DE2814381A1

DE2814381A1 - Verfahren zum schaffen einer schutzeinrichtung fuer am meeresboden liegende strukturen, insbesondere rohrleitungen

Info

Publication number: DE2814381A1
Application number: DE19782814381
Authority: DE
Inventors: Audun Hofsoey; Rolf Prof Lenschow
Original assignee: Ind & Tek Forskning
Current assignee: Ind & Tek Forskning
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1978-10-12
Also published as: NO139790C; NO771178L; NO139790B; FR2386647A1; BR7802092A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schaffen einer Schutzeinrichtung für am Meeresboden ruhende Strukturen, wobei die Struktur, beispielsweise eine Rohrleitung, mit einer längslaufenden streifenförmigen in nicht abgebundenem Zustand über die Struktur abgesenkten Abdeckung aus mit Netz bewehrtem Beton oder dergl. versehen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens_o

Am Meeresboden, in Flüssen oder anderen Wässern ausgelegte Rohrleitungen bedürfen besonderer Massregeln zur Vermeidung von Beschädigungen. Eine Schutzvorrichtung ist somit erforderliche Zum Schutz der Rohrleitungen können diese vergraben und die gebildete Rinne ggf. mit einer Betonabdeckung versehen werden,, Es hat sich jedoch erwiesen, dass die über oder neben dem Rohr liegende Masse oft infolge Strömung (Erosion) verschwindet und das Rohr blossgelegt wirdo Ferner wurden zum Schutz von Rohrleitungen vorerzeugte Betonelemente vorgeschlagen. Derartige Elemente haben indessen den Nachteil, dass sie starr sind und auf den Höhenrücken am Boden liegen bleiben, so dass Strömungen im Wasser« wie auch Schleppnetze, Anker und dergl_o unter die Elemente eindringen und diese untergraben oder abwälzen können, wobei die Rohrleitung blossgelegt wird. Das Auslegen derartiger Elemente über einer Rohrleitung ist ausserdem .schwierig und es ist mit Schwierigkeiten verbunden, diese Elemente so dicht nebeneinander vorzusehen, dass keine offenen, empfindlichen Zwischenräume zwischen ihnen entstehen. Es wurde ferner vorgeschlagen, "Decken" aus nicht abgebundenem Beton über eine im voraus ausgelegte Rohrleitung zu legen_o Dies führt indessen grosse Lageeinstellung sprobleme mitsich, insbesondere beim Auslegen in hochgehender See, weil das Auslegefahrzeug zum Auslegen der einzelnen Decken-

80984 1/0948

abschnitte stufenweise bewegt werden muss. * ° * ^

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist somit die Schaffung eines enfachen Verfahrens zum Auslegen einer Abdeckung über permanent am Meeresboden zu verlegende Rohrleitungen. Das Verfahren muss auch bei nicht ruhiger See durchgeführt werden können und muss sich auch hinsichtlich des Kostenrahmens bewähren.

Erfindungsgemäss lässt sich dies derart erzielen, dass die Abdeckung mittels Ausgiessen von nicht abgebundenem Beton oder dergl. von einem entlang der abzudeckenden Struktur bewegten Fahrzeug hergestellt wird, wobei das Ausgiessen über eine sich ins Wasser hinab erstreckende Auslauffläche erfolgt, und dass die Betonmasse von einem schlauchförmigen oder zur Schlauchform gefalteten Tuch oder einer entsprechenden Folie umhüllt wird, wobei ein elastisches Bewehrungsskelett gleichzeitig mit dem Ausgiessen des Betons in Bahnenform ausgerollt wird.

Weil das Betonband kontinuierlich ausgelegt wird, während der Beton noch plastisch ist, kann es ohne weiteres über die zu schützende Rohrleitung geführt werden. Wenn das Betonband später aushärtet, wird eine vollwertige bewehrte Betonschale gebildet, die bedeutende Stösse aufnehmen kann, wobei der Übergang zwischen dem Boden und der Rohrleitung eine derartige Form erhält, dass entlang des Meeresbodens gezogene Gegenstände leicht ohne Eingriff mit der Struktur darübergleiten.

Das Verfahren führt zu einem besonders vorteilhaften Ergebnis, falls in die Betonmasse ein elastisches Bewehrungsskelett eingeführt ist, welches dazu eingerichtet ist, während des Auslegens den inneren Druck in der nicht abgebundenen abgesenkten Betonmasse aufzunehmen. Ein derartiges Bewehrungsskelett wird zum einen die Druckerhöhung entlang des Betonbandes während des Auslegens steuern, damit keine unerwünscht hohen Drücke entstehen wenn sich das Band dem Boden nähert, und es wird zum anderen zur Erhöhung der Bandfestigkeit in abgebundenem Zustand beitragen.

Vorteilhaft wird in den Beton ein Bewehrungsskelett mit mehreren derart ineinander verankerten Bewehrungsschichten eingeführt, dass sie den inneren Druck im Beton aufnehmen können. Derartige Bewehrungsschichten sollten dabei als verhältnismässig feinmaschige Netze gestaltet sein, wobei die Netze mittels einer Mehrzahl von querlaufenden Verriegelungsdrähten ineinander verankert sind.

Es ist wichtig, dass sich das Betonband nach der zu schützenden

809841/0948

~~ 28U381

Struktur und nach der Unterlage fügen kann. Deshalb ist es vorteilhaft, dass der Betonmasse ein Verzögerungsmittel beigegeben wird, welches in an sich bekannter Weise das Abbinden des Betonbandes verzögert _/ bis sich das Band der Umgebung angepasst hat.

Zur Vermeidung von Erosion kann es vorteilhaft sein, die Betonmasse während des Auslegens mit einer Umhüllung aus einer Folie oder einem Tuch abzudecken, welche(s) den Beton, jedenfalls während er plastisch ist, gegen Erosion schützt. Die Umhüllung wird vorteilhaft aus zwei an den gegenüberliegenden Rändern der Betonbahn während des Auslegens verschwelssten Materialbahnen gebildet. Bei gewissen Bodenverhältnissen kann es infragekommen, ein derartiges Betonband auch unter der Rohrleitung zu verlegen. Die Rohrleitung kann dabei vorteilhaft direkt in den noch nicht abgebundenen Beton gelegt werden,,

Das Verfahren kann besonders vorteilhaft durchgeführt werden, falls zur Verstärkung des Betonbandes eine elastische, im grossen ganzen netzförmige Bewehrung eingesetzt wird_o Diese Bewehrung sollte vorteilhaft kontinuierlich sein.

Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wie im Anspruch 5 angegeben=, Eine derartige Vorrichtung kann an Bord eines Fahrzeuges vorgesehen sein und zur kontinuierlichen Auslegung eines bewehrten Betonbandes über längere Strecken eingesetzt werden. Die Vorrichtung umfasst eine Herstellungseinrichtung für das Bewehrungsskelett für das Band_o Die Einrichtung basiert auf bekannterTechnologie, so dass sich eine weitere Beschreibung hier erübrigt. Das Bewehrungsskelett kann aus mehreren Bewehrungsnetzschichten bestehen und eine querlaufende Bewehrungsvorrichtung umfassen, die dafür Sorge trägt, dass das Band seine geometrische Form behält und trotzdem elastisch ist.

Die Vorrichtung umfasst auch eine an sich bekannte Mischeinrichtung zur Vermischung der Betonmasse. Bei dieser Vermischung können Substanzen beigegeben werden, welche das Abbinden des Betons steuern und somit eine Abbindung zu einem erwünschten Zeitpunkt nach dem Auslegen ermöglichen.

Der Beton kann an dem Erzeugungsort über Wasser oder am Auslaufeämde mehrerer Zufuhrrohre für plastischen Beton unter Wasser in das Band eingeführt werden.

Die Vorrichtung umfasst vorteilhaft einen Vorrat an Tuch aus Plastikwerkstoff oder einem anderen Werkstoff, wobei das Tuch vor dem Auslegen um das Band herum gelegt wird.

809841/0948

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, indem Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit einer erfind ungsgemässen Vorrichtung darstellt, wobei ein Betonband über eine Rohrleitung am Meeresboden ausgelegt wird. Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch eine Rohrleitung mit einem darüber gelegten und abgebundenen Betonband, während Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Betonband entlang der Linie Ar-A in Fig_o 2 zeigt.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 11 dargestellt und mit einer Vorrichtung 12 zur Bildung eines Betonbandes 13 ausgerüstet. Das Betonband 13 wird zum Meeresboden 14 hinabgeführt und über eine im voraus ausgelegte Rohrleitung 15 gelegt. Die Vorrichtung 12 kann eine konventionelle Mischvorrichtung für die zur Herstellung eines kontinuierlichen Betonbandes benützten Bestandteile umfassen. Die Vorrichtung 12 zur Bildung des Betonbandes 13 mit dem Ausspritzrohr 16 ist am Heck des Fahrzeuges 11 vorgesehen, wobei das Heck eine schräg nach unten verlaufende Rinne 17 aufweist, die dem auslaufenden sich schräg durch das Wasser hinab zur Rohrleitung 15 erstreckenden Band einen gleichmässigen Übergang sichert.

Die Vorrichtung 12 umfasst ferner eine nicht dargestellte Herstellungseinrichtung für das Bewehrungsskelett 19, welches an jeder Seite des Betonbandes eine oder mehrere Bewehrungsnetzschichten umfasst. Die Bewehrungsnetze sind mittels einer Mehrzahl von Verbindungsorganen 20 zusammengehalten. Die Gestaltung dieser Einrichtung kann auf bekannterTechnologie basieren und wird hier nicht näher beschrieben.

Die Vorrichtung 12 zur Bildung des Betonbandes weist zweckmässig eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Umhüllung des Betonbandes mit einer Umhüllung 19 aus Tuch oder Folie auf (Fig_o 2). Diese Vorrichtung umfasst hauptsächlich einen Vorrat an Umhüllungswerkstoff, wie Folie aus glasfaserverstärktem Plastikwerkstoff oder einem anderen zweckmässigen Werkstoff.

Der Umhüllungswerkstoff kann in einer derartigen Form vorliegen, dass er an den Rändern des Betonbandes, wie bei 21 gezeigt, verschweisst werden kann, nachdem er um das Betonband herumgelegt wurde. Alternativ kann eine Vorrichtung zum Wickeln um das Band vorgesehen sein_o Die Gestaltung dieser Vorrichtung zur Bildung einer Umhüllung um das Betonband 13 kann sich jedoch auf bekannte Technologie gründen, weshalb sich eine weitere Beschreibung erübrigte Das Fahrzeug 11 kann derart gestaltet sein, dass es hinreichende

809841 /0948

Mengen der für eine kontinuieriche Herstellung des Betonbandes über längere Strecken benötigten Werkstoffe an Bord hat_o

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine Rohrleitung 15 welche mit einem Betonband 13 belegt ist, wie in Fig_o 1 dargestellt., Man denkt sich das Betonband 13 hier in abgebundenem Zustand, indem es sich nach der Rohrleitung gefügt und einen einigermassen gleichmässigen Übergang vom Meeresboden an der einen zum Meeresboden an der anderen Seite der Rohrleitung gebildet hat. Dieses Fügen nach der Unterlage erfolgt auch in der Längsrichtung der Rohrleitung. Nach dem Abbinden des Betonbandes besteht somit eine gleichmässig abgerundete Betonschale, welche der Rohrleitung 15 einen wirksamen Schutz gegen Einflüsse von oben und von den. Seiten bietet. Gegenstände wie Schleppnetze und andere Fischergeräte, die entlang des Meeresbodens gezogen werden, können schwer an der Rohrleitung 15 angreifen und Schaden verursachen. Das Betonband 13 verhindert ausserdem ein Ausgraben des Meeresbodens unter der Rohrleitung. Das Betonband hat an sich eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Stösse; weil es über lange Strecken kontinuierlich ist/ hat es auch eine hohe Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegen Verschiebung gegenüber losen Elementen oder dergl., die auf den Boden gelegt werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird auch ein entsprechendes Betonband als Unterlage für die Rohrleitung 15 gelegt. Dabei ist es zweckmässig, dass die Rohrleitung direkt in den noch nicht abgebundenen Beton gelegt wird.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch das Betonband 13, welcher die Anbringung von Bewehrungsnetzen, die während der Herstellung zu einem Bewehrungsskelett in der Form eines Bandes 13 geformt werden, erläutert. Das oder die Bewehrungsnetze sind beispielsweise aus Stahldraht, Glasfasern, Plastik oder anderen zweckmässigen Werkstoffen hergestellte Die Wahl des Bewehrungswerkstoffes wird hauptsächlich von technischen und wirtschaftlichen Überlegungen bestimmte

Das Betonband wird aus einer Betonmasse hergestellt, die in üblicher Weise aus Sand, Steinwerkstoff, Zement und Wasser besteht. Ausserdem werden Zusatzsubstanzen bekannter Art benützt, welche das Abbinden oder den Zeitpunkt des Abbindens steuern,, Durch die Wahl der Werkstoffeigenschaften und des Zeitpunktes des Abbindens, wie auch der Eigenschaften des Bewehrungsnetzes, kann man das Fügen des Betonbandes nach der Rohrleitung und Unterlage steuern» Durch gleichzeitiges Auslegen eines unteren und oberen Betonbandes 13 kann erzielt

809841/0948

2F ^ohrTeitTJ

werden, dass sich die beiden Betonbände seitlich von der ^onrleitung vereinen, so dass ein geschlossener, zusammenhängender Kanal für die Rohrleitung gebildet wird. Zugang zu der Rohrleitung von aussen kann durch Durchsägen des Betonbandes in bekannter Weise erfolgen.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann eine Betonschicht aussenseitig auf das einen Betonkern im Betonband umschliessende Bewehrungsnetz gespritzt werden,, Das Bewehr ungs net ζ wird vorteilhaft derart vorgesehen, dass der Druck gegen die Seitenwände des Betonbandes während der Herstellung und des Auslegens herabgesetzt wird. Derart kann das Betonband seine geometrische Form mit einer bescheidenen Anzahl von Bewehrungs-Querverbindungen zwischen den beiden Bandseiten behalten.

Das Abdecken des Betonbandes mit einer Umhüllung verhindert ein Auswaschen während des Auslegens und Abbindens.

Das Verfahren kann sowohl in Verbindung mit dem Auslegen einer Rohrleitung eingesetzt werden, wobei eine Rohrleitung unmittelbar nach dem Auslegen mit einer schützenden Abdeckung versehen wird, als auch in Verbindung mit einer Rohrleitung die bereits verlegt ist,> i ιιi aadatr.

809841 /0948

Leerseite

Claims

28U381

Patentansprüche

lo) Verfahren zum Schaffen einer Schutzeinrichtung für am Meeresoden ruhende Strukturen wobei die Struktur, beispielsweise eine Rohrleitung, mit einer längslaufenden streifenförmigen in nicht abgebundenem Zustand über die Struktur abgesenkten Abdeckung aus mit Netz bewehrtem Beton oder dergl. versehen wird/ dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mittels Ausspritzen von nicht abgebundenem Beton oder dergl. von einem entlang der abzudeckenden Struktur bewegten Fahrzeug hergestellt wird, wobei das Ausspritzen über eine sich ins Wasser hinab erstreckende Auslauffläche erfolgt, und dass die Betonmasse von einem schlauchförmigen oder zur Schlauchform gefalteten Tuch oder einer entsprechenden Folie umhüllt wird, wobei ein elastisches Bewehrungsskelett gleichzeitig mit dem Ausspritzen des Betons in Bahnenform ausgerollt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Beton ein BewehrungsSkelett mit mehreren derart ineinander verankerten Bewehrungsnetzen, dass sie den inneren Druck im Beton während des Auslegens aufnehmen können, eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungsnetze mittels einer Mehrzahl von querlaufenden Verrxegelungsdrähten ineinander verankert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus Tuch oder Folie aus zwei an den gegenüberliegenden Rändern des Betonbandes während des Auslegens verschweissten Materialbahnen besteht.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer an Bord eines Fahrzeuges getragenen Mischvorrichtung für Beton und einem Ausspritzrohr für plastischen Beton, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe von Ausspritzrohren (16) nebeneinander vorgesehen und schräg zur Wasserfläche hinabgeführt sind, wobei dicht unter der Auslaufbahn des Betonbandes eine Stützfläche oder -Rinne (17) vorgesehen ist, welche sich ein Stück ins Wasser hinab erstreckt, und dass Ein-

$098^1/0348 o;^G-■·!*■ J, INSPECTED

3 28U381

richtungen zum Ausrollen mindestens zweier Bewehrungsnetze in dem ausströmenden Betonband und Einrichtungen zur Verankerung von Verbindungsorganen (20) zwischen den beiden Bewehrungsnetzen vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen zum Abdecken des Betonbandes mit einer gegen Erosion schützenden Umhüllung, insbesondere aus Folie oder Tuch, umfasst.