EP0615593A1 - Spannweiten-unterstützung für unterwasser-rohrleitungen - Google Patents

Spannweiten-unterstützung für unterwasser-rohrleitungen

Info

Publication number
EP0615593A1
EP0615593A1 EP93922528A EP93922528A EP0615593A1 EP 0615593 A1 EP0615593 A1 EP 0615593A1 EP 93922528 A EP93922528 A EP 93922528A EP 93922528 A EP93922528 A EP 93922528A EP 0615593 A1 EP0615593 A1 EP 0615593A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support device
locking
pipeline
self
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93922528A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Aurelio Conter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seic-Submarine Engineering Construction-Srl
Original Assignee
Seic-Submarine Engineering Construction-Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seic-Submarine Engineering Construction-Srl filed Critical Seic-Submarine Engineering Construction-Srl
Publication of EP0615593A1 publication Critical patent/EP0615593A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12—Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20—Accessories therefor, e.g. floats, weights
    • F16L1/201—Anchor rods

Definitions

  • bridge sections When laying pipelines on the seabed, such pipe sections are referred to as bridge sections which, due to differences in height of the floor, run above it and form span sections which connect two successive points of natural support of the pipe with one another.
  • the prior art provides for the filling of valleys a sea floor in the area of the section in which the pipelines are to be laid. For this purpose, not insignificant masses of soil, stones, gravel or the like are used to form a flat support area.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a structure for supporting underwater pipelines with exposed spans, which enables automatic laying and direction, can be implemented as simply as possible, a universal, multiple use and settings and readjustments during and after Lifting the line permitted.
  • Another task is to provide a Vorrich device for the system, its actuators are simple and do not lose their functionality in the underwater area after a long period of use.
  • the devices for actuating the individual organs de underwater device should be designed so that they can be controlled from the surface with known remote control organs.
  • the device according to the invention should allow maintenance, adjustment and repair work without difficulties at any time after installation. If necessary, the replacement and removal of parts or the entire device should be possible without difficulty. Last but not least, the device should be simple, efficient and safe to operate and economical to manufacture and operate.
  • the invention provides a system for storing and supporting bridge sections for underwater water pipelines, each of which has a frame which carries a vertically movable slide with self-locking which has mechanically spreadable pliers grippers in its lower region which can be gripped and lifting the pipeline can be locked; the frame also has extendable self-locking supports and coupling means with a laying module from which all the functions of the device can be controlled.
  • Figure 1 is a front view of a support device according to de
  • FIG. 2 shows a side view of the support device of FIG. 1
  • FIG. 3 shows the top view of the support device
  • Figure 4 is an enlarged section of a vertical section through a
  • the support device for underwater pipelines essentially consists of a rectangular, metallic tubular frame 1 with four corner columns 2, which are connected to one another by four upper horizontal beams 3 (see FIG. 3).
  • the corner pillars 2 are only connected to one another by lower horizontal beams 4 on two opposite sides (see FIG. 2), while, according to FIG. 1, angled connecting beams 5 are provided on the other two sides, which produce the necessary rigidity, from the upper horizontal beams 3 go out and are attached with their lower ends to a corner column 2.
  • the two sides where the corner columns 2 are also connected to the lower horizontal beams 4 are referred ⁇ referred to as longitudinal sides of the frame 1 where the components thus extend in the longitudinal direction, while the other two sides on the front side of the frame 1 are designated where the individual organs extend in the transverse direction.
  • the upper horizontal beams 3 and the lower horizontal beams 4 are connected to one another by two parallel, vertical guide rods 6 (FIG. 2), on which a slide 8 is mounted so as to be displaceable via sleeves 7.
  • a slide 8 is mounted so as to be displaceable via sleeves 7.
  • the upper sections of the guide rods 8 are composed of truncated cone segments 9, which are coaxially one above the other and are arranged upside down so that that the larger base pages face up.
  • the truncated cone segments 9 cooperate with radial, in one plane holding projections 10 (see FIG. 4), which are formed on the inner circumference of the sleeves 7 and project in the direction of their central axis and thereby form projections of vertical, elastic lamellae 11, which in the lower region are connected to one another in a circle, whereby a deformable cylinder 12 is formed (cf. also FIG. 2).
  • a one-way blocking system is formed, which can be referred to as a "spring fingers" (press finger system).
  • the carriage 8 connected to the sleeves 7 consists of a lower rectangular frame 16 and an upper, somewhat smaller rectangular frame 17, both of which are connected to one another by four oblique struts 18 (cf. also FIG. 3).
  • the longitudinal side of the lower rectangular frame 16 are connected to the plates 17 arranged above it by tie rods 19, which form a threaded spindle system with a nut and are actuated by vertical rods 20 which run through the upper horizontal support 3 of the frame 1 and for reasons explained in more detail below protrude.
  • each column 2 At the upper end of each corner column 2, connector elements 34 are provided.
  • each column 2 In each column 2 are displaceable supports 35 which are fully retracted into the columns 2 in the position of FIG. The supports 35 can emerge from the columns 2 on the basis of their own weight.
  • the support 35 has holding mechanisms by means of which it can be locked in the fully retracted position of the columns 2 and essentially in any extended position in the manner explained below.
  • the supports 35 have an axial pin 36 which engages in the associated connector element 34 and is held there by a cylinder 38 via its head 37.
  • the cylinder 38 is designed to be broken down and expandable to release the head 37 when pressure is exerted by a conical plug 39 which seals the connector 34 upward.
  • FIG. 5 also shows that the supports 35 in the lower part consist of a series of truncated cone segments 40, which are arranged upside down coaxially one above the other so that their larger base area points upwards.
  • the truncated cone segments 4 have the task of interacting with radial retaining projections 41 lying in one plane, which are attached in the lower part of the corner pillars 2 and extend in the direction of the respective longitudinal central axis, thereby forming vertically extending, elastic slats 42 arranged in the circumferential direction , which are circularly connected to each other in the lower area.
  • a unidirectional locking system is formed, which can be referred to as a "spring fingers" (press finger system), which has the same function as the above.
  • each support 35 is connected via a hinge 43 to a foot 44, which consists of a large, rectangular base plate 45, on the underside of which Rip pen 46 intersecting at right angles are formed.
  • the connector elements 34 at the upper end of the corner pillars are used for connection to an installation module (not shown) for the support device with its frame 1.
  • the installation module has the following equipment: Means for gripping and pulling up the coupling plate 33 de slide 8,
  • ROV Remote Operative Vehicle
  • the mutual interaction of the holding projections 10 and the truncated cone elements 9 allows a free displacement of the slide 8 upwards, but prevents it from sinking, so that the frame 1 can be uncoupled from the laying module after completion of the laying units, in order to subsequently take over the supporting function alone z .
  • the support device can have an anodic protection system that extends its service life and, because of the electrical insulation from the pipeline with the aid of the polyethylene coatings of the pliers grippers, does not impair the electrolytic protection system.

Description

Spannweiten-Unterstützung für Unterwasser-Rohrleitungen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein System zum Lagern und Unterstütze großer Spannweiten von Unterwasser-Rohrleitungen.
Beim Verlegen von Rohrleitungen auf dem Meeresgrund werde solche Leitungsabschnitte als Brückenabschnitte bezeichnet, die aufgrund von Höhenunterschieden des Bodens über diesem verlaufe und Spannweitenabschnitte bilden, die zwei aufeinander folgend Punkte natürlicher Abstützung der Leitung miteinander verbinden.
In den Brückenabschnitten kann die Rohrleitung in einer solche Weise angehoben sein, daß diese nicht im Einklang stehen mit de strukturellen und/oder funktionellen Erfordernissen un Kennwerten der Rohrleitung, wodurch sich die Notwendigkei ergibt, die Rohrleitung abzustützen und/oder anzuheben und sie mit künstlichen Unterstützungs- und/oder Haltepunkten z versehen.
Es ist offensichtlich, daß die Verlegung von derartige Elementen für die künstliche Unterstützung bei der entsprechenden Anhebung der Rohrleitung vom Boden besondere, komplexe Probleme ergibt aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften, Unebenheiten und Beschaffenheit des Bodens, wo
ORIGINALUNTERLAGEN die Rohrleitungen verlegt werden; der Meeresboden befindet sic dabei häufig mehrere hundert Meter unter der Wasseroberfläche.
Der Stand der Technik sieht hierbei die Auffüllung von Tälern a Meeresboden im Bereich des Abschnittes vor, in dem di Rohrleitungen verlegt werden sollen. Hierzu werden nich unerhebliche Massen von Erdreich, Steinen, Kies o. dgl. verbraucht, um einen ebenen Abstützbereich zu bilden.
Alternativ ist es gemäß dem Stand der Technik auch bekannt, gasbetriebene Systeme einzusetzen, die unter der Rohrleitun angebracht werden müssen, oder unter den Leitungen Behälter au ausweitbarem Material anzuordnen, die ebenfalls die Funktion vo Hubeinrichtungen haben und zu diesem Zweck mit geeigneten, schnellbindenden Flüssigzementen "aufgeblasen" werden.
Diese bekannten Verfahren haben vielfache Nachteile und Grenzen. Bei den zuerst genannten Lösungen ist der empirische Charakte offensichtlich. Bei den an zweiter Stelle genannten Lösungen is von Nachteil, daß die gewünschte Anhebung der Leitungen nich gesichert ist bei Böden mit nur geringer Konsistenz, so daß di Stützeinrichtungen zumindest teilweise einsinken können. Alle bekannten Systemen ist zudem der Nachteil gemeinsam, daß si nach der Verlegung keine Maßnahmen zur Kontrolle un NachJustierung mehr zulassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Struktu zum Unterstützen von Unterwasser-Rohrleitungen mit freiliegende Spannweiten anzugeben, die eine automatische Verlegung und Ein richtung ermöglicht, möglichst einfach realisiert werden kann, einen universellen, mehrfachen Einsatz ermöglicht sowi Einstellungen und Nachjustierungen bei und nach dem Anheben de Leitung gestattet.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, für das System eine Vorrich tung zur Verfügung zu stellen, deren Betätigungseinrichtunge einfach sind und im Unterwasserbereich ihre Funktionalität auc nach einer langen Einsatzdauer nicht verlieren. Di Vorrichtungen zur Betätigung der einzelnen Organe de Unterwassereinrichtung sollen dabei so ausgebildet sein, daß si von der Oberfläche aus mit bekannten Fernbedienungsorgane gesteuert werden können.
Schließlich soll die Vorrichtung gemäß der Erfindung nach de Verlegen Wartungs-, Einstellungs- und Reparaturarbeiten ohn Schwierigkeiten jederzeit ermöglichen. Gegebenenfalls soll dabe der Austausch und der Ausbau von Teilen oder der ganze Vorrichtung ohne Schwierigkeiten möglich sein. Nicht zuletz soll die Vorrichtung einfach aufgebaut und effizient sowie si cher in der Funktion sein und wirtschaftlich hergestellt und be trieben werden können.
Zur Lösung der genannten Aufgaben sieht die Erfindung ein Syste zum Lagern und Unterstützen von Brückenabschnitten für Unterwas ser-Rohrleitungen vor, das jeweils ein Gestell hat, welche einen vertikal beweglichen Schlitten mit Selbstsperrung trägt der in seinem unteren Bereich mechanisch spreizbar Zangengreifer hat, die zum Umgreifen und Anheben der Rohrleitun verriegelt werden können; das Gestell hat ferner ausfahrbare selbstsperrende Stützen sowie Mittel zur Kupplung mit eine Verlegemodul, von dem aus alle Funktionen der Vorrichtun gesteuert werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus de Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung eine Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. E zeigen:
Figur 1 die Vorderansicht einer Stützeinrichtung gemäß de
Erfindung mit teilweiser Schnittdarstellung in der vertikale
Mittelebene,
Figur 2 eine Seitenansicht der Stützeinrichtung der Figur 1, Figur 3 die Draufsicht der Stützeinrichtung,
Figur 4 in vergrößertem Maßstab einen Vertikalschnitt durch eine
Einzelheit der Stützeinrichtung und
Figur 5 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Einzelheit.
Wie insbesondere die Figuren 1 und 2 zeigen, besteht die Stützeinrichtung für Unterwasser-Rohrleitungen gemäß der Erfindung im wesentlichen aus einem quaderförmigen, metallischen Rohrgestell 1 mit vier Ecksäulen 2, die durch vier obere Horizontalträger 3 (vgl. Figur 3) miteinander verbunden sind. Lediglich an zwei einander gegenüberliegenden Seiten sind die Ecksäulen 2 auch durch untere Horizontalträger 4 miteinander verbunden (vgl. Figur 2) , während gemäß Figur 1 an den beiden anderen Seiten abgewinkelte Verbindungsbalken 5 vorgesehen sind, die die notwendige Steifigkeit herstellen, von den oberen Horizontalträgern 3 ausgehen und mit ihren unteren Enden an jeweils einer Ecksäule 2 angebracht sind.
Zur Erleichterung der Beschreibung werden die beiden Seiten, wo die Ecksäulen 2 auch mit den unteren Horizontalträgern 4 verbunden sind, ^nachstehend als Längsseiten des Gestells 1 bezeichnet, wo sich die Bestandteile somit in Längsrichtung erstrecken, während die anderen beiden Seiten als Vorderseiten des Gestells 1 bezeichnet werden, wo sich die einzelnen Organe in Querrichtung erstrecken.
An jeder der beiden Längsseiten des Gestells 1 sind die oberen Horizontalträger 3 und die unteren Horizontalträger 4 miteinander durch zwei parallele, vertikale FührungsStangen 6 verbunden (Figur 2) , an denen über Hülsen 7 ein Schlitten 8 hohenverschieblich gelagert ist. Die Betriebsweise und Funktion des Schlittens 8 wird weiter unten näher erläutert.
Die oberen Abschnitte der Führungsstangen 8 sind aus aneinandergereihten KegelstumpfSegmenten 9 zusammengesetzt, die koaxial übereinanderliegen und kopfstehend so angeordnet sind, daß die größeren Grundseiten nach oben zeigen. Di Kegelstumpfsegmente 9 wirken mit radialen, in einer Eben liegenden Haltevorsprüngen 10 (vgl. Figur 4) zusammen, die au dem Innenumfang der Hülsen 7 ausgebildet sein und in Richtun auf deren Mittelachse vorspringen und dabei Vorsprünge vo vertikalen, elastischen Lamellen 11 bilden, die im untere Bereich kreisförmig miteinander verbunden sind, wodurch ei verformbarer Zylinder 12 gebildet wird (vgl. auch Figur 2) . Au diese Weise wird ein in einer Richtung wirkendes Blockiersyste gebildet, das als "spring fingers" (Preßfingersystem) bezeichne werden kann.
Aus Figur 4 ergibt sich weiter, daß der obere Bereich de radialen Haltevorsprünge 10 so geformt ist, daß er im obere Ende der Zylinder 12 eine Trichteröffnung 13 bildet, die i nachstehend näher erläuterter Art und Weise mit konische Verschlußstopfen 14 zusammenarbeitet (Figur 2) , welche di Hülsen 7 oben abschließen und an ihren oberen Enden durc Platten 15 miteinander verbunden sind, die sich zwischen de vertikalen Führungsstangen 6 auf jeder Längsseite des Gestells 1 erstrecken, auf denen die Hülsen 7 verschiebbar sind.
Der mit den Hülsen 7 verbundene Schlitten 8 besteht aus eine unteren Rechteckrahmen 16 und einem oberen, etwas kleinere Rechteckrahmen 17, die beide durch vier schräge Streben 18 miteinander verbunden sind (vgl. auch Figur 3) . Die Längsseite des unteren Rechteckrahmens 16 sind mit den darüber angeordnete Platten 17 durch Zuganker 19 verbunden, die ei Gewindespindelsystem mit Mutter bilden und von vertikale Stangen 20 betätigt werden, die durch die obere Horizontalträger 3 des Gestells 1 verlaufen und aus nachstehen näher erläuterten Gründen über diese hervorstehen.
Die Querseiten des unteren Rechteckrahmens 16 sind -gemäß Figur in der Mitte durch eine Achse 21 miteinander verbunden, auf de hintereinander mehrere Paare einander gegenüberliegender, bogen förmiger Backen 22 gelagert sind, die in ihren konkaven Zone Blechschalen 23 tragen. Dadurch werden zwei Zangengreifer 24 ge bildet, mit denen eine Rohrleitung gehalten werden kann. Auf de Blechschalen 23 sind Beschichtungen 25 aus Kunststoff, vorzugs weise Polyethylen, angebracht, die mit der Außenseite de Rohrleitung in Berührung kommen.
Die Backen 22 gehen an ihren oberen Enden in Arme 26 über, di in zwei Reihen fluchtend hintereinander verlaufen, welch jeweils durch eine Verbindungsstange 27 miteinander gekoppel sind. Figur 3 zeigt, daß die beiden Verbindungsstangen 2 parallel zur Gelenkachse 21 verlaufen.
In die Mitte der beiden Verbindungsstangen 27 ist jeweils i Querrichtung eine Gewindebuchse 28 eingesetzt. In die beide Gewindebuchsen 28 ist eine Gewindespindel 29 eingeschraubt, di über eine Gelenkwelle 30 mit einer Winde 31 verbunden ist. Di Winde 31 kann durch Axialdrehung einer vertikalen Stange 32 betätigt werden, die über die oberen Horizontalträger 3 de Gestells 1 aus den nachstehend noch näher erläuterten Gründe hervorsteht.
Mit dem oberen Rechteckrahmen 17 des Schlittens 8 ist ein Platte 33 fest verbunden, über welche der Schlitten 8 erfaßt un angehoben werden kann.
Am oberen Ende jeder Ecksäule 2 sind Steckverbindungselemente 34 vorgesehen. In jeder Säule 2 sind in einer Richtung verschiebba Stützen 35 gelagert, die in der Stellung der Figur 5 vollständi in die Säulen 2 eingefahren sind. Die Stützen 35 können aufgrun ihres Eigengewichtes aus den Säulen 2 heraustreten. Die Stütze 35 haben Haltemechanismen, über welche sie in der vollständig i die Säulen 2 eingefahrenen Stellung und im wesentlichen in jede beliebigen ausgefahrenen Stellung in der nachfolgend nähe erläuterten Art und Weise verriegelt werden können. Wie Figur 5 zeigt, haben die Stützen 35 einen axialen Stift 36, der in das zugehörige Steckverbindungselement 34 eingreift un dort über seinen Kopf 37 von einem Zylinder 38 gehalten wird. Der Zylinder 38 ist so ausgebildet, daß er eine aufgegliedert und aufweitbare Form hat, um den Kopf 37 freigeben zu können, wenn ein Druck von einem konischen Stopfen 39 ausgeübt wird, de das Steckverbindungselement 34 nach oben abschließt.
Figur 5 zeigt ferner, daß die Stützen 35 im unteren Teil au einer Aneinanderreihung von KegelstumpfSegmenten 40 besteht, di koaxial übereinander kopfstehend so angeordnet sind, daß ihr größere Grundfläche nach oben weist. Die Kegelstumpfsegmente 4 haben die Aufgabe, mit in einer Ebene liegenden, radiale HaltevorSprüngen 41 zusammenzuwirken, die im unteren Teil de Ecksäulen 2 angebracht sind und sich in Richtung auf di jeweilige Längsmittelachse erstrecken, wodurch i Umfangsrichtung angeordnete, vertikal verlaufende, elastisch Lamellen 42 gebildet werden, die im unteren Bereich kreisförmi miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird ein in eine Richtung wirkendes Rastsystem gebildet, das als "spring fingers" (Preßfingersystem) bezeichnet werden kann, welches dieselb Funktion wie das o.a. Rastfingersystem der auf de Führungsstangen 6 verschiebbaren Hülsen 7 für den Schlitten hat.
Das untere Ende jeder Stütze 35 ist über ein Gelenk 43 mit eine Fuß 44 verbunden, der aus einer großen, rechteckigen Grundplatt 45 besteht, an deren Unterseite sich rechtwinklig kreuzende Rip pen 46 ausgebildet sind.
Die Steckverbindungselemente 34 am oberen Ende der Ecksäulen dienen zur Verbindung mit einem nicht gezeigten Verlegemodul fü die Stützeinrichtung mit ihrem Gestell l. Der Verlegemodul ha die folgenden Ausrüstungselemente: - Mittel zum Erfassen und Hochziehen der Kupplungsplatte 33 de Schlittens 8,
- Mittel zur Kupplung und zum Drehantrieb der vertikalen Stang 32 für die Betätigung der Winde 31,
- Druckmittel für die konischen Stopfen 39 auf den Steckverbin dungselementen 34 am oberen Ende der Säulen 2,
- Mittel zur Kupplung und zum Drehantrieb der vertikalen Stang 20 für die Betätigung der Zuganker 19 zwischen dem untere Rechteckrahmen 16 und den Platten 15, hydraulische Mittel zum Auslösen der oben erwähnte Funktionen, die gesteuert werden von einer automatischen, a sich bekannten Unterwassereinheit, die als "R.O.V." (Remot Operative Vehicle = Fernbedienungsfahrzeug) bekannt ist.
Nach der vorstehenden Erläuterung des Aufbaus der Vorrichtun soll nun deren Betriebsweise dargestellt werden.
Die Stützeinrichtung mit ihrem Gestell 1 wird über den nicht ge zeigten Verlegemodul an den Einsatzort verbracht. Dabei hält de Verlegemodul das Gestell 1 an den Steckverbindungselementen 3 und ist seinerseits mit der o.a. automatische Unterwassereinheit "R.O.V." verbunden, der alle Sicht- un Befehlsfunktionen für die oben erwähnten Operationen mittel Unterstützung durch eine Bodensteuereinheit übertragen sind.
Die Stützeinrichtung mit ihrem Gestell 1 wird auf diese Weis über den Abschnitt der Rohrleitung geführt, der angehoben werde soll. Die Vorrichtung wird dann auf diesen Rohrabschnit abgesenkt, wobei die Zangengreifer 24 geöffnet sind; diese sin zuvor mit Beschichtungen 25 geeigneter Dicke versehen worden, u eine Anpassung an den Durchmesser der Rohrleitung herzustellen die erfaßt werden soll. Wenn die Zangengreifer 24 di Rohrleitung umfaßt haben, werden sie über den Verlegemodu geschlossen, wozu die vertikale Stange 32 um ihre Längsachs gedreht wird, so daß die Winde 31 betätigt wird, die ihrerseit über die Gelenkwelle 30 die Gewindespindel 29 betätigt, um di nach oben vorstehenden Arme 26 der Backen 22 zu spreizen.
Anschließend werden über den Verlegemodul die Stützen 3 freigegeben, wozu ein Druck auf die konischen Stopfen 39 a oberen Ende der Steckverbindungselemente 34 ausgeübt wird welche dadurch die gegliederten Zylinder 38 aufweiten. Dadurc werden die Stifte 36 und mit diesen die Stützen 35 freigegeben die sodann aufgrund ihres Eigengewichtes aus den Ecksäulen hervortreten und nach unten fallen, bis sie mit ihren Füßen 4 auf dem Boden aufstehen. Aufgrund der Gelenke 43 sind die Füß 44 in der Lage, sich von selbst an jede mögliche Neigung de Bodens anzupassen, so daß sie diesen mit der gesamten Fläch ihrer Grundplatten 45 berühren, die verhältnismäßig groß sind um auch bei Böden geringer Dichte und Konsistenz einen sichere Stand zu gewährleisten und ein Einsinken zu vermeiden. Die sic rechtwinklig kreuzenden Rippen 46 an der Unterseite de Grundplatten 45 verhindern ihrerseits unerwünscht Gleitbewegungen in Querrichtung der gesamten Vorrichtung un sorgen für einen sicheren Halt des Systems in dieser Richtung.
Die Ausfahrbewegung der Stützen 35, die sich beim Anheben de Rohrleitung über den Grund ergibt, ist für jeden Abschnitt auf grund der KegelstumpfSegmente 40 und der damit in Rasteingrif kommenden Haltevorsprünge 41 irreversibel (vgl. Figur 5) , wobe deren gegenseitiges Zusammenwirken einen ungehinderten Austrit der Stützen 35 erlaubt, ein Zurückweichen jedoch nicht zuläßt.
Wenn sich die StützVorrichtung in der beschriebenen Weise au dem Grund abgestützt hat, gibt der Verlegemodul den Befehl zu Anheben der Rohrleitung, wobei für die Hubstrecke ein lineare Wert eingegeben worden ist oder vorzugsweise ein Maß, bei de ein vorbestimmtes Kräfteverhältnis erreicht wird. Das Anhebe erfolgt dann durch eine auf den Schlitten 8 einwirkende Zugkraf nach oben, wobei dieser über die Platte 33 mit dem Verlegemodu gekoppelt ist, so daß der Schlitten 8 auf den Führungsstangen nach oben verschoben wird. Wenn die Rohrleitung auf da gewünschte Maß angehoben worden ist, wird sie automatisch durc die Rasteinrichtung mit den Kegelstumpfsegmenten 9 und de HaltevorSprüngen 10 blockiert. Das gegenseitige Zusammenwirke der Haltevorsprünge 10 und der Kegelstumpfelemente 9 erlaub eine freie Verschiebung des Schlittens 8 nach oben, verhinder jedoch dessen Absinken, so daß das Gestell 1 nach Abschluß de Verlegeeinheiten ohne weiteres von dem Verlegemodul abgekoppel werden kann, um anschließend die Stützfunktion allein z übernehmen.
In ähnlicher Weise kann das System zur Betätigung der Winde 3 in zweckmäßiger Weise so ausgebildet sein, daß es beim Abkoppel von der Steuereinheit selbsthemmend ist, um eine störungsfrei Verriegelung der Zangengreifer 24 an der Rohrleitung zu sichern.
Wenn es sich als notwendig erweisen sollte, kann de Verlegemodul zu jeder Zeit wieder mit dem Gestell 1 verbunde werden, um dieses auszubauen, aus dem Wasser anzuheben und a anderen Stellen wieder einzusetzen oder um die gewünscht Anhebung erneut durchzuführen. Hierbei sind die durchzuführende Operationen umgekehrt und/oder identisch zu den bereit beschriebenen, nachdem zuvor gegebenenfalls die selbsthemmend Verriegelung des Schlittens 8 gelöst worden ist. Zu diesem Zwec wird vom Verlegemodul aus eine Rotation der vertikalen Stange 20 herbeigeführt, welche die Zuganker 19 betätigen, wodurch di Platten 15 gegen die Hülsen 7 gedrückt werden, so daß di konischen Verschlußstopfen 14 in die Trichteröffnungen 13 de Zylinder 12 mit den vertikalen Lamellen 11 gedrückt werden (vgl Figuren 2 und 4) . Die vertikalen Lamellen 11 werden auf dies Weise elastisch geöffnet, so daß sie die Haltevorsprünge 10 vo den KegelstumpfSegmenten 9 der Führungsstangen 6 lösen.
Im Anschluß an die Beschreibung des Aufbaus und de Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die mit eine bevorzugten Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestell ist, sollen nachstehend noch einige weitere Eigenschafte erwähnt werden, die bei Bedarf zusätzlich vorgesehen sei können.
Die Stützeinrichtung kann ein anodisches Schutzsystem aufweisen das deren Lebensdauer verlängert und aufgrund der elektrische Isolierung gegenüber der Rohrleitung mit Hilfe der Polyethylen Beschichtungen der Zangengreifer keine Beeinträchtigung de elektrolytischen Schutzsystems darstellt.
Das Verriegelungssystem für die Stützen und/oder den Schlitte kann parallel oder alternativ aus gleichwirkenden Mechanisme bestehen, beispielsweise Mitteln zur Radialverriegelung und/ode Transversalblockierung mit Betätigung durch Schraubspindeln, di über Winkelgetriebe von Steuerwellen vom Verlegemodul au betätigt werden, wie das für das System zum Freigeben un Verriegeln der Stützen vorgesehen ist.
Die Mechanismen zur automatischen Verriegelung der verschiedene kinematischen Systeme können zusätzliche Sicherungen aufweisen Das System zum Anheben des Schlittens kann eine automatische Si cherungseinrichtung aufweisen, die die Stützeinrichtung von de Modul löst, falls ein zu großer Zug ausgeübt wird, um auf dies Weise Schäden oder Zerstörungen an der Rohrleitung z verhindern.
Die ausfahrbaren Stützen und die hierfür vorgesehenen, aus de Ecksäulen bestehenden Führungen können in unterschiedliche Längen bereitgehalten werden, um für jeden Anwendungsfal geeignete Stützeinrichtungen zur Verfügung stellen zu können.
Die gesamte Stützeinrichtung kann durch Schutzschilde abgedeck werden, die mit den entsprechenden Bauteilen verbunden werden um den freien Durchgang zwischen diesen zu verhindern und dami einem Verklemmen oder Verhaken von divergierenden Platten o dgl. von Schleppnetzen für den Fischfang vorzubeugen. Dies Schutzschilde können vorzugsweise aus Kunststoff-Zellstrukture bestehen, die entsprechende Eigenschaften zur Stoßdämpfun haben.
Der Verlegemodul kann alle Einrichtungen und automatischen Vor richtungen aufweisen, um eine Funktionsbereitschaft auch ohn den Einsatz automatischer Unterwassereinheiten (R.O.V.) herbeizuführen.
Aus der vorstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs beispiels der Erfindung sowie möglicher, vorteilhafte Ergänzungen ergeben sich die Vorzüge der Erfindung. Dennac steht eine Stützeinrichtung für Unterwasser-Rohrleitungen auc größerer Spannweiten zur Verfügung, die ihre Funktio automatisch durchführt, äußerst einfach und funktionel aufgebaut ist und sich automatisch und universell an all Einsatzfälle anpaßt, ohne daß Beschränkungen hinsichtlich de Struktur und der Form des Bodens zu beachten wären. All Betätigungsorgane an der Stützeinrichtung und die entsprechende Blockiersysteme arbeiten mechanisch und erfordern kein besonderen Maßnahmen für die Wartung und Instandhaltung; si können leicht einer Sichtkontrolle unterzogen werden, beispielsweise mit Hilfe einer automatischen Unterwassereinhei (R.O.V.). Schließlich erlaubt die Stützeinrichtung gemäß de Erfindung in beliebigen Zeitabständen nach der Verlegun Nachstellarbeiten, um etwa eine gewünschte Vorspannun einzustellen und/oder ein Anheben der Leitung auf den ge¬ wünschten Wert durchzuführen.

Claims

Patentansprüche
1. Stützeinrichtung für Unterwasser-Rohrleitungen, gekennzeichnet durch eine Tragstruktur (1) mit mechanisch durch Schwerkraft ausfahrbaren Stützen (35) , die Mittel zur Selbstsperrung bei Bodenkontakt aufweisen, wobei an der Tragstruktur (1) vertikal verschiebbare und bei jeder gewünschten Höhe mechanisch selbstverriegelbare Mittel zum Ergreifen und Anheben der Rohrleitung gelagert sind, die mechanisch spreizbar und um die Rohrleitung verriegelbar sind und die von einer Verlegeeinheit aus anhebbar sind, welche mit dem Traggestell (1) kuppelbar ist und Mittel zur Steuerung der Antriebseinheiten der Stützeinrichtung aufweist.
2. Stützeinrichtung für Unterwasser-Rohrleitungen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- ein Traggestell (1) mit metallischen Rohrelementen, die aus wenigstens vier im wesentlichen vertikalen Ecksäulen (2) bestehen, die an jeder Seite durch obere Horizontalträger (3) und an den beiden Seiten, durch welche die Rohrleitung nicht hindurchläuft, auch durch untere Horizontalträger (4) miteinander verbunden sind,
- ausfahrbare Stützen (35) , die in den Ecksäulen (2) gelagert und relativ zu diesen lösbar sind, so daß sie aufgrund ihres Ei¬ gengewichtes aus diesen heraustreten, bis sie den Boden berühren, in welcher Stellung sie durch ein mechanisches Selbstverriegelungssystem blockiert werden,
- Mittel zum Ergreifen und Anheben der Rohrleitung, bestehend aus mechanisch aufweitbaren Zangengreifern (24) , die um einen Rohrleitungsabschnitt feststellbar und an einem Schlitten (8) angebracht sind, der auf Führungen (6) vertikal verschiebbar ist, die mit dem Traggestell (1) verbunden sind und an denen der Schlitten (8) in im wesentlichen jeder beliebigen Position selbstverriegelbar ist, wenn die von der Verlegeeinheit für das Traggestell (1) ausgeübte Zugwirkung zum Anheben des Schlittens (8) unterbrochen wird, wobei die Verlegeeinheit mit dem obere Bereich des Traggestells (1) kuppelbar ist und die Bewegunge und Funktionen der Stützeinrichtung steuert.
3. Stützeinrichtung für Unterwasser-Rohrleitungen nach einem de vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die ausfahrbaren Stützen (35) ein System zu Selbstverriegelung in im wesentlichen jeder Ausfahrstellun aufweisen, bestehend aus einer in nur einer Richtung fre verschiebbaren Einrichtung mit einer aus Kegelstumpfelemente (40) bestehenden Struktur, die koaxial kopfstehend übereinande angeordnet sind und mit in einer Ebene liegenden, radiale HaItevorSprüngen (41) zusammenwirken, welche in Richtung auf di Kegelstumpfelemente (40) vorstehen,
- daß die Mittel zum Ergreifen der Rohrleitung aus durch ein Gewindespindel (29) mechanisch aufweitbaren und spannbare Zangengreifern (24) bestehen, deren Gewindespindel (29) zwe einander gegenüberliegende Verbindungsstangen (27) betätigt, di die Hebelarme (26) jenseits der Drehachse (21) der Zangengreife (24) miteinander verbindet und mittels einer Winde (31 betätigbar ist, welche durch Rotation einer mit de Verlegeeinheit verbindbaren Stange (32) drehbar ist, daß der Schlitten (8) für die Aufnahme der Mittel zu Ergreifen des Rohres aus einem Gerüst besteht, das au vertikalen Führungsstangen (6) verschiebbar gelagert ist, di zwischen den Horizontalträgern (3, 4) zur Verbindung de Ecksäulen (2) angebracht sind, wobei der Schlitten (8) am obere Bereich eine Platte (33) zur Verbindung mit der Verlegeeinhei hat,
- daß der Schlitten (8) in im wesentlichen jeder Stellung nac Abschluß der Zugeinwirkung zum Anheben des Schlittens selbstver riegelbar ist durch die Struktur der Führungsstangen (6) aus ko axial kopfstehend übereinander angeordneten KegelstumpfSegmente
(9) , die mit in einer Ebene liegenden, elastischen, radiale HaItevorSprüngen (10) zusammenwirken, welche in Richtung auf die Kegelstumpfsegmente (9) vorstehen.
4. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß an den unteren Enden der Stützen (35) Füße (44) gelenkig angebracht sind, die aus jeweils einer Grund¬ platte (45) bestehen, an deren Unterseite rechtwinklig einander kreuzende Rippen (46) angeformt sind.
5. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß sich die Zangengreifer (24) an der Rohrleitung über isolierende Beschichtungsele ente (25) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, abstützen, deren Dicke an den Durchmesser der Rohrleitung angepaßt ist.
6. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Selbstverriegelungssystem für die Vertikalverschiebung des Schlittens (8) bei Beendigung der Zug¬ einwirkung außer Funktion gesetzt werden kann durch Mittel zur Entriegelung der radialen Haltevorsprünge (10) von den Kegelstumpfelementen (9) .
7. Stützeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Selbstverriegelung der Vertikalverschiebung des Schlittens (8) bei Unterbrechung der Zugeinwirkung entriegelbar ist durch eine Einrichtung zum Entkuppeln der radialen Haltevor¬ sprünge (10) , die einen Konus (14) aufweist, der in eine Trichteröffnung (13) am oberen Ende des Systems der radialen Haltevorsprünge (10) eindrückbar ist.
8. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die ausfahrbaren Stützen (35) so in die Ecksäulen (2) eingreifen, daß sie durch ihr Eigengewicht frei aus diesen heraustreten können, yozu sie am- oberen Ende einen axialen Stift (36) haben, der einen erweiterten Kopf (37) aufweist, mit dem er in einem gegliederten Zylinder (38) gehalten wird, der durch Druck eines konischen Stopfens (39) a Ende der Säulen (2) aufweitbar ist.
9. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung, zu Verschiebung und zur Verriegelung aus mechanischen Einrichtunge bestehen.
10. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung Verschiebung und Verriegelung Sicherungssysteme zur Verhinderun einer unbeabsichtigten Auslösung aufweisen.
11. Stützeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch Schutzschilde zur Abdeckung freie Durchgänge zwischen den Bauelementen der Stützeinrichtung zu Verhinderung eines Verklemmens mit am Meeresboden geschleppte Gegenständen.
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