DE2806187A1

DE2806187A1 - Vorrichtung zum ausheben eines grabens im meeresboden

Info

Publication number: DE2806187A1
Application number: DE19782806187
Authority: DE
Inventors: Nuke Ming Chang; Jun William Cook; Elmer R Remkes
Original assignee: Santa Fe International Corp
Current assignee: Santa Fe International Corp
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1978-08-31
Also published as: AU521990B2; NO145889B; DK90778A; US4112695A; CA1083365A; AU3354878A; JPS53125315A; NZ186238A; GB1570774A; NO145889C; NO780660L

Description

Santa Fe International Corporation 4 η CgJj₁ ^978

Orange, CaI., V.St.A.

Vorrichtung zum Ausheben eines Grabens im Meeresboden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Form eines See- bzw. Unterwasserschlittens zum Grabenausheben und Verlegen von Unterwasser-Rohrleitungen und speziell eine Absaug- oder Austreibvorrichtung zum Entfernen des Aushubs aus dem Graben, so daß sich die auf dem Meeresboden verlegte Rohrleitung im Graben ansetzt.

Es sind bereits zahlreiche Systeme zum Verlegen von Rohrleitungen auf dem Meeresboden vorgeschlagen und eingesetzt worden (vergl. z.B. US-PS 3.751.927). Einige dieser Vorrichtungen sehen einen Unterwasserschlitten vor, der Strahldüsen zum Wegspülen des Meeresbodens und zur Herstellung eines Grabens für die Aufnahme der Rohrleitung aufweist. Dabei sind auch Luftstrahl-Absaugbzw. -Austreibsysteme vorgesehen, um den durch die Strahldüsen erzeugten Aushub bzw. Schlamm aus dem Graben zu entfernen. Ein solches Luftstrahl-Absaugsystem umfaßt im allgemeinen eine im Einlaßende einer Austragleitung angeordnete Düse, der von einem Oberflächen-Hilfsfahrzeug aus Druckluft zugeführt wird. Solche Absaugsystem sind sehr, wirksam, und sie vermögen beträchtliche Aushubmengen hochzufordern. Mit zunehmender Notwendigkeit für eine Verlegung von Rohrleitungen in tieferen Gewässern,

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z.B. in Wassertiefen von mehr als etwa 46 bis 61 m, wird jedoch ein Druckluft-Absaugsystem mehr und mehr unwirtschaftlich, da sich nämlich mit zunehmender Wassertiefe der für die Zufuhr der Druckluft von der Wasseroberfläche aus erforderliche Leistungsbedarf ziemlich schnell vergrößert.

Die US-PS 3 877 238 beschreibt einen verbesserten Unterwasserschlitten zum Grabenausheben und Verlegen von Rohrleitungen, der sich bezüglich der Ausschaltung der den bisherigen Vorrichtungen bei Tiefwasserarbeiten anhaftenden Probleme als zufriedenstellend erwiesen hat. Die Erfindung stellt nun eine Verbesserung gegenüber dem Unterwasserschlitten und der Absaugvorrichtung gemäß dieser US-PS insofern dar, als sie die an einer mit geringem Fördervolumen und hohem Druck arbeitenden Strömungsmittelversorgung auf einem Oberflächenfahrzeug verfügbare Energie besser ausnützt und dabei der Schlamm bzw. Aushub aus den Absaugrohren derart ausgetragen wird, daß ein Zuschütten des Grabens mit dem Aushub, bevor sich die Rohrleitung im Graben absetzen konnte, wirksamer verhindert wird.

Mit der Erfindung wird eine verbesserte und zweckmäßige Unterwasserschlitten- und Absaugvorrichtung zum Ausheben eines Grabens und zum Verlegen von Unterwasserrohrleitungen, insbesondere in Tiefen unter den praktisch möglichen Wassertiefen der bisherigen, druckluftbetätigten Geräte geschaffen, mit welcher die den bisherigen Vorrichtungen dieser Art anhaftenden Nachteile ausgeräumt und im Vergleich mit diesen Vorrichtungen zahlreiche Vorteile bezüglich Konstruktion, Arbeitsweise und Anwendung geboten werden sollen. Im Hinblick auf die sich

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beim Eingraben und Verlegen von Rohrleitungen in tieferen Gewässern, z.B. in Wassertiefen von mehr als etwa 61 m, ergebenden Schwierigkeiten wurde bereits ein Wasserstrahl-Absaugsystem zur Überwindung dieser Schwierigkeiten und auch zur Ermöglichung der Verwendung einer verfügbaren, mit geringem Volumen arbeitenden Hochdruckquelle für den Absauger vorgeschlagen. Weitere Untersuchungen zeigten jedoch, daß die Anwendung eines Hochdruckwasserstrahls schwere Kavitationsprobleme im Einschnürungs- und Mischbereich der Absaugleitung hervorruft. Obgleich dabei nämlich ein Hochdruck-Wasserstrahl angewandt werden kann, besitzt die Absaugvorrichtung selbst eine außerordentlich kurze Betriebslebensdauer, weil durch Kavitationseffekte die Wirksamkeit der Anlage beeinträchtigt und die Vorrichtung selbst zerstört wird. Verminderte Strömungsmengen und Drücke des Hochdruck-Wasserstrahls wurden aus verschiedenen Gründen als Lösung für das Kavitationsproblem abgelehnt, beispielsweise im Hinblick darauf, daß die Erzielung einer beträchtlichen, vorbestimmten Strömungsmenge bei der Aushubbeseitigung aus dem Graben wünschenswert erschien.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten und zweckmäßigen Unterwasserschlitten- und Absaugvorrichtung für das Grabenausheben und Verlegen von Unterwasserrohrleitungen, insbesondere in großen Wassertiefen in der Größenordnung von etwa 61 m und mehr.

Insbesondere sollen sich mit dieser Vorrichtung Unterwasserrohrleitungen auf dem Meeresboden verlegen lassen.

Diese Vorrichtung soll dabei speziell eine neuartige und verbesserte Zweistufen-Strahlpumpenkonfiguration zum Absaugen des Schlamms oder Aushubs aus dem Graben,

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in welchem die Rohrleitung verlegt werden soll, aufweisen.

Mit dieser Vorrichtung soll der Aushub in einer Richtung praktisch parallel zum Meeresboden ausgetragen werden, um die Absetzzeit zu verkürzen und die Strecke zu vergrößern, über welche der Aushub von der Aushubstelle weggeschleudert wird, und dadurch eine Rückforderung des Aushubs zum Graben weitgehend auszuschalten.

Die genannte Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß werden die Probleme der wirtschaftlichen Entfernung des Aushubs aus ein- m Graben in Wassertiefen von mehr als etwa 61 m sowie der bei der Anwendung eines Hochdruck-Wasserstrahls auftretenden Kavitation durch Schaffung einer Absaugvorrichtung mit Doppeldüsenanordnung ausgeschaltet. Die erfindungsgemäße Aushubvorrichtung umfaßt, genauer gesagt, zwei an einem Rahmen montierte Saugleitungen, welche die zu verlegende Rohrleitung zwischen sich einschließen. Jede Saugleitung weist an ihrem unteren Ende einen Einlaß zur Aufnahme des Aushubs aus dem Graben und am anderen Ende einen Austragoder Absaugleitungsabschnitt zum Austragen des Aushubs in das Umgebungswasser seitlich neben dem Graben auf. Die Absaugleitung ist so angeordnet, daß sie den Aushub praktisch parallel zum Meeresboden zu beiden Seiten des Grabens austrägt.

In jeder Leitung ist eine innere Pumpen- bzw. Förderdüse angeordnet, die einen außerhalb der Leitung befindlichen Einlaß aufweist, der mit dem Umgebungswasser in Verbindung steht. Der Auslaß jeder Förderdüse ist innerhalb

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der Absaugleitung zum Leitungsauslaß hin gerichtet. Zwei äußere, vom ünterwasserschlitten getragene Strahldüsen sind koaxial zu den inneren Förderdüsen hinter diesen so angeordnet, daß ihr Auslaß jeweils in den Einlaß einer zugeordneten Förderdüse hineinragt. Jede.Strahldüse wird vom Oberflächen-Versorgungsfahrzeug aus mit Hochdruckströmungsmittel in kleinem Fördervolumen beschickt. Dieses Strömungsmittel strömt aus der Strahldüse in die zugeordnete, einen größeren Durchmesser besitzende Förderdüse hinein, wobei in der Förderdüse ein Unterdruckbereich erzeugt wird, durch den das Umgebungswasser in den Einlaß der Förderdüse eingesaugt wird. Der Strahlstrom reißt das Umgebungswasser mit sich, um es mit niedrigem Druck und großem Volumen bzw. großer Strömungsmenge in die Absaugleitung zu fördern. Diese, mit niedrigem Druck und großer Strömungsmenge erfolgende Flüssigkeitszufuhr zu jeder Absaugleitung erzeugt an den

Einlassen der Leitungen einen Unterdruck bzw. Sog, durch den der Schlamm oder Aushub aus dem Graben in die Saugleitung eingesaugt wird, wobei mitgerissene Flüssigkeit und Aushub durch die Absaugleitung ausgetragen werden. Da sich der Hochdruckstrahl mit kleiner Strömungsmenge in der Förderdüse ausdehnen kann, wird die im Strahl enthaltene hohe Energie voll ausgenutzt, während gleichzeitig die Strömungsmenge in die primäre Strahldüse vergrößert wird. Infolgedessen ist die Absaugleitung in entsprechend geringerem Ausmaß einer Grübchenbildung infolge der Kavitationsdrücke unterworfen. Es hat sich herausgestellt, daß aufgrund der Verwendung eines mit hohem Druck und in kleiner Strömungsmenge von einem Oberflächenfahrzeug durch jede Strahldüse geförderten Strömungsmittels an der betreffenden Förderdüse ein Zustand niedrigen Drucks und großer Strömungsmenge auftritt, durch den wiederum ein zufriedenstellend hoher Sog an den Absaugeinlässen für das Absaugen des Aushubs

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hervorgebracht wird.

Wie aus einem Vergleich zwischen der Erfindung und dem Gegenstand der US-PS 3 877 238 hervorgeht, gewährleistet die Erfindung Verbesserungen, die ohne Schmälerung der bisherigen Grabenaushebevorrichtung unter Verwendung des Unterwasserschlittens nach der genannten US-PS die Fähigkeit der Vorrichtung für das Eingraben und Verlegen von Rohrleitungen von größeren Wassertiefen weiter verbessert. Beim bisherigen Unterwasserschlitten wird der Aushub aus den Absaugauslässen unter einem Winkel von etwa 45° zum Meeresboden ausgetragen. Erfindungsgemäß erfolgt der Aushubaustrag dagegen praktisch parallel zum Meeresboden; hierdurch wird die Zurückverlagerung des ausgehobenen Materials zur Aushubstelle weitgehend ausgeschaltet. Durch Vergrößerung des Ablenkwinkels zwischen Absauger-Einlaß- und -Austragabschnitten von 45° auf 90° wird der Aushub zudem unter Gewährleistung einer kürzeren Absetzzeit weiter von der Aushubstelle weggeschleudert.

Ein zweiter Unterschied besteht in der Strahlpumpenkonstruktion. Beim bisherigen Unterwasserschlitten ist der primäre Düsenauslaß in einem einstellbaren Abstand von etwa 51 bis 762 mm vom Förderdüseneinlaß angeordnet, wobei dieser Abstand von Parametern, wie der Wassertiefe, der Düsenkonfiguration usw. abhängt. Erfindungsgemäß befindet sich dagegen der Strahldüsenauslaß im Förderdüseneinlaß, wodurch die Verluste an potentiell nutzbarer Energie erheblich herabgesetzt werden und die verfügbare Energie in der Zufuhrflüssigkeit voll ausgenutzt wird.

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Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Versorgungsschiffs zur Steuerung der Unterwasserschlitten- und Absaugvorrichtung gemäß der Erfindung, worin diese Vorrichtung im Betrieb am Meeresboden dargestellt ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Absaug-Unterwasserschlittens gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Aufsicht auf den ünterwasserschlitten,

Fig. 4 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Stirnseitenansicht des Unterwasserschlittens,

Fig. 6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 2

Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht eines Teils der Absaugvorrichtung, der besseren Übersichtlichkeit halber teilweise weggebrochen und teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 8 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7,

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Fig. 9A eine Aufsicht auf die Strahlpumpen-Traganordnung,

Fig. 9B eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 9A,

Fig. 1OA und 1OB vergleichende schematische Darstellungen der Strömungsschemata bei Auswurfwinkeln von 45° bzw. 90° und

Fig. 11 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht der Strahlpumpendüsen.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein Schleppboot 10 zum Schleppen eines Unterwasserschlittens 12. Das Schleppboot 10 trägt mindestens eine Winden- und Spulenanordnung 14 zum Einholen oder Auslegen einer mit dem Schlitten 12 verbundenen Schleppleine 15. Weiterhin trägt das Schleppboot eine nicht dargestellte weitere Winden- und Spulenanordnung zur auf ähnliche Weise erfolgenden Steuerung der Länge von Luft- und Wasserversorgungsschläuchen und anderen Verbindungen, allgemein als eine einzige Verbindung 150 zwischen Schleppboot 10 und Schlitten 12 dargestellt. Die Beschreibung weiterer Einzelheiten des Schleppboots 10 wird für überflüssig gehalten, weil das Schleppboot 10 für sich keinen Teil der Erfindung darstellt. Es mag die Erwähnung genügen, daß das Versorgungs- und Schleppboot 10 dazu dient, den Unterwasserschlitten 12 zum und vom Einsatzort zu befördern, ihn beim Grabenziehen und Verlegen von Rohrleitungen längs des Meeresbodens SB (Fig. 1) zu schleppen und einen an der Wasseroberfläche schwimmenden Träger für Personal und Ausrüstung, die für den Betrieb der noch näher zu beschreibenden Unterwasserschlitten- und Ab-

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saugvorrichtung erforderlich ist, zu bilden. In der Praxis wird für diesen Zweck ein Kastenrumpfboot verwendet, das Winden für Ankerketten und Wasserschläuche, Pumpen und dgl. trägt und das unter der Bezeichnung "Creek" fährt.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 weist der Unterwasserschlxtten 12 zwei im wesentlichen zylindrische, auf Querabstand stehende Pontons bzw. "Schwimmer" 24 auf, die durch mehrere auf Längsabstände verteilte, querverlaufende Träger 26 tragend miteinander verbunden sind. Jeder Träger 26 besteht aus lotrechten und diagonal nach oben verlaufenden Elementen 28 bzw. 30 sowie einem zwischen die oberen Enden der Elemente 28 und 30 eingefügten, querverlaufenden Element 32. Nach vorn geneigte Streben 34 dienen dabei zur Abstützung der vorderen Träger 26, während der hintere Träger 26 durch rückwärts geneigte Streben 36 abgestützt ist. Ersichtlicherweise wird durch den beschriebenen Aufbau des Unterwasserschlittens ein Freiraum zwischen seinen Pontons 24 festgelegt, so daß letztere aus noch näher zu beschreibenden Gründen eine auf dem Meeresboden abgelegte Rohrleitung beidseitig zu umfassen vermögen. Die Pontons sind in Kammern unterteilt und mit entsprechenden Ventilen versehen, so daß sie geflutet und gelenzt werden können.

Von den Querelementen 32 des vorderen und des mittleren Trägers 26 stehen jeweils zwei auf Querabstand stehende, lotrechte Rohre 40 nach oben ab, welche die vom Schlitten 12 getragene, allgemein mit 41 bezeichnete Grabenaushebe- und Absaugvorrichtung abstützen. Eine Querstrebe 42 verbindet die oberen Enden der vom mittleren Träger 26 getragenen Rohre 40. Eine weitere Abstützung oder Versteifung der hinteren Rohre 42 wird durch Diagonalstreben 44 erreicht.

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Die Aushebe- und Absaugvorrichtung 41 wird von den lotrechten Rohren 40 so getragen, daß sie in ausgewählten Höhenlagen gegenüber dem Schlitten ausrichtbar ist. Zu diesem Zweck besteht die Traganordnung für die Vorrichtung 4μ aus einem im wesentlichen rechteckigen Rahmen (Fig. 3), der zwei längsverlaufende Rahmenteile 46 und deren Enden miteinander verbindende, querverlaufende Rahmenteile 48 aufweist. Zwei von den beiden Enden der vorderen Querteile 48 nach vorn abstehende Laschen 50 sowie ein ähnliches Paar von Laschen 52 sind vorgesehen, die an beiden Enden des hinteren Querteils 48 nach hinten abstehen. Längs der Rückseite jedes vorderen Rohrs 40 und längs der Vorderseite jedes hinteren Rohrs 40 sind jeweils zwei auf Querabstand stehende, lotrecht angeordnete Platten 60 angebracht, die über ihre Länge hinweg mit in Querrichtung aufeinander ausgerichteten, auf lotrechte Abstände verteilten Bohrungen 62 versehen sind. Zur Versteifung der Platten 60 und der Rohre 40 sind zwischen den benachbarten Bohrungen 62 jeweils Knotenbleche 64 angeordnet. Die Laschen 50 und 52 liegen in den durch die Plattenpaare 60 an vorderen bzw. hinteren Rohren 40 festgelegten Schlitzen, und die Laschen 50 und 52 sind mit Bohrungen versehen, die mit den Bohrungen 62 in Flucht bringbar sind.

An den Querteilen 48 sind mit ihren Enden zwei auf Querabstand stehende, längsverlaufende Tragrohre 68 befestigt, die an den Querteilen 48 mit Hilfe von Spannstücken oder Rohrschellen 74 angebracht sind, so daß die Tragrohre 68 aus noch deutlicher werdenden Gründen längs der Querteile 48 in beliebige Querpositionen einstellbar sind. Wahlweise kann eine ähnliche, nicht dargestellte Anordnung von auf Abstand stehenden Bohrungen und Versteifungsplatten an den Querteilen 48 vorgesehen sein,

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während an den Tragrohren 68 mit dieser Anordnung zusammenwirkende Laschen zur Ermöglichung einer seitlichen Einstellung der Grabenaushebe- und Absaugvorrichtung angebracht sein können.

Der aus den Teilen 46, 48 und 68 bestehende, die Vorrichtung 41 starr halternde Rahmen ist längs der lotrechten Rohre 40 selektiv in gewünschte Höhenlagen einstellbar, indem Bolzen oder Zapfen 63 nach Bedarf durch die entsprechenden Bohrungen 62 der Platten 60 und die damit fluchtenden Bohrungen der Laschen 5O und 52 hindurchgesteckt werden.

Die Grabenaushebe- und Absaugvorrichtung 41 besteht aus verschiedenen Teilen, z.B. Strahlrohren 70 und Saugrohren 72 sowie anderen Einrichtungen, die - sofern nicht anders angegeben - jeweils auf beiden Seiten des Unterwasserschlittens 12 vorgesehen sind. Aus diesem Grund dürfte eine Beschreibung der an der einen Seite des Schlittens angeordneten Einrichtungen für beide Seiten ausreichen. Gemäß den Fig. 4 und 6 ist das obere Ende jedes Strahlrohrs 70 nach oben und vorn geneigt und an Strömungsmittel-Leitungen anschließbar, deren andere Enden mit dem Schleppboot 10 verbunden sind, so daß von letzterem aus ein Druckmittel durch die Strahlrohre 70 förderbar ist. Jedes Strahlrohr 70 ist mit dem an derselben Seite des Unterwasserschlittens befindlichen Saugrohr 72 mittels der Tragrohre 68 verbunden und längs seiner Vorderkante mit einer Vielzahl von Strahldüsen 82 versehen, über welche das vom Schleppboot 10 in das Strahlrohr 70 geförderte Hochdruck-Strömungsmittel vom Uaterwasserschlitten nach vorn ausstoßbar ist. Die Strahlrohre 70 erstrecken sich über eine Strecke ungefähr entsprechend der Tiefe des für die Rohrleitung auszuhebenden Grabens

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unter die Pontons 24 hinaus. Die Strahldüsen 82 sind in lotrechter Richtung auf solche Abstände längs der Strahlrohre 70 verteilt, daß sie in mit den Pontons übereinstinunenden Höhen und unter diesen Pontons liegen. Außerdem sind die Strahldüsen 82 um die Strahlrohre herum auf Umfangsabstände angeordnet und nach unten geneigt, so daß das Hochdruck-Strömungsmittel in Abwärtsrichtung sowohl nach vora als auch nach unten ausströmt und dabei den Meeresboden vor den Strahlrohren 70 wegspült und somit einen Graben zwischen den Strahlrohren aushebt.

Die Absaugvorrichtung umfaßt das Saugrohr 72, das am oberen Ende eines Aushub-Einlaßrohrs 86 von im wesentlichen länglichem bzw. ovalem Querschnitt einen Übergangsabschnitt 84 aufweist. Das untere Ende des Einlaßrohrs 86 ist mit einem sich an seiner Innenseite öffnenden Einlaß 88 versehen. Der durch die Verflüssigung des Meeresbodens durch die Wirkung der Strahldüsen 82 erzeugte Aushub tritt in großer Menge in den Einlaß 88 ein, um durch das Saugrohr 72 gefördert zu werden. Jeder Einlaßrohrabschnitt 86 von länglichem Querschnitt trägt eine Rollenanordnung 90 in Form je einer Rolle 92 an Vorder- und Rückseite dieses Abschnitts 86. Die beiden Enden jeder dieser lotrecht angeordneten Rollen sind jeweils in Lenkern 94 gelagert, die ihrerseits von einer schwenkbar in einem Schwenk- bzw. Lagergehäuse 96 gelagerten Welle 95 drehbar getragen werden. Das Lagergehäuse 96 ist dabei am Einlaßrohr 86 befestigt. Weiterhin sind am Einlaßrohr 86 mehrere Knotenbleche 98 befestigt, die von seinen beiden Seiten nach vorn und rückwärts abstehen. Die Enden der vorderen Knotenbleche 98 sind außerdem zur weiteren Versteifung des Strahlrohrs 70 an diesem befestigt. Die vorderen und hinteren Knoten-

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bleche tragen jeweils Lastmeßzellen, die mit den schwenkbar gelagerten Rollen 92 zusammenwirken, so daß die durch die Rohrleitung auf beide Seiten des Unterwasserschlittens ausgeübte Belastung bestimmt werden kann.

Die Fig. 7, 8, 9A, 9B und 11 zeigen im einzelnen die Strahldüse und die Strahlpumpe für die Absaugvorrichtung an der einen Seite des ünterwasserschlittens. Genauer gesagt, weist die Absaugvorrichtung eine Strahldüse 100 und eine Strahlpumpe 102 auf, von denen sich die letztere in einem 9O°-Kniestück 104 zwischen dem Übergangsabschnitt 84 des Saugrohrs 72 und einem Absaug- oder Austragabschnitt 105 befindet.

Die Strahldüse 100 wird von einer vom Übergangsabschnitt 84 nach oben ragenden Halterung 106 sowie von einer waagerechten, am Kniestück 104 befestigten Halterung getragen. Die Halterung 106 trägt außerdem ein Wasserspeiserohr 112 für die Strahldüse 100. Dabei läuft das Außenende der Halterung 106 in zwei Flanschen 110 aus, die auf gegenüberliegenden Seiten des Wasserrohrs 112 angeordnet sind.

Eine gekrümmte Halterung 114 mit seitlichen Flanschen auf beiden Seiten liegt über dem Wasserrohr 112, wobei das Wasserrohr 112 mit Hilfe von durch die Flansche 110 und 116 hindurchgeführten Schraubbolzen 118 an der Halterung befestigt ist. Das Vorderende des Wasserrohrs 112 läuft in einen Düsenhalter 120 aus, der seinerseits eine Strahldüse 122 trägt.

Die Strahldüseneinheit 100 kann in der Weise axial verstellt werden, daß die die Flanschteile 110 und 116 miteinander verbindenden Schraubbolzen 118 gelockert werden,

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die Strahldüseneinheit 100 nach Bedarf axial verschoben wird und die Schraubbolzen wieder angezogen werden, um den Düsenhalter 120 zwischen den Halterungen 106 und 114 zu verspannen. Ein spezielles Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Auslaßende der Strahldüse 122 innerhalb des sich kelchförmig erweiternden bzw. glockenförmigen Einlaßendabschnitts 128 der Strahlpumpe 102 angeordnet ist.

Jeder Strahldüseneinheit 1OO wird Hochdruckströmungsmittel in geringer Durchsatzmenge über einen Hauptabsaugeinlaßverteiler bzw. -sammler 107 zugeführt, der sich neben einem Strahlrohr 70 nach oben erstreckt. Der Einlaßverteiler bzw. -sammler 107 ist dabei mit dem Strahlrohr 70 mit Hilfe von Knotenblechen bzw. Spannplatten 109 verbunden. Vom unteren Ende des Einlaßverteilers 107 zweigen zwei Absaugdüsen-Speisestutzen 111 ab, die über biegsame Schläuche 115 mit dem Einlaß der betreffenden Strahldüseneinheit 100 verbunden sind. Das andere Ende des Einlaßverteilers 107 ist mit einem Speiseschlauch verbunden, der seinerseits an eine auf dem Schleppboot befindliche Pumpe angeschlossen ist. In abgewandelter Ausführungsform kann jede Strahldüseneinheit 100 über einen zugeordneten Schlauch ohne Zwischenfügung des gemeinsamen Verteilers unmittelbar an die Pumpe auf dem Schleppboot angeschlossen sein.

Die Strahlpumpe 102 besteht aus einem Absaug-Einlaßrohr 124, dessen Vorderende einen Absaugdüsenauslaß 126 bildet. Das Einlaßrohr 124 ist an der Wand des Kniestücks 104 des Auslaß- bzw. Saugrohrs 72 befestigt, wobei das Vorderende des Einlaßrohrs 124 in das Saugrohr 72 so hineinragt, daß sich sein Vorderende 126 in einem Venturi-Kegelabschnitt 134 des Saugrohrs 72 befindet. Das hintere Ende des Einlaßrohrs 124 besteht aus einem sich auswärts erweiternden

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glockenförmigen Endabschnitt 128. Neben der Befestigung an der Wand des Kniestücks 104 ist die Strahlpumpe 102 auch an einwärts gerichteten Flanschteilen 130 der querverlaufenden Halterung 108 sowie an einem etwa lotrechten Flanschteil 132 der lotrechten Halterung 106 befestigt.

Ersichtlicherweise ist die Strahlpumpe 102 axial auf die Strahldüseneinheit 100 ausgerichtet, während Absaug-Einlaßrohr 124 und Düse 126 so ausgerichtet sind, daß das Strömungsmittel axial durch den Absaugabschnitt 105 strömt, der aus dem Venturi-Kegel 134, einem Auslaßrohrstück 136, einem Absaug-Auslaßkegel 138 und einem Rohrauslaß 140 besteht. Aus Fig. 3 geht außerdem hervor, daß die Strahldüseneinheit 100 und die Strahlpumpe 102 auf gegenüberliegenden Seiten des ünterwasserschlittens jeweils so angeordnet sind, daß das Strömungsmittel aus dem Auslaß 140 an derselben Seite des Ünterwasserschlittens ausgetragen wird, an welcher die betreffende Strahlpumpen- und Strahldüseneinheit angeordnet ist.

Ersichtlicherweise werden der Unterwasserschlitten und die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung nach dem Verlegen der Rohrleitung auf dem Meeresboden eingesetzt, wobei die Rohrleitung in einen Graben eingebracht und letzterer zugeschüttet werden soll. Zu diesem Zweck wird der Unterwasserschlitten 12 geflutet bzw. mit Ballast versehen und vom Schleppboot 10 so abgelassen, daß die Rollen 92 der Backbord- und Steuerbordabsauganordnungen die Rohrleitung P auf die in Fig. 6 gezeigte Weise beidseitig umfassen. Sodann wird vom Schleppboot 10 aus Hochdruckströmungsmittel, z.B. Seewasser, über Leitungen 150 (Fig. 1) den Strahlrohren 70 zugeführt. Das aus den Düsen 82 ausströmende Hochdruckströmungsmittel spült

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dabei den Meeresboden unmittelbar unterhalb der Rohrleitung und vorderhalb des Unterwasserschlittens 12 hinweg. Der Unterwasserschlitten sinkt dabei auf eine Tiefe ab, in welcher seine Pontons 24 zu beiden Seiten der Rohrleitung auf dem Meeresboden ruhen. In diesem Zustand steht der Unterwasserschlitten für das Schleppen mittels der Schleppleine 15 bereit, die mit dem Bug des Schlittens verbunden ist.

Während der Unterwasserschlitten geschleppt wird, wird ein Hochdruckströmungsmittel, z.B. Seewasser, über entsprechende Leitungen vom Schleppboot 10 aus auch zu den Strahldüsen 100 gefördert. Die einzelnen Düsen 122 liefern dabei Hochdruckströmungsmittel in kleinem Volumen bzw. in geringer Durchsatzmenge zum Einlaß 128 der Strahlpumpe 102. Das aus der Strahldüse 122 austretende Hochdruckströmungsmittel verteilt sich in gewissem Ausmaß innerhalb des erweiterten Absaug-Einlaßrohrs 124. Hierdurch wird im Einlaßabschnitt 128 der Strahlpumpe 102 ein Unterdruckbereich erzeugt, wobei durch den entstehenden Sog Umgebungsflüssigkeit um die Außenseite der Strahldüse 122 herum in den trichter- bzw. glockenförmigen Einlaßabschnitt 128 eingesaugt und von dem vom Schleppboot aus zugeführten, über die Strahldüseneinheit 100 austretenden Hochdruckströmungsmittel mitgerissen wird. Das Strömungsmittel aus der Strahldüse und die mitgerissene Flüssigkeit strömen dabei durch die Strahlpumpe 1O2 und die Düse 126. Infolgedessen entsteht eine großvolumige Niederdruckströmung durch die Düse 126 in den Venturi-Kegel 134 und den Absaugauslaß. Das aus der Strahlpumpe 102 austretende Strömungsmittel erzeugt einen Sog bzw. Unterdruck an der Einlaßöffnung 86 des Saugrohrs 72, wobei der durch das Aufwühlen bzw. Wegspülen des Meeresbodens mittels der Strahldüsen 82 erzeugte Schlamm in den Einlaß 88 eingesaugt wird und durch den

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Rohrabschnitt 86 des Saugrohrs 72 aufwärts strömt, um über das Auslaßrohr 140 des Absaugabschnitts 105 an der einen Seite des Grabens ausgetragen zu werden.

Der anfallende Schlamm bzw. Aushub wird durch den Absaug- bzw. Austragabschnitt 105 praktisch waagerecht in einer seitlich vom Graben entfernten Position ausgetragen. Die Fig. 10A und 1OB veranschaulichen die Austrag-Strömungsschemata für den Fall, daß das Absaugrohr den Aushub unter einem Winkel von 45° bzw. 90° relativ zum Einlaß des Saugrohrs austrägt. Bei einem Austragwinkel θ = 45° (Fig. 10A) wird durch den austretenden Strom Umgebungsflüssigkeit aus allen Richtungen mitgerissen, wobei längs des Bodens auch eine Rückströmung zum Graben hin erfolgt. Diese von selbst entstehende Strömung fördert Aushub und/oder Bodenablagerungen zum ausgehobenen Graben zurück. Hierdurch wird ersichtlicherweise die Wirksamkeit der Grabenaushebvorrichtung beeinträchtigt. Bei einem Austrag in waagerechter Richtung gemäß Fig. 10B ändert sich das Strömungsmuster der mitgerissenen Flüssigkeit ersichtlicherweise derart, daß die gesamte Strömung im wesentlichen vom Graben hinweg gerichtet ist. Durch dieses Strömungsschema werden die beim Austrag unter 45° entstehenden Rückströmungen praktisch vollständig vermieden, so daß eine Rückförderung des Aushubmaterials zum Graben wesentlich vermindert und praktisch vollständig ausgeschaltet wird.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird das Förder- bzw. Speisestromungsmittel vom Schleppboot aus zu jeder Strahlpumpe in einer Durchsatzmenge von 7.580 1/min und mit einem Druck von 176 kg/cm² zugeführt. Der Strahlpumpen-Einlaßabschnitt 128 besitzt einen größten Durchmesser von 305 mm mit einem Trichter- bzw. Glockenabschnitt

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mit einem Radius R von 152,4 mm. Die Strahlpumpeneinschnürung besitzt einen Innendurchmesser D^ = 114,3 mm. Der Innendurchmesser D„ des Strahldüsenauslasses 122 beträgt etwa 25,4 mm. Das Saugrohr 72 besitzt einen länglichen Querschnitt mit einer langen bzw. Hauptachse von 762 mm, wobei der Radius der Endabschnitte typischerweise bei 432 mm liegt und das Kniestück 1O4 einen Durchmesser von 610 mm mit einer 9O°-Biegung besitzt. Der etwa 4O6 mm lange Venturi-Kegel 134 geht von einem Durchmesser von 610 mm auf einen solchen von 457 mm über, während der Auslaßrohrabschnitt 136 etwa 2,794 m lang ist und einen Innendurchmesser D- von 457 mm besitzt. Der Absaug-Auslaßkegel 138 ist 2,133 m lang und geht von einem Durchmesser von etwa 457 mm auf einen solchen von 864 mm über, während das etwa 813 mm lange Auslaßrohr 140 einen Durchmesser von 864 mm besitzt. Der Strahlpumpen-Düsenauslaß liegt vorzugsweise in einer Position etwa in der Mitte des Venturi-Kegels und etwa 114,3 mm vom dünneren Ende entfernt. Die Höhe des Saugrohrs 72 von der Unterseite des Einlasses 88 bis zur Mittellinie des Absaugabschnitts 105 beträgt 6_f7O6 m, und die Länge des Absaugabschnitts 105 vom Ende des Auslaßrohrs 140 zur Mittellinie des Saugrohrs 72 beträgt etwa 7,493 m.

Wie insbesondere aus Fig. 11 hervorgeht, sind bestimmte Abmessungen und Verhältnisse zwischen der primären Strahldüse 1OO und der Strahlpumpe 102 von großer Bedeutung. Beispielsweise beträgt das bevorzugte Verhältnis von D- (Innendurchmesser des Absaug-Einlaßrohrs 124) zu D₂ (Innendurchmesser der Strahldüse 122) mindestens 4:1. Ebenso liegt das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D des Auslaßabschnitts 135 und dem Durchmesser D₁ des Absaug-Einlaßrohrs 124 vorzugsweise im Bereich von 4:1 bis 3:1.

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Je nach Fördermenge der Pumpe und anderen Faktoren beträgt der Innendurchmesser D. des Absaug-Einlaßrohrs 124 vorzugsweise 76,2 bis 152,4 mm. Im tatsächlichen Einsatz wird ein Hochdruckströmungsmittel in kleinem Volumen vom Schleppboot aus mit einer Durchsatzmenge von etwa 7.580 l/min bei einem Druck von etwa 176 kg/cm² zugeführt. Unter diesen Bedingungen beträgt der Durchmesser D- vorzugsweise etwa 114,3 mm. Der Radius R des trichter- bzw. glockenförmigen Endes 128 der Strahlpumpe 102 ist ebenso eine Funktion einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich des Drucks des durch die Pumpe geförderten Strömungsmittels, der angestrebten Flüssigkeit-Mitreißwirkung usw. Bei einem Strahlpumpendurchmesser D₁ von 114,3 mm beträgt R vorzugsweise 152,4 mm. Die Länge A des einen Radius von 152,4 mm besitzenden Trichter- bzw. Glockenabschnitts 128 liegt vorzugsweise bei 139,7 mm, wobei A den axialen Abstand zwischen dem Auslaßende des Trichterabschnitts 128 und einer senkrecht zur Längsachse CL der Strahlpumpe 102 verlaufenden und den Drehpunkt des Radius R einschließenden Ebene bedeutet.

Das Auslaßende der Strahldüse 122 ist gegenüber dem dünneren Ende des Trichterabschnitts 128 verstellbar, um den Wirkungsgrad der Strahlpumpe optimieren zu können. Der Wirkungsgrad ist dabei eine Funktion der Verjüngung der Strahldüse 122, des Radius des Trichterabschnitts 128, der Durchmesser D.. und D₂ von Absaug-Einlaßrohr bzw. Strahldüse 122 und des Abstands B zwischen dem Auslaßende der Strahldüse 122 und dem dünneren Ende des Trichterabschnitts 128. Bei den vorstehend angegebenen bevorzugten Abmessungen bzw. Größen, d.h. D., = 114,3 mm, D..:D_ = 4:1, R = 152,4 mm und Pumpen-Fördermenge = ungefähr 7.580 l/min bei 176 kg/cm², beträgt der Abstand B vorzugsweise etwa 31,8 mm. Wenn das Anslaßende der

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Strahldüse 122 dichter an das schlankere bzw. dünnere Ende des Trichterabschnitts 128 herangeführt wird

B ^ O), erhöht sich die Kavitationswirkung. Infolge

der Blasenbildung aufgrund der Kavitation entsteht dabei übermäßiger Verschleiß an den Strahlpumpenbauteilen. Wird dagegen das Auslaßende der Strahldüse 122 weiter vom dünneren Ende, des Trichterabschnitts 128 wegverlagert (B-* z.B. 139,7 mm), so nimmt die Wirksamkeit bzw. der Wirkungsgrad der Strahlpumpe beträchtlich ab.

Da sich die früheren Lufthebersysteme für die Beseitigung des Aushubs in Tiefen von mehr als 45,75 bis 61,0 m nicht bewährt haben und derzeit mit niedrigem Volumen und hohem Druck arbeitende Wassersysteme für die Speisung einer Absaugvorrichtung von einem Versorgungsschiff bzw. Schleppboot aus zur Verfügung stehen, wird die vorstehend beschriebene Strahldüsen- und Strahlpumpenanordnung erfindungsgemäß in der Weise eingesetzt und angeordnet, daß dieses mit niedrigem Volumen bzw. in geringer Durchsatzmenge und mit hohem Druck geförderte Wasser vorteilhaft für die Beseitigung einer vorbestimmten Aushubmenge aus dem Graben angewandt werden kann. Wie erwähnt, ist ein Hochdruckwasserstrahl erforderlich, um die nötige Hub- bzw. Saugleistung hervorzubringen. Die Anwendung eines Hochdruckwasserstrahls zur Gewährleistung der gewünschten Strömungsmenge würde jedoch schwere Kavitationsprobleme aufwerfen. Die offenbarte Strahldüsen- und Strahlpumpenanordnung vermeidet diese Probleme unter Beibehaltung der gewünschten Strömungsmengen und Drücke. Insbesondere deshalb, weil sich das Strömungsmittel des Hochdruckstrahls in der Strahlpumpendüse unter Verringerung seines Drucks ausdehnen kann und dabei gleichzeitig Umgebungsflüssigkeit bzw. Seewasser mitreißt, wodurch die

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vorhandene hohe Energie reduziert wird, lassen sich die angestrebten Absaugleistungen bei weitgehend gemilderten oder völlig ausgeschalteten Kavitationsproblemen erreichen. Beispielsweise eignet sich der Unterwasserschlitten mit der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung für den Einsatz in Verbindung mit vorhandenem Gerät, das bei Einsatztiefe eine-Fördermenge von 7.580 l/min und einen Druck von 176 kg/cm² gewährleistet. Bei dieser zur Verfügung stehenden Leistung kann mittels des Unterwasserschlittens_; bei einer Einsatztiefe von 85,4 m_/ pro Minute eine Aushubmenge von über 144.000 1 beseitigt werden.

Es hat sich erwiesen, daß mit der erfindungsgemäßen Strahlpumpe die bereits erfolgreiche Arbeitsweise der Strahlpumpe nach der US-PS 3.877.238 noch beträchtlich verbessert werden kann. Bei der Strahlpumpe gemäß dieser Patentschrift geht Energie aufgrund der Verbreitung bzw. Verteilung des mit hohem Druck und niedrigem Volumen strömenden Strömungsmittels im Umgebungswasser verloren, wenn sich der Strahl im Bereich zwischen dem Auslaß der Primärdüse und dem Einlaß der Strahlpumpendüse ausdehnt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dagegen praktisch das gesamte, mit hohem Druck und kleinem Volumen zugeführte Strömungsmittel vom Auslaß der Strahldüse 122 in die Strahlpumpe 102 gerichtet. Bei entsprechender Bemessung und Anordnung der verschiedenen, die Strahlpumpenanordnung bildenden Bauteile wird das von den Uberwasserpumpen über die Leitungen und den beschriebenen Absaug-Einlaßverteiler mit hohem Druck und kleinem Volumen zugeführte Strömungsmittel innerhalb der Strahlpumpe 102 in seinem Druck erniedrigt, während es gleichzeitig durch den trichterförmigen Einlaß 128 Ümgebungsflüssigkeit mitreißt. Im Vergleich zur Vorrichtung gemäß der genannten US-PS wird hierdurch die

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Strömungs- bzw. Durchsatzmenge um nahezu 54 % erhöht. Noch wichtiger ist, daß sich die Strömungsmenge am Absaugauslaß 140 um nahezu 77 % erhöht. Die Strömungsbzw. Durchsatzmenge am Einlaßsaugrohr 86 ist bei der erfindungsgemäßen Strahlpumpenvorrichtung um nahezu 87 % höher. Tabelle I gibt die Strömungsmengen (in l/min) für die Strahlpumpe gemäß der genannten US-PS und die Strahlpumpe gemäß der Erfindung an, wobei die Abmessungen der verschiedenen Saugrohr-, Absaug- und Strahlpumpenabschnitte ebenfalls aufgeführt sind. Obgleich die in der Tabelle aufgeführten Werte für einen Versuch mit klarem Wasser gelten, gilt der Prozentsatzvergleich auch für den Fall, in welchem das Saugrohr bei einem Grabenziehvorgang für das Absaugen von Aushub eingesetzt wird.

Tabelle I: Vergleich der Strömungsmengen

Abschnitt

Strömungsmenge (l/min) (Neu) ■ (Bisher)

Prozentuale i Durchmesser

Änderung

(mm)

86	106.120
72	106.120
100	7.580
1O2	37.9OO
136	144.000
14O	144.OOO

56.850	+ 86,6
56.850	+ 86,6
7.580
24.635	j + 53,8
81.485	I + 76,7
81.485	! + 76,7

387,3 χ 743 590,6 31,8 114,3 387,3 793,8

Bekanntlich benötigen bestimmte bisherige Rohrverlegevorrichtungen zwei Pumpensätze auf dem Rohrverlegeschiff. Ein Satz von Hochdruckpumpen wird für die Strahldüsen benötigt, während ein anderer Pumpensatz für das Absaugsystem benötigt wird. Bei der Erfindung

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wird dagegen das von einer einzigen Pumpenanlage gelieferte Hochdruckströmungsmittel sowohl für das Strahldüsen- als auch für das Absaugsystem benutzt. Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung ist so gewählt, daß die Anforderungen bezüglich der Pumpenleistung an diejenigen für die Strahldüsen angepaßt sind. Dies bedeutet, daß das der Absaugvorrichtung zugeführte Hochdruckströmungsmittel durch die beschriebene Düsenanordnung auf den erforderlichen niedrigen Druck reduziert wird.

Der vorstehend offenbarte Unterwasserschlitten ist bereits für Grabenzieh- und Rohrverlegearbeiten in der Nordsee praktisch eingesetzt worden. Bei den anfänglichen Arbeiten wurde mittels dieses Unterwasserschlittens eine 863,6 mm-Rohrleitung mit 51 mm dickem Betonmantel innerhalb von 24 Stunden in einer Länge von 5.490 m in einer Wassertiefe von 110 m verlegt und eingegraben. Für den Einsatz in dieser Wassertiefe wird der Unterwasserschlitten vorzugsweise vom Schleppboot 10 mittels einer Schleppleine 15 geschleppt, die mit dem Bug des Unterwasserschlittens verbunden ist. Die Flüssigkeitsleitungen liefern dabei das Hochdruckströmungsmittel vom Schleppboot zu den Strahldüsen und zum Absaugsystem.

Selbstverständlich ist die Erfindung innerhalb ihres Rahmens und Grundgedankens in verschiedenen anderen Ausführungsformen verkörperbar. Aus diesem Grund soll die vorstehend dargestellte und beschriebene Ausführungsform die Erfindung lediglich erläutern und keinesfalls einschränken, vielmehr soll die Erfindung alle innerhalb des erweiterten Schutzumfangs liegenden Änderungen

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und Abwandlungen mitleinschließen.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung somit eine Vorrichtung zum Ausheben eines Grabens im Meeresboden mit einem ünterwasserschlitten geschaffen, der zwei "Schwimmer" bzw. Pontons mit etwa senkrecht stehenden Rollen aufweist, welche eine auf dem Meeresboden verlegte Rohrleitung beidseitig umfassen. Der Meeresboden wird mit Hilfe von Wasserstrahlen verflüssigt bzw. weggespült, um dabei einen Graben zu bilden, in welchem sich die Rohrleitung absetzt. Der durch.die Wasserstrahlen erzeugte Aushub wird aus dem Graben mittels einer Absaugvorrichtung entfernt, die zwei Leitungen mit jeweils einem in den Graben einbringbaren Saugeinlaß am unteren Ende, einem Auslaß am oberen Ende, zwei Förderdüsen mit jeweils einem innerhalb der betreffenden Leitung liegenden Einlaß und einem in der Leitung angeordneten, auf das zugeordnete Austragende gerichteten Auslaß sowie zwei primäre Strahldüsen aufweist, deren Auslaßenden jeweils in die Einlaßenden der Förderdüsen bzw. Strahlpumpen hineinragen. Von der Wasseroberfläche aus wird ein Strömungsmittel mit hohem Druck und kleinem Volumen bzw. geringer Durchsatzmenge durch die Strahldüsen gefördert. Durch dieses, aus den Strahldüsen austretende Strömungsmittel wird tfingebungsflüssigkeit in die betreffenden Förderdüsen bzw. Strahldüsen mitgerissen, so daß das Strömungsmittel mit niedrigem Druck und in großer Durchsatzmenge zu den betreffenden Austragenden geführt wird. Durch die Wirkung der in den Leitungen angeordneten Förderdüsen bzw. Strahldüsen wird ein Sog erzeugt, durch den der aus dem Graben stammende Aushub über die Leitungen aus dem Graben abgesaugt und auf gegenüberliegenden Seiten des Grabens abgeworfen wird.

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L e'e

Claims

Henkel, Kern, Peiler & Hänzel Patentanwälte

Möhlstraße 37 Santa Fe International Corporation D-8000 München 80

Orange, CaI.., V.St.A. Tel.:089/982085-87

*— Telex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

14. Fsb. 1978

Patentansprüche

( 1.)Vorrichtung zum Ausheben eines Grabens im Meeresboden und zur Beseitigung des beim Ausheben des Grabens anfallenden Aushubs, gekennzeichnet durch mindestens ein Saugrohr (72) mit einem Biegungsabschnitt (84 bzw. 104), der in einen Absaugrohrabschnitt (105) übergeht, durch eine dem Saugrohr zugeordnete Strahlpumpe (102) mit zwei praktisch koaxial hintereinander angeordneten Düsen (120, 124), von denen die eine durch eine Seite des Saugrohrs (72) in Richtung des Auslasses des Äbsaugrohrabschnitts (105) in den Biegungsabschnitt hineinragt, während die zweite Düse mit einem Auslaßende (122) mit radialem Abstand innerhalb eines Einlaßabschnitts (128) der ersten Düse angeordnet ist, so daß die erste Düse im Grabenziehbetrieb mit dem Umgebungswasser in Verbindung steht, und durch eine Einrichtung zur Zufuhr von Hochdruckwasser zur zweiten Düse zwecks Erzeugung eines Wasserstrahls

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durch die Düsen, durch den Umgebungswasser mitgerissen und der beim Ausheben des Grabens anfallende Aushub durch das Saugrohr gefördert wird, um vom Zufuhrwasser und vom Umgebungswasser mitgerissen und über den Absaugrohrabschnitt (105) ausgetragen zu werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßabschnitt der ersten Düse glockenförmig ist, wobei die Krümmung der Glockenform durch einen Radius (R) bestimmt wird, daß sich das dünnere Ende der Glockenform an den Hauptteil der ersten Düse so anschließt, daß dieses dünnere Ende eine Öffnung derselben Größe wie die Innenabmessungen des Hauptteils der ersten Düse besitzt, daß das dünnere Ende der Glockenform in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Längsachse der ersten Düse liegt und den Drehpunkt des Radius (R) einschließt, daß der glockenförmige Einlaßabschnitt zwischen seinem dünneren und seinem weiteren Ende eine Länge (A) besitzt und daß das Auslaßende der zweiten Düse in einem Abstand (B) vom dünneren Ende des glockenförmigen Einlaßabschnitts angeordnet ist, wobei

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse einen Innendurchmesser (D₁) und die zweite Düse einen Innendurchmesser (D2) besitzt, wobei D₁:D₂ > 4:1.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßabschnitt des Saugrohrs einen Durchmesser (D₃) besitzt, wobei D₃JD₁ im Bereich von etwa 3:1 bis 4:1 liegt.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendu
152,4 nun liegt.

daß der Innendurchmesser (D.) im Bereich von 76,2 bis

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (D₁) etwa 114,3 mm beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) etwa 152,4 mm beträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (A) etwa 139,7 mm beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (B) etwa 31,8 mm beträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Absaugrohrabschnitts unter einem Winkel von 90° zur Achse des Saugrohrs angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugrohrabschnitt so angeordnet ist, daß er den in das Saugrohr eingesaugten Aushub praktisch parallel zur Oberfläche des Meeresbodens auswirft.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Düse durch eine Seite des Saugrohrs praktisch koaxial zum Absaugrohrabschnitt in den Biegungsabschnitt hinein erstreckt.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Auslaßdüse mit Mitteln zur Aufnahme und zum Ausstoßen

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von zugeführtem Hochdruckwasser für das Ausheben eines Grabens mittels Flüssigkeitsstrahlen und mindestens ein dieser Auslaßdüse zugeordnetes Saugrohr aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Auslaßdüsen, zwei diesen zugeordnete Saugrohre, zwei den Saugrohren zugeordnete Strahlpumpen und jeder zweiten Düse zugeordnete Einrichtungen für den Anschluß einer Hochdruckwasserversorgung vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

Ein Oberflächen-Schleppfahrzeug, ein Schleppgerät zum Ausheben eines Grabens für eine auf dem Meeresboden zu verlegende Rohrleitung und zur Beseitigung des beim Ausheben anfallenden Aushubs, wobei das Schleppgerät auf dem Meeresboden zu gleiten vermag, vom Schleppfahrzeug getragene Einrichtungen zum Anheben und Ablassen des Schleppgeräts vom bzw. auf den Meeresboden, vom Schleppgerät getragene Einrichtungen zum Ausheben des Grabens in Form von Auslaßdüsen mit Mitteln, die vom Schleppfahrzeug aus mit Hochdruckwasser beschickbar sind und die das zugeführte Hochdruckwasser über die Düsen auszustoßen vermögen, um durch Strahlwirkung einen Graben auszuheben, durch vom Schleppgerät getragene Einrichtungen zur Beseitigung des Aushubs, wobei diese Einrichtungen doppelt vorgesehen und am Schleppgerät relativ zur Schlepprichtung des Schleppgeräts praktisch nebeneinander angeordnet sind und wobei diese Aushubbeseitigungseinrichtungen jeweils ein der einen Auslaßdüse zugeordnetes Saugrohr mit einem unter einem Winkel

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von etwa 90° in einen Absaugrohrabschnxtt übergehenden Biegungsabschnitt, eine jedem Saugrohr zugeordnete Strahlpumpe mit zwei praktisch koaxial hintereinander angeordneten Düsen, von denen die erste Düse durch eine Seitenwand des zugeordneten Saugrohrs praktisch koaxial zum Absaugrohrabschnitt in den Biegungsabschnitt hineinragt und jede zweite Düse ein mit radialem Abstand vom Einlaßabschnitt der betreffenden ersten Düse in diesem Einlaßabschnitt angeordnetes Auslaßende aufweist, so daß die erste Düse bei der Grabenaushebarbeit mit dem Umgebungswasser in Verbindung steht, und eine jeder zweiten Düse zugeordnete Einrichtung zur Beschickung mit dem Hochdruckwasser vom Schleppfahrzeug aus umfaßt, vom Aufbau des Schleppgeräts getragene Leiteinrichtungen, welche das Schleppgerät beim Ausheben des Grabens in Ausrichtung auf die Rohrleitung halten und welche die Rohrleitung beidseitig umgreifen, einen die Aushebeinrichtung, die Aushubbeseitigungseinrichtung und die Leiteinrichtung tragenden Rahmen, Mittel zur Einstellung der Höhenlage des Rahmens gegenüber dem Grundaufbau des Schleppgeräts zur entsprechenden Einstellung der Höhenlage der Düsen, der Saugrohreinlässe und der Leiteinrichtung relativ zum Grundaufbau, wobei jeder Saugrohreinlaß eine sich gegenüber den Längsseiten des Schleppgeräts seitlich einwärts öffnende öffnung aufweist und diese öffnungen in Querrichtung praktisch aufeinander ausgerichtet sind, sowie Einrichtungen, welche die einzelnen ersten und zweiten Düsen jeweils so haltern, daß sie axial zueinander in ausgewählte Stellungen bringbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede erste Düse einen Innendurchmesser (D-) und jede zweite Düse einen Innendurchmesser (D₂J besitzt, wobei D₁:D~ > 4:1.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßabschnitt jedes Saugrohrs einen Durchmesser (D.,) besitzt, wobei D_:D.. im Bereich von etwa 3:1 bis 4:1 liegt.

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