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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur herstellung
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eines Kolkschutzes für Unterwasser-Pipelirles, Offshore-Bauten u.a.
durch Auslegen einer aus mindestens zwei Schichten bestehenden, durch Nähte unterteilteri,
mit pumpbarem Beton zu füllenden, flexiblen Gewebematte, insbesorlelere aus Kunststofffasern,
auf den zu schützenden Bereich sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, mit dem Veränderungen des
Meeresbodens infolge Strömungseinfluß sowie auch Unterspülungen von am Meeresboden
liegenden Bauwerken verhindert werden sollen, wird eine derartige Gewebematte, die
im allgemeinen in rechteckförmige oder quadratische Kammern unterteilt ist, auf
dem zu schützenden Bodenbereich, etwa durch Taucher ausgelegt und dann fest verankert.
Danach werden die einzelnen, für jeweils eine Kammer vorgesehenen Anschlußstutzen
von Tauchern mit Leitungen verbunden, über die von einem Versorgungsschiff pumpbarer
Beton in die Kammern gedrückt wird, wo er aushärtet. Danach werden die Anschlußleitungen
wieder von
Tauchern entfernt, und die mit Beton beftillte Gewebematte
steLLt einen guten und wirksamen Kolkschutz dar.
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Dieses bekannte Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da zunächst durch
Taucher die Gewebematte am Boden verlegt und verankert werden muß, worauf dann wiederum
durch Taucher die Anschlüsse zur Zufuhr von Beton hergestellt und danach wieder
gelöst werden müssen. Darüber hinaus sind derartige Taucherarbeiten in gewissen
Bereichen, etwa in den Offshore-Bereichen der Nordsee kaum oder zumindest nur unter
großen Schwierigkeiteii durchführbar.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur llerstellunc
eines Kolkschutzes zu schaffen, das im wesentlichen vollautomatisch abläuft und
bei dem keine Taucherarbeiten erforderlich sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß die zur Bildung von in Längsrichtung
verlaufenden, schlauchförmigen Kammern unterteilte Gewebematte mit ihrem geschlossenen
freien Ende beginnend von einem über den zu schützenden Bereich bewegten Lagerbereich
für die Gewebematte abgezogen und dabei mittels sich durch die im Lagerbereich befindlichen
Endöffnungen der in der Gewebematte gebildeten Kammern erstreckenden Rohren
oder
Schläuchen am geschlossenen freien Ende der Gewebematte beginnend mit dem Beton
gefüllt wird. Dabei wird die Gewebematte vorzugsweise durch das Einbringen des Betons
kontinuierlich vom Lagerbereich abgezogen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine in besonderer Weise
unterteilte Gewebematte verwendet, die so in eine Ausqangsstellung im Lagerbereich
zusammengeschoben wird, daß sich die Rohre oder Schläuche jeweils in eine der Kammern
erstrecken, und somit die Gewebematte allmählich bei gleichzeitiger Befiil]ung der
Kammern mit Beton aus dem Lagerbereich abgezogen werden kann, während der Lagerbereich
über den zu schützenden Bereich bewegt wird, ohne daß dazu Taucherarbeiten erforderlich
wären.
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I)ie auf diese Weise ausgelegt, mit Beton gefüllte Gewebematte iiberdeckt
die zu schützenden Bereiche, und dieses Verfahren kann insbesondere auch dann angewendet
werden, wenn bereits ulterspülte, verhältnismäßig starre Bauwerke, etwa Unterwasser-Pipelines
gegen weitere Unterspülung geschützt werden sollen, wobei sich dann automatisch
der Vorteil ergibt, daß sich die mit Beton gefüllten Bereiche der Gewebematte, die
seitlich fiber die Pipeline hinausragen, so ablagern, daß sie die Pipeline teilweise
umhüllen und den unterspülten Bereich ausfüllen, wodurch sich nach dem Aushärten
des Betons nicht
nur ein wirksamer Kolkschutz ergibt, sondern auch
ein unterstützendes Fundament für die bereits unterspülte Pipeline o.ä.
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gebildet wird.
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Um der Gewebematte bzw. dem Kolkschutz eine zusätzliche Festigkeit
in Längsrichtung zu geben, können in die Kammern sich in deren Längsrichtung erstreckende
Drahtseile eingebracht und zusammen mit der Gewebematte ausgelegt werden, so daß
diese dann zusätzlich eventuell auftretende Längszugkräfte aufnehmen können.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung
mit einem über den zu schützenden Bereich zu schleppenden Schlitten diener, der
eine der Anzahl der in der Gewebematte vorgesehenen Kammern entsprechende Anzahl
von sich in Schlepprichtung erstreckenden Füllrohre aufweist, auf die die Gewebematte
mit dem die Endöffnungen aufweisenden Ende beginnend von den in Schlepprichtung
hinten liegenden Enden der Füllrohre her aufschiebbar ist, wobei beispielsweise
eine Gewebematte von mehreren 100 m Länge ohne weiteres derart zusammengefaßt werden
kann.
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Der Schlitten weist vorzugsweise oberhalb der Füllrohre einen Schutzrahmen
auf, der am in Schlepprichtung vorderen Ende des Schlittens an einem Querträger
befestigt sein kann, an dem auch
die Füllrohre angebracht sind.
Dieser Schutzrahmen kann beispielsweise aus im Abstand voneinander verlaufenden,
miteinander verbundenen Rohren bestehen.
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Am Schlitten sind zweckmäßigerweise sich entlang seiner Außenseiten
und parallel zu den Füllrohren erstreckende Kufen vorgesehen, die mit ihren in Schlepprichtung
vorn liegenden Enden am Querträger befestigt sein können und sich über ihre gesamte
Länge unterhalb der Füllrohre befinden. Die in Schlepprichtung hinten liegenden
Enden der Kufen können miteinander verbunden sein.
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Die mit ihren Enden miteinander verbundenen Kufen und der Schutzrahmen
bilden zwischen sich einen Lagerbereich für die Gewebematte, die auf die Füllrohre
aufgeschoben wird, und beim Schleppen des Schlittens unter gleichzeitigem Befüllen
mit Beton aus dem Lagerbereich abgezogen und auf dem zu schützenden Bereich ausgelegt
wird. Um eine gleichmäßige Führung des abzuziehenden Gewebemattenbereiches zu erreichen
und insbesondere zu verhindern, daß die gesamte Gewebematte im zusammengeschobenen
Zustand aus dem Lagerbereich herausgelangt, können im Bereich der in Schlepprichtung
hinten liegenden Enden der Füllrohre im Abstand von diesen obere und untere Führelemente
vorgesehen sein, zwischen denen die Gewebematte geführt aus dem Lagerbereich herausgelangt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel
zeigenden Figuren näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Schlitten zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1.
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Der dargestellte Schlitten weist zwei parallel zueinander verlaufende
Kufen 15, 16 auf, die an den Außenseiten des Schlittens vorgesehen sind und die
mit ihren in Schlepprichtung vorn liegenden Enden an einem rohrförmigen Querträger
9 befestigt sind und deren in Schlepprichtung hinten liegenden Enden über ein Querrohr
30 miteinander verbunden sind, d.h. die Schlepprichtung des Schlittens verläuft
in den Figuren von links nach rechts.
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Oberhalb des Querträgers 9 und parallel zu diesem ist ein Elalterohr
5 vorgesehen, auf das Muffen aufgesetzt sind, von denen nur die auch in Fig. 2 gezeigte
Muffe 8 mit Bezugszeichen versehen ist. Die Muffe ist über plattenartige Verbindunselemente
6, 7 am Querträger 9 befestigt.
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Ober entsprechende Muffen und Verbindungsplatten, von denen nur die
Verbindungsplatte 10 bezeichnet ist (Fig. 2), sind am Querträger 9 unverschwenkbar
vier Füllrohre 1, 2, 3, 4
befestigt, die parallel zueinander verlaufen
und die an ihrem in Schlepprichtung vorn liegenden Ende Kupplungshälften 11, 12,
13, 14 zum Anschluß von Zuführschläuchen aufweisen, und deren in Schlepprichtung
hinten liegenden, offenen Enden sich etwa im Bereich des Querrohres 30 und oberhalb
dieses Rohres befinden.
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Ferner sind am Querträger 9 zwischen den Muffen für die Füllrohre
weitere Muffen in der gleichen Weise wie die Muffen für die Füllrohre befestigt,
die als unverschwenkbare Halterungen für einen aus Rohren zusammengesetzten, vorzugsweise
zusammengeschweißten Schutzrahmen dienen, der drei parallele, von den Muffen ausgehende
Rohre 17, 18, 19 aufweist, die einerseits über die quer verlaufenden Rohre 24, 25
und andererseits über ein oberhalb des Querrohres 30 und parallel zu diesem verlaufendes
Rohr 22 miteinander verbunden sind. Darüber hinaus weist dieser Schutzrahmen an
seinen Außenseiten zwei kurze parallel zu den Rohren 17, 18, 19 verlaufende Rohre
20, 21 auf, die einerseits mit dem Rohr 22 und andererseits mit mit den Rohren 24
und 25 fluchtenden Rohren 23, 26 verbunden sind, sowie zusätzlich über Stützrohre
27, 28 mit der äußeren Muffe des Schutzrahmens in Verbindung stehen. Dieser Schutzrahmen
liegt über dem größten Teil der Längserstreckung der Füllrohre 1, 2, 3, 4 oberhalb
dieser Rohre, und die Füllrohre treten nur in ihrem in Schlepprichtung vorn liegenden
Endbereich durch den Schutzrahmen nach oben hindurch, um die Kupplungshälften 11,
12, 13, 14 leicht zugänglich zu machen. Somit befinden
sich die
Füllrohre 1, 2, 3, 4 iil)er den größten Teil ihrer Längserstreckung zwischen dem
Schutzrahmen und den Kufen 15, 16.
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Ferner sind an den in Schlepprichtung hinten liegenden Bereichen des
Schutzrahmens nach unten gerichtete Führelemente 29 und an den in Schlepprichtung
hinten li liegenden Bereichen der Kufen nach oben gerichtete Führelemente 31 vorgesehen,
deren Funktionsweise später beschrieben werden wird.
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Soll mittels des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schlittens eine
Kolksicherung hergestellt werden, so wird auf die Füllrohre 1, 2, 3, 4 eine mindestens
zwei Schichten aufwei sende flexible Gewebematte aufgeschoben, die vorzugsweise
aus Kunststoffasern hergestellt ist und in der durch Längsnähte schlauchförmige
Kammern gebildet sind. I)ie Anzahl und lage dieser Kammern entspri ciit der Anzahl
und Lage der Füllrohre 1, 2, 3, 4 des Schlittens, und die Kammern sind ari einem
Winde verschlossen.
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Somit wird also die Gewebematte mit den offeneti Inden der Kammern
beginnend in den Figuren von rechts auf die Füllrohre 1, 2, 3, 4 aufgeschoben und
dabei so weit zusammengedrückt, daß ohne weiteres eine länge von mehreren 1c)()
m Gewebematte auf diese Füllrohre paßt. Ist die gesamte Gewebematte bis zu den geschlossenen
finden der Kammern auf die Füllrohre aufgeschoben, so verhindern die Führelemente
29, 31, daß die zusammengeschobene Gewebematte nach Freigabe wieder von den Füllrohren
herunterrutscht.
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Die Kupplungshälften 11, 12, 13, 1 @ der Füllrohre 1, 2, 3, 4 des
auf diese Weise vorbereiteten Schlittens werden dann mit entsprechenden Kupplungshälften
von Zuführschläuchen verbunden, und außerdem wird an dem in den Figuren linken Ende
des Schlittens mindestens eine Schlepleine angebracht.
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Der auf diese Weise vorbereitete Schlitten wird von einem Schiff auf
den Gewässer- oder Meeresboden und dort auf den zu schützenden Bereich abgesenkt
und kann dann von dem absenkenden Schiff aus über diesen Bereich geschleppt werden.
Während dieses Schleppvorganges wird fiber die Zuführschläuche vom schleppenden
Schiff aus vorhereiteter, pumpbarer Beton in die Füllrohre 1, 2, 3, 1 gefüllt, so
daß dieser an den in Schlepprichtung hinten liegenden Öffnungen der Füllrohre austretende
Beton in die Kammern der Gewebematte gelangt. Da auf diese Weise die Gewebematte
mit den geschlossenen Kammerenden beginnend mit Beton geffillt wird, wird sie gleichzeitig
auch infolge des Hineindrückens des Betons kontinuierlich von den Füllrohreii 1,
2, 3, 1 abgezogen, wobei die Führelemente 29, 31 ein ruckartiges Abziehen größerer
Teile der zusammengedrückten Gewebematte verhindern.
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Die vom Schlitten abgezogenen, mit Beton gefüllten Teile der Gewebematte
legen sich auf den zu schützenden Bereich und passen sich dabei dem Verlaut des
Gewässer- bzw. Meeresbodens
sowie gegebenenfalls der Form des zu
schützenden Bauwerkes an, und sie bilden nach dem Aushärten des Betons den gewünschten
Kolkschutz.
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Nach dem vollständigen Abziehen einer Gewebematte von einem Schlitten
wird die Betonzufuhr zu den Füllrohren 1, 2, 3, 4 gestoppt und der Schlitten auf
das schleppende Schiff hochgezonen. Danach kann ein entsprechender, bereits vorbereiteter
Schlitten an die Betonzufuhr angeschlossen und auf den Gewässer-oder Meeresboden
abgesenkt werden, um die Ilerstellung des Kolkschutzes fortzusetzen.
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Es ist ohne weiteres klar, daß für eine derartige IIerstellun eines
Kolkschutzes keine Taucherarbeiten erforderlich sind, sondern daß alle vorbereitenden
Tätigkeiten über Wasser aus(3eführt werden können, während das eigentliche Verlegen
der Gewebematte und die Herstellung des Kolkschutzes im wesentlichen selbsttätig
erfolgt.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Breite der zu verlegenden Gewebematte
einschließlich der gewünschten Anzahl von schlauchförmigen Kammern entsprechend
der gewünschten Breite des her zustellenden Kolkschutzes gewählt wird, und die Abmessungen
des Schlittens können ohne weiteres an die jeweilige Breite der Gewebematte und
die Anzahl der Kammern angepaßt werden.
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Ferner kann es vorkommen, daß der fertige Kolksciiutz ein über den
eigentlichen Meeresboden hinausragendes Bauteil, etwa eine nur teilweise in den
Meeresboden eingesunkene oder mit ihrem gesamten Umfang auf dem Meeresboden aufliegende
pipeline abdecken soll. In diesem Fall kann der Schlitten senkrecht zur Schlepprichtung
gewölbt ausgebildet sein, so daß sich der mittlere Bereich des Schlittens oberhalb
der Pipeline befindet, während die Kufen seitlich im Abstand von der Pipeline auf
dem Meeresboden ruhen und den Schlitten beim Schleppen abstützen.
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L e e r s e i t e