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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anordnung zum
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Ausführen einer Rohrleitung, insbesondere einer Versorgungs- oder
Entsorgungs-Rohrleitung, aus einer unter die Waseroberfläche eines Gewässers eintauchenden,
in Verlegungsrichtung beweglichen Arbeitskammer bei der Unterwasserverlegung von
Rohrleitungen, wobei die Arbeitskammer mit Kammerwänden und Boden nach oben offen
ausgeführt ist und in Bodennähe zumindest ein rückwärtiges Rohrleitungsaustrfttsfenster
aufweist, welches Rohrleitungsaustrittsfenster mit einer äußeren, außen auf die
Rohfieitung wirkenden Abdichtungseinrichtung versehen ist. - Mit derartigen Arbeitskammern
arbeitet man insbesondere dort, wo die Rohrleitung nach Maßgabe einer vorgegebenen
Trasse auf den Grund des Gewässers oder in einen dort ausgebaggerten Rohrleitungsgraben
verlegt werden soll. Dabei entstehen Probleme, wenn es sich um Rohrleitungen handelt,
die aus einzelnen Hohrleitungsschüssen (aus Beton, Asbestzement oder dergleichen)
unter Verwendung von Steckmuffen zusammengesteckt sind und absolut dicht verlegt
werden müssen. Dann muß die Rohrleitung aus dem Rohrleitungsaustrittsfenster der
Arbeitskammer gleichsam ausgedrückt werden, während gleichzeitig die Arbeitskanimer
synchron in Verlegungsrichtung entsprechend bewegt wird. Gegenüber dem Grund bzw.
der Trasse bleibt die Rohrleitung gleichsam in Ruhe. Das läßt sich so durchführen,
daß die Rohrleitung auf dem Grund nur abgelegt wird und die Dichtheit der Muffensteckverbindung
beeinträchtigende Beanspruchungen nicht aufzunehmen hat. Es sind jedoch zusätzliche
Maßnahmen erforderlich, die sicherstellen müssen, daß die Rohrleitung ohne störende
mechanische Zwänge durch Querkräfte oder Biegemomente verlegt wird, auch wenn sich
die Arbeitskammer gegenüber der bereits verlegten, z .B. in einen wiederverfüllten
Rohrleitungsgraben eingelegten, Rohrleitung unkontrolliert versetzen sollte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen,
die beim Ausführen einer Rohrleitung aus einer unter die Wasseroberfläche eines
Gewässers eintauchenden, in Verlegungsrichtung beweglichen Arbeitskammer bei der
Unterwasserverlegung von Rohrleitungen sicherstellt, daß die Verlegung, auch unter
den angegebenen, erschwerenden Bedingungen ohne störende, auf die Rohrleitung wirkende
mechanische Zwänge erfolgt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Rohrleitungsaustrittsfenster
von einem Kompensator umgeben ist, der zur Kompensation eines vorgegebenen Ausführspieles
ausgelegt ist, und daß der Kompensator die Abdichtungseinrichtung trägt, die eine
fllexible Dichtungsringscheibe aus einem Dichtungswerkstoff aufweist und von einem
auszuführenden Rohr in Ausführrichtung zu einer Dichtungstrompete vorstülpbar ist.
Eine solche Abdichtungstrompete kann auch die Durchmessererweiterung ohne weiteres
überfahren, die an einer Steckmuffe entsteht. - Bei der erfindungsgemäßen Anordnung
bewirkt zunächst der Kompensator, daß die beschriebenen Zwänge nicht auftreten können.
Ein weiterer Ausgleich erfolgt in Kombination dazu über die flexible Dichtungsringscheibe,
die an dem auszuführenden Rohr eine Dichtungstrompete bildet. Es versteht sich,
daß das Ausführspiel unter Berücksichtigung der zu erwartenden Ungenauigkeiten und
eventuell auftretenden Versetzungen entsprechend eingerichtet ist. Der Kompensator
kann als klassicher Harmonikabalgkompensator ausgeführt sein. Nach bevorzugter Ausführungsform
ist er jedoch anders eingerichtet und in diesem Falle insbesondere zur Verwendung
bei verhältnismäßig hohen Wasserdrücken geeignet.
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Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensator
einen einteiligen oder mehrteiligen, starren Tragring aufweist, der die Dichtungsringscheibe
trägt, daß an den Tragring eine Abstützhüle angeschlossen ist, die unter Zwischenschaltung
einer
umlaufenden Dichtung im Bereich des Rohrleitungsaustrittsfensters
an der zugeordneten z stand der Arbeitskammer abgestützt ist und daß der Tragring
unmittelbar oder über die Abstützhülse mit Hilfe von äquidistant über den Umfang
verteilten, einstellbaren Pendelstzützen an der zugeordneten Wand der Arbeitskamrner
innenseitig befestigt ist.
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Damit die Aufhängung über Pendelstützen nicht durch das Gewicht des
Aggregates belastet ist, ist eine bevorzugte Ausführungsform der Brfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der Tragring außerdem unmittelbar oder über die Abstützhülse
zum Zwecke des Eigengewichtsausgleichs mit Hilfe von zumindest einer mechanischen
oder pneumatischen Federanordnung an der zugeordneten Wand der Arbeitskammer aufgehängt
ist. Das erfolgt zweckmäßigerweise über eine statisch bestimmte Aufhängung. Wo große
Wasserdrücke aufzunehmen sind, empfiehlt die Erfindung fernerhin, daß die Dichtungsringscheibe
und/oder die Abdichtungstrompete auf der dem Wasserdruck abgewandten Seite durch
über den Umfang verteilte, an den Tragring angeschlossene Stützfinger stabilisiert
ist, so daß sie unter dem Einfluß des Wasserdruckes nicht zur Arbeitskammer hin
durchschlagen kann. Handelt es sich um Rohrleitungen mit aufgesetzten Muffen, so
können die Stützfinger Gelenke aufweisen, die in Ausschubrichtung der Rohrleitung
eine Abwinklung zulassen, so daß die Muffen passieren können. Die beschriebene Anordnung
ist grundsätzlich ausreichend, um beim Ausführen einer Rohrleitung aus einer unter
die Wasseroberfläche eines Gewässers eintauchenden, in Verlegungsrichtung beweglichen
Arbeitskammer sicherzustellen, daß die einleitend beschriebenen Zwänge nicht auftreten.
Es können jedoch aus Gründen der Sicherheit in bezug auf die Abdichtung sowie zur
Verbesserung der Führung der Rohrleitung zusätzliche Maßnahmen verwirklicht werden,
und zwar in Form einer Schleusenkammer, die auch als ;#Taucherglocke11 einsetzbar
ist und dazu unter Druck gesetzt werden kann. Durch einen Fehler in die Schleusenkammer
eingedrungenes Wasser kann so herausgedrückt werden und in der Schleusenkammer können
erforderliche Reparaturarbeiten durchgeführt werden, wobei die erfindungsgemäße
Anordnung bei zusätzlicher Verwirklichung in der rückwärtigen Wand der Schleusenkammer
sicherstellt, daß auch dann störende
Zwänge nicht auftreten. Dazu
lehrt die Erfindung, daß in Ausführrichtung hinter dem Rohrleitungsaustrittsfenster
eine Schleusenkammer angeordnet ist, die baulich mit der Arbeitskammer vereinigt
und über eine dichtschließende Tür an den Innenraum der Arbeitskammer angeschlossen
ist, sowie ein weiteres Rohrleitungsaustrittsfenster in der rückwärtigen Schleusenkammerwand
aufweist und daß auch das Rohrleitungsaustrittsfenster in der Schleusenkammer von
einem Kompensator und einer Abdichtungseinrichtung umgeben ist. Ist der Kompensator
dann in der beschriebenen Weise mit Tragring und Abstützhülse ausgerüstet und wie
beschrieben angeordnet, so lehrt die Erfindung, daß die Abstützhülse in der Schleusenkammer
innenseitig zusätzlich mit einer umlaufenden, aufblähbaren, gegen eine zu verlegende
Rohrleitung wirkenden Sicherheitsdichtung ausgerüstet ist.
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Wird die verlegte Rohrleitung in einen Rohrleitungsgraben verlegt,
und unmittelbar nach dem Verlegen mit Verfüllmaterial abgedeckt oder wird sie auf
dem Grund eines Gewässers verlegt und mit Verfüllmaterial abgedeckt, so könnte es
vorkommen, daß Abdeckmaterial oder Verfüllmaterial oder auch vom Gewässer mitgeführter
Schlamm in den Ringraum eindringt, den die Dichtungstrompete definiert.
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Das könnte auf die Dauer die Abdichtung beeinträchtigen oder Zwänge
erzeugen, so daß die Erfindung zur Vermeidung dieser Probleme lehrt, die Dichtungstrompete
wasserseitig von einem Kranz von Freispüldüsen zu umgeben. Es versteht sich, daß
die Dichtungsringscheiben zur Adaption an unterschiedliche Durchmesser der zu verlegenden
Rohrleitung austauschbar sind.
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Arbeitet man mit der erfindungsgemäßen Anordnung, so wird die verlegte
Rohrleitung im allgemeinen geflutet, schon um ein Auftreiben
zu
verhindern. Dann ist es erforderlich, die beschriebene äußere Abdichtungseinrichtung
mit einem Innenabdichtungsaggregat zu kombinieren, welches üblicherweise wie in
Gleitstopfen in der Rohrleitung geführt wird. Der Gleitstopfen ist in der Arbeitskammer
über einem Zugmittel aufgehängt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, insoweit besondere
Maßnahmen zu verwirklichen, die zusätzliche Vorteile bringen, es nämlich erlauben,
die Rohrleitung ohne Zwänge so auszudrücken, daß sie . sich beim Ausdrücken gleichsam
an der schon verlegten Rohrleitung orientiert. Es versteht sich von selbst, daß
in all diesen Fällen die Arbeitskammer nach Maßgabe der beabsichtigten Verlegung
so genau wie möglich geführt wird. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
daß in Kombination mit der äußeren Abdichtungseinrichtung ein Innenabdichtungsaggregat
vorgesehen ist, welches über Bedienungszugmittel in der Arbeitskammer festlegbar
ist und welches in eine auszuführende Rohrleitung gleichsam wie ein Stopfen einschiebbar
ist, im Rohrleitungsinneren im Bereich des Rohrleitungsaustrittsfensters bzw. der
Rohrleitungsaustrittsfenster arbeitet, sowie zumindest zwei Kolben scheibenartig
in der Rohrleitung angeordnete, mit pneumatischen Klemm- und Abdichtungsringen versehene
Dichtungsscheiben aufweist und daß die beiden Dichtungsscheiben über eine ein- und
ausfahrbare Zylinderkolbenanordnung gegeneinander verschiebbar sind, so daß sie
unter abwechselnder Betätigung der Klemm- und Abdichtungsringe schrittweise die
Rohrleitung ausdrücken können, also als sogenannter Schreitpacker wirken. Dabei
kann an die Innenabdichtungseinrichtung auf der Rohraustrittsseite eine Druckprüfeinrichtung
angeschlossen sein, die ein Abdrücken der bereits verlegten Rohrleitung im Bereich
einer Steckmuffe oder im Bereich von mehreren Steckmuffen zuläßt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 die
Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Anordnung ausgerüsteten Arbeitskammer
für die Unterwasserverlegung von Rohrleitungen, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand
nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt des Gegenstandes der Fig. 1 in Richtung A- A Fig.
4 in gegenüber den Figuren 1 bis 3 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt
B aus dem Gegenstand nach Fig. 1, d. h. Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 5 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 4 aus Richtung des Pfeiles C und Fig.
6, 7 und 8 entsprechend der Fig. 4, jedoch in kleinerem Maßstab, die erfindungsgemäße
Anordnung in verschiedenen Funktionsstellungen .
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Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient zur Unterwasserverlegung
von im Ausführungsbeispiel zwei Rohrleitungen in einem Gewässer von im Ausführungsbeispiel
etwa 30 Metern Tiefe. Die verlegte bzw. zu verlegende Rohrleitung ist in den Fig.
1, 2, 4, 6, 7 und 8 erkennbar. Es mag sich um eine Versorgungs- oder Entsorgungs-Rohrleitung
handeln, sie ist aus mehreren Rohrleitungsschüssen 1 über Muffen 2 zusammengesteckt.
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Zur Vorrichtung gehören eine in Verlegungsrichtung bewegliche Arbeitskammer
3 und eine Plattformeinrichtung 4 für weitere Arbeits- und/oder Lagerzwecke. Die
Arbeitskammer 3 taucht unter die Wasseroberfläche 5
ein. Die Plattformeinrichtung
4 ist oberhalb der Wasseroberfläche 5 angeordnet. Die Verle rungsrichtung ist in
Fig. 1 durch Pfeil angedeutet.
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Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 bis 3 entnimmt man,
daß die Arbeitskammer 3 als nichtschwimmfähiger Schlitten mit Kammerwänden 6 und
Boden 7 sowie zumindest einem rückwärtigen Rohrleitungsaustrittsfenster 8 mit Abdichtungseinrichtung
9 in Bodennähe ausgeführt ist. Dieser Schlitten 3, der in Bewegungsrichtung bei
10 kufenartig angeschrägt ist, ist zum Grund 11 des Gewässers hin absenkbar. Die
Plattformeinrichtung 6 weist eine Mehrzahl von Schwimmkörpern 12 auf, die mit Plattformelementen
13 versehen ist. Die Arbeitskamnier 3 ist mit Hilfe einer Heb- und Senkvorrichtung
14 an die Plattformeinrichtung 4 angeschlossen und mit deren Hilfe absenkbar sowie
anhebbar.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt diejenige Gestaltung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die für die Verlegung der Rohrleitung in einen Unterwasser-Rohrleitungsgraben
eingerichtet ist, wobei der Rohrleitungsgraben mittels eines in Verlegungsrichtung
voreilenden, z.B.
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als Schwimmbagger ausgeführten Baggers 15 aushebbar ist. In den Fig.
1 und 2 erkennt man diesen Bagger 15. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Unterwasser-Rohrleitungsgraben
aufhaltbar ist und die Arbeitskammer 3 in den ausgehobenen Rohrleitungsgraben einsenkbar
ist. Dazu sind die Längsseiten 6 der Arbeitskammer 3 in Verlegungsrichtung verlängert,
so daß der Bagger zwischen diesen Verlängerungen 16 arbeiten kann und der ausgehobene
Graben aufgehalten wird. Die Arbeitskammer 3 ist an ihrem in Verlegungsrichtung
rückwärtigen Ende mit zumindest einem Verfüllsilo 17 mit Austrageinrichtung
18
versehen, dem eine auf der Plattformeinrichtung 4 angeordneter Zuführförderer 19
zugeordnet ist. Der Zuführförderer 19 ist von dem Schwimmbagger 15 bedienbar, wozu
ein entsprechender Aufgabetrichter 20 vorgesehen ist. Der Rohrleitungsgraben kann
folglich mit Verfüllgut verfüllt werden, wobei die verlegte Rohrleitung mit dem
Verfüllgut abgedeckt wird, was im Ausführungsbeispiel durch mehrere Auslaufeinrichtungen
21 an der Austrageinrichtung 18 geschieht, deren Auslauf in unterschiedlicher Höhe
angeordnet ist. Diese Auslaufeinrichtungen 21 arbeiten zwischen rückwärtigen Verlängerungen
22 der Arbeitskammerseitenwände 6, die als Grabenschalung funktionieren. Damit nichtsdestoweniger
die Bewegung in Verlegungsrichtung auf einfache Weise durchgeführt werden kann,
sind die Längsseitenwände 6 der Arbeitskammer 3 im Bodenbereich sowie in Längsrichtung
gereiht mit einer Mehrzahl von Freispüldüsen 23 versehen. Im übrigen sind die Längsseitenwände
6 der Arbeitskammern 3 mit quer zur Verlegungsrichtung ein- und ausfahrbaren Steuerpratzen
24 ausgerüstet, die eine Steuerung oder Lenkung der Bewegungsrichtung ermöglichen.
In Fig. 2 erkennt man, daß zu diesem Zweck die Plattformelemente 13 und/oder deren
Schwimmkörper 12 mit einer Mehrzahl von Traversen 25 ausgerüstet sind, an denen
die Arbeitskammer 3 mit ihrer Heb- und Senkvorrichtung 14 quer zur Verlegungsrichtung
verstellbar ist.
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In Fig. 1 wurde angedeutet, daß die Höhe der Arbeitskammern 3 durch
unter Zwischenschaltung von Dichtungsmitteln aufsetzbare und abnehmbare Verlängerungselemente
26, z. B. in Form von Ringen oder Rohren, auf unterschiedliche Wassertiefe einstellbar
ist.
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Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewegung der Vorrichtung insgesamt
durch Verhohlen. Dazu wird mit Zugmitteln 27 gearbeitet, die an
Land
angeschlagen sind. Man erkennt, daß auf der Plattformeinrichtung 4 Verhohlaggregate
28 in Form von Winden angeordnet sind, mit denen die Vorrichtung insgesamt in Verlegungsrichtung
und außerdem quer dazu die Arbeitskammer 3 gegenüber der Plattformeinrichtung 4
bewegbar sind. - Die Arbeitskammer mag im Ausführungsbeispiel in Stahlbetonkonstruktion
ausgeführt sein.
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Inbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1, 4 und
5 entnimmt man, daß das Rohrleitungsaustrittsfenster 8 von einem Kompensator 29
umgeben ist. Dieser Kompensator 29 ist zur Kompensation eines vorgegebenen Ausführspieles
so eingerichtet, daß die eingangs beschriebenen störenden Zwänge nicht auftreten
können. Der Kompensator 29 trägt die Abdichtungseinrichtung 9.
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Diese Abdichtungseinrichtung 9 weist eine flexible Dichtungsringscheibe
30 aus einem Dichtungswerkstoff wie Gummi auf. Sie ist von einem auszuführenden
Rohr 1, 2 in Ausführrichtung zu einer Dichtungstrompete vorstülpbar, wie es in den
Figuren angedeutet worden ist.
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Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
besitzt der Kompensator 29 einen einteiligen oder mehrteiligen starren Tragring
31, der die Dichtungsringscheibe 30 trägt. An den Tragring 31 ist eine Abstützhülse
32 angeschlossen, die unter Zwischenschaltung einer umlaufenden Dichtung 33 im Bereich
des Rohrleitungsaustrittsfensters 8 an der zugeordneten Wand 6 der Arbeitskammer
3 abgestützt ist. Der Tragring 31 ist unmittelbar oder über die Abstützhülse 32
mit Hilfe von drei äquidistant über den Umfang verteilten, einstellbaren Pendelstützen
34 an der zugeordneten Wand 6 der Arbeitskammer 3 innenseitig befestigt. Der Tragring
31 ist
außerdem unmittelbar oder über die Abstützhülse 32 zum Zwecke
des Eigengewichts ausgleichs mit Hilfe von zumindest einer mechanischen oder pneumatischen
Federanordnung 35 an der zugeordneten Wand 6 der Arbeitskammer 3 innenseitig aufgehängt.
Aus der Fig. 5 entnimmt man, daß die Dichtungsringscheibe 30 und/oder die Abdichtungstrompete
30a auf der dem Wasserdruck abgewandten Seite durch über den Umfang verteilte, an
den Tragring 31 angeschlossene Stützfedern 36 stabilisiert, so daß sie unter dem
Einfluß des Wasserdruckes nicht zur Arbeitskammer 3 hindurchschlagen kann.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt die erfindungsgemäße Anordnung bei einer
Arbeitskammer 3, bei der hinter dem Rohrleitungsaustrittsfenster 8 eine Schleusenkammer
37 angeordnet ist. Diese ist baulich mit der Arbeitskammer 3 vereinigt und über
eine dichtschließende Tür 38 an den Innenraum der Arbeitskammer 3 angeschlossen.
Die Schleusenkammer 37 besitzt in der rückwärtigen Schleusenkammerwand 39 ein weiteres
Rohrleitungsaustrittsfenster 8. Auch dieses Rohrleitungsaustrittsfenster 8 ist von
einem Kompensator 29 und einer Abdichtungseinrichtung 9 umgeben. Der Kompensator
29 besitzt auch hier eine Abstützhülse 32, wobei diese innenseitig zusätzlich mit
einer umlaufenden, aufblähbaren, gegen eine zu verlegende Rohrleitung wirkenden
Sicherheitsdichtung 40 ausgerüstet ist. In der Fig. 4 erkennt man, daß die Dichtungstrompete
30a wasserseitig von einem Kranz von Freispüldüsen 23 umgeben ist, so daß der Ringraum,
der von der Dichtungstrompete 30a definiert wird, stets freigespült werden kann
und die Dichtungstrompete 30a ohne Störung arbeiten kann, auch wenn die verlegte
Rohrleitung 1, 2 mit Abdeckmaterial oder Verfüllmaterial in einem Dichtungsgraben
abgedeckt wird. Es versteht sich, daß die Dichtungsringscheibe 30 zur Adaptation
unterschiedliche Durchmesser der zu verlegenden Rohrleitung 1, 2 austauschbar sein
kann.
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In den Fig. 4 bis 8 erkennt man, daß die bisher beschriebene äußere
Abdichtungseinrichtung 9 mit einem inneren Abdichtungsaggregat 41 kombiniert ist,
welches über Bedienungszugmittel in der Arbeitskammer 3 festlegbar ist und welches
in eine auszuführende Rohrleitung 1, 2 eingeschoben ist. Es arbeitet im Rohrleitungsinnern
im Bereich der Rohrleitungsaustrittsfenster 8. Dieses Innenabdichtungsaggregat 41
besitzt im Ausführungsbeispiel drei kolbenscheibenartig in der Rohrleitung 1, 2
angeordnete, mit pneumatischen Klemm- und Abdichtungsringen 43 versehene Dichtungsscheiben
44. Eine der Dichtungsscheiben 44 ist gegenüber den beiden anderen über eine ein-
und ausfahrbare Zylinderkolbenanordnung 45 verschiebbar. Es versteht sich, daß das
Innenabdichtungsaggregat 41 über Bedienungsmittel 42, die in den Fig. 4 sowie 6
bis 8 angedeutet sind, fixiert ist.
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Folglich kann das Aggregat so arbeiten, wie es sich aus einer vergleichenden
Betrachtung der Fig. 6, 7 und 8 ergibt. Das Innenabdichtungsaggregat 41 arbeitet
also gleichzeitig als Schreitpacker und drückt die Rohrleitung 1, 2 aus den Rohrleitungsaustrittsfenstern
8 heraus. An das Innenabdichtungsaggregat 41 ist auf der Rohraustrittsseite eine
Druckprüfeinrichtung 46 angeschlossen, so daß eine Druckprüfung der Rohrleitung
schon beim Verlegen erfolgen kann, und zwar im Ausführungsbeispiel im Bereich von
zwei Steckmuffen 2. Es versteht sich, daß zu diesem Zweck dem Abdichtungsaggregat
41 eine Druckwasserleitung 47 zugeführt ist, wie es in der Fig. 5 angedeutet wurde.
Für die Betätigung wird im Druckluft gearbeitet, die ebenfalls über in der Fig.
5 angedeutete Leitungen 48 zuführbar ist.