DE2106046A1

DE2106046A1 - Verfahren zum Einbetten einer Rohr leitung in den Boden eines Gewässers und Rohrleitung hierzu

Info

Publication number: DE2106046A1
Application number: DE19712106046
Authority: DE
Inventors: Johannes van Rijswijk Stevemnck (Niederlande)
Original assignee: Shell Internationale Research Maat schappij N V , Den Haag (Niederlande)
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1971-02-09
Publication date: 1971-08-19
Also published as: DE2106046C3; NL7101663A; GB1292209A; DE2106046B2; NL172781C; NL172781B; US3695049A

Description

in den Boden eines Gewässers und Rohrleitung hierzu

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einbetten einer Rohrleitung in den Boden eines Gewässers und eine hierzu geeignete Rohrleitung.

In den Patentanmeldungen P 20 24 850.4 und 20 55 290.3 der Anmelderin sind Verfahren und Vorrichtungen zum Einbetten einer Rohrleitung in den Boden eines Gewässers beschrieben, bei denen der Boden im Bereich der Rohrleitung fluidisiert wird, um die Rohrleitung zu veranlassen, in den fluidisierten Boden einzusinken. Gemäß den Verfahren nach den genannten Patentanmeldungen wird eine Fluidisierungsvorrichtung auf der Rohrleitung entlanggezogen, um fortschreitend den Boden im Bereich der Rohrleitung zu fluidisieren und die Rohrleitung einzubetten.

Zwar ermöglichen es die genannten Verfahren, Rohrleitungen von beliebiger Länge in den Boden eines Gewässers einzubetten, doch hat sich ergeben, daß der Aufwand dieser Verfahren für das Einbetten kürzerer Rohrleitungen oder Abschnitte mit einer Länge von bis zu etwa 1000 m meist so groß ist, so daß aus

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wirtschaftlichen und technischen Gründen ein einfacheres Verfahren vorzuziehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches anzugeben. ·

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rohrleitung mit Hilfe wenigstens eines fest an diesem angebrachten und sich über dessen Länge erstreckenden Fluidisierungsrohr mit Austrittsöffnungen oder -düsen für ein Fluidisierungsflud unter dessen Ausströmen und Fluidisieren des Gewässerbodens in dieses eingebettet wird. Vorzugsweise wird die Rohrleitung unter Verwendung von zwei zu ihr auf der Unterseite symmetrisch angeordneten Fluidisierungsrohren eingebettet. Als Fluidisierungsflud kommen vorzugsweise Wasser oder ein Wasser-Luft-Gemisch infrage. Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich die einzubettende Rohrleitung, wenn sie mindestens ein sich parallel zur Rohrleitung erstreckendes und an deren Außenseite befestigtes Fluidisierungsrohr mit Fluidisierungsöffnungen oder -düsen aufweist. Vorzugsweise sind auf deren Unterseite zwei Fluidisierungsrohre symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene vorgesehen, weil die Strömungsverhältnisse und Einbettungsbedingungen so am leichtesten stabil gehalten sind₀ Die Erfindung bietet den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, eine aufwendige Fluidisierungsvorrichtung längs der einzubettenden Rohrleitung zu bewegen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden anhand schematischer Zeichnungen im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig» 1 zeigt schematisch im Querschnitt eine Ausführungsform einer Rohrleitung, z.B. einer Transportes tung, mit der sich das Verfahren nach der Erfindung ausführen läßt.

Fig» 2 ist eine in einem kleineren Maßstab gezeichnete schematische Seitenansicht eines Stücks einer Rohrleitung nach Fig. 1.

Auf der Unterseite der einzubettenden Rohrleitung 1 sind zwei Fluidisierungsrohre 2 vorgesehen, die mit der Rohrleitung

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durch Stangen oder Streben 3 fest verbunden sind. Die Stangen 3 können an ihren Enden mit der Rohrleitung 1 bzw. dem betreffenden Fluidisierungsrohr 2 verschweißt sein_o Gemäß Fig. 1 und 2 sind mehrere Stangen 3 in einer ausreichenden Anzahl vorgesehen, und diese Stangen dienen dazu, die Fluidisierungsrohre 2 in einem Abstand von der eigentlichen Rohrleitung 1 zu halten.

Die Fluidisierungsrohre 2 sind mit zwei Sätzen oder Reihen von Fluidisierungsöffnungen oder -düsen 4 und 5 versehen. Die Fluidisierungsöffnungen oder -düsen 4 sind nach unten gerichtet, während die Fluidisierungsöffnungen 5 gegen eine waagerechte Ebene etwas nach unten geneigt sind, z.B. unter einem Winkel von 15°β Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind etwa 60 % der Fluidisierungsöffnungen oder -düsen nach unten gerichtet, während etwa 40 % der Fluidisierungsöffnungen oder -düsen gegenüber einer waagerechten Ebene etwas nach unten geneigt sind.

Die Enden der Fluidisierungsrohre 2 sind mit Anschlüssen versehen, damit sie mit Pumpen verbunden werden können, die dazu dienen, den Fluidisierungsrohren das Fluidisierungsmittel, z.B. Wasser, zuzuführen. Diese Pumpen können z_eB. auf einem kleinen Wasserfahrzeug oder an Land angeordnet sein.

Gegebenenfalls kann ein Ende jedes Fluidisierungsrohrs verschlossen sein und in diesem Fall kann man das Fluidisierungsmittel über das andere Ende jedes Fluidisierungsrohrs zuführen. Ferner ist es möglich, jedes Fluidisierungsrohr zwischen seinen Enden mit einem oder mehreren Einlassen zu versehen, die es ermöglichen, jedem Fluidisierungsrohr zusätzliche Mengen des Fluidisierungsmittels zuzuführen.

Die Fliidisierungsrohre müssen einen genügend großen Innendurchmesser haben, damit sich über die ganze Länge eines solchen Rohrs kein zu hoher Druckabfall einstellt.

Allgemein kann festgestellt werden, daß der gesamte lichte Querschnitt der Fluidisierungsrohre 2 mindestens einem

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zwanzigstel des lichten querschnitts der einzubettenden üohrleitung 1 entsprechen muß. Wenn die Länge der einzubettenden itohrleitung 500 m nicht überschreitet, benötigt man z. B. bei einer rohrleitung 1 mit einem Durchmesser von etwa 9üO mm zwei i'luidisierungsrohre 2, von denen Jedes einen Durchmesser von mindestens etwa 150 mm hat.

Bei einer zweckmäßigen Ausi'ührungsforrn der Erfindung entspricht die Gesamtquerschnittsfläche der iluidisierungsöffnungen oder -dü^en etwa 1/1500 der durch die Unterseite der i^rluidisierung~rohre überdeckten i'läche. Der Durchmesser ^ der iiluidisierungsöffnungen oder -düsen 4- und 5 richtet sich nach dem Durchmesser der einzubettenden kohrleitung 1, doch muß er mindestens J mm betragen, wenn ein Verstopfen der öffnungen vermieden werden soll. Die Abstände zwischen benachbarten Öffnungen betragen vorzugsweise mindestens 150 mm doch richten sich diese Abstände wiederum nach bestimmten iaktoren, z. B. dem jJüsendurchmesser und dem Durchmesser der einzubettenden itohrleitung 1. Der in den i'luioisierungsrohren herrschende Druck beträgt vorzugsweise mindestens 2 atü.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der nachstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Während des Verlegene oder nach dem Verlegen der liohr-™ leitung 1 auf dem Boden eines Gewässers, z, B. auf dem He e~ resboden, wird den Fluidisierungsrohren 2 das Fluidisierungs*· mittel zugeführt^ bei dam es sich vorzugsweise um wasser oder tin Gemisch aus toassor und Luft handelt. Das rfasser wird den !luidisierttngsrohren unter einem Druck von mim©stens 2 atü mit Hilfe von Juinpeii und Schläuchen oder Rohr leitungen zugeführt» Das zugeführte Wasser tritt aus den i'luidisierungs«- öffnungen oder -düsen 4 und 5 aus. Das in der in #ig· 1 und .2 bei 6 und 7 angedeutete, aus den FluidisierungsÖffnungen oder Düsen 4 und 5 auftretende Wasser dringt in den Boden, des Gewässers ein.

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_ ti _

Das Gewicht der Rohrleitung 1, die zum Zweck des Beschwerens z. B. auf ihrer Außenseite mit einer Schicht aus Beton versehen ist, bewirkt, daß die Rohrleitung in das
fluidisierte Boaenmateiial einsinkt, bis die gewünschte ün bettungstiefe erreicht ist. Um das Gewiclrc der xiohrleitung 1 zu erhöhen, kann man die xtohrleitung mit einer !flüssigkeit, z. B. Wasser, füllen. Das Beschweren der rohrleitung 1 trägt dazu bei, daß die Rohrleitung in das Fluidisierte Bodenmateri&l einsinkt.

Sobald die Rohrleitung 1 die gewünschte Einbettungstiefe erreicht hat, wird die Zufuhr des i'luidisierungsmittels bzw. der flüssigkeit unterbrochen, und die Verbindung zwiscnen den j'luiaisierungsrohren 2 und der Quelle für das i'luidisierungsmittel wird gelöst.

Ua die i'luidisierungsrohre 2 mit der Rohrleitung 1
fest "verbunden sind, sinken die i'luidisierungsrohre zusammen mit der rohrleitung in das Bodenmaterial ein und verbleiben auf der Unterseite der Rohrleitung. Mt anderen V/orten, die Ji'luidisieruijgsrohre gehen beim Einbetten der Rohrleitung
verloren.

Bei Rohrleitungen, die nicht zu lang sind, und deren Länge z.^B·; ^!'t>is· zu etwa lüOü m beträgt, ist dieses Verfall» ren aus technischen und wirtschaftlichen Gründaa vorteilhaft, denn' das-'schwierige Entlangziehen einer Fluidisierungsvorrich-tuh'ig längs der Rohrleitung ist vermieden, i'erner ist es im Gegensatz zu den früher vorgeschlagenen Verfahren nicht eri-orderlich, die-.'Ziemlicli komplizierte i'luidisierungsvorrichtung zu transportieren.

Bei der in den Zeichnungen dar_&estellten Ausführungs- ■ form sind zv/ei ii'luidisierungsrohre 2 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, mehr als zwei Fluidisierungsrohre zu verwenden. Gegebenenfalls würde es sogar möglich sein, nur ein

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Fluidisierungsrohr unter der hivcelach^e der I₁OhX-IcItUn₁-, 1 anzuordnen.

Die Kohrleitung 1 und/oder die .tluidisieru-^srohre 2 können anstelle von Hetall auch aus einem anaereri ;«erx--stoi'f, z. B. einem Kunststoff, bestehen, jSs ist nicht immer möglich, die Fluidisierun£.srohre 2 mit der icolirleitung. 1 zu verschweißen. In solchen iallen kann man dit- i/luidisierungsrohre 2 auf beliebige andere foeise an der Kohrleitungl befettigen, us ist z. L. möglicn, bpannscheiien um die rohrleitung, 1 und die nluidisierungsrohre 2 herumzuiegen, um diese Teile zusaiuLienzuhal'üibn, wobei z'.vz.^cheii den j-Iuiaisieruiifc.sronrt-n 2 einerseits und der xiOxxriei\,ur:^:_: 1 andererseits Abstanahalter in i'orm von klotzen oder dergleichen vorgesehen sina.

Das erfinaun^sgemäJie Verfahren läist sich nicht nur beim Einbetten von rohrleitungen, z. B. für aas, öl, Vjasser oder andere i'lude, anwenaen, sondern auch beim einbetten elektrischer Kabel. Wird die Erfindung beim einbetten elektrischer Kabel angewendet, sollen die jj'luidisierungsrohre aus einem werkstoff bestehen, der eine gewisse Flexibilität besitzt, z. B. aus einem entsprechenden Kunststoff.

Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere bei einen Fluß oder einen Kanal kreuzenden itohrleitungen oder ele^rischen Kabeln anwendbar.

■Patentansprüche:

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BAD ORJQiNAL

Claims

Patentansprüche

1. / Verfahren zum Einbetten einer bis zu etwa 1000 m langen Rohrleitung oder einer anderen Leitung in den Boden eines Gewässers, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung mit Hilfe wenigstens eines fest an diesem angebrachten und sich über dessen Länge erstreckenden Fluidisierungsrohr mit Austrittsöffnungen oder -düsen für ein Fluidisierungsflud unter dessen Ausströmen und Fluidisieren des Gewässerbodens in dieses eingebettet wird«

2«, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung unter Verwendung von zwei zu ihr auf der Unterseite symmetrisch angeordneten Fluidisierungsrohren eingebettet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η -

daß als Fluidisierungsflud Wasser verwendet

zeichnet

wird.

4.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn

zeichnet

daß als Fluidisierungsflud ein Gemisch aus

Wasser und Luft verwendet wird,

5. In den Boden eines Gewässers einzubettende bis zu etwa

1000 m lange Rohrleitung zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens ein sich parallel zur Rohrleitung erstreckendes und an deren Außenseite befestigtes Fluidisierungsrohr (2) mit Fluidisierungsöffmangen oder -düsen (4, 5).

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6o Rohrleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf deren Unterseite zwei Fluidisierungsrohre (2) symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene vorgesehen sind ο

7. Rohrleitung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (1) Mittel zum Beschweren, z_oB. einen Betonmantel, aufweist«

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