FI90899B - Vedenalainen kone putkilinjojen asentamiseksi veden alle - Google Patents

Description

1 90899

VEDENALAINEN KONE PUTK IL INJOJEN ASENTAMISEKSI VEDEN ALLE

Esillä olevan keksinnön kohteena on vedenalainen kone put-kilinjojen asentamiseksi veden alle käsittäen alustan, joka 5 liikkuu merenpohjaan asennettavaa putkilinjaa pitkin siirtolaitteen avulla ja kannattaa avoimen maaleikkauksen kaivamista varten tarkoitettua kaivujärjestelmää, joka käsittää kaksi ketjutyyppistä kaivulaitetta varustettuina nostolaitteilla, jotka ovat sopivia kaivulaitteiden siirtämi-10 seksi suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan käyttöasen-toonsa, jossa ne ovat asetettuina "V"-muotoon, sekä moottoreilla kummankin kaivulaitteen ketjuja kierrättävien ketju-pyörien -jotka käyttävät kaivutyökaluilla varustettuja 1 a i -teketjuja pyörittämiseksi, jolloin moottoriin syötetään v e -15 denpinnasta käsin tarvittava teho sen toimintaa varten tehon-syöttö-ja koneohjausletkun välityksellä.

Nykyisin tunnetaan vedenalaisten putki linjojen asennukseen tarkoitettuja vedenalaisia koneita, jotka ovat sopivia 20 veden alle asennettavan putkilinjan alla kulkevan avoleik-kauksen muodostamiseen, johon tämä putkilinja tulee asennetuksi oman painonsa alaisena taipuen.

Tällainen kone käsittää pääasiassa siirtolaitteen avulla 25 liikkuvan alustan, joka kannattaa avoleikkausjärjestelmää, jolloin sanottuun koneeseen syötetään tarvittava teho pinta-tasolta käsin, tämän tehonsyötön ja koneen ohjauksen tapahtuessa sitä varten tarkoitetun letkun avulla.

30 Nykyisin tämä avoleikkauksen kaivamiseen vedenalaisen putki-linjan alle liittyvä ongelma ratkaistaan eri tavoin edellä mainittujen aikaisemmin tunnettujen koneiden yhteydessä.

Erään tällaisen menetelmän mukaisesti käytetään korkean 35 paineen alaisia vesisuihkuja, jotka voidaan helposti kohdistaa käsiteltävälle merenpohja-alueelle. Valitettavasti tällainen menetelmä on kovin hankala ja kallis, koska se vaatii suurten tehojen siirtämistä veden alla liikkuvaan 2 koneeseen sanotun tehonsyöttöä ja koneen ohjausta varten tarkoitetun letkun välityksellä, joka siten on mitoittava sopivalla tavalla. Tätä menetelmää käytettäessä tarvitaan myös lisälaitetta, joka kykenee poistamaan maaperän kaivu -5 alueelta. Tällainen laite käsittää yleensä ejektoripumput, joita käytetään saman suurpaineen alaisen veden avulla kuin vesisuihkujakin, tai soveltamalla muunlaisia ratkaisuja, jolloin tarvitaan lisätehoa ja jolloin koneen paino, koko-naismitat ja kustannukset lisääntyvät huomattavasti.

10

Erään toisen aikaisemmin tunnetun ratkaisun mukaisesti käytetään liikkuviin varsiin asennettuja vastakkaisia leik-kureita avoimen maaleikkauksen kaivamiseksi.

15 Myös tämän aikaisemmin tunnetun menetelmän yhteydessä, vaikka siinä vaaditaankin alhaisempaa tehoa leikkauslaitteen suorittamaa mekaanista leikkausta varten, vaikka tämä leikkaus tapahtuukin suuremmalla tehokkuudella kuin suurpai-neisten vesisuihkujen hydraulinen leikkaus, vaaditaan kuiten-20 kin tehokasta ja kallista laitetta maaperän poistamiseksi, tämän laitteen käsittäessä tavallisesti keskipakopumput, tai muita erikoisjärjestelmiä, mikä johtaa yhä painon, kokonaismittojen ja kustannusten aiheuttamiin ongelmiin.

25 Eräässä toisessa aikaisemmin tunnetussa järjestelmässä, jonka yhteydessä vältetään edellä mainitut haitat, käytetään kahta ketjutyyppistä kaivulaitetta, jotka on asetettu työasennossaan "V"-muotoon, näiden laitteiden suorittaessa kaksinkertaisen tehtävän kaivaessaan maaperää ja pitäessään 30 kaivetun maan pintatasolla ilman mitään lisäpoistolaitteiden käyttöä.

Tämä menetelmä' on osoittautunut erittäin tehokkaaksi sen johdosta, että se yhdistää itseensä ketjuun asennettujen 35 kaivutyökalujen avulla suoritetun maaperän leikkaamisen tarjoamat edut kaivetun materiaalin myös mekaanisen erittäin tehokkaan, samasta avoimesta leikkauksesta saman ketjun avulla toteutetun kuljetuksen antamiin etuihin. Valitettavas- 3 90899 ti sen yhteydessä esiintyy kuitenkin eräs vakava haitta, ennen kaikkea silloin, kun on kaivettava erittäin syvä avoin maaleikkaus, nimittäin että se ei varmista välittömästi merenpohjaan asennettavan putkilinjan alla olevan muodoltaan 5 yleensä kolmiomaisen maa-aineksen, jonka kärki on suunnattu alaspäin, tehokasta poistoa. Pelkästään kaksi ketjua eivät kykene käytännössä siirtämään tehokkaasti kaikkea merenpohjaan asennettavan putkilinjan alla olevaa maata, jolloin suuri osa tästä maasta putoaa sanottujen ketjujen toiminta-10 alueen ulkopuolelle näiden ketjujen taakse.

Sanotun haitan eliminoimiseksi on aikaisemmin ehdotettu eräänlaista yhdistelmäratkaisua kohdistamalla suurpaineiset vesisuihkut kohti sitä maaperän osaa, johon ketjut eivät 15 ylety. Valitettavasti tällainen ratkaisu sisältää taas vesisuihkujen yhteydessä edellä mainitut haitat ja edellyttää lisäksi hankalan ja kalliin laitteiston käyttöä vesisuihkujen esiinkaivaman ja nesteyttämän maa-aineksen poistamiseksi.

20

Eräs toinen aikaisemmin tunnettu ratkaisu käsittää kolmen ketjutyyppisen kaivulaitteen käytön, näiden laitteiden ollessa asetettuina "VH-muotoon ja toistensa suhteen porrastettuina, niin että viimeinen kaivulaite kykenee käsittele-25 mään ja ottamaan talteen sen maa-aineksen, jonka sitä edel tävä laite on kaivanut. Tällainen laite on esitetty US-patent-tijulkaisussa 4,409,744.

Valitettavasti myös tämä ratkaisu sisältää haittoja, jotka aiheuttaa sanotun kolmannen kaivulaitteen käyttö, koska 30 tällöin tarvitaan kolmas moottori ja kaikki sanotun kolmannen laitteen ketjun käyttöön vaadittavat mekaaniset komponentti-osat. Lisäksi kaivukoneen pidentäminen, joka tulee välttämättömäksi kolmatta kaivulaitetta käytettäessä, lisää huomattavasti kaivukoneen painoa sekä aiheuttaa ongelmia veden alle 35 upotettujen kaivulaitteiden ohjauksessa, minkä johdosta koneen siirtolaitteen mittoja on lisättävä ja sen alustaa vahvistettava. Lisäksi, koneen painon ja monimutkaisuuden sekä siten myös kustannuksien lisääntyessä, ei tällaisen h ratkaisun yhteydessä saada edes varmuutta siitä, että tehty maaleikkaus pysyy avoinna niiden maakokkareiden tukkimatta sitä, joita ketjut eivät ole poistaneet, ja että leikkauksen syvyys on vaatimusten mukainen.

5

Ketjutyyppisten kaivulaitteiden ohella on maaleikkauksen tekemiseen putkijohtoa varten ehdotettu myös pääasiallisesti pystyasentoon sovitettuja ruuvikuljettimia. Näin on tehty patenttijulkaisun US 3,852 972 mukaan. Siinä on kaksi riviä vie-10 rekkäin olevia omilla moottoreillaan varustettuja kuljettimia, jotka rivit on asennettu alaspäin suunnatun V-kirjaimen muotoon. Kuljettimia voidaan akselinsa suunnassa nostaa ia laskea. Koko laite lepää asennettavan putkijohdon varassa ia e t e -nee sitä pitkin. Laitteen paino ja kaivutyön aiheuttamat rasi-15 tukset kuormittavat putkijohtoa suuresti ja voivat vahinooittaa sitä tehden samalla kaivannon syvyyden epätasaiseksi. Lisäksi ei yksittäisiä ruuvikuljettimia voida erottaa rivistöstään, vaan kaikki nousevat tai laskevat yht'aikaa, ja kaikkia on pyöritettävä, vaikkei työ sitä vaatisikaan.

20

Esillä olevan' keksinnön tarkoituksena on eliminoida edellä mainitut haitat ja tarjota käyttöön vedenalainen kone putki-linjojen asentamiseksi merenpohjaan, tämän koneen mahdollistaessa, omien mittojensa ja painonsa haittaamatta tätä 25 toimenpidettä ja tarvitsematta käyttää hankalia apulaitteita, asennettavan putkilinjan alla olevan maaperän tehokkaan ja järkiperäisen kaivamisen myös erittäin syvien maaleikkausten yhteydessä.

Il 3 90899 Tämä tarkoitus saavutetaan pääasiassa käyttämällä maaperän kaivua ja poistamista varten tarkoitettua laitteistoa, joka käsittää kaksi ketjutyyppistä kaivulaitetta asetettuina vastakkain "V"-muotoon työasennossaan ja suunnilleen symmet-5 risesti koneen ja asennettavan putkilinjan keskilinjan suhteen, kummankin kaivulaitteen ollessa varustettuina kahdella tai useammalla vierekkäin asetetulla ketjulla, joiden pituudet ovat erilaiset, niin että molempien laitteiden vastaavat ketjut voivat kiilautua toisiinsa toisiaan 10 kuitenkaan koskettamatta.

Tällöin nimittäin, koska käytössä ovat toistensa viereen asetetut ketjut, jotka toimivat samanaikaisesti kyseisellä kaivuualueella, varmistetaan maa-aineksen tehokas käsittely 15 ja poisto koko asennettavan putkilinjan alla olevalla pää asiassa kärjeltään alaspäin suuntautuvan kolmion muotoisella maaperäalueella, koko kaivettavan avoimen maaleikkauksen pinta-alan toimiessa tehokkaana kaivuualueena. Toisaalta tämän koneen rakenteellinen tiiviys on ilmeinen.

20

Kukin kaivutyökaluilla varustetut ketjut sisältävä kaivulaite käynnistetään esillä olevan keksinnön mukaisesti yhden ainoan moottorikäyttöisen akselin avulla, johon on liitetty kaivulaitteen yksittäisiä ketjuja käyttävät ketjupyörät, 25 jolloin mekaaniset komponenttiosat selvästi yksinkertaistuvat ja säästetään kone- ja käyttökustannuksia.

Esillä olevan keksinnön erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti kukin kaivulaiteketju varustetaan omalla nostoit) laitteellaan, joka kykenee siirtämään ketjun suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan käyttöasentoonsa, kaikkien edellä mainittujen nivelien akselien sopiessa yhteen toistensa ja sanotun ainoan moottorikäyttöiseen akselin kanssa.

35 Tällöin ketjuja voidaan kiertää toisistaan riippumattomalla tavalla, jolloin saavutetaan se etu, että avoimen maaleik- 6 kauksen syvyyttä voidaan muuttaa siirtämällä käyttöasentoonsa vain kaivulaitteiden kulloinkin sopivimmat ketjut ja jättäen muut ketjut omaan lepoasentoonsa. Tällainen toimenpide, joka voidaan suorittaa myös koneen ollessa toiminnassa, 5 mahdollistaa avoimen maaleikkauksen pinta-alapoikkileikkauk-sen vähentämisen, kun sallitaan suurempi asennussyvyys, kasvuprosessin kuluttaman tehon siten vähentyessä, tai koneen koko kaivutehon kohdistamisen pienemmälle kasvualueelle, jolloin koneen suuri siirtonopeus tulee myös varmistetuk-10 si erityisesti kovassa ja lujassa maaperässä, mikä tietenkin alentaa edullisesti koneen käyttökustannuksia.

Keksinnön eräänä lisäominaisuutena on lopuksi se tosiasia, että kaivulaitteiden yksittäisiä ketjuja käyttävät ketjupyö-15 rät ovat vaihdettavissa keskenään ja erilaisia määriä ketju- rattaita sisältävien ketjupyörien kanssa.

Tällä tavoin yksittäiset ketjut voidaan saada toimimaan eri nopeuksilla, mitä yleensä vaaditaan tyypiltään erityisen 20 maaperän yhteydessä kaivutyökalujen kaivutoiminnan tehos tamiseksi.

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa oheisiin piirustuksiin viitaten, jotka esittävät erästä 25 keksinnön suositeltavaa sovellutusmuotoa, joka on luonteel taan vain havainnollistava ilman mitään rajoittavia tarkoituksia, joten siihen voidaan tehdä milloin tahansa teknisiä ja rakenteellisia muutoksia esillä olevan keksinnön suojapii-ristä poikkeamatta.

30

Piirustuksissa:

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta varten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta; ^5 Kuvio 2 esittää suurennetussa mittakaavassa osittain leikat tua perspektiivikuvantoa kuvion 1 mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta varten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta;

Kuvio 3 esittää suurennettua poikkileikkauskuvantoa kuvion AO 1 linjaa A-A pitkin otettuna; 7 90899

Kuvio 4 esittää pitkittäistä keskeltä otettua leikkauskuvan-toa kuvion 1 mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta varten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta;

Kuvio 5 esittää huomattavasti suurennettua poikkileikkausku-5 vantoa kuvion 1 mukaisesta yksityiskohdasta keksinnön erään muunnelman mukaisesti;

Kuvio 6 esittää suurennettua poikkileikkauskuvantoa kuvion 5 linjaa B-B pitkin otettuna;

Kuvio 7 esittää kuvion 3 kaltaista poikkileikkauskuvantoa, 10 näyttäen esillä olevan keksinnön erityisen toimintatavan.

Kuvioihin viitaten numerolla 1 on merkitty veden alle asennettavia putkilinjoja varten tarkoitettua vedenalaista konetta, jonka alusta kykenee liikkumaan asennettavaa putki-15 linjaa 2 pitkin telaketjuilla 3 varustetun siirtolaitteen välityksellä tukien kahta ketjutyyppistä kaivulaitetta, 4 ja 5, käsittävää kaivujärjestelmää. Sanotut ketjutyyppiset kaivulaitteet 4 ja 5 on asetettu vastakkain ja suunnilleen symmetrisesti koneen ja asennettavan putkilinjan 2 keskiakse-20 Iin 6 suhteen (erityisesti kuvioon 3 viitaten), kun putkilin- ja 2 asennetaan sen alle sanottujen kaivulaitteiden 4 ja 5 avulla'kaivettuun avoimeen maaleikkaukseen (7), näiden kaivulaitteiden 4 ja 5 ollessa käyttöasennossaan siirrettyinä "V"-muotoon.- Kumpikin kaivulaite 4 tai 5 käsittää kolme 25 vierekkäin asetettua eripituista ketjua, joita on vastaavas ti merkitty viitenumeroilla 8, 9 ja 10 (8', 9', 10') ja jotka on varustettu kaivutyökaluilla 11, sanottujen ketjujen kiilautuessa toistensa sisään toisiaan koskettamatta (tässä yhteydessä viitataan erityisesti kuvioihin 3 ja 7), peittäen 30 siten käytännöllisesti katsoen kokonaan kaivettavan avoimen maaleikkauksen 7 poikkileikkausalan. Kukin ketju kulkee ketjupyörän 12 ja sen käyttämän pyörän 13 välissä, jolloin sanottuja pyöriä kannattaa koneen alustaan 1 kiinnitettyjen vierekkäisten pitimien 16 kannattamiin ulkoneviin napoihin 35 (15) ks. kuvio 5) nivellöity haarukkakehys 14. Tällä tavoin kutakin omalla kiertonivelellään varustettua ketjua voidaan siirtää suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan 8a (tässä yhteydessä viitataan erityisesti kuvioihin 4 ja 7) käyttö-asentoonsa toisistaan riippumatta koneen alustan 1 ja sanotun 40 ketjun pyöriä kannattavan sanotun haarukkakehyksen väliin 8 nivelletyn väkivivun 18 välityksellä. Tätä mahdollisuutta käytetään, kuten kuviosta 7 näkyy, syvyydeltään matalampaa avointa maaleikkausta kaivettaessa, jonka tekemiseksi tarvitaan vain kahta kolmesta kaivulaitteella varustetusta ketjus-5 ta. Kummankin yksittäisen kaivulaitteen 4 tai 5 ketjujen käyttöpyöriä 12 käytetään yhden ainoan moottorikäyttöisen akselin avulla, joka käsittää moottoriyksikköön 20 liitetyn ura-akselin, moottoriyksikön 20 ollessa kiinnitettynä yhteen pitimeen 16 ja ohjattuna vedenpinnan tasosta käsin tehon-10 syöttö- ja koneohjausletkun 21 välityksellä. Sanottu ura- akseli 19 on samankeskinen sanottujen ketjuja kannattavien haarukkakehysten 14 kiertonivelien kanssa, jotka käsittävät sanotut ulkonevat navat 15, jotka puolestaan kannattavat kiertyvästä kehysten 14 haarukoiden 22 sisällä sanottujen 15 ketjupyörien 12 napoja 23 (ks. kuviot 5 ja 6), joita ketju- pyöriä 12 niiden kautta kulkeva sanottu ura-akseli 19 käyttää.

Sanotut ketjupyörät 12 sisältävät lisäksi kolme osaa (joita 20 voi olla vain kaksi tai enemmänkin kuin kolme), joita on vastaavasti merkitty viitenumeroilla 24, 25 ja 26 ja jotka on kiinnitetty pulttien 27 välityksellä sanottuihin napoihin 23. Tällä tavoin sanottuja käyttöpyöriä voidaan vaihtaa helposti keskenään ja myös muiden ketjupyörien kanssa, 25 joissa on erilaiset määrät ketjurattaita.

Lopuksi on mainittava, että viitenumerot 28 ja 29 merkitsevät piirustuksissa ohjausjärjestelmiä, jotka ohjaavat koneen kulkua veden alle asennettavaa putkilinjaa 2 pitkin.

Claims (5)

90899

1. Vedenalainen kone (1) putkilinjojen asentamiseksi veden alle, käsittäen alustan, joka liikkuu merenpohjaan asennettavaa putkilinjaa(2) pitkin siirtolaitteen (3) avulla ja kannattaa avoimen maaleikkauksen (7) kaivamista varten tarkoitettua kaivujärjestelmää, joka käsittää kaksi ketjutyyp-pistä kaivulaitetta (4,5) varustettuina nostolaitteilla (18), jotka ovat sopivia kaivulaitteiden (4,5) siirtämiseksi suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan kävttöasentoonsa, jossa ne ovat asetettuina "V"-muotoon, sekä moottoreilla (20' ketju-pyörien (12) pyörittämiseksi, joista kukin ketjupyöra .12 on sovitettu kierrättämään työkaluilla (11) varustettuja laite-ketjuja (8,9,10,8’,9’,10’), jolloin moottoriin (20) syötetään vedenpinnasta käsin tarvittava teho sen toimintaa varten te-honsyöttö-ja koneohjausletkun välityksellä, tunnet tu siitä, että ketjutyyppiset kaivulaitteet (4,5) on asetettu käyttöasennossaan toistensa suhteen vastakkain "V"-muotoon ja suunnilleen symmetrisesti koneen (1) ja asennettavan putki-linjan (2) keskilinjaan (6) nähden, ja että kumpikin kaivu-laite käsittää kaksi tai useampia vierekkäin asetettuja ketjuja (8,9,10,8* ,9*,10*), joiden pituudet ovat erilaisia.

2. Patentt'ivaatimuksen 1 mukainen vedenalainen kone putki-linjojen asentamiseksi veden alle, tunnettu siitä, että kummankin kaivulaitteen (4,5) vastaavat ketjut (8,9, 10,8^,9^,10.^) voivat kiilautua toistensa sisään toisiaan kuitenkaan koskettamatta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenalainen kone putki-linjojen asentamiseksi veden alle, tunnettu siitä, ..-että molemmat ketjupyörät (12), jotka käyttävät kummankin kaivulaitfeen yksittäisiä ketjuja (8,9,10,8’ ,9' ,10’ ), on liitetty yhteen ainoaan moottorikäyttöiseen akseliin (19).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenalainen kone put -kilinjojen asentamiseksi veden alle, t u n n e t t u siitä, että kummankin' kaivulaitteen yksittäisiä ketjuja (8,9,10, käyttävät l^etjupyörät (12) voidaan vaihtaa keskenään ja ketjupyörien kanssa, joissa on erilaiset määrät ketjurattaita.

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen muka me,. vedenalainen kone putkilinjojen asentamiseksi veden alle, t u n n e t t u siitä, että kaivulaitteiden kukin ketju (8,9, 10,8’,9',10’) on varustettu omalla nostolaitteellaan (18), joka on sopiva ketjun siirtämiseksi suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan käyttöasentoonsa, kaikkien edellä mainittujen nostolaitteiden akselien ollessa yhteensattuvia keskenään ib moottorikäyttöisen akselin (19) kanssa. \ II 90899