MD3969670T2 - Metodă și aparat de dragare - Google Patents

Abstract

O metodă de dragare care cuprinde suspendarea aparatului de dragare 200 de un vehicul 360. Aparatul de agitare a sedimentului care cuprinde un şasiu 210, şi montat pe şasiu sunt un extractor, aparat de agitare a sedimentului şi respectivele pompe 220, 230. Aparatul de dragare 200 este dispus deasupra, dar nu în contact cu o albie de apă 340 care urmează să fie dragată de sediment 350. Sedimentul 350 este agitat apoi extras cu extractorul. Aparatul de dragare 200 este deplasat în apă şi sedimentul extras 400 este depozitat sub apă şi deasupra aparatului de dragare 200, astfel încât sedimentul 400 este transportat şi depozitat departe de o zonă care este dragată de mişcarea naturală a apei.Aparatul şi utilizarea aparatului este de asemenea descrisă.

Description

Această invenţie se referă la o metodă de dragare, la un aparat de dragare şi la utilizarea unui aparat de dragare. Dragarea este, în general, definită ca îndepărtarea subacvatică a sedimentelor şi transportul acestora dintr-un loc în altul. Dragarea este un proces care poate cuprinde etapele de ridicare a sedimentului de pe suprafaţa albiei apei şi, opţional, etapele de transport a sedimentului departe de zona de dragat şi apoi, în final, eliminarea sedimentului. Opţional, sedimentul poate fi slăbit în primă instanţă. Dragarea poate fi efectuată din mai multe motive, de exemplu, curăţarea unui port sau a unei căi navigabile în care s-au acumulat sedimente care ar putea deveni un obstacol pentru transportul maritim. Deoarece porturile sunt în general mai adânci decât zona de apă înconjurătoare, sedimentele se pot acumula şi nu pot fi spălate de curgerea naturală a apei, de exemplu, de apele de maree sau de curgerea unui râu. Exemple de metode de dragare din stadiul tehnicii includ o benă sau un excavator cu cupă posterior montate pe suprafaţă care pot fi utilizate pentru ridicarea fizică a sedimentul într-o cupă de dragă, prin care sedimentul este apoi plasat într-un buncăr pentru eliminarea ulterioară. O altă metodă din stadiul tehnicii utilizează o dragă cu pâlnie de aspirare remorcată, care cuprinde o navă conectată la un cap de dragare remorcat, în care sedimentul este pompat din albia apei prin capul de dragare la un buncăr de pe navă. Alte metode de dragare din stadiul tehnicii includ utilizarea de injectoare de apă care injectează apă în sediment pentru a-l slăbi şi pentru a reduce densitatea sedimentului, făcându-l să fie suspendat deasupra albiei apei într-un aşa-numit "nor de densitate". Sedimentul în suspensie este apoi spălat prin acţiunea gravitaţiei. Această metodă îşi găseşte o utilitate particulară în râuri şi zone de maree unde norul de densitate de sedimente rezultat poate curge sub gravitaţie în zone mai adânci. O altă metodă de dragare utilizează drage cu aspiraţie cu tăietor care cuprind un cap tăietor rotativ montat în faţa unui cap de aspiraţie, unde capul tăietor se roteşte de-a lungul axei conductei de aspiraţie. Sedimentul tăiat este apoi aspirat de o pompă de aspiraţie. Asemenea drage cu aspiraţie cu tăietor sunt destinate a fi utilizate într-o poziţie staţionară - chiar dacă sunt montate pe o navă, nava va fi ancorată cu picioare de ancorare sau ancore în timpul utilizării. O altă metodă din stadiul tehnicii care este folosită pentru a trata problema sedimentelor într-un canal de transport sau port este nivelarea fundului mării, prin care un plug este remorcat în spatele unui vehicul pentru a aplatiza zonele ridicate de sedimente fără a îndepărta efectiv niciunul dintre sedimentele din albia apei. De asemenea, s-au făcut de asemenea diverse încercări de a furniza drage care funcţionează pe fundul albiei apei şi deranjează sedimentele cu tăietoare sau jeturi de fluid de înaltă presiune. Aceste vehicule pot fi vehicule autonome (cum ar fi cel descris în GB 2543764 A) sau pot fi tractate de-a lungul albiei apei de un vehicul, cum ar fi cel descris în US2014/0238924 A1. Vehiculele care operează pe albia apei creează o etanşare între partea inferioară a dragei şi albia apei şi folosesc presiunea negativă pentru a trage şi a expulza sedimentul. Drage alternative din stadiul tehnicii funcţionează deasupra albiei apei. De exemplu, US 4,127,950 descrie un cap de aspiraţie care trage sedimentul agitat de lichid într-o carcasă dispusă vertical, după care jeturi separate de gaz forţează sedimentul să iasă din carcasă. Asemenea drage sunt greoaie şi se mişcă lent, datorită carcasei neapărat solide, închise, care creează multă rezistenţă. Asemenea drage necesită, de asemenea, ca fluidul comprimat pentru injectorul de gaz şi lichid să fie pompat dintr-un vas de suprafaţă. GB2459700 descrie un aparat de excavare submarin care cuprinde un excavator cu flux de masă şi un dispozitiv de aspiraţie. US 6,868,625 descrie o metodă şi un dispozitiv pentru deplasarea rocilor şi sedimentelor submarine şi cuprinde o ţeavă rigidă sau cel puţin parţial flexibilă prin care pot fi transportate mase cu ajutorul unui gradient de presiune produs de o duză de ejecţie. US 4,042,279 descrie un aparat pentru recuperarea mineralelor de pe fundul apei, cuprinzând un cadru care susţine o pompă care preia apa şi o introduce la duze, un dispozitiv de antrenare pentru pompă, o cameră de colectare şi cel puţin un aparat plutitor de minerale cuprinzând o conductă de aspiraţie. Există diverse probleme asociate cu metodele de dragare din stadiul tehnicii. De exemplu, dragarea cu injecţie de apă necesită ca apa să curgă din cauza gravitaţiei pentru a curăţa sedimentul în suspensie, deci este de puţin folos într-un port de coastă unde nu există gradient. Nivelarea fundului mării nu îndepărtează niciun sediment, ci doar îl aplatizează, iar sedimentul poate continua să se acumuleze în timp. Dragele cu pâlnie cu aspiraţie remorcate, deşi sunt adesea eficiente la curăţarea sedimentelor, necesită echipamente construite special şi scumpe, inclusiv o navă personalizată cu un buncăr mare. Un asemenea nu este doar costisitor de achiziţionat, ci de asemenea de exploatat. Dragarea cu un braţ cu benă şi/sau excavator cu cupă posterior este, de asemenea, costisitoare, deoarece necesită utilizarea unei nave special adaptate, cu o buncăr pentru îndepărtarea sedimentului dragat. Dragele care sunt dispuse pe albia apei sunt problematice, deoarece albia apei unui port, de exemplu, este rareori plată şi va conţine o mulţime de resturi solide, ceea ce face ca asemenea drage să fie nepractice şi uşor de deteriorat. Resturile întâlnite adesea pe albia apei unui port includ dispozitive de ancorare a containerelor, care cuprind stâlpi metalici lungi care cad din containere pe măsură ce sunt încărcate şi descărcate. Dispozitivele de ancorare ale containerului pot cauza daune considerabile unei drage şi apoi se pierde timp considerabil pentru a repara draga înainte de a putea fi reutilizată, ceea ce are implicaţii semnificative de cost. Prezenta invenţie abordează problemele asociate cu stadiul tehnicii prin furnizarea unui aparat şi metode care nu numai că sunt eficiente în îndepărtarea sedimentelor dintr-o serie de albii de apă diferite, dar sunt, de asemenea, relativ ieftine de exploatat. Conform prezentei invenţii, este furnizată o metodă de dragare aşa cum este definită în revendicarea 1. Metoda conform prezentei invenţii funcţionează prin ridicarea sedimentului agitat până la o coloană de apă mai înaltă, prin aceasta mişcarea naturală a apei este capabilă să spele sedimentul în suspensie. Într-un port, aceasta poate însemna ridicarea sedimentului până la un nivel mai mare decât cel al fundului mării din afara portului, astfel încât apele de maree să elimine sedimentul. Prin faptul că aparatul de dragare funcţionează deasupra nivelului albiei apei, draga este capabilă să atenueze problemele asociate cu multe dispozitive din stadiul tehnicii, evitând o mare parte a resturilor şi fiind capabilă să traverseze albii de apă neuniforme. Sedimentul care este extras poate fi uşor şi liber şi, în acest caz, acţiunea exclusivă a extractorului poate fi suficientă pentru a trage sedimentul în aparatul de dragare pentru a-l extrage, fără a fi nevoie să se cupleze aparatul de agitare a sedimentelor. Cu toate acestea, dacă sedimentul este greu, compactat sau altfel nu este agitat, aparatul de agitare a sedimentelor poate fi cuplat. Aparatul de dragare a sedimentelor poate folosi o serie de mijloace diferite de agitare a sedimentelor în plus faţă de un injector de fluid. Injectorul de fluid mai cuprinde o pompă, în care pompa injectează fluid prin injectorul de fluid în sediment pentru a slăbi sedimentul înainte de extracţie. Injectorul de fluid este montat direct pe şasiu. Injectorul de fluid poate fi prevăzut pe partea inferioară a aparatului de agitare a sedimentelor. În particular, injectorul poate cuprinde o evacuare poziţionată astfel încât să expulzeze fluidul într-o direcţie în jos în timpul utilizării în sedimentul dispus pe albia apei. Injectorul de fluid cuprinde una sau mai multe conducte de injecţie, conducta de injecţie purtând o multitudine de evacuări sau duze. Evacuările pot fi distanţate uniform de-a lungul conductei. O multitudine de conducte pot fi prevăzute într-un aranjament paralel de-a lungul lăţimii şasiului. Acea una sau mai multe conducte se pot întinde pe întreaga lăţime a şasiului. Pot fi prevăzute o multitudine de pompe, cu un furnizor de pompă per injector de fluid sau cu o multitudine de injectoare de fluid. Fluidul care este injectat poate fi apă sau aer sau o combinaţie a acestora. Dacă fluidul este apă, atunci, de preferinţă, injectorul de fluid va cuprinde suplimentar o admisie, iar în timpul utilizării apa va fi trasă din apa din jurul aparatului de dragare. Alternativ, fluidul poate fi furnizat de la suprafaţă sau de la vehicul la aparatul de dragare. Dragele din stadiul tehnicii care pompează fluid pentru agitarea sedimentului vor folosi, în general, jeturi de înaltă presiune. Presiunea ridicată din domeniu este definită ca 800-1OOOkPa (8-10 bar). În schimb, fluidul injectat de dragele conform prezentei cereri este injectat la presiune joasă (150-200 kPa/1,5 până la 2 bar) sau presiune medie (400-500 kPa/4-5 bar). S-a constatat că presiunea scăzută până la medie este avantajoasă faţă de jeturile de presiune înaltă, deoarece necesită mai puţine resurse în ceea ce priveşte presiunea pompei şi utilizarea energiei şi este eficientă la agitarea unor cantităţi suficiente de sedimente. Aparatul de dragare cuprinde un şasiu care susţine aparatul de agitare a sedimentelor şi extractorul. Prezentul aparat de dragare în utilizare funcţionează deasupra şi la distanţă de albia apei, totuşi şasiul poate fi adecvat robust pentru a rezista la contactul cu albia apei. Acest lucru se poate întâmpla atunci când aparatul de dragare este coborât în poziţie, dacă albia apei este neuniformă sau dacă vehiculul este o ambarcaţiune şi apa pe care pluteşte barca este ondulată. Şasiul poate cuprinde mijloace de absorbţie a şocurilor pentru a proteja aparatul de dragare dacă acesta se ciocneşte cu albia apei şi/sau cu resturile pe care le poate întâlni în timpul utilizării. De exemplu, şasiul poate fi prevăzut cu tampoane montate pe partea inferioară a şasiului sau, alternativ, poate cuprinde patine rezistente pentru a proteja partea inferioară a şasiului. Şasiul poate avea o bază în general plană, solidă sau, alternativ, poate fi sub forma unui cadru deschis, de preferinţă cu o bază deschisă. Cadrul poate fi format din tuburi metalice sau din plastic sau altele asemenea. Şasiul poate cuprinde pereţi laterali, o suprafaţă superioară pe care sunt prevăzute articole cum ar fi extractorul şi aparatul de agitare a sedimentelor. Partea din faţă şi din spate a cadrului pot fi "deschise", ceea ce va permite trecerea materialelor grele şi a resturilor, care altfel ar deteriora aparatul de dragare, prin aparatul de dragare. Mai mult, existenţa un cadru deschis va reduce rezistenţa la înaintare pe şasiu pe măsură ce acesta se mişcă prin apă, permiţând prin aceasta operaţiunii de dragare să se desfăşoare într-un ritm mai rapid decât ar fi posibil cu dragele din stadiul tehnicii. Şasiul cuprinde panouri laterale opuse şi unul sau mai multe panouri de carenă dispuse în paralel între panourile laterale şi unite printr-una sau mai multe traverse. Acea una sau mai multe traverse pot cuprinde aparatul de agitare a sedimentelor şi în care aparatul de agitare a sedimentelor cuprinde una sau mai multe conducte cuprinzând una sau mai multe evacuări pentru injectarea fluidului, aparatul de agitare a sedimentelor fiind în comunicaţie cu acea una sau mai multe pompe, pompă care este în comunicaţie cu o admisie şi în care fluidul este aspirat din zona înconjurătoare prin admisie. În plus sau alternativ, acea una sau mai multe traverse pot cuprinde extractorul, în care extractorul cuprinde una sau mai multe conducte cuprinzând admisii în care sedimentul agitat este tras pentru a fi expulzat, în care extractorul este în comunicaţie cu acea una sau mai multe pompe, pompă care este în comunicaţie cu o conductă ridicată deasupra aparatului de dragare pentru expulzarea sedimentului agitat deasupra aparatului de dragare în utilizare. Acea una sau mai multe traverse pot cuprinde, de asemenea, o bară de susţinere rigidă. Bara de susţinere rigidă poate cuprinde o margine anterioară înclinată astfel taie prin orice sediment întâlnit în timpul utilizării. Şasiul poate cuprinde patine conectate la partea inferioară a carenei şi/sau panouri laterale. O margine anterioară a carenei şi panourile laterale pot fi rotunjite astfel încât să devieze resturile. Aparatul de dragare poate fi prevăzut la un capăt anterior sau frontal al acestuia cu un pilot pentru a devia resturile întâlnite pe albia apei. Pilotul poate fi o cupă solidă pentru a devia resturile fie deasupra, fie dedesubt şi/sau în lateralul aparatului de dragare. Pilotul poate fi sub forma unei grile înclinate cuprinzând bare pentru a permite trecerea apei prin aceasta pentru a se asigura că grila nu produce prea multă rezistenţă la înaintare, dar care împiedică pătrunderea resturilor. Grilele pot fi dimensionate în mod adecvat, astfel încât resturile, cum ar fi elementele de ancorare ale containerelor, să nu poată pătrunde în aparatul de dragare, chiar la capăt, dar fără a provoca prea multă rezistenţă la înaintare în apă. Un pilot poate fi de asemenea dispus pe suprafaţa superioară a aparatului de dragare pentru a proteja partea superioară a aparatului de dragare, chiar dacă nu este prevăzut pe partea din faţă a aparatului de dragare. Pilotul poate cuprinde plăci solide înclinate. Plăcile solide înclinate pot fi dispuse în faţa pompelor injectoare. Dacă şasiul este deschis, capătul din spate al acestuia poate fi prevăzut cu clapete înclinate, care pot fi covoraşe deformabile din cauciuc, plastic sau altele asemenea, pentru a menţine sedimentele agitate în interiorul sau sub şasiul care urmează să fie expulzat, dar care să le devieze dacă întâlnesc un obiect solid sau sub un prag de presiune. Aparatul de dragare mai poate cuprinde un compensator de ridicare dispus pe vehicul, compensatorul de ridicare menţinând aparatul de dragare la acelaşi nivel deasupra albiei apei. Extractorul cuprinde o conductă de extracţie şi o pompă de extracţie dispusă pentru a pompa sedimentul agitat prin conductă. Conducta poate avea o primă deschidere expusă la partea inferioară a aparatului de dragare a sedimentelor şi o a doua deschidere dispusă într-un punct cel mai înalt pe aparatul de dragare a sedimentelor atunci când este desfăşurat în timpul utilizării. Acest aranjament asigură faptul că prima deschidere este îndreptată către sedimentul agitat, iar a doua deschidere este ridicată la un nivel particular, astfel încât sedimentul ejectat poate fi spălat prin mişcarea naturală a apei în timpul utilizării. Dimensiunea şi forma conductei, prin urmare, vor depinde de utilizarea prevăzută. De exemplu, poate fi prevăzută o conductă mai lungă pe aparatul de dragare, destinate utilizării într-un port relativ adânc, care este semnificativ mai adânc decât fundul mării din jur, în care sedimentul va trebui să fie depus la un nivel relativ mai înalt pentru ca mareea să poată spăla sedimentul în suspensie. În timp ce, dacă aparatul urmează să fie utilizat în ape mai puţin adânci, cum ar fi un canal sau un port pe râu, atunci conducta va trebui să fie relativ mai scurtă. Înălţimea relativă a conductei poate fi, de asemenea, reglabilă. Conducta poate fi înlocuită cu conducte de lungimi diferite sau lungimea conductei poate fi reglabilă. O conductă poate fi telescopică sau poate avea extensii modulare care pot fi ataşate detaşabil. Unghiul conductei în raport cu aparatul de dragare poate fi de asemenea reglabil astfel încât înălţimea relativă a conductei deasupra aparatului de dragare să fie ajustată. Forma conductei poate fi de asemenea variată, astfel încât, de exemplu, o a doua deschidere mai largă poate distribui sedimentul extras mai larg decât în cazul în care a doua deschidere ar fi mai îngustă. Prin urmare, conducta poate fi tronconică, unde a doua deschidere este mai lată decât prima deschidere, sau a doua deschidere poate fi canelată. A doua deschidere poate fi bifurcată în două deschideri. Pompele pot fi prevăzute cu o sursă de alimentare. Sursa de alimentare menţionată poate fi furnizată pe şasiu sau poate fi prevăzută pe un vehicul deasupra suprafeţei. Pachete de alimentare pot fi prevăzute cu aparatul de dragare, care pot fi montate ulterior pe un vehicul existent, sau un vehicul poate fi adaptat să includă o unitate de alimentare auxiliară pentru a furniza energie pompei sau pompelor. Energia poate fi furnizată pompelor prin intermediul unui cablu de la suprafaţă. Energia poate fi furnizată sub formă de electricitate sau presiune hidraulică. Aparatul conform prezentei invenţii poate fi remorcat peste albia apei de un vehicul cum ar fi o ambarcaţiune. Cu toate acestea, în anumite situaţii, vehiculul poate fi, de asemenea, un vehicul terestru, de exemplu, dacă apa care este dragată este un canal. Aparatul de dragare a sedimentelor este, prin urmare, prevăzut cu un conector pentru conectarea aparatului de dragare a sedimentelor la un vehicul. Aparatul de dragare poate include, de asemenea, un troliu care poate fi adaptat la un vehicul pentru a ridica şi a coborî aparatul de dragare în apă. În unele variante de realizare, aparatul de dragare poate fi prevăzut cu propriile sale mijloace de propulsie. Prezenta invenţie furnizează de asemenea, un aparat de dragare pentru dispunerea deasupra, dar nu în contact cu o albie de apă care urmează să fie dragată de sedimente, aşa cum este definit în revendicarea 14. Aparatul de dragare poate fi aşa cum este descris în legătură cu metoda din prezenta invenţie. Prezenta invenţie prevede, de asemenea, utilizarea unui aparat de dragare aşa cum este definit în revendicarea 15. Pentru a putea fi mai bine înţeleasă, prezenta invenţie va fi acum descrisă în detaliu doar cu titlu de exemplu, cu referire la următoarele figuri, în care: Figura 1 arată o reprezentare schematică a aparatului de dragare care nu face parte din invenţia revendicată.

Figura 2a arată o vedere schematică de capăt în secţiune transversală a unui aparat de dragare, conform prezentei invenţii;

Figura 2b arată o vedere laterală schematică în secţiune transversală a aparatului de dragare din Figura 2a;

Figura 2c arată o vedere în plan schematică a aparatului de dragare din Figurile 2a şi 2b;

Figura 3 arată o vedere schematică a unui port şi o variantă de realizare a aparatului de dragare în utilizare;

Figura 4 arată o vedere frontală, de sus, în perspectivă a unui aparat alternativ de dragare conform prezentei invenţii;

Figura 5 arată o vedere din spate, de sus, în perspectivă a aparatului de dragare din Figura 4;

Figura 6 arată o vedere în perspectivă din partea inferioară a aparatului de dragare conform Figurilor 4 şi 5;

Figura 7 arată o vedere laterală a aparatului de dragare conform Figurilor 4 până la 6;

Figura 8 arată o vedere frontală a aparatului de dragare conform Figurilor 4 până la 7;

Figura 9 prezintă o vedere de sus a aparatului de dragare conform Figurilor 4 până la 8.

Figura 10 arată o vedere frontală a unui alt exemplu de aparat de dragare conform prezentei invenţii;

Figura 11 arată o vedere în secţiune transversală a aparatului de dragare din Figura 10; şi

Figura 12 arată o vedere frontală, de sus, în perspectivă a aparatului de dragare din Figurile 10 şi 11.

Cu referire iniţial la Figura 1, este arătată o reprezentare schematică a aparatului de dragare indicat în general 100. Aparatul de dragare 100 cuprinde un şasiu indicat în general 110 şi un extractor cuprinzând o conductă indicată în general 120 şi o pompă 130, un aparat de agitare a sedimentelor indicat în general 140 şi o pompă 150 şi un conector 160 pentru conectarea aparatului de dragare la 100 un vehicul. Aparatul de dragare este pentru dispunerea deasupra şi nu în contact cu o albie de apă pe care există sedimente care trebuie îndepărtate. Sedimentul este apoi îndepărtat de extractor deasupra aparatului de dragare 100 şi într-o coloană de apă mai înaltă. Odată extras de extractor, sedimentul agitat este apoi spălat de mişcarea naturală a apei, cum ar fi mişcarea mareelor sau curgerea unui râu.

Cu referire acum la Figurile 2a până la 2c, este arătată o variantă de realizare a aparatului de dragare indicat în general 200. Aparatul de dragare 200 cuprinde un şasiu, indicat în general 210. Şasiul 210 are o amprentă în general dreptunghiulară, aşa cum este arătat în Figura 2c. Şasiul 210 cuprinde faţă lungă anterioară 211, faţă lungă posterioară 212, feţe laterale 213, 214, suprafaţă superioară 215 şi parte inferioară 216. Aşa cum este arătat cel mai clar în Figura 2a, joncţiunea de colţ a marginii lungi anterioare 211 şi partea inferioară 216 este teşită pentru a produce faţa înclinată 217 astfel încât să ridice marginea anterioară 211 deasupra părţii inferioare 216.

Pe suprafaţa superioară 215 se află pompa de injecţie 220. Pompa de injecţie 220 este în comunicaţie de fluid cu o reţea de injectoare de fluid, în general indicată 218, dispuse pentru a injecta fluid sub partea inferioară 216. Injectoarele de fluid sunt dispuse de-a lungul lungimii şasiului 210 între feţele laterale 213, 214 şi sunt prevăzute pentru a injecta fluid în sediment în utilizare pentru a-l agita. Injectoarele de fluid 218 pot fi dispuse într-o linie adiacentă cu faţa înclinată 217. Şasiul 210 este substanţial gol la interior şi include o conductă 219 de la o pompă de injecţie 220 la injectoarele de fluid 218. Pompa de injecţie 220 mai include o admisie 221 pentru a aspira apă din zona înconjurătoare în timpul utilizării înainte de a fi pompată prin injectoarele de fluid 218. În acest caz, fluidul este apă, dar în variante de realizare alternative poate fi aer sau un amestec de aer şi apă. Fluidul, în particular dacă cuprinde aer, poate fi pompat de la suprafaţă.

Montată pe şasiul 210 este o pompă de extracţie, indicată în general 230. Pompa de extracţie 230 include o admisie 231 pentru a trage apa şi sedimentele agitate din zona înconjurătoare în timpul utilizării, unde este apoi pompată prin intermediul unei evacuări care cuprinde o conductă indicată în general 240. Conducta 240 cuprinde un coş de fum în general tronconic, deşi, alternativ, poate fi substanţial cilindric sau să aibă un capăt distal canelat sau bifurcat pentru a distribui mai larg sedimentul. Fluidul aspirat prin admisia 231 a pompei de extracţie 230 este expulzat prin conducta 240. Deşi nu sunt arătate, pompa de injecţie 220 şi pompa de extracţie 230 sunt alimentate cu energie de la o sursă de alimentare, care poate fi montată fie pe aparatul 200, fie prevăzută prin intermediul un cablu de la suprafaţă.

Pompa de injecţie 220 şi pompa de extracţie 230 pot fi ataşabile detaşabil la şasiul 210. Pompele în utilizare pot fi deteriorate de resturi subacvatice, cum ar fi elementele de fixare a containerelor şi, prin urmare, dacă sunt ataşabile detaşabil, acestea pot fi înlocuite dacă sunt deteriorate dincolo de posibilitatea de reparare în timpul unei operaţiuni de dragare. Prin urmare, timpul de oprire poate fi atenuat.

Patinele 250 sunt dispuse în paralel de-a lungul marginilor laterale ale părţii inferioare 216 a şasiului 210. Patinele 250 sunt ataşate la partea inferioară 216 a şasiului 210 cu suporturi 251, care includ amortizoare (care nu sunt arătate). Patinele 250 şi amortizoarele protejează şasiul 210 dacă şasiul 210 intră în contact din neatenţie cu albia apei în timpul utilizării. Alternativ, suporturile pot fi pline şi să nu cuprindă amortizoare.

Un pilot 260 este ataşat de faţa lungă anterioară 211 pentru a devia resturile care pot fi întâlnite de aparatul de dragare atunci când este tractat prin apă în timpul utilizării.

Un conector 270 este prevăzut către marginea anterioară a şasiului 210 pentru conectarea aparatului de dragare 200 la un vehicul.

Revenind acum la Figura 3, este arătată o vedere laterală schematică a unui port, în general indicat 300, cuprinzând pământ indicat în general 310, şi un zid de port indicat în general 320, care adăposteşte apă de mare, în general, indicată 330. Fundul portului 340 are dispus deasupra lui un strat de sedimente acumulate 350 care urmează să fie dragat. Pe cealaltă parte a peretelui portului 320 se află marea deschisă şi, aşa cum este arătat în Figura 3, fundul mării 390 este relativ mai înalt decât fundul portului 340. Apele de maree pot intra şi părăsi portul, totuşi datorită diferenţei relative de înălţime a fundului portului 340 şi a fundului mării 390, sedimentul 350 de la fundului portului 340 nu se poate spăla, chiar dacă este agitat.

Aparatul de dragare 200, aşa cum este descris în relaţie cu Figurile 2a la 2c, este prevăzut deasupra, dar nu în contact cu stratul de sedimente 350. Aparatul de dragare a sedimentelor 200 este remorcat deasupra fundului portului 340 şi deasupra stratului de sedimente 350 de o ambarcaţiune 360 pe suprafaţa apei 330. Ambarcaţiunea cuprinde un troliu şi un cablu 370 care este ataşat la conectorul 270 al aparatului de dragare 200 nu numai pentru ridicarea şi coborârea aparatului de dragare 200 din apă, ci de asemenea pentru remorcarea aparatului de dragare 200 de-a lungul sedimentului ulterior 350. În această variantă de realizare, un bloc de alimentare 380 este prevăzut pe suprafaţa ambarcaţiunii 360 pentru a furniza energie pompelor 220 şi 230 dispuse pe aparatul 200, deşi în variante de realizare alternative, ambarcaţiunea poate fi prevăzută cu o unitate de alimentare auxiliară care poate alimenta direct pompele 220 şi 230.

În utilizare, aparatul de dragare a sedimentelor 200 este coborât din ambarcaţiune pe stratul de sedimente 350 dispus deasupra fundului portului 340 prin intermediul troliului 370. Pompa de injecţie 220 este acţionată prin intermediul unui control (care nu este arătat) şi sursa de alimentare 380 şi pompează apa 330 prin admisia 221 din portul 300 în conducta 219 din şasiul 210 şi iese prin injectoarele de fluid 218 din partea inferioară 216 a şasiului 220 pentru a agita sedimentul 350. Injectarea de apă în stratul de sediment 350 provoacă o reducere a densităţii sedimentului, precum şi determină slăbirea acestuia din sedimentul depus 350. Pompa de extracţie 230 trage apoi sedimentul slăbit 340 prin admisia 231 şi expulză sedimentul aşa cum este arătat în norul 400 la un nivel care este mai mare decât nivelul fundului mării 390. Deoarece sedimentul agitat 400 este într-o coloană de apă mai înaltă decât fundul mării 390, apa de maree 330 care intră şi iese din portul 300 este apoi capabilă să extragă stratul ejectat de sediment 400 şi să-l depoziteze departe de port.

Revenind acum la Figurile 4 până la 9, este arătată o variantă de realizare alternativă a aparatului de dragare, indicat în general 500. Acest aparat de dragare 500 poate fi utilizat în metoda prezentei invenţii şi aşa cum este descris în ceea ce priveşte Figura 3. Aparatul de dragare 500 cuprinde un şasiu cuprinzând un cadru indicat în general 510. Cadrul 510 cuprinde o serie de componente ale carenei prevăzute într-un aranjament paralel, susţinute de traverse. În mod avantajos, cadrul este robust şi poate rezista la contactul cu albia apei şi cu resturile subacvatice. În plus, natura "deschisă" a cadrului reduce rezistenţa la înaintare în apă.

Componentele de carenă ale cadrului 510 cuprind pereţi laterali opuşi 520 şi panouri de carenă 530. Panourile de carenă 530 sunt dispuse echidistant între pereţii laterali opuşi 520 şi au substanţial aceeaşi formă ca pereţii laterali opuşi 520. Pereţii laterali 520 şi panourile de carenă 530 sunt unite printr-o traversă 540 dispusă sub şi către faţa pereţilor laterali 520 şi a panourilor de carenă 530 şi o altă traversă 550 dispusă sub şi la partea din spate a pereţilor laterali 520 şi panourilor de carenă 530. Partea inferioară a panourilor de carenă 530 şi pereţii laterali opuşi 520 cuprind patine indicate în general 560. Patinele 560 sunt prevăzute pentru a proteja cadrul 510 dacă acesta va întâlni albia apei în timpul utilizării.

Aparatul de dragare 500 este prevăzut cu un injector de fluid pentru a injecta fluid în sedimentul de pe albia apei pentru a-l agita şi/sau dilua. Injectorul cuprinde o pereche de pompe de injecţie indicate în general 570 care sunt dispuse la poziţii egale pe fiecare parte a cadrului 510, pompele de injecţie 570 incluzând admisii indicate în general 580 sub formă de conducte care se extind de la pompele de injecţie 570 şi ridicate deasupra nivelului cadrului 510 astfel încât să tragă apă din zona înconjurătoare pentru a fi injectată în sediment. Admisiile 580 sunt ridicate deasupra cadrului 510, astfel încât să nu tragă sedimentele care au fost ejectate de aparatul de dragare 500. Injectoarele mai cuprind o pereche de evacuări a fluidului indicate în general 590. Evacuările fluidului 590 cuprind o pereche de conducte paralele 600, 610 extinzându-se între colţurile frontale superioare ale pereţilor laterali opuşi 520 şi între mijlocul marginii superioare a pereţilor laterali opuşi 520. Panourile de carenă 530 sunt de asemenea îmbinate la conductele paralele 600 şi 610. Fiecare conductă 600, 610 cuprinde o serie de duze îndreptate în jos 620 prin care fluidul este injectat în sediment în timpul utilizării. Două duze 620 sunt prevăzute între fiecare perete lateral 520 şi/sau panoul de carenă 530, deşi acest număr poate fi mărit sau micşorat adecvat. Fiecare dintre conductele paralele 600 şi 610 este în comunicaţie de fluid cu pompa de injecţie 570 prin intermediul conductelor indicate în general 630.

Aparatul de dragare 500 mai cuprinde un extractor indicat în general 640 care cuprinde o pompă de extracţie 650 care trage, în timpul utilizării, sedimentul agitat din partea inferioară a cadrului 510 şi îl depune într-o coloană de apă deasupra celei a aparatului de dragare 500. Extractorul 640 mai cuprinde conducta de extracţie 660 care este dispusă între pereţii laterali 520 la un colţ din spate superior al acestora, furnizând astfel un suport suplimentar cadrului 510, iar conducta de extracţie 660 este conectată, de asemenea, la panourile de carenă 530 distanţate echidistant. Conducta de extracţie 660 cuprinde o serie de deschideri 670 orientate în jos în care sedimentul agitat este tras în timpul utilizării. De la pompa de extracţie 650 se extinde conducta de extracţie 680 care se extinde mai sus decât admisiile 580 ale injectorului. Pompa de extracţie 650 şi conductele 680 sunt ataşate ferm de cadrul 510. În timpul utilizării, sedimentul agitat este pompat în deschiderile 670 dispuse pe conducta de extracţie 660, trase la pompa de extracţie 650 şi apoi expulzate prin conducta de extracţie 680.

Cadrul 510 şi pompele injectoare 570 sunt protejate de resturile subacvatice de un pilot sub formă de grile 690 care sunt montate articulat pe partea superioară din spate a cadrului 510 şi care sunt prevăzute sub formă de pană pentru a devia resturile întâlnite în apa deasupra cadrului 510. Marginea frontală a pereţilor laterali opuşi 520 şi panourile de carenă 530 sunt de asemenea rotunjite pentru a devia resturile fie deasupra, fie dedesubtul cadrului 510. Grilele 690 sunt montate articulat, astfel încât pompele injectoare şi conductele pot fi întreţinute.

Extinzându-se din spatele cadrului 510, sunt dispuse între fiecare panou de carenă 530 şi peretele lateral 520 sunt covoraşe 700 deformabile elastic, care pot fi realizate din cauciuc, plastic sau altele asemenea. Covoraşele 700 se extind în jos de la partea superioară a cadrului 510, unde sunt conectate la cadru, şi în jos până la partea inferioară a cadrului 510 şi, prin aceasta, înconjoară partea din spate deschisă a cadrului 510. Covoraşele 700 sunt prevăzute pentru a menţine sedimentul agitat în interiorul cadrului 510 pentru ca acesta să fie extras prin deschiderile 670 ale extractorului. Totuşi, dacă în cadrul 510 este conţinut prea mult sediment, astfel încât să se acumuleze presiune în cadru până la un anumit punct, sau dacă un obiect, cum ar fi un element de fixare a containerului sau un alt obiect greu din resturi, intră în cadrul 510, va fi suficient să se deformeze covoraşele 700 departe de cadrul 510, astfel încât excesul de sedimente sau resturi să poată fi aruncat în afara părţii posterioare a cadrului 510.

Aparatul de dragare 500 este ataşat la un vehicul cu o serie de cabluri. Patru cabluri indicate în general 710 sunt conectate la conectori de pe cadrul 510 în jurul pompei extractoare şi se unesc într-un singur cablu (care nu este arătat) care este conectat la un troliu din spatele vehiculului (de asemenea, care nu este arătat). Acest cablu 710 este utilizat pentru a ridica şi a coborî aparatul de dragare în timpul utilizării şi pentru a stabili adâncimea acestuia în apă. Alte cabluri 720 sunt prevăzute în partea din faţă a aparatului de dragare 500 şi sunt conectate la partea din faţă a pereţilor laterali opuşi 520. Cablurile 720 se extind sub vehicul şi sunt ataşate la partea din faţă a vehiculului. Aceste cabluri sunt prevăzute pentru a menţine stabilitatea cadrului 510 în timpul utilizării şi pentru a-l menţine la adâncimea corectă. Dacă cablurile 720 din faţă nu sunt prevăzute, atunci aparatul de dragare 500 se poate ridica în apă odată ce a întâlnit nişte sedimente.

Cablurile 710 pot fi de asemenea conectate la un compensator de ridicare dispus pe vehicul, compensatorul de ridicare menţinând aparatul de dragare la acelaşi nivel deasupra albiei apei în timpul utilizării.

Extractorul şi pompele injectoare 650, 570 sunt alimentate în această variantă de realizare cu energie electrică furnizată din vehicul, care este furnizată prin intermediul unui ombilic indicat în general 730, care cuprinde o serie de fire care se extind către o sursă de alimentare a vehiculului. Extractorul şi pompele injectoare 570, 650 vor fi în general alimentate electric. Totuşi, în unele variante de realizare, acestea pot fi hidraulice şi, caz în care, ombilicul 730 va cuprinde, de asemenea, conductă sau conducte hidraulice care conduc la vehicul.

Revenind acum la Figurile 10 la 12, este arătată o variantă de realizare alternativă a aparatului de dragare, indicat în general 800 conform prezentei invenţii. Aparatul de dragare 800 este o variaţie a aparatului de dragare 500 şi astfel sunt utilizate referinţe numerice asemănătoare acolo unde este cazul. În timp ce aparatul de dragare 500 a fost prevăzut cu un pilot sub formă de grile 690 pentru a proteja pompele de reziduuri, aparatul de dragare 800 este prevăzut în schimb cu plăci înclinate 810 montate pe şasiul 820. Plăcile 810 pot fi formate din metal sau alt material rigid, şi sunt înclinate pentru a devia resturile peste partea superioară a aparatului de dragare 800. În particular, în timpul utilizării, aparatul de dragare 800 poate întâlni elemente de ancorare a containerelor, care sunt stâlpi metalici rigizi. Plăcile 810 vor fi capabile să devieze elementele de ancorare, chiar dacă acestea lovesc plăcile 810 frontal.

Şasiul 820 al aparatului de dragare 800 este prevăzut în plus cu un panou superior 830, care este prevăzut cu deschideri acoperite 840 pentru a permite accesul sub panoul superior 830.

O altă diferenţă în comparaţie cu aparatul de dragare 500, este că conducta de extracţie 850 este bifurcată la capătul distal al acesteia, astfel încât sedimentul extras este descărcat pe o zonă mai largă în apă. Conducta de extracţie 850 este susţinută de cadrul 860.

Figura 11 arată o vedere în secţiune transversală prin linia X-X aşa cum este arătat în Figura 10. Această vedere arată în secţiune transversală conducta de extractor 660 având deschiderea 670 şi conducte paralele 600, 610 pe evacuarea fluidului 590, care sunt în comunicaţie cu duzele 620. Figura 11 arată, de asemenea, traverse 540, 550, care sunt înclinate faţă de orizontală şi au margini frontale înclinate astfel încât să taie şi să devieze orice sediment care poate fi întâlnit în timpul utilizării.

Claims (15)

1. Metodă de dragare care cuprinde: suspendarea aparatului de dragare (200, 500) de un vehicul, aparatul de dragare cuprinzând: un şasiu (210, 510); aparat de agitare a sedimentelor pentru dispunerea deasupra unui strat de sedimente pe o albie de apă, aparatul de agitare a sedimentelor cuprinzând un injector de fluid (218, 620) şi o pompă de injecţie (220, 570) dispusă să injecteze fluid prin injectorul de fluid (218, 620), aparatul de agitare a sedimentelor fiind montat direct pe şasiul (210, 510); separat un extractor, extractorul fiind dispus pentru a deplasa sedimentul agitat departe de albia apei, extractorul cuprinzând o conductă de extracţie (240, 680) şi o pompă de extracţie (230, 650) dispusă să pompeze sedimentul agitat prin conducta de extracţie, extractorul fiind montat direct pe şasiul (210, 510); şi un conector (270) pentru conectarea aparatului de dragare a sedimentelor (200, 500) la vehicul; dispunerea aparatului de dragare deasupra, dar nu în contact cu o albie de apă (340) pentru a fi dragată de sediment (350); agitarea sedimentului (350) cu aparatul de agitare a sedimentelor (200, 500); extragerea sedimentului cu extractorul; şi deplasarea aparatului de dragare (200, 500) în apă; în care sedimentul este transportat şi depozitat departe de o zonă care este dragată de mişcarea naturală a apei; caracterizată prin aceea că injectorul de fluid cuprinde una sau mai multe conducte de injecţie (219, 600, 610), conducta de injecţie (219, 600, 610) purtând o multitudine de duze (218, 620) şi în care sedimentul extras (340) este suspendat sub apă şi într-o coloană de apă mai înaltă deasupra aparatului de agitare a sedimentelor.

2. Metodă conform revendicării 1, în care injectorul de fluid (218, 620) este prevăzut pe partea inferioară a aparatului de agitare a sedimentelor.

3. Metodă conform revendicării 1 sau revendicării 2, în care conducta de extracţie (240, 680) are o primă deschidere (231) dispusă către partea inferioară a aparatului de dragare a sedimentelor şi o a doua deschidere dispusă într-un punct cel mai înalt al aparatului de dragare a sedimentelor.

4. Metodă conform revendicării 3, în care conducta de extracţie (240, 680) este tronconică şi în care a doua deschidere este mai lată decât prima deschidere.

5. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care pompele de injecţie şi extracţie (220, 570, 230, 650) sunt alimentate cu o sursă de alimentare prevăzută pe vehicul.

6. Metodă conform oricăreia dintre revendicările 1 la 4, în care pompele de injecţie şi extracţie (220, 570, 230, 650) sunt alimentate cu o sursă de alimentare prevăzută pe aparatul de dragare (200, 500).

7. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care aparatul de dragare (200, 500) şi/sau vehiculul mai cuprinde un pilot (260) pentru devierea resturilor întâlnite pe albia apei.

8. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care vehiculul mai cuprinde un compensator de ridicare şi în care compensatorul de ridicare menţine aparatul de dragare la acelaşi nivel deasupra albiei apei.

9. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care şasiul cuprinde mijloace de absorbţie a şocurilor şi, în care mijloacele de absorbţie a şocurilor cuprind patine montate pe partea inferioară a şasiului.

10. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care şasiul cuprinde un cadru deschis (510).

11. Metodă conform oricăreia dintre revendicările precedente, în care şasiul cuprinde panouri laterale opuse (520) şi unul sau mai multe panouri de carenă (530) dispuse în paralel între panourile laterale (520), panoul de carenă (530) şi panourile laterale (520) fiind unite de una sau mai multe traverse (550).

12. Metodă conform revendicării 11, în care acea una sau mai multe traverse (550) cuprind aparatul de agitare a sedimentelor şi în care aparatul de agitare a sedimentelor cuprinde una sau mai multe conducte cuprinzând una sau mai multe evacuări (590) pentru injectarea fluidului, aparatul de agitare a sedimentelor fiind în comunicaţie cu acea una sau mai multe pompe de injecţie (570), pompă de injecţie care este în comunicaţie cu o admisie (580) şi în care fluidul este aspirat din zona înconjurătoare.

13. Metodă conform revendicării 11 sau revendicării 12, în care acea una sau mai multe traverse (550) cuprind extractorul (640), în care extractorul cuprinde una sau mai multe conducte cuprinzând admisii (670) în care sedimentul agitat este tras pentru a fi expulzat, în care extractorul este în comunicaţie cu acea una sau mai multe pompe de extracţie (650), în care pompa de extracţie (650) este în comunicaţie cu o conductă (680) ridicată deasupra aparatului de dragare pentru expulzarea sedimentului agitat deasupra aparatului de dragare în utilizare.

14. Aparat de dragare (200, 500) pentru dispunerea deasupra, dar nu în contact cu, o albie de apă care urmează să fie dragată de sedimente, aparatul cuprinzând: un şasiu (210, 510); aparat de agitare a sedimentelor pentru dispunere deasupra unui strat de sedimente pe o albie de apă, aparatul de agitare a sedimentelor cuprinzând un injector de fluid (218, 620) şi o pompă de injecţie (220, 570) dispusă să injecteze fluid prin injectorul de fluid (218, 620), aparatul de agitare a sedimentelor fiind montat direct pe şasiul (210, 510); separat un extractor, extractorul fiind dispus pentru a îndepărta sedimentul agitat departe de albia apei, extractorul cuprinzând o conductă de extracţie (240, 680) şi o pompă de extracţie (230, 650) dispusă să pompeze sedimentul agitat prin conducta de extracţie, extractorul fiind montat direct pe şasiul (210, 510); şi un conector (270) pentru conectarea aparatului de dragare a sedimentelor la un vehicul; caracterizat prin aceea că injectorul de fluid cuprinde una sau mai multe conducte de injecţie (219, 600, 610), conducta de injecţie (219, 600, 610) purtând o multitudine de duze (218, 620) şi conducta de extracţie (240, 680) şi pompa de extracţie (230, 650) sunt dispuse pentru a suspenda sedimentul extras (340) sub apă şi într-o coloană de apă mai înaltă deasupra aparatului de agitare a sedimentelor.

15. Utilizare a aparatului de dragare conform revendicării 14, în care utilizarea cuprinde: conectarea aparatului de dragare (200, 500) la un vehicul cu conectorul (270); suspendarea aparatului de dragare deasupra, dar nu în contact cu o albie de apă care urmează să fie dragată; extragerea sedimentului agitat cu extractorul şi suspendarea sedimentului extras (340) sub apă şi deasupra aparatului de agitare a sedimentelor.