NL8201952A

NL8201952A - Underwater pipe-laying method - comprises dumping layer of stones on pipe immediately after laying in trench dredged in sea or river bed

Info

Publication number: NL8201952A
Application number: NL8201952A
Authority: NL
Original assignee: Baggermaatschappij Holland B V
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1983-12-01

Abstract

The method lays a pipe underwater and which can be lighter than water. A trench is formed in the sea or river-bed and filled in after the pipe has been laid in it. Immediately after the pipe (3) has been laid in the trench, a layer of stones (7) is dumped on top of it. The trench can be formed by nozzles, from which water is discharged against the material to be removed. These are used to hold the trench open until the pipe and stones have been laid in it.

Description

s* i - 1 - ls * i - 1 - l

Werkwijze en inrichting voor het onder water leggen van een pijpleiding, in het bijzonder een leiding welke lichter is dan water.Method and device for flooding a pipeline, in particular a pipe which is lighter than water.

De uitvinding heeft allereerst betrekking op een werkwijze voor het leggen van een pijpleiding onder water, welke leiding lichter kan zijn dan water, waarbij in de bodem van het water een sleuf wordt gemaakt waarin 5 de pijpleiding wordt gelegd, welke sleuf daarna weer wordt opgevuld.The invention firstly relates to a method for laying a pipeline under water, which pipe can be lighter than water, wherein a trench is made in the bottom of the water, in which the pipeline is laid, which trench is then filled up again.

Wanneer bij gebruik van deze werkwijze een pijpleiding moet worden gelegd uit een kunststofmateriaal, doet zich daarbij het grote bezwaar voor, dat de dichtheid 10 van de leiding geringer is dan de dichtheid van water, waardoor de leiding de neiging heeft op te gaan drijvent voordat het materiaal, waarmee de in de bodem gemaakte sleuf wordt opgevuld, zich gezet heeft.When a pipeline of a plastic material is to be laid when using this method, the major drawback is that the density of the pipe is less than the density of water, so that the pipe tends to float before it material with which the trench made in the ground is filled up has set.

Dergelijke bezwaren doen zich in het bijzonder 15 voor bij het leggen van een dergelijke leiding, die gebruikt wordt voor het transport van afvalwater vanaf de kust een eind de zee in, waarbij de leiding in een zanderige bodem moet worden gelegd.Such drawbacks especially arise when laying such a pipe, which is used for the transport of waste water from the coast far into the sea, the pipe having to be laid in a sandy bottom.

Getracht is wel het opdrijven tegen te gaan 20 door de leiding te verzwaren met betonnen ringen, die op regelmatige afstanden verdeeld over de leiding daarop ' worden aangebracht. Dit levert echter bij het leggen van de leiding grote bezwaren op.Attempts have been made to counteract the buoyancy by weighting the pipe with concrete rings, which are arranged thereon at regular intervals distributed over the pipe. However, this causes major drawbacks when laying the lead.

Ook heeft men getracht het opdrijven tegen 25 te gaan door het vullen van de leiding met een zoutoplossing van hoge concentratie, dus met een hoge soortelijke dichtheid. Hierbij kunnen echter op de binnenwand van de leiding zoutafzettingen optreden, die naderhand moeilijk kunnen worden verwijderd en aanleiding kunnen geven tot 30 verstoppingen in de leiding. Voor het transport van te gebruiken produkten kunnen dergelijke zoutafzettingen geheel ontoelaatbaar zijn.Attempts have also been made to counteract the buoyancy by filling the pipe with a high concentration salt solution, i.e. with a high specific gravity. However, salt deposits can occur on the inner wall of the pipe, which afterwards are difficult to remove and can lead to blockages in the pipe. Such salt deposits may be completely unacceptable for the transport of products to be used.

Verder is wel getracht de buis te verzwaren door het daarin aanbrengen van een metalen kabel, die 35 dan naderhand weer uit de buis moet worden verwijderd, 820 1952 ψ' - 2 - met alle bezwaren vandien.Attempts have also been made to make the tube heavier by arranging a metal cable therein, which then has to be removed from the tube again afterwards, 820 1952 - 2 - with all the associated drawbacks.

Ook is wel een metalen verzwaring van de buis toegepast door bekleding van de buis met een metalen omhulsel, waarbij dan echter dit omhulsel zelf weer tegen 5 corrosie moet worden beschermd. Een dergelijke buis is dan ook duur en slechts in beperkte afmetingen te vervaardigen.A metal weighting of the tube has also been used by coating the tube with a metal casing, but this casing itself must then be protected against corrosion again. Such a tube is therefore expensive and can only be manufactured in limited dimensions.

De uitvinding beoogt nu het verschaffen van een werkwijze waarbij zich de bovengenoemde bezwaren niet . 10 voordoen en die in de praktijk gemakkelijk kan worden toegepast zonder dat dit hoge kosten met zich brengt.The object of the invention is now to provide a method in which the above drawbacks do not arise. 10 which can be easily applied in practice without incurring high costs.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat direkt nadat de leiding in de sleuf is geleid op de leiding een laag stenen wordt 15 gestort.The method according to the present invention is characterized in that a layer of stones is poured immediately after the conduit has been guided in the slot on the conduit.

Hoewel de te storten stenen speciaal moeten worden aangevoerd, zullen de kosten van het leggen van een leiding in het algemeen lager zijn dan bij toepassing van de reeds bekende werkwijzen.Although the stones to be dumped have to be specially supplied, the cost of laying a pipe will generally be lower than when using the already known methods.

20 Volgens een uitwerking van de uitvinding wordt de sleuf gemaakt met behulp van spuitmondstukken, van waaruit water tegen het te verwijderen bodemmateriaal wordt gespoten, terwijl de sleuf wordt opengehouden totdat de leiding met daarop een laag stenen in de sleuf is 25 aangebracht.According to an elaboration of the invention, the trench is made by means of spray nozzles, from which water is sprayed against the soil material to be removed, while the trench is held open until the conduit with a layer of stones thereon is placed in the trench.

Op deze wijze kan de leiding op relatief grote diepte in de bodem worden aangebracht, zodat het gevaar van beschadiging van de leiding minimaal wordt.In this way, the pipe can be arranged in the soil at a relatively great depth, so that the risk of damage to the pipe is minimized.

De uitvinding verschaft eveneens een inrichting 30 voor toepassing van de bovenbeschreven werkwijze, welke inrichting is gekenmerkt door een vanaf een vaartuig ondersteund draagframe, dat gezien in de vaarrichting van het vaartuig schuin naar achteren naar beneden naar de bodem van het water toeloopt en aan zijn ondereinde een 35 schoen draagt met bij de voorzijde daarvan nagenoeg in de vaarrichting wijzende spuitmondstukken voor het maken van een sleuf waar de schoen doorheen kan bewegen, binnen welke schoen eerst geleidingsmiddelen zijn aangebracht voor de te leggen pijpleiding en daarna een compartiment 40 is aangebracht voor het op de leiding aanbrengen van stenen, 8201952 ί* <*& - 3 - waarbij door het draagframe heen leidingen- lopen voor de toevoer van water aan de spuitmondstukken en voor de toevoer van stenen aan het genoemde compartiment.The invention also provides a device 30 for applying the above-described method, which device is characterized by a supporting frame supported from a vessel, which, viewed in the direction of sailing of the vessel, tapers obliquely backwards to the bottom of the water and at its bottom end carries a shoe with spray nozzles substantially at the front thereof for making a slot through which the shoe can move, within which shoe first guide means are provided for the pipeline to be laid and then a compartment 40 is provided for mounting the piping of stones, 8201952 ί * <* & - 3 - pipes running through the support frame for the supply of water to the spray nozzles and for the supply of stones to the said compartment.

Gebleken is dat de breedte van de schoen niet 5 veel groter hoeft te zijn dan de diameter van de te leggen pijpleiding, zodat relatief weinig materiaal moet worden geplaatst.It has been found that the width of the shoe need not be much greater than the diameter of the pipeline to be laid, so that relatively little material has to be placed.

Doordat nog binnen de schoen, dat wil zeggen direkt na de laatste geleiding van de pijpleiding, de 10 stenen op de leiding worden aangebracht, is verzekerd, dat de stenen zich binnen de sleuf op de leiding zullen bevinden, zodat er geen enkele mogelijkheid is, dat de leiding op gaat drijven.Since the bricks are placed on the pipe within the shoe, that is to say immediately after the last guiding of the pipeline, it is ensured that the stones will be located within the slot on the pipe, so that there is no possibility whatsoever, that the leadership will float.

Voor het verkrijgen van een goedkope con-15 structie wordt er volgens een verdere uitwerking van de uitvinding in voorzien, dat de toevoerleidingen voor water en stenen dragende delen van het draagframe vormen.In order to obtain an inexpensive construction, it is provided according to a further elaboration of the invention that the supply pipes for water and stone form supporting parts of the support frame.

Daar het gewenst is, dat het ondervlak van de schoen zich ongeveer in horizontale stand blijft bevinden, 20 bij verschillende waterdiepten, wordt er volgens een verdere uitwerking van de uitvinding in voorzien, dat zich nabij de schoen een met de schoen gekoppelde, in hoofdzaak horizontaal lopende slede bevindt, waarmee de schoen op de bodem steunt, terwijl boven de schoen in de steen-25 toevoerleiding een hol kogelscharnier is aangebracht, en in de watertoevoerleiding een flexibel slangdeel, terwijl verder de schoen is verbonden met een naar voren toe lopende kabel, die is bevestigd aan het vaartuig.Since it is desirable for the bottom surface of the shoe to remain approximately in horizontal position, at different water depths, according to a further elaboration of the invention it is provided that a substantially horizontal coupling with the shoe is coupled near the shoe. running slide, with which the shoe rests on the bottom, while above the shoe a hollow ball joint is arranged in the stone-supply pipe, and in the water supply pipe a flexible hose part, while the shoe is further connected with a cable running forward, which is attached to the vessel.

Om de belasting van de laatstgenoemde kabel 30. zo gering mogelijk te maken, zal uiteraard het draagframe nabij het achterschip van het vaartuig zijn aangebracht, zodat de met de schoen verbonden kabel naar het voorschip toe kan lopen.In order to minimize the load on the latter cable 30, the carrying frame will of course be arranged near the stern of the vessel, so that the cable connected to the shoe can run towards the fore ship.

Om de inrichting toe te kunnen passen bij 35 verschillende, sleufdiepten, zal bij voorkeur de horizontaal lopende slede met de schoen zijn gekoppeld door middel van een aantal evenwijdig aan elkaar lopende, scharnierend met de slede en met de schoen verbonden stangen, en door middel van ten minste ëën drukmediumcilinder.In order to be able to use the device at 35 different slot depths, the horizontally running carriage will preferably be coupled to the shoe by means of a number of parallel running, hingedly connected to the carriage and to the shoe, and by means of at least one print medium cylinder.

40 De evenwijdig aan elkaar lopende stangen 8201952 - 4 - zorgen voor een parallelgeleiding tussen de schoen en de slede, zodanig dat de slede zich op verschillende niveaus boven de onderzijde van de schoen kan bevinden.40 The parallel bars 8201952 - 4 - provide a parallel guidance between the shoe and the slider, so that the slider can be at different levels above the bottom of the shoe.

Deze hoogte kan worden ingesteld met behulp van de druk-5 mediumcilinder.This height can be adjusted using the pressure-5 medium cylinder.

De uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de tekening, waarin: fig. 1 schematisch een zijaanzicht toont van 10 een inrichting volgens de uitvinding aangebracht op een ponton; fig. 2 een bovenaanzicht toont van de inrichting van fig. 1; fig. 3 schematisch een zijaanzicht toont, 15 op vergrote schaal, van het onderste deel van de in fig. 1 weergegeven inrichting, tijdens het bedrijf daarvan? en fig. 4 een bovenaanzicht toont van de inrichting van fig. 3.The invention will now be elucidated on the basis of an exemplary embodiment, shown in the drawing, in which: Fig. 1 schematically shows a side view of a device according to the invention mounted on a pontoon; fig. 2 shows a top view of the device of fig. 1; Fig. 3 schematically shows a side view, on an enlarged scale, of the lower part of the device shown in Fig. 1, during its operation? and Fig. 4 shows a top view of the device of Fig. 3.

Fig. 1 toont een ponton 1, die aan het ene 20 einde de inrichting 2 draagt voor het leggen van de pijpleiding 3 uit flexibel materiaal, welke leiding op de ponton is opgeslagen op de carrousel 4. Op de ponton bevinden zich verder lieren 5 voor het op- en afwikkelen van kabels 6, waarmee de ponton 1 volgens de gewenste baan 25 wordt verplaatst in de richting van de pijl P.Fig. 1 shows a pontoon 1, which at one end carries the device 2 for laying the pipeline 3 of flexible material, which conduit is stored on the pontoon on the carousel 4. There are further winches 5 on the pontoon for mounting - and unwinding of cables 6, with which the pontoon 1 is moved in the direction of the arrow P along the desired path 25.

Op de ponton bevindt zich verder een voorraad stenen 7, die door middel van een kraan 8 gebracht kunnen worden in een opvangtrechter 9, die deel uitmaakt van de inrichting 2.On the pontoon there is further a supply of stones 7, which can be brought by means of a crane 8 into a receiving funnel 9, which is part of the device 2.

3Q Op de ponton bevinden zich verder nog geleidings- rollen 10 en eventuele verdere geleidingsorganen voor toevoer van de pijpleiding 3 vanaf de carrousel 4 aan de inrichting 2.3Q On the pontoon there are further guide rollers 10 and any further guide members for supplying the pipeline 3 from the carousel 4 to the device 2.

Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 3 omvat 35 de*inrichting 2 een draagframe 11, dat is opgebouwd uit de buizen 12 en 13 met daartussen de diagonaalstaven 14.As appears in particular from Fig. 3, the device 2 comprises a support frame 11, which is built up from the tubes 12 and 13 with the diagonal bars 14 between them.

De reeds bovengenoemde trechter 9 is aangebracht bij het boveneinde van het draagframe .11 en de in de trechter 9 gestorte stenen komen terecht in de buis. 12.The above-mentioned funnel 9 is arranged at the top end of the support frame 11 and the stones poured into the funnel 9 end up in the tube. 12.

40 Het boveneinde van het draagframe 11 is voorzien 8201952 , «s· Άί - 5 - van een zijdelings uitstekende poot 15, die door middel van de rol-zwenkoplegging 16 op de ponton 1 is afgesteund.The upper end of the support frame 11 is provided with a laterally projecting leg 15, which is supported on the pontoon 1 by means of the roller swivel support 16.

In fig, 1 is met streepstiplijnen een andere stand van het draagframe 11 aangegeven, welke stand door 5 het draagframe zal worden ingenomen wanneer de pijpleiding 3 in ondieper water moet worden gelegd.In Fig. 1, dashed lines indicate another position of the support frame 11, which position will be occupied by the support frame when the pipeline 3 is to be laid in shallower water.

De buis 12 van het draagframe 11 is bij het ondereinde van dit draagframe voorzien van een hol kogel-scharnier 17, zodanig dat de buis 12 wordt verbonden met 10 een kanaal 18 waarvan de langsas een hoek kan maken met de langsas van de buis 12.The tube 12 of the supporting frame 11 is provided with a hollow ball hinge 17 at the bottom end of this supporting frame, such that the tube 12 is connected to a channel 18, the longitudinal axis of which can make an angle with the longitudinal axis of the tube 12.

Het kanaal 18 zet zich voort in de uit plaat opgebouwde schoen 19 waarbinnen de leiding 3 loopt, direkt voordat deze op de bodem van de gemaakte sleuf wordt 15 gelegd, De pijpleiding 3 wordt daarbij geleid door de geleidingsrollen 20, die zich binnen de schoen 19 bevinden, Direkt nadat de pijpleiding 3 de laatste rol 20 heeft verlaten en zich op de bodem van de gemaakte sleuf bevindt worden vanuit het kanahl 18 stenen 7 op de leiding gebracht.The channel 18 continues in the shoe 19 built from plate, within which the conduit 3 runs, immediately before it is laid on the bottom of the trench 15 made. The pipeline 3 is guided by the guide rollers 20, which are located inside the shoe 19 Immediately after the pipeline 3 has left the last roller 20 and is at the bottom of the trench made, bricks 7 are introduced from the channel 18.

20 De sleuf, waar doorheen de schoen 19 beweegt wordt verkregen door middel van spuitmondstukken 21, die zich. bevinden op de buizen 22, die worden ondersteund vanaf de schoen 19, terwijl zij in verbinding staan met een verzamelleiding 23, die door middel van een slang 24 25 is aangesloten op de buis 13, die deel uitmaakt van het draagframe 11. Aan de buis 13 wordt op verder niet weergegeven wijze water onder druk toegevoerd, zodat de spuitmondstukken 21 bodemmateriaal weg kunnen spuiten voor het verkrijgen van de bovengenoemde sleuf.The slot through which the shoe 19 moves is obtained by means of spray nozzles 21 which extend. on the tubes 22, which are supported from the shoe 19, while they communicate with a manifold 23, which is connected by a hose 24 to the tube 13, which forms part of the support frame 11. On the tube 13, pressurized water is supplied in a manner which is not shown further, so that the spray nozzles 21 can spray away bottom material to obtain the above-mentioned slot.

30 Door de slangverbinding 24 en het holle kogelscharnier 17 is de schoen 19 zodanig verzwenkbaar ten opzichte van het draagframe 11, dat het ondervlak van de schoen 19 een horizontale stand in kan nemen bij een willekeurige hoek van het draagframe 11 met de horizontaal, 35 zoals dit in het bijzonder blijkt uit fig. 1.Due to the hose connection 24 and the hollow ball joint 17, the shoe 19 can be pivoted relative to the support frame 11 in such a way that the bottom surface of the shoe 19 can assume a horizontal position at any angle of the support frame 11 with the horizontal, such as this is particularly apparent from Fig. 1.

De juiste stand van de schoen kan worden gehandhaafd doordat deze enerzijds onder invloed staat van de kabel 25, die is verbonden met het voorschip van de ponton 1, terwijl de schoen 19 anderzijds wordt onder-4Q steund door middel van de slede 26, die op de bodem 27 8201952 - 6 - van het water rust»The correct position of the shoe can be maintained because, on the one hand, it is under the influence of the cable 25, which is connected to the bow of the pontoon 1, while the shoe 19, on the other hand, is supported by means of the slide 26, which is the bottom 27 8201952 - 6 - of the water rests »

Zoals in het bijzonder blijkt uit fig. 4 omvat de slede 26 twee in lengterichting lopende langs-liggers 28, die met elkaar zijn verbonden door middel 5 van dwarsstaven 29. Met de slede 26 zijn vier stangen 30 scharnierend verbonden, terwijl het andere einde van de stangen 30 scharnierend zijn verbonden met een raamwerk 31, dat door middel van de stang 32 is verbonden met het boveneinde van het kanaal 18, dat deel uitmaakt van de 10 schoen 19,As can be seen in particular from Fig. 4, the slide 26 comprises two longitudinal longitudinal beams 28, which are connected to each other by means of cross bars 29. Four bars 30 are hingedly connected to the slide 26, while the other end of the the rods 30 are hingedly connected to a frame 31, which is connected by means of the rod 32 to the upper end of the channel 18, which forms part of the shoe 19,

Als gezien in zijaanzicht, zoals weergegeven in fig, 3, lopen de stangen 30 paarsgewijs in twee evenwijdige vlakken, zodat bij verzwenking van de slede 26 deze steeds evenwijdig zal lopen met het ondervlak 15 van de schoen 19.As seen in side view, as shown in Fig. 3, the rods 30 run in pairs in two parallel planes, so that when the slide 26 is pivoted it will always run parallel to the bottom surface 15 of the shoe 19.

Qm de slede 26 op een bepaalde afstand te brengen van het ondervlak van de schoen 19 zijn tussen het raamwerk 31 en de slede 26 twee drukmediumcHinders 33 aangebracht. In fig. 3 is met getrokken lijnen de 20 stand weergegeven die de slede 26 in zal nemen ten opzichte van de schoen 19 wanneer de drukmediumcilinders hun kleinste lengte bezitten, terwijl met de gestreepte lijnen de stand van de slede 26 is weergegeven wanneer de drukmediumc ilinders hun grootste lengte bezitten. De stangen 25 30 zullen in dat geval nagenoeg vertikaal lopen.In order to bring the slide 26 at a certain distance from the bottom surface of the shoe 19, two pressure medium cylinders 33 are arranged between the frame 31 and the slide 26. In Fig. 3, solid lines show the position that the carriage 26 will assume relative to the shoe 19 when the print medium cylinders are of their smallest length, while the dashed lines show the position of the slide 26 when the print medium cylinders their greatest length. In that case the rods 30 will run almost vertically.

Door middel van de drukmediumcHinder 33 kan dus de diepte van de sleuf worden bepaald waarin de leiding 3 wordt gelegd.The depth of the trench in which the conduit 3 is laid can thus be determined by means of the pressure medium cylinder 33.

Het zal duidelijk zijn dat in het bovenstaande 30 slechts een mogelijke uitvoeringsvorm is beschreven en in de tekening is weergegeven van een inrichting voor toepassing van de aangegeven werkwijze en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindingsgedachte te vallen.It will be clear that in the above only a possible embodiment has been described and the drawing shows an apparatus for applying the indicated method and that many modifications can be made without departing from the inventive idea.

- conclusies - 8201952- conclusions - 8201952

Claims

1. A method for flooding a pipeline which may be lighter than water, in which a trench is made in the bottom of the water in which the pipeline is laid, which trench is then filled again, characterized in that immediately after the pipe (3) is guided in the trench on the pipe (3) a layer of stones (7) is poured.

Method according to claim 1, characterized in that the trench is made by means of spray nozzles (21), from which water is sprayed against the soil material to be removed, while the trench is held open until the pipe (3) with a layer of stones (7) has been placed in the slot.

Device for applying the method according to claims 1 and 2, characterized by a supporting frame (11) supported from a vessel (1), which, viewed in the direction of sailing of the vessel, is inclined backwards and downwards to the bottom (27) of the water and carries a shoe (19) 20 at its lower end with spray nozzles (21) pointing substantially in the direction of travel at the front thereof for making a slot through which the shoe (19) can move, within which shoe (19 first guide means (20) are provided for the pipeline (3) to be laid and then a compartment (18) is provided for placing stones (7) on the pipe (3), conduits passing through the support frame (11) (13, 12) for the supply of water to the spray nozzles (21) and for the supply of stones to the compartment.

Device according to claim 3, characterized in that the supply lines for water (13) and stones (12) form load-bearing parts of the support frame (11).

5. Device as claimed in claim 3 or 4, with the observation that near the shoe (19) there is a substantially horizontally running carriage (26) coupled to the shoe (19) with which the shoe (19) is mounted on the bottom (27) supports, while above the shoe (19) a hollow ball joint (17) is arranged in the stone-5 supply pipe (12) and a flexible hose part (24) in the water supply pipe (13,23), while further the shoe (19) is connected to a forward cable (25), which is attached to the vessel (1).

Device according to claim 5, characterized in that the horizontally running carriage (26) is coupled to the shoe (19) by means of a number of parallel running hinges with the carriage (26) and with the shoe (19) connected rods 15 (301 and by means of at least one pressure medium cylinder (331. 8201952