BE1018582A3 - Ontgraafinrichting voor het ontgraven van grond onder water en werkwijze voor het ontgraven van grond. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een ontgraafinrichting die een drijvend tuig omvat dat kan worden voortbewogen in een vaarrichting, en waaraan een sleepkop (1) is bevestigd, die in gebruik over de bodem (50) wordt gesleept en daarbij grond losmaakt, en een op de sleepkop (1) aansluitende zuigleiding (4) die de losgemaakte grond afvoert. De ontgraafinrichting is voorzien van een stuurinrichting (10) voor het uit de vaarrichting bewegen van de sleepkop (1). Met de ontgraafinrichting kan nauwkeuriger en met meer rendement worden gebaggerd dan met de bekende ontgraafinrichting. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het ontgraven van ondergrond (50) met behulp van de uit gevonden ontgraafinrichting, en een computerprogramma voor uitvoering van de werkwijze.

Description

Ontgraafinrichting voor het ontgraven van grond onder water en werkwijze voor het ontgraven van grond

Onderhavige uitvinding heeft betrekking op een ontgraafinrichting voor het ontgraven van grond onder water, welke inrichting een drijvend tuig omvat dat kan worden voortbewogen in een vaarrichting, en waaraan een sleepkop is bevestigd, die in gebruik over de bodem wordt gesleept of afhangt en daarbij grond losmaakt, en een op de sleepkop aansluitende zuigleiding die de losgemaakte grond afvoert. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het ontgraven van grond onder water met behulp van deze ontgraafinrichting.

Een ontgraafmrichting volgens de aanhef is bekend uit EP-A-0892116. In EP-A-0892116 wordt een ontgraafinrichting van het type sleephopperzuiger beschreven. Deze omvat een vaartuig waaraan door middel van een sleeppijp een sleepkop is bevestigd.

De sleepkop is op een zuigleiding aangesloten, en omvat een naar de te baggeren bodem open vizier. Op het vizier is een reeks tanden aangebracht op een tandenbalk, die zich in een richting haaks op de bewegingsrichting van de sleepkop uitstrekt. Bij het ontgraven of baggeren wordt de sleepkop met sleeppijp en zuigleiding onder een schuine hoek met een lier aan de achterzijde van de sleephopperzuiger onder water gelaten, totdat de sleepkop de bodem raakt of afhangt. Bij het varen van de sleephopperzuiger wordt de sleepkop in de vaarrichting onder water over de bodem gesleept, waarbij de grond wordt losgemaakt door aangrijping van de tanden op de bodem. De losgemaakte grond wordt via de zuigleiding weggezogen, bijvoorbeeld naar een op de sleephopperzuiger aanwezige opslagruimte. De sleepkop oefent bij het baggeren druk uit op de bodem door het relatief grote gewicht van de onder water gelegen onderdelen, en door de ontwikkelde zuigkracht van de zuigleiding.

De bekende ontgraafinrichting is in staat in korte tijd grote hoeveelheden grond onder water te ontgraven. De nauwkeurigheid van het baggeren is echter voor verbetering vatbaar, of wordt slechts mogelijk gemaakt door gebruik van dure en ingewikkelde gps-achtige besturingssystemen zoals het bij de vakman bekende DPDT-systeem (“dynamic positioning, dynamic tracking”). Door onnauwkeurigheden kan het gebeuren dat gedeeltes van het te baggeren gebied niet of niet goed worden ontgraven, waardoor de sleephopperzuiger op zijn schreden moet terugkeren. Dit is tijdrovend, waardoor het rendement van de sleephopperzuiger daalt. Met rendement wordt in het kader van deze aanvrage bedoeld het volume uitgebaggerde grond per tijdseenheid en per vermogenseenheid. Het verminderde rendement wordt veroorzaakt doordat er in een dergelijk geval veel met de sleephopperzuiger moet gemanoeuvreerd worden, waarbij de nauwkeurigheid van werken sterk afhankelijk is van de ervaring van de schippers, en van het beschikbare vermogen in de sleephopperzuiger. Bij het manoeuvreren vaart de sleephopperzuiger rond met afhangende sleeppijp zonder dat grond wordt opgezogen. Hetzelfde probleem doet zich overigens voor bij het opruimen van lokale ondieptes, die bijvoorbeeld ontstaan door spoorvorming van de sleepkop.

Het doel van onderhavige uitvinding is een ontgraafinrichting te verschaffen, die bovengenoemde nadelen kan ondervangen, en waarmee in het bijzonder met grotere nauwkeurigheid kan worden gebaggerd dan mogelijk is met de bekende ontgraafinrichting.

De ontgraafinrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk dat deze is voorzien van een stuurinrichting voor het uit de vaarrichting bewegen van de sleepkop. Door volgens de uitvinding te voorzien in een stuurinrichting voor het gedeeltelijk autonoom sturen van de sleepkop, wordt het mogelijk de sleepkop naar een gewenste zone te sturen over de grond zonder dat het nodig is met het drijvend tuig, in het bijzonder een sleephopperzuiger, naar deze zone te manoeuvreren. De uit te baggeren gewenste zone wordt hierdoor niet alleen sneller bereikt, maar dit gebeurt bovendien met gebruik van aanzienlijk minder vermogen, en met grotere nauwkeurigheid. Door het sterk gereduceerde benodigde vermogen wordt aanzienlijk minder brandstof verbruikt en CO2 uitgestoten, waardoor het milieu minder wordt belast.

In beginsel kan de ontgraafinrichting elk hiervoor geschikt drijvend tuig omvatten, zolang het kan worden voortbewogen. Geschikte tuigen omvatten bijvoorbeeld een ponton dat met een hulpvaartuig wordt voortbewogen, een schip, waarlangs een tweede schip met laadruim is aangemeerd, een snijkopzuiger, een sleephopperzuiger, en andere geschikte drijvende tuigen. Bij voorkeur omvat het drijvend tuig een sleephopperzuiger.

Een sleepkop voor een sleephopperzuiger kan een gewicht hebben van meer dan 20 ton. Bovendien wordt de sleepkop in gebruik met grote kracht op de ondergrond gezogen door de zuigende werking van de zuigleiding. Het lijkt er dus op dat een groot vermogen nodig is om een dergelijke sleepkop te bewegen. Verrassenderwijs blijkt dat er niet bijzonder veel vermogen voor nodig is om de sleepkop uit de vaarrichting te bewegen. Hierdoor behoeven de stuurmiddelen een bescheiden vermogen, althans gerelateerd aan de gebruikelijk in de baggerbranche toegepaste vermogens.

Hoewel niet strikt noodzakelijk omvat een voorkeursuitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding besturingsmiddelen voor het vanaf het drijvend tuig bedienen van de stuurinrichting. Door een dergelijke bediening op afstand wordt de nauwkeurigheid van het ontgraven verder verhoogd. Een bemanningslid op het drijvend tuig heeft doorgaans de beschikking over apparatuur waarmee de ondergrond, en meer bepaald het diepteprofiel van de ondergrond vanaf de waterlijn (de oneffenheden van de ondergrond derhalve), in beeld kan worden gebracht. Omdat dit in real-time gebeurt heeft dit bemanningslid doorgaans zicht op de positie van de sleepkop. Onderhavige variant maakt het mogelijk op basis van de kennis van het diepteprofiel van de ondergrond de positie van de sleepkop bij te sturen.

De stuurinrichting volgens de uitvinding kan op velerlei wijze zijn uitgevoerd. In een eerste uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die een trekkabel omvat welke vanaf een bevestigingspunt op de sleepkop, of op een onderste gedeelte van de zuigpijp, via een op het drijvend tuig aangebrachte bok, naar een eveneens op het drijvend tuig aangebrachte lier of windas voert. Door de trekkabel bijvoorbeeld aan bakboordzijde aan te trekken wordt de sleepkop in de bakboordrichting gestuurd.

In een tweede uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die een omwentelingslichaam zoals een rupsband omvat, welke rupsband zich aan de contactzijde van de sleepkop met de ondergrond uitstrekt, en wel nagenoeg dwars op de sleeprichting. Door het omwentelingslichaam in wijzerzin te roteren wordt de sleepkop naar rechts gestuurd, en door het omwentelingslichaam in tegenwijzerzin te roteren wordt de sleepkop naar links gestuurd.

In een derde uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die een straalpijp omvat, waarvan de as nagenoeg dwars op de sleeprichting verloopt. Bij het vrijkomen van een hoge drukstraal in een straalpijp met straalmond aan bakboordzijde zal de sleepkop in de richting van stuurboordzijde worden bewogen, en omgekeerd.

In een vierde uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die een aandrijfschroef omvat, waarvan de draaiingsas zich nagenoeg dwars op de sleeprichting uitstrekt. Bij het roteren van de aandrijfschroef zal de sleepkop in de voor de schroef voorwaartse richting worden bewogen.

In een vijfde uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die is ingericht voor het aanbrengen van een wrijvingskracht op de bodem die ongelijk verdeeld is over de breedte van het wrijvingsoppervlak. Door de ongelijke verdeling van de wrijving ontstaat een kracht welke niet in de as gelegen is van de hoofdbewegingsrichting welke door het varend schip wordt aangeven. Ingevolge dit krachtenspel ontstaat een resulterende kracht die de sleepkop laat bewegen in een richting welke verschillend is van de hoofdbewegingsrichting aangegeven door het varend schip. De ongelijke verdeling van de wrijvingskracht op het wrijvingsoppervlak kan bij wijze van voorbeeld worden verkregen door aan beide uiteinden van de sleepkop een weerhaak te voorzien welke via aansturing in de bodem kan worden gedrukt of eruit worden gelicht. Wanneer deze weerhaak in de bodem drukt, verhoogt lokaal de wrijvingskracht op de bodem die voor de gewenste reactiekracht zorgt.

In een zesde uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die middelen omvat die zijn ingericht voor het verschuiven van de reactiekracht tengevolge de neerwaartse druk van de sleepkop op de bodem ten opzichte van het midden van de sleepkop, waardoor de sleepkop een dwarse beweging kan maken. Deze neerwaartse druk heeft meerdere oorzaken, met als voornaamste de zwaartekracht, maar eveneens de door het zuigproces veroorzaakte drukval over de kop. Door het krachtenmiddelpunt (zwaartepunt in geval van graviteit) van de sleepkop te verschuiven van het neutrale punt op de aslijn van de sleepkop, kan een deel van de grondreactiekracht verschoven worden in de dwarse richting. Dit correspondeert met een schijnbare zijdelingse kracht op de sleepkop. Een bijzonder geschikte stuurinrichting omvat middelen die zijn ingericht om de sleepkop om de as van de zuigbuis te roteren. Hiermee kan zowel de reactiekracht van de grond als de wrij vingskracht van de bodem worden beïnvloed. Met meer voorkeur omvat de zuigbuis hiertoe rotatiemiddelen voor geforceerde rotatie van het gedeelte van de zuigbuis dat in contact staat met de sleepkop, bijvoorbeeld in het draaistuk van de zuigbuis, welk een gekend onderdeel is van een zuigbuis. Een geschikt rotatiemiddel omvat een hydraulische cilinder die aangrijpt op het draaistuk. Door de draaiing van het zuigbuisgedeelte wordt de gewichtsverdeling van de sleepkop op de bodem gewijzigd waardoor enerzijds de graviteitskracht een dwarse component krijgt, evenals er lokaal hogere wrijving ontstaat die voor wrijvingskracht zorgt, en een zijwaartse beweging.

Het is ook mogelijk besturingsmiddelen in de vorm van een hydraulische cilinder of ander middel aan te laten grijpen op bijvoorbeeld de zuigpijp zodat deze van het drijvend tuig kan worden afgeduwd waardoor de sleepkop zich uit de vaarrichting zal bewegen. Een dergelijk besturingsmiddel kan bijvoorbeeld ter hoogte van het dek van het drijvend tuig op de zuigpijp aangrijpen, of net onder het cardanschamier dat zich doorgaans onder het midden van de zuigpijp bevindt.

In een bijzonder voordelige zevende uitvoeringsvorm van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding is deze voorzien van een stuurinrichting die een roerblad omvat, waarbij het roerblad zich in een nagenoeg verticaal vlak uitstrekt en in gebruik met een zijrand ervan aangrijpt in de grond of in het water. Het roerblad - of desgewenst meerdere roerbladen - kan met de sleeppijp worden verbonden en/of met de sleepkop, bijvoorbeeld met het vizier of met de helm van de sleepkop. De juiste plaatsing van het roerblad zal in veel gevallen afhangen van de krachtenverdeling ter plaatse. Bij voorkeur wordt het roerblad voor de hielplaat van de sleepkop gemonteerd, zodat het roerblad bij het slepen stroomopwaarts van de hielplaat (en het vizier) aangrijpt op de stroming en/of op de ondergrond. Door de voorwaartse beweging van het drijvend tuig, in het bijzonder de sleephopperzuiger, ontstaat tijdens het baggeren op het roerblad een reactiekracht die de aan een lierkabel hangende sleeppijp in een richting duwt, die wordt bepaald door de stand van het roerblad. Op deze wijze wordt de sleepkop verplaatst ten opzichte van de sleephopperzuiger.

Het roerblad grijpt in gebruik met een zijrand ervan aan in de grond of oefent een reactiekracht uit op het omgevende water. Het roerblad dient hiervoor bij voorkeur voldoende laag gepositioneerd te zijn, zodat het roerblad bij het baggeren onder het gewicht van de sleepkop en zuigpijp in de grond wordt gedrukt. Ondanks dat het roerblad in gebruik door de ondergrond snijdt, blijkt de hiermee gepaard gaande wrijving niet noemenswaardig groter dan voor een sleepkop uitgevoerd zonder roerblad. Zoals gesteld kan ook het omgevingswater voor een reactiekracht op het roerblad zorgen.

Het roerblad wordt bij voorkeur gestuurd door besturingsmiddelen die een zuiger, of hydraulische cilinder, omvatten die aangrijpt op het roerblad. De cilinder is in deze uitvoeringsvorm ter besturing ervan elektronisch verbonden met het drijvende tuig, in het bijzonder de sleephopperzuiger (eventueel draadloos). Een hydraulische cilinder laat in het bijzonder op eenvoudige en betrouwbare wijze toe het roerblad vanaf de brug van de sleephopperzuiger te bedienen, bijvoorbeeld door het bemanningslid dat ook de beweging van de sleeppijp in de gaten houdt. Alle gebruikelijke hulpmiddelen zoals bijvoorbeeld een besturingsscherm waarop het profiel van de ondergrond zichtbaar is gemaakt, zijn hierbij voordelig.

Het roerblad volgens de uitvinding dient voldoende stevig te zijn om de erop werkende krachten te kunnen weerstaan. De te overwinnen krachten liggen typisch in de orde van grootte van de kracht die door de sleepkop op de ondergrond wordt uitgeoefend. Voor een typische sleephopperzuiger is een dergelijke kracht in de orde van grootte van 20 tot 30 ton, tenminste wanneer de kracht ter hoogte van de sleepkop wordt uitgeoefend, wat de voorkeur heeft. Een hydraulische cilinder met een diameter van 15 tot 20 cm is in staat dergelijke krachten te overwinnen. Cilinders van een dergelijke grootte worden tevens toegepast voor het bedienen van het vizier van de bekende sleepkop.

De dimensies van het roerblad, meer bepaald de lengte ervan, evenals de diepte waarover het roerblad in de ondergrond drukt, worden in beginsel bepaald door de weerstand die de grond kan oproepen. Voor een roerblad bijvoorbeeld is de verwachting dat een ondergrond (zoals zand) die veel weerstand biedt tegen een verplaatsing van de sleepkop, een kleiner roerblad behoeft dan een ondergrond die minder weerstand biedt (zoals slib bijvoorbeeld). Een zandachtige ondergrond immers zal een hogere reactiedruk vóórtbrengen op het roerblad dan een slibachtige ondergrond. Daar staat echter tegenover dat de wrijvingskracht die de sleepkop ondervindt bij een zandachtige ondergrond hoger zal zijn dan bij slibachtige grond, wat weer wijst op een groter roerblad. Door dat beide effecten elkaar min of meer opheffen zijn de benodigde dimensies van het roerblad voor een slib of zand ondergrond ongeveer van dezelfde ordegrootte. Het is dus mógelijk eenzelfde roerblad toe te passen voor verschillende typen ondergrond, wat een bijkomend voordeel is.

In beginsel kan de sleepkop zich op de hierboven aangegeven wijze over elke gewenste afstand verwijderen van de sleephopperzuiger. De maximaal mogelijke afstand of uitwijking wordt onder andere bepaald door de lengte van de ophangdraad van de sleeppijp en de hoek die de ophangdraad maakt met de horizontale. Het heeft voordelen middelen te voorzien om in het bijzonder de ophangdraadhoek te kunnen meten. Hierdoor kan worden vermeden dat de sleeppijp zich te ver verwijderd van de sleephopperzuiger of zelfs hiervan losraakt.

Bij het verder verwijderen van de sleepkop dient de sleepkop bij voorkeur contact te houden met de ondergrond. Dit kan worden verwezenlijkt door de ophangdraad van de sleeppijp te verlengen zodat dit contact in stand blijft. Hierbij kan met voordeel gebruik worden gemaakt van een op zich bekende deiningscompenseerinrichting. Een dergelijke inrichting zorgt er voor dat de sleepkop met dezelfde kracht op de ondergrond blijft drukken gedurende het baggeren bij deining. Dezelfde inrichting kan ook worden ingezet om er voor te zorgen dat de sleepkop met dezelfde kracht op de ondergrond blijft drukken wanneer deze sleepkop zich van de vaarrichting van de sleephopperzuiger verwijderd.

In nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de ontgraafinrichting voorzien van meerdere stuurinrichtingen, waarvan hierboven voorbeelden werden gegeven, voor het uit de vaarrichting bewegen van de sleepkop. Zo is het mogelijk de sleepkop te voorzien van een roerblad en de zuigpijp van een aandrijfschroef of trekkabel. Ook kunnen meerdere stuurinrichtingen van hetzelfde type zijn aangebracht op de ontgraafinrichting. Toepassing van meerdere stuurmiddelen, eveneens in combinatie, heeft als voordeel dat de door de ondergrond of stroming op een stuurmiddel uitgeoefende reactiekracht lager zal zijn.

De uitvinding betreft eveneens een inrichting voor het aansturen van de stuurinrichting. De inrichting omvat een centrale computer die direct of via een digitaal netwerk is verbonden met de stuurinrichting en die is ingericht voor het uitvoeren van een werkwijze die tenminste de stappen omvat van : A) het vooraf stellen van een optimum criterium, B) het verzamelen van informatie betreffende de huidige toestand van de grond C) het verzamelen van informatie betreffende de huidige toestand van de stuurinrichting waaronder tenminste zijn instelling D) het berekenen van de aansturing van de stuurinrichting waarvoor het optimum criterium wordt geminimaliseerd.

De computer is daartoe volgens de uitvinding geladen met een computerprogramma dat programma-instructies bevat voor het instellen van de stuurinrichting. De voordelen van een dergelijke inrichting laten toe een optimum te berekenen. De inrichting volgens de uitvinding verzamelt de informatie via het (digitale) netwerk in de vorm van inkomende signalen, afkomstig van in het netwerk opgenomen instrumenten zoals GPS systeem, DTM of een DPDT systeem (niet beperkte lijst). Deze signalen worden verwerkt waarna de inrichting via het digitale netwerk stuursignalen uitstuurt naar de stuurinrichting ter aansturing van deze laatste, of waarbij informatie op een digitaal scherm wordt getoond, op basis waarvan een operator de aansturing van de stuurinrichting uitvoert. De computer berekent de aansturing, die bij voorkeur tenminste die route van de sleepkop omvat, welke het optimum criterium minimaliseert (de ‘optimale’ route). De aldus berekende aansturing wordt door de computer continu bijgestuurd in functie van de wijzigingen die zijn geregistreerd door de instrumenten. Volgens de uitvinding houdt de computerberekening onder andere rekening met de positie, het verwerkingstempo, de vaarsnelheid, en de technische mogelijkheden van de sleephopperzuiger, en stuurt deze bij voorkeur een sleephopperzuiger aan door bijvoorbeeld de stand van het vizier, de positie van het roer, de positie van de sleepkop en zoverder bij te regelen.

De sleepkop volgens de uitvinding is relatief eenvoudig te realiseren en kan er voor zorgen dat veel minder manoeuvreertijd nodig is om kleine zones te baggeren. Bovendien kan veel nauwkeuriger gebaggerd worden. Andere details en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een ontgraafinrichting volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt uitsluitend bij wijze van voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding geenszins. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren. Hierin toont: - figuur 1 een schematisch zijaanzicht van een sleepkop die onderdeel vormt van de ontgraafinrichting volgens de uitvinding; - figuur 2 een schematisch bovenaanzicht van de sleepkop van figuur 1 ; - figuur 3 schematisch een uitvoeringsvorm van een inrichting overeenkomstig de uitvinding; en - figuur 4 een schematisch bovenaanzicht van een sleephopperzuiger voorzien van een sleepkop volgens de uitvinding.

Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een sleepkop 1 volgens de uitvinding getoond. Sleepkop 1 omvat een vizier 2 dat over een uit te baggeren bodem 50 wordt gesleept. Op het vizier 2 is via de helm 3 een zuigleiding 4 aangesloten. De sleepkop 1 omvat verder een hielplaat 5 waarmee de sleepkop 1 tijdens het baggeren op de bodem 50 afsteunt. Het vizier 2 is voorzien van tandenbalk 6 (of andere ontgravingsinrichting) waarin een aantal tanden is opgenomen. De tandenbalk strekt zich nagenoeg loodrecht uit op de sleeprichting 40. Volgens de uitvinding is de sleepkop 1 tevens voorzien van een stuurinrichting in de vorm van een roerblad 10, dat zich in de getoonde uitvoeringsvariant in een nagenoeg verticaal vlak uitstrekt. Dit vlak zal doorgaans loodrecht staan op de bodem 50. Het roerblad 10 zal in gebruik met de onderste zijrand 11 ervan aangrijpen in de bodem 50, en onder het gewicht van de sleepkop en sleeppijp met een gedeelte in de bodem indringen. Dit gedeelte is in figuur 1 gearceerd weergegeven.

Het roerblad 10 is verbonden met een hydraulische cilinder 30 (zie figuur 2), die als besturingsmiddel voor het roerblad 10 dienst doet. De hydraulische cilinder 30 is in de getoonde variant verbonden met de hielplaat 5, en aan de andere zijde met het roerblad 10, via een zuigerstang 31. Verder is de hydraulische cilinder 30 elektrisch verbonden met de sleephopperzuiger (niet getoond), zodat deze vanaf de sleephopperzuiger kan worden bediend, eventueel draadloos. Het bemanningslid dat ook de beweging van de sleeppijp 4 in de gaten houdt kan met gebruikmaking van gebruikelijke hulpmiddelen zoals bijvoorbeeld een besturingsscherm waarop kleinere oneffenheden van de ondergrond zichtbaar zijn gemaakt, het roerblad 10 aansturen. In de in figuur getoonde stand 10a van roerblad 10 zal de sleepkop in de sleeprichting 40 worden gestuurd, zoals dat ook voor de bekende sleepkop het geval zou zijn. Met het roerblad 10 in de stand 10b zal de sleepkop 1 van de sleeprichting afwijken en zijwaarts worden gestuurd in de richting 70. Hierdoor zal de sleepkop 1 een koers volgen die in hoofdzaak volgens de lijn 80 zal verlopen.

Zoals getoond in figuur 1 is de zuigleiding in een andere variant voorzien van een tweede stuurinrichting in de vorm van een aandrijfschroef 60, die desgewenst simultaan met het roerblad 10 de sleepkop kan bewegen. Dit zorgt voor een nog betere bestuurbaarheid van de sleepkop, vooral in hardere ondergronden.

Onder verwijzing naar figuur 3 wordt een mogelijke uitvoeringsvorm getoond van een inrichting voor het aansturen van de stuurinrichting volgens de uitvinding. De inrichting omvat een computer (CPU), die optimaliserende berekeningen uitvoert op basis van via het (digitale) netwerk verzamelde informatie in de vorm van inkomende signalen, afkomstig van in het netwerk opgenomen instrumenten zoals GPS systeem, DTM of een DPDT systeem (niet beperkte lijst). Inkomende signalen omvatten maar zijn niet beperkt tot de vaarsnelheid 42, de positie 43 van de sleepkop en de huidige stand 46 van het roer, eventueel aangevuld met andere relevante inputgegevens 44 zoals bijvoorbeeld de technische mogelijkheden van de sleephopperzuiger. Het resultaat van de berekening leidt tenminste tot een aanstuursignaal 45 voor een nieuwe stand van het roer. Eventueel worden de vernieuwde gegevens zichtbaar gemaakt door een aangepast signaal 41 te sturen naar een scherm of naar een DPDT systeem.

De signalen (1-6) worden verwerkt waarna de inrichting via het digitale netwerk stuursignalen 5 uitstuurt naar de stuurinrichting ter aansturing van deze laatste, of waarbij informatie 41 op een digitaal scherm wordt getoond, op basis waarvan een operator de aansturing van de stuurinrichting uitvoert. De computer berekent de aansturing 45, die bij voorkeur tenminste die route van de sleepkop omvat, welke het optimum criterium minimaliseert (de ‘optimale’ route). De aldus berekende aansturing 45 wordt door de computer continu bijgestuurd in functie van de wijzigingen die zijn geregistreerd door de instrumenten.

Onder verwijzing naar figuur 4 wordt een werkwijze voor het ontgraven van ondergrond (50) getoond, waarbij een drijvend tuig in de vorm van een sleephopperzuiger (100) wordt verschaft. De sleepkop (1) van de sleephopperzuiger (100) omvat een zuigleiding (4) die onder een schuine hoek met een lier aan de achterzijde ervan onder water wordt gelaten, totdat de sleepkop (1) de bodem (50) raakt. De sleepkop wordt onder water over de bodem (50) gesleept zodat grond loskomt die wordt afgevoerd via de zuigleiding (4). Volgens de uitvinding worden de stuurmiddelen (10) van de sleepkop (1) dusdanig bestuurd door middel van de besturingsmiddelen (30) dat de sleepkop (1) uit de vaarrichting (110) beweegt, en een traject (115) volgt. Met een sleepkop volgens de stand van de techniek is de sleepkop slechts in staat traject (116) te volgen. De te bereiken (gewenste) positie (120) van de sleepkop (1) wordt in figuur 4 in stippellijn weergegeven. De huidige positie (130) van de sleepkop (1) is in volle lijn uitgebeeld. De gewenste positie (120) kan niet bereikt worden door het traject (110) van de sleephopperzuiger (100) te volgen. Het optimum criterium in onderhavig voorbeeld omvat het bereiken van de gewenste positie (120).

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

Claims (15)

1. Ontgraafinrichting, omvattende een drijvend tuig dat kan worden voortbewogen in een vaarrichting, en waaraan een sleepkop (1) is bevestigd, die in gebruik over de bodem (50) wordt gesleept en daarbij grond losmaakt, en een op de sleepkop (1) aansluitende zuigleiding (4) die de losgemaakte grond afvoert, .met het kenmerk dat de ontgraafinrichting is voorzien van een stuurinrichting (10) voor het uit de vaarrichting bewegen van de sleepkop (1).

2. Ontgraafinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de ontgraafinrichting besturingsmiddelen (30) omvat voor het vanaf het drijvend tuig bedienen van de stuurinrichting (10).

3. Ontgraafinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de stuurinrichting (10) een roerblad omvat, waarbij het roerblad zich in een nagenoeg verticaal vlak uitstrekt en in gebruik met een zijrand ervan aangrijpt in de grond.

4. Ontgraafinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de besturingsmiddelen een hydraulische cilinder omvatten die aangrijpt op het roerblad.

5. Ontgraafinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de stuurinrichting (10) een aandrijfschroef omvat, waarvan de draaiingsas zich nagenoeg dwars op de vaarrichting uitstrekt.

6. Ontgraafinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de stuurinrichting (10) middelen omvat die zijn ingericht voor het ongelijk verdelen van de wrijvingskracht van de sleepkop op de bodem ten opzichte van de vaarrichting, waardoor de sleepkop een dwarse beweging kan maken.

7. Ontgraafinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de stuurinrichting (10) middelen omvat die zijn ingericht voor het verschuiven van de reactiekracht tengevolge de neerwaartse druk van de sleepkop op de bodem ten opzichte van het midden van de sleepkop, waardoor de sleepkop een dwarse beweging kan maken.

8. Ontgraafinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de sleepkop is voorzien van de stuurinrichting.

9. Ontgraafinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de zuigleiding is voorzien van de stuurinrichting.

10. Ontgraafinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de ontgraafinrichting is voorzien van meerdere stuurinrichtingen voor het uit de vaarrichting bewegen van de sleepkop (1).

11. Werkwijze voor het ontgraven van ondergrond (50), waarbij een ontgraafinrichting volgens één der voorgaande conclusies wordt verschaft, waarvan de sleepkop (10) met de zuigleiding (4) onder een schuine hoek met een lier aan de achterzijde van het drijvend tuig onder water wordt gelaten, totdat de sleepkop de bodem (50) raakt, vervolgens onder water over de bodem (50) wordt gesleept zodat grond loskomt die wordt afgevoerd via de zuigleiding (4), en waarbij de stuurinrichting (10) dusdanig wordt bestuurd door middel van de besturingsmiddelen (30) dat de sleepkop (1) uit de vaarrichting beweegt.

12. Computerprogramma dat programma-instructies bevat voor het door een computer uit laten voeren van de werkwijze volgens één der conclusies 1-11.

13. Computerprogramma volgens conclusie 10 met het kenmerk dat het computerprogramma is aangebracht op een fysieke drager.

14. Computerprogramma volgens conclusie 12 dat het computerprogramma tenminste gedeeltelijk is opgeslagen in een computergeheugen.

15. Computer ingericht voor het uitvoeren van een computerprogramma volgens één van conclusies 12-14.