FI90899C - Vedenalainen kone putkilinjojen asentamiseksi veden alle - Google Patents

Description

1 90899

VEDENALAINEN KONE PUTKIL INJOJEN ASENT AMI SEK51 VEDEN ALLE

Esilla olevan keksinnon kohteena on vedenalainen kone put-kilinjojen asentamiseksi veden alle kasittåen alustan, joka 5 liikkuu merenpohjaan asennettavaa putkilinjaa pitkin s i i r -tolaitteen avulla ja kannattaa avoimen maaleikkauksen ka i -vamista vårten tarkoitettua kaivujarjestelmaa, joka kasit-taa kaksl ketjutyyppista kaivulaitetta varustettuina nosto-laitteilla, jotka ovat soplvia kaivulaitteiden siirtami-10 seksi suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan kåyttoasen-toonsa, jossa ne ovat asetettuina "V"-muotoon, seka mootto-reilla kummankin kaivulaitteen ketjuja kierråttåvien ketju-pyorien -jotka kayttåvat kaivutyokaluilla varustettuja lai-teketjuja pybrittamiseksi, jolloin moottoriin syotetaån ve-15 denpinnasta kasin tarvittava teho sen toimintaa vårten tehon-syotto-ja koneohjausletkun vålityksellå.

Nykyi s in tunnetaan vedenalaisten putkilinjojen asennukseen tarkoitettuja vedenalaisia koneita, jotka ovat sopivia 20 veden alle asennettavan putkilinjan alla kulkevan avoleik-kauksen muodostamiseen, johon tama putkilinja tulee asenne-tuksi oman painonsa alaisena taipuen.

Tallainen kone kasittåå paaasiassa s i irtolai11een avulla 25 liikkuvan alustan, joka kannattaa avoleikkausjårjestelmaa, jolloin sanottuun koneeseen syotetaan tarvittava teho pinta-tasolta kasin, taman tehonsybton ja koneen ohjauksen tapah-tuessa sitå vårten tarkoitetun letkun avulla.

30 Nykyisin tama avoleikkauksen kaivamiseen vedenalaisen putkilinjan alle liittyva ongelma ratkaistaan eri tavoin edella mainittujen aikaisemmin tunnettujen koneiden yhteydessa.

Eraan tallaisen menetelmån mukaisesti kaytetaan korkean 35 paineen alaisia vesisuihkuja, jotka voidaan helposti kohdis-taa kasiteltavalle merenpohja-alueelle. Va 1 ite11avasti tallainen menetelma on kovin hankala ja kallis, koska se vaatii suurten tehojen siirtamista veden alla liikkuvaan 2 koneeseen sanotun tehonsydttdå ja koneen ohjausta vårten tarkoitetun letkun vålityksellå, joka siten on mitoittava sopivalla tavalla. Tatå menetelmåå kaytettåessa tarvitaan myds lisålaitetta, joka kykenee poistamaan maaperån kaivu -5 alueelta. Tållainen laite kåsittåå yleensa ejektoripumput, joita kåytetåån saman suurpaineen alaisen veden avulla kuin vesisuihkujakin, tai soveltamalla muunlaisia ratkaisuja, jolloin tarvitaan lisåtehoa ja jolloin koneen paino, koko-naismitat ja kustannukset lisååntyvat huomattavasti.

10

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

15 Myds tamån aikaisemmin tunnetun menetelmån yhteydesså, vaikka siinS vaaditaankin alhaisempaa tehoa leikkauslaitteen suorittamaa mekaanista leikkausta vårten, vaikka tama leik-kaus tapahtuukin suuremmalla tehokkuudella kuin suurpai-neisten vesisuihkujen hydraulinen leikkaus, vaaditaan kuiten-20 kin tehokasta ja kallista laitetta maaperån poistamiseksi, tåmån laitteen kåsittåesså tavallisesti keskipakopumput, tai muita erikoisjårjestelmiå, mikå johtaa yhå painon, kokonaismittojen ja kustannusten aiheuttamiin ongelmiin.

25 Erååsså toisessa aikaisemmin tunnetussa jårjestelmåsså, jonka yhteydesså våltetåån edellå mainitut haitat, kåytetåån kahta ketjutyyppistå kaivulaitetta, jotka on asetettu ty6-asennossaan "V’-muotoon, nåiden laitteiden suorittaessa kaksinkertaisen tehtåvån kaivaessaan maaperåå ja pitåessåån 30 kaivetun maan pintatasolla ilman mitåån lisåpoistolaitteiden kåyttdå.

Tåmå menetelma on osoittautunut erittåin tehokkaaksi sen johdosta, ettå se yhdiståå itseenså ketjuun asennettujen 35 kaivutyokalujen avulla suoritetun maaperån leikkaamisen tarjoamat edut kaivetun materiaalin myds mekaanisen erittåin tehokkaan, samasta avoimesta leikkauksesta saman ketjun avulla toteutetun kuljetuksen antamiin etuihin. Valitettavas- 3 90899 ti sen yhteydesså esiintyy kuitenkin eras vakava haitta, ennen kaikkea silloin, kun on kaivettava erittåin syva avoin maaleikkaus/ nimittfiin etta se ei varmista vålittomåsti iuerenpohjaan asennettavan putkilinjan alla olevan muodoltaan 5 yleensfi kolmiomaisen maa-aineksen, jonka kfirki on suunnattu alaspain, tehokasta poistoa. Pelkåstaan kaksi ketjua eivat kykene kfiytfinndssa siirtamaan tehokkaasti kaikkea merenpoh- jaan asennettavan putkilinjan alla olevaa maata, jolloin suuri osa tasta maasta putoaa sanottujen k e t j u e n toiminta-10 alueen ulkopuolelle naiden k e t j uj e n taakse.

Sanotun haitan eliminoimiseksi on aikaisemmin ehdotettu erfifinlaista yhdistelmåratkaisua kohdistamalla suurpaineiset vesisuihkut kohti sitS maaperån osaa, johon ketjut eivat 15 ylety. Valitettavasti tallainen ratkaisu sisåltaa taas vesisuihkujen yhteydesså edellå mainitut haitat ja edellyttåå lisfiksi hankalan ja kalliin laitteiston kayttdå vesisuihkujen esiinkaivaman ja nesteyttaman maa-aineksen poistamiseksi.

20

Erfis toinen aikaisemmin tunnettu ratkaisu kasittaa kolmen ketjutyyppisen kaivulaitteen kåyton, naiden laitteiden ollessa asetettuina "VH-muotoon ja toistensa suhteen porras-tettuina, niin etta viimeinen kaivulaite kykenee kåsittele-25 maån ja ottamaan talteen sen maa-aineksen/ jonka sita edel- tavå laite on kaivanut. Tallainen laite on esitettv US-patent-tijulkaisussa 4,409,744.

Valitettavasti myds tama ratkaisu sisaltfia haittoja, jotka aiheuttaa sanotun kolmannen kaivulaitteen kåytto, koska 30 tfilldin tarvitaan kolmas moottori ja kaikki sanotun kolmannen laitteen ketjun kfiyttdon vaadittavat mekaaniset komponentti-osat. Lisfiksi kaivukoneen pidentaminen/ joka tulee valttåmåt-tomaksi kolmatta kaivulaitetta kaytettaessa, lisåa huomatta-vasti kaivukoneen painoa seka aiheuttaa ongelmia veden alle 35 upotettujen kaivulaitteiden ohjauksessa, minka johdosta koneen siirtolaitteen mittoja on lisfittfivfi ja sen alustaa vahvistettava. Lisfiksi, koneen painon ja monimutkaisuuden sekfi siten inyBs kustannuksien lisåantyessfi/ ei tallaisen h ratkaisun yhteydesså saada edes vannuutta siita, ettå tehty maaleikkaus pysyy avoinna niiden maakokkareiden tukkimatta sitå, joita ketjut eivat ole poistaneet, ja etta leikkauksen syvyys on vaatimusten mukainen.

5

Ketjutyyppisten kaivulaitteiden ohella on maaleikkauksen te-kemiseen putkijohtoa vårten ehdotettu myos påaasiallisesti pystyasentoon sovitettuja ruuvikuljettimia. Na in on tehty patentti julkaisun US 3,852 972 mukaan. Siinå on kaksi rivia vie-10 rekkain olevia omilla moottoreillaan varustettuja kuljettimia, jotka rivit on asennettu alaspåin suunnatun V-kirjaimen muo-toon. Kuljettimia voidaan akselinsa suunnassa nostaa ja laskea. Koko laite lepaa asennettavan putkijohdon varassa ia ete-nee sitå pitkin. Laitteen paino ja kaivutyon aiheuttamat rasi-15 tukset kuormittavat putkijohtoa suuresti ja voivat vahinooittaa sita tehden samalla kaivannon syvyyden epata sai seks i. Lisaksi ei yksittåisia ruuvikuljettimia voida erottaa rivistostaån, vaan kaikki nousevat tai laskevat yht'aikaa, ja kaikkia on pyoritettåva, vaikkei tyo sita vaatisikaan.

20

Esill& olevan' keksinndn tarkoituksena on eliminoida edella mainitut haitat ja tarjota kayttddn vedenalainen kone putki-linjojen asentamiseksi merenpohjaan, taman koneen mahdollis-taessa, omien mittojensa ja painonsa haittaamatta tåta 25 toimenpidetta ja tarvitsematta kåyttåa hankalia apulaitteita, asennettavan putkilinjan alla olevan maaperån tehokkaan ja j&rkiperåisen kaivamisen myds erittain syvien maaleikkausten yhteydesså.

Il 3 90899

Tama tarkoitus saavutetaan paåasiassa kayttamalla maaperan kaivua ja poistamista vårten tarkoitettua laitteistoa, joka kSsittaå kaksi ketjutyyppistå kaivulaitetta asetettuina vastakkain "V"-muotoon tytiasennossaan ja suunnilleen symmet-5 risesti koneen ja asennettavan putkilinjan keskilinjan suhteen, kummankin kaivulaitteen ollessa varustettuina kahdella tai useammalla vierekkåin asetetulla ketjulla, joiden pituudet ovat erilaiset, niin etta molempien laittei-den vastaavat ketjut voivat kiilautua toisiinsa toisiaan 10 kuitenkaan koskettamatta.

T&lldin nimittSin, koska kSytossa ovat toistensa viereen asetetut ketjut, jotka toimivat samanaikaisesti kyseisella kaivuualueella, varmistetaan maa-aineksen tehokas kåsittely 15 ja poisto koko asennettavan putkilinjan alia olevalla påå- asiassa kårjelt&ån alaspSin suuntautuvan kolmion muotoisella maaperåalueella, koko kaivettavan avoimen maaleikkauksen pinta-ålan toimiessa tehokkaana kaivuualueena. Toisaalta tSman koneen rakenteellinen tiiviys on ilmeinen.

20

Kukin kaivutydkaluilla varustetut ketjut sisåltåvå kaivulaite kaynnistetaan esilla olevan keksinnon mukaisesti yhden ainoan moottorikayttdisen akselin avulla, johon on liitetty kaivulaitteen yksittaisia ketjuja kayttavat ketjupyorat, 25 jolloin mekåaniset komponenttiosat selvasti yksinkertaistuvat ja saastetaan ^one- ja kSyttdkustannuksia.

Esilla olevan keksinndn eråån suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti kukin kaivulaiteketju varustetaan omalla nosto-3U laitteellaan, joka kykenee siirtåmaån ketiun suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan kayttoasentoonsa, kaikkien edelia mainittujen nivelien akselien sopiessa yhteen toistensa ja sanotun ainoan moottorikåyttdiseen akselin kanssa.

35 TSlldin ketjuja voidaan kiertaå toisistaan riippumattomalla tavalla, jolloin saavutetaan se etu, etta avoimen maaleik- 6 kauksen syvyyttS voidaan muuttaa siirtaiaållå kayttoasentoonsa vain kaivulaitteiden kulloinkin sopivimmat ketjut ja jattåen muut ketjut omaan lepoasentoonsa. Tallainen toimenpide, joka voidaan suorittaa myos koneen ollessa toiminnassa, 5 mahdollistaa avoimen maaleikkauksen pinta-alapoikkileikkauk-sen vShentSmisen, kun sallitaan suurempi asennussyvyys, kaivuprosessin kuluttaxnan tehon siten vahentyessa, tai koneen koko kaivutehon kohdistamisen pienemmaile kaivualueel-le, jolloin koneen suuri siirtonopeus tulee mySs varmistetuk-10 si erityisesti kovassa ja lujassa maaperåsså/ mika tietenkin alentaa edullisesti koneen kayttdkustannuksia.

Keksinndn eraana lisaominaisuutena on lopuksi se tosiasia, ettS kaivulaitteiden yksittaisia ketjuja kayttavat ketjupyo-15 tat ovat vaihdettavissa keskenaan ja erilaisia maaria ketju- rattaita sisaitavien ketjupydrien kanssa.

Talla tavoin yksittaiset ketjut voidaan saada toimimaan eri nopeuksilla, mita yleensa vaaditaan tyypiltaan erityisen 20 maaperan yhteydessa kaivutyokalujen kaivutoiminnan tehos- tamiseksi.

Keksintoa selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa oheisiin piirustuksiin viitaten, jotka esittavat erastå 25 keksinndn suositeltavaa sovellutusmuotoa, joka on luonteel- taan vain havainnollistava ilman mitaan rajoittavia tarkoi-tuksia, joten siihen voidaan tehda milloin tahansa teknisiå ja rakenteellisia muutoksia esilla olevan keksinnon suojapii-rista poikkéamatta.

30

Piirustuksissa:

Kuvio 1 esittaa perspektiivikuvantoa esilla olevan keksinnon mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta vårten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta; 53 Kuvio 2 esittaa suurennetussa mittakaavassa osittain leikat- tua perspektiivikuvantoa kuvion 1 mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta vårten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta;

Kuvio 3 esittaa suurennettua poikkileikkauskuvantoa kuvion 40 1 linjaa A-A pitkin otettuna; 7 90899

Kuvio 4 esittåå pitkittåistå keskeltå otettua leikkauskuvan-toa kuvion 1 mukaisesta putkilinjojen vedenalaista asennusta vårten tarkoitetusta vedenalaisesta koneesta;

Kuvio 5 esittåå huomattavasti suurennettua poikkileikkausku-5 vantoa kuvion 1 mukaisesta yksityiskohdasta keksinnon eraån muunnelman mukaisesti;

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

Kuvio 7 esittåå kuvion 3 kaltaista poikkileikkauskuvantoa, 10 nåyttåen esillå olevan keksinnon erityisen toimintatavan.

Kuvioihin viitaten numerolla 1 on merkitty veden alle asen-nettavia putkilinjoja vårten tarkoitettua vedenalaista konetta, jonka alusta kykenee liikkuxnaan asennettavaa putki-15 linjaa 2 pitkin telaketjuilla 3 varustetun siirtolaitteen v/ålityksellå tukien kahta ketjutyyppistå kaivulaitetta, 4 ja 5, kåsittåvåå kaivujarjestelmaå. Sanotut ketjutyyppiset kaivulaitteet 4 ja 5 on asetettu vastakkain ja suunnilleen symmetrisesti koneen ja asennettavan putkilinjan 2 keskiakse-20 lin 6 suhteen (erityisesti kuvioon 3 viitaten), kun putkilin- ja 2 asennetaan sen alle sanottujen kaivulaitteiden 4 ja 5 avulla'kaivettuun avoimeen maaleikkaukseen (7), nåiden kaivulaitteiden 4 ja 5 ollessa kåyttoasennossaan siirrettyina "V"-muotoon.· Kumpikin kaivulaite 4 tai 5 kåsittåå kolme 25 vierekkSin asetettua eripituista ketjua, joita on vastaavas- ti merkitty viitenumeroilla 8, 9 ja 10 (8', 9', 10') ja jotka on varustettu kaivutyokaluilla 11, sanottujen ketjujen kiilautuessa toistensa sisåSn toisiaan koskettamatta (tassa yhteydessS viitataan erityisesti kuvioihin 3 ja 7), peittaen 30 siten kaytanndllisesti katsoen kokonaan kaivettavan avoimen maaleikkauksen 7 poikkileikkausalan. Kukin ketju kulkee ketjupydrån 12 ja sen kåytt&mån pyoran 13 valissa, jolloin sanottuja pydriS kannattaa koneen alustaan 1 kiinnitettyjen vierekkaisten pitimien 16 kannattamiin ulkoneviin napoihin 35 (15) ks. kuvio 5) nivelldity haarukkakehys 14. Tallå tavoin kutakin omalla kiertonivelellåån varustettua ketjua voidaan siirtåå suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan 8a (tåsså yhteydesså viitataan erityisesti kuvioihin 4 ja 7) kåytto-asentoonsa toisistaan riippumatta koneen alustan 1 ja sanotun 40 ketjun pydriå kannattavan sanotun haarukkakehyksen våliin 8 nivelletyn våkivivun 18 vålityksellå. Tåtå mahdollisuutta kåytetåån, kuten kuviosta 7 nåkyy, syvyydeltåån matalampaa avointa maaleikkausta kaivettaessa, jonka tekemiseksi tarvi-taan vain kahta kolmesta kaivulaitteella varustetusta ketjus-5 ta. Kummankin yksittåisen kaivulaitteen 4 tai 5 ketjujen kåyttopyoriå 12 kåytetåån yhden ainoan moottorikåyttoisen akselin avulla, joka kasittåå moottoriyksikkodn 20 liitetyn ura-akselin, moottoriyksikon 20 ollessa kiinnitettyna yhteen pitimeen 16 ja ohjattuna vedenpinnan tasosta kåsin tehon-10 syotto- ja koneohjausletkun 21 vålityksellå. Sanottu ura- akseli 19 on samankeskinen sanottujen ketjuja kannattavien haarukkakehysten 14 kiertonivelien kanssa, jotka kasittavat sanotut ulkonevat navat 15, jotka puolestaan kannattavat kiertyvasti kehysten 14 haarukoiden 22 sisållå sanottujen 15 ketjupydrien 12 napoja 23 (ks. kuviot 5 ja 6), joita ketju- pydriå 12 niiden kautta kulkeva sanottu ura-akseli 19 kåyt-tåå.

Sanotut ketjupydråt 12 sisåltåvåt lisåksi kolrae osaa (joita 20 voi olla vain kaksi tai enemmånkin kuin kolme), joita on vastaavasti merkitty viitenumeroilla 24, 25 ja 26 ja jotka on kiihnitetty pulttien 27 vålityksellå sanottuihin napoihin 23. Tållå tavoin sanottuja kåyttopydriå voidaan vaihtaa helposti keskenåån ja myds muiden ketjupydrien kanssa, 25 joissa on erilaiset mååråt ketjurattaita.

Lopuksi on mainittava, ettå viitenumerot 28 ja 29 merkitsevåt piirustuksissa ohjausjårjestelmiå, jotka ohjaavat koneen kulkua veden alle asennettavaa putkilinjaa 2 pitkin.

Claims (5)

90899

1. Vedenalainen kone (1) putkilinjojen asentamiseksi veclen alle, kasittaen alustan, joka liikkuu merenpohjaan asennet-t a v a a putkilinjaa(2) pitkin siirtolaitteen (3) avulla j a kannattaa avoimen maaleikkauksen (7) kaivamista vårten tar-koitettua kaivujarjestelmåa, joka kasittaa kaksi ketjutyyp-pista kaivulaitetta (4,5) varustettuina nostolaitteilla (18), jotka ovat sopiv/ia kaivulaitteiden (4,5) siirtamiseksi suun-nilleen vaakasuorasta lepoasennostaan kåyttbasentoonsa, i o s s a ne ovat asetettuina "V’-muotoon, seka moottoreilia (20' ket u>-pybrien (12) pyorittamiseksi, joista kukin ketjupvbra .12 on sovitettu kierrattamaan tydkaluilla (11) warustettuja laite-ketjuja (8,9,10,8’,9’,10’), jolloin moottoriin (20) syotetaan vedenpinnasta kasin tarvittava teho sen toimintaa vårten te-honsyottb-ja koneohjausletkun valityksella, tunnet tu siita, etta ketjutyyppiset kaivulaitteet (4,5) on asetettu kayttoasennossaan toistensa suhteen vastakkain "V"-muotoon ja suunnilleen symmetrisesti koneen (1) ja asennettavan putki-linjan (2) keskilinjaan (6) nahden, ja etta kumpikin kaivu-laite kasittaa kaksi tai useampia vierekkain asetettuja ket-juja (8,9,10,8* ,9*,10*), joiden pituudet ovat erilaisia.

2. Patent t'ivaatimuksen 1 mukainen vedenalainen kone putki-linjojen asentamiseksi veden alle, tunnettu siita, etta kummankin kaivulaitteen (4,5) vastaavat ketjut (8,9, 10,8^,9^,10.^) voivat kiilautua toistensa sisaan toisiaan kuitenkaan koskettamatta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenalainen kone putki-linjbjen asentamiseksi veden alle, tunnettu siita, ..-etta molemmat ketjupybrat (12), jotka kayttavåt kummankin fcaivulaitfeen yksittaisia ketjuja (8,9,10,8’ ,9' ,10’ ), on liitetty yhteep ainoaan moottorikayttoiseen akseliin (19).

4. Patenttivaatimukeen 1 mukainen vedenalainen kone put -kilinjojen asentamiseksiveden alle, t u η n e t t u s 1113, etta kummankin' kaivulaitteen yksittaisia ketjuja (8,9,10, kayfctSvat l^etjupybrat (12) voidaan vaihtaa kes-kenaan ja ketjupyorien kanssa, joissa on erilaiset måarat "ketjurattaita.

5. Mink a tahansa edella ole van patenttivaatimuksen muka i,-, e f. vedenalainen kone putkilinjojen asentamiseksi veden alle, t u η n e t t u siita, etta kaivulaitteiden kukin ketju (8,9, 10,8’ ,9',10’) on varustettu omalla no sto 1 a i11ee11 a an (18), joka on sopiva ketjun siirtåmiseksi suunnilleen vaakasuorasta lepoasennostaan kayttoasentoonsa, kaikkien edella mainittujen nostolaitteiden akselien ollessa yhteensattuvia keskenåan ib moo11or ikay11bisen akselin (19) kanssa. \ ll 90899