mittels Drahtseils oder Stange. Die Sprengladungen werden weiters mittels Sprengschnüren oder entsprechenden Zündleitungen verbunden, um eine möglichst gleichzeitige Sprengung bzw. Trennung der Rohrleitung zu gewährleisten. Die erste Sprengung hat bereits einen plötzlichen Wassereintritt zur Folge, wodurch spätere Sprengungen unwirksam werden oder nur teilwirksam sein könnten. Die Sprengungen sollen also so gleichzeitig erfolgen, dass auch bei der letzten Sprengung noch kein störender Wassereintritt stattgefunden hat.In this access opening, a biasing wire (biasing cable) or a flexible rod is first introduced. With the help of this pulling or pushing device, the explosive charge carriers (pigs) are introduced at the desired distance. The merger of these individual pigs also takes place by means of wire rope or rod. The explosive charges are further connected by means of detonating cords or corresponding ignition cables in order to ensure as simultaneous as possible blasting or separation of the pipeline. The first blast already results in a sudden ingress of water, which could make later blasts ineffective or only partially effective. The blasting should be done so simultaneously that even at the last blast still no disturbing water entry has taken place.

Die derart getrennten Stahlteile werden in weiterer Folge mittels eines Baggers oder ähnlicher tauglicher Mittel in der vorgesehenen Stückgröße aus dem Erdreich herausgeholt.The thus separated steel parts are brought out of the ground in the next step by means of an excavator or similar suitable means in the intended unit size.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2004/072529 A1 [0006]
WO 2013/080228 A1 [0008]
DE 3880840 T2 [0013]
US 4290486 [0013]

Claims

Apparatus for removing pipelines laid on the bottom or bottom of bodies of water, in particular rivers, whereby the piping or pipes at the bottom of the watercourse are divided into several sections and then the sections are lifted, characterized in that the device consists of a plurality of annular explosive cutting charges which are spaced apart by ropes or rods.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the distance between two adjacent explosive cutting charges is alternately larger and smaller.