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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zur
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Unterwasserverlegung von zumindest einer Rohrleitung in einem Gewässer
von zugänglicher Tiefe, insbesondere einer Versorgungs- oder Entsorgungs-Rohrleitung,
- mit einer in Verlegungsrichtung beweglichen Arbeitskammer und einer Plattformeinrichtung
für Arbeits- und/ oder Lagerzwecke, wobei die Arbeitskammer unter die Wasseroberfläche
eintaucht und die Plattformeinrichtung oberhalb der Wasseroberfläche angeordnet
ist. Die Arbeitskammer ist nach oben offen.
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Bei der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung ist
die Arbeitskammer Teil eines Schiffes, welches geschleppt wird oder einen eigenen
Antrieb aufweist und dem auch die Plattformeinrichtung, z.B. als Arbeits- oder Lagerdeck,
angehört. Die Rohrleitung fällt bei der Bewegung des Schiffes in Verlegungsrichtung
gleichsam in das Wasser hinein, wenn auch mit geringer Fallhöhe, und senkt sich
in Gewässer fortlaufend auf den Grund und die dort vorgegebene Unterwassertrasse
ab. Sie ist nicht gleichsam vorsichtig ablegbar. Das ist nachteilig, weil die Rohrleitung
beim Absenken Zugkräfte und Biegemomente aufzunehmen hat. Diese Beanspruchungen
stören ohnehin, zumal sie die Verlegegenauigkeit beeinträchtigen. Insbesondere kann
wegen dieser Beanspruchungen mit der beschriebenen Vorrichtung nicht gearbeitet
werden, wenn es sich um eine Rohrleitung handelt, die aus mehreren Rohrleitungsschüssen
über Muffen zusammengesteckt werden muß. Um eine Rohrleitung aus mehreren Rohrleitungsschüssen,
die über Muffen zusammengesteckt werden, unter Wasser zu verlegen, arbeitet man
regelmäßig mit offenen Baugruben, die mit Hilfe von Spundwänden hergestellt werden,
wobei der Raum zwischen den Spundwänden
leergepumpt und gegebenenfalls
ausgebaggert wird. Das ist aufwendig, zumal die Baugrube versetzt und beim Versetzen
der Baugrube nach Maßgabe des Verlegefortschrittes häufig mit Tauchern gearbeitet
werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgeniäue Vorrichtung
so weiter auszubilden, daß die Rohrleitung nach Maßgabe einer vorgegebenen Unterwassertrasse
genau abgelegt werden kann sowie beim Verlegen keinerlei störende Beanspruchungen
aufzunehmen hat und folglich aus mehreren Rohrleitungsschüssen über Muffen zusammengesteckt
werden kann, und zwar sogar bei Verlegung in einem Unterwasser-Rohrleitungsgraben,
der wieder verfüllt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Arbeitskammer
als nichtschwimmfähiger Schlitten mit Kammerwänden und Boden sowie zumindest einem
rückwärtigen Rohrleitungsaustrittsfenster mit Abdichtungseinrichtung in Bodennähe
der Arbeitskammer ausgeführt ist, daß die Plattformeinrichtung eine Mehrzahl von
Schwimmkörpern aufweist, die mit Plattfornielementen versehen sind, und daß die
Arbeitskammer mit Hilfe einer Heb- und Absenkvorrichtung an die Plattformeinrichtung
angeschlossen und mit Hilfe der Heb- und Absenkvorrichtung nach Maßgabe einer vorgegebenen
Unterwassertrasse in dem Gewässer absenkbar ist. Verläuft die Unterwassertrasse
mit einem Steigungs- oder Neigungswinkel, so kann die Arbeitskammer mit Hilfe der
Heb- und Senkvorrichtung entsprechend schräg eingerichtet werden. Regelmäßig ist
zum Zwecke der Bewegung in Verlegungsrichtung nur eine entsprechende Zugkraft erforderlich.
Die Rohrleitung wird
bei dieser Bewegung in Verlegungsrichtung und
nach Maßgabe des Bewegungsfortschrittes aus dem Rohrleitungsaustrittsfenster herausgeführt,
was ohne weiteres so geschehen kann, daß störende Beanspruchungen nicht aufzunehmen
sind. Sie kann aus dem Rohrleitungsaustrittsfenster auch herausgedrückt werden.
Das alles erfolgt synchronisiert in bezug auf die Bewegung der Arbeitskammer so,
daß die Rohrleitung gegenüber der Trasse bzw. dem Grund gleichsam in Ruhe ist. Es
versteht sich, daß die Rohrleitung geflutet ist, damit sie nicht aufschwimmt, und
daß folglich die Arbeitskammer mit einer iinrichtung versehen ist, die gleichsam
wie ein Abdichtungskolben in die Rohrleitung einfaßt und sicherstellt, daß das Wasser
in die Arbeitskammer nicht eintritt. Daß zwischen der Rohrleitung und dem Abdichtfenster
Wasser in die nach oben offene Arbeitskammer nicht eintritt, wird durch die Abdichtungseinrichtung
verhindert, die im übrigen ausreichend elastisch ist, um störende Zwänge zu vermeiden.
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Die Rohrleitung kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach
Maßgabe der Unterwassertrasse z.B. auf den Grund des Gewässers aufgelegt werden
und dort auf beliebige Weise fixiert werden.
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Es besteht aber auch die Möglichkeit, sie in einem Unterwasser-Rohrleitungsgraben,
der der Unterwassertrasse folgt, zu verlegen. In der Ausführungsform für die Verlegung
der Rohrleitung in einem Unterwasser-Rohrleitungsgraben, der mittels eines in Verlegungsrichtung
voreilenden, z.B. als Schwimmbagger ausgeführten oder auf den Plattformelementen
angeordneten Baggers aushebbar ist, lehrt die Erfindung, daß die Arbeitskammer in
den Rohrleitungsgraben einsenkbar ist, und daß die Längsseitenwände der Arbeitskammer
zugleich als Grabenschalung ausgebildet sind, die in Verlegungsrichtung verlängert
sind,
so daß der Bagger zwischen diesen Verlängerungen arbeiten kann. In diesem Falle
kann die Arbeitskammer an ihrem in Verlegungsrichtung rückwärtigen Ende mit zumindest
einem Verfüllsilo mit Austrageinrichtung versehen sein, dem ein auf der Plattformeinrichtung
angeordneter Zuführförderer zugeordnet ist, wobei der Zuführförderer von dem Schwimmbagger
bedienbar ist, so daß der Rohrleitungsgraben und die verlegte Rohrleitung über die
Austrageinrichtung mit Füllgut verfüllbar bzw. abdeckbar sind, und zwar zwischen
rückwärtigen Verlängerungen der Arbeitskammer. Die voreilenden Verlängerungen der
Arbeitskammer und die rückwärtigen Verlängerungen kragen gleichsam schildartig oder
schwertartig über die eigentliche Arbeitskammer vor und können als Schlittenkufen
ausgebildet sein.
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In dem Merkmal, daß die Arbeitskammer als Schlitten ausgeführt ist,
kommt zum Ausdruck, daß der Boden der Arbeitskammer bzw. die Kufen zumindest in
Verlegungsrichtung schlittenartig angeschrägt oder gekrümmt sind. Auch ein Schlammschieber
kann vorgeschaltet sein.
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Das erleichtert die Bewegung in Verlegungsrichtung. Dazu trägt eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weiterhin bei, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Längsseitenwände der Arbeitskammer im Bodenbereich sowie in Längsrichtung
gereiht eine Mehrzahl von Freispüldüsen zur Erleichterung der Bewegung in Verlegungsrichtung
aufweisen. Das alles schließt nicht aus, daß die Arbeitskammer auch beim Verlegen
mit Hilfe der Heb- und Senkvorrichtung in einem kleinen Abstand über der Unterwassertrasse
gehalten ist. Die Arbeitskammer kann aber auch auf die Unterwassertrasse bzw. den
Grund des Gewässers abgesenkt werden. Dann wird sie zum Versetzen in Verlegerichtung
ein wenig angehoben. Die Steuerung wird bei Verlegearbeiten in einem Unterwasser-Rohrleitungsgraben
erleichtert, wenn die
Längsseitenwände der Arbeitskammer mit quer
zur Verlegungsrichtung ein- und ausfahrbaren Steuerpratzen ausgerüstet sind.
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Je nach der speziellen Verlegeaufgabe kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch so ausgeführt sein, daß die Verlegung der Hohrleitung in einem Bogen mit ausreichend
großem Krümmungsradius erfolgen kann. Dazu wird sie entsprechend geführt. Dazu lehrt
die Erfindung auch, daß die Plattformelemente und/oder deren Schwimmkörper mit einer
Mehrzahl von Traversen ausgerüstet sind, an denen die Arbeitskammer mit ihrer Heb-
und Senkvorrichtung quer zur Verlegungsrichtung verstellbar ist.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann von vornherein für eine bestimmte
Gewässerteife ausgelegt sein oder so ausgebildet sein, daß sie an unterschiedliche
Gewässertiefen anpaßbar ist. Wenn in Rahmen der, Erfindung von unzugänglicher Gewässertiefe
die Rede ist, so umfaßt der Begriff Gewässertiefen von bis zu 50 Metern und mehr.
Die Höhe der Arbeitskammer kann durch unter Zwischenschaltung von Dichtungselementen
aufsetzbare und abnehmbare Verlängerungselemente, z.B. in Form von Ringen oder Rahmen,
auf unterschiedliche Gewässertiefen einrichtbar sein. Insoweit kann zusätzlich auch
eine Ballastierung erfolgen.
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Um die Vorrichtung insgesamt und damit die Arbeitskammer in Verlegungsrichtung
zu bewegen, bestehen verschiedene ,öglichkeiten. Insbesondere könnte die schwimmfähige
Plattformeinrichtung mit entsprechenden Antriebselementen ausgerüstet sein, wie
sie bei Schiffen üblich
sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann auch geschleppt werden. Im allgemeinen sind derartige Maßnahmen jedoch nicht
erforderlich. Die Vorrichtung kann vielmehr mit Hilfe von Zugmitteln, die landseitig
oder an Ankern bzw. Dalben angeschlagen sind, verholt werden. Dazu lehrt die Erfindung,
daß auf der Plattformeinrichturlg Verholaggregate in Form von Winden und Zugmitteln
angeordnet sind, mit denen die Vorrichtung insgesamt in Verlegungsrichtung und außerdem
quer dazu bewegbar sind. - Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Arbeitskammer
in Stahlbetonkonstruktionen ausgeführt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
sie in Stahlkonstruktionen zu errichten oder beides zu kombinieren.
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Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Rohrleitung unter Wasser nach Maßgabe
einer vorgegebenen Trasse mit großer Genauigkeit so verlegt werden kann, daß die
Rohrleitung beim Verlegen keinerlei störende Beanspruchungen aufzunehmen hat. Die
Rohrleitung wird dabei bei der Bewegung der Arbeitskammer in Verlegungsrichtung
gleichsam ausgestoßen, und zwar synchron, nach Maßgabe der Bewegung der Arbeitskammer,
wie es bereits beschrieben wurde. Die Rohrleitung kann daher aus Rohrleitungsschüssen
unter Verwendung entsprechender Muffen zusammengesteckt werden, wie es bei Versorgungsleitungen
und Entsorgungsleitungen üblich ist, wobei die Rohrleitungsschüsse und die Muffen
aus Beton, Asbestzement oder dergleichen bestehen.
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Ohne weiteres kann eine solche Rohrleitung auch in einem Unterwasser-Rohrleitungsgraben
verlegt werden, der mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
auch wieder aufgefüllt wird. Dabei kann der Unterwasser-Rohrleitungsgraben sehr
definiert hergestellt werden, weil der Rohrleitungsgraben über Schalungselemente
aufgehalten wird, die Verlängerungen der Arbeitskammerlängswände sind, wobei zwischen
diesen Verlängerungen einerseits ein Bagger arbeitet und andererseits das Verfüllen
vorgenommen wird. Im Ergebnis schafft die Erfindung eine einfache, kleine wandernde
Baustelle, die bei der Unterwasserverlegung von Rohrleitungen sicher und mit hoher
Verlegeleistung arbeiten kann.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht
auf den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand
der Fig. 1, Fig. 4 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich vergrößertem Maßstab
den Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Vertikalschnitt, Fig. 5 den vergrößerten
Ausschnitt C aus dem Gegenstand der Fig.
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1,
Fig. 6 einen Schnitt in Richtung D-D durch den
Gegenstand der Fig. 5.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 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 und 4 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 Wasser oberfläche 5 ein. Die Plattformeinrichtung
4 ist oberhalb der Wasser oberfläche 5 angeordnet. Die Verlegungsrichtung 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 nichtschwirnmfähiger Schlitten mit Kammerseitenwänden
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 nach maßgabe einer Trasse
auf den Grund 11 des Gewässers absenkbar. Die Plattformeinrichtung 4 weist eine
Mehrzahl von Schwimmkörpern 12 auf, die mit Plattformelernenten 13 versehen sind.
Die Arbeitskamnler 3 ist niit Hilfe einer
Heb- und Senkvorrichtung
14 an die Plattformeinrichtung 4 angeschlossen und mit deren Hilfe absenkbar sowie
auch wieder 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 diesem 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 ein 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
3, 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. Dazu wird auf die Fig.
5 und 6 verwiesen. Im übrigen sind die Längsseitenwände 6 der Arbeitskammer 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 die Plattformelemente 13 und/oder deren Scffwimmkörper 12 mit einer Mehrzahl
von Traversen 25 ausgerüstet sind.
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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 Rahmen, auf unterschiedliche Wassertiefe einstellbar
ist. Zusätzlich wird dabei mit Ballast gearbeitet.
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Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewegung der Vorrichtung insgesamt
durch Verholen. Dazu wird mit Zugmitteln 27 gearbeitet, die z.B. an Land angeschlagen
sind. Man erkennt, daß auf der Plattformeinrichtung 4 Verholaggregate 28 in Form
von Winden angeordnet sind, mit denen die Vorrichtung insgesamt in Verlegungsrichtung
und außerdem quer dazu bewegbar sind. - Die Arbeitskammer 3 mag im Ausführungsbeispiel
in Stahlbetonkonstruktion ausgeführt sein. Die Abdichtungseinrichtung 9 arbeitet
mit zwei hintereinander angeordneten Dichtungsaggregaten 29, zwischen denen eine
Schleusenkammer 30 angeordnet ist.