DK149138B - Maskine til gravning af en groeft under en undersoeisk roerledning og fremgangsmaade til anvendelse ved gravningen af denne groeft - Google Patents

Description

149138

Opfindelsen angår en maskine til gravning af en grøft under en undersøisk rørledning og bestående af modsat roterende skiver, der helt omgiver rørledningen og er indrettet til at fjerne det udgravede materiale 5 under rørledningen ved hjælp af en stabiliserende beholder.

Det er som bekendt nødvendigt at grave en grøft på havbunden til beskyttelse af den på denne placerede rørledning mod beskadigelser, der kan forårsages ved 10 udkastning af ankre fra skibe, der skal ligge for anker.

Det er fra US-patentskrift nr. 3.004.392 kendt, at der til anbringelse af undersøiske rørledninger anvendes graveværktøjer, som udvendig fra påsættes klemlignende på den til placering bestemte ledning. Grave-15 værktøjerne omslutter kun ledningen delvis, således at der i den underliggende grund må graves to parallelle grøfter, som ikke muliggør en stabil nedlægning af ledningen. Til stabilisering anvendes der en luftbeholder, men opdriftskraften fra denne beholder er ikke i sig 20 selv tilstrækkelig til at sikre den vertikale placering af graveværktøjet under arbejdet.

Opfindelsen har til opgave at angive en sådan maskine af den indledningsvis omhandlede art, som kan påsættes fra oven på den på grunden placerede ledning, 25 og som ved hver afvigelse fra arbejdsstillingen sammenlignes med normalsti11ingen og derefter korrigeres.

Maskinen skal med enkle midler muliggøre en grundudgravning rundt omkring ledningen.

Til opnåelse heraf er maskinen ifølge opfindelsen 30 ejendommelig ved to længdedragere, der forløber parallelt ved siden af hinanden i en af diameteren af rørledningen bestemt afstand, og ved hver ende af hvilke der er anbragt en stiv hætte eller et stift dækorgan med et i 35 underdelen åbent cirkelringformet tværsnit, et større cirkelringstykke, der hører til en kappe, og som via i omkredsretningen forløbende føringer 2 149138 med svalehaleformet tværsnit kan drejes 180° i forhold til hætten ved hjælp af en hydraulikmotor, et mindre cirkelringstykke, der hører til kappen, og som via i længderetningen forløbende førin-5 ger med svalehaleformet tværsnit - ved hjælp af en på hætten fastgjort trykcylinder kan forskydes i forhold til hætten, med det større cirkelringstykke til en stilling, der danner en lukket cirkel, som derefter omgiver rørledningen centralt eller excentrisk, 10 bueformet forløbende føringer, der har et svale haleformet tværsnit og er anbragt endesidigt på kappens cirkelringstykker, og som tjener til optagelse af tilsvarende cirkelringstykker, der hører til de endesidigt anbragte skiver i form af cirkelringe, som bærer grave-15 respektive skæreværktøjer,og som via en tandkrans og et tandhjul er drevet'ved hjælp af en hydraulikmotor, og to sæt spændeorganer i form af klemkæber, der er anbragt på midterafsnittet af længdedragerne, og som 20 kan betjenes hydraulisk til anlægning og opretning af maskinen på rørledningen.

Med denne udformning opnår man en maskine, der arbejder på den måde, at graveværktøjet angriber rundt omkring ledningen, hvilket bevirker, at grøften bibrin-25 ges en tværsnitsform, som er afpasset efter ledningens form, og som sikrer en stabil placering af ledningen.

Efter hver fremadrykning af graveværktøjerne løsnes den faste forbindelse mellem den stabiliserende beholder og rørledningen og muliggør ved en afvigelse 30 af placeringen en tilsvarende vinkeldrejning. På denne måde sikres der en tilfredsstillende stabilisering af maskinens placering.

En fordelagtig udførelsesform for maskinen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at klemkæbesæt-35 tene via et buestykke kan forskydes i længderetningen forhold til længdedragerne og er lejret drejeligt i forhold til disse omkring en længdeakse, og at drej- 3 149138 ningen sker ved hjælp af en stempel-cylinder-indretning, som er anbragt mellem længdedragerne og buestykket.

En anden fordelagtig udførelsesform for maskinen ifølge opfindelsen, som medvirker til at sikre en sær-5 lig effektiv arbejdsmåde, er ejendommelig ved, at graveværktøjerne er anbragt frit drejeligt i to koncentriske cirkler på de endesidigt anbragte skiver, og at graveværktøjerne, der hører til den udvendigt liggende cirkel, er rettet fremad og anbragt skråtstillet i for-10 hold til drejeaksen for den endesidigt anbragte skive, medens de andre graveværktøjer er anbragt vinkelret på drejeaksen for den endesidigt anbragte skive.

En fordelagtig fremgangsmåde til anvendelse ved 15 gravning af en grøft under en undersøisk rørledning ved hjælp af en maskine ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at det i arbejdsretningen bageste klemkæbesæt først fastlægges, hvorefter det forreste klemkæbesæt forskydes fremad i arbejdsretningen i forhold til læng-20 dedragerne og derpå fastlægges, og at det bageste klemkæbesæt derefter løsnes, hvorpå begge klemkæbesæt drejes i fællesskab i forhold til længdedrageren for at bringe maskinen tilbage til den vertikale arbejdsstilling.

25 Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1a, 1b, 2a, 2b, 3a og 3b viser side- og endebilleder af en foretrukken udførelsesform for maskinen ifølge opfindelsen, 30 fig. 4 maskinen set fraoven, fig. 5 et sidebillede af maskinens ene halvdel, der er et spejlbillede af dens anden halvdel, fig. 6 et sidebillede i snit af en hætte eller et dækorgan, en kappe og en til optagelse af grave-35 respektive skæreværktøjer bestemt skive i form af en cirkelring - ved enden af maskinen, fig. 7 enden af maskinen set fraoven, med udeladte grave- respektive skæreværktøjer, 4 149138 fig. 8 et sidebillede af hætten eller daskorganet ved hver maskinende, fig. 9 et brudstykke af et tværsnit efter linien A-A i fig. 6, 5 fig. 10 et brudstykke af et tværsnit efter linien B-B i fig. 6, fig. 11 et endebillede af en skive i form af en cirkelring, der er anbragt excentrisk i forhold til rørledningen og tjener til bæring af graye- respektive 10 skæreværktøjer, en skærm med ejektorer, og styrehjul for maskinen, fig. 12 et større og et mindre cirkelringstykke af cirkelringen, fig. 13 et endebillede af cirkelringen i monteret 15 stand, fig. 14 og 15 tværsnit til illustration af to typer grave- respektive skæreværktøjer, der skal monteres på cirkelringen, fig. 16 graveskærenes kontur, 20 fig. 17 et sidebillede af en del af et topspænde- organ, hvortil der er svejst en føring, fig. 18 føringen set forfra,.

fig. 19 en del af topspændeorganet og føringen set fraoven, 25 . fig. 20 et længdesnit af en del af topspændeorga net og føringen, fig. 21 et sidebillede af det ene af to bue- eller brostykker, der er lejret drejeligt til to længdedragere, 30 fig. 22 et længdesnit af buestykket, fig. 23 et sidebillede af en del af et topspænde-organ og et sidespændeorgan, fig. 24 set forfra et tværsnit efter linien C-C i fig. 23 til illustration af sidespændeorganet og det 35 spændeorgan, som det samvirker med til fastspænding af maskinen på rørledningen, fig. 25 en del af et topspændeorgan og to side- 5 149133 spændeorganer set fraoven, og fig. 26 et sidebillede af en torsionsstang til løftning af topspændeorganet.

Den i fig. 1a-3b viste maskine 1, hvis trim-5 ning indstilles ved hjælp af en svømmende beholder 56, skal anbringes overskrævs på en rørledning 49, idet der anvendes et sæt spændeorganer respektive klemkæber 61 og 62 beliggende i indbyrdes afstand, medens et større cirkelringstykke 7 af en skive 12 i form 10 af en cirkelring, der bærer grave- respektive skæreværktøjer, indtager en stilling som et omvendt U.

Når maskinen 1 er monteret på røret 49, suger rør 52 materiale 57, såsom sand eller slam, fra havbunden for at danne det rum, som kræves for at færdiggøre cir-15 kelringen 12. Den færdige cirkelring 12 begynder gravningen 58, når den sættes i gang ved hjælp af en hydraulikindretning, der drives af elektromotorer, som er anbragt i en beholder 54, og som får deres kraft fra fødekabler 60, fig. 4.

20 Kablerne 60 til fødning af elektromotorerne kommer fra et ikke vist overfladefartøj. I fig. 5 angiver 56 opdriftsbeholderen, der letter maskinen 1's stabilisering, både.når maskinen er anbragt overskrævs på rørledningen 49, efter at den er sænket ned fra 25 overfladefartøjet ved hjælp af et ikke vist kabel, og når maskinen fremføres langs rørledningen. Elektromotorerne for hydraulik indretningen - der er indrettet til at aktivere hydraulikcylindre, der hører til hydraulikmotorer, og stråler fra ejektorer hørende til maskinen -30 er anbragt i beholderen 54. En længdedrager 31 og en anden ikke vist længdedrager, der er anbragt på den mod-'stående side af rørledningen 49, har ved begge ender gravemekanismer og bærer i den centrale del mekanismer til forskydning og stabilisering af maskinen 1. Hver 35 gravemekanisme har som vist i fig. 5 en fast hætte eller dækorgan 5, der er svejst til hver ende af længdedragerne 31 og har en omvendt U-form, og hvis 6 149138 anden ende er fastgjort til en skærm 17, fig. 6, der har et sæt hjul 19 indrettet til at styre maskinen I på rørledningen 49.

På den faste hætte 5 er der anbragt to 5 svalehaleformede tapføringer 16, fig. 7, der muliggør, at et større cirkelringstykke 2 af en kappe 11 - via to optageføringer 15 udformet på cirkelring-stykket 2 - kan roteresved hjælp af en hydraulikmotor 29, fig. 5, idet denne via et drivhjul 6 driver en 10 tandkrans udformet i ét med cirkelringstykket 2, hvorved dette roteres fra en udgangsstilling i form af et omvendt U, hvor det kan anbringes om rørledningen 49, til en slutstilling i form af et U, hvor det ved hjælp af en tap 23 kan fastgøres til den faste hætte 5.

15 Det større cirkelringstykke 2 af kappen II bærer via en tap 25 og svalehaleformede føringer 22, fig. 6, det større cirkelringstykke 7 af cirkel-ringen 12, som altså roteres 180° sammen med det større cirkelringstykke 2 af kappen 11. På dette tidspunkt 20 vil både det større cirkelringstykke 2 af kappen 11 og det større cirkelringstykke 7 af cirkelringen 12, som i starten indtog den omvendte U-stilling, indtage U-stillingen, så en trykcylinder 8, der er anbragt på den faste hætte 5, kan aktiveres og trykke et mindre 25 cirkelringstykke 3 af kappen 11, der via et stoporgan 26, fig. 5, og hulrum, fig. 10, bærer et mindre cirkelringstykke 4 af cirkelringen 12, i maskinens længderetning fra venstre mod højre, fig. 5, og mod svalehaleformede føringer 9, fig. 7. Under udøvelsen af 30 trykcylinderen 8's slag, fig. 5, indfører det mindre cirkelringstykke 3 af kappen 11 og det mindre cirkelringstykke 4 af cirkelringen 12, fig. 10, svalehaleformede taporganer 13 i optageorganer, indtil taporganerne ligger an mod bunden af optageorganerne, fig. 7.

35 Samtidig låser et stoporgan 24, fig. 5 ved snapvirkning cirkelringstykket 3 på hætten 5. Derefter bringes anslagene 25 og 26 via en ikke vist automatisk mekanisme igen i deres anlægsposition og frigiver 7 149138 cirkelringen 12, der nu er komplet, fig. 13. Kappen 11 er også komplet og består af cirkelringstykkerne 2 og 3. Cirkelringen 12 kan altså begynde sin rotation, idet den drives af drivhjul 64 hørende til 5 en hydraulikmotor 30, og hvoraf det ene som vist i fig.

5 er i indgreb med en tandkrans hørende til cirkelringen 1 2.

Fig. 5 viser det ene af hjulene 19 til bæring af maskinen 1 på røret 49, til cirkelringen 10 12 hørende passager 59 for de gravede stykker, en til cirkelringen 12 hørende skærm 63, der beskytter røret 49 mod de gravede stykker, og to af de graveværktøjer, der er monteret på cirkelringen 12, dvs. et graveværktøj 27 hørende til et ydre sæt, og et 15 graveværktøj 28 hørende til et indre sæt, hvilke graveværktøjer bestemmer konturen af det gravede tværsnit 58 under maskinen 1's bevægelse mod højre, fig. 5.

Fig. 5 viser også røret 52 til sugning af de gravede stykket. Røret 52, der danner par sammen 20 med et tilsvarende rør på den modstående side af røret 49, suger via en ejektor 53 de gravede stykker, der kommer gennem passagerne 59 fra graveværktøjerne på cirkelringen 12, og kaster dem gennem en afgang 55.

På hver længdedrager 31 findes der en glider 32, 25 fig. 5, på hvilken et bue- eller brostykke 34 er lejret drejeligt. Når spændeorganer eller klemkæber 41 og 39 spændes på røret ved bevægelse af arme 42 og et hjul 45 ved hjælp af en torsionsstang 46, tvinges buestykket 34 til sammen med den resterende del af 30 maskinen at indtage den tværgående trimning, som hører til maskinen under dennes fremføring, idet buestykket 34 fremføres ved hjælp af en tværgående stempel-cylin-der-indretning 40, der er forankret til en føring 35 hørende til buestykket 34, fig. 17, og drives af en 35 mekanisme, der er forbundet med en ikke vist føler, som reagerer på forskydninger af buestykket 34 fra den vertikale linie i maskinens tværsnit.

Claims (2)

149138 δ Fig. 5 viser endvidere den ene af to cylindre 48 til langsgående bevægelse af maskinen 1, hvilken cylinder er forankret til den ene ende af længdedrageren 31 og har sin yderende fastgjort til buestykket 5 34. Ved 38 findes der en afstivningsribbe, der er svejst til topspændeorganet 39. Fig. 6 viser den ene af skærmen 17's ejek-torer 18, der hindrer de gravede stykker i at komme ind i det indre af den faste hætte 5. 10 Fig. 7 viser kappen 11's mindre cirkel ringstykke 3 parat til sammen med det mindre cirkelringstykke 4 af cirkelringen 12 at forskydes i føringerne 9 for færdiggørelse af den faste kappe 11, på hvilken den færdige cirkelring 12 skal rotere. 15 Fig. 8 viser det større cirkelringstykke 2 af kappen 11 i tværsnit før påbegyndelsen af rotationsbevægelsen i føringerne 16 for at indtage den omvendte U-stilling på den faste hætte 5. Fig. 9-26 viser i detaljer, hvad der er 20 illustreret i de foregående figurer. 51 angiver cirkelringen 12's midtpunkt, 33 en tap hørende til buestykket, 34,.35 føringen for buestykket 34 og 36, 37 føringen for buestykket 34, hvori tapdelen, hørende til buestykket 34's føring 35 er indsat. 25 43 angiver bolte for de bevægelige spændeorganer 41, der aktiveres ved hjælp af hydraulikcylindre 44 for at nærme sig hinanden og for at komme fri af røret 49.

1. Maskine til gravning af en grøft under en undersøisk rørledning (49) og bestående af modsat roterende skiver (12), der helt omgiver rørledningen (49) og er indrettet til at fjerne det udgravede materiale under rørledningen (49) ved hjælp af en stabilise-35 rende beholder (56),kendetegnet ved to længdedragere (31), der forløber parallelt ved siden af hinanden i en af diameteren af rørled- 149138 ningen (49) bestemt afstand, og ved hver ende af hvilke der er anbragt en stiv hætte eller et stift dækorgan (5) med ét i underdelen åbent cirkelringformet tværsnit, et større cirkelringstykké (2), der hører 5 til en kappe (11), og som via i omkredsretningen forløbende føringer med svalehaleformet tværsnit kan drejes 180° i forhold til hætten (5) ved hjælp af en hydraulikmotor (29) , et mindre cirkelringstykke (3), der hører 10 til kappen (11), og som via i længderetningen forløbende føringer (9) med svalehaleformet tværsnit - ved hjælp af en på hætten (5) fastgjort trykcylinder (8) kan forskydes i forhold til hætten (5), med det større cirkelringstykke (2) til en stilling, der danner en lukket 15 cirkel, som derefter omgiver rørledningen (49) centralt eller excentrisk, bueformet forløbende føringer (22), der har et svalehaleformet tværsnit og er anbragt endesidigt på kappens (11) cirkelringstykker (2 og 3), og som tje-20 ner til optagelse af tilsvarende cirkelringstykker (4 og 7), der hører til de endesidigt anbragte skiver (12) i form af cirkelringe, som bærer grave- og respektive skæreværktøjer (27 og 28), og som via en tandkrans og et tandhjul (64) er drevet ved hjælp af en hydraulikmotor (30), og 25 to sæt spændeorganer i form af klemkæber (61 og 62), der er anbragt på midterafsnittet af længdedra-gerne (31), og som kan betjenes hydraulisk til anlægning og opretning af maskinen (1) på rørledningen (49).

2. Maskine ifølge krav 1, kendeteg-30 n e t ved, at klemkæbesættene (61 og 62) via et buestykke (34) kan forskydes i længderetningen i forhold til længdedragerne (31) og er lejret drejeligt i forhold til disse omkring en længdeakse, og at drejningen sker ved hjælp af en stempel-cylinder-indretning (40) , som 35 er anbragt mellem længdedragerne (31) og buestykket (34).