DE2622751B2 - Vorrichtung zum Verlegen von Rohren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verlegen Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und beispielsweise aus der US-PS 35 6! 615 bekannt ist

Zum Verlegen von Rohrleitungen mit verhältnismäßig großem Durchmesser, die zum Fördern von Erdgas, öl oder anderen Flüssigkeiten bestimmt sind, werden Verlegeeinrichtungen benutzt, die im wesentlichen aus einem fahrbaren Hebezeug bestehen, das mit geeigneten Tragvorrichtungen, wie Rohrklammern, Vakuumgreifern oder Spezialgummigurten versehen ist, mit denen ein Rohrabschnitt nach dem anderen in einen vorbereiteten Rohrgraben eingelegt und in Axialrichtung gegen den bereits verlegten Rohrstrang unter Zwischenschaltung einer Muffe oder einer anderen Abdichtung angepreßt wird. Hierbei ist es schwierig, den neu verlegten Rohrabschnitt einwandfrei auszurichten und ihn in der richtigen Höhen- und Seitenlage an den bereits verlegten Rohrstrang anzusetzen. Vor allem aber geschieht es immer wieder, daß sich der bereits verlegte und ausgerichtete Rohrstrang beim Ansetzen und Andrücken eines neuen Rohrabschnittes verschiebt und seine Höhen- und/oder Seitenlage verändert

Auch bei der bekannten Einrichtung findet die Drückvorrichtung zum Ansetzen des neuen Rohrabschnittes ihr Widerlager an dem bereits verlegten Rohrabschnitt, so daß die Reaktionskräfte beim Einschieben des neuen Rohrabschnittes auf den vorhergehenden Rohrabschnitt wirken. Dieser kann daher leicht aus seiner Lage gebracht werden, wenn beim Ansetzen des neuen Rohrabschnittes größere Widerstände zu überwinden sind, beispielsweise wenn die Reibung auf der Unterlage einen größeren Wert erreicht. In diesem Falle ist es leicht möglich, daß der bereits verlegte Rohrabschnitt nach vorne in Richtung auf den zu verlegenden Rohrabschnitt gezogen wird. Es sind dann erhebliche Aufwendungen notwendig, um den Rohrstrang wieder in seine Soll-Lage zu bringen und neu auszurichten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verlegen von Rohren in mehreren Abschnitten zu schaffen, mit der die einzelnen Rohrabschnitte nicht nur rasch versetzt, sondern auch in drei Richtungen ausgerichtet an einen bereits verlegten Rohrstrang so angeschlossen werden können, daß dieser oder sein dem zu verlegenden Rohrabschnitt zugewandtes Ende nicht aus seiner Soll-Lage gebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, daß das Hebezeug nach dem Einschwenken des zu verlegenden Rohrabschnittes in den Rohrgraben das vordere Ende des bereits verlegten und ausgerichteten Rohrstranges festhält, wenn die am Träger gelagerten Tragvorrichtungen den neu verlegten Rohrabschnitt axial gegen den verlegten Rohrstrang pressen. Hierbei wird der Rahmen auf Zug beansprucht und nimmt die axialen Anpreßkräfte auf, so daß der bereits verlegte Rohrstrang beim Einschwenken und Anpressen des nächstfolgenden Rohrabschnittes nicht aus seiner Lage gebracht wird. Die Verlegeeinrichtung bildet somit ein in sich geschlossenes System, das beim Verlegen eines Rohrabschnittes keine Verdrückung des bereits verlegten Rohrstranges zuläßt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Rahmen am Hebezeug um eine horizontale, quer zur Rohrlängsachse verlaufende Achse schwenkbar. Diese Ausgestaltung hai den Vorteil, daß die am einen Ende des Trägers befestigte Festhaltevorrichtung schonend

von Rohr?n in mehreren Abschnitten, wie sie im auf das freie Ende des bereits verlegten Rohrstrap.ges

aufgesetzt werden kann, nachdem der neu zu verlegende Rohrabschnitt in den Rohrgraben eingeschwenkt und ausgerichtet worden ist

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Rahmen zusammen mit der Tragvorrichtung um die Tragsäule des Hebezeugs drehbar und um eine parallel zur Rohrachse verlaufende Achse schwenkbar ist Außerdem kann der Träger mit den Tragvorrichtungen für den zu verlegenden Rohrabschnitt um eine quer zur Rohrlängsachse verlaufende horizontale Schwenkachse schwenkbar sein. Hierdurch ist es möglich, den neu zu verlegenden Rohrabschnitt am Hebezeug hängend in seiner Flucht, Höhenlage und Neigung präzise auszurichten, so daß er zum Ansetzen an die bereits vorhandene Rohrleitung nur noch in Axialrichtung verschoben werden muß.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Tragvorrichtungen mit einer in Rohrlängsrichtung wirkenden Drückvorrichtung verbunden sind, die sich gegen den Rahmen abstützt. Zum Andrücken des Rohrabschnittes gegen den verlegten Rohrstrang sind dann keine besonderen, im Rohrgraben zu verankernden Pressen erforderlich und es werden auf das vordere Ende des Rohrstranges keine axialen oder seitlichen Kräfte ausgeübt, welche den Rohrstrang zu verschieben suchen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auf dem Träger für die Tragvorrichtungen für den zu verlegenden Rohrabschnitt eine Hubeinrichtung für die Festhaltevorrichtung des vorhergehenden Rohrabschnittes angeordnet werden. Mit einer solchen w Hubeinrichtung kann die Festhaltevorrichtung nach dem Einschwenken des zu verlegenden Rohrabschnittes vorsichtig auf das Ende des ausgerichteten Rohrstranges abgesenkt werden, so daß sich dieser nicht verschiebt oder sonstwie seine Lage verändert. J5

Für Rohrleitungen, deren einzelne Rohrabschnitte durch Muffens'ücke miteinander verbunden sind, kann ein zusätzliches Hebezeug vorgesehen sein. Dieses Hebezeug ist zweckmäßig auf dem Träger für die Tragvorrichtungen des zu verlegenden Rohrabschnittes gelagert und kann zusätzlich mit einer Halterung für einen Futterrahmen versehen sein. Es ist dann möglich, mit diesem zusätzlichen Hebezeug eine Rohrmuffe zwischen das vordere Ende des verlegten Rohres und das hintere Ende des neu zu verlegenden Rohrabschnit- ■*"> tes einzusetzen und die Muffe mit vorgesetztem Futterstück mit Hilfe des anzusetzenden Rohrabschnittes zunächst auf das vordere Ende des verlegten Rohres aufzuschieben und nach Abnahme des Futterstückes das hintere Ende des neu verlegten Rohrabschnittes in die ^r>o Rohrmuffe einzuschieben. Die Anordnung eines zusätzlichen Hebezeuges hat. hierbei den Vorteil, daß die Rohrmuffe beim Einschwenken des Rohrabschnittes in den Rohrgraben oberhalb des Rohrabschnittes gehalten werden kann, so daß die Rohrenden des verlegten ή Rohrstranges und des zu verlegenden Rohrabschnittes nicht beschädigt werden können.

Die Tragvorrichtungen und/oder die Festhaltevorrichtung können Saugschalen, selbstschließende Rohrzangen oder hydraulisch betätigte Klemmen aufweisen, w> welche die Rohrabschnitte beim Transport und beim Einbau festhalten oder tragen.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Baustelle zum Verlegen einer Rohrleitung mit großem Durchmesser mit einer Verlegevorrichtung nach der Erfindung im Grundriß,

F i g. 2 den Gegenstand der Fig.! in einem Längsschnitt nach Linie II-II der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, der die wesentlichen Teile der Verlegevorrichtung in einer Längsansicht zeigt

Tig.3 den Gegenstand der Fig.2 in einem Querschnitt nach Linie IH-III und

Fig.4 den Gegenstand der Fig.2 in einem Querschnitt nach Linie IV-IV.

Längs einer vorher bestimmten Rohrtrasse ist ein Rohrgraben 10 bis zu der erforderlichen Tiefe ausgehoben, in dem eine Rohrleitung H mit großem Durchmesser, beispielsweise für den Transport von Erdgas, verlegt ist Die Rohrleitung 11 besteht aus mehreren, in Längsrichtung aneinander anschließenden Rohrabschnitten Ha, 116, lic; lic/und He, von denen die·Abschnitte 11a bis lic/unter Zwischenschaltung von Rohrmuffen 12 bereits verlegt sind, während der Rohrabschnitt lleund die ihm zugeordnete Rohrmuffe 12e gerade eingebaut werden. Der noch zu verlegende Rohrabschnitt 11/ und die zu ihnen gehörende Rohrmuffe 12/sind seitlich im Abstand vom Rohrgraben 10 gelagert. Die Stelle, an der der soeben eingebaute Rohrabschnitt lleund seine ihm zugeordnete Rohrmuffe 12e lagerten, ist in Fig. 1 in strichlierten Linien angedeutet.

Zum Verlegen der einzelnen Rohrabschnitte Wa, Wb, lic, lic/, lie, 11/dient eine Rohrverlegevorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit 13 bezeichnet ist und aus einem hebezeug 14 mit einem an diesem hängenden Verlegegeschirr 15 besteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient als Hebezeug 14 ein Bagger mit Raupenfahrwerk und schwenkbarem und heb- und senkbarem Ausleger 16, an dessen vorderem Ende 17 eine Tragsäule 18 befestigt ist. Am unteren Ende der Tragsäule 18 hängt in einem horizontalen Schwenklager 19 mit hydraulischer Haltebremse 20 eine hydraulische Drehvorrichtung 21, mit der eine an dieser aufgehängte Tragvorrichtung 22 für den jeweils zu verlegenden Rohrabschnitt lie um eine vertikale Achse 23 gedreht werden kann.

Die Tragvorrichtung 22 besteht aus einem Hauptträger 24, der um eine quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Achse 25 an einer an der hydraulischen Drehvorrichtung 21 befestigten Tragsäule 26 schwenkbar aufgehängt ist und mit Hilfe eines an dieser Tragsäule 26 angelenkten Hydraulikzylinders 27 um die Achse 25 schwenkbar ist, dessen Kolbenstange 28 am Hauptträger 24 gelenkig angeschlossen ist.

Der Hauptträger 24 trägt ein Hydraulikpumpenaggregat 29 mit einem zugehörigen Behälter 30 für Hydraulikflüssigkeit und ein Vakuumpumpenaggregat 31 mit Vakuumpumpenbehälter. Ferner sind auf dem Hauptträger 24 zwei als Saugschalen ausgebildete Tragelemente 32 in Längsrichtung des Hauptträgers verschiebbar gelagert, die beide an einer Schubstange 33 befestigt sind, welche von einer hydraulischen Schubvorrichtung 34 in Längsrichtung des Hauptträgers 24 verschiebbar ist.

An der Tragsäule 26 ist außerdem ein Joch 35 starr befestigt, welches sich quer zum Hauptträger 24 erstreckt und mit seinen beiden nach unten hängenden Armen 36 bis unter die Trageltmente 32 reicht. Die Ar-rie 36 des Joches 35, die mit dem Querhaupt 37 und Versteifungstraversen 38 an der Tragsäule befestigt sind, befinden sich in seitlichem Abstand neben dem jeweils zu verlegenden Rohrabschnitt lleund tragen an ihren unteren Enden 39 Längsstäbe 40, mit denen zusammen sie einen räumlichen Rahmen 41 bilden. Die

Jocharme 36 um horizontale Achsen 42 schwenkbar gelagert.

Die anderen Enden 406 der Stäbe 40, die sich über das hintere Ende 43 des zu verlegenden Rohrabschnittes 11 e und über das vordere Ende 44 des vorhergehenden Rohrabschnittes 11 dhinaus erstrecken, sind ihrerseits in den herabhängenden Schenkeln 45 eines Bügels 46 um horizontale Achsen 47' schwenkbar gelagert (Fig.4). Der Bügel 46 wird von einer Festhaltevorrichtung 47 getragen, die ebenso wie die Tragelemente 32 eine Saugschale 48 aufweist. Die Festhaltevorrichtung 47 hat am oberen Ende eine öse 49, an der das Tragseil 50 einer Hubvorrichtung 51 befestigt ist.

Die Hubvorrichtung 51 besteht aus einem Rollenzug, dessen eine Rolle 52 am vorderen Ende eines Kragträgers 53 gelageri ist, der seinerseits Teil eines Maschinengestells 54 ist, welches auf das rückwärtige Ende 55 des Hauptträgers 24 aufgesattelt ist (F i g. 2).

Die andere Rolle 55' des Rollenzuges 51 ist auf dem Kragträger 53 in dessen Längsrichtung von einem Hydraulikzylinder 56 verschiebbar.

In dem Maschinengestell 54 ist außerdem noch ein zusätzliches Hebezeug 57 angeordnet, welches zum Versetzen und Ausrichten der zwischen den einzelnen Rohrabschnitten 11 dund Heangeordneten Rohrmuffe 12c/ dient. Zu diesem Zwecke trägt das Seil 58 des zusätzlichen Hebezeuges 57 eine Saugschale 59, welche ähnlich wie die Saugschalen 32 und 48 ausgebildet ist und die an einer Seite einen Haken 60 aufweist, an den ein Futterrahmen 61 aufgehängt werden kann. Der Futterrahmen besteht aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Holztraversen 62, die sich gegen den vorderen Stirnrand 63 der Rohrmuffe 12 legen.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, sind an der Festhaltevorrichtung 47 an einem hierfür vorgesehenen Gestell 64 Anschläge 65 für das auf den Rohrabschnitt Hd aufzuschiebende Muffenstück 12e befestigt. Diese Anschläge 65 sind in Längsrichtung verstellbar.

Zum Ausrichten der einzelnen Rohrabschnitte ist an einer weiter zurückliegenden Stelle des bereits verlegten Rohrstranges ein Richtstrahlgerät 66, beispielsweise ein Laser-Richtstrahigerät, angeordnet, dessen Zieleinrichtung 67 am vorderen Ende 68 des zu verlegenden Rohrabschnittes liebefestigt ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Zum Verlegen eines weiteren Rohrabschnittes schwenkt das Hebezeug 14 zum seitlich neben dem Rohrgraben 10 angeordneten Rohrlager und senkt die Tragvorrichtung 22 auf den dort lagernden Rohrabschnitt He und die Tragvorrichtung 59 auf die dort liegende Rohrmuffe 12e ab. Durch Betätigen des Vakuumpumpenaggregates 31 wird in den Saugschalen 32 und 59 ein Unterdruck erzeugt so daß sich die Saugschalen am Rohrabschnitt Hebzw. der Rohrmuffe 12e festsaugen.

Das Hebezeug 14 hebt dann den Rohrabschnitt He genügend weit an, so daß er vom Erdboden freikommt Gleichzeitig hebt das zusätzliche Hebezeug 57 die Rohrmuffe 12e in die in F i g. 2 strichpunktiert gezeigte Lage an, in der sich die Rohrmuffe 12e oberhalb des Rohrabschnittes He befindet Dann schwenkt das Hebezeug 114 den an der Tragvorrichtung 22 hängenden Rohrabschnitt He und die Rohrmuffe 12ein die Flucht der Kohrieitung Π ein und läßt zunächst den Rohrabschnitt He und danach die Rohrmuffe 12e oder umgekehrt in den Rohrgraben 10 ab. Die Rohrmuffe 12e wird dann mit dem Futterrahmen 61 und das vordere Ende 68 des Rohrabschnittes He wird mit der Laser-Zieleinrichtui.g 67 versehen. Danach wird der Rohrabschnitt He durch Drehen und Schwenken des Hauptträgers 24 um die Achsen 19, 23 und 25 mit Hilfe des Richtstrahlgerätes genau ausgerichtet.

Sobald sich der Rohrabschnitt He in seiner richtigen Fluchtlage mit der bereits verlegten Rohrleitung befindet, wird die Festhaltevorrichtung 47, welche sich bis dahin in der in Fig. 2 in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung befand, mit der Hubeinrichtung 51 in die in ausgezogenen Linien dargestellte Stellung abgesenkt, so daß die Saugschale 48 der Festhaltevorrichtung auf dem vorderen Ende der verlegten Rohrleitung Il aufliegt. Durch Anlegen von unterdruck saugt sich die Festhaltevorrichtung am Rohrabschnitt 11 d fest, so daß über die Stangen 40 und das Joch 35 eine feste Verbindung mit der Tragsäule 26 und dem Träger 24 hergestellt wird.

Danach wird der Hubzylinder 34 in Tätigkeit gesetzt, der über die Schubstange 33 die Tragelemente 32 und mit ihnen den an ihnen hängenden Rohrabschnitt Hein Richtung des Pfeiles 70 nach hinten gegen den bereits verlegten Rohrstrang 11 schiebt. Der hintere Stirnrand 43 des Rohrabschnittes 11 e legt sich hierbei gegen den Futterrahmen 61 und schiebt die Rohrmuffe 12e über den vorderen Rand 44 des bereits verlegten und von der Festhaltevorrichtung 47 festgehaltenen Rohrabschnittes Wd, bis die Rohrmuffe 12ean den Anschlägen 65 der Festhaltevorrichtung 47 anstößt Der Rohrabschnitt 11 e wird dann zurückgefahren, so daß der Futterrahmen zusammen mit der nun nicht mehr erforderlichen Tragvorrichtung 59 vom zusätzlichen Hebegerät 57 nach oben ausgehoben werden kann.

Danach wird der Rohrabschnitt He von der Schubvorrichtung 34 abermals in Richtung des Pfeiles 70 geschoben, so daß sein hinterer Rand 43 in die Rohrmuffe 12e eintritt und bis an den gegenüberliegenden Stirnrand 44 des Rohrabschnittes 11 d herangeführt werden kann.

Nach dem Unterfüilen des Rohrabschnittes lie kann die Zieleinrichtung 67 abgenommen werden. Die Saugschalen 32 und 48 können entspannt und die Festhaltevorrichtung 47 kann von der Hubeinrichtung 51 wieder in ihre strichpunktierten Linien dargestellte Lage angehoben werden. Danach kann das Hebezeug 14 das Verlegegeschirr 15 wieder abheben und über den nächsten zu verlegenden Rohrabschnitt 11 /schwenken, um diesen aufzunehmen und in der vorher beschriebenen Weise in den Rohrgraben einzuschwenken und an die bereits verlegte Rohrleitung unter Zwischenschaltung eines Muffenstückes anzubauen.

Man erkennt daß es mit der dargestellten und beschriebenen Vorrichtung auch möglich ist bereits verlegte Rohrabschnitte nachträglich auszurichten, ohne hierbei den vorhergehenden Rohrabschnitt zu beeinflussen. Selbstverständlich ist es mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch möglich, Rohre ohne Rohrmuffen zu verlegen und einzubauen, etwa solche Rohre, deren Enden stumpf miteinander verschweißt werden, oder solche Rohre, die an einem ihrer Enden eine fest mit dem Rohrabschnitt verbundene Steckmuffe aufweisen, die über das vorhergehende Rohrende geschoben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verlegen von Rohren in mehreren Abschnitten, die auf einer Unterlage in Längsrichtung aneinanderschließend verlegt und hierbei in Axialrichtung gegeneinandergedrückt werden, mit einem Hebezeug, welches eine Rohrtragvorrichtung und eine Drückvorrichtung für den jeweils zu verlegenden Rohrabschnitt und eine Festhaltevorrichtung für den unmittelbar vorher verlegten Rohrabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung (47) über einen zusammen mit der Rohrtragvorrichtung (22) heb- und senkbaren, sich in Rohrlängsachse erstreckendem Rahmen (41) einerseits und die Druckvorrichtung (33,34) über die Rohrtragvorrichtung (24) andererseits unabhängig voneinander mit einer am Hebezeug (14) fest angeschlossenen Tragvorrichtung (22) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (41) am Hebezeug (14) um eine horizontale, quer zur Rohrlängsachse verlaufende Achse (42) schwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (41) zusammen mit der Tragvorrichtung (22) um die Tragsäule (18) des Hebezeuges (14) drehbar und um eine parallel zur Rohrachse verlaufende Achse (19) schwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) mit den ^o Tragvorrichtungen (32) für den zu verlegenden Rohrabschnitt (llejum eine quer zur Rohrlängsachse verlaufende horizontale Schwenkachse (25) schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (24) für die Tragvorrichtungen (32) für den zu verlegenden Rohrabschnitt (We)eine Hubeinrichtung (51) für die Festhaltevorrichtung (47) des vorhergehenden Rohrabschnittes(llayangeordnet ist. ίο

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Hebezeug (57) für zwischen die Rohrabschnitte (lic/ und llej einzubauende Rohrmuffen (12e^ vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Festhaltevorrichtung (47) Anschläge (65) für ein auf den festgehaltenen Rohrabschnitt (Wd) aufzuschiebendes Muffenstück (12e,/befestigt sind. 5<>

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (22) und/oder die Festhaltevorrichtung (47) Saugschalen (32 bzw. 48) für die Rohre aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ^⁵ dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (22) und/oder die Festhaltevorrichtung (47) selbstschließende Rohrzangen aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (22) und/oder die Festhaltevorrichtung (47) hydraulisch betätigte Klemmen aufweist.