DK155458B

DK155458B - Maskine til anbringelse af langstrakte ledninger i bunden under et vandomraade

Info

Publication number: DK155458B
Application number: DK277681A
Authority: DK
Inventors: Carl Peter Skroeder
Original assignee: Carl Peter Skroeder
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1989-04-10
Also published as: DK155458C; WO1983000060A1; DK277681A; EP0082168A1

Description

DK 155458 B

i 5 Opfindelsen angår en maskine til anbringelse af langstrakte ledninger eller forbindelsesorganer, som for eksempel fluidumtransportledninger eller elektriske effekt- eller signalkabler, i bunden under et vandområde, hvilken maskine omfatter et hovedstel, 10 der er indrettet til at kunne fremføres i maskinens arbe j dsretning, organer til fremadskridende opgravning af bundmateriale til dannelse af en grøft, organer til anbringelse af nævnte langstrakte ledninger eller forbindelsesorganer på grøftens bund samt orga-15 ner til at lægge det opgravede bundmateriale tilbage i grøften omkring og/eller ovenpå nævnte langstrakte ledninger eller forbindelsesorganer.

Der kendes en række forskellige maskiner af den i 20 krav l's indlednings angivne art, for eksempel fra beskrivelserne til US patenterne nr. 3.238.734 og nr. 3.434.297. Den i US patentskrift nr. 3.238.734 angivne maskine bæres af et overfladefartøj, som er forankret til havbunden og den i US patentskrift nr.

25 3.343.297 angivne maskine er indrettet med larvefods bælter, så maskinen kan køre på havbunden. Disse og andre kendte maskiner er vanskelige at arbejde med, hvis der skal foretages en mere præcis nedlægning, for eksempel af en fluidumtransportledning, fordi he-30 le maskinen bevæges under nedgravningen, idet der sker en fremadgående bevægelse af hele maskinen samtidig med at nedgravningen foretages.

Formålet med opfindelsen er at angive et apparat af

DK 155458 B

2 den omhandlede art, hvormed der kan foretages en ret præcis nedgravning af en ledning, uden at man samtidig hermed får et meget kompliceret apparat.

5 Dette formål opnås med en maskine af den angivne art, hvilken maskine er særegen ved, at de nævnte arbejds-organer er anbragt på en fælles arbejdsvogn, der er indrettet til at kunne forskydes på og i forhold til hovedstellet ved hjælp af baneorganer på hovedstel-10 let, og at baneorganerne er indrettet således, at hovedstellet både kan bære den fælles arbejdsvogn og kan bæres af denne.

Herved får man en maskine, der kan fremføres på hav-15 bunden, men alligevel således indrettet, at hovedstellet kan stå stille, mens der udføres arbejde, altså mens den fælles arbejdsvogn for maskinen langsomt forkydes fremad i nedlægningsretningen for kabel- eller rørlægningen. Når den fælles arbejdsvogn 20 er nået en af yderstillingerne på hovedstellet, stoppes arbejdet et kort øjeblik, idet det nu er den fælles arbejdsvogn, der kan løfte og bære hovedstellet, mens dette forskydes fremad til en ny position. Man får hermed en konstruktionsmæssigt simpel maskine til 25 nedlægning af langstrakte ledninger for eksempel i havbunden, hvormed man kan foretage en rimelig billig og alligevel meget nøjagtig nedlægning, fordi hovedstellet altid kan stå stille og fast i forhold til bunden, når der arbejdes.

30

Ved at udforme maskinen ifølge opfindelsen, som angivet i krav 2, får man på en simpel og meget driftssikker måde mulighed.. for skiftevis at af støtte den fælles arbejdsvogn og hovedstellet på havbunden, så

DK 155458B

3 maskinen kan vandre på havbunden, idet det baneorgan, der bruges til at føre og bære den fælles arbejdsvogn under arbejdssekvensen, nu også bruges til at give den vandrende bevægelse.

5

Med midlerne ifølge krav 3 får man mulighed for at styre og dreje maskinen.

Fortrinsvis er maskinen udformet med anbringelsesor-10 ganer, der er ophængt, som angivet i krav 4 eller 5, hvorved man kan sikre, at nedlægningen bliver .præcis og netop i den ønskede dybde i bunden.

Maskinen er fortrinsvis udformet med automatiske sty-15 reorganer, som angivet i krav 6, således at man kan sikre sig, at den nedlagte ledning bliver lagt korrekt og lige, uafhængig af ujævnheder og skævheder i havbunden.

20 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til de på tegningen viste udførelseseksempler på en maskine ifølge opfindelsen, og dele deraf, idet 25 fig. 1 viser et udførelseseksempel på en maski ne, der arbejder neddykket ved udlægning af et elektrisk kabel, fig. 2 viser et udførelseseksempel på en maski-30 ne, der arbejder ved mindre dybder og derfor rager delvis op af vandet, og som er indrettet til udstøbning af et rør, og fig. 3 er et snit gennem en del af den i fig. 2 4

DK 15Γι458 B

viste maskine.

Den i fig. 1 viste maskine består af to hovedkomponenter, nemlig et hovedstel 3 og en arbejdsvogn 29. I 5 det viste udførelseseksempel er maskinen indrettet til at udlægge et elkabel 11 under en havbund 1. Under selve udlægningen af elkablet 11 står hovedstellet 3 stille på havbunden 1, mens arbejdsvognen 29 kører langs med et på hovedstellet 3 anbragt eller 10 udformet baneorgan 6. Herunder støtter hovedstellet 3 på havbunden 1 ved hjælp af hydraulisk op/nedindstil-bare ben 5, som i den viste arbejdsstilling er ført ned til anlæg imod havbunden 1 og derved bærer vægten af hovedstellet 3 og den deraf bårne arbejdsvogn 29, 15 hvis ligeledes hydraulisk op/-nedbevægbare ben 4 i denne arbejdsstilling er trukket op og ikke berører havbunden 1.

På arbejdsvognen 29 er anbragt et nedadragende ren-20 degravningsorgan, der i det viste eksempel består af en kopkædegraver 2, men som også kan være udformet på anden måde. Kopkædegraveren 2 opgraver bundmateriale fra havbunden 1 og danner derved en grøft, hvori elkablet 11 nedlægges ved hjælp af nedholdelses- og/el-25 ler nedpresningsorganer 9 og 10, der som antydet kan være forsynet med ruller for at formindske friktions-modstanden i forhold til elkablet 11. Elkablet 11 tilføres på i øvrigt kendt måde fra en forrådsrulle, der kan være anbragt i et fartøj foran maskinen, dvs.

30 i fig. 1 til venstre for denne. Det opgravede bundmateriale føres fra kopkædegraveren 2' s øverste ende ved hjælp af en vandret transportør 25 agterud til en nedfaldsskakt 13, gennem hvilken bundmaterialet som antydet falder tilbage i den af kopkædegraveren 2 DK 1854 5 8 E3 5 dannede grøft og dækker det heri nedlagte elkabel.

Som det vil kunne ses, er grøften kun åben i det tidsrum det tager for arbejdsvognen 29 at tilbagelægge en vejlængde svarende til afstanden mellem kopkæ-5 degraveren 2 og udløbet af nedfaldsskakten 13, hvorfor risikoen for at grøften "fyger til" på grund af kraftige vandstrømme, der fører bundsand med sig, er meget lille. Denne risiko kan nedsættes yderligere ved, at der på arbejdsvognen 29 anbringes ikke viste 10 langsgående skærmplader, hvis underkanter ligger tæt over bunden eller skærer lidt ned i denne og som bæres af op/nedbevægbare bæreorganer, for eksempel hydrauliske cylindre. Arbejdsvognen 29's fremføring i baneorganet 6 sker ved hjælp af ikke viste bevægeor-15 ganer, for eksempel hydrauliske cylindre.

Når arbejdsvognen 29 er nået helt hen til hovedstellet 3's forreste ende, dvs. den til venstre i fig. 1 beliggende ende, sænkes arbejdsvognbenene 4, så at de 20 kommer til anlæg imod havbunden 1 og bærer vægten af arbejdsvognen 29 og - båret af denne gennem baneorganet 6 - tillige hovedstellet 3, hvis ben 5 derpå løftes fri af havbunden 1. Nu aktiveres arbejdsvognen 29's bevægeorganer i den modsatte retning, hvorved 25 den modsat rettede relative bevægelse mellem arbejdsvognen 29 og hovedstellet 3 medfører, at sidstnævnte bevæges fremad - dvs. imod venstre i fig. 1 - indtil den agterste ende af baneorganet 6 er nået frem til arbejdsvognen 29’s agterende. Derpå sænkes hoved-30 stelsbenene 5 igen, og arbejdsvognbenene 4 løftes, hvorefter arbejdsvognen 29 på ny kan føres fremad under gravning af et nyt stykke grøft, nedlægning af et yderligere stykke kabel, og tilkastning af grøften, ved hjælp af organerne 2, 9 og 10, henholdsvis 25 og = )\\ [ -. ( ^ ^ , i/1 6 13, som beskrevet i det foregående.

Benene 4 og 5 på arbejdsvognen 29 henholdsvis hovedstellet 3 kan, hvad deres lodrette bevægelser angår, 5 være styret af ikke viste højderetnings- og niveaustyreorganer, så grøften får den ønskede dybde og hældning, (eller mangel på samme). Yderligere kan der mellem arbejdsvognen 29 og dennes ben 4 og/eller mellem hovedstellet 3 og dettes ben 5 være indskudt dre-10 je- og/ellervsidebevægeorganer, for eksempel i form af hydrauliske cylindre, hvormed eventuelle kursafvigelser kan korrigeres eller kursen ændres. Dette sker lettest, mens det pågældende bensæt 4 henholdsvis 5 er trukket op fra bunden, idet belastningen på de le-15 jeorganer, der skal overføre vægten af vognen 29 henholdsvis stellet 3 til de pågældende ben 4 henholdsvis 5, i så fald er mindst. Styringen af den ved hjælp af de omtalte bevægeorganer opnåede niveau-, hældnings- og kursregulering kan foretages automatisk 20 ved hjælp af dybdefølere, hældningsfølere og navigationsudstyr af dertil egnet art, idet navnlig kursreguleringen hensigtsmæssigt kan foretages ved hjælp af en laserstråle fra et fast monteret stråleorgan, for eksempel anbragt på land.

25

Udlægning af elkabler på havbunden sker som bekendt i mange tilfælde på ret store dybder, hvorfor det i dette tilfælde er mest hensigtsmæssigt at lade maskinen være fjernstyret, for eksempel fra det samme far-30 tøj, hvorfra elkablet 11 tilføres, gennem et fjernstyringskabel 8. Maskinens position kan i så fald o-vervåges ved hjælp af en til maskinen fortøjet mærkebøje 26. Nedboldelses- og/eller nedpresningsorganerne 9 og 10 kan påvirkes i op- og nedadgående retning ved

DK 15 5 4!> 8 B

7 hjælp af hydrauliske cylindre 27 henholdsvis 28.

Selv om det ikke umiddelbart fremgår af tegningen, har den i fig. 1 og 2 viste maskine en ikke ubetyde-5 lig udstrækning i "tværskibs" retning - dvs. vinkelret på tegningsplan, idet dette er nødvendigt af hensyn til stabiliteten. Benene 4 og 5 vil således snarere repræsentere benpar end enkelte ben, idet det -netop med henblik på stabiliteten - vil være hen-10 sigtsmæssigt at anbringe benene i størst mulig afstand fra begge sider af maskinens "langskibs" midterlinie.

Maskinen kan være udstyret med undervandsfjernsynska-15 meraer, der eventuelt kan være fjernstyret, til overvågning af arbejdsfeltet, dvs. området omkring kopkæ-degraveren 2 og nedfaldsskakten 13 og mellem disse to, men i givet fald også til at holde øje med havbunden 1 på steder, hvor benene 4 og 5 sættes ned, så 20 man dels kan sikre sig, at benene får et godt underlag, dels at de ikke sættes ned på for eksempel tidligere udlagte kabler, vraggods eller lignende genstande .

25 Fig. 2 viser et udførelseseksempel på en maskine, der er tilpasset til at anbringe en spildevandsledning under havbunden 1 ved fremadskridende støbning af et betonrør 20 i den udgravede grøft. Den hertil indrettede glideform er vist mere detaljeret i fig. 3. I 30 denne maskine har de med henvisningstallene 2-6, 13, 25 og 29 betegnede dele den samme funktion og eventuelt den samme udformning som de med de samme henvisningstal betegnede dele i den i fig. 1 viste maskine, hvorfor disse dele ikke behøver at omtales på ny, 8 rw 'i r Γ, κ ο η

i '! ’ 1 1 ’VOU U

hvad de allerede omtalte funktioner angår.

Hvad opgravningen af bundmateriale og tilkastningen af den dannede grøft angår, virker den i fig. 2 viste 5 maskine på samme måde som den i fig. 1 viste, og det samme gælder den beskrevne skridtvise fremføring af maskinen ved hjælp af relativ bevægelse mellem hovedstellet 3 og arbejdsvognen 29 og hævningen og sænkningen af benene 5 henholdsvis 4.

10

Den fremadskridende støbning af betonrøret 20 udføres ved hjælp af en glidestøbeform 18, der er fastgjort til støtteben 16 og 17, hvis øverste ender er fastgjort til de hydrauliske cylindre 27 og 28, så at 15 formen 18 kan hæves og sænkes og eventuelt bringes til at hælde noget. Under fremføringen af arbejdsvognen 29 indpumpes cementmasse gennem en cementslange 19 ind i støbeformen 18’s forreste del, der er lukket fortil og åben agterud omkring en formkerne 21, så at 20 det gennem den ringformede åbning, der er dannet mellem formen 18 og kernen 21, udpresses en betonstreng i form af røret 20. For at nystøbte betonrør 20 ikke skal klappe sammen på grund af trykket udefra, holdes det til stadighed gennem den åbne ende - dvs. den en-25 de, hvor støbningen påbegyndtes, og som antages at ligge til højre for fig. 2 - fyldt med væske, for eksempel vand, under et passende tryk, for eksempel ved at forbinde den nævnte begyndelsesende med en brønd, hvori vandstanden holdes så meget højere end rørets 30 højdebeliggenhed, at trykket får den fornødne størrelse til at forhindre, at røret klapper sammen på grund af trykket fra omgivelserne, dvs. vandtrykket og trykket fra det tilbagekastede bundmateriale i grøften. I givet fald kan der til formkernen 21 være 9 DK 16 5 4 b β 13 fastgjort følere eller et fjernsynskamera, hvormed indersiden af det nystøbte rør 20 kan overvåges, blandt andet med henblik på at undgå sammenklapning af røret. Vandstanden i den nævnte brønd kan styres 5 på kendt måde ved hjælp af niveaufølere, pumper og ventiler.

Som det fremgår af fig. 3, er det i tværsnit ringformede rum mellem formen 18 og kernen 21 ved den for-10 reste ende afsluttet ved hjælp af en slutkegle 22. Formålet med slutkeglen 22 er at danne en konisk afslutning på røret 20, dersom man af en eller anden grund er nødt til at afbryde støbearbejdet - som ellers forudsættes udført i døgndrift - så længe, at 15 betonen kan nå at størkne eller hærdne. Den således dannede koniske afslutning bevirker, at den længde af røret 20, der ved den næste lejlighed udstøbes, forbindes med den allerede størknede eller hærdede rørende med en konusforbindelse, hvormed der opnås en 20 indbyrdes styring af det gamle og det nye rør, som ikke ville kunne opnås ved for eksempel lige afskårne ender.

Af fig. 3 fremgår det endvidere, at en bevægelig o~ 25 verpart af formen 18 kan forskydes - som antydet i afbrudt streg - ved hjælp af en hydraulisk cylinder 23, med henblik på at give en mulighed for at udblæs® og efterskylle hele indpumpningssystemet i den fulde længde, for eksempel ved driftsstop. Desuden viser 30 fig. 3 et øje 24, der er fastgjort til formkernen 21.

Øjet 24 er bestemt til forankring af en wire eller snor, som under udstøbningen af røret 20 trækkes gennem dette i rørets fulde længde, og som efter den færdige udstøbning kan anvendes til at trække en fo= 10 DK 15 5458 !3 ring eller inderslange, hvormed rørets inderside skal beklædes, gennem røret. Dersom røret 20 skal udstøbes med knæk, dvs. en retningsændring, kan dette ske ved, at der på rørets ende, for eksempel i den af slutkeg-5 len 22 dannede endekonus, påsættes eller indsættes en muffe med den fornødne vinkelafvigelse, hvorefter støbningen fortsættes ud fra muffen.

For at nedsætte friktionen ved fremføringen af gli-10 destøbeformen kan støbefladerne, dvs. formen 18's in derside og kernen 21’s yderside, være belagt med et passende lavfriktionsmateriale, som for eksempel po-lytetrafluoroethylen. Formen 18’s yderside kan til samme formål være beklædt med en perforeret plade, 15 hvorigennem der udpumpes vand under tryk, der "smører" de flader, hvormed formen 18 glider på underlaget.

Den i fig. 2 viste maskine er forsynet med en over 20 vandoverfladen beliggende kabine 15, der er anbragt på dertil indrettede støtter 7 og 14 på hovedstellet 3. Kabinen 15 kan indeholde styrehus med styreorganer for maskinens forskellige arbejds- og bevægeorganer, som i dette tilfælde altså ikke er fjernstyret som i 25 det i fig. 1 viste eksempel.

Energien til aktivering af arbejds- og bevægeorganerne samt overvågnings- og positionsstyringsudstyret kan tilvejebringes på passende kendt måde. Dersom ar-30 bejds- og bevægeorganerne er indrettet til at aktiveres hydraulisk, således som det er omtalt i det foregående, kan energien i det i fig. 1 viste eksempel tilføres gennem trykslanger fra det fjernstyrende fartøj, og i det i fig. 2 viste eksempel fra en for-

XI

OK 155458 13 brændingsmotor, fortrinsvis en dieselmotor, der er anbragt i kabinen 15, der driver en dertil egnet hydraulisk pumpeenhed.

5 Styringen af de opad- og nedadgående bevægelser af benene 4 og 5 kan hensigtsmæssigt dels ske i fællesskab for hvert bensæt, så at benene føres opad og nedad i takt, dels enkeltvis med henblik på tilpasning til skævheder i havbunden eller ændring af hæld-10 ningen i forhold til bunden.

Ved den første påbegyndelse af arbejdet kan man enten grave en fordybning, hvori kopkædegraveren 2 kan nedsænkes, eller også kan kopkædegraveren 2 være lodret 15 forskydeligt anbragt på arbejdsvognen 29, så at den kan grave sig ned fra en over bunden beliggende udgangsstilling .

Styringen af maskinens niveau, hældning og/eller kurs 20 udføres hensigtsmæssigt ved hjælp af automatisk virkende styreorganer, som arbejder i afhængighed af dertil indrettede følere for de pågældende parametre c

Claims

12 DK 155458B

1. Maskine til anbringelse af langstrakte ledninger eller forbindelsesorganer, som for eksempel fluidum-5 transportledninger (20) eller elektriske effekt- eller signalkabler (11), i bunden under et vandområde (1), hvilken maskine omfatter et hovedstel (3), der er indrettet til at kunne fremføres i maskinens ar-bejdsretning, organer (2) til fremadskridende opgrav-10 ning af bundmateriale til dannelse af en grøft, organer (9 og 10 eller 18) til anbringelse af nævnte langstrakte ledninger eller forbindelsesorganer på grøftens bund samt organer (13, 25) til at lægge det opgravede bundmateriale tilbage i grøften omkring 15 og/eller ovenpå nævnte langstrakte ledninger. eller forbindelsesorganer (11, 20), kendetegnet ved, at de nævnte arbejdsorganer (2, 9, 10, 18, 13, 25. er anbragt på en fælles arbejdsvogn (29), der er indrettet til at kunne forskydes på og i forhold til 20 hovedstellet (3) ved hjælp af baneorganer (6) på hovedstellet, og at baneorganerne (6) er indrettet således, at hovedstellet (3) både kan bære den fælles arbejdsvogn (29) og kan bæres af denne.

2. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at både arbejdsvognen (29) og hovedstellet (3) har i maskinens brugsstilling op- og nedadbevægbare støtteben (4, 5).

3. Maskine ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at maskinen har organer til indbyrdes sideværts forskydning og/eller relativ drejning af den fælles arbejdsvogn (29) og hovedstellet (3). 13 DK 15ϋ4S ίί 8

4. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet ved, at anbringelsesorganerne (9, 10, 18) udgøres af mindst én glidestøbeform (18) med tilhørende støbema-teriale-tilførselsorgan (19), hvilken glidestøbeform 5 er indstilleligt ophængt i støtteben (16, 17) på den fælles arbejdsvogn (29) ved hjælp af arbejdscylindre (27, 28).

5. Maskine ifølge krav 1, kendetegnet 10 ved, at anbringelsesorganerne udgøres af nedholdel- ses- og/eller nedpresningsorganer (9, 10), der fortrinsvis er udstyret med ruller til at holde eller nedpresse nævnte langstrakte ledninger eller organer i eller på bunden af grøften, idet anbringelsesorga-15 nerne (9, 10) er indstilleligt ophængt i den fælles arbejdsvogn (29) ved hjælp af arbejdscylindre (27, 28).

6. Maskine ifølge krav 1-3, kendetegnet 20 ved, at maskinen omfatter organer til automatisk styring af maskinens niveau, hældning og/eller fremadbe-vægelsesretning, som funktion af dertil indrettede niveau-,, hældnings og/eller kursfølere, hvilke organer er indrettet til at kunne påvirke organerne til 25 hævning og sænkning af støttebenene (4, 5) og organer til indbyrdes sideværts forskydning og/eller relativ drejning af den fælles arbejdsvogn (29) og hovedstellet (3).