DE2639535A1

DE2639535A1 - Vorrichtung zum verlegen von leitungen im boden von gewaessern

Info

Publication number: DE2639535A1
Application number: DE19762639535
Authority: DE
Inventors: Nico Deboer; Robert Lloyd Olsen
Original assignee: J Ray McDermott and Co Inc
Current assignee: J Ray McDermott and Co Inc
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1977-03-17
Also published as: DK142336B; CA1029566A; DK142336C; NL7609094A; GB1505038A; NO144679C; NO762680L; DK400576A; NO144679B; US4037422A

Description

DIPL.ING. KLAUS RDPPRECHT

PATENTANWALT WESTENDSTRASSE 94 D-βΟΟΟ ΡΗΑΝΚΓΧΓΗΤ (MAIN) 1 TSLEFOJT (0611) 75 22 44 "^motillM 2639535 datum: 1.9.1976 KRU/EK

J. RAY MCDERMOTT & COMPANY, INC. NEW ORLEANS, LOUISIANA (V.St.A.)

VORRICHTUNG ZUM VERLEGEN VON LEITUNGEN IM BODEN VON

GEWÄSSERN

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verlegen eines länglichen Bauteils, wie eine Rohrleitung oder ein Kabel, im Boden eines Gewässers mit einem das längliche Bauteil überbrückenden Rahmen und daran auf beiden Seiten angeordneten, sich nach unten erstreckenden Düsenbeinen mit darin vorgesehenen Düsen zur Bildung eines Grabens im Boden zur Aufnahme des länglichen Bauteils.

In den zurückliegenden Jahren wurden viele große öl- und Erdgasfelder unter der Meeresoberfläche entdeckt. Die folgende Erschließung und die Produktion dieser Lagerstätten sowie der Bedarf für ein wirtschaftliches Transportmittel für gewonnenes öl und Gas von der Förderstelle zu einem Sammelterminal resultierte in einem Bedarf an ünterwasserrohrleitungen über weite Entfernungen.

Während der ersten Zeit wurden die Rohrleitungen oder Pipelines so verlegt, daß sie auf dem Meeresboden auflagen. Es stellte sich jedoch bald heraus, daß bei dieser Verlegeweise ernsthafte Schäden an den Leitungen auftraten, z.B. durch Verschiebung infolge von Strömungen, Korrosion exponierter Teile und durch Einwirkung von Schiffen und deren Zubehör. Um diese Probleme zu vermeiden ging man dazu über, Unterwasserrohrleitungen unterhalb der Oberfläche des Meeresbodens zu verlegen, sie also einzugraben.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Arbeiten, die einen gewissen Eingang gefunden hat, ist der sogenannte ünterwasserschlitten. Er weist einen Rahmen zum Verlegen der Rohrleitung sowie Backbord- und Steuerbord-Pontonkufen auf. Dabei sind weiterhin Backbord- und

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Steuerbordhochdruckstrahldüsen zum Versetzen von Bodenmaterial und zum Bilden eines Grabens für die Rohrleitung vorgesehen. Der Schlitten wird mittels eines an der Wasseroberfläche schwimmenden Schiffes über den Meeresboden gezogen. Die Versorgung der Strahldüsen mit dem erforderlichen Hochdruckfluid erfolgt ebenfalls vom Schiff aus.

Obwohl die grundlegende Idee eines mit Strahldüsen versehenen Unterwasserschlittens erfolgversprechend ist, so weisen dennoch die bisher bekannt gewordenen Grabschlitten verschiedene wesentliche Nachteile auf.

Schwierigkeiten entstehen beispielsweise dann, wenn ein Graben durch harte oder zähe Tonformationen des Meeresbodens gezogen werden soll. Bei Vorliegen solcher Bedingungen ist es besonders erwünscht, lediglich die erforderliche Minimalmenge an Bodenmaterial zur Bildung des Grabens gewünschter Tiefe zu bewegen. Deshalb ist ein Schlitten mit zur Bildung eines Grabens mit rechtwinkligem Querschnitt vertikal angeordneten Strahlbeinen bei Vorliegen solcher kohäsiver Böden nicht im gewünschten Maße wirksam. Zur Beseitigung dieses Nachteils wurden deshalb Strahlbeine mit bogenförmigen Strahldüsen vorgesehen, so daß sie um die zu verlegende Rohrleitung herum und darunter greifen; vgl. US-PS 3.751.927.

Die Vorrichtung nach dieser US-PS erbringt zwar eine gewisse Verringerung des für die Bildung des Grabens zu bewegenden oder zu entfernenden Bodenmaterials, ein derartig ausgebildeter Schlitten kann

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jedoch bei Vorliegen von Notfällen nicht gut von der Rohrleitung entfernt oder abgezogen werden. Es müssen vielmehr Froschmänner zum Schlitten tauchen, die Vorrichtung teilweise demontieren und Bodenmaterial von Hand wegschaffen, um die Versorgungsleitungen von der Pipeline entfernen zu können. Der Einsatz von Tauchern ist sowohl zeitaufwendig als auch kostspielig und gefährlich.

Weitere bekannte Grabschlitten erfordern - obwohl sie verstellbar ausgebildet sind erhebliche Anstrengungen hinsichtlich einer Änderung der Tiefe des auszunehmenden Grabens und der Größe der aufzunehmenden Pipeline. Eine derartige Verstellbarkeit der bekannten Grabschlitten erfolgt mittels horizontal angeordneter Führungsschienen, auf denen mit den Druckmittelleitungen verbundene Aufbauten verschiebbar angeordnet sind. Wenn diese Leitungen um die Rohrleitung herum angeordnet sind, schließen Taucher den Aufbau an; siehe US-PS 3.751.927.

Bisher bekanntgewordene Vorrichtungen der beschriebenen Art wirken mit der Pipeline im Hinblick auf ihre Richtungsführung zusammen. Dabei sind Rolleinrichtungen um einen Hauptteil des Umfangs der Pipeline herum angeordnet und rollen - auf Rollelementen gelagert auf der Pipeline in Längsrichtung ab, siehe US-PS 3.732.701. Andere Vorrichtungen dieser Art wirken zu ihrer Führung ebenfalls mit der Pipeline zusammen, wenngleich sie nicht auf Rollelementen gelagert sind. In diesem Zusammenhang sei auf die US-PS 3.583.170 verwiesen.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit unter anderem darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der unter Bewegung möglichst geringer Mengen an Bodenmaterial Gräben auch in tönigen, kohäsiven Meeresböden gebildet werden können und die so ausgebildet ist, daß sie schnell von einem länglichen Bauteil, beispielsweise einer Pipeline, ohne Beschädigung letzterer entfernt werden kann. Die Vorrichtung soll weiterhin nicht zu ihrer Richtungsführung auf dem länglichen Bauteil ablaufen. Es soll mithin ein kompakter und stabiler Erdverlegungsschlitten geschaffen werden, der hinsichtlich der zu bildenden Grabentiefe und der Pipelineabmessungen einstellbar ist.

Weitere Anforderungen, die an die zu schaffende Vorrichtung gestellt werden sind wie folgt: Sie muß ohne Beschädigung der Pipeline leicht von ihr abnehmbar sein, wenn sie sie im wesentlichen umgibt/ der Unterwasser- oder Düsenschlitten soll zwecks Richtungsführung nicht mit der Pipeline zusammenwirken; er soll vollständig und einfach auf die verschiedenen Rohrleitungsdurchmesser und Verlegetiefen einstellbar sein/ er soll auf vergleichsweise einfache Weise ohne Einsatz von Tauchern in Betrieb genommen und stillgesetzt werden können. Er soll zur Führung des Schiffes Kontakt an der Unterwasserpipeline abfühlen sowie an den Schlitten angreifende Querzugkräfte anzeigen.

Eine die geschilderten Bedingungen erfüllende Vorrichtung, nämlich ein gelenkig ausgebildeter Düsenschlitten gemäß der Erfindung weist einen Spreizrahmen zur überbrückung der Rohrleitung oder Pipeline

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auf sowie je ein daran angelenktes Backbord- und Steuerborddüsenbein, an den die Druckmitteldüsen angeordnet sind, über eine Positioniereinrichtung wird jedes Düsenbein bewegt derart, daß die Druckmittel- oder Druckfluiddüsen V-förmig unterhalb der Unterwasserpipeline nahe beieinander in Stellung gebracht werden können, wodurch ein Graben gewünschter Tiefe unter Entfernung eines Minimums an Bodenmaterial gebildet werden kann. Die Druckmitteldüsen eines jeden Düsenbeins werden von einem Schiff über Druckmittelleitungen mit Hochdruck-Druckmittel versorgt. Jedes Düsenbein umfaßt weiterhin einen Luftförderer zur Entfernung von ausgehobener Bodensubstanz aus dem Bereich des gebildeten Grabens. Auf Lastsensoren einwirkende Rollen stellen den Kontakt der Düsenbeine mit der Unterwasserpipeline fest. Der Schwerpunkt eines jeden Düsenbeines liegt innenbords seiner Anlenkungsstelle. Diese Ausbildung bewirkt, daß das Backbord- sowie das Steuerborddüsenbein das Bestreben haben, sich bei Anlegen einer nach oben gerichteten Kraft an den Düsenschlitten auseinanderzubewegen, wodurch einem Zusammenwirken mit der Pipeline vorgebeugt wird.

Jedes Düsenbein kann für sich hydraulisch so in Stellung gebracht werden, daß die unteren Enden beider Düsenbeine nahe beieinander angeordnet sind, direkt unterhalb der Rohrleitung. Eine Änderung dieser Anordnung kann durch Verstellen des Verbindungsgestänges des Spreizrahmens mit dem jeweiligen Düsenbein bewerkstelligt werden. Eine Verstellung der gewünschten Grabentiefe wird durch Einstellung der relativen Lage der Düsenbeine bezüglich eines zugehörigen Schlittenrahmenteils bewirkt. Die relative Position wird durch eine

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Sperrstange bestimmt und eingehalten/ die das Düsenbein mit dem Schlittenrahmenteil verbindet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Eingraben einer Unterwasserrohrleitung mit einem Schiff, einem die Rohrleitung verlegenden Düsenschlitten und mit Versorgungsleitungen vom Schiff zum Schlitten;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Düsenschlittens, wobei ein Düsenbein nach unten ausgefahren ist;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Düsenschlittens nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht des Spreizrahmens und der Backbord- und Steuerbordpontonkufen;

Fig. 5 eine Arbeitszeichnung der Düsenbeine und der Positioniereinrichtung zum Verschwenken der Düsenbeine;

Fig. 6 eine Arbeitezeichnung des Gegenstands der Fig. 4, wobei die Düsenbeine im Hinblick auf eine größere Grabentiefe verstellt sind;

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Fig. 7 eine Stirnansicht eines Düsenbeins;

Fig. 8 einen Querschnitt des Gegenstands der Fig. 7 nach Linie 8-8;

Fig. 9 einen Querschnitt des Gegenstands der Fig. 7 nach Linie 9-9;

Fig. 10 einen Querschnitt einer Reihe von Düsenöffnungen des Düsenbeins nach Fig. 7 und

Fig. 11A-E Seitenansichten von Düsenöffnungen nach Fig. 10.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Verlegen einer Pipeline oder Rohrleitung 20 in einem Graben am Boden 22 eines Gewässers 24 gezeigt. Die Vorrichtung weist ein Schiff 30, z.B. ein Verlegeboot, und einen gelenkig ausgebildeten Düsenschlitten 10 nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung auf.

Der gelenkig ausgebildete Düsenschlitten 10 ist über einen Tampen 60 und vier Festmacheleinen am Heck des Schiffes 30 angehängt. Eine Hebeeinrichtung 64 wird zum Anheben und Absenken des Düsenschlittens 10 von und zu seiner untergetauchten Lage im Bereich der Pipeline 20 benutzt. An Bord des Schiffes 30 befinden sich neben den anderen wesentlichen Ausrüstungsgegenständen und Energieerzeugungsvorrichtungen Hochdruck-Luft-und -Flüssigkeitspumpen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Druckflüssigkeit Wasser.

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Auf dem Schiff 30 sind weiterhin drei Schlauchaufrolleinrichtungen installiert, auf denen die Luft- und Wasserleitungen aufgewickelt sind. Die Hochdruck-Luft- sowie -flüssigkeitspumpen des Schiffes 30 sind über eine Schwenkverschraubung mit den Luftleitungen 26 und 28 bzw. den Hochdruck-Flüssigkeits- oder -fluidleitungen 32 und 34 verbunden, wobei innerhalb der Aufrolleinrichtungen zur Drucksteuerung Ventile vorgesehen sind. Die Luftleitungen 26 und 28 sind mit den Lufteinlässen 66 und 68 des Düsenschlittens 10 verbunden, die Hochdruck-Fluidleitungen 32 und 34 mit den Hochdruck-Fluideinlässen 70 und 72. Das dem Düsenschlitten 10 zugeleitete Hochdruckfluid wird nach unten in Richtung auf den Boden 22 gerichtet, um einen Graben auszuformen, in den die Pipeline verlegt werden kann.

Der gelenkig ausgebildete Düsenschlitten 10 wird oberhalb der Pipeline 20 gleitend mittels eines Zugseiles 42 gezogen, das über über ein Geschirr 42 an Pontonkufen 44, 46 angeschlossen ist. Das Zugseil 52 ist am Bug des Schiffes 30 befestigt. Wenn der Düsenschlitten 10 gezogen wird, formt er infolge des Ausstoßes des Hochdruckfluids in Richtung auf den Boden durch Steuerbord- und Backbordstrahldüsen 54, 56 einen Graben unterhalb der Pipeline aus. Das herausbewegte oder versetzte Material wird aus dem Bereich des Grabens mittels eines Lufthebers entfernt und über Ausgänge und 38 ausgestoßen.

Beim Transport des Düsenschlittens zwischen verschiedenen Einsatzstellen, wird dieser mittels der Hebeeinrichtung 64 aus dem Wasser

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herausgenommen und an Deck 31 des Schiffes 30 auf Stühle 29 aufgesetzt. Die Luftleitungen 26, 28 sowie die Hochdruckwasserleitungen 32, 34 werden dabei auf die Rollen 15, 16 und 17 aufgewickelt, wobei mittels der Gleitstühle 29 der Düsenschlitten 10 auf dem Schiff 30 ohne Demontage dieser Leitungen angeordnet werden kann.

Der Düsenschlitten

In den Fig. 2, 3 und 4 ist jeweils eine Seiten-, Stirn- und Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des mit Gelenken versehenen oder beweglich ausgebildeten Düsenschlittens 10 gezeigt.

Gemäß Fig. 2 liegt der Düsenschlitten 10 mittels einer Steuerbordpontonkufe 46 und einer nicht gezeigten Backbordpontonkufe 44 auf einem Boden 22 eines Gewässers auf. Die Pontonkufe 46 ist hohl ausgebildet und weist einen Endverschluß 104 an ihrer rückwärtigen Seite auf. Das gebogene Ende des Pontons 46 weist ein Zugauge 78 zur Anbringung des Zuggeschirrs 42 auf. Die Pontonkufen 44 und sind so ausgebildet, daß sie auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Pipeline 20 am Boden 22 gleiten oder rutschen. Um dieses Gleiten zu erleichtern, ist am Boden der Pontonkufe 46 ein Läufer 49 angeordnet.

Die Pontonkufe 46 ist mit Vertikalsäulen 90 bis 95 versehen, die an ihrem Oberteil über ein mit Endkappen versehenes Rohr 89 mit-

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einander verbunden sind. Die Vertikalsäulen 91 bis 95 sowie das Rohr 89 bilden zusammen den Schlittenrahmenteil 48. Die Backbordseite des Düsenschlittens 10 weist identischen Aufbau auf.

Eine vordere sowie eine hintere Verlängerung eines Spreizrahmens 40 sind über Gelenke 96 und 98 mit dem Schlittenrahmenteil 48 verbunden. Das Gelenk 96 ist zwischen und im Bereich der Unterteile der Vertikalsäulen 90 und 91 vorgesehen, das Gelenk 98 zwischen den Vertikalsäulen 94 und 95. Der steuerbordseitige Schlittenrahmenteil 48 ist mittels der Drehgelenke 96 und 98 frei um diese Gelenke drehbar. Zur Herbeiführung einer Bewegung des Schlittenrahmenteils 48 relativ zum Spreizrahmen 40 sind steuerbordseitig hydraulische Positioniereinrichtungen 83 und 82 angeordnet .

In Fig. 2 ist weiterhin das steuerbordseitige Düsenbein 54 gezeigt, das mit dem Schlittenrahmenteil 48 verbunden ist. Der untere Teil des Düsenbeins 54 erstreckt sich unter die Pontonkufe 46 und in den darunterliegenden Boden. Ein hinterer Träger 102 erstreckt sich ebenfalls unter die Pontonkufe 46; er ist am Schlittenrahmenteil 48 vorgesehen und dient zur zusätzlichen Befestigung des Düsenbeines 54. Letzteres ist auf (nicht dargestellten) am Schlittenrahmenteil 48 angeordneten Führungsschienen gelagert. Sperrstangen 84 und 85 erbringen eine,vertikale Abstützung oder Lagerung des Düsenbeines 54 und legen seine Stellung bezüglich des Schlittenrahmenteils 48 fest. Die unteren Enden der Sperrstangen und 85 sind mit dem horizontal verlaufenden Rohr 89 verbunden.

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Die oberen Enden dieser Sperrstangen gehen in Klammern 112, 114 über, die am Düsenbein 54 angeordnet sind.

Das Düsenbein 54 weist in seinem äußeren Bereich ein Leitungssystem mit den Leitungsteilen 116, 118 und 120 auf. Die Leitungsteile 116 und 120 erbringen eine Verbindung mit dem Einlaßrohr 74 im Bereich ihrer oberen Enden. Das Einlaßrohr 74 erhält Hochdruckwasser von der Fluidleitung 32. Im Bereich des unteren Endes des Leitungsteils 116 ist eine Anzahl von Düsenöffnungen 122 zum Herausarbeiten von Bodenmaterial aus dem Boden vorgesehen. Dieses Ausarbeiten tritt ein, wenn Hochdruck-Druckmittel dem Leitungsteil 116 von der Fluidleitung 32 über das Einlaßrohr 74 zugeleitet wird und an den Düsenöffnungen 122 austritt.

Eine Abdeckplatte 88 bildet eine Abdeckung für das Düsenbein 54 und erstreckt sich von den unteren zu den oberen Teilen des Düsenbeines 54. Am oberen Teil des Düsenbeines 54 ist der Ausgang 36 des Lufthebers angeordnet, der sich durch die Abdeckplatte 88 erstreckt und dazu dient, zur Erzeugung des Grabens aus dem Boden herausgearbeitete Bodensubstanz abzuführen. Im oberen Bereich des Düsenbeins 54 ist weiterhin der Lufteinlaß 66 vorgesehen, der dem Luftheber Druckluft zuführt. Der Lufteinlaß 66 wird mit der vom Schiff 30 kommenden Luftleitung 26 verbunden.

Von dem horizontalen Rohr 89 erstrecken sich Augen 123 und 124 für die Festmacheleinen 58 nach oben. Das Auge 123 bildet eine Anschlußstelle im Bereich des Vorderteils des Düsenschlittens 10 für die

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Festmacheleinen 58, während das Auge 124 am hinteren Teil des Schlittens eine zusätzliche Verbindungstelle für die Festmacheleine 58 bildet. Diese Augen erleichtern den Anschluß der Festmacheleine 58, die zum Heben und Senken des Düsenschlittens dienen.

Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht des gelenkig ausgebildeten Düsenschlittens 10, wobei die Unterwasserpipeline punktiert dargestellt ist. Gemäß dieser Ansicht wurde ein Graben 18 unterhalb der Pipeline 20 ausgenommen, in den die Pipeline verlegt wird. Der Düsenschlitten 10 ist in Grabstellung gezeigt.

Der Spreizrahmen 40 erstreckt sich umgekehrt V-förmig über die Pipeline 20. Er ist an Gelenken 100 und 101 mit den Steuerbord- und Backbordschlittenrahmenteilen 48 und 50 verbunden. Seine Unterseite ist mit Rollen 41 und 43 versehen. Infolge der umgekehr V-förmigen Ausbildung des Spreizrahmens 40 sind die Rollen 41 und hängend über der Pipeline 20 angeordnet, wobei sie sie nicht kontaktieren.

Die Pontonkufen 44 und 46 sind mit ihren zugehörigen Schlittenrahmenteilen 48 und 50 verbunden. Backbord- und Steuerbordpontonkufen 44 und 46 weisen jeweils Ausleger .45 und 47 auf, die sich nach innen in Richtung zum Graben 18 erstrecken. Zwischen dem horizontalen Rohr 89 und dem Ausleger 47 erstreckt sich eine Führungsschiene 108. Eine gleiche Führungsschiene 110 ist zwischen dem horizontalen Rohr oder Binder 103 und dem Ausleger 45 vorgesehen.

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Das Düsenbein 54 ist durch Zusammenwirken mit der Führungsschäme 108 an dem Schlittenrahmenteil 48 angeordnet. Die relative Lage zwischen dem Düsenbein 54 und dem Schlittenrahmenteil 48 ist mittels der Sperrstange 84 festgelegt. Das Düsenbein 54 ist verschiebbar an der Führungsschiene 108 angeordnet, wobei die Sperrstange 84 die nach unten gerichtete Bewegung des Düsenbeines an der Führungsschiene 108 begrenzt. Zwischen dem Spreizrahmen 40 und dem Schlittenrahmenteil 48 ist die Positioniereinrichtung 82 vorgesehen. Sie kann zur Bewegung des Schlittenrahmenteils 48 und des Düsenbeines 54 um das Drehgelenk 100 betätigt werden, wodurch die Stellung des Düsenbeines 54 und in der Folge die Breite des unter der Pipeline zu bildenden Grabens festgelegt wird. Ein gleichartiger Aufbau ist an der Backbordseite des Düsenschlittens 10 vorgesehen. Ein Schlittenrahmenteil sowie ein Düsenbein bilden eine Düsenbeinvorrichtung. Die Konstruktion aus Schlittenrahmenteil 48 und Düsenbein 54 hat einen innenbords des Gelenkes 100 gelegenen Schwerpunkt. Bei Freigabe der Positioniereinrichtung 82 hat die Konstruktion das Bestreben, sich mit dem Düsenbein 54 so zu drehen, daß sie eine im wesentlichen aufrechte Stellung einnimmt. Während des Grabens und mit freigegebenen Eackbord- und Steuerbordpositioniereinrichtungen 80 und 82 bewirkt das Anlegen jeglicher Kraft an den Düsenschlitten 10 in Richtung eines Abhebens vom Meeresboden ein Auseinanderspreizen der Düsenbeine 54 und 56, so daß jeglicher Kontakt mit der Pipeline 20 verhindert wird. In der gezeigten Arbeitsstellung, also Grabstellung, sind die Düsenbeine 54 und 56 mittels der Positioniereinrichtungen 80 und 82 so angeordnet, daß die Düsenöffnungen 121 und 122 nahe beieinander angeordnet sind. Sind

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die Düsenöffnungen 121 und 122 praktisch in Berührungsnähe und fluchtend unter der Pipeline 20 angeordnet, so wird der herauszuarbeitende Graben zur Aufnahme der Pipeline 20 auf ein Minimum reduziert.

Gemäß Fig. 4 ist eine Draufsicht des auf den Backbord- und Steuerbordponiznkufen 44 und 46 angeordneten Spreizrahmens gezeigt. Auch das Gelenk 107 ist in seinen Einzelheiten dargestellt.

Die Pontonkufen 44 und 46 weisen im wesentlichen parallele Längsachsen auf und sind im Hinblick auf eine Gleitbewegung beidseitig einer im Boden eines Gewässers zu verlegenden Pipeline ausgelegt. Die Pontonkufe 44 weist eine Reihe von Vertikalsäulen 130 bis 135 auf. Die Steuerbordpontonkufe 46 ist mit einer gleichen Anzahl von Vertikalsäulen 90 bis 95 versehen. Beide Vertikalsäulenreihen sind beim gezeichneten Ausführungsbeispiel aus Rohren hergestellt, sie können jedoch auch aus anderen Profilen, wie I-, T- oder L-Trägern bestehen.

Die Pontonkufen 44 und 46 tragen den Spreizrahmen 40 an Gelenken 96 (nicht gezeigt), 98, 107 und 109. Letzterer weist stirnseitige Traversen 136, 138 sowie rückseitige Traversen 140, 142 auf. Sowohl die stirn- als auch die rückseitigen Traversen münden in einen Mittelteil 144, das im vorliegenden Fall ein Rohrstück mit Endkappen 146 und 148 ist. Zum Mittelteil 144 erstrecken sich parallel der backbordseitige Verstärkungsteil 150 sowie der steuerbordseitige Verstärkungsteil 152. Verstärkungsteil 150 ist an der

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vorderen Traverse 136 sowie der hinteren Traverse 140 befestigt. In gleicher Weise ist das steuerbordseitige Verstärkungsteil 152 an der vorderen Traverse 138 sowie der rückwärtigen Traverse 142 angeordnet.

Um eine Drehbewegung der Schlittenrahmenteile 48 und 50 bezüglich des Spreizrahmens 40 herbeizuführen, sind die Gelenke 96 (nicht gezeigt), 98, 107 und 109 vorgesehen. Es ist lediglich das Gelenk 107 in den Einzelheiten gezeigt, und es wird im folgenden näher darauf eingegangen. An der Vorderseite der Traverse 136 ist ein Kragen 154 angeordnet, der eine Lagerfläche 156 aufnimmt. Der Kragen 154 paßt zwischen die Gehäuse 162 und 164, die an den Vertikalsäulen 130 und 131 jeweils angebracht sind. In die Gehäuse 162, 164 sowie den Kragen 154 ist eine Welle 166 eingeführt. Die Welle 166 definiert das Gelenk 101 (107), das bereits vorstehend in Verbindung mit der Fig. 3 Erwähnung gefunden hat und um das sich der backbordseitige Schlittenrahmenteil verschwenkt. Jedes der Gelenke ist gleich ausgebildet, und die Beschreibung des Gelenkes 107 gilt gleichermaßen für die verbleibenden Gelenke.

Die Pontonkufe 44 ist mit einem Ponton 170, die Pontonkufe 46 mit einem Ponton 172 versehen. Am Boden des Pontons 170 ist ein sich über die gesamte Pontonlänge erstreckende Schiene 174 vorgesehen, desgleichen eine Schiene 176 am Ponton 172. Die Pontonkufen 44 und 46 weisen gleiche Anschlußstellen 178 und 180 auf. Die Anschlußstellen sind mit Zugaugen 78, 79 sowie Gelenkplatten 182, 184 versehen. Von den Pontons erstrecken sich die Ausleger 45 und 47 nach

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innen, und sie verlaufen parallel zu ihren jeweiligen Pontons. Der Ausleger 45 ist mit einer Endkappe 190 an seinem hinteren Ende, der Ausleger 47 mit der gleichen Endkappe 192 versehen. Am Ponton 170 sowie am Ausleger 45 ist eine Tragplatte 186 befestigt, eine gleiche Tragplatte 188 verbindet den Ponton 172 mit dem Ausleger 47.

Es sei nunmehr kurz auf die Fig. 5 eingegangen, die wiederum eine Stirnansicht des Spreizrahmens 4o mit zusätzlichen Bauteilen zeigt. Demgemäß ist zusätzlich zur vorderen backbordseitigen Traverse eine tiefer angeordnete Traverse 194 vorgesehen, die die Traverse 136 schneidet und mit ihr verbunden, ist. Eine gleiche Traverse 196 ist auf der Steuerbordseite unterhalb der Traverse 138 vorgesehen und mit dieser verbunden. Ein zweiter Mittelteil 198 verläuft parallel und unterhalb zum Mittelteil 144. Die unteren Traversen 194 und 196 sind mit diesem Mittelteil 198 in gleicher Weise verbunden, wie die Traversen 136 und 138 mit dem Mittelteil 144 verbunden sind. Die beiden Mittelteile 144 und 198 sind darüberhinaus mit einem Vertikalteil 200 miteinander verbunden.

Der Spreizrahmen 40 bildet mit seinen verschiedenen Traversen und anderen Bauteilen eine feste Struktur, die die einzubettende Rohrleitung überbrückt.

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Bewegungsantrieb der Düsenbeine

In den Fig. 5 und 6 sind Stirnansichten des Düsenschlittens 10 gezeigt. In jedem Fall ist eine detaillierte Ansicht der Positionierungseinrichtung 80 gegeben, die die Bewegungseinrichtung bzw. der Antrieb der backbordseitigen Düsenbeinvorrichtung ist, die am Düsenschlitten 10 angelenkt ist.

Die Positioniereinrichtung 80 ist grundsätzlich ein hydraulisches System zu Erzeugung einer Bewegung des Schlittenrahmenteils 50 um das Gelenk 101 (107). Eine Verschwenkung des Schlittenrahmenteils 50 bewirkt eine Bewegung des strichpunktiert dargestellten Düsenbeins 56 aus einer im wesentlichen vertikalen in eine geneigte Lage. In dieser geneigten Lage sind die Düsenöffnungen 121 des Düsenbeins 56 mittig zum Düsenschlitten 10 und unter der Rohrleitung 20 angeordnet.

Die Pontonkufe 44 ist mit dem unteren Ende des Schlittenrahmenteils 50 direkt unter dem Gelenk 101 verbunden. Die Schiene 174 ist wiederum am Ponton 70 und Ausleger 45 befestigt. Sie verleiht der Unterseite der Pontonkufe 44 eine im wesentliche bogenförmige Ausbildung. Diese Ausbildung erleichtert die Bewegung des Schlittenrahmenteils 50 bezüglich des Spreizrahmens 40 dadurch, daß eine Kippbewegung ermöglicht wird.

Die Positioniereinrichtung 80 weist einen Hydraulikzylinder auf, der mittels einer Klammer 204 an der Traverse 136 des Spreizrahmenteils 40 befestigt ist. Eine Kolbenstange 206 ist im Zylinder

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202 verschiebbar angeordnet. Die Kolbenstange 206 ist an einem Verbindungsarm 208 und einem Hebel 210 angeordnet. Der Verbindungsarm 208 stellt die Verbindung mit der Traverse 136 des Spreizrahmens 40 dar, wo er zur Ausführung einer Dreh- oder Schwenkbewegung bezüglich des Spreizrahmens 40 angelenkt ist. Der variable Hebel 210 ist an einer Platte 212 angelenkt, die an dem horizontal verlaufenden Teil 103 des Schlittenrahmenteils 50 angeschweißt ist.

Das hydraulische Ausfahren der Kolben- oder Betätigungsstange 206 aus dem Zylinder 202 drückt den Verbindungsarm 208 sowie den Hebel 210 nach außen, über den Hebel 210 wird eine Kraft an den Schlittenrahmenteil 50 angelegt, so daß dieser entgegen dem Uhrzeigersinn um das Gelenk 101 verschwenkt wird. Eine Drehbewegung des Schlittenrahmenteils 50 in dieser Weise bewirkt, daß das Düsenbein 56 in eine im wesentliche vertikale Stellung bewegt wird. Wird die Kolbenstange 206 in den Zylinder 202 eingezogen, so werden der Verbindungsarm 208 und der variable Hebel 210 nach unten gezogen, wodurch diese dann im wesentlichen fluchten. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Hebelanordnung so ausgelegt ist, daß sie nicht diese fluchtende Stellung überschreitet, so daß sie dann nicht mehr sperren und unwirksam werden würde. Diese Bewegung läßt den Schlittenrahmenteil 50 im Uhrzeigersinn um das Gelenk verschwenken, wodurch das Düsenbein 56 in geneigter Stellung angeordnet wird.

Damit die Neigung für einen gegebenen Weg der Kolbenstange 206 variiert werden kann, kann der variable Hebel 210 verlängert oder verkürzt werden. Eine solche Verlängerung oder Verkürzung des

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Hebels 210 bei gegebenem Weg der Kolbenstange 206 läßt den Schlittenrahmenteil 50 stärker im oder gegen den Uhrzeigersinn verschwenken, wodurch eine mehr oder weniger stark ausgeprägte geneigte Stellung des Düsenbeins 56 erzeugt wird.

Eine gleichartige Änordntang ist im Hinblick auf die Positionisr-■aisiriciituac 82 auf der Stenerbordse.lte des gelenkigen Düsenschlittens IG vorgesehen. Die Positioniereinrichtungen 80 und 32 können gleichzeitig oder unabhängig voneinander betätigt :-?sräsn_c Das Ausmaß der Terschwenkung des Schlittenrahmenteils 30 ViTiZi des lleigungswinksis des Düsenbeins 56 hängt von dein Durchmesser der EcJirleittHicr 20 und clsr Tiefe des zn ersetigeziden Srabsns ah_s in den letztere verlegt werden soll=

Bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung_r bei der die Grabentiefe etwa 2,10 m ist, beträgt die bevorzugte Länge des variablen Hebels 210 etwa 64,5 cm, die Seitenverschiebung (L) aus der vertikalen Stellung des Düsenbeins 56 heraus beträgt bei dem Ausführungsbeispiel vorzugsweise etwa 1,05 m. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, bei dem die Grabentiefe etwa 4,5 m beträgt, beläuft sich die Länge des variablen Hebels 210 vorzugsweise auf 49 cm. Die seitliche Verschiebung aus der vertikalen Flucht beträgt beim bevorzugten Ausführungsbexspiel nach Fig. 6 etwa 1,59 m. Zwischen den mit den Fig. 6 und 8 angegebenen Bereichen existieren verschiedene andere Neigungswinkel und Seitenverschiebungslängen, die vom Düsenbein 56 eingenommen werden können. Grundsätzlich wird mit größer werdender Tiefe des Grabens 18 die Länge

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des variablen Hebels 210 kürzer werden, wodurch das Ausmaß der Verschwenkung des Rahmenteils 50 verkleinert wird.

Verstelleinrichtung der Düsenbeine

In den Fig. 5 und 6 ist weiterhin in den Einzelheiten auf der Steuerbordseite des Düsenschlittens 10 die Befestigungsanordnung sowie die Verstelleinrichtung des Düsenbeins 54 gezeigt. Das Düsenbein 54 ist an einer Anzahl von Führungsspuren befestigt, wobei jedoch nur die Spur 108 in dieser Ansicht gezeigt ist. Letztere ist - ebenso wie die anderen Führungsspuren - ein am Schlittenrahmenteil 48 angeordnetes Bauteil. Insbesondere die Spur 108 ist mit ihrem einen Ende an dem horizontal verlaufenden Rohr 89 sowie mit ihrem anderen Ende an den Ausleger 47 angeschweißt. Sie ist mit einem oberen Führungsschuh 214 und einem unteren Führungsschuh 216 versehen. Diese sind U-förmig ausgebildet mit nach innen gebogenen Lippen und nehmen eine T-förmige Führung 218 (278, 280, 282, 284) auf, die am Düsenbein 54 rngeordnet ist. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten der Führungen wird auf die genauere Beschreibung der Fig. 8 im Hinblick auf das Düsenbein 56 verwiesen.

Das obere Ende der Führungsschiene 108 weist eine Verlängerungsplatte 220 auf, an der das untere Ende der Sperrstange 84 angelenkt ist. Das obere Ende dieser Sperrstange 84 wird von der Klammer 112 erfaßt, die ihrerseits am Düsenbein 54 befestigt ist.

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Das Düsenbein 54 ist durch Anordnen seiner T-förmigen Führungen in den Führungsschuhen der verschiedenen Führungen am Schlittenrahmenteil 58 angeordnet. Die Führung 218 ist in den Führungsschuhen 214 und 216 verschiebbar. Die relative Lage zwischen Düsenbein 54 und Schlittenrahmenteil 48 wird durch die Sperrstange 84 gegeben, die eine nach unten gerichtete Bewegung des Düsenbeins 54 begrenzt. Durch Verändern der Länge der Sperrstangen 84 können verschiedene Grabentiefen erhalten werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 begrenzt die Sperrstange 84 die Tiefe (D) des Grabens 18 auf etwa 2,10 m. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist die Sperrstange 84 erheblich kürzer, so daß das Düsenbein 54 an der Führung 108 weiter nach unten gleiten kann, wodurch eine Tiefe des Grabens 18 von etwa 4,5 m ermöglicht wird. Nach alledem kann die Grabentiefe durch Verändern der Länge der Sperrstange 84 geändert werden.

Somit wird bei Verkürzung der Sperrstange 84 und bei einem weiteren nach unten Gleiten des Düsenbeins 54 an der Führungsschiene 108 der variable Hebel der Positioniereinrichtung 82 kürzer, um die Schwenkbewegung des Schlittenrahmenteils 48 zu begrenzen. Diese Begrenzung der Verschwenkungsbewegung ist notwendig, damit die Enden der Düsenbeine 54 und 56 auf die gewünschte Tiefe ohne gegenseitige Berührung ausgefahren werden können.

Die Düsenbeine

in den Fig. 7, 8 und 9 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel

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des Düsenbeins 56 des gelenkig ausgebildeten Düsenschlittens 10 in einer Drauf- und Stirnansicht sowie im Schnitt gezeigt.

Aus der Fig_o 7 geht die Innenseite des Düsenbeins 56 hervor» Es ist rechtwinklig aufgebaut und weist eine an der Außenseite gelegene Deckplatte 222 sowie einen durch Leitungssegmente 224, 226 und 228 gebildeten Rahmen aufο Die Wasserexnlaßleitung 76 bildet susasraaen mit den Leitungssegmenten 224, 226 und 228 den äußeren umfang des Düsenbeins 56» Die Deckplatte 222 ist an den so gebildeten Rahmen an seinen Kanten angeschweißt« Das Leitungssegment 224 trägt eine Anzahl von Düsen 121 „ die die Hauptdüsenwirkuag entfalten» Zusätzliche Öffnungen 230 {gestrichelt dargestellt) im Segment 226 sind wahlweise vorgesehen und ergeben eine zusätzliche Düsenwirkung seitlich längs der zu verlegenden Rohrleitung. Der Wasserexnlaßleitung 76 wird Hochdruckfluid_p also Hochdruckwasser, über den Einlaß 72 von einer an Bord des Schiffes befindlichen Hochdruckwasserquelle zugeführt. Dieses unter hohem Druck stehende Wasser füllt dann die Leitungssegmente 224 und 226 an.

Oberhalb des Wassereinlasses 46 ist der Lufteinlaß 68 an einer Luftleitung 69 vorgesehen. Dieser erstreckt sich nach unten und versorgt eine obere Luftkammer 232 mit Luft. An diese Luftkammer sind drei Leitungen 234, 236 und 238 angeschlossen. Sie erstrecken sich in Längsrichtung im Inneren des Düsenbeins 56 parallel zueinander sowie im wesentlichen parallel zu den Leitungssegmenten und 226. Sie enden in einer unteren Luftkammer 240 die eine Anzahl

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von Öffnungen 242 aufweist, wodurch die Luft direkt überhalb des unteren Randes des Düsenbeines 56 austritt. Das hier beschriebene Luftsystem bildet einen Teil des Lufthebers zur Entfernung von in dem durch die Düsenöffnungen 121 gebildeten Graben gelösten Material .

Einen weiteren Teil dieses Lufthebers bildet der Lufttunnel 244, der sich über die gesamte Länge des Düsenbeines 56 erstreckt und - wie in der Zeichnung dargestellt - im wesentlichen mittig dort angeordnet ist. Im Bereich des unteren Teils des Düsenbeines 56 und neben der unteren Luftkammer 240 befindet sich eine Luftheberöffnung 246. Vom Boden gelöstes Material tritt durch diese Luftheberöffnung 246 in den Lufthebertunnel 244 ein. Die symmetrisch nach innen gerichtete Luftströmung im Bereich der Luftheberöffnung 246 bewirkt eine gleichförmige Mischung der Luft und des gelösten Materials im Bereich des unteren ümfangs des Lufthebertunnels 244. Diese Durchmischung wirkt sich im Hinblick auf eine Verringerung des spezifischen Gewichtes der Lösung des gelösten Materials mit dem Wasser innerhalb des Tunnels aus, wodurch das Material durch den Lufthebertunnel 244 mittels der bekannten Lufthebertechnik nach oben .getragen wird. Das Material steigt somit nach oben und wird letztlich oberhalb der Wassereinlaßleitung 76 durch den Luftheberausgang 38 ausgegeben.

Zwischen der Wassereinlaßleitung 76 und dem Leitungssegment 228 ist eine alternative Druckfluidquelle 248 vorgesehen, die ein Kugelventil 250 sowie einen Ausgang 251 zur Zuführung von Druck-

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mittel zur Hilfsleitung 252 aufweist. Letztere bildet eine Druckini ttelquel Ie, an die ein Schlauch von einem Taucher angeschlossen und zum manuellen Bestrahlen des Bodens eingesetzt werden kann.

In Fig. 7 sind weiterhin vorder- und rückseitige Rollenanordnungen 254 und 256 gezeigt, mit denen der Düsenschlitten bezüglich der Mittelachse der in den Boden zu verlegenden Pipeline fluchtend gehalten wird.

Die Rollenanordnung 254 weist einen Rollenwagen 258 auf. An ihn sind Rollen 245 in zwei vertikalen, parallelen Säulen angeordnet. Jede Rolle kann für sich umlaufen. Der Rollenwagen 258 ist mittels Gelenken 260, 262 und 264 am Düsenbein 56 angelenkt. Infolge dieser Anlenkung kann der Rollenwagen 258 von der Innenfläche des Düsenbeins 56 herausgeschwenkt werden. Diese Schwenkbewegung ermöglicht es dem Rollenwagen 258 an ihm vorgesehene Lastsensoren zu betätigen, wodurch an einem fernen Ort der Kontakt der Rollen mit der Rohrleitung angezeigt werden kann.

Die heckseitige Rollenanordnung 256 weist einen Rollenwagen 266 auf und ist hinsichtlich Aufbau und Funktion identisch zu bugseitigen Rollenanordnung 254 ausgebildet. Beide Rollenanordnungen 254 und 256 wirken zusammen, um den Schlitten im Hinblick auf seine richtige Grabstellung auszurichten. Die Rollenanordnung 256 kann gleichermaßen wie der Rollenwagen 258 zur Betätigung von Lastsensoren ausschwingen.

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In der Fig. 8 sind die erwähnten Lastsensoren oder Lastsensorzellen 274 und 276 gezeigt. Der Lastsensor 274 ist zwischen dem Gelenk 260 und der Deckplatte 222 angeordnet, der Lastsensor 276 zwischen dem Gelenk 26 8 und der Deckplatte 222. Da die Rollenanordnungen 254 und 256 frei um die Gelenke 260 und 268 verschwenkt werden können, bewirkt ein Kontakt der Rollenanordnungen mit der zu verlegenden Rohrleitung, daß die Rollenanordnungen gegen ihre jeweiligen Lastsensoren gedrückt werden. Auf diese Weise können an Bord des Schiffes eine Versetzung des Schlittens bezüglich der Rohrleitung und jegliche quer zum Schlitten angreifenden Zugkräfte beobachtet werden. Über die durch die Lastsensoren 274 und 276 abgegebenen Signale ist es möglich, die Längsachsen der Pontonkufen und des zu verlegenden länglichen Bauteils, der Rohrleitung, während der Verlegearbeiten parallel zu halten.

Aus Fig. 8 ergibt sich ebenfalls die Anordnung des Lufthebertunnels 244 und der Leitungen 234, 2 36 und 238. Der Lufthebertunnel ist mittig am Düsenbein 56 angeordnet und weist rechteckigen offenen Querschnitt auf.

An der Deckplatte 222 sind T-förmige Führungsschienen 278, 280, und 284 vorgesehen. Sie sind symmetrisch am Düsenbein 56 angeordnet; sie wirken mit den Führungsschuhen zusammen, die an der Packbordführung vorgesehen sind und verbinden das Düsenbein 56 mit dem backbordseitigen Schlittenrahmenteil.

In Fig. 9 ist ein Längsschnitt des Düsenbeins 56 gezeigt. Hieraus ergibt sich, daß sich der Lufthebertunnel 244 im wesentlichen über

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die gesamte Länge des Düsenbeines 256 erstreckt. Er ist im Bereich seines oberen Endes nach außen gebogen und endet in dem Luftheberausgang 38. T-förmige Führungsschienen 278 verlaufen im wesentlichen von unterhalb des gebogenen Teils des Lufthebertunnels 244 nach unten und enden im unteren Bereich des Düsenbeines 256. Gelenkflansche 285 bis 290 sind ebenfalls gezeigt.

Die Öffnungen der Strahldüsen

In den Fig. 1O und 11A-11E ist die Orientierung der Düsen oder Düsenöffnungen einer einzelnen Düsenreihe des LeitungsSegmentes 224 der Backbordseite des Düsenbeins 56 gezeigt. Die Düsenöffnungen 121 weisen eine Anzahl der in Fig. 10 gezeigten Reihe auf.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch das Leitungssegment 224 mit seinen Düsenöffnungen 292, 294, 296, 398 und 300. Die Druckmitteldüsenöffnungen erstrecken sich von dem Leitungssegment 224 nach außen und sind entlang seines Außenteils angeordnet. Jede Düsenöffnung ist jeweils bezüglich der anderen Düsenöffnungen unter einem etwas unterschiedlichen Winkel angeordnet. Beim gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann sich der Winkel von 0 für die Öffnung 300 bis 100° für die Öffnung 292 ändern. Jede Düsenöffnung weist einen Durchgang auf, der sich durch die Wandung des * Leitungssegmentes 224 erstreckt, um so eine Auslaßöffnung für das dort befindliche Hochdruckfluid zu bilden. Wie bereits oben erwähnt, kann Hochdruckfluid durch die Öffnungen 292 bis 300 zur

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Erodierung des Bodens ausströmen. Die Erosionswirkung kann durch Benutzung von Hochgeschwindigkeitsdüsen in den Öffnungen verstärkt werden. Die jeweiligen Düsen sowie die spezielle Anordnung hängt von der Art des auszunehmenden Bodens im Hinblick auf eine effiziente und schnelle Fortschaffung ab.

Die Fig. 11A bis 11E aeigen Querschnitte der Düsenöffnungen 292, 294, 296, 298 und 300. Es ergibt sich, daß die Öffnungen in Richtung nach unten mit unterschiedlichen Winkeln geneigt sind. Der Winkelbereich des gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiels beträgt von 30° für die Öffnung 292 bis 0° für die öffnung 300. Auf diese Weise richten alle Öffnungen mit Ausnahme der Öffnung 300 ihre Druckmittelstrahlen nach unten auf den Boden, wobei die Öffnung ihren Flüssigkeitsstrahl quer zu dem zu bildenden Graben richtet.

Der Querschnitt der Druckmitteldüsenöffnungen ist im wesentlichen identisch, und sie fördern gleiches Druckmittelvolumen. Es ergibt sich, daß die Strahldüsen im wesentlichen nach unten auf den Teil des Bodens gerichtet sind, der sich unmittelbar vor den Düsenbeinen befindet.

Der Betrieb

Wenn eine Unterwasserpipeline oder -rohrleitung im Boden verlegt werden soll, werden die äußeren Abmessungen der Rohrleitung bestimmt

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und die backbord- und steuerbordseitigen Düsenbeine entsprechend eingestellt, so daß sie einen Graben entsprechender Tiefe zur Aufnahme der Rohrleitung herausarbeiten können. Weiterhin werden die Positioniereinrichtungen so geneigt, daß der Neigungswinkel jeder Düsenbeinvorrichtung zur Erzeugung der richtigen Grabenbreite beiträgt.

Die vertikale Einstellung wird durch Lösen eines jeden Düsenbeines und sein Verschieben längs der Führungsschienen bis zum Erreichen der gewünschten Position bewerkstelligt. Dann werden die Schließstangen eingebaut,um die Düsenbeine in der richtigen Lage zu halten. Die Festlegung des Betrages der Schwenkbewegung wird durch Einbau von entsprechenden variablen Hebeln in die Positioniereinrichtungen ermöglicht.

Dann wird der Düsenschlitten mittels eines Hebezeugs über das Heck des Schiffes abgesenkt und zwar soweit, bis sich die Enden der Düsenbeine im Bereich des Gewässerbodens zu beiden Seiten der im Boden zu verlegenden Rohrleitung befinden. Sodann wird Hochdruck-Druckmittel auf jedes Düsenbein gegeben und die Lufthebervorrichtung betätigt. Die an den Düsen austretenden Strahlen des Hochdruck-Druckmittels schneiden den unter ihnen befindlichen Boden aus, und das herausgearbeitete Material wird aus dem Bereich der Rohrleitung abgezogen. Mit fortschreitendem Herausarbeiten des Bodens wird der Düsenschlitten weiter abgesenkt, bis die Pontonkufen zu beiden Seiten der Rohrleitung auf dem Boden aufliegen.

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Wenn der Düsenschlitten sodann auf dem Meeresboden aufliegt und die Rohrleitung oder Pipeline überbrückt, werden die Düsenbeinvorrichtungen mit Hilfe der Positioniereinrichtungen derart verschwenkt, daß ihre Enden direkt unter der Rohrleitung angeordnet werden. Der Ausstoß von Druckmittel aus den Düsen wird beim Vorwärtsziehen des Schlittens beibehalten, so daß ein Graben im Boden ausgeformt wird.

Während des Auspressens von Druckmittel entfernt der Luftheber eines jeden Düsenbeines aus dem gebildeten Graben entferntes Bodenmaterial und stößt dieses seitlich vom Graben aus. Beim Auftreffen auf Bodenformationen aus hartem Material muß die Schneidwirkung der aus den Düsen austretenden Strahlen verstärkt werden. Dies kann durch Anheben des Drucks des jedem Düsenbeins zugeführten Druckmittels bewirkt werden. Die austretenden Strahlen höheren Drucks können dann das harte Material entfernen, so daß der Graben dann weiterhin erzeugt werden kann. Falls die verstärkte Strahlwirkung zur Entfernung dieser Formationen nicht ausreicht, kann ein Taucher absteigen und die Formation mittels des Hilfsfluidstrahls in kleinere Stücke zwecks Entfernung aufbrechen. Um die Notwendigkeit dieses Handbetriebs während dieser Situation auf ein Mindestmaß zu verringern, sind die Druckfluiddüsen am Ende eines jeden Düsenbeines infolge der Auslegung des Düsenschlittens sehr nahe beieinander angeordnet. Diese Auslegung ist infolge der verschwenkbaren Anordnung der Düsenbeine möglich.

Wenn bei Eintreten rauher See NotSituationen auftreten oder der

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Schlitten aus irgendeinem anderen Grund angehoben werden muß, kann der mit Gelenken versehene Düsenschlitten leicht aus seiner Unterwasserlage angehoben werden. Wird der in den die Düsenbeine unterhalb der Rohrleitung haltenden hydraulischen Zylindern vorliegende Druck abgelassen, so verschwenken die Backbord- und Steuerborddüsenbeinvorrichtungen um ihre jeweiligen Drehachsen aufgrund der auf ihren jeweiligen Schwerpunkt einwirkenden Schwerkraft. Da die Düsenbeinvorrichtungen somit bezüglich der Rohrleitung frei nach außen schwingen können, kann der Düsenschlitten mit dem Hebezeug zur Wasseroberfläche gehoben werden.

Zusammenfassung der wesentlichen Vorteile

Der Fachmann wird erkennen, daß der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße mit Gelenken versehene Düsenschlitten zum Verlegen von länglichen Bauteilen unterhalb des Meeresbodens wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten grabenden Schlitten erbringt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der verschwenkbaren Anordnung der backbordseitigen und steuerbordseitigen Düsenbeinvorrichtungen relativ zum Rahmen und darin, daß ihr Schwerpunkt innenbords der Gelenke vorgesehen ist. Diese Anordnung ermöglicht es, die Düsenöffnungen der Düsenbeine unterhalb der Rohrleitung anzuordnen, die Menge des zu entfernenden Bodenmaterials auf ein Minimum zu beschränken und hierbei dennoch den Schlitten ohne Berührung und Beschädigung der Rohrleitung vom

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Boden des Gewässers abheben zu können.

Ein anderer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist in ihrem hohen Grad an Einstellbarkeit zu sehen, wodurch längliche Bauteile mit sehr verschiedenen Abmessungen aufgenommen und Gräben mit sehr unterschiedlichen Tiefen gebildet werden können.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Schlitten zu seiner Führung nicht auf der zu verlegenden Rohrleitung aufliegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet vielmehr den Rollen zugeordnete Lastsensoren, um die Arbeitsrichtung des Schlittens festzustellen.

Die Erfindung ist vorstehend anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es sind demgegenüber zahlreiche Abänderungen möglich, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird. So kann beispielsweise die Düsenbeinvorrichtung direkt am Spreizrahmen angelenkt sein, wobei die Schlittenrahmenteile fest mit dem Spreizrahmen verbunden oder völlig weggelassen sind. Die Ein- oder Verstellbarkeit der Düsenbeine bezüglich des Rahmens kann unter Verwendung von lösbaren Klammern anstelle der Führungsschienen erfolgen. Weiterhin können Stellmotore anstelle der Sperrstangen zur Fixierung der vertikalen Stellung der Düsenbeine Anwendung finden. Eine weitere Abänderungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Anordnung eines Fluidmotors zwischen dem Rahmen und der Düsenbeinvorrichtung, um auf diese Weise letztere zu verschwenken. Diese und weitere

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Abänderungsmöglichkeiten des bevorzugten Ausführungsbeispiels liegen für den Fachmann auf der Hand.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1J Vorrichtung zum Verlegen eines länglichen Bauteils, wie eine Rohrleitung oder ein Kabel, im Boden eines Gewässers mit einem das längliche Bauteil überbrückenden Rahmen und daran auf beiden Seiten angeordneten, sich nach unten erstreckenden Düsenbeinen mit darin vorgesehenen Düsen zur Bildung eines Grabens im Boden zur Aufnahme des länglichen Bauteils, dadurch gekennzeichnet , daß die Düsenbeine (54, φ) schwenkbar an parallel zur Längsachse des Bauteils verlaufenden Achsen am Rahmen (40) angeordnet sind, daß jeweils eine Positioniereinrichtung (80, 82) zwischen einem Düsenbein (54, 56) und dem Rahmen (40) zum Verschwenken der Düsenbeine (54, 56) aus einer im wesentlichen vertikalen Lage in eine solche Lage, in der die unteren Enden der Düsenbeine (54, 56) unterhalb des Bauteils (20) angeordnet sind, vorgesehen ist und daß die Düsenbeine (54, 56) in vertikaler Richtung bezüglich des Bauteils (20) verstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Rahmens (40) jeweils ein Schlittenrahmenteil (48* 50) angelenkt und mit Führungsspuren (108) versehen ist, die mit an den Düsenbeinen (54,56) vorgesehenen Führungen (218) zusammenwirken, wodurch die Düsenbeine (54, 56) bezüglich des Rahmens (40) verschwenkbar und bezüglich des Bauteils (20) vertikal bewegbar sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur im wesentlichen vertikalen Anordnung der Düsenbeine (54, 56) zwischen den Schlittenrahmenteilen (48, 50) und den Düsenbeinen (54, 56) Sperrstangen (84, 86) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtungen (80, 82) jeweils zwischen den Düsenbeinen (54, 56) und dem Rahmen (40) eine Hebelanordnung aus einem Verbindungsarm (208) und einem Hebel (210) aufweist sowie einen den Rahmen (40) mit der Hebelanordnung verbindenden Stellmotor (202).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (210) zwecks unterschiedlich geneigter Anordnung der Düsenbeine (54, 56) verstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsspuren (108) T-Schlitze und die Führungsschienen (218) T-Profil aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt der Düsenbeine (54, 56) innenbords ihrer jeweiligen Anlenkung vorgesehen ist.

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