EP0677137A1 - Anlage zur signal- und datenübertragung für die steuerung und überwachung von unterwasser-ramm-, trenn- oder dergl. arbeitsgeräten. - Google Patents

Anlage zur signal- und datenübertragung für die steuerung und überwachung von unterwasser-ramm-, trenn- oder dergl. arbeitsgeräten.

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EP0677137A1
EP0677137A1 EP94903729A EP94903729A EP0677137A1 EP 0677137 A1 EP0677137 A1 EP 0677137A1 EP 94903729 A EP94903729 A EP 94903729A EP 94903729 A EP94903729 A EP 94903729A EP 0677137 A1 EP0677137 A1 EP 0677137A1
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EP
European Patent Office
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lines
control
vehicle
section
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Hans Kuhn
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/52—Tools specially adapted for working underwater, not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0007—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations

Definitions

  • the invention relates to a system for signal and data transmission for the control and monitoring of underwater ramming, separating or similar work tools from above the water surface to the underwater work tool lowered under water.
  • the susceptibility is mainly due to the sensitivity of the management and control systems in the umbilicals. It hits electrically controlled pile drivers hardest because they fail as soon as the electrical supply to the control elements is affected or malfunctions occur because control processes no longer take place. In the case of automatically controlling devices, the latter also applies to electrical control processes. However, the operation of these is not interrupted.
  • U bilical damage and its costs are therefore practically accepted.
  • the damage and failure costs incurred to date amount to many millions of DM and have a significant impact on the economic efficiency of the UW work equipment, especially the piling equipment. This is all the more so when it comes to the failure of a umbilical for the previously mentioned additional operation of a UW drive unit, the meter price of which, depending on the drive power to be transmitted, is up to DM 2,000.
  • an additional cable is sometimes also routed parallel to the umbilical, which contains the necessary signal lines.
  • this cable and an associated cable drum and guide devices in the crane jib are additional they also need to be kept in stock and installed, additional personnel are required.
  • the cable causes problems, because its low specific weight causes it to drift uncontrollably in the water, unless it is additionally weighed down or connected to a steel cable On-site improvisations are only possible when working in shallower water.
  • the object of the invention is now to provide a system for signal and data transmission for devices of the type mentioned, which enable a more reliable, cost-effective and thus more economical signal and data transmission in a simple manner.
  • the affected underwater devices can be controlled with less interference and with less equipment, and data can be transmitted.
  • Fig.l in a schematic representation of a pile driver placed on a pile of a UW structure, connected via a line to a UW vehicle.
  • FIG. 2 shows a reduced illustration similar to FIG. 1 of a ramming device provided with an underwater drive unit.
  • FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 2 of a ramming device connected to the support cage of a UW vehicle via a line
  • FIG. 1 A representation similar to Figure 3 with a
  • FIG. 5 shows a representation similar to FIG. 3 of a pile driver connected by UW radio.
  • FIG. 6 shows a section of a piling or separating device with line connection parts which can be plugged in under water.
  • FIG. 7 shows a cross section according to section plane "A" in FIG. 1 through the lines leading from the work ship to the piling device in a conventional manner.
  • FIG. 8 shows a cross section as in FIG. 7 according to the type of the invention.
  • FIG. 9 shows a cross section according to section plane "B" in FIG. 2 through the lines leading from the work ship to the pile driver according to FIGS. 2 and 4 in a conventional manner.
  • REPLACEMENT LEAF 10 shows a cross section as in FIG. 9 according to the type according to the invention.
  • FIG. 11 shows a cross section like FIG. 10 in a different way according to the invention.
  • FIG. 12 shows a schematic representation of a separation device placed on a driven pile of a UW structure and connected to a UW vehicle via a line
  • FIG. 13 shows a schematic illustration of another separating device clamped to a drilling rig leg and connected to a pressure or connecting station
  • the ramming device 1 sits freely on the ramming pile 2.
  • the signal transmission from the work ship 3 to the ramming device 1 takes place via lines integrated into the umbilical 4.
  • the ramming device 1 is with the umbilical 5 of a UW vehicle 6 equipped with a television camera is connected via the connecting line 7. Since the vehicle 6 is indispensable for observing the ramming process, it is possible to use the communication system of the underwater camera / vehicle system to the control station 63 on the work ship 3 via the connection line 7 for signal transmission.
  • the umbilical 5 can be used unchanged for this purpose, provided the signals to be transmitted are of the appropriate size. Otherwise, it can be replaced by a more powerful one with little additional cost.
  • the advantage is that the sensitive signal lines from the endangered piling device umbilical 4 are eliminated and therefore no longer participate in the high-risk handling procedure. It is safest when the device has already been placed on the driving pile 2 ready for operation. This is possible because the compressed air supply is automatically regulated when the driving device 1 is lowered to compensate for the surrounding water pressure and is optically controlled by the television camera.
  • the following advantages result with less effort:
  • the vehicle U bilical 5 consistently contains only thin lines, so that there is no different stress due to lines of very different strengths.
  • the vehicle umbilical 5 is treated more carefully than the heavy load of the ramming device 1 because of the much more sensitive UW equipment.
  • the vehicle umbilical 5 is exposed to lower handling risks because of the always secure location of the entire facility directly on the side wall, whereas the ramming device 1 is often not very easy to handle for the umbilical 4 attached to it on the deck for reasons of space.
  • the vehicle umbilical 5 is shorter than the umbilical 4, which is usually led down from the crane 9 over the boom 10, which means more damage-exposed length.
  • the number of lines in the vehicle umbilical 5 is sufficient to transmit an appropriate number of signals, i.e. this cable may can be used unchanged.
  • connection line 7 is provided for the intended operating field of the vehicle 6, and allows the vehicle 6 to control the carrying cable 11, the umbilical 4, the pressure medium hoses 12 for driving the piling device 1 and the outlet of excess compressed air 13 into the
  • the second vehicle 16 which is suspended from the lifting and lowering device 15, is used for observing the pile penetration on the basis of the line marks on the pile 2.
  • the pile driver 1 in contrast to FIG. 1, the pile driver 1 is not driven by a large pressure medium circuit with long hoses 12 from board, but by a UW drive unit 17 mounted on it via a small pressure medium circuit.
  • the power supply to the electro-hydraulic drive unit 17 to generate the pressure medium flow takes place via the umbilical 18, in which, in addition to the power flow lines and a compressed air line, the signal lines are also conventionally located
  • the UW vehicle 6 is here connected to the work ship 3 via the support cage 19 which has also been lowered, so that the Signal transmission takes place via the umbilical 5, the support cage 19 and its support umbilical 20.
  • the lowered cage 19 carries the UW vehicle 6 near the place of use when deployed in deep water and releases it there into its field of activity. After completing its tasks, the vehicle 6 returns to the support cage 19 and is coupled to it and lifted back on board. This avoids problems which arise without the support cage due to the UW flow for the UW vehicle 6, which acts on the long and relatively light umbilical 5. It would be difficult to hold in place unless it had reinforced propeller drives, which included has structural disadvantages. That this version is similar to Fig.l. in terms of cable routing and lengths of 5 and 7.
  • the vibration ram device 21 shown in FIG. 3 is not connected to the underwater vehicle 6, but rather to the support cage 19.
  • This has the advantage that the connecting line 7 can be provided with more line wires because the weight, the rigidity and the diameter of the connecting line are no longer so important since they do not hinder the maneuverability of the vehicle 6 here.
  • the support cage 19 is able to accommodate stronger spool devices for the connecting line and to supply them with drive energy.
  • the Tragumbilical 20 attached to it not only has more cables than the Umbilical 5, it is also much stronger reinforced for high tractive forces.
  • it can also contain thinner pressure medium lines, so that not only an electrical but also a pressure medium signal line is possible. This is therefore even more universal and powerful and the vehicle 6 remains unaffected in its freedom of movement.
  • the connecting line 7 is also attached here by the vehicle 6 with its robot tool 8 to the piling device 21.
  • FIG. 4 shows the piling device 1 connected to a separate UW drive unit 22 installed in a pipe section as a special equipment component.
  • the pressure medium circuit for driving the ramming device 1 takes place via hose lines 23.
  • the energy supply for the drive unit 22 takes place according to FIG. 2 via the umbilical 18, in which case the signal lines have been omitted, in this case the signal transmission via the connecting line 7 from Carrying cage 19 takes place, for example, for the drive unit 22.
  • Plug connections at both ends are located on "quiet" parts which do not participate in the shock vibrations of the ramming device 1.
  • the use of this variant is always advantageous if e.g. in the case of long-lasting difficult ramming because of the considerable ram rebound to be expected
  • both the drive unit 22 and the ramming device 1 can be connected to the support cage 19 simultaneously via the lines 7 and 7 a while saving the line 24, so that overall there is the possibility of a more flexible configuration of the signal transmission.
  • FIGS. 2 to 4 each show only one underwater vehicle 6 with a television camera for monitoring the pile driving progress and the pile driver 1, 21.
  • the ramming operation is usually at a standstill because it is not possible to work "blindly".
  • using the method according to the invention does not change anything compared to the conventional method.
  • the UW vehicle 6 must be brought to the deck for repair as usual. However, in this case, because the lack of visibility or inability to maneuver the connection on the piling device can no longer be released, the connection on the support cage must be released or the connecting line 7 must be cut off automatically. Just as is normally done with the umbilical 5 if this or the UW vehicle 6 has gotten caught somewhere, so that it can float after a certain time.
  • the cut connecting line is not of great value, it is only short and contains relatively few lines.
  • the plug still remaining on the piling device is released when the repaired UW vehicle returns on site and establishes the new connection.
  • FIG. 5 shows a pile driver, which is not connected in any way via a connecting line 7/7 a like the previous FIGS. 1 to 4, but instead has a transmission of radio signals 25 between the support cage 19 and the pile driver 1.
  • a transmission is given where only one or very few signals are to be transmitted.
  • automatically controlling e.g. with the aid of the devices controlling the pressure medium flow required to drive the ramming device, which only require occasional influencing to change the impact energy.
  • these only require an occasional short-term line connection 7 to be established as required, so that the radio connection is appropriate here in order to completely avoid the plug-in process. Since all other operating functions run automatically anyway, and some of them are also checked optically with the television camera, this is the simplest type of communication made possible by the invention.
  • the radio signals can also be transmitted between the UW vehicle 6 and the pile driver 1, as shown in their position 5a, 6a and 25a and also on required equipment components, such as e.g. the drive unit 22 according to Figure 4, or others.
  • the robotic tool 8, 8a of the UW vehicle 6, 6a causes the plug 28 to be inserted or removed and the safety catch 35 with the actuating arm 36 to be brought into or out of the associated latching groove 37.
  • a protective shelf 39 is provided in the event that the shackle 38 with the support rope 11 has been lowered to the other side in any operating phase.
  • This protective storage can alternatively also be used for the vertical arrangement of the plug connections 28 a and 32 a, which is then located in the direction of the shock shocks, which, however, can be somewhat less favorable for its loading for handling by means of robot tools 8.
  • REPLACEMENT LEAF Observations appear on the video monitor of the control station and are recorded on tape, which is advantageous for later searches because differences that result from the transmission of the data from two communication systems or two recording devices are now eliminated.
  • FIG. 7 shows the pressure medium hoses 12 and the umbilical 4 in cross section.
  • the hoses 12 are held together along their line length by clips 40 arranged at a certain distance from one another.
  • the umbilical 4 is loosely guided next to it. However, it can also be included in the bracket, as can all lines run loosely next to one another without brackets.
  • FIGS. 1 and 3 On the working ship 3, instead of the umbilical winch 48, FIGS. 1 and 3, only a simple hose drum with a central compressed air duct is required without the expensive current collectors.
  • FIG. 9 shows a cross section of an umbilical 18, which additionally has lines 46 for power current for supplying energy to a UW drive unit 17/22 and is therefore considerably larger in diameter and also more reinforced than the umbilical 4 and thus correspondingly heavier and more rigid is.
  • REPLACEMENT LEAF It has the highest manufacturing requirements and is therefore extremely expensive. This sometimes leads to the fact that minimum lengths have to be removed, which are often not required at all, which has a negative impact on economic efficiency, without the vulnerabilities of the signal lines 42, 43 described being avoided at all costs.
  • the umbilical cross section 18 is simplified by the method according to the invention as a result of the omission of the signal lines 42/43, and it is designed to be considerably less expensive and safer to manufacture.
  • FIG. 11 instead of the umbilical 18, a compressed air line 45 as described in FIG. 8 and a normal cable 47 with power lines 46 are shown next to one another.
  • This embodiment according to the invention is by far the most cost-effective for this type of operation and is also cheaper than all of the previous ones in terms of repair and replacement costs.
  • the constant tension umbilical winch 49, FIGS. 2 and 4 is also more cost-effective because it builds considerably smaller with the same winding capacity and also eliminates the many collectors for the signal lines, so that only the power current collectors remain.
  • a UW cutting device 50 is shown in FIG. 12, which is seated on a driven tubular ram pile 51 and projects with its supporting shaft 52 for the cutting head 53 so that it cuts off under the seabed in the cutting plane C. becomes.
  • the separating device 50 has a UW drive unit 54 which is driven electrically or hydraulically to operate the device from above the water surface.
  • the electrical supply is via cables similar to Umbilical 18 or 4 in Figures 1-5 (hoses for Fig. 4 not
  • the signals of the lines 31 are then flexibly transmitted from the separating device via an external connecting line 7 57 to the printing station 61 in order to then be forwarded via their communication system by means of umbilical 5 to be or vice versa.
  • a second fixed plug connection between the separating device 57 and the printing station 61 can also be established, as also described above for the connection 62, or a universal plug-in connection in which all lines are plugged together.
  • the maneuvering of the separating device 57 into the required cutting position on the drilling rig leg 58 must also be observed before starting work, for which the underwater vehicle 6 with a television camera is required. in order to bring the pushing station 61 into the correct lowering position for the production of the plug connection 62 similar to 14.15 in Figures 1-5 on board work ship 3 to e.g. to unlock spring-loaded latches on the plug connection, so that external observation is no longer required for this, as for the work process itself.
  • a connection station 61a can also be connected in a similar manner to the separating device by means of a plug-in connection 62a, which communicates with the control station 63 on the work ship 3 via the umbical 5 and which has the task of connecting the separating devices 50 and 57 or television cameras permanently attached to the UW drive unit 17.
  • the further signals are routed via this system instead of the umbilicals 4, 18 as is conventional.

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Abstract

Signale und Daten für die Steuerung und Überwachung von Unterwasser-Ramm-, Trenn- oder dergl. Arbeitsgeräten (1) werden von oberhalb der Wasserfläche zum unter Wasser abgesenkten UW-Arbeitsgerät (1) durch in ein Umbilical (4) eingebundene Leitungen übertragen. Diese Leitungen sind sehr empfindlich und werden häufig durch das rauhe Offshore-Handling mit der Schweren Gerätelast bereits nach kurzer Zeit zerstört. Der erfindungsgemäße Vorschlag ermöglicht, daß diese Leitungen aus dem Umbilical (4) fortgelassen und die Übertragung über schonender gehandhabte Leitungen erfolgt. Es werden hierzu vorhandene Leitungen im Umbilical (5) des Kommunikationssystems eines ferngesteuerten mit einer Fernsehkamera ausgerüsteten UW-Vehikels (6), das zur Beobachtung der UW-Arbeitsprozesse unerläßlich ist, mitbenutzt. Sein Umbilical (5) verläuft separat zur Wasseroberfläche. Es wird wesentlich sorgsamer behandelt. Die Verbindung (7) zwischen Arbeitsgerät (1) und UW-Vehikel (6) kann zu beliebigem Zeitpunkt auch unter Wasser erfolgen. Unter Wasser wird die Verbindung (7) mit Hilfe des Roboter-Systems (8) des UW-Vehikels (6) hergestellt.

Description

Anlage zur Signal- und Datenübertragung für die Steuerung und Überwachung von Unterwasser-Ramm-, Trenn- oder dergl.
Arbeitsgeräten.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Signal und Datenüber¬ tragung für die Steuerung und Überwachung von Unterwasser- Ramm-,Trenn- oder dergl. Arbeitsgeräten von oberhalb der Wasserfläche zum unter Wasser abgesenkten UW-Arbeitsgerät.
Das Unterwasser-Rammen gilt seit mehr als 10 Jahren als eta¬ bliertes Arbeitsverfahren bei Offshore-Gründungsarbeiten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine erhebliche Schadensanfäl¬ ligkeit der zum Betrieb der UW-Ra mgeräte erforderlichen Umbilicals gegeben ist. Je tiefer der UW-Einsatz, desto hö¬ her sind bei Schäden die entstehenden Kosten durch Reparatur oder Ersatz des langen Umbilicals sowie durch die damit ver- bundene Stillstandszeit, deren Kosten allein bis zu DM 25.000,- pro Arbeitsstunde betragen können.
Die Anfälligkeit ist hauptsächlich in der Empfindlichkeit der in den Umbilicals befindlichen Steuer- und Kontrollei- tungen begründet. Sie trifft elektrisch gesteuerte Rammgerä¬ te am härtesten, weil sie ausfallen, sobald die elektrische Versorgung der Steuerorgane betroffen ist oder Störungen auftreten, weil Regelvorgänge nicht mehr erfolgen. Bei selbsttätig steuernden Geräten gilt letzteres für elektri- sehe Regelvorgänge auch. Der Betrieb wird bei diesen jedoch nicht unterbrochen.
Diese Anfälligkeit betrifft aber auch andere UW Arbeitsgerä¬ te, besonders auch Unterwasser-Trenngeräte, die bei der Ent- fernung von ausgedienten Bohrinseln künftig unter ähnlichen Bedingungen immer mehr Anwendung finden werden.
Während nach den bisherigen Erfahrungen die in den U bili- cals enthaltenen Druckluftleitungen und, sofern vorhanden, enthaltene Kraftstromleitungen für den Betrieb einer mitge¬ führten UW-Antriebseinheit kaum Ausfall verursachen, sind ein Teil der wesentlich dünneren Steuer- und Kontrolleitun- gen häufig bereits vor Einsatzbeginn nicht mehr brauchbar.
Dies, weil sich an ihnen durch das rauhe Handling an Deck und beim Herunterlassen des Gerätes bereits Schäden durch Verhaken,Verfangen,Verwickeln des Umbilicals mit irgendwel¬ chen Gegenständen an Deck,an der Unterwasserstruktur oder am Gerät selbst einstellen.Im Betrieb und beim anschließenden Heraufholen des Geräts ergeben sich weitere Gefährdungen.
Abhilfebemühungen betrafen besonders die Umbilicalgestaltung mit entsprechenden Bewährungstests mit dem Ergebnis, daß, wo und wie die dünnen Signalleitungen im Umbilical-Querschnitt auch angeordnet werden, sie immer das schwächste Glied zwi¬ schen der meist für hohe Zugkräfte ausgelegten robusten Ar¬ mierung und den übrigen robusteren Leitungen bleiben. Auch ist eine vollkommen belastungsausgeglichene Anordnung weder konstruktiv noch herstellungstechnisch zu erreichen. Ihre erhöhte Schadensanfälligkeit ist somit unvermeidbar.
Zur Vorbeugung werden daher wesentlich mehr Signalleitungen im Umbilical vorgesehen als benötigt.Eine Verlegenheitsmaß- nähme,die nur aufschiebende Wirkung bis zum Ausfall hat.
Somit werden U bilicalschäden und deren Kosten praktisch als gegeben hingenommen. Die bis heute entstandenen Schadens¬ und Ausfallkosten belaufen sich auf viele Millionen DM und beeinträchtigen die Wirtschaftlichkeit der UW-Arbeitsgeräte, besonders der Rammgeräte erheblich. Dies umso mehr, wenn es sich um den Ausfall eines Umbilicals für den zuvor erwähnten zusätzlichen Betrieb einer UW-Antriebeinheit handelt, dessen Meterpreis dann je nach der zu übertragenden Antriebslei- stung bis zu 2000.- DM beträgt.
ERSATZBLATT Reparaturen durch Flicken der beschädigten Leitungen haben nur bedingten Erfolg. Sie beeinträchtigen die Festigkeit der Armierung und mindern deren Fähigkeit, Zugkräfte zu übertra¬ gen, Häufig sorgen Reparaturstellen gleich wieder für einen weiteren Ausfall mit entsprechenden Stillstandzeiten.Außer¬ dem ergibt sich an der Flickstelle über eine gewisse Länge eine beträchtliche Durchmesservergrößerung des Umbilicals, was zu Schwierigkeiten beim Auftrommeln führt,besonders , wenn an der Winde eine AufWickelvorrichtung vorhanden ist.
Um in solchen Fällen dennoch die Arbeiten zu Ende führen zu können,wird bisweilen dann auch parallel zum Umbilical ein zusätzliches Kabel geführt,das die erforderlichen Signallei¬ tungen enthält.Abgesehen davon, daß dieses Kabel und eine zugehörige Kabeltrommel und Führungseinrichtungen im Kra¬ nausleger zusätzlich vorgehalten und installiert werden müs¬ sen,benötigen sie auch zusätzliches Personal.Das Kabel ver¬ ursacht Probleme, eil es durch sein geringes spezifisches Gewicht im Wasser unkontrolliert abtreibt,es sei denn,es wird zusätzlich beschwert oder mit einem Stahlseil verbun¬ den.Solche vor Ort vorgenommenen Improvisationen sind auch nur bei Arbeiten in geringerer Wassertiefe möglich.
Insgesamt ist die derzeitige Situation technisch und wirt- schaftlich in höchstem Maße unbefriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Anlage zur Signal- und Datenübertragung für Geräte der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise eine zuverlässigere, kostengünstigere und somit wirtschaftlichere Signal- und Datenübertragung ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Anlage der eingangs ge¬ nannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1 ausgestattet.
Mit dieser Anlage können die betroffenen Unterwasser-Geräte mit weniger Störungen sicherer und mit geringerem Ausrü- stungsauf and gesteuert und Daten übertragen werden.
ERSATZBLATT Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Anlage sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 beschrieben.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der er- findungsge äßen Anlage anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig.l in schematischer Darstellung ein auf einen Rammpfahl einer UW-Struktur aufgesetztes, über eine Leitung mit einem UW-Vehikel verbundenes Rammgerät.
Fig.2 eine verkleinerte Darstellung ähnlich Fig. 1 eines mit einer Unterwasser-Antriebseinheit versehenen Rammgeräts.
Fig.3 eine Darstellung ähnlich Fig.2 eines über eine Leitung mit dem Tragkäfig eines UW-Vehikels verbundenen Rammgeräts
Fig. eine Darstellung ähnlich Fig.3 mit einer über eine
Leitung mit dem Tragkäfig eines UW-Vehikels verbundenen ne¬ ben dem Rammgerät hängenden UW-Antriebseinheit.
Fig.5 eine Darstellung ähnlich Fig.3 eines mittels UW-Funk verbundenen Rammgeräts.
Fig.6 ein Teilstück eines Ramm- bzw. Trenngerätes mit unter Wasser steckbaren Leitungsverbindungsteilen.
Fig.7 einen Querschnitt gemäß Schnittebene "A" in Fig. 1 durch die vom Arbeitsschiff zum Rammgerät führenden Leitun¬ gen in herkömmlicher Art.
Fig.8 einen Querschnitt wie in Fig.7 nach der erfindungsge- mäßen Art.
Fig.9 einen Querschnitt gemäß Schnittebene "B" in Fig. 2 durch die vom Arbeitsschiff zum Rammgerät führenden Leitun¬ gen gemäß Fig. 2 und 4 in herkömmlicher Art.
ERSATZBLATT Fig.10 einen Querschnitt wie in Fig. 9 nach der erfindungs¬ gemäßen Art.
Fig.11 einen Querschnitt wie Fig.10 in einer erfindungsgemä- ßen anderen Art.
Fig.12 in schematischer Darstellung ein auf einen eingeramm¬ ten Rammpfahl einer UW-Struktur aufgesetztes, über eine Lei¬ tung mit einem UW-Vehikel verbundenes Trenngerät
Fig.13 in schematischer Darstellung ein an einem Bohrinsel¬ bein festgeklammertes, mit einer Druck- resp.Verbindungssta¬ tion verbundenes anderes Trenngerät
In Fig. 1 sitzt das Rammgerät 1 freireitend auf dem Rammp¬ fahl 2. Üblicherweise erfolgt die Signalübertragung vom Ar¬ beitsschiff 3 zum Rammgerät 1 über in das Umbilical 4 einge¬ bundene Leitungen.In der dargestellten Ausführung ist das Rammgerät 1 jedoch mit dem Umbilical 5 eines mit einer Fern- sehkamera ausgerüsteten UW-Vehikels 6 über die Verbindungs¬ leitung 7 verbunden. Da das Vehikel 6 zur Beobachtung des Rammprozesses unerläßlich ist, ist es möglich, über die Ver¬ bindungsleitung 7 für die Signalübertragung das Kommunikati¬ onssystem der UW-Kamera-/Vehikelanlage zum Kontrollstand 63 auf dem Arbeitsschiff 3 mit zu benutzen. Bei gemäßem Umfang der zu übertragenden Signale, kann das Umbilical 5 hierzu unverändert benutzt werden. Andernfalls kann es mit geringen Mehrkosten durch ein leistungsfähigeres ersetzt werden.
Der Vorteil ist, aß die empfindlichen Signalleitungen aus dem gefährdeten Rammgerät-Umbilical 4 entfallen und somit am risikoreichen Handlingsprocedere nicht mehr teilnehmen.Sie werden außenbords erst zu einem beliebigen Zeitpunkt mit dem Rammgerät 1 verbunden,z.B. mit dem Roboterwerkzeug 8 des Unterwasser-Vehikels 6.Am sichersten dann,wenn das Gerät bereits betriebsbereit auf dem Rammpfahl 2 aufgesetzt worden ist.Dies ist möglich,weil die Druckluftversorgung beim Ab¬ senken des Rammgeräts 1 zur Kompensation des umgebenden Was¬ serdrucks selbsttätig geregelt und durch die Fernsehkamera optisch kontrolliert wird. Es ergeben sich bei geringerem Aufwand folgende Vorteile:
- Das Vehikel-U bilical 5 enthält durchweg nur dünne Leitun¬ gen, sodaß eine unterschiedliche Beanspruchung aufgrund sehr verschieden starker Leitungen nicht gegeben ist.
- Das Vehikel-Umbilical 5 wird wegen der wesentlich empfind¬ licheren UW-Gerätschaften sorgsamer behandelt als die Schwerlast des Rammgeräts 1.
- Das Vehikel-Umbilical 5 ist wegen des stets sicheren Standorts der gesamten Einrichtung direkt an der Bordwand geringeren Handlingsrisiken ausgesetzt,wohingegen das Ramm¬ gerät 1 aus Platzgründen häufig nicht sehr handlingsfreund- lieh für das an ihm befestigte Umbilical 4 an Deck placiert wird.
- Das Vehikel-Umbilical 5 ist kürzer als das Umbilical 4, das meist vom Kran 9 über den Ausleger 10 herab geführt wird, was mehr schadensexponierte Länge bedeutet.
- Die Zahl der Leitungen im Vehikel-Umbilical 5 genügen zur Übertragung einer gemäßen Anzahl von Signalen, d.h. dies Kabel kann u.U. unverändert benutzt werden.
- Das Vehikel-Umbilical 5 kostet weniger als ein Umbilical 4.
Hinzu kommt bei gemäßer Geräte-Ausrüstung die Möglich- keit,im Schadensfall an einem herkömmlichen Umbilical jedwe¬ der Art ohne große Stillstandskosten auf das erfindungsgemä¬ ße Verfahren als sofort verfügbare Alternative überzugehen.
Damit das UW-Vehikel 6 ohne wesentliche Erschwernis seine eigentliche Beobachtungsaufgabe erfüllen kann, ist die Ver¬ bindungsleitung 7 dem zugedachten Operationsfeld des Vehi¬ kels 6 entsprechend lang vorgesehen.Sie gestattet,daß das Vehikel 6 zur Kontrolle des Tragseiles 11,des Umbilicals 4,der Druckmittelschläuche 12 zum Antrieb des Rammgeräts 1 sowie des Austritts überschüssiger Druckluft 13 sich in die
ERSATZBLATT Position 6a bewegen kann,ohne daß seine Hub- oder Senkvor¬ richtung 14 an Bord betätigt werden muß.
Das zweite an der Hub- und Senkeinrichtung 15 hängende Vehi- kel 16 ist zur Beobachtung der Pfahleindringung anhand der auf dem Pfahl 2 befindlichen Strichmarken eingesetzt.
Im Falle des Ausfalles des einen oder anderen Vehikels über¬ nimmt das intakte die Aufgabe des ausgefallenen hilfsweise mit. Hierzu sind beide Vehikel gleich ausgerüstet.
In Fig.2 wird das Rammgerät 1 im Gegensatz zu Fig.l nicht über einen großen Druckmittelkreislauf mit langen Schläuchen 12 von Bord,sondern von einer an ihm montierten UW- Antriebseinheit 17 über einen kleinen Druckmittelkreislauf angetrieben.Die Energieversorgung der elektro-hydraulischen Antriebseinheit 17 zur Erzeugung des Druckmittelstromes er¬ folgt über das Umbilical 18.In diesem befinden sich herkömm¬ lich neben den Kraftstromleitungen und einer Druckluftlei- tung auch die Signalleitungen.Nach der erfindungsgemäßen
Anlage entfallen diese und die Signalübertragung erfolgt wie in Fig.l über die Verbindungsleitung 7 zum UW-Vehikel 6.Anders als in Fig.l ist das UW-Vehikel 6 hier über den mitabgesenkten Tragkäfig 19 mit dem Arbeitsschiff 3 verbun- den,sodaß die Signalübertragung über das Umbilical 5,den Tragkäfig 19 und sein Tragumbilical 20 erfolgt.
Der mitabgesenkte Tragkäfig 19 trägt bei Einsätzen in tiefe¬ rem Wasser das UW-Vehikel 6 in die Nähe des Einsatzortes und entläßt es dort in sein Tätigkeitsfeld. Nach Abschluß seiner Aufgaben kehrt das Vehikel 6 zum Tragkäfig 19 zurück und wird angekoppelt an diesen wieder an Bord gehoben. Hierdurch werden Probleme vermieden, die ohne Tragkäfig durch die auf das lange und relativ leichte Umbilical 5 wirkende UW- Strömung für das UW-Vehikel 6 entstehen. Es würde schwer in Position zu halten sein, es sei denn, es hätte verstärkte Propellerantriebe, was u.a. bauliche Nachteile hat. D.h. diese Ausführung ist hinsichtlich der Leitungsführung und -längen von 5 un - 7 ähnlich Fig.l.
ERSATZBLATT Das' in Fig. 3 gezeigte Vibrationsrammgerät 21 ist im Gegen¬ satz zu den Figuren 1 und 2 nicht mit dem UW-Vehikel 6, son¬ dern mit dem Tragkäfig 19 verbunden. Das hat den Vorteil, daß die Verbindungsleitung 7 mit mehr Leitungsadern versehen werden kann, weil es auf das Gewicht, die Steifigkeit und den Durchmesser der Verbindungsleitung nicht mehr so an¬ kommt, da sie hier die Manövrierfähigkeit des Vehikels 6 nicht behindern.
Der Tragkäfig 19 ist in der Lage, kräftigere Spuleinrichtun¬ gen für die Verbindungsleitung aufzunehmen und mit Antrieb¬ senergie zu versorgen. Das an ihm befestigte Tragumbilical 20 hat nicht nur mehr Leitungen als das Umbilical 5, es ist auch für hohe Zugkräfte wesentlich stärker armiert. Es kann neben elektrischen Leitungen auch dünnere Druckmittelleitun¬ gen enthalten, so daß nicht nur eine elektrische, sondern auch eine Druckmittelsignalleitung möglich ist. Dies ist somit noch universeller und leistungsf higer und das Vehikel 6 bleibt in seiner Bewegungsfreiheit unbeeinträchtigt.
Die Verbindungsleitung 7 wird auch hier vom Vehikel 6 mit- seinem Roboterwerkzeug 8 an das Rammgerät 21 angebracht.
Fig.4 zeigt das Rammgerät 1 verbunden mit einer separaten, in einem Rohrstück installierten UW-Antriebseinheit 22 als spezielle Ausrüstungskomponente. Der Druckmittelkreislauf zum Antrieb des Rammgeräts 1 erfolgt über Schlauchleitungen 23. Die Energieversorgung für die Antriebseinheit 22 erfolgt entsprechend Figur 2 über das Umbilical 18,in dem entspre- chend die Signalleitungen entfallen sind, eil in diesem Fal¬ le die Signalübertragung über die Verbindungsleitung 7 vom Tragkäfig 19 beispielsweise zur Antriebseinheit 22 erfolgt. Eine Variante, bei der nicht nur die in Figur 3 beschriebene universellere und leistungsfähigere Signalübertragung gege- ben ist, sondern auch die Verbindungsleitung 7 mit ihren
Steckverbindungen an beiden Enden sich an "ruhigen" Teilen befinden,die nicht an den Schlagerschütterungen des Rammge¬ räts 1 teilnehmen. Der Einsatz dieser Variante ist immer dann von Vorteil , wenn z.B. bei langandauernden schwierigen Rammungen wegen der zu erwartenden erheblichen Rammrückstöße
ERSATZBLATT befürchtet wird, daß die Abfederungsmaßnahmen am Rammgerät 1 wie an der UW-Antriebseinheit 22 auf die Dauer nicht ausrei¬ chen und aus diesen Gründen die Antriebseinheit 22 im Gegen¬ satz zu Fig.2 separat geführt wird. Die Signale der Antrieb- seinheit 22 werden dann über die "stoßfreie" Leitung 7,die Signale des Rammgeräts 1 zwar immer noch über eine den Er¬ schütterungen ausgesetzte Leitung 24 transferiert, die je¬ doch nicht lösbar,d.h.gesteckt zu sein braucht,sondern fest verbunden sein kann, weil Rammgerät 1 und Antriebseinheit 22 immer gemeinsam abgesenkt und gehoben werden.
Selbstverständlich kann die Signalübertragung ähnlich Fig.3 auch direkt zum Rammgerät 1 über die Verbindungsleitung 7 a erfolgen, was für die o.a. schweren Einsatzfälle auch mög- lieh ist, wenn die Steckverbindung entsprechend gefedert oder vorteilhaft angebracht ist. Siehe hierzu Fig.6.
Nach Bedarf können sowohl die Antriebseinheit 22 und auch das Rammgerät 1 gleichzeitig über die Leitungen 7 und 7 a unter Einsparung der Leitung 24 mit dem Tragkäfig 19 verbun¬ den sein, so daß insgesamt die Möglichkeit einer flexibleren Ausgestaltung der Signalübertragung gegeben ist.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen jeweils nur ein UW-Vehikel 6 mit Fernsehkamera zur Überwachung des Rammfortschritts und des Rammgeräts 1,21. Bei einem Ausfall steht der Rammbetrieb üblicherweise still, weil nicht "blind" gearbeitet werden kann. Somit ändert sich auch durch Anwendung des erfindungs¬ gemäßen gegenüber dem herkömmlichen Verfahren nichts. Das UW-Vehikel 6 muß wie üblich zur Reparatur an Deck geholt werden. Allerdings muß in diesem Falle, weil mangels Sicht oder Manövrierunfähigkeit die Verbindung am Rammgerät nicht mehr gelöst werden kann, die Verbindung am Tragkäfig gelöst werden oder die Verbindungsleitung 7 selbsttätig gekappt werden. So wie es auch mit dem Umbilical 5 normalerweise gemacht wird, wenn sich dieses oder das UW-Vehikel 6 irgend¬ wo verfangen haben, damit dies nach einer gewissen Zeit auf¬ schwimmen kann.
ERSATZBLATT Für' die gekappte Verbindungsleitung 7 wird im Zuge der Repa¬ ratur ein vorbereiteter Ersatz z.B. in Form einer am Tragkä¬ fig 19 leicht anbaubaren kompletten mit einer neuen Verbin¬ dungsleitung 7 versehenen Auf- und Abspulvorrichtung im Aus- tausch eingebaut,sodaß kein weiterer Zeitverlust entsteht.
Die gekappte Verbindungsleitung stellt keinen großen Wert dar.Sie ist nur kurz und enthält vergleichsweise nur wenig Leitungen. Der am Rammgerät noch verbliebene Stecker wird gelöst, wenn das reparierte UW-Vehikel wieder vor Ort zu¬ rückkehrt und die neue Verbindung herstellt.
Die Ent- und Verbindungsvorgänge und die Austauschteile ste¬ hen vom Aufwand her in keinem Verhältnis zum Aufwand bei Ausfall eines Umbilicals 4,18, sodaß die bewirkten Vorteile dieses Verfahrens kaum gemindert werden.
Fig.5 zeigt ein Rammgerät, das nicht wie die vorangegangenen Figuren 1 bis 4 in irgendeiner Weise über eine Verbindungs- leitung 7/7 a verbunden ist, sondern eine Übertragung von Funksignalen 25 zwischen Tragkäfig 19 und Rammgerät 1 auf¬ weist. Eine solche Übertragung ist dort gegeben, wo nur ein oder sehr wenig Signale zu übertragen sind. Dies ist bei selbsttätig steuernden z.B. mit Hilfe des zum Antrieb des Rammgeräts erforderlichen Druckmittelstromes steuernden Ge¬ räten der Fall, die nur einer gelegentlichen Beeinflussung zur Änderung der Schlagenergie bedürfen. Bei diesen braucht im Grunde nur eine gelegentliche kurzzeitige Leitungsverbin¬ dung 7 nach Bedarf hergestellt zu werden,sodaß sich hier die Funkverbindung anbietet, um den Steckvorgang ganz zu vermei¬ den. Da alle anderen Betriebsfunktionen ohnehin automatisch ablaufen und zum Teil auch optisch mit der Fernsehkamera kontrolliert werden, ist dies eine durch die Erfindung mög¬ lich gewordene Kommunikation einfachster Art.
Selbstverständlich können die Funksignale auch zwischen dem UW-Vehikel 6 und dem Rammgerät 1 übertragen werden,wie in deren Position 5a, 6a und 25a gezeigt und ebenso auf benötig¬ ten Ausrüstungskomponenten,wie z.B. die Antriebeinheit 22 gemäß Fig.4,oder andere.
ERSATZBLATT Fig.6 zeigt den Kopf 26 eines Ramm- oder auch Trenngerätε mit einer horizontal auf einer elastischen Unterlage 27 be¬ festigten UW-Steckdose 28, die über eine Zuleitung 29 mit einem UW-Leitungs-Verteilungskasten 30 verbunden ist. Von diesem Kasten zweigen die Leitung 31 zu den Signalgeber¬ bzw. Signalempfängerstellen des Geräts ab. Der Stecker 32 mit Verbindungsleitung 7 für die naß steckbare Verbindung hat vorzugsweise eine koaxialen zylindrischen Steckstift 33, der entsprechend der Zahl der zu übertragenden Signale mit Kontaktringen 34 bestückt ist, deren Gegenpol sich in der Steckdose 28 befindet. Der Vorteil dieser Ausführung ist, daß beim ferngesteuerten Herstellen der Steckverbindung auf Flucht- und Winkelabweichungen weniger geachtet werden muß als bei Steckern mit vielen Einzelkontaktstiften. Außerdem braucht bei dieser nicht auf eine bestimmte Steckposition geachtet zu werden, wie es bei einem Vielstiftstecker erfor¬ derlich ist, damit die Stifte in ihren richtigen Gegenpol kommen. Selbstverständlich kommt jede naß steckbare Verbin¬ dung in Frage. Zu bevorzugen ist jedoch die, die am sicher- sten und in nur wenigen Minuten zu bewirken ist, selbst wenn damit wie beim Koaxialstecker der Nachteil verbunden ist, daß während des Steckvorganges die Stromversorgung un¬ terbrochen sein muß.
Mit dem Roboterwerkzeug 8,8a des UW-Vehikels 6,6a wird das Stecken oder Lösen des Steckers 28 bewirkt und der Sicher¬ heitsriegel 35 mit Betätigungsarm 36 in die bzw. aus der zugehörigen Rastnut 37 gebracht. Für den Fall, daß der Schä¬ kel 38 mit dem Tragseil 11 in irgendeiner Betriebsphase zur anderen Seite hin abgelassen worden ist, ist eine Schutza¬ blage 39 vorgesehen. Diese Schutzablage kann alternativ, auch zur vertikalen Anordnung der Steckverbindung 28 a und 32 a benutzt werden, die sich dann in Richtung der Erschüt¬ terungsstöße befindet, was für ihre Belastung günstiger für die Handhabung mittels Roboterwerkzeug 8 jedoch etwas ungün¬ stiger sein kann.
Bei dem in den Figuren 1 bis 6 zuvor beschriebenen Verfahren kann nunmehr eine Auswahl wichtiger vom UW-Gerät auflaufen- der Daten über den Rammprozeß zeitgleich mit den Fernsehbeo-
ERSATZBLATT bachtungen auf dem Video-Monitor der Kontrollstation er¬ scheinen und auf Band aufgenommen werden, was für spätere Recherchen von Vorteil ist, weil Differenzen, die aus der Übermittlung der Daten aus zwei Kommunikationssystemen bzw. zwei Aufnahmegeräten herrühren, nunmehr entfallen.
In Fig.7 sind die Druckmittelschläuche 12 und das Umbilical 4 im Querschnitt dargestellt. Die Schläuche 12 werden auf ihrer Leitungslänge von Klammern 40 in gewissem Längenab- stand angeordnet zusammengehalten. Das Umbilical 4 wird lose daneben geführt. Es kann aber auch in die Klammer mit einbe¬ zogen sein, wie auch alle Leitungen ungeklammert lose neben¬ einander herlaufen können.
Das lange Umbilical 4 enthält die Druckluftleitung 41 und geschirmte wie ungeschir te Signalleitungen 42,43 und hat eine zugfest armierte Ummantelung 44. Seine Anfertigung stellt hohe Anforderungen entsprechend hoch ist sein Preis.Es hat die eingangs beschriebenen Anfälligkeiten be- züglich der Signalleitungen 42 und 43.
In Fig.8 verbleibt nur ein neben den Druckmittelschläuchen 12 geführter einfacher aus Standard-Herstellungslängen zu¬ sammengekuppelter Druckluftschlauch 45, weil die empfindli- chen Signalleitungen 42,43 erfindungsgemäß im Kommunikati¬ onssystem des UW-Fernsehkamera-Vehikels 6 enthalten sind. Dies bedeutet bei geringerem Gesamtauf and im Schadensfall zusätzlich eine bessere Reparierbarkeit durch schnellen Er¬ satz von kostengünstigen Schlauch-Einzellängen.
Auf dem Arbeitsschiff 3 wird anstelle der Umbilicalwinde 48,Figuren 1 und 3 ,nur noch eine einfache Schlauchtrommel mit zentraler Druckluftdurchführung ohne die teuren Strom¬ kollektoren benötigt.
Fig.9 zeigt ein Umbilical 18 im Querschnitt,' das zusätzlich Leitungen 46 für Kraftstrom zur Energieversorgung einer UW- Antriebseinheit 17/22 hat und daher im Durchmesser erheb¬ lich größer und auch stärker armiert ist als das Umbilical 4 und somit entsprechend schwerer und biegesteifer ist.
ERSATZBLATT Es stellt höchste Herstellungsanforderungen und ist daher außerordentlich teuer. Das führt z.T. dazu, daß Mindestlän¬ gen abgenommen werden müssen, die häufig gar nicht benötigt werden, was die Wirtschaftlichkeit belastet, ohne daß bei allem Aufwand auch hier die beschriebenen Anfälligkeiten der Signalleitungen 42,43 vermieden werden können.
In Fig.10 ist durch das erfindungsgemäße Verfahren infolge Entfall der Signalleitungen 42/43 der Umbilicalquerschnitt 18 vereinfacht und in der Herstellung erheblich kostengün¬ stiger und sicherer gestaltet.
In Fig.11 ist anstelle des Umbilicals 18 eine Druckluftlei¬ tung 45 wie in Figur 8 beschrieben und ein normales Kabel 47 mit Kraftstromleitungen 46 nebeneinander geführt darge¬ stellt. Diese erfindungsgemäße Ausführung ist die weitaus kostengünstigste für diesen Betriebsfall und ist auch bezüg¬ lich Reparatur- wie auch Ersatzaufwand günstiger als alle vorherigen. Auch die Konstantzug-Umbilicalwinde 49, Figuren 2 und 4, wird kostengünstiger, weil sie bei gleicher Wickel¬ kapazität erheblich kleiner baut und außerdem die vielen Kollektoren für die Signalleitungen entfallen, sodaß nur noch die Kraftstromkollektoren verbleiben.
Demgegenüber tritt auch der Umstand in den Hintergrund, daß anstelle eines Umbilicals 18 wie in Figur 10 zwei Versor¬ gungsleitungen 45 und 47 gehandhabt werden müssen, was je¬ doch durch Zusammenklammern gemildert werden kann.
Entsprechend der möglichen Anwendungsvielfalt ist in Fig. 12 ein UW-Trenngerät 50 dargestellt, das auf einem eingetriebe¬ nen Rohr-Rammpfahl 51 aufsitzt und mit seinem Tragschaft 52 für den Schneidkopf 53 in diesen hineinragt, damit er unter dem Meeresboden in der Schnittebene C abgetrennt wird. Das Trenngerät 50 hat eine UW-Antriebseinheit 54, die elektrisch oder hydraulisch zum Betrieb des Gerätes von oberhalb der Wasserfläche angetrieben wird. Die elektrische Versorgung erfolgt je nach Antriebsart über Leitungen ähnlich Umbilical 18 bzw.4 in den Figuren 1-5 (Schläuche für Fig.4 nicht ge-
ERSATZBLATT zeichnet) . Das Schadensrisiko der eingebundenen dünnen Si¬ gnalleitungen entspricht dem erwähnten bei Rammgeräten.
Nach der Erfindung werden bei dieser Ausführung die Signal- leitungen über das Umbilical 5 zu einem UW-Vehikel 55 ge¬ führt, das z.B. durch Propellerantrieb 56 nur insoweit be¬ weglich ist, daß es für die Beobachtungsaufgabe mit der Fernsehkamera stabil an seinem Platz gehalten wird, weil das Schneidgerät 50 während seiner Betriebsphase auch ortsstabil bleibt, und daß es mit eigenem Werkzeug 8 die Verbindungs¬ leitung 7 am Steckkontakt 39 des Trenngeräts 50 anbringen kann. Im Grunde kann hier eine Beobachtung entfallen, weil der Arbeitsvorgang im Rohrpfahl 51 erfolgt und dort durch am Schneidkopf installierte Kameras kontrolliert wird. Sofern die Verbindungleitung 7 mit anderen Mitteln angebracht wird, sind auch der Propellerantrieb 56 und das Werkzeug 8 ent¬ behrlich, sodaß das Vehikel 55 zu einer einfachen Verbin¬ dungsstation wird, die auch andere Aufgaben übernehmen kann. Siehe hierzu Fig. 13.
Das in Fig.13 dargestellte Druckwasser-Trenngerät 57 ist am Bohrinselbein 58 mit seinen Zangenarmen 59 festgeklammert und schneidet dieses mit seiner Druckwasser Schneideinrich¬ tung 60 in der Schnittebene "D" über dem Meeresboden ab.Der Antrieb des Trenngeräts kann wie in Fig.12 erfolgen entspre¬ chend sind Umbilicals 18 oder 4 geführt.Für die Versorgung des UW Trenngeräts 57 besonders in tieferem Wasser kann es z.B. nützlich sein,wenn das Druckwasser erst vor Ort berei¬ tet und dort mit Abrasivmittel versetzt wird,um die sonst entstehenden großen Druckverluste in der langen Leitung von oberhalb der Wasserfläche zu vermeiden.Dies erfolgt in der Druckstation 61,die direkt über eine Steckverbindung mittels Stecker 62 mit dem Trenngerät 57 fest verbunden wird.Dabei werden die Signale der Leitungen 31 dann über eine externe Verbindungsleitung 7 flexibel vom Trenngerät 57 zur Druck¬ station 61 geführt,um dann über deren Kommunikationssystem mittels Umbilical 5 weitergeleitet zu werden oder umge¬ kehrt.Es kann aber auch eine zweite feste Steckverbindung zwischen Trenngerät 57 und Druckstation 61 hergestellt wer- den, so wie auch zuvor für die Verbindung 62 beschrieben,oder eine Universal-Steckverbindung, in der alle Leitungen gemein¬ sam gesteckt werden.
Wegen der Ortsstabilität des Trenngeräts 57 beim Arbeiten ist wie bei Fig.12 eine beobachtende Kamera entbehrlich.
Es muß jedoch wie bei der Ausführung nach Fig.12 übrigens auch vor Arbeitsbeginn das Manövrieren des Trenngeräts 57 in die erforderliche Schneidposition am Bohrinselbein 58 be- obachtet werden, ozu das UW-Vehikel 6 mit Fernsehkamera er¬ forderlich ist.Es wird anschließend benutzt,um die Drucksta¬ tion 61 in die richtige Absenkposition zur Herstellung der Steckverbindung 62 zu bringen.Das Lösen nach Arbeitsende erfolgt durch Ausübung einer gewissen Zugkraft durch eine Hebevorrichtung z.B. ähnlich 14,15 in den Figuren 1-5 an Bord des Arbeitsschiffes 3,um z.B. federbelastete Rast¬ klinken an der Steckverbindung zu entriegeln,sodaß hierzu wie zum Arbeitsprozeß selbst keine externe Beobachtung mehr erforderlich ist.
Anstelle der Druckstation 61 kann in ähnlicher Weise auch eine Verbindungsstation 61a fest mit dem Trenngerät über eine Steckverbindung 62a verbunden werden,die über das Umbi¬ lical 5 mit dem Kontrollstand 63 auf dem Arbeitsschiff 3 kommuniziert,und die Aufgabe hat,die an den Trenngeräten 50 und 57 oder an der UW-Antriebeinheit 17 fest angebrachten Fernsehkameras mit diesen zu verbinden.Gleichzeitig werden die weiteren Signale über dieses System,statt wie herkömm¬ lich über die Umbilicals 4, 18 geführt.
Im Falle der Anwendung einer Verbindungsstation 61 a bei der Antriebsstation 17 in Fig. 2 ist je nach deren Lagerung ge¬ gebenenfalls für eine zusätzliche Abfederung zum Schutz vor Rammerschütterungen zu sorgen.
Insgesamt und besonders für das Arbeiten in tiefem Wasser mit UW-Antriebseinheiten ergeben sich Perspektiven, die die Grenze der Wirtschaftlichkeit erheblich verschieben und die auf die Vielfalt der UW-Anwendungsfalle bedarfsgerecht ant- worten.
ERSATΣBLATT

Claims

Ansprüche
1. Anlage zur Signal- und Datenübertragung für die Steuerung und Überwachung von Unterwasser-Ramm- und Trenngeräten (1;21 bzw. 50;57) o.dgl. (nachfolgend: UW-Arbeitsgerät) von ober¬ halb der Wasserfläche zum unter Wasser abgesenkten UW- Arbeitsgerät bzw.umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß Steuer- und Kontroileitungen zur Signal- und Datenübertra¬ gung (nachfolgend: erster Abschnitt) außerhalb des das UW-Arbeitsgerät (1;21;50;57) mit Druckluft und/oder Antrieb¬ senergie versorgenden Umbilicals (4;18) liegen und eine über Wasser befindliche Kontrollstation (63) mit einer separaten UW-Einrichtung (6; 19;55;61;61a) verbinden, die lösbar über eine weitere Verbindungsleitung (7;7a) oder Funksignale (nachfolgend: zweiter Abschnitt) mit dem UW-Arbeitsgerät (1;21;50; 57) verbunden ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separate UW-Einrichtung ein ggf. mit einer Fernsehkamera ausgerüstetes UW-Vehikel (6;55) ist, dessen Kommunikations¬ system (5; 20) zugleich den ersten Abschnitt der genannten Steuer- und Kontrolleitungen für das UW-Arbeitsgerät (1;21;50;57) bildet.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das UW-Vehikel (6;55) ein Roboterwerkzeug (8) zum Verbinden oder Lösen des zweiten Abschnitts (7) der Steuer- und Kontrollei- tungen mit bzw.von dem UW-Arbeitsgerät (1;21;50;52) auf¬ weist .
4. Anlage nach Anspruch 1,2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zweiten Abschnitts (7) der Steuer- und Kontrolleitungen dem Aktionsradius des UW-Vehikels (6; 55) angepaßt ist.
5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separate UW-Einrichtung ein an einem Tragumbilical (20) hän- gender Tragkäfig (19) ist, über den ein UW-Vehikel (6) mit
ERSATZBLATT dem Arbeitsschiff (3) verbunden ist, wobei das Tragu bilical (20) zugleich den ersten Abschnitt der genannten Steuer- und Kontrolleitungen bildet.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separate UW-Einrichtung (6;19;55;61;61a) lösbar über die Verbindungsleitung (7;7a) oder Funksignale über eine Ausrü- stungsko ponente (17;22) zum UW-Arbeitsgeräts (1;21; 50;57) mit diesem verbunden ist.
7. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die lösbare Verbindung des zweiten Ab¬ schnitts (7;7a) der Steuer- und Kontrolleitungen mit dem UW-Arbeitsgerät (1;21;50;57) eine naßsteckbare Steckverbin- düng ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die UW-Steckdose (28) der genannten Steckverbindung (28; 32) fe¬ derelastisch am UW-Arbeitsgerät (1; 21; 50;57) befestigt ist.
9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung (28;32) einen koaxialen zylindrischen Steckstift (33) aufweist,der mit einer der Zahl der zu über¬ tragenden Signale entsprechender Anzahl von Kontaktringen (34) bestückt ist.
10. Anlage nach Ansprüchen 7,8 und 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Steckverbindung (28; 32) eine Verriegelungsvor¬ richtung (35;36;37) besitzt.
11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die separate UW-Einrichtung eine über ein Umbilical (5) mit dem Arbeitsschiff 3 verbundene Druck- bzw. Verbindungsstation (61;61a) ist, die direkt und fest aufsitzend mittels eines Steckers (62,-62a) mit dem UW-Arbeitsgerät (1;21;50; 57) ver¬ bunden ist, wobei das Umbilical (5) den ersten und die inter¬ nen Steuer- und Kontrolleitungen zu einer Einstecker- Mehrfach-Steckverbindungsdose innerhalb der Druck- bzw. Ver- bindungsstatioh (61; 61a) den zweiten Abschnitt der genannten Steuer- und Kontrolleitungen bilden.
ERSATZBLATT
12.' Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die internen Steuer- und Kontrolleitungen des zweiten Abschnitts mit einer separaten Steckdose zur Verbindung mit einem sepa¬ raten Stecker (61;61a) verbunden sind.
13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt eine extern geführte, lösbare , flexible Lei¬ tung (7) ist.
14. Anlage nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet,daß die Steckverbindung (62; 62a) gefedert am UW-Arbeitsgerät (1;21;50;57) gelagert ist.
15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck- bzw. Verbindungsstation (61;61a) eine nach Über¬ windung einer bestimmten Haltekraft lösbare Befestigungsvor¬ richtung aufweist.
16. Anlage nach den Ansprüchen 1,2,5 und 11, dadurch gekenn- zeichnet, daß am UW-Vehikel (6;55) und/oder seinem Tragkäfig
(19) , der Druckstation (61) oder der Verbindungsstation (61a) eine austauschbare Vorrichtung zum Ausgeben oder Ein¬ holen von Verbindungsleitungslänge (7;7a) angeordnet ist.
17. Anlage nach den Ansprüchen 1,2,5 und 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Verbindungsleitungen (7;7a) am UW-Vehikel (55) , am Tragkäfig (19) , an der Druckstation (61) und an der Verbindungsstation (61a) lösbar sind.
'
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