DK148574B - Fremgangsmaade ved samling af kabler - Google Patents

Description

148574

Opfindelsen angår en fremgangsmåde ved samling af kabler, hvilke kabler omfatter en kabelkore sammensat af en eller flere isolerede ledere eventuelt indesluttet i en modstandsdygtig kappe, mindst ét lag af 5 armeringselementer, f.eks. tråde, der omgiver koren, og eventuelt udvendige korrosionsbeskyttelsesmidler, inklusive konventionelle trin til samling af koren.

Opfindelsen angår specielt en. fremgangsmåde til samling af kablers armeringstråde, som er udsat for betyde-10 lige stræk i længderetningen under og efter installationen.

Kabelarmeringen udformes for at tilfredstille to krav, - beskyttelse af kabelkoren mod mekaniske ydre kræfter, der i det væsentlige virker i radial retning, 15 og - beskyttelse af kabelkoren mod stræk i længderetningen.

For at tilvejebringe den nødvendige beskyttelse anvendes armering af kraftige bånd eller trådformede elementer. Almindeligvis er armeringstrådene - eller 20 -båndene - fremstillet af stål, f.eks. galvaniseret stål eller kobber. Mens båndarmeringen tilvejebringer bedste beskyttelse mod radiale kræfter, tilvejebringes 'trådarmering sædvanligvis for at imødegå stræk i længderetningen.

25 Ved samling af kabelarmeringer, som kun i ringe grad er udsat for strækkræfter i længderetningen, samles armeringselementerne sædvanligvis ved en almindelig svejse- eller loddeproces, idet det eneste krav er, at armeringssamlingen bør være i stand til at modstå 30 radiale kræfter i samme udstrækning som armeringen.

Ifølge en kendt fremgangsmåde samles armering-selementer-ne fra de to kabelender med stor overlapning, idet 2 148574 elementerne fra den ene ende fastgøres med tape eller bånd til koren med intervaller for at tilvejebringe flere let udadgående, cirkulære kanter. Elementerne fra den anden ende fastgøres derefter med tape eller 5 bånd over det første lag, således at det sidste lag får et bølget udseende og låses til det første lag. Denne fremgangsmåde har imidlertid flere åbenbare ulemper, som det vil fremgå af efterfølgende.

Det er almindelig praksis at flytte armeringssamlingen 10 i forhold til koresamlingen, og når det drejer sig om flere lag af armering, også at fordele samlingerne af de forskellige lag over en vis kabellængde.

I forbindelse med kabler, som udsættes for stort træk i længderetningen, såsom undersøiske kabler, som sænkes 15 ned til havbunden, er det væsentligt, at armeringssamlingen kan modstå det træk, der forårsages af kablets vægt.

Problemet med at opnå de ønskede strækmodstandsdygtige samlinger er stærkt udtalt, når et installeret under-20 søisk kabel er blevet beskadiget og må repareres til søs.

For at sikre, at armeringssamlingen optager det ønskede stræk, er det væsentligt, at armeringselementerne optager lige dele af det totale stiræk, eller, med andre 25 ord, at det totale stræk fordeles ligeligt mellem armerings delene.

Når det drejer sig om kabler armeret med cirkulære tråde, er det blevet foreslået at skære gevind på trådenderne og at bruge et sæt trækstænger for at spænde hver tråd 30 for sig, indtil de anses for at have samme stræk. Når det drejer sig om mindre strækkræfter, er denne fremgangsmåde tilstrækkelig, men den har visse ulemper, når den anvendes på kabler, som er udsatte for virkelig 3 148574 store strækkrafter.

For at være i stand til at bruge strækstænger må de to sæt armeringstråde, når de er lagt tilbage på kabel-koren, efter at koren er blevet samlet, afkappes således, 5 at der lades et forudbestemt spillerum tilbage mellem trådenderne. Enderne forsynes med gevind enkeltvis, så at de passer ind i de indvendige gevind i strækstængerne, hvorpå de enkelte stænger skrues på trådenderne og strammes. Stramningsoprationen får strækstængeme til 10 at indtage samme liggevinkel som trådene, og mens stængerne på den ene side bør være så lange som muligt for at sikre tilstrækkelig stræk, må de på den anden side være så korte som muligt for ikke at forøge kablets diameter for meget. Risikoen for at beskadige tråde-15 ne ved indføringen i stængerne er også alvorlig, fordi trådene må iskrues i en vinkel i forhold til trækstangen.

Fra USA-patentskrift nr. 2.913.514 er det tidligere· kendt at svejse armeringstrådene ende mod ende i en kabelsamling, efter at kabelkoren er samlet, og armerings-20 trådene er lagt tilbage på plads i deres oprindelige spiralform. Se i denne forbindelse særligt spalte 4, 1. afsnit i dette USA-patentskrift.

Nævnte patentskrift angår for øvrigt især forstærkning af kabelarmeringen ved at fastsvejse forstærknings-25 elementer med modsat slagretning til en og en af de underliggende armeringstråde.

Den fremgangsmåde, som er beskrevet i dette USA-patentskrift, er belemret med samme svaghed som alle tidligere benyttede samlingsmetoder. Der er ikke taget 30 nogen forholdsregel, som sikrer, at hvert enkelt armeringselement og heller ikke det enkelte forstærkningselement får samme stramning. Det er dermed nærmest garanteret, at når et kabel, som er samlet på den 4 148574 beskrevne måde, udsættes for stræk, så vil enkelte arme-ringselementer blive udsat for større påvirkning end andre. Derved reduceres armeringens totale strækfasthed betydeligt.

5 Det er hovedformålet med opfindelsen at tilvejebringe en ny og forbedret fremgangsmåde ved samling af kabler og specielt til samling af armeringselementerne i kabler, som er eller kan blive udsat for store strøk-kræfter i længderetningen, for at sikre, at strækket 10 fordeles ligeligt mellem armeringselementerne, samtidigt med at ulemper ved de kendte fremgangsmåder overvindes. Dette opnås ved anvendelsen af en fremgangsmåde som nærmere angivet i krav 1's kendetegnende del.

Yderligere fordelagtige træk ved opfindelsen fremgår 15 af underkravene.

Når to kabler skal samles ende mod ende, er det væsentligt at de to ender bringes til at overlappe hinanden tilstrækkeligt, før samlingsoperationen påbegyndes.

Det er endvidere væsentligt, at armeringen forberedes 20 til samling, før man påbegynder samling af koren.

Forberedelsen til samlingsprocessen indledes med bestemmelse af de positioner, hvor kabelkoren og de forskellige armeringslag skal samles. Når kablet omfatter to armeringslag, og hvert lag består af kim én samling, 25 kan det være praktisk at placere en armeringssamling på hver side af koresamlingen i kablets længderetning.

Når det ydre armeringslag er blevet mærket for samling, låses armeringselementeme på hver af kabelenderne midlertidigt i en fast position i forhold til hinanden 30 langs en kabelomkreds i rette vinkler i forhold til kabelaksen. En sådan låsning kan opnås f.eks. ved at montere en klemme langs omkredsen på elementerne på hver kabelende i en vis afstand fra hinanden.

5 148574 Når denne midlertidige låsning er blevet udført, kan armeringselementerne i nævnte ydre lag vindes op eller løftes, så at der gives adgang til eventuelt underneden liggende armeringslag og kabelkoren. I nogle tilfælde 5 er armeringstråddimensioneme så store og materialet så stift, at trådene må afkappes og erstattes efter samlingen af koren. I dette tilfælde vil der være to armeringssamlinger for hvert armeringslag, men kim et af disse vil blive behandlet som beskrevet her.

10 Mens låseorganet kan være en cirkulær klamme, vil det være mere praktisk at bruge et antal af delholdere for at være i stand til at opvinde armeringselementerne også ved den foreløbige låseposition. Delholderne bør ligge på linie og holdes i liniepositionen under operationen med at montere 15 dem på grupper af armeringselementer.

Kabelkoren, der som nævnt kan udgøres af én eller flere isolerede ledere, eventuelt indesluttet i en modstandsdygtig kappe, samles, på konventionel måde, hvorefter armeringslagene er klar til samling. Hvis armeringstrådene skal 20 svejses, kan de enkelte trådsvejsninger udføres langs en omkreds, mens i tilfælde af lodning de enkelte trådsamlinger må udføres på en række langs en frembringer oven på kablet.

De to sæt armeringselementer spændes nu mod hinanden for 25 at opnå overlapning under anvendelse af et klemmeorgan i periferien til hvert af de to sæt af holdere, idet klem-meorganeme presses sammen i en retning parallelt med kabelaksen.

Ved at anvende sådanne klemmeorganer til de to sæt holdere, 30 som skal sættes under stræk, opnås automatisk en opretning på linie af delholderne i samme plan, således at armeringselementerne igen bringes til den midlertidige låseposition.

Så snart en forudbestemt opretning og et forudbestemt stræk er opnået, afkortes armeringselementerne således, 6 148574 at de støder an mod hinanden ende mod ende og derefter samles ved svejsning, lodning eller anden fremgangsmåde.

Nu da armeringselementerne er samlet ét efter ét eller i grupper med det ønskede stræk, frigøres klemmeorganeme, 5 og den foreløbige låsning brydes ved aftagning af holderne.

Til slut kan armeringssamlingen behandles på konventionel måde med korrosionsbeskyttelse.

For ikke at beskadige kabelkoren under armeringssamlingsprocessen og tillige for at reducere korrosion af arme-10 ringselementerne på samlingsstedet, placeres en metalkappe, fortrinsvis af aluminium, når det drejer sig om strålarmering, rundt om koren på samlingsstedet forud for samlingen. En sådan kappe vil fungere som en offeranode.

En armeringssamling lavet i overenstemmelse med den fore-15 liggende opfindelse er overlegen i forhold til en armeringssamling fremstillet efter konventionel teknik. Stræk forårsaget i et undersøisk kabel ved f.eks. sænkning af kablet på havbunden, er fundet at .være jævnt fordelt over hele tværsnittet af armeringslaget samlet i overenstemmelse med 20 den foreliggende opfindelse, således at hvert element i samlingen optager lige store strækkræfter, og strækket i selve koren holdes på et minimun.

Opfindelsen vil nu blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken: 25 Fig. 1 skematisk .viser to kabelender, hvor armeringen'er forberedt til samling, før koren samles, i overenstem-melse med en udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 skematisk viser et tværsnit af kablet og del-holderne langs linien A-A i fig. 1, 30 fig. 3 viser et snit gennem en delholder påsvejst armeringselementet , 1Λ8574 7 fig. 4 skematisk viser de to sæt armeringstråde strakt mod hinanden ved anvendelse af klemmeorganeme ifølge udførelsesformen vist i fig. 1, fig. 5 viser tværsnittet af genstanden i fig. 4, taget 5 langs linien B-B, fig. 6 viser skematisk de samlede armeringselementer, efter at holderne og klemmeorganeme er fjernet, fig. 7 viser et tværsnit af genstanden i fig. 6 langs linien C-C, 10 fig. 8 viser skematisk en anden udførelse af den foreliggende opfindelse, og fig. 9-10 viser yderligere udførelser.

I figurerne 1-7 er der. vist en udfør el sesf om for den foreliggende opfindelse, hvor armeringstrådene bliver samlet 15 langs et tværsnit af kablet. I fig. 1 er der vist to ender af et stærkstrømskabel, som omfatter en leder 1 med isolation 2 samt armering 3 og endelig et ydre korrosions-beskytttende lag 4.

Opbygningen af koren er ikke af nogen betydning for den 20 foreliggende opfindelse, og koren kan for så vidt tjene til kraftoverføring eller telekommunikation, og den kan også omfatte en uigennemtrængelig kappe, f.eks. en blykappe, som også må samles. I den foreliggede beskrivelse omfatter benævnelsen kore alle kabelkomponenter, som be-25 finder sig under armeringslaget eller armeringslagene.

Mens fig. 1 for enkelheds skyld viser, at de to kabelender forberedes på samme måde til samlingsprocessen, således at armeringssamlingen vil blive arrangeret ved samme tværsnit som koresamlingen, så vil ofte den praktiske løsning 30 være, at de to samlinger er forskudt i forhold til hinan- 8 148574 den langs kablet. Det kan endda være ønskeligt at forbedre de to endepartier således, at koren samles på et sted, som er forskudt fra området mellem de to midlertidige låsesteder, som er angivet ved holdearrangementerne 5.

5 Efter at have fjernet de ydre korrosionsbeskyttende lag 4 og renset armeringselementeme ved de positioner, hvor den midlertidige låsning skal finde sted, anbringes et sæt holdere 5 omkring kablets tværsnit og loddes eller svejses fast til grupper af armeringselementeme. På 10 tegningen er armeringselementeme vist som runde tråde, men det er underforstået, at opfindelsen lige så godt kan benyttes til flade armeringselementer eller til andre typer af armeringselementer som f.eks. profilerede.

I princippet vil det være muligt at benytte en holder 5 15 i form af en komplet ring eller to halve ringe, som monteres fast til armeringselementeme. For at gøre det muligt at forskyde samlingsstedet og for at forenkle bortløftning eller afvikling af armeringselementeme, så er det imidlertid praktisk at benytte to sæt med mindre 20 holdere 6, hvor hver af disse monteres på en gruppe tråde, som antydet i fig. 2.

Holderne 5 kan være konstrueret på mange forskellige måder, og noget af det enkleste vil være at lade dem bestå af dele af en enkel cylindrisk ring. Det kan imidler-25 tid også være praktisk at udføre holderkonstruktionen med en tillægsmanchet. Tværsnittet af en delholder 6 udstyret med en sådan ekstra manchet er antydet i fig. 3. Et svejsested eller loddested 7 er angivet, ved hvilket delholderen 6 er monteret til en armeringstråd 8. I fig. 3 30 er der også vist anvendelse af et klemmeorgan 9, der, som vist i fig. 4, bliver benyttet til at presse eller strække elementerne i retning af pilen 10 (fig. 3). Klemmeor-ganet 9 ligger an mod manchetflangen 11, mens den samtidigt holder delholderen 6 ind mod armeringstråden 8.

9 143574

Under arbejdet med at bringe holderen på linie og montere holderne 6 på armeringstrådene vil det være muligt at benytte klemmeorganet 9 vist i fig. 3, 4 og 5 også til dette formål. Imidlertid kan man også vælge en enklere sammen-5 bindingsanordning, som dog ikke er vist i figurerne. Så snart delholderne 6 er monteret for at give den ønskede gruppering af armeringstråde 8, som antydet i fig. 2, bliver klemmeorganet for delholdeme fjernet, og de grupperede armeringstråde løftes eller vikles af i nødvendig 10 længde for at give adgang til de eventuelt indenfbr liggende armeringslag samt koren.

I fig. 4 er der vist, hvordan armeringstrådene er gjort klar til samling. Trinnene med at samle de enkelte komponenter i koren vil ikke blive omtalt her. Tegningen 15 viser heller ikke den mulige øgning i diameter, som kan skyldes samlingen. Ved moderne samleteknik vil imidlertid sådanne diameterøgninger altid være små. Det kan også nævnes, at når armeringssamlingen er forskudt bort fra koresamlingen langs med kablet, så vil korediameteren ved 20 armeringssamlingsstedet enten være øget minimalt eller i det hele taget ikke. Efter at samlingen af koren er fuldført, lægges armeringstrådgrupperne tilbage på plads eller vikles til ind mod koren, indtil de indtager deres oprindelige positioner på ny.

25 Klemmeorganet 9 er, som vist i fig. 3> fastgjort til de to sæt med delholdere og strammet således, at de opnår at komme på linie med hinanden, og giver et forudbestemt stræk i armeringselementeme. Det er væsentligt, at de to sæt med armeringstråde til at begynde med afkortes så 30 lange, at de vil overlappe hinanden eller i.hvert fald i det mindste vil blive liggende ende mod ende. Derefter tilrettelægges armeringstrådene for deres samleoperation ved at de skæres således, at der dannes et V-formet spor 12 ved samlingsstedet.

148574 10

Mens det er vigtigt, at hvert armeringselement på den ene kabelende vil ligge ret ind imod og ende mod ende mod armeringselementet fra den modsatte kabelende, behøver imidlertid ikke grupperingen på den ene kabelen-5 de at svare til grupperingen på den anden kabelende.

Fig. 5 viser et snit gennem linien B-B i fig. 4 og viser kabelenden omgivet af en metallisk skærm 13 ved og nær armeringssamlingen, armeringstråde 8 grupperet og fastgjort til delholdere 6, samt et klerameorgan 9, 10 som udgøres af to halvcirkulære indretninger. Klemme-organerne 9 trækkes mod hinanden ved hjælp af strækbolte 14. Strækstænger kan også benyttes til dette ' formål.

Mens fig. 4 har antydet, at armeringstrådene kan sam-15 les langs en cirkulær linie, kan samlingerne til de individuelle tråde naturligvis forskydes en for en, eller i grupper. Dette vil bare medføre, at man afkorter trådene på forskellige positioner mellem klemmeor-ganerne 9. Dette er vist mere detaljeret i figurerne 20 8-10.

Fig. 6 viser et eksempel på en komplet armeringssamling, efter at klemmeorganerne 9 er blevet frigjort og fjernet, og også efter at holderne 5,6 er fjernet.

Som angivet i fig. 6 (linien C-C), kan trådene 8 samles 25 i grupper. Den bedste samlig vil måske opnås ved samling af ét sæt tråde ad gangen, således at alle tråde kan bevæge sig i forhold til hinanden i den endelige samling. Imidlertid kan· grupperingen på to eller endog tre sæt tråde i visse tilfælde være mere praktiske. Den metalliske 30 skærm 13 virker som en offeranode efter at kablet er installeret.

Til slut bliver korrosionsbeskyttende lag og eventuelt tillægskorrosionsbeskyttelse påført uden på armerings- ø 11 148574 elementer.

Den ovenstående, detaljerede beskrivelse har for en stor del dvælet ved samlingen af blot ét armeringslag, og det må være klart, at en lignende eller identisk 5 teknik kan benyttes for at samle yderligere lag med tråde eller bånd. Det må også være klart, at opfindelsen ikke er begrænset til samlig af armering, som består af ståltråde eller stålbånd, da kabelarmering, som er i stand til at modstå stræk i længderetningen, 10 også udføres i andre metaller og endog af ikke-metal-liske meterialer. Den aktuelle kabelarmering, som benyttes, må selvsagt samles ved at bruge svejse/lodde-processer og materialer, som egner sig til det aktuelle materiale.

15 Visse problemer rejser sig ved anvendelse af armeringsmaterialer, som må loddes eller slagloddes i stedet for at svejses, fordi loddematerialet vil have tendens til at flyde bort fra ikke horisontale steder. En sådan løsning, som udgør en anden udførelse af den foreliggende 20 opfindelse, er antydet i fig. 8. Armeringstrådene, som kan være cirkulære eller flade, loddes sammen til at udføre en række med individuelle samlingspunkter. Efter at kabelkoren er samlet - lederne og isolationen og eventuelt skærme - bliver armeringstrådene lagt således, 25 at de overlapper hinanden, mens de holdes i korrekte positioner som beskrevet i forbindelse med figurerne 1-7. Der bør fortrinsvis benyttes holdere 5, som udgøres af delholdere 6, samt klemmeorganer 9, som strækkes af bolte eller strækstænger 14. Længden på rækken af 30 samlinger vil da være en slaglængde til armeringstrådene, og tværsnittet på armeringssamlingen set langs linien B-B vil være som vist i fig. 5.

I nogle tilfælde er dimensionen på kablet så stor, at 12 148574 armeringen ikke let kan vikles tilbage fra kabelenderne, mens koren samles. I sådanne tilfælde fjernes armeringen, før samlingen af koren finder sted, og den erstattes af forudsnoede armeringselementer bagefter. Fig. 9 viser 5 to kabelender, som er forberedt for samlingen af koren, og hvor armeringssamlingen vil være af den loddende eller slagloddede type. Ved tilfældene som vist i fig.

1-7 kan samlignspunkterne anbringes langs et tværsnit, idet de to armeringssamlinger kan anbringes på et hvilket 10 som helst egnet sted, mens, når man skal lodde, må afstanden mellem rækkerne med loddepunkter svare til et nøjagtigt multiplum af slaglængden.

Den fuldstændige samling er vist i fig. 10, som antyder to rækker med samlignspunkter 20 og 21.

15 Når samlignerne 20 og 21 fremstilles, bør et bemærkes, at blot én af samlingerne skal udføres i overenstem-melse med fig. 8 i den foreliggende opfindelse. Samlingen 21 kan udføres ved at samle de forud snoede erstatningstråde 22 til armeringstrådene 23 (fig. 9,10) til 20 kabelenden på højre side uden at tilføre stræk. Man må imidlertid være omsorgsfuld for at holde alle trådene på deres forud bestemte pladser. Så snart kabelenden til højre er fuldført eller med andre ord samlingen 21 er færdig, kan den venstre samling 20 fremstilles 25 ved at samle trådene 22 til armeringstrådene 24, som tilhører den venstre kabelende, i overensstemmelse med teknikken som allerede beskrevet i forbindelse med den første udførelse af den foreliggende opfindelse og beskrevet i forbindelse med fig. 8.

30 Delholderne, som vist på tegningen, er fremstillet således, at de kan presses mod hinanden i en retning parallel med kabelaksen. Alternativt kunne disse holdere have sider, som forløb parallelt med slagvinklen til armeringselementerne, og klemmeorganerne kunne væ-

Claims (11)

1. Fremgangsmåde til samling af to kabler med en kabel- kore (1,2) med mindst én isoleret leder (1) og en armering bestående af mindst ét lag af armeringselementer (3,23,24), og ved hvilken fremgangsmåde kabelkorerne forbindes med hinanden på konventionel måde, kendetegnet 10 ved, at der før samlingen af kabelkorerne på armeringsele menterne (3,23,24) langs kabelomkredsen på hvert kabel tætsluttende anbringea en klemme (5), og at efter frilægningen og samlingen af kabelkorerne de i den oprindelige stilling bragte armeringer spændes mod hinanden 15 med et klemmerne (5) omsluttende spændeaggregat (9, 14. og i tilslutning hertil under opretholdelse af fastspændingen forbindes med hinanden, og at fastspændingen derefter løsnes.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at klemmerne (5) forbindes tætsluttende med armerings elementerne .

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at klemmen (5) er opdelt i et antal af dele (6), der hver især kun omslutter en gruppe (8) af to eller 25 flere armeringselementer, så at armeringselementer kan bøjes bort fra kabelkoren eller fra under disse liggende armeringslag.

4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1 eller 3, k e n -detegnet ved, at armering'selementerne (3,4) be- 30 væges mod hinanden ved hjælp af en klemmerne (5,6) slut tende klemmeanordning (9) på en sådan måde, at der tilveje- 148574 bringes en overlapning, idet klemmeanordning (9) sammenpresses parallelt med kabelaksen.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at de overlappende ender af armeringselementerne 5 skæres bort, og at armeringernes elementer forbindes med hinanden, hvorved klemmernes sammenspænding opretholdes indtil alle elementer er forbundet.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at elementerne forbindes ved svejsning, lodning 10 eller på anden måde.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at grupper på to eller flere elementer forbindes med hinanden.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 5 eller 7, kende- 15 tegnet ved, at klemmerne (5,6) fjernes efter arme- ringernes sammenføjelse, så at elementgrupperne kan bevæge sig frit i forhold til hinanden i deres tidligere fastlagte stillinger.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at der før armeringernes forbindelse, f.eks. vikles en metalisk skærm (13) på kabelkoren på samlingsstedet.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at skærmen (13) består af aluminium, når armeringen består af stål.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at armeringselementerne (23,24) i det mindste ved den ene kabelende før klemmernes anbringelse klippes tilbage for at tillade, samling af kabelkorerne, og at armeringselementerne til samlingens frembringelse atter