DE7509966U - Vorrichtung zum verlegen oder bergen einer pipeline in bzw. aus einem erdgraben - Google Patents
Vorrichtung zum verlegen oder bergen einer pipeline in bzw. aus einem erdgrabenInfo
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Description
Dr. F. Zumstejri gen*. « Dr: Ej Asdrrlä'nn - Dr. R. Koenigsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.
PATENTANWÄLTE
6/Li
Case 708
5113.01
5113.01
SAIPEM S.ρ.Α., Mailand / Italien
Vorrichtung zum Verlegen oder Bergen einer Pipeline in bzw. aus einem Erdgraben
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verlegen oder Bergen einer Pipeline in bzw. aus einem Erdgraben. Eine solche
Vorrichtung enthält eine Gelenkstütze zur Durchführung der Verlegung oder Bergung einer Pipeline in bzw. aus einem in einem
klumpigen Boden ausgehobenen Graben, wobei mit Hilfe der Gelenkstütze diese Durchführung schneller, sicherer und folglich
mit geringeren Kosten verbunden möglich sein soll, da die Vorrichtung eine statische Stabilität aufweist, wobei jedes Moment,
durch das die Vorrichtung zum Umschlagen aufgrund der Aufwindeeinrichtung, die zum Verlegen oder Bergen benötigt
wird, neigt, ausgeglichen ist, und wobei die auf die Aufwindeeinrichtung wirkende Belastung beträchtlich reduziert ist.
Bekanntlich werden Pipelines unterirdisch zum Schutz und aus
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Sicherheitsgründen entlang ausgehobener Gräben entlang der Verlegungsstrecke der Pipeline im Erdboden verlegt. Die in
der Nähe der Böschung des Grabens liegende Pipeline muß folglich angehoben werden, um die Pipeline oberhalb der Vertikalen
des Grabens verschieben zu können und sie auf den Boden des Grabens legen zu können. Andererseits kann aufgrund von defekten
Schweißstellen, einem ungenügenden kathodischen Schutz oder anderer Ereignisse gegebenenfalls eine Bergung d?r unterirdisch
verlegten Pipeline erforderlich sein, wobei die Pipeline ans dem Graben in eine Position angehoben werden muß, bei
der die Defekte inspiziert werden können.
Diese Lageverschiebungsbewegungen für eine Pipeline beim Verlegen oder Bergen wird mit Hilfe einer Anzahl von Raupenfahrzeugen
bzw. Glaskettenfahrzeugen, die als sogenannte "Seitenkräne11 bezeichnet werden, durchgeführt, welche entlang dem
ausgehobenen Graben ausgerichtet und angeordnet sind.
Jedes Raupenfahrzeug weist ein Hebezeug mit einem Fachwerk öler
einem Arm bzw. Ausleger auf, welcher seitlich am Unterteil des Raupenfahrzeugs so angelenkt ist, daß dieser zur Querebene
des Raupenfahrzeugs schwenkbar ist. Der Ausleger wird in der entsprechenden Stellung mit Hilfe von Seilen festgelegt, welche
am freien Ende des Auslegers befestigt und um ein Windwerk des Raupenfahrzeugs gewickelt sind.
Der Ausleger weist am freien oberen Ende eine Rollenanordnung für eine bestimmte Anzahl von Seilen auf, die mit einem weiteren
Windwerk des Raupenfahrzeugs verbunden sind und einen Haken tragen, der für die vertikale Verschiebebewegung der Pipe
line bestimmt ist.
Auf diese Weise kann der Querausleger des Raupenfahrzeugs aufgrund
seiner Schwenkbewegung um die Gelenke an der Seitenkranseite und aufgrund des mit einem Haken versehenen Hebezeugs
sowohl die Pipeline heben und absenken als auch eine entspre-
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chende Verschiebewegung der Pipeline von der Stelle, an der sie
abgelegt ist, zu dem Grabenboden oder umgekehrt ausführen.
Eine solche bekannte, kranähnliche Einrichtung zum Verlegen oder Bergen einer Pipeline weist Nachteile auf.
Da vor allem das Gewicht der Pipeline an der Seite des Seitenkrans
am Ende eines Auslegers aufggenommen wird, tritt ein
Moment auf, welches ein Überschlagen des Seitenkrans unterstützt. Aus diesem Grunde ist an dem Seitenkran ein Gegengewicht
an der Seite angebracht, die jener Stelle gegenüberliegt, wo die Hebebewegung der Pipeline auftritt, wobei dieses Gegengewicht
zum Ausgleich des maximalen Momentes dient, welches dann auftritt, wenn die Pipeline in vertikaler Richtung des Grabens
völlig frei verschoben wird.
Dadurch ist jedoch die Gefahr eines Überschlagens des Seitenkrans nicht völlig beseitigt, da sich der Seitenkran bei ungenauer
Bewegung des Seitenkrans und insbesondere, da der Untergrund, auf dem der Seitenkran steht, ungleichmäßig isx, überschlagen
kann. Um ein Überschlagen des Seitenkrans zu vermeiden, das eine Gefahr für die an der Verlegung der Pipeline beschäftigten
Personen darstellt, wobei das Überschlagen des Seitenkrans auch durch die anderen Seitenkräne und deren Überschlagen
beeinflußt werden kann, muß der Hebe- und VerschiebeVorgang
für die Pipeline mit höchster Vorsicht und Präzision durchgeführt werden, wofür viel Zeit benötigt wird, was sich nachteilig
für die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des entsprechenden Vorgangs auswirkt. Da zum Ausgleich des maximalen oder größten
auftretenden Moments ein sehr schweres Ausgleichsgewicht erfprderlich ist, drücken die Laufbahnemes Seitenkrans sich entsprechend
in den Erdboden ein, so daß bei klumpigem oder leichtem Boden ein Erdrutsch an dem Grabenwall parallel zur Laufbahn
des Seitenkrans auftreten kann, an dem die maximale Belastung dann auftritt, wenn die Pipeline entlang der vertikalen
Achse des Grabens seitlich verschoben wird. Hierbei ergibt sich
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ein Zeitverlust, da der beschädigte Graben begradigt bzw. nochmals
ausgehoben werden muß.
Die Erfindung zielt darauf ab, die oben aufgeführten Nachteile zu beseitigen und ein Raupenfahrzeug oder einen Seitenkran, der
für das Verlegen oder Bergen einer Pipeline in bzw. aus einem C-rabenzug im Boden bestimmt ist, so auszubilden, daß die Verlegung
oder Bergung schnell, sicher und folglich billiger auf jedem beliebigen Untergrund durchgeführt werden kann.
Dies wird dadurch erreicht, da3 der Seitenkran mit einer Gelenkstütze,
die an einem ihrer Enden an der Seite des Seitenkrans angelenkt ist, sich über den Verlegungsgraben in Form
eines umgekehrten V erstreckt, und daß das andere Ende der Gelenkstütze, das mit einem Auflager versehen ist, sich auf dem
Erdboden des Grabenabhangs abstützt, welcher jener Seite, auf der sich der Seitenkran befindet, gegenüberliegt, und daß das
Hebezeug zum Heben der Pipeline beim Verlegen oder Bergen an der Spitze der Gelenkstütze angebracht ist. Da hierbei nur das
Moment an der Gelenkstütze ausgeglichen werden muß, wenn diese nicht mit dem Gewicht der Pipeline belastet ist, beispielsweise
bei der Schwenkbewegung zum Übersetzen über den Verlegungsgraben,
ist das Gegengewicht an dem Seitenkran gering bemessen, und da die Belastung teilweise von den Laufbahnen
des Seitenkrans und teilweise durch die Stütze aufgenommen wird, tritt eine beträchtliche Entlastung am Boden auf, auf
dem dxe Laufbahnen des Seitenkrans aufliegen, und folglich kann dieser Boden dieser Belastung ohne die Gefahr eines Erdrutsches
besser standhalten. Fenrer treten bei der Verlegung oder Bergung keine weiteren Momente auf, da die Pipeline nicht von einem
freitragenden Ausleger gehalten wird, sondern in der Mitte der Gelenkverbindung einer festgestellten Stütze aufgenommen
wird.
Somit ist die Gefahr, daß sich der belastete C?itenkran überschlagen
kann, beseitigt, so daß der Seitenkran auf jeglichem
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Untergrund arbeiten kann.
Da andererseits eine Seitenverschiebung der Pipeline r.uf der
vertikalen des Verlegungsgrabens nicht mit Hilfe einer Schwenkbewegung des Auslegers, der an der Seite des Seitenkrans angelenkt
ist, durchgeführt wird, sondern mit Hilfe einer teleskopischen Gleitbewegung von ausziehbaren Teilen der Gelenkstütze
erfolgt, die auf dem Boden des Grabens an jener Seite aufliegt, welche jener, auf der der Seitenkran steht, gegenüberliegt,
treten v/ährend dieser Seitenverschiebung keine Momente auf, die ein Überschlagen des Seitonkrans bewirken können, so daß alle
Verschiebebewegungen der Pipeline vcn der Bedienungsperson mit absoluter Sicherhei u und hoher Schnelligkeit durchgeführt werden
können.
Erfindungsgemß zeichnet sich eine Vorrichtung zum Verlegen oder
Bergen einer Pipeline in bzw. aus einem Erdgraben mit einem Seitenkran, an dem eine Gelenkstütze vorgesehen ist, dadurch
aus, daß die Gelenkstütze einen ersten starren Rahmen mit zwei miteinander verbundenen parallelen Trägern, welche an ihren
unteren Enden an einer Seite des Seitenkrans für eine Schwenkbewegung in einer Querebene zu dem Seitenkran mit Hilfe eines
Stellseils angelenkt sind, welches am Oberteil des ersten starren Rühmens befestigt ist, wobei sich das Stellseil bei der
Schwenkbewegung in Querrichtung zum Seitenkran um die Seiltrommel des Windwerks des Seitenkrans selbsttätig wixkelt, aufweist und daß
am oberen Ende ein zweiter starrer Rahmen aus hohlzylindrischen parallelen Stützen, die teleskopartig ausfahrbare Teile
zum Aufliegen auf dem Erdboden aufweisen,wobei die beiden starren
Rahmen in Form eines umgekehrten V angeordnet sind und an der Gelenkverbindung an der Spitze des umgekehrten V ein Hebezeug
mit einem Haken vorgesehen ist. Vorzugsweise verlaufen die beiden Oberteile der beiden hohlzylindrischen Stützen des zweiten
starren Rahmens über den Gelenkpunkt, an dem sie an dem ersten starren Rahmen angelenkt sind, in Form von zwei Kragträ-
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gern hinaus, deren Enden an den Kolben von zwei entsprechenden Hydraulikzylindern angelenkt sind, die ihrerseits an der Mittellinie
der Stützen mit dem ersten starren Rahmen gelenkig verbunden sind. Auf diese Art und Weise ist der zweite starre
Rahmen hydraulisch um die Gelenke schwenkbar, mit welchen der zweite Rahmen mit dem ersten starren Rahmen verbunden ist, so
daß der zweite starre Rahmen innerhalb eines Bereiches zum ersten starren Rahmen verschiedene Winkel beim Überspannen des
Grabens einnehmen kann, und die Ausziehglieder auf dem Boden des Grabens an der Seite aufliegen, die jener, an der sich das
Raupenfahrzeug befindet, gegenüberliegt.
Vorzugsweise weisen die Ausziehglieder des zweiten starren Rahmens
zwei hydraulisch verschiebbare Kolben auf, die teleskopartig gleitbar im Innern der hohlzylindrischen Stützen des zweiten
starren Rahmens angeordnet sind, und daß an deren freien Enden eine Auflageplatte angelenkt ist, deren Tragfläche mit
Kerben zum Erzeugen eines großen Auflagerdruckes zwischen dem Erdboden, auf dem diese aufliegt,und der Tragfläche versehen
sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind die freien Enden der Auszugsglieder des zweiten starren *
Rahmens anstelle an einer Auflagerplatte an einem motorisier- I
ten bzw. bewegbaren Raupen- oder Gleiskettenwagen angelenkt. i
Bei dieser Ausführungsform kann der Seitenkran mit der Celenk- ,?
f stütze entlang des Grabens während der Verlegung bewegt werden, |
welche gleichzeitig mit einem weiteren Vorgang, z.B. mit der | Verbindung der Pipeline, durchführbar ist, so daß beim Zusammen-?
bau der Pipeline beträchtlich viel Zeit eingespart wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung ').
an Ausführungsbeispielen näher erläutert. \
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht zweier Seiten-
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kräne, die für die Verlegung oder Bergung einer Pipeline in bzw. aus einem Grabenzug, der aus dem Erdboden ausgehoben worden
ist, bestimmt sind, wobei jeder Seitenkran eine Gelenkstütze mit einer Auflagerplatte gemäß der Erfindung aufweist;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche jener von Fig. 1 ähnlich ist, wobei jedoch die Auflage auf dem Erdboden
der Gelenkstütze eines jeden Seitenkrans mit einem motorisierten Gleiskettenwagen versehen ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sind Gleiskettenfahrzeuge oder Seitenkräne
1 entlang eines im Erdboden ausgehobenen Grabens 3 angeordnet, mit denen eine Pipeline bzw. Förderleitung 2 innerhalb
des Grabens verlegt werden sollen, wobei die Förderleitung aus der mit gebrochenen Linien in der Figur dargestellten Lage
4 an der Seite der Grabenbcschung des Grabens auf dem Grabenboden niedergelegt wird. An einer Seite jeden Seitenkrans sind
mit Hilfe von zv.ei Gelenken 5 die unteren Enden eines ersten
starren Rahmens f* angebracht, der zwei parallel angeordnete
Trägsr 7 aufweist, die durch zwei Versteifungsträger 8 und 9 verbunden sind. Der Versteifungsquerträger 9 ist entsprechend
an den oberen Enden der Träger angeordnet.
Die Gelenkverbindung des ersten Rahmens 6 mit der Seite des Seitenkranes ist so vorgesehen, daß der starre Rahmen eine
Schwenkbewegung in einer Ebene ausführen kann, die senkrecht zum Seitenkran liegt, wobei die Verstellung mit einem Stellseil
10 erfolgt, das an dem Träger 9 befestigt ist und sich selbst um die Trommel einer Seilrangierwinde windet, welche an dem
Seitenkran angeordnet und in den Figuren nicht dargestellt ist.
Am oberen Ende des ersten starren Rahmens 6 ist ein zweiter
starrer Rahmen 11 angelenkt, der zwei Hohlträger 12 aufweist,
die parallel angeordnet und mit Querversteifungen 13 verbunden sind. Die Hohlträger 12 bilden mit den Trägern 7 des ersten
starren Rahmens ein umgekehrtes V und verlaufen an dem oberhalb
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der Gelenkverbindung liegenden Abschnitt, an der der erste starre Rahmen und der zweite starre Rahmen verbunden sind, in
Form von zwei Kragarmen 14, an deren Enden Kolben 15 der beiden
Hydraulikzylinder 16 angelenkt sind. Die Enden der Hydraulikzylinder
16 sind ihrerseits an der Mittellinie der Träger 7 des
ersten starren Rahmens 6 angelenkt.
Eine hydraulisch betriebene Einrichtung, die in den Figuren nicht gezeigt ist, ist für die Betätigung dieser Zylinder 16
vorgesehen, wodurch der zweite starre Rahmen 11 um die Gelenkverbindung
an dem ersten starren Rahmen 6 schwenkbar ist, um den Verlegungsgraben 3 zu überspannen.
Innerhalb der hohlzylindrischen Träger 12 des zweiten starren
Rahmens 11 sind zwei Auszugsglieder oder Kolben 17 vorgesehen, die mit Hilfe einer weiteren hydraulisch betätigten Einrichtung,
welche in den Figuren nicht gezeigt ist, betätigbar ist, so daß sie teleskopähnlich alternierend in den Stützen bewegbar
sind. Auf diese Art und Weise kann sich der zweite starre Rahmen 11 auf dem Erdboden an dem Graben 3 an jener Seite auflegen,
die der Seite, an der sich der Seitenkran 1 befindet, gegenüberliegt. Der zv/eite starre Rahmen 11 liegt auf dem Erdboden
mit einer Auflagerplatte 18 auf, die mit den frei en Enden der Kolben 17 gelenkig verbunden ist, die aus den Trägern 12
hervorstehen. Die Auflagerplatte 18 weist eine Berührungsfläche mit dem Erdboden auf, die mit Kerben für eine feste Haftung
zwischen dem Erdboden und dieser Fläche versehen ist.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist an dem dem Erdboden zugewandten Ende des zweiten starren Rahmens
11 anstelle einer Auflagerplatte 18 ein motorisierter Raupenwagen
19 (Fig. 2) vorgesehen, der ebenfalls am freien Ende der Kolben 17 angelenkt ist. Dieser motorisierte Raupenwagen, der
synchron mit dem Antrieb des entsprechenden Seitenkrans mit Hilfe mechanischer Einrichtungen, die in den Figuren nicht dar-
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gestellt sind, betrieben wird, ermöglicht, daß die Seitenkräne in Längsrichtung des Grabenzuges 3 während der Verlegung
bewegbar sind, wobei dieeer Vorgang gleichzeitig mit dem Verbindungsvorgang
für die Pipeline 2 beispielsweise ausgeführt werden kann.
Die beiden starren Rahmen 6 und 11 bilden eine Gelenkstütze,
die in Form eines umgekehrten V über dem Verlegungsgraben 3 angeordnet ist, und das Hebezeug für die Pipeline ist an der
Spitze dieser Stütze vorgesehen.
An der Spitze der in Form eines umgekehrten V angeordneten beiden starren Rahmen sind an dem Querträger 9 zwei Seilrollen
20 zum Rückführen eines Hebeseils 21 vorgesehen, welches ein Hebezeug 22 mit einem Haken mit der Seiltrommel einer v/eiteren
Seilrangierwinde verbindet, die an dem Seitenkran vorgesehen und in den Figuren nicht gezeigt ist.
Da die Gelenkstütze während der Schwenkbewegung zum Überspannen des Verlegungsgrabens 3 an dem Seitenkran freitragend gelagert
ist, wird ein Moment erzeugt, das mit Gegengewichten 23 ausgeglichen wird, die an der Seite des Seitenkrans angeordnet
sind, die jener gegenüberliegt, an der die Gelenkstütze angelenkt ist.
Da die Gegengewichte zum Ausgleichen des Gewichts der Gelenkstütze
ohne die Pipeline bestimmt sind, sind diese relativ leicht, da der Seitenkran mit der Pipeline nicht belastet ist.
Die Verlegung mit der Gelenkstütze gemäß der Erfindung wird wie folgt durchgeführt.
Durch die Betätigung der Stellseile 10 und der Hydraulikzylinder 16 werden die beiden starren Rahmen 16 und 11 der Gelenkstütze
des Seitenkrans 1 aufgeklappt, damit das Hebezeug 22
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von selbst in die Lage 4 schwenkt, in der die Pipeline unterirdisch
verlegt werden soll. Der zweite starre Rahmen 11 wird in Richtung auf den Boden der dem Seitenkran gegenüberliegenden
Seite des Grabens gerichtet, und die Kolben 17 werden ausgefahren, bis die Aullagerplattai 19 auf dem Erdboden aufliegen.
Somit liegt die Gelenkstütze des Seitenkrans stabil oberhalb des Grabens 3 auf, und die Seile 10 sind gelöst. Die Pipeline
wird an den Haken des Hebezeugs 22 angehängt und mit Hilfe des Seils 21 gehoben, und die Kolben 17 fahren in den Stützen 12
j zurück, bis die Schwenkbewegung der starren Rahmen 6 and 11
um ihre Gelenke beendet ist, wobei die Pipeline in vertikaler
j Richtung des Grabens 3 nicht bewegt worden ist.
{ Beim Absenken des Hebezeugs 22 wird die Pipeline in den Gra-
j ben gelegt. Die Bergung erfolgt auf ähnliche Art und Weise.
j Mit Hilfe der erfindungsgernäß vorgesehenen Gelenkstütze kann
j das Verlegen oder Bergen einer Pipeline präzise und sicher innerhalb
eines kurzen Zeitraums bei jeglichen Bodenverhältnissen durchgeführt werden.
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Claims (5)
1. Vorrichtung zum Verlegen oder Bergen einer Pipeline in
bzw. aus einem im Erdboden ausgehobenen Graben mit einer Gelenkstütze, die an einer Seite eines Gleiskettenfahrzeugs
oder Seitenkrans angebracht ist und ein Hebezeug mit einem Haken aufweist, gekennzeichnet
durch einen ersten starren Rahmen aus zwei miteinander
verbundenen parallelen Trägern, -aie am unteren Ende an der Seite des Gleiskettenfahrzeugs in einer zu dem Gleiskettenfahrzeug
querliegenden Ebene schwenkbar mit einem Stellseil . angelenkt ist, das am oberen Ende des ersten
Rahmens befestigt ist und um die Seilrolle einer Seiiran- . gierwinde an dem Gleiskettenfahrzeug gewickelt ist, und
durch einen zweiten starren Rahmen, der am oberen Ende des ersten starren Rahmens angebracht ist und aus zwei parallelen,
hohlrohrförmigen Stützen zum Aufstützen auf dem Boden
mit teleskopartigen Ausziehgliedern versehen ist, wobei die beiden starren Rahmen in Form eines umgekehrten V angeordnet
sind,und daß das Hebezeug mit dem Haken an der Gelenkverbindung zwischen den starren Rahmen an der Spitze des
umgekehrten V angebracht ist. -
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen hohlrohrförmigen Träger des zweiten starren
Rahmens über den Gelenkpunkt, an denen die beiden starren Rahmen verbunden sind, in Form von zwei Kragträgern überstehen,
deren Enden entsprechend an den Kolben zweier Hydraulikzylinder angelenkt sind, die ihrerseits an der Mittellinie
der Stützen des eisten starren Rahmens angelenkt sind., j
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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daf3
die Ausziehgliß der des zweiten starren Rahmens zwei hydraulisch beta'tigbare Kolben aufweisen, welche teleskopähnlich
innerhalb der parallelen, ^ohlrohrförmigen Stützen
des zweiten starren Rahmens gleitbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 35 dadurch gekennzeichnet,
daß an den freien Enden der in den parallelen, hohlrohrfönnigen
Stützen des zweiten starren Rahmens teleskopartig gleitbaren Kolben eine Auflagerplatte, die mit Einsenkungen
versehen ist, angelenkt ist, die sich auf dem Erdboden abstützt..
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 "ind 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an den freien Enden der in den parallelen»hohlrohrförmigen
Stützen des zweiten starren Rahmens teleskopartig gleitbaren Kolben ein motorisierter Gleiskettenwagen angelenkt
ist.
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