BE1016085A5 - Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop. - Google Patents

Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop. Download PDF

Info

Publication number
BE1016085A5
BE1016085A5 BE2004/0303A BE200400303A BE1016085A5 BE 1016085 A5 BE1016085 A5 BE 1016085A5 BE 2004/0303 A BE2004/0303 A BE 2004/0303A BE 200400303 A BE200400303 A BE 200400303A BE 1016085 A5 BE1016085 A5 BE 1016085A5
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
milling
head
head according
visor
trailing
Prior art date
Application number
BE2004/0303A
Other languages
English (en)
Inventor
Van Stefaan Dycke
Original Assignee
Dredging Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dredging Int filed Critical Dredging Int
Priority to BE2004/0303A priority Critical patent/BE1016085A5/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1016085A5 publication Critical patent/BE1016085A5/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9256Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head
    • E02F3/9268Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head with rotating cutting elements
    • E02F3/9281Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head with rotating cutting elements with axis of rotation in horizontal and transverse direction of the suction pipe
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/188Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with the axis being horizontal and transverse to the direction of travel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9256Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head
    • E02F3/9262Active suction heads; Suction heads with cutting elements, i.e. the cutting elements are mounted within the housing of the suction head with jets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Shovels (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een op de sleeppijp van de sleephopperzuiger te bevestigen sleepkop, omvattende een rond een eerte as (6) wentelbaar vizier (2) voor het verwijderen van grond, welk vizier (2) daartoe bij voorkeur is voorzien van een zich haaks ten opzichte van de bewegingsrichting van de sleepkop uitstrekkende reeks tanden (10), en een, aan het vizier (2) aansluitende zuigleiding (1) voor het afvoeren van de losgemaakte grond, en wordt gekenmerkt doordat de sleepkop is voorzien van een rond een tweede as (6') wentelbaar freeslichaam, welk freeslichaam een aandrijfbaar omwentelingslichamen met tenminste één kreeskop en daarop aangebrachte freestanden bevat.

Description


  Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren

  
met behulp van deze sleepkop

  
De uitvinding heeft betrekking op een sleepkop voor een

  
 <EMI ID=1.1> 

  
uitvinding betrekking op een, op de sleeppijp van een sleephopperzuiger te  bevestigen sleepkop, die essentieel bestaat uit een op een zuigleiding aangesloten structuur met een rond een eerste as wentelbaar vizier voor het verwijderen van grond, welk vizier daartoe bij voorkeur is voorzien van een zich haaks ten opzichte van de bewegingsrichting van de sleepkop uitstrekkende reeks tanden. De aan het vizier aansluitende zuigleiding is bedoeld voor het afvoeren van de losgemaakte grond.

  
Een dergelijke sleepkop is bekend, bijvoorbeeld uit EPA-0892116. In EP-A-0892116 wordt een sleepkop voor een sleephopperzuiger beschreven die bestaat uit een op een zuigleiding aangesloten structuur met een, aan de onderzijde, open vizier. De structuur is bevestigd aan de sleephopperzuiger door middel van een sleeppijp. De sleeppijp mag uiteraard geen starre verbinding vormen tussen sleepkop en sleephopperzuiger, vanwege de onvermijdelijke diepteverschillen van de bodem. De sleeppijp bestaat daarom doorgaans uit meerdere pijpdelen die bijvoorbeeld met elkaar zijn verbonden door middel van cardankoppelingen of andere geschikte scharnierende verbindingen. Bij het baggeren van grond onder water wordt de sleepkop met sleeppijp en zuigleiding doorgaans onder een schuine hoek onder water gelaten ter hoogte van de achterzijde van de sleephopperzuiger, totdat deze de bodem raakt.

   Door de vaarbeweging van de sleephopperzuiger wordt de sleepkop over de uit te baggeren bodem gesleept, waarbij de grond wordt losgemaakt en met water via de zuigleiding wordt weggezogen, bijvoorbeeld naar een op de sleephopperzuiger aanwezige opslagruimte. Door de noodzakelijk niet-starre verbinding tussen sleepkop en sleephopperzuiger wordt de sleepkop min of meer en hoofdzakelijk op de bodem gehouden door het gewicht van de onder water gelegen onderdelen, verminderd met het gewicht van het verplaatste water. 

  
De bekende sleepkop bestaat in hoofdzaak uit een helm, die rechtstreeks aangesloten is op de zuigleiding van het schip, en een vizier dat scharnierend verbonden is met de helm door middel van een eerste as, welke doorgaans in gebruik in een horizontaal vlak ligt, en min of meer  evenwijdig aan de te baggeren bodem. Het vizier heeft doorgaans een  bovenwand en twee zijwanden, en is aan de onderzijde open. In het bekende  vizier zijn op een balk, die evenwijdig verloopt met de eerste as, een reeks tanden aangebracht met als doel het lossnijden van de grond. Een dergelijke balk is bij de vakman bekend als tandenbalk.

  
Op de onderzijde van de bekende helm, ter hoogte van de verbinding met het vizier, zijn een reeks hielslijtstukken aangebracht, die tezamen de zogenaamde hielplaat vormen. Het is mogelijk de hielslijtstukken te voorzien van een aantal spuitgaten.

  
Tijdens het baggeren wordt de sleepkop over de grond verplaatst, waarbij de helm via de hielplaat steun vindt op de bodem. Doordat het vizier althans rond de eerste as onafhankelijk van de helm kan bewegen, steunt deze doorgaans met de zij- en/of de in gebruik stroomafwaartse zijde van de bovenwand op de bodem. Afhankelijk van de bodemhardheid zullen deze wanden hierbij min of meer in de bodem dringen. Door de zuigwerking van de baggerpomp aan de zuigbuiszijde zal zich in de sleepkop een onderdruk opbouwen. Hierdoor zal, samen met een hoeveelheid water, een deel van de uit te baggeren grond opgezogen worden. Met stroomafwaarts wordt in het kader van deze aanvrage bedoeld de richting die tegengesteld is aan de vaarrichting van het vaartuig (die overeenkomt met de sleeprichting van de sleepkop). De term stroomopwaarts verwijst naar de vaarrichting (of sleeprichting).

  
De bekende sleepkop heeft als nadeel dat deze slechts kan worden gebruikt in relatief zachte gronden. Inderdaad, wordt de grond te hard dan zal de sleepkop onvoldoende in de ondergrond kunnen indringen onder het gewicht van de zich gedeeltelijk onder water bevindende onderdelen, waardoor enerzijds de tanden hun werk niet meer kunnen doen, en anderzijds onvoldoende grond wordt opgezogen. Ook bij ondergronden die slechts gedeeltelijk bestaan uit harder materiaal, daalt het rendement van baggerproductie gevoelig, omdat vooral water wordt aangezogen. Met rendement wordt in het kader van deze aanvrage het volume per tijdseenheid uitgebaggerde grond bedoeld.

  
Uit US-A-4.150.502 is een sleepkop bekend die voorzien is van grote beitels en een zware rol waarop een veelheid van pinnen voorzien zijn. De functie van de grote beitels bestaat erin de grond te breken. Het eigen gewicht van de rol veroorzaakt scheurvorming in de ondergrond. De aanwezigheid van de grote beitels en van de rol is noodzakelijk om te verkrijgen dat de grond gebroken op een zodanige wijze gebroken kan worden dat brokken ontstaan van een grootte die geschikt is om door de sleepkop te worden opgezogen.

  
Uit GB-A-1.383.089 is een sleepkop bekend die voorzien is van een eerste en een tweede rol die beide roterend aangedreven zijn en voorzien van conventionele tanden, bladen of pikkels. De eerste en tweede rol worden in tegenovergestelde richting bij een lage rotatiesnelheid geroteerd. De tweede rol wordt aangedreven bij een toerental dat overeenstem met de voortbewegingssnelheid van de sleephopper en draagt bij tot het voortbewegen van de sleepkop, door de tegenwerkende kracht die door de eerste rol wordt uitgeoefend, te overwinnen. De sleepkop beschreven in GB-A-1.383.089 bevat echter geen aangedreven freeslichaam.

  
De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel in een sleepkop voor een sleephopperzuiger te voorzien die in staat is harde gronden uit te baggeren met een voldoende rendement.

  
De sleepkop volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat deze is voorzien van een rond een tweede as (6') wentelbaar freeslichaam, welk freeslichaam een aandrijfbaar omwentelingslichaam met tenminste één freeskop en daarop aangebrachte freestanden bevat.

  
Door in de nabijheid van het vizier van de sleepkop te voorzien in een freeslichaam dat actief wordt aangedreven is volgens de uitvinding gebleken dat harde ondergrond welke zich in de nabijheid van de sleepkop bevindt effectief wordt verbrijzeld. Dit is zeer verrassend daar voor het verbrijzelen van harde ondergrond op de voor sleepkoppen gebruikelijke schaalgrootte zeer grote krachten nodig zijn. Het was de verwachting dat de te realiseren druk op de grond onvoldoende hoog zou zijn om de gebleken effectieve freeswerking te verkrijgen.

  
Een verder voordeel van de sleepkop volgens de uitvinding is dat niet alleen grond wordt verbrijzeld maar dat deze verbrijzelde gronddeeltjes ook met een goed rendement worden opgezogen, waarmee wordt bedoeld dat de concentratie van de betreffende deeltjes in het opgezogen water hoog is. Bovendien blijkt de gemiddelde onderdruk in de zuigleiding hoger dan verwacht mag worden op grond van de verwachte relatief slechte afdichting van het vizier op de harde, en daardoor weinig doordringbare ondergrond. Hoewel de uitvinders geen sluitende verklaring hebben voor de goede werking van de uitgevonden sleepkop mag worden aangenomen dat er een synergistische werking optreedt tussen freeslichaam en sleepkop.

   Zo is het mogelijk dat het freeslichaam zich vastbijt in de harde ondergrond, daardoor tevens de sleepkop op de ondergrond neerdrukkend waardoor een grote zuigkracht kan worden onderhouden. Anderzijds is het ook mogelijk dat de door de sleepkop ontwikkelde zuigkracht voldoende groot is (geworden) om de indringing van het freeslichaam in de harde ondergrond te ondersteunen waardoor de freeswerking wordt verkregen.

  
Opgemerkt wordt dat het freeslichaam van de sleepkop volgens de uitvinding op zich bekend is. Dergelijke freeslichamen worden -

  
 <EMI ID=2.1> 

  
tunnelbouw. Hierbij wordt het bekende freeslichaam gemonteerd op een robotarm van een rupsvoertuig of een andere stationaire structuur. De afmetingen van het bekende freeslichaam en het aandrijfvermogen zijn echter beperkt omdat anders de krachten op het rupsvoertuig te groot zouden worden. De losgemaakte specie wordt in een dergelijke toepassing doorgaans via een transportband in droge toestand afgevoerd.

  
Opgemerkt wordt tevens dat harde ondergronden onder water kunnen worden uitgebaggerd door gebruik te maken van een bij de vakman onder de naam cutterzuiger bekende inrichting. Een dergelijke cutterzuiger omvat een schip dat door middel van zogenaamde spudpalen wordt verankerd in de grond, waardoor een middel ontstaat om grote reactiekrachten op te vangen en door te leiden naar de ondergrond. Aan de andere zijde van het schip wordt een ladder met zuigbuis onder een schuine hoek onder het water geleid. Aan het uiteinde van de ladder is een constructie bevestigd in de vorm van een vogelkooi met spijlen waarop beitels zijn gemonteerd. Deze constructie wordt relatief langzaam (gebruikelijke omwentelingssnelheden van 20 a 30 toeren/minuut) tegen de bodem in gedraaid waardoor stukken ondergrond onder grote kracht worden weggeslagen door de beitels.

   Dergelijke cutterzuigers hebben het nadeel dat ze enkel met veel (financiële) inspanning zijn te verplaatsen. Bovendien zijn ze niet wendbaar en kunnen, zeker in wateren die bereikbaar moeten blijven zoals bijvoorbeeld havens, veel hinder veroorzaken.

  
De sleepkop volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt doordat het freeslichaam een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam bevat, en twee zich vanuit de kopse vlakken uitstrekkende in hoofdzaak cilindrische freeskoppen. De aandrijving voor het freeslichaam bevindt zich dan ter hoogte van het middenvlak van het cilindrisch freeslichaam. 

  
Met een dergelijke voorkeursuitvoeringsvorm wordt bereikt dat een strook harde grond in één keer kan worden losgemaakt over een breedte gelijk aan de hoogte van het cilindrisch freeslichaam. Deze breedte kan desgewenst tevens in hoofdzaak overeenkomen met de breedte van het vizier,  door de tweede as evenwijdig te laten verlopen aan de eerste as. Hierdoor wordt  het rendement van het baggeren verder verhoogd.

  
Het heeft tevens voordelen het freeslichaam te voorzien van een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam, en een zich vanuit het middenvlak van het omwentelingslichaam aan weerszijden uitstrekkende in hoofdzaak cilindrische freeskop.

  
In deze uitvoeringsvorm wordt het freeslichaam aangedreven via assen die op beide kopvlakken aangrijpen. Hierdoor wordt het rendement verder verhoogd omdat de grond nu over de gehele breedte van het freeslichaam kan worden losgemaakt.

  
Om het rendement verder te verhogen is het tevens mogelijk de sleepkop te voorzien van meerdere freeslichamen. Deze worden bij voorkeur dusdanig geschrankt ten opzichte van elkaar opgesteld dat zij een grotere werkbreedte kunnen bestrijken dan de werkbreedte van een enkel freeslichaam.

  
Met geschrankt wordt in het kader van deze aanvraag bedoeld dat, ten opzichte van de sleeplijn, de verschillende freeslichamen schuin achter elkaar en/of naast elkaar zijn opgesteld op verschillende en/of gelijke afstanden van de sleeplijn, en dat hun assen een hoek vormen met de sleeplijn.

  
De positie van het freeslichaam of van de meerdere freeslichamen ten opzichte van het vizier kan vrij worden gekozen. Zo is het mogelijk dat het freeslichaam zich ten opzichte van de sleeprichting van de sleepkop in gebruik vóór (stroomopwaarts van) het vizier bevindt. In dat geval kan het freeslichaam bij voorbeeld worden gemonteerd op een hiervoor voorzien pijpstuk. Het door het freeslichaam gefreesde materiaal wordt bij het langsgaan van het vizier opgezogen.

  
Bij voorkeur bevindt het freeslichaam zich ten opzichte van de sleeprichting van de sleepkop in gebruik stroomafwaarts van het vizier. 

  
In deze voorkeursuitvoeringsvorm bevindt het freeslichaam zich bij voorbeeld ter hoogte van de tanden van het vizier. Ook is het mogelijk dat het freeslichaam of meerdere freeslichamen de tanden vervangen. Het door het freeslichaam gefreesde materiaal wordt nu rechtstreeks in de zuigmond van het vizier  geworpen, waardoor het rendement verder wordt verhoogd. Tevens is gebleken  dat de synergetische werking tussen vizier en frees in dit geval zorgt voor een verbeterd rendement.

  
Desgewenst kan de sleepkop volgens de uitvinding worden voorzien van tenminste één reeks straalpijpen voor het injecteren van water, bij voorkeur onder hoge druk. Het toepassen van straalpijpen voor het injecteren van water, bij voorkeur onder hoge druk, is op zich bekend bij het baggeren van zachte en losgepakte gronden zoals bijvoorbeeld zandgrond. Het rendement van het baggeren wordt in dergelijke losgepakte gronden enerzijds bepaald door de op het vizier aanwezige tanden, waarmee bij het langsgaan van de sleepkop over de bodem een schil grond wordt weggesneden. De op deze wijze losgesneden grond kan dan opgezogen worden. In de bekende sleepkop kunnen echter ook straalpijpen voor het injecteren van water onder hoge druk worden voorzien, bijvoorbeeld in de hielslijtstukken. Gebruikelijke drukken liggen bijvoorbeeld rond 10 à 20 bar.

   Deze maken het mogelijk extra zand op te zuigen. Het te baggeren zand bestaat immers uit opeengestapelde korrels, die door hun eigengewicht op elkaar worden gedrukt. Dit pakkingsevenwicht wordt verstoord door het toevoeren van water onder hoge druk, waardoor het zand wordt geflu'idiseerd, dat derhalve gemakkelijker wordt opgezogen.

  
Het is verrassend dat het gebruik van straalpijpen in de sleepkop volgens de uitvinding tevens een gunstig effect heeft op het rendement van het baggeren, wanneer de sleepkop wordt gebruikt voor het baggeren van harde gronden.

  
Desgewenst kunnen de straalpijpen zich stroomopwaarts en/of stroomafwaarts ten opzichte van het vizier en/of het freeslichaam bevinden. Ook is het mogelijk volgens de uitvinding het freeslichaam te voorzien van één of meerdere straalpijpen. De straalpijpen - en derhalve tevens de uittredende straal - kunnen hierbij gericht zijn naar het inwendige van het vizier toe, bijvoorbeeld naar de tanden, of stroomafwaarts zijn gericht, maar het is ook mogelijk straalpijpen te voorzien die in hoofdzaak 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
specifieke omstandigheden van de te baggeren ondergrond. 

  
De freestanden van het in hoofdzaak cilindrisch freeslichaam verlopen bij voorkeur nagenoeg tangentieel aan de omwentelingsrichting van het freeslichaam, omdat zij op deze wijze nagenoeg loodrecht op het oppervlak van de harde bodem in de bodem kunnen dringen. De freestanden kunnen desgewenst eveneens worden voorzien van straalpijpen voor het injecteren van een vloeistof, bijvoorbeeld water, onder zeer hoge druk. Onder zeer hoge druk worden drukken verstaan die bij voorkeur tot 1500 bar, met meer voorkeur tot 2000 bar, met de meeste voorkeur tot 2500 bar bedragen. Hierdoor wordt de efficiëntie van de freestanden verder verhoogd. De draairichting van het freeslichaam is bij voorkeur dusdanig dat de freestanden met hun snijzijde in de bodem dringen, en niet met de achterzijde.

   De sleepkop volgens de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt doordat het freeslichaam in hoofdzaak cilindrisch is, en de freestanden van freeslichaam in dusdanige zin verlopen dat hun snijzijde in gebruik stroomafwaarts van de omwentelingsas van het freeslichaam in de grond dringt. Hierdoor wordt het freeslichaam met een door de vakman zo genoemde ondersnijding in de bodem ingebracht. Hierdoor worden gelijkmatiger stukken harde ondergrond verwijderd.

  
Het heeft tevens voordelen in een sleepkop te voorzien die meerdere in hoofdzaak cilindrische freeslichamen bevat en waarbij de freestanden van tenminste één freeslichaam in dusdanige zin verlopen dat hun snijzijde in gebruik stroomopwaarts van de omwentelingsas van het betreffende freeslichaam in de grond dringt.

  
Hierdoor wordt een betere ingraving van de sleepkop bereikt in de ondergrond, waardoor het rendement van het baggeren verder wordt verbeterd.

  
De ingraving kan desgewenst nog worden verbeterd door de sleepkop volgens de uitvinding onderaan de zijwanden 3' te voorzien van mesvormige slijtstrippen (14) die voldoende dun zijn om in de bodem te dringen en aldus een althans gedeeltelijke zijdelingse afdichting teweegbrengen.

  
De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het breken en/of baggeren van althans gedeeltelijk harde ondergronden onder water -  met een sleephopperzuiger, uitgerust met een sleepkop volgens de uitvinding. 

  
De sleepkop volgens de uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van volgende beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen en figuren, zonder de uitvinding daartoe te beperken. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren. Figuur 1 is een perspectivische voorstelling van een sleepkop. Figuur 2 toont een vooraanzicht (figuur 2a) en een zijaanzicht (figuur 2b) van het freeslichaam volgens de uitvinding. Figuur 3 geeft een schematisch zijaanzicht weer van de mogelijke plaatsing van het freeslichaam op de sleepkop. Figuur 4 illustreert op dezelfde wijze de mogelijke plaatsing van het freeslichaam volgens de uitvinding. Figuur 5 toont een vooraanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van het freeslichaam volgens de uitvinding.

  
De sleepkop voor een sleephopperzuiger volgens de uitvinding wordt over de grond bewogen in de richting van pijl P die in figuur 3 zichtbaar is. De sleepkop volgens de uitvinding komt aan het einde van een zuigleiding 1 voor die is uitgerust met een vizier 2 bestaande o.m. uit zijwanden

  
3, een achterste wand 3', een bovenplaat met een boogvormig gedeelte 5 die bij de wenteling van het vizier 2 rondom zijn as 6 nauw in contact blijft met de dichtingsstrook 7 behorende tot vaste onderdelen die op de sleepkop zijn gemonteerd. Tijdens het baggeren wordt een onderdruk binnen de sleepkop onderhouden om de losgemaakte harde gronddeeltjes en andere bodemdeeltjes op te kunnen zuigen. De harde grond wordt losgemaakt door de werking van het freeslichaam 4 dat zich stroomopwaarts en/of stroomafwaarts van het vizier kan bevinden. Doorheen de hielplaat 8 gaan bij voorkeur een aantal straalpijpen 9 die water, eventueel onder hoge druk, injecteren. Tijdens het slepen van de sfeepkop over de grond zullen de freeslichamen 4 de harde ondergrond aansnijden en wegfrezen, waarbij bij voorkeur tegelijkertijd het vizier op de ondergrond wordt gedrukt.

   De geïnjecteerde jets kunnen helpen om eventueel zand of gesedimenteerde harde gronddeeltjes los te woelen, die dan ook  gemakkelijker worden opgezogen. Tegelijkertijd zullen de tanden 10, die achter de straalpijpen 9 voorkomen, het zand lossnijden. Achter deze tanden 10, of in plaats van de tanden 10, kan, indien gewenst, ter hoogte van de achterwand die het vizier aan de achterzijde afsluit een tweede reeks freeslichamen 4 en/of straalpijpen 9 worden voorzien. Deze freeslichamen 4 snijden de harde grond aan ter hoogte van het vizier. Door bij voorkeur de freeslichamen 4 de grond te laten ondersnijden wordt bereikt dat de harde gronddeeltjes als het ware in het vizier worden geworpen. Deze tweede reeks straalpijpen kan onderverdeeld zijn

  
in een eerste reeks straalpijpen die naar de tanden 10 zijn gericht en een tweede reeks straalpijpen die verticaal of nagenoeg verticaal naar omlaag zijn gericht. De door de straalpijpen geïnjecteerde jets zijn gericht naar het inwendige van het vizier toe. De straalpijpen hebben tot doel de grond ter hoogte van de achterste wand beter, d.i. dieper, te fluïdiseren.

  
Het wegfrezen door de freeslichamen van het harde bodemmateriaal kan op elke gewenste diepte gebeuren, afhankelijk van de afmetingen van het gebruikte freeslichaam, het aangeboden vermogen, de specifieke eigenschappen van de ondergrond, enzovoort. Het is mogelijk middelen te voorzien om de hoogte van de freeslichamen in te stellen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de verschillende freeslichamen onmiddellijk aan te laten sluiten bij de achterwand die kan verplaatst worden en wel volgens een translatie die plaatsvindt in een vlak dat evenwijdig loopt met de achterste wand 3' van het vizier. In geval van hydraulische bediening geschiedt deze hoogteregeling van op de brug van de sleephopperzuiger.

   Het in de hoogte instelbaar monteren van de achterwand en/of de freeslichamen verhoogt aldus het rendement van de nieuwe sleepkop, omdat de snijdiepte optimaal kan ingesteld worden in functie van de bodemgesteldheid en totaal onafhankelijk van de penetratie in de grond van het vizier. 

  
Het rendement van de sleephopperzuiger wordt nog verbeterd door onderaan de zijwanden 3 van het vizier één of een reeks van meerdere laterale mesvormige slijtstrippen 14 aan te brengen. Deze slijtstrippen zijn voldoende dun om in het zand te dringen om de gewenste afdichting te verwezenlijken zodat de verhouding bodemdeeltjes/water van het afgezogen mengsel nog wordt geoptimaliseerd.

  
Om te verhinderen dat toevoerwater langs de relatief onproductieve zijkanten van het vizier zou aangevoerd worden, wordt de sleepkop op deze plaatsen bij voorkeur goed afgesloten. De zijwanden van het vizier dienen hierbij bij voorkeur goed in de grond te dringen. Bij gebruik van de sleepkop volgens de uitvinding op harde ondergronden wordt dit indringen bemoeilijkt. Het is gebleken dat de op de sleephopperzuiger aanwezige freeskop een gunstig effect heeft op het afsluiten van de sleepkop.

  
Door de aanwezigheid van dunwandige slijtstrippen 14 wordt het vizier zijdelings nog beter afgesloten zodat het vereiste transportwater integraal achteraan via de waterspleet en de geroerde grond aangezogen wordt.

  
Het vizier zelf wordt gelicht of neergelaten door de hydraulische cilinder 20 te laten inwerken. De cilinder 20 is vast verbonden ten opzichte van de sleepkop en is in 21 scharnierend verbonden met vaste onderdelen behorende tot de structuur van het vizier om de achterste wand 3' hiervan te lichten of neer te laten.

  
Freeslichaam 4 (zie figuren 2a en 2b) is draaibaar opgesteld rond een wentelingsas 6'. De wentelingsas 6' wordt aangedreven door middel van een motor 41, middels een overbrenging 42. Bij voorkeur omvat het freeslichaam (4) een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam (43), en twee zich vanuit de kopse vlakken 44 en 45 naar het middenvlak (40) uitstrekkende in hoofdzaak cilindrische freeskoppen (4A) en (4B). In deze uitvoeringsvorm wordt het freeslichaam (4) dus aangedreven vanuit het middenvlak (40) van het omwentelingslichaam 43. Ter hoogte van het middenvlak (40) bevinden zich in deze uitvoeringsvorm geen freestanden (10).

   Een tweede voorkeursuitvoeringsvorm omvat een freeslichaam (4) dat een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam (43) omvat, en een zich vanuit het middenvlak (40) van het omwentelingslichaam aan weerszijden naar de kopse vlakken uitstrekkende in hoofdzaak cilindrische freeskop (4C). In deze uitvoeringsvorm
(zie Figuur 5) wordt het freeslichaam (4) aangedreven vanuit de kopse vlakken 

  
(44) en (45). Dit heeft als voordeel dat zich over nagenoeg de volledige hoogte van het omwentelingslichaam (43) freestanden (10) kunnen bevinden. 

  
In het voordelige geval dat de sleepkop volgens de uitvinding voorzien is van meerdere freeslichamen (4), zijn deze bij voorkeur dusdanig ten opzichte van elkaar opgesteld dat zij een grotere werkbreedte kunnen bestrijken dan de werkbreedte van een enkel freeslichaam (4). Dit kan bijvoorbeeld worden bereikt door de freeslichamen (4) in formatie op te stellen, waarbij een tweede reeks freeslichamen (4) zich stroomafwaarts bevindt van een eerste reeks freeslichamen (4), een reeks een aantal naast elkaar opgestelde freeslichamen (4) bevat, en de totale breedte van de tweede reeks groter is dan de totale breedte van de eerste reeks. Bij voorkeur worden de freeslichamen (4) dusdanig geschrankt ten opzichte van elkaar opgesteld dat de gewenste werkbreedte over de totale breedte wordt bestreken, zonder hierin 'gaten te laten vallen'.

  
Het heeft verder voordelen dat tenminste twee freeslichamen (4) in de sleeprichting achter elkaar zijn opgesteld, waarbij het achterste freeslichaam (het bij gebruik meest stroomafwaarts gelegen freeslichaam) een gelijke of grotere werkdiepte heeft dan het ervoor gelegen freeslichaam. Op deze wijze kan eenvoudig en op progressieve wijze een grote werkdiepte worden bereikt. Bovendien wordt hierdoor slijtage van de freestanden (10) verhinderd.

  
Door de combinatie van de verschillende hierboven uiteengezette verbeteringen aan een sleepkop van het bekende type kan een verrassende verhoging van het rendement van de nieuwe sleepkop worden verwacht.

  
De uitvinding is niet beperkt tot de hier beschreven uitvoeringsvorm en wijzigingen hieraan zouden kunnen worden aangebracht voor zover deze in het raam vallen van de toegevoegde conclusies.

Claims (15)

<EMI ID=4.1>
1. Sleepkop voor een sleephopperzuiger, omvattende een rond een eerste as (6) wentelbaar vizier (2) voor het verwijderen van grond, welk vizier (2) daartoe bij voorkeur is voorzien van een zich haaks ten opzichte van de bewegingsrichting van de sleepkop uitstrekkende reeks tanden (10), en een, aan het vizier (2) aansluitende zuigleiding (1) voor het afvoeren van de losgemaakte grond, met het kenmerk, dat de sleepkop is voorzien van een rond een tweede as (6') wentelbaar freeslichaam (4), welk freeslichaam (4) een door aandrijfmiddelen (41 ) aandrijfbaar omwentelingslichaam (43) met tenminste één freeskop en daarop aangebrachte freestanden (10) bevat.
2. Sleepkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het freeslichaam (4) een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam (43) omvat, en twee zich vanuit de kopse vlakken naar het middenvlak uitstrekkende
in hoofdzaak cilindrische freeskoppen (4A) en (4B).
3. Sleepkop volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het freeslichaam (4) een in hoofdzaak cilindrisch omwentelingslichaam omvat, en een zich vanuit het middenvlak (40) van het omwentelingslichaam aan weerszijden naar de kopse vlakken uitstrekkende in hoofdzaak cilindrische freeskop (4C).
4. Sleepkop volgens één der conclusies 1 - 3, met het kenmerk, dat de sleepkop is voorzien van meerdere freeslichamen (4).
5. Sleepkop volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de freeslichamen (4) dusdanig ten opzichte van elkaar zijn opgesteld dat zij een grotere werkbreedte kunnen bestrijken dan de werkbreedte van een enkel freeslichaam (4).
6. Sleepkop volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de freeslichamen (4) dusdanig geschrankt ten opzichte van elkaar zijn opgesteld dat zij een grotere werkbreedte kunnen bestrijken dan de werkbreedte van een enkel freeslichaam (4).
7. Sleepkop volgens één der conclusies 4 - 6, met het kenmerk, dat tenminste twee freeslichamen (4) in de sleeprichting achter elkaar zijn opgesteld, waarbij het achterste freeslichaam (het bij gebruik meest stroomafwaarts gelegen freeslichaam) een gelijke of grotere werkdiepte heeft dan het ervoor gelegen freeslichaam.
8. Sleepkop volgens één der conclusies 1 - 7, met het &#65533; kenmerk, dat het freeslichaam zich ten opzichte van de sleeprichting van de - sleepkop in gebruik vóór (stroomopwaarts van) het vizier bevindt.
9. Sleepkop volgens één der conclusies 1 - 8, met het kenmerk, dat het freeslichaam zich ten opzichte van de sleeprichting van de sleepkop in gebruik stroomafwaarts van het vizier bevindt.
10. Sleepkop volgens één der conclusies 1 - 9, met het kenmerk, dat de sleepkop tenminste één reeks straalpijpen (9) voor het injecteren van water onder hoge druk bevat.
11. Sleepkop volgens één der conclusies 2 - 10, met het kenmerk, dat de freestanden van het in hoofdzaak cilindrisch freeslichaam in hoofdzaak tangentieel verlopen aan de omwentelingsrichting van het freeslichaam.
12. Sleepkop volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de freestanden van het in hoofdzaak cilindrisch freeslichaam in dusdanige zin verlopen dat hun snijzijde in gebruik stroomafwaarts van de omwentelingsas van het freeslichaam in de grond dringt.
13. Sleepkop volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de sleepkop meerdere in hoofdzaak cilindrische freeslichamen bevat en dat de freestanden van tenminste één freeslichaam in dusdanige zin verlopen dat hun snijzijde in gebruik stroomopwaarts van de omwentelingsas van het betreffende freeslichaam in de grond dringt.
14. Sleepkop volgens één der conclusies 1 - 13, met het kenmerk, dat het vizier (2) ter hoogte van de onderzijde van de zijwanden 3' is voorzien van mesvormige slijtstrippen (14) die voldoende dun zijn om in de bodem te dringen en aldus een althans gedeeltelijke zijdelingse afdichting teweegbrengen.
15. Werkwijze voor het breken en/of baggeren van althans gedeeltelijk harde ondergronden onder water met een sleephopperzuiger, uitgerust met een sleepkop volgens één der conclusies 1 - 14, waarbij de freestanden tevens zijn voorzien van tenminste één reeks straalpijpen voor het injecteren van een vloeistof onder zeer hoge druk.
BE2004/0303A 2004-06-23 2004-06-23 Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop. BE1016085A5 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2004/0303A BE1016085A5 (nl) 2004-06-23 2004-06-23 Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2004/0303A BE1016085A5 (nl) 2004-06-23 2004-06-23 Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1016085A5 true BE1016085A5 (nl) 2006-02-07

Family

ID=34974204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2004/0303A BE1016085A5 (nl) 2004-06-23 2004-06-23 Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop.

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1016085A5 (nl)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010055053A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Dredging International N.V. Cutter head for dredging ground and method for dredging using this cutter head
NL2007488C2 (en) * 2011-09-28 2013-04-02 Ihc Holland Ie Bv Cutting device.
CN110044592A (zh) * 2019-04-12 2019-07-23 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 耙吸挖泥船滚刀耙头试验系统
CN111749296A (zh) * 2020-07-13 2020-10-09 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 具有外转子电机驱动的滚刀耙头的耙吸挖泥船
CN113565158A (zh) * 2021-09-28 2021-10-29 江苏玖泰电力实业有限公司 一种耙吸式挖泥船深挖耙头

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US660956A (en) * 1900-04-23 1900-10-30 Isaac O Gordon Excavating apparatus.
US3010232A (en) * 1959-10-08 1961-11-28 Skakel Excavating, dredging, raising, and transmitting earthy and other loose matter
US3160966A (en) * 1962-06-20 1964-12-15 James C Skakel Submerged dredging device with air filled hood
GB1383089A (en) * 1972-08-15 1975-02-05 Hollandsche Aaneming Mij Nv Suction dredger
US3971148A (en) * 1975-02-10 1976-07-27 Deal Troy M Dredge cutter head
US4150502A (en) * 1975-12-19 1979-04-24 Ballast-Nedam Groep N.V. Method and apparatus for breaking up lumps of stone from a subaqueous soil
EP0892116A1 (en) * 1997-07-17 1999-01-20 "Dredging International" Drag head for a trailing suction hopper dredger and process for dredging by means of this drag head

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US660956A (en) * 1900-04-23 1900-10-30 Isaac O Gordon Excavating apparatus.
US3010232A (en) * 1959-10-08 1961-11-28 Skakel Excavating, dredging, raising, and transmitting earthy and other loose matter
US3160966A (en) * 1962-06-20 1964-12-15 James C Skakel Submerged dredging device with air filled hood
GB1383089A (en) * 1972-08-15 1975-02-05 Hollandsche Aaneming Mij Nv Suction dredger
US3971148A (en) * 1975-02-10 1976-07-27 Deal Troy M Dredge cutter head
US4150502A (en) * 1975-12-19 1979-04-24 Ballast-Nedam Groep N.V. Method and apparatus for breaking up lumps of stone from a subaqueous soil
EP0892116A1 (en) * 1997-07-17 1999-01-20 "Dredging International" Drag head for a trailing suction hopper dredger and process for dredging by means of this drag head

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010055053A1 (en) * 2008-11-12 2010-05-20 Dredging International N.V. Cutter head for dredging ground and method for dredging using this cutter head
BE1018348A3 (nl) * 2008-11-12 2010-09-07 Dredging Int Snijkop voor het baggeren van grond en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze snijknop.
US20110271561A1 (en) * 2008-11-12 2011-11-10 Dredging International N.V. Cutter Head for Dredging Ground and Method for Dredging Using this Cutter Head
TWI489028B (zh) * 2008-11-12 2015-06-21 Dredging Int 用於挖掘土壤之鉸刀及使用此鉸刀挖掘之方法
US9115480B2 (en) * 2008-11-12 2015-08-25 Dredging International N.V. Cutter head for dredging ground and method for dredging using this cutter head
AU2009315677B2 (en) * 2008-11-12 2015-12-17 Dredging International N.V. Cutter head for dredging ground and method for dredging using this cutter head
NL2007488C2 (en) * 2011-09-28 2013-04-02 Ihc Holland Ie Bv Cutting device.
WO2013048241A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 Ihc Holland Ie B.V. Cutting device for an underwater excavation system
CN110044592A (zh) * 2019-04-12 2019-07-23 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 耙吸挖泥船滚刀耙头试验系统
CN111749296A (zh) * 2020-07-13 2020-10-09 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 具有外转子电机驱动的滚刀耙头的耙吸挖泥船
CN113565158A (zh) * 2021-09-28 2021-10-29 江苏玖泰电力实业有限公司 一种耙吸式挖泥船深挖耙头
CN113565158B (zh) * 2021-09-28 2021-12-24 江苏玖泰电力实业有限公司 一种耙吸式挖泥船深挖耙头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0892116B1 (en) Drag head for a trailing suction hopper dredger and process for dredging by means of this drag head
EP2225420B1 (en) Drag head of a trailing suction hopper dredger and method for dredging using this drag head
AU723944B2 (en) Underwater mining machine
AU2005281768B2 (en) Draghead for a trailing suction hopper and process for dredging by means of this draghead
BE1018312A3 (nl) Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop.
US20140283420A1 (en) Suction Mouth for a Subsea Mining Tool
WO1998042922A9 (en) Underwater mining machine
EP2877640B1 (en) A self cleaning collection apparatus and method
KR20110102444A (ko) 트레일링형 흡입 호퍼 준설선을 위한 드래그 헤드 및 그러한 드래그 헤드를 사용하여 준설하기 위한 방법
EP3271517B1 (en) Dredging apparatus and method of dredging
BE1016085A5 (nl) Sleepkop voor een sleephopperzuiger en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze sleepkop.
WO2004072381A1 (en) Scraper assembly
US4517754A (en) Cutterhead attachment for a dredge
CN113099745A (zh) 一种能够调节角度的农用平地机
CN116556292A (zh) 一种水藻收集系统
CA1214185A (en) Peat digging machine
BE1020372A5 (nl) Zuigkop voor een baggerschip en werkwijze voor het baggeren met behulp van zuigkop.
JP2012060979A (ja) 畦削機
CN106939626A (zh) 一种有齿双传送带对转前置式水底垃圾清淤船
JP2012060978A (ja) 畦削機
JP2012060977A (ja) 畦削機

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Effective date: 20070630