DE2317405A1 - Unterwasserfahrzeug zum unterirdischen verlegen von kabeln und rohrleitungen - Google Patents
Unterwasserfahrzeug zum unterirdischen verlegen von kabeln und rohrleitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Unterwasserfahrzeug zum
Verlegen von Kabeln, Rohrleitungen oder dergleichen im Boden eines Gewässers.
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zum Verlegen von Rohrleitungen im Boden eines Gewässers bekannt. Viele
dieser bekannten Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Rahmen, der sich an der zu verlegenden Rohrleitung
oder dem Boden des Gewässers abstützt und durch ein Mutterschiff längs der Linie über den Boden des Gewässers
geschleppt wird, längs welcher die Rohrleitung unterirdisch verlegt werden soll. Auf diesem Rahmen oder
Gestell sind Werkzeuge zum Lockern von Bodenmaterial und Spüleinrichtungen montiert, die es ermöglichen, einen
Graben auszuheben und den Aushub zu beseitigen. Bei allen diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch die Anwendbarkeit
in einem gewissen Ausmaß begrenzt, und sie weisen verschiedene Nachteile auf; es ist z.B. schwierig, eine
solche Vorrichtungerilängs der Linie zu schleppen, längs
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welcher eine Rohrleitung verlegt werden soll;: ferner
müssen zusätzliche Einrichtungen auf dem Boden des GeWaS"
sers nachgeschleppt werden; weiterhin ist es erforderlich;,
das Gewicht der Vorrichtung und die ihr zugeführte Energie
in gewissen Grenzen zu halten, damit eine übermäßige Beanspruchung der zu verlegenden Rohrleitung vermieden wird;
auch lassen sich die bekannten Vorrichtungen nur unter
Schwierigkeiten dem Durchmesser von Rohrleitungen unterschiedlicher
Große und insbesondere Rohrleitungen von
kleinem Durchmesser anpassen; ferner ist die Tiefe begrenzt,
bis zu der ein Graben ausgehoben werden kann; schließlich ist es unmöglich, die verlegte Rohrleitung wieder mit ~
Bodenmaterial zu bedecken.
Beim Verlegen von Kabeln im Boden eines Gewässers hat es sich bis jetzt als unmöglich erwiesen, ein neues .
System zu schaffen, das besser ist als das bis jetzt gebräuchliche
System, bei dem ein Graben ausgehoben wird, bevor das Kabel"verlegt wird, oder bei dem aus dem Raum
unter einem schon verlegten Kabel Bodenmaterial mit Hilfe
einer teilweise mit der Hand betätigten Einrichtung ausgehoben wird.
Im ersteren Fall erweist es sich als schwierig,
das Kabel in den schon ausgehobenen Graben einzulegen,
und im zweiten Pail ergibt sich der Nachteil, daß,unter
großem Kostenaufwand Taucher eingesetzt werden müssen, und daß sich Beschränkungen bezüglich der Verlegungstiefe ergeben.
Weiterhin ist der Gebrauch von mit einem Eigenantrieb versehenen Unterwasserfahrzeugen bekannt, auf denen
Baggereinrichtungen der genannten Art angeordnet sind, die jedoch nur zum Durchführen normaler Baggerarbeiten geeignet
sind«
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Wasserfahrzeug zu schaffen, bei dem zum Teil bekannte
Elemente vorhanden sind, das jedoch zusätzlich neuartige
Elemente aufweist, die mit den bekannten Elementen so
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kombiniert sind, daß sich, eine Vorrichtung ergibt, bei
der die Nachteile und Beschränkungen vermieden sind, die sich bei den bekannten Vorrichtungen ergeben» Insbesondere
ist das Unterwasserfahrzeug nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß es zum Verlegen unterirdischer Kabel
und Rohrleitungen im Boden eines Gewässers geeignet ist.
Zu dem im folgenden näher beschriebenen Unterwasserfahrzeug nach der Erfindung gehört eine mit einem Eigenantrieb
versehene Einrichtung, die sowohl auf dem Boden eines Gewässers als auch auf einem beliebigen anderen
Boden betrieben werden kann, die auf der unterirdisch zu verlegenden Rohrleitung bzw. dem Kabel läuft, und bei der
zwei Grabeinrichtungen vorhanden sind, die von den freien Enden zweier gelenkiger Arme getragen werden. Das !Fahrzeug
nach der Erfindung bildet nicht nur eine neuartige Vorrichtung, sondern es ist insbesondere so ausgebildet, daß
es mit seiner Hilfe möglich ist, Kabel oder Rohrleitungen von kleinem Durchmesser zu verlegen; ferner ist eine
selbsttätige Führungseinrichtung vorhanden, die es ermöglicht, das Fahrzeug zu veranlassen, sich längs der
Bahn zu bewegen, längs welcher das Kabel bzw. die Rohrleitung eingegraben werden soll, ohne daß eine übermäßige
Beanspruchung des Kabels bzw. der Rohrleitung zu befürchten ist ο
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten
anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Pig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs
mit einer Führungseinrichtung zum unterirdischen Verlegen von Kabeln oder dergleichen; und
Fig. 2 eine Stirnansicht eines zum unterirdischen Verlegen von Rohrleitungen bestimmten Fahrzeugs.
Zu dem Fahrzeug gehört ein Gestell 1, das über seine ganze Länge einen allgemein umgekehrt U-förmigen Querschnitt
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hat, so daß sein mittlerer Teil in einer erheblichen Höhe über dem Boden angeordnet ist. Das aus mehreren Einheiten
aufgebaute Gestell ist so ausgebildet, daß sich seine Spurseite den Abmessungen des in den Boden einzugrabenden
Gegenstandes anpassen läßt. Das Gestell 1 wird von eine Bewegung gegenüber dem Boden ermöglichenden Baugliedern
getragen, bei denen es sich, im vorliegenden Fall um zwei
Gleisketten 2 handelt, die jedoch erforderlichenfalls auch durch Räder ersetzt werden könnten.
Auf dem Gestell 1 sind gemäß Fig. 1 und 2 zwei zylindrische Hohlkörper 3 angeordnet. Ein sehr wichtiges
Merkmal der Einrichtung, die eine Bewegung der Vorrichtung auf dem Boden ermöglicht, besteht darin, daß Gleitkufen 4
vorhanden sind, die ein zu tiefes Einsinken des Fahrzeugs in sehr weiche Böden verhindern und das Führen des Fahrzeugs
längs der gwünschten Bahn erleichtern.
Zwar zeigen Fig. 1 und 2 nur zwei Gleitkufen 4, doch
könnte man erforderlichenfalls mehr als zwei Gleitkufen vorsehen und die Abmessungen der Gleitkufen verändern. Die
Gleitkufen erfüllen eine doppelte Aufgabe« Erstens vergrößern sie die Auflagefläche der Vorrichtung, sobald sie
zur Anlage am Boden kommen, und wenn das Fahrzeug weiter
in einen halbflüssigen Schlamm einsinkt, bewirken sie zweitens eine Vergrößerung des Auftriebs der Vorrichtung;
hierbei vergrößert sich der Auftrieb um so mehrs je höher
das spezifische Gewicht des Schlamms ist, und je tiefer
die Vorrichtung in den Schlamm einsinkt. . ' ■·. ^ -
Damit sich mit Hilfe der Vorrichtung ein Graben ausheben
läßt, wird eine Kombination von Lockerungswerkzeugen mit einer Saugpumpe benutzt- Die Lockerungswerkzeuge 5
sind gemäß Fig. 1 auf den freien Enden schwenkbarer Arme 6 angeordnet und können um ihre Längsachse durch in Gehäusen
7 angeordnete Motoren gedreht werden. Die Gehäuse 7 der Vv'erkzeuge 5 lassen sich mit Hilfe weiterer Motoren 20
jeweils um eine Achse a-a schwenken«, Das durch die Werk-
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zeuge gelockerte Material wird als Gemisch mit V/asser durch die Werkzeuge 5 hindurch, sowie durch flexible Leitungen
8 mit Hilfe von Schleuderpumpen abgesaugt, die in Pig. 1 nicht dargestellt, sondern nur durch das Bezugszeichen 9 angedeutet und auf dem vorderen !'eil des Fahrzeugs
angeordnet sind; die Schleuderpumpen geben das angesaugte Gemisch an Schläuche 10 ab. Soll ein Graben ausgehoben
werden, wird das Fahrzeug auf dem Boden so angeordnet, daß es die zu verlegende Eohrleitung 11 übergreift,
woraufhin die Werkzeuge 5 betätigt werden, um den Boden auf beiden Seiten der Rohrleitung auszuheben, die hierbei
allmählich in den Boden einsinkt, bis die gewünschte Verlegungstiefe erreicht ist. Sobald dieser Punkt erreicht
ist, kann sich jeweils einer von zwei möglichen Vorgängen abspielen, d.h. entweder fallen die Wände des ausgehobenen
Grabens spontan ein, wobei sie Böschungen bilden, deren Neigungswinkel dem natürlichen Schüttwinkel des ausgehobenen
Materials entspricht, oder der Boden hat eine solche Konsistenz, daß die senkrechten Wände des ausgehobenen
Grabens erhalten bleiben.
Im ersteren Fall genügt es, während des Grabvorgangs
das Fahrzeug langsam entlang der Achse der Rohrleitung vorwärtszubewegen und die Werkzeuge 5 am Boden des Grabens
zu halten, so daß der Graben auf natürlichem Wege einen . trapezförmigen Querschnitt erhält. Im zweiten Fall wird
das Fahrzeug schrittweise bewegt, und während der Bewegungspausen werden die schwenkbaren Arme 6 und die um die
Achsen a-a schwenkbaren Werkzeuge 5 so betätigt, daß Bodenmaterial
aus dem Raum unter der Eohrleitung entfernt wird, damit der Graben die gewünschte Querschnittsform erhält.
Das Fahrzeug kann automatisch dem Verlauf der Rohrleitung folgen, und wenn seine Bewegungsbahn vom Verlauf
der Rohrleitung abweicht, kann die Abweichung selbsttätig korrigiert werden, ohne daß eine Beanspruchung der Rohrleitung
11 eintritt.
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Um dies zu ermöglichen, sind gemäß Fig. T Pantographen
12 vorhanden, die mit mehreren Fühlern so verbunden sind, daß sie es ermöglichen, die Abweichung zwischen
der Achse des Fahrzeugs und der Achse der Rohrleitung an zwei Punkten zu messen. Die so gewonnenen Meßwerte
werden als Eingangssignale für eine Servoeinrichtung verwendet,
mittels welcher nicht dargestellte Motoren zum Antreiben der Gleisketten 2 unabhängig voneinander so
gesteuert werden, daß sie jeweils mit einer solchen Drehzahl arbeiten, daß die Abweichung auf Null zurückgeführt
wird.
An seinem vorderen Seil ist das Fahrzeug mit einer Hilfsgrabeinrichtung ausgerüstet, die in ihrer einfachsten
Form Hochdruckwasserdüsen aufweisen kann.
Diese Hilfsgrabeinrichtung hat die Aufgabe, die Rohrleitung von sie gegebenenfalls bedeckenden Ablagerungen
zu befreien,,, die zu einer Störung des einwandfreien Betriebs
der Pantographen 12 führen könnten· Das von den Schleuderpumpen 9 abgegebene, mit Wasser gemischte ausgehobene
Material wird durch die Schläuche 10 einer im linken Teil von Fig. 1 dargestellten Einrichtung zugeführt,
die von dem Fahrzeug in einem bestimmten Abstand von seinem hinteren Ende mit Hilfe von Seilen 13 nachgeschleppt wird
und die Schläuche 10 so unterstützt, daß sie das Material-Wasser-Gemisch auf die in dem' Graben verlegte Rohrleitung
11 leiten, um sie zu bedecken.
■ Die zum Bewegen des Fahrzeugs und zum Betätigen der
i/erkzeuge benötigte Energie wird an der Oberfläche des
Gewässers auf einem Mutterschiff 14 erzeugt und dem Fahrzeug
mit Hilfe einer flexiblen Leitung 15 zugeführt, bei der es sich je nach der gewählten Antriebsenergie um eine
hydraulische Druckmittelleitung oder ein elektrisches
Kabel handeln kann.
Die flexible Leitung 15 enthält außerdem die elektrischen
Kabel, die benötigt werden, um von dem Mutter-
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schiff zu dem -fahrzeug bzw. in umgekehrter Richtung alle
Betätigungssignale für das Fahrzeug bzw. die Meßwerte der Pantographen 12 zu übermitteln.
Soll das gleiche Fahrzeug zum Verlegen unterirdischer elektrischer Kabel benutzt werden, sind nur geringfügige
Abänderungen erforderlich.
Diese Abänderungen betreffen die !führungseinrichtung
und sind dadurch bedingt, daß es wegen des gewöhnlich kleinen Durchmessers eines Kabels schwierig ist, das Fahrzeug
mit Hilfe mechanischer Fühler längs des zu verlegenden Kabels zu' führen, was insbesondere dann gilt, wenn
das Kabel teilweise in den Schlamm eingesunken ist.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Fahrzeug nach Fig. 1, der zwischen dem vorderen und dem hinteren
Querrahmen des Gestells 1 verläuft und eine Einrichtung zeigt, die beim unterirdischen Verlegen eines Kabels anstelle
der Pantographen 12 benutzt wird.
Gemäß Fig. 2 wird das Kabel 16 vom Boden abgehoben und über eine vordere und eine hintere Unterstützung 1?
geführt, über die es hinweggleitet, während sich das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung bewegt»
Die Unterstützungen 17 sind jeweils auf einer Achse 18 schwenkbar gelagert, so daß sie Schwenkbewegungen in
einer quer zur Längsachse des Fahrzeugs liegenden Ebene ausführen können.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 werden die Abweichungen der Unterstützungen 17 gegenüber ihrer Mittellage
gemessen. Diese Abweichungen liefern ein Maß für die Versetzung des Fahrzeugs gegenüber der Achse des Kabels,
und die Meßwerte werden als Eingangssignale für die gleiche Servoeinrichtung benutzt, die vorstehend in Verbindung mit
dem Verlegen einer Rohrleitung beschrieben wurde.
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Die Unterstützungen 1? werden von hydraulischen Zylindern
19 getragen, die unter einem konstanten Druck stehendes öl enthalten und dazu dienen, eine konstante,
vorbestimmte Kraft auf das Kabel 16 auszuüben.
Alternativ kann man das Faahrzeug längs des Kabels dadurch führen, daß man die Lage des ^abels mit Hilfe einer
elektronischen Einrichtung ermittelt.
Ohne Rücksicht darauf, ob das Fahrzeug längs einer ■ Rohrleitung oder längs eines Kabels geführt wird, wird
zum Führen des Fahrzeugs der gleiche Grundgedanke angewendet, der darin besteht, daß mit Hilfe einer der beschriebenen
Einrichtungen die Abweichung des Fahrzeugs vom Verlauf der Rohrleitung bzw. des Kabels gemessen wird,
und daß die so gewonnenen Meßwerte als Signale einer automatischen Steuereinrichtung zugeführt werden, die es ermöglicht,
die Laufgeschwindigkeit jeder der beiden Gleisketten 2 unabhängig zu regeln.
Die gleichen Meßwerte für die Abweichung werden einer
Bedienungsperson auf einer Schalttafel angezeigt, so daß es der Bedienungsperson möglich ists entweder zu veranlassen, daß die automatische Führungseinrichtung in Tätigkeit
bleibt, oder daß die Führungseinrichtung wirkungslos gemacht wird, woraufhin die Bedienungsperson auf der
Basis der angezeigten Meßwerte für die Abweichungen die
^aufgeschwindigkeiten der Gleisketten mit der Hand zu
variieren, und so das Fahrzeug manuell zu steuern.
Das Fahrzeug arbeitet ohne jede Bemannung; die Bedienungsperson
befindet sich auf, dem Mutterschaff 14, wo ihr auf einer Schalttafel die Meßwerte für die Abweichungen
angezeigt werden, die sie benötigt, um das Fahrzeug in der gewünschten Weise zu steuern; außerdem weist
die Schalttafel Bedienungselemente zur Fernsteuerung des Fahrzeugs auf. Hierbei werden Multiplexverfahren angewendet,
um die Anzahl der Leitungen auf ein Minimum zu
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verringern, die benötigt werden, um Informationen zwischen
dem Fahrzeug und dem Mutterschiff in beiden Rieh- · tungen auszutauschen»
Ein weiteres Merkmal des Fahrzeugs besteht darin,
daß es sich der jeweiligen Arbeitstiefe und/oder der Art der auszuführenden Arbeiten anpassen läßt; zwar könnten
die beschriebenen Einrichtungen zum Ausheben eines Grabens auch durch andere Einrichtungen ersetzt werden,
doch bleibt hierbei der allgemeine Aufbau des Fahrzeugs
unverändert β
Patentansprüche; 309841/0516
Claims (1)
- P A T E I T i Ϊ S ΡΈ Ü C H E1. J Unterwasserfahrzeug mit Eigenantrieb zum Durchfüh-von Grabarbeiten, Erdbewegungen oder dergleichen auf dem Boden eines Gewässers oder einem beliebigen anderen Boden, insbesondere zum Ausheben von Gräben zum unterirdischen Verlegen von Eohrleitungen oder Kabeln, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die es dem Fahrzeug ermöglicht, sich längs eines Kabels (16) oder einer Rohrleitung (11) von großem Durchmesser zu bewegen, ohne sich an dem Kabel bzw» der Rohrleitung abzustützen, eine Bewegung gegenüber dem Boden ermöglichende Einrichtungen, z.B. Gleisketten (2) und/oder Räder, Einrichtungen (11) zum lenken des'Fahrzeugs auf dem Boden, Lockerungswerkzeuge (5), d-ie schwenkbar gelagert und auf den freien Enden schwenkbarer Arme (6) angeordnet sind, um das Ausheben von Gräben unter auf dem Boden verlegten Rohrleitungen oder Kabeln zu ermöglichen, eine überwachungseinrichtung (12) zum Messen der Abweichung des Fahrzeugs gegenüber der Linie, längs welcher die Rohrleitung bzw. das Kabel verlegt werden soll, sowie durch eine selbsttätige Servoführungseinrichtung, die es unter Ausschluß des Eingreifens von Bedienungspersonen ermöglicht-, das Fahrzeug zu veranlassen, sich längs der Linie zu bewegen, längs welcher sich eine Rohrleitung bzw. ein Kabel auf dem Boden erstreckt.2.Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetdaß die Einrichtung, die es dem Fahrzeugermöglicht, sich längs eines ii-abels (16) ~ oder einer Rohrleitung (11) von großem Durchmesser zu bewegen, ohne309841/051642 7642 3 1 7 A Osich daran abzustützen, ein Gestell (1·) mit einem allgemein umgekehrt U-förmigen Querschnitt ist.J. fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bestell (1) nach dem Baukastenprinzip ausgebildet ist, so daß es möglich ist, seine Spurseite der auszuführenden Arbeit und dem Durchmesser eines unterirdisch zu verlegenden Kabels bzw. einer Rohrleitung anzupassen.4._ Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug zusätzlich zu den Gleisketten (2) oder Trägern mit Hilfstragflächen, z.B. Gleiskufen (4), ausgestattet ist, um ein zu tiefes Einsinken des Fahrzeugs in einen sehr weichen Boden zu verhindern.5· Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug mit Graboder Baggerwerkzeugen (5) ausgerüstet ist, die in Beziehung zur normalen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs auf dem hinteren Teil des Fahrzeugs montiert sind und dazu dienen, einen Graben unter einer auf dem Boden verlegten Rohrleitung bzw. einem Kabel auszuheben.6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug an seinem vorderen Teil mit einer Hilfsgrabeinrichtung ausgerüstet ist, die dann benutzt wird, wenn die Rohrleitung (11) teilweise von Bodenmaterial bedeckt ist und es daher schwierig ist, das Fahrzeug mit Hilfe der selbsttätigen Führungseinrichtung zu veranlassen, dem Verlauf der Rohrleitung zu folgen.7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug mit einer zusätzlichen Einrichtung versehen ist, die es ermöglicht, die auf dem Boden eines ausgehobenen Grabens verlegte Rohrleitung (11) bzw. das Kabel (16) mit ausgehobenem309841/051642 764-Bodenmaterial zu bedecken, und zu der ein Schlitten oder dergleichen gehört, der "von dem Fahrzeug oder einer Verlängerung des Fahrzeugs in einem vorbestimmten Abstand" vom unteren Ende des Fahrzeugs nachgeschleppt wird, und der das ausgehobene Bodenmaterial zugeführt wird, um von. ihr abgegeben zu werden. ■8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (17j 19) > die es ermöglicht, das Kabel (16) vom Boden abzuheben, um ein leichteres Ermitteln seiner Lage zu ermöglichen und es außerhalb des Arbeitsbereichs der Grabwerkzeuge (5) zu halten.9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e kenn ze ich net durch eine Einrichtung (17» 19)» die es ermöglicht, das .Kabel (16) vom Boden dadurch abzuheben, daß auf das Kabel eine vorbestimmte konstante Kraft ausgeübt wird.10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet , daß das Kabel (16) in Hot- fällen selbsttätig freigebbar ist„11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Fahrzeug von der Wasseroberfläche aus fernsteuerbar ist, so daß sich keine Bedienungspersonen an Bord des Fahrzeugs zu befinden "brauchen und das Fahrzeug in einer von Tauchern nicht erreichbaren Wassertiefe betreibbar ist.12o Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß es möglich ist, Multiplexverfahren bei der Einrichtung anzuwenden, die dazu dient, Informationen zwischen dem Fahrzeug und der Wasseroberfläche in beiden Richtungen auszutauschen«tH4Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT2285572 | 1972-04-07 | ||
IT22855/72A IT951208B (it) | 1972-04-07 | 1972-04-07 | Veicolo sottomarino per interrare cavi e condotte |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2317405A1 true DE2317405A1 (de) | 1973-10-11 |
DE2317405B2 DE2317405B2 (de) | 1975-11-06 |
DE2317405C3 DE2317405C3 (de) | 1976-06-16 |
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ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO135540B (de) | 1977-01-10 |
US3857250A (en) | 1974-12-31 |
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FR2179070A1 (de) | 1973-11-16 |
SE389233B (sv) | 1976-10-25 |
GB1398481A (en) | 1975-06-25 |
FR2179070B1 (de) | 1976-06-11 |
NL7304940A (de) | 1973-10-09 |
IT951208B (it) | 1973-06-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |