DE2905539A1

DE2905539A1 - Vorrichtung zur herstellung eines grabens

Info

Publication number: DE2905539A1
Application number: DE19792905539
Authority: DE
Inventors: Colin Ewart Gibson; John Michael Reynolds; John Spencer Seamans; Anton Rudolf Frits Van D Steen
Original assignee: Land & Marine Eng Ltd
Current assignee: Land & Marine Eng Ltd
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1979-08-23
Also published as: FR2417593A1; NO790488L; FR2417593B3; NO149899C; BE874193A; NO149899B; NL7901213A

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines Grabens

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Grabens zum Eingraben einer Leitung (Rohrleitung, Kabel o.dgl.) in den Grund eines Gewässers, üblicherweise den Meeresgrund.

Es sind verschiedene Arten von Graben-Herstellungsvorrichtungen bekannt, von denen eine Art besonders für Meeresboden-Material mit körniger Struktur brauchbar ist. Diese Vorrichtung besitzt Spülarme, die Wasserstrahlen hoher Kraft in die Bewegungsrichtung der Vorrichtung richten. Die Wasserstrahlen verflüssigen das Bodenmaterial, das dann über Saugrohre abgesaugt und entfernt von der Vorrichtung ausgestoßen wird. Somit kann ein Graben geformt werden, in dem die Rohrleitung oder das Kabel versenkt wird.

Bei einer solchen Graben-Herstellungsvorrichtung,wie oben beschrieben, enthält die Vorrichtung normalerweise einen

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Rahmen, der dazu ausgebildet ist, über der Rohrleitung oder dem Kabel zu sitzen und an diesem anzugreifen. Die Spülarme sind starre Vorsprünge des Rahmens, die von dem Rahmen unter das Niveau des Meeresgrundes vorspringen. Diese Vorrichtung arbeitet zufriedenstellend in losem Meeresgrund-Material. Es können jedoch, insbesondere an den Spülarmen, Schaden auftreten, wenn Felsvorsprünge die Bahn der Vorrichtung behindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Möglichkeit einer Beschädigung der Vorrichtung zur Herstellung eines Grabens zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Spülarme vorgesehen. Die Spülarme sind kraftbetätigt, beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch,und wenn sie in die gewünschte Betriebsposition geschwenkt sind, sind sie zu einem vorgegebenen Wert belastet bzw. beschwert, so daß wenn sie auf Felsvorsprünge oder große Steine treffen, die die Arme zurückschwenken, um jeden möglichen Schaden an der Vorrichtung oder einen daraus resultierenden Schaden an der Rohrleitung oder dem Kabel zu vermeiden. Die Spülarme können auch in die gewünschte Position federnd gedrückt sein.

Vorzugsweise sind die Spülarme so angeordnet, daß sie im Betrieb auf einer Seite der Rohrleitung winklig angeordnet sind, um den Aushub eines Grabens mit einem praktischen Minimum-Profil erlauben, d.h. einen V-förmigen Graben,der im Vergleich zur zugeführten Leistung einen optimalen Gebrauchswert hat.

An den Spülarmen sind Strahldüsen in Abstand voneinander derart angeordnet, daß sie den Boden neben und unter der

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Rohrleitung aufbrechen, bzw. aufspülen, um eine pumpfähige Mischung herzustellen. Hinter den Spülarmen können Saugrohre angeordnet sein, durch die das aufgebrochene bzw. aufgeschwemmte Material des Meeresgrundes abgesaugt wird, um den Graben zu bilden.

Die gesamte installierte Spülleistung basiert auf dem Aushub eines Grabens in bindigem bzw. zähem Material. Wenn jedoch die Grundbeschaffenheit zu körnigem Material wechselt und die Spülausgangsleistung die gleiche bliebe, so würde die furchenbildende Wirkung der Strahlen zu groß sein, um einen brauchbaren Graben zu bilden, insbesondere bei Grundbeschaffenheiten von Sand über Lehm.

Um dieses Problem zu lösen, ist entsprechend einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß die Graben-Herstellungsvorrichtung für das Eingraben einer Rohrleitung oder eines Kabels in dem Grund unter einem Gewässer wenigstens einen Strahlarm besitzt, der eine Anzahl von in Abstand voneinander befindlichen Strahldüsen aufweist, wobei ein Schild oder ein Schirm über wenigstens einige der Strahldüsen bewegbar ist, um die Spül-Ausgangsleistung einzustellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Merkmals der Erfindung kann der Schild innerhalb des Spülarms angebracht und so angeordnet sein, daß er die Strahldüsen abdeckt, die im Betrieb im oberen Abschnitt des Spülarms liegen. Der Schild kann vorzugsweise die Strahldüsen nicht vollständig blockieren, sondern nur die Strahlstärke bzw. -kraft der abgeschirmten Düsen reduzieren, so daß die Hauptkraft auf den Boden des Grabens gerichtet wird, wodurch z.B. der darunter liegende Lehm aufgebrochen bzw. aufgespült wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Frontansicht einer Ausführungsform einer Graben-Herstellungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise abgeschnittene Frontansicht eines Spülarms mit einer Düsensteuerungsanordnung ,

Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie A-A in Fig.2 und

Fig. 4 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht des Spülarms nach Fig.2.

Das in Fig.1 dargestellte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält einen Rahmen 1, der im Betrieb "breitbeinig" über der Rohrleitung 2 sitzt, Führungsrollen 3, die die Vorrichtung an der Rohrleitung 2 in Position bringen und sie entlang dieser führen. Nicht dargestellte Antriebseinrichtungen bewegen die Vorrichtung längs der Rohrleitung und Seitenabschnitte 4 des Rahmens 1 wirken als Kufen und tragen die Vorrichtung auf jeder Seite der Rohrleitung. Wenn es erwünscht ist, können nicht dargestellte Schneckenantriebe die Seitenabschnitte 4 ersetzen und die notwendige Antriebskraft für die Vorrichtung schaffen.

Der Rahmen 1 trägt Säugpumpen 5, die Meerwasser ansaugen und es in Spülarme 6 pumpen. Die Spül arme sind um eine Schwenklagerung 7 schwenkbar und, wie aus Fig.1 zu erkennen ist, V-förmig zueinander angeordnet. Diese V-Form erzeugt einen V-förmigen Graben, der für die optimale Ausnutzung der der Vorrichtung zugeführten Kraft sorgt. Damit ist also die schnellstmögliche Arbeitsweise der Vorrichtung zu erreichen.

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Die Spülarme 6 sind durch nicht dargestellte Krafteinrichtungen verschwenkbar, beispielweise Hydraulik-Zylinder und in der in Fig.1 dargestellten Position gegen eine vorgegebene Belastung gehalten, so daß, sollte die Vorrichtung einen Felsvorsprung oder ein anderes Hindernis berühren, die Spülarme aus dem Wege schwenken können und damit die Möglichkeit der Beschädigung sowohl der Vorrichtung als auch der Rohrleitung reduzieren. Alternativ können die Spülarme auch durch federnde Vorbelastung in ihrer gewünschten Position gehalten werden.

Hinter den in Fig.1 zu erkennenden Spülarmen sind nicht dargestellte Saugrohre angeordnet, durch die das aufgebrochene Material entfernt wird. Dieses Bodenmaterial wird durch nicht dargestellte Auslässe an den Seiten des Grabens ausgeworfen.

Ein Spülarm 6 ist in den Fig.2 bis 4 deutlicher dargestellt. Er hat eine im wesentlichen langgestreckte Form mit im wesentlichen ovalem Querschnitt (Fig.4). Andere Querschnitte sind natürlich auch möglich. Längs des Armes sind an in Abstand voneinander befindlichen Stellen Strahldüsen 9 angeordnet, die mit dem hohlen Inneren des Armes in Verbindung stehen. Wie aus den Fig.3 und 4 zu erkennen ist, ist der Arm mit einem Schild 10 versehen, der eine kurvenförmige Oberfläche 11 hat, der in Gleitführungen bzw. -lagern 12 mit seiner gebogenen Oberfläche 11 angrenzend an die Strahldüsen 9 montiert ist. Der Schild 10 wird durch eine Kolbenstange 13 eines Hydraulikzylinders 14 gesteuert, so daß er den Arm herunter bewegt werden kann, um den oberen Be-' reich der Strahldüsen abzudecken. Wenn der Schild eine Anzahl von Strahldüsen abdeckt,unterbindet er die Strömung ■ zu diesen Strahldüsen nicht vollständig,aber reduziert die Strömung zu diesen (siehe Strömungsweg 15). So wird also der Hauptanteil der Strahlkraft zu den Strahldüsen am unteren Teil des Armes gerichtet, während eine reduzierte

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Strahlkraft im oberen Teil des Arms verfügbar ist. Diese Anordnung der Strahlkontrolle ist irisbesondere für Lehm, Lehm/Sand und sandige Bereiche geeignet. Bei einem Meeresboden aus Lehm wird der Schild 10 zurückgezogen, so daß die Strahl- oder Spülkraft über den ganzen Arm verteilt wird. Bei einem Meeresboden aus Sand über Lehm wird der Schild 10 ausgefahren, um den oberen Bereich der Strahldüsen abzudecken, so daß der untere Bereich der Strahldüsen eine maximale Strahlkraft für den Lehm zu erhalten, während die oberen Strahldüsen eine reduzierte Spülkraft für den darüberliegenden Sand erhalten.

Die vorliegende Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zur Herstellung eines Grabens, die in verschiedenen Seegrund-Materialien wirksam arbeiten kann und eine eingebaute Sicherheitseinrichtung enthält, um somit die Möglichkeit von Schäden aufgrund von Hindernissen zu vermindern.

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L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche

M.J Vorrichtung zur Herstellung eines Grabens zum Eingraben einer Leitung in den Grund eines Gewässers, gekennzeichnet durch einen Spülarm (6), der schwenkbar an der Vorrichtung angebracht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm (6) zu einem vorgegebenen Betrag belastet ist, um ihn während des normalen Betriebs in seiner gewünschten Position zu halten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm (6) federnd in seine Betriebsstellung gedrückt ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm (6) durch hydraulische Einrichtungen in eine Betriebsstellung bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spülarme (6) in einer V-Anordnung vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülarm (6) mehrere von in Abstand voneinander befindlichen Düsen (9) aufweist, und daß ein Schild (10) wenigstens über einige der Strahldüsen (9) bewegbar ist, um den Strahl-Auslaß einzustellen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (1O) eine hinter den Düsen (9) innerhalb des Spülarmes liegende gekrümmte Oberfläche (11) hat.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild durch die Kolbenstange (13) eines Hydraulikzylinders (14) steuerbar ist.

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