DE2332054C3

DE2332054C3 - Method for flushing a pipeline into the bottom of a body of water

Info

Publication number: DE2332054C3
Application number: DE19732332054
Authority: DE
Inventors: Rudolf 2000 Hamburg Harmstorf
Original assignee: HYDRO-JET-SYSTEM ESTABLISHMENT VADUZ
Current assignee: HYDRO-JET-SYSTEM ESTABLISHMENT VADUZ
Priority date: 1973-06-23
Filing date: 1973-06-23
Publication date: 1978-08-10
Also published as: DE2332054B2; DE2332054A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einspülen einer Rohrleitung in einen Gewässergrund, bei dem ein begrenzter Abschnitt des Gewässergrundes mittels Druckwasser fortlaufend fluidisiert und die Rohrleitung mittels eines sich vom fluidisierten Abschnitt bis über die. Gewässeroberfläche erstreckenden Rohrkanals in den fluidisierten Abschnitt verlegt wird, wobei auf die Rohrleitung unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Rohrkanal in den fluidisierten Abschnitt des Gewässergrundes mittels eines hinter dem unteren Rohrkanalende mündenden Einfüllrohres eine Materialschüttung aufgebracht wird.The invention relates to a method for flushing a pipeline into a body of water, in which a Limited section of the water bed continuously fluidized by means of pressurized water and the pipeline by means of a fluidized section to over the. Pipe canal extending over the surface of the water the fluidized section is laid, with the pipeline immediately after its exit from the Pipe channel in the fluidized section of the water bed by means of one behind the lower end of the pipe channel discharging filler pipe a bulk material is applied.

Bei den bekannten Einspülverfqüren werden Einspülgeräte verwendet, die mit Druckwassei den Gewässergrund aufreißen bzw. einen begrenzten Abschnitt des Grundes fluidisieren. Das Druckwasser wird dabei über Druckwasserkanäle an der Vorder- bzw. Unterseite des Einspülgerätes befindlichen Düsen zugeführt, die den Gewässergrund aufreißen und aufweichen. Im hinteren Teil des Einspülgerätes ist ein Rohrkanal angeordnet, durch den die einzuspülende Rohrleitung bis in den fluidisierten Abschnitt des Gewässergrundes eingeführt wird. Das Einspülgerät wird normalerweise kontinuierlich durch den Gewässergrund gezogen, so daß die einzuspülende Rohrleitung fortlaufend in den Grund einläuft Nachdem die Rohrleitung in den Gewässergrund eingelegt ist, verfallt sich der aufgerissene Abschnitt des Gewässergrundes von selbst durch herabstürzendes Material bzw. durch Abscheidung der fluidisierten Bodenpartikel.In the known Einspülverfqüren used, which tear open the bottom of the water with pressurized water or a limited section of the Fluidize the ground. The pressurized water is thereby via pressurized water channels on the front or underside of the Dispenser located nozzles are supplied, which tear open and soften the bottom of the water. In the back Part of the flushing device is a pipe channel through which the pipe to be flushed into the fluidized section of the river bed is introduced. The dispenser is usually continuous pulled through the bottom of the water, so that the pipeline to be flushed continuously into the bottom running in After the pipeline is laid in the bed of the water, the torn one decays Section of the water bed by itself through falling material or through the separation of the fluidized soil particles.

Dieses bekannte Verfahren zum Einspülen von Rohrleitungen weist jedoch den Kachteil auf, daß damit die in den Grund des Gewässers eingespülten Leitungen nicht in ausreichender Weise wegen Auftrieb gesichert werden. Solche Rohrleitungen neigen, insbesondere wenn gasförmige Medien durch sie gefördert werden, im Laufe der Zeit dazu, durch ihren Auftrieb sich nach oben zu verlagern. Die ursprüngliche überdeckung wird geringer und die Gefahr der Aufankerung und Beschädigung durch Eisgang wird größer.However, this known method for flushing pipelines has the kachteil that with it the pipes washed into the bottom of the body of water are not adequately secured due to buoyancy will. Such pipelines tend, especially when gaseous media are conveyed through them, in the course of time to shift upwards due to their buoyancy. The original coverage will be lower and the risk of anchoring and damage from ice drifts increases.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist deshalb vorgeschlagen worden, die in den Gewässergrund eingespülten Rohrleitungen mit einem Kiesbett zu beschweren (DT-PS Il 19 175). Dieses Kiesbett wurde über ein hinter dem unteren Rohrkanalende mündendes Einfüllrohr auf die zu verlegende Rohrleitung aufgebracht. Gs hat sich jedoch gewipft, daß durch das Beschweren der eingespülten Rohrleitungen mittels einer Kjesscbßttung keine dauerhafte Sicherung gegen Auftrieb erzielt werden kann, da durch die Schflttung lediglich eine Beschwerung und keine Verankerung der Rohrleitung erzielt wird. Das Kiesbett fallt allein den oberhalb der eingespülten Rohrleitung befindlichen Bereich des fluidisierten Gewässergrundabschnittes aus. Insbesondere bei starker Kolkbildung kann das Kiesmaterial weggeschwemmt werden, sü daß die bereits vorstehend angeführten Gefahren für die Rohrleitung durch deren Freilegung auftreten können.In order to avoid these disadvantages, it has therefore been proposed that those flushed into the water bed To weigh down pipelines with a gravel bed (DT-PS Il 19 175). This gravel bed was over a The filler pipe opening behind the lower end of the pipe channel is attached to the pipeline to be laid. Gs has whipped, however, that by complaining the flushed pipelines by means of a Kjesscbßttung no permanent protection against buoyancy can be achieved, since only one Weighting and no anchoring of the pipeline is achieved. The gravel bed falls only above the flushed-in pipeline located area of the fluidized water base section. In particular if there is a strong scour formation, the gravel material can be washed away, sü that the above cited hazards for the pipeline due to their exposure.

The invention is based on the object Method for flushing a pipeline into a To create a water bed, by means of which the washed-in The pipeline must be permanently secured against buoyancy

kann.can.

According to the invention, this object is achieved in a

eingangs beschriebenen Verfahren dadurch gelöst, daß auf die Rohrleitung in Abständen eine Schflttung aus Beton aufgebracht wird, welcher mittels Kunststoffpfropfen durch das Einfüllrohr gefördert and über Unterwasservibratoren an der Schüttungsstelle verdichtetwird. The method described at the outset is achieved in that A fill of concrete is applied to the pipeline at intervals, which by means of plastic plugs conveyed through the filler pipe and compacted at the pouring point using underwater vibrators.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber den eingangs erwähnten Verfahren wesentliche Vorteile auf. Durch die unmittelbar nach dem Austritt der Rohrleitung aus dem Rohrkanal in den fluidisierten Abschnitt des Gewässergrundes in Abständen aufgebrachte Betonschüttung wird die Rohrleitung im aufgeweichten Boden stellenweise bedeckt und umschlossen, so daß nach der Aushärtung des Betons eine Belastung entsteht, die die Leitung fest in ihrer Tiefenlage hält Darüber hinaus dringt der Beton auch in den unter der Rohrleitung befindlichen Bereich, so daß er die Rohrleitung nicht nur belastet sondern diese im Gewässergrund verankert Es entsteht somit ein Verzahnungseffekt zwischen den Betonschüttgut und dem Untergrund, der für eine dauerhafte und gegen späteres Wegschemmen unempfindliche.· Sicherung der Rohrleitung ursächlich ist Es kann jedoch nur dann eine ausreichende Beschwerung bzw. Verankerung der Rohrleitung erreicht werden, wenn der für die jeweilige Schüttung benötigte Beton als kompakte Masse an der jeweiligen Schüttstelle angeliefert wird bzw. dort selbst eine ausreichende Dichte aufweist Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Beton mittels Kunststoffpfropfen durch das Einfüllrohr gefördert undThe method according to the invention has significant advantages over the method mentioned at the outset on. By immediately after the exit of the pipeline from the pipe channel in the fluidized Section of the water bed at intervals applied concrete fill is the pipeline in the Softened soil covered and enclosed in places, so that after the hardening of the concrete a Load arises, which holds the pipe firmly in its depth position. In addition, the concrete also penetrates into it the area under the pipeline, so that it not only loads the pipeline but also it in the Anchored water bed This creates an interlocking effect between the concrete bulk material and the subsurface, which is permanent and insensitive to later being washed away. · Securing the The pipeline is the cause. However, it can only be adequately weighted or anchored Pipeline can be achieved when the concrete required for the respective bed as a compact mass on the is delivered to the respective pouring point or has a sufficient density there itself. This is according to the invention achieved in that the concrete promoted by means of plastic plugs through the filler pipe and

ίο über Unterwasservibratoren an der Schüttungsstelle verdichtet wird.ίο via underwater vibrators at the pouring point is compressed.

Gegenüber dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren, bei dem auf die Rohrleitung kontinuierlich eine Kiesschüttung aufgebracht wird, ist das erfindungs-Compared to the known at the outset The method in which a bed of gravel is continuously applied to the pipeline is the

gemäße Verfahren auch insofern vorteilhaft, weil es bedeutend weniger Schüttgut benötigt Obwohl die Rohrleitung erfindungsgemäß nur in Abständen erschwert bzw. verankert wird, wird eine sichere Fixierung der Rohrleitung im Gewässergrund erreichtProper procedures are also advantageous in that it is significantly less bulk material required Although the pipeline according to the invention only makes it difficult at intervals or is anchored, a secure fixation of the pipeline in the water bed is achieved

This is due to the selection according to the invention Bulk material, the special kind of its conveyance

zur Schüttungsstelle und dessen Behandlung an derto the pouring point and its treatment at the

Due to the discharge point. In addition to the state of the art, it should be mentioned

h', daß die Beschwerung einer Rohrleitung durch Betonabschnitte bekannt ist, wie beispielsweise die US-PS 32 40 512 zeigt. Hierbei kommen jedoch fertige mantelähnliche Gebilde aus Beton zur Anwendung dieh 'that the weighting of a pipeline by concrete sections is known, as for example US-PS 32 40 512 shows. Here, however, come ready-made shell-like structures made of concrete for the application

entweder an der Rohrleitung bereits vor dem Absenken befestigt oder erst nach Absenken der Rohrleitung auf den Gewässergrund auf diese aufgebracht werden. Es handelt sieb hierbei also nicht um die Aufbringung einer Betonsehüttung auf eine in einem fluidisierten Abschnitt des Gewässergrundes befindliche Rohrleitung, Es ist darüber hinaus auch grundsätzlich bekannt, unter Wasser zu betonieren (»Pie Bautechnik«, Heft 8,1930,either on the pipeline before lowering attached or only after lowering the pipeline the bottom of the water are applied to this. It So this is not about the application of a Concrete pile on one in a fluidized section The pipeline located at the bottom of the water, It is also known in principle under Concreting water ("Pie Bautechnik", issue 8,1930,

baulichen Maßnahmen stehen jedoch in keinerlei Zusammenhang mri dem Einspülen von Rohrleitungen.structural measures are not in any Connection with the flushing of pipelines.

Der für die Betonschflttung benötigte Beton wird vorteilhafterweise unter Wasserzusatz zur Schüttungsstelle gefördert Zweckmäßigerweise wird die Betonförderung unter Druck vorgenommen. Dabei wird an das obere Ende der Rohrleitung eine Betonpumpe angeschlossen, die den Beton unter Druck in den fluidisierten Abschnitt des Gewässergrundes einpreßt Dadurch kann die Einbindung der Betonschüttung in das diese umgebende Bodenmaterial weiter verbessert werden. Als Beton wird vorzugsweise Unterwasserbeton verwendet Die Zusammensetzung eines solchen mit gebräuchlichen Schneübinderzusätzen versehenen Betons ist jedem Fachmann geläufig. Dadurch w>rd ein schnelles Abbinden der eingebrachten Betonschüttungen gesichert, so daß ein Fortschwemmen des noch nicht abgebundenen Betons durch starke Strömung bzw. Auskalkung nicht zu befürchten istThe concrete required for pouring concrete is advantageously used as the pouring point with the addition of water Conveyed Conveniently, the concrete is conveyed under pressure. The A concrete pump is connected to the upper end of the pipeline, which fluidizes the concrete under pressure into the Pressing in section of the water bed surrounding soil material can be further improved. Underwater concrete is preferably used as the concrete The composition of such a concrete provided with common snow binding additives is familiar to every expert. This w> rd a rapid setting of the poured concrete secured so that the still floating away Not to be feared that concrete that has not set due to strong currents or limescale is not to be expected

Die Abstände der einzelnen aufeinanderfolgenden Schüttungen richten sich nach den Bodenverhältnissen und nach Durchmesser, Material und zu förderndem Medium der zu verlegenden Rohrleitung. Die günstigsten Abstände sowie die Masse des in jede Beschwerungsplombe einzubauenden Betons können rechnerisch leicht ermittelt werden.The distances between each successive Fills depend on the soil conditions and on the diameter, material and the material to be conveyed Medium of the pipeline to be laid. The most favorable distances as well as the mass of the in each weight seal The concrete to be installed can easily be determined by calculation.

Wie erwähnt, erfolgt die Beschickung des Einfüllrohres vorzugsweise über eine Betonpumpe. Sie kann jedoch auch durchaus mittels eines Greifers oder eines ähnlichen Gerätes diskontinuierlich vorgenommen werden. Dazu ist das Einfüllende des Rohres zweckmäßigerweise trichterförmig ausgeweitet Diese Art der Beschickung wird vorteilhafterweise bei geringeren Mengen an Beschwerungsmaterial bzw. bei geringeren Anforderungen an die Verankerungsgüte der eingebrachten Betonschüttungen angewendetAs mentioned, the filling pipe is charged preferably via a concrete pump. However, you can also use a gripper or a similar device can be carried out discontinuously. The filling end of the pipe is expedient for this purpose widened in the shape of a funnel. This type of loading is advantageous for smaller Quantities of weighting material or, in the case of lower requirements on the anchoring quality, those introduced Concrete fill applied

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, von derThe method according to the invention is explained below with reference to the drawing, of which

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Teils einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Vorrichtung zeigt; undF i g. 1 is a side view of part of a used to carry out the method according to the invention Device shows; and

F i g. 2 eine Gesamtseitenansicht der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung iflit eifleffi Teil der in den Gewässergrund eingespülten Rohrleitung zeigtF i g. FIG. 2 is an overall side view of the FIG. 1 shown device iflit eifleffi part of the in the The bottom of the water shows the flushed pipeline

In F i g. 1 ist der untere Teil eines an sich bekannten Einspülgerätes 1 zu erkennen, in das im vorderen Bereich vertikal verlaufende Druckwasserkanäle 3, 4 und 5 eingebaut sind, welche Druckwasser an die an der Vorderseite und Unterseite des Einspülgerätes 1 vorgesehenen Düsen 6 fördern. Das Druckwasser tritt durch die Düsen 6 aus und fluidisiert einen begrenzten Abschnitt des Gewässergfundes, je nach den Abmessungen des verwendeten Einspülgerätes. Am hinteren Ende des Einspülgerätes 1 ist ein von der Vertikalen in die Horizontale im unteren Bereich des EinspülgerätesIn Fig. 1 is the lower part of a known per se The flushing device 1 can be seen in the pressure water channels 3, 4 running vertically in the front area and 5 are installed, which pressurized water to the on the front and underside of the dispenser 1 provided nozzles 6 promote. The pressurized water exits through the nozzles 6 and fluidizes a limited one Section of the body of water, depending on the dimensions of the dispenser used. At the rear end of the dispenser 1 is one of the vertical in the Horizontal in the lower area of the dispenser

umschwenkender Rohrkanal 7 angeordnet, der zur Durchführung der einzuspülenden Rohrleitung 8 und deren Einführung in den fluidisierten Gewässergrundabschnitt dient.arranged swiveling pipe channel 7, the Implementation of the pipeline 8 to be flushed and its introduction into the fluidized water bed section serves.

Die Einsenktiefe des Einspülgerätes 1 richtet sich nach der gewünschten Verlegetiefe der Rohrleitung 8 unter dem Gewässerboden 2, Im allgemeinen werden Verlegetiefen in einem Bereich von 2 bis 6 m unter Oberkante Gewässergrund bevorzugt Das erfindungsgemäÖe Verfahren wird vorteilhafterweise bei Gewässertiefen von 2 bis 30 m angewandt The sinking depth of the dispenser 1 depends on the desired laying depth of the pipeline 8 under the water floor 2. In general, laying depths in a range of 2 to 6 m below the top of the water bed are preferred

Wie in F i g, 1 des weiteren zu erkennen ist, ist an der Hinterkante des Rohrkanals 7 parallel zu diesem ein Betoneinfüllrohr angeordnet, dessen unteres Ende 12 eine kurze Strecke hinter dem Rohrkanalende 9 über der in den Gewässergrund eingelegten Rohrleitung 8 endet Das Betoneinfüllrohr 10 ist mit nur schematisch dargestellten Schellen 11 am Rohrkanal 7 befestigt Bei der hier dargestellten Ausführungsfonn ist das untere Ende 12 des Betoneinfüllrohres abgeschrägt, wobei die der Gewässeroberfläche 13 zugewandte Seite des Rohres vorragtAs can also be seen in Fig. 1, a concrete filling pipe is arranged parallel to the rear edge of the pipe channel 7 , the lower end 12 of which ends a short distance behind the pipe channel end 9 above the pipe 8 laid in the bottom of the water attached to the pipe channel 7 with clamps 11 shown only schematically. In the embodiment shown here, the lower end 12 of the concrete filler pipe is beveled, with the side of the pipe facing the water surface 13 protruding

Wendet man sich nun F i g. 2 zu, so erkennt man eine Gesamtseitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung. In Verbindung mit Fig.2 soll kurz das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben werden.If one now turns to FIG. 2 to, one recognizes one Overall side view of the device shown in FIG. 1. The method according to the invention will be briefly described in connection with FIG.

Das mit dem Betoneinfüllrohr 10 versehene Einspülgerät 1 wird durch den Gewässergrund gezogen, wobei das durch die Düsen 6 an der Vorderseite und Unterseite des Einspülgerätes austretende Druckwasser den Gewässergrund in einem begrenzten Abschnitt fluidisiert Über den hinter den Druckwasserkanälen angeordneten Rohrkanal wird die einzuspülende Rohrleitung von der Gewässeroberfläche in den fluidisierten Grundabschnitt je nach gewünschter Verlegetiefe über das Rohrkanalende 9 eingeführt Ober das hinter dem Rohrkanal am Einspülgerät angeordnete Betoneinfüllrohr 10 wird die in den Gewässergrund eingelegte Rohrleitung 8 diskontinuierlich mit einer Betonschüttung 16 versehen. Der Abstand der einzelnen Beschwerungsplomben richtet sich dabei nach der Bodenart, dem Rohrdurchmesser, dem verwendeten Rohrmaterial sowie dem zu fördernden Medium.The dispenser provided with the concrete filling pipe 10 1 is pulled through the bottom of the water, which through the nozzles 6 on the front and Underside of the flushing device, pressurized water escapes the bottom of the water in a limited section fluidized The pipeline to be flushed is made via the pipe channel located behind the pressurized water channels from the water surface into the fluidized base section depending on the desired laying depth the pipe duct end 9 is inserted above the concrete filling pipe arranged behind the pipe duct on the dispenser 10, the pipeline 8 laid in the bottom of the water is discontinuous with a pouring of concrete 16 provided. The distance between the individual weight seals depends on the type of soil, the Pipe diameter, the pipe material used and the medium to be conveyed.

Der Beton wird vorzugsweise mittels an das Einfüllrohr 10 angeschlossener Betonpumpen unter Druck zur jeweiligen Einbaustelle gefördert Es ist jedoch ebenso eine Beschickung des Einfüllrohres mit Greifern 14 oder ähnlichem Gerät möglich, wobei vorzugsweise, wie in F i g. 2 gezeigt ist das Einfüllende 15 des Rohres 10 trichterförmig ausgeweitet ist, so daß eine einwandfreie Beschickung gewährleistet ist Der einzubauende Beton wird dabei über Schuten an das Einspülgerät herangeführt und mittels geeigneter Greifwerkzeuge dem Einfüllende zugeführtThe concrete is preferably under by means of concrete pumps connected to the filling pipe 10 Pressure is conveyed to the respective installation point, however, it is also a charging of the filler pipe with Grippers 14 or similar device possible, preferably, as in FIG. 2 shows the end of the filling 15 of the tube 10 is widened in a funnel shape, so that proper loading is guaranteed The concrete to be installed is connected to the Dispenser brought up and fed to the filling end by means of suitable gripping tools

Um das Material für die in Abständen angeordneten Beschwerungsplomben 16 im kompakten Zustand zur Einbaustelle zu fördern, wird der für die jeweilige Betonschüttung benötigte Beton mit Kunststoffpfropfen durch das Einfüllrohr gepreßt. Eine Verdichtung des eingebrachten Betons wird mittels Unterwasservibratoren an der Schüttungustelle vorgenommen.To the material for the spaced To promote weight seals 16 in the compact state to the installation site, is the one for the respective Concrete filling required concrete pressed with plastic plugs through the filler pipe. A compression of the The poured concrete is carried out at the pouring site using underwater vibrators.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei den gebräuchlichen Rohrleitungsarten, insbesondere bei Stahl- und Kunststoffrohren, Anwendung finden.The inventive method can be used in the common types of piping, especially for steel and plastic pipes.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim;

Method mm Flushing a pipeline into a water bed, in which a limited section of the water bed is continuously fluidized by means of pressurized water: and the pipeline by means of a pipe channel extending from the fluidized section to above the surface of the water in the fluidized AjJ5cbjpitt_verjegt w | rd, with the pipeline Immediately after it emerges from the pipe channel into the fluidized section of the water bed, a filler pipe opening behind the lower end of the pipe channel is used to apply a bed of material, characterized in that a bed of concrete is applied to the pipeline at intervals, which is conveyed through the filler pipe by means of plastic plugs and is compacted via underwater vibrators at the pouring point.