NL1003317C2

NL1003317C2 - Hopper dredger barge unit

Info

Publication number: NL1003317C2
Application number: NL1003317A
Authority: NL
Inventors: Jan Willem Adolph Harbers; Remco Etienne Schoonderwaldt
Original assignee: Bos Kalis Bv
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1997-12-17

Abstract

The dredger (1) has a hopper space (2) which has draw head (4) suction tube (3), pump (6) horizontal pour gutter (7) and outlet gutter (8), to receive sand, mud and water mixture. The outlet gutters are pointing to the stern, and flow out near the rear end of hopper space. When moving in direction (A), the drawheads can receive a layer of mud from the bottom. Near the front of hopper space are two dischargers (9) with discharge tubes (10) and inlet unit (11). Both discharge units are in hopper space placed on both sides of symmetric surface (S) and encompass nearly the full width of hopper space.

Description

Nr. 1003317 Hopperschip.No. 1003317 Hopper ship.

De uitvinding heeft betrekking op een hopperschip voor ontvangst, opslag en afgifte van baggerspecie, omvattend middelen voor het toevoeren van een baggerspe-cie/watermengsel naar de hopperruimte en middelen voor het 5 afvoeren van water uit de hopperruimte, waarbij de afvoer-middelen tenminste een afvoerbuis omvatten, die voert naar buiten het schip en die een inlaatopening heeft, die nabij de waterspiegel in de hopperruimte opgesteld kan worden.The invention relates to a hopper vessel for the reception, storage and delivery of dredging sludge, comprising means for supplying a dredging sludge / water mixture to the hopper space and means for draining water from the hopper space, the discharge means at least drain tube, which leads to the outside of the ship and which has an inlet opening, which can be arranged near the water level in the hopper space.

Een dergelijk hopperschip kan een zelfvarend 10 vaartuig zijn of een te slepen bak. In de vorm van een vaartuig kunnen de toevoermiddelen de vorm bezitten van een sleepkop/zuigbuis/pomp/persbuis, in welk geval sprake is van een zogenaamde sleephopperzuiger.Such a hopper ship can be a self-sailing vessel or a tank to be towed. In the form of a vessel, the feed means can take the form of a trailing head / suction pipe / pump / pressure pipe, in which case a so-called trailing suction hopper dredger is involved.

Bij het met behulp van tijdelijke opslag in 15 hopperschepen uitvoeren van baggerwerkzaamheden zal men steeds streven naar een - voorzover de vaarwegdiepte dat toelaat - zo groot mogelijke beladingsgraad met specie. Daartoe laat men vanaf een of meer plaatsen nabij de bovenzijde van de hopperruimte - of, in het geval van in 20 hoogte verstelbare afvoermiddelen, nabij de waterspiegel in de hopperruimte (zie bijvoorbeeld Nederlandse octrooiaanvrage 77.07770) - water wegvloeien, welk water als dragermedium voor de specie heeft gediend en als gevolg van bezinking van de specie vanzelf in meer bovengelegen 25 gebieden van de hopperruimte inneemt. Als een gevolg van ,1003317* 2 de voor de speciedeeltjes benodigde bezinktijd, die vergroot wordt als gevolg van stromingen van turbulenties in het mengsel dat aanwezig is in de hopperruimte, zal het water dat zich nabij de inlaatopening bevindt nog vele 5 fijne speciedeeltjes bevatten.When carrying out dredging work in temporary hopper vessels with the aid of temporary storage, the aim will always be - as far as the waterway depth permits - the greatest possible degree of loading with spoil. To this end, water is drained from one or more places near the top of the hopper space - or, in the case of height-adjustable discharge means, near the water level in the hopper space (see, for example, Dutch patent application 77.07770), which water is the carrier medium for the mortar has been used and, as a result of settling of the mortar, automatically occupies areas in higher areas of the hopper space. As a result of the settling time required for the mortar particles, which is increased due to turbulence flows in the mixture contained in the hopper space, the water located near the inlet opening will still contain many fine mortar particles.

Wanneer dit afvoerwater afgegeven is aan het water dat het hopperschip omgeeft, zal het geruime tijd duren voordat de fijne speciedeeltjes daaruit zijn neergeslagen. Deze duur wordt nog verlengd, indien met het 10 afgevoerde water ook lucht is meegesleurd. Deze lucht zal nadat het afvoerwater in het omgevende water terecht gekomen is omhoog kunnen ontwijken en dan sleepkrachten uitoefenen op de fijne speciedeeltjes, waardoor de bezinktijd daarvan wordt vergroot. De aanwezigheid van lucht is 15 bovendien nadelig omdat dit metingen in het afvoerwater bemoeilijkt. Tenslotte is de aanwezigheid van lucht nadelig, omdat dat de plaats inneemt van water dat anders afgevoerd had kunnen worden en derhalve de afvoercapaci-teit kan verlagen.When this waste water has been delivered to the water surrounding the hopper ship, it will take a long time before the fine mortar particles have precipitated therefrom. This duration is extended even further if air is also entrained with the discharged water. After the discharge water has entered the surrounding water, this air can escape upwards and then exert dragging forces on the fine mortar particles, thereby increasing its settling time. The presence of air is moreover disadvantageous because this makes measurements in the discharge water more difficult. Finally, the presence of air is disadvantageous because it takes the place of water that could otherwise have been drained and therefore can lower the draining capacity.

20 Het meesleuren van lucht heeft men in verleden trachten te voorkomen middels een afvoer, die haar vaste ingang heeft nabij, doch beneden de waterspiegel in de hopperruimte, in de zijwand daarvan, en welke zich verticaal uitstrekt tot een uitmonding in de kiel van het 25 hopperschip. Nabij de uitmonding bevindt zich een regel-klep, waarmee de hoogte van de waterspiegel in de afvoer ingesteld kan worden, en wel zodanig dat de ingang van de afvoer zich steeds onder water zal bevinden, zodat geen lucht meegesleurd zal worden. Bij deze oplossing is be-30 zwaarlijk dat de regelklep aangebracht is op een niet goed toegankelijke plaats, hetgeen controle en vervanging moeilijk maakt. Bovendien is een dergelijke regeling nogal moeilijk betrouwbaar en zeker uit te voeren.In the past, attempts have been made to prevent air entrainment by means of a discharge which has its fixed entrance near, but below the water level in the hopper space, in the side wall thereof, and which extends vertically to an outlet in the keel of the hopper ship. Near the outlet is a control valve, with which the height of the water level in the drain can be adjusted, such that the entrance of the drain will always be under water, so that no air will be entrained. This solution makes it difficult for the control valve to be located in an inaccessible place, which makes checking and replacement difficult. Moreover, such an arrangement is rather difficult to implement reliably and safely.

Uit de Nederlandse octrooiaanvrage 75.09746 is 35 een sleephopperzuiger bekend die voorzien is van een afvoerconstructie, gevormd door een paar open overloop-goten die af voeren naar een overloopstortkoker. Voor de 10 0 331 7· 3 inlaat van de koker is een geregelde schuif geplaatst, met behulp waarvan de vloeistof in de aangrenzende overloop-goot op een niveau gehouden kan worden dat hoger ligt dan de inlaat, zodat een verdronken afvoer gerealiseerd wordt 5 en instroming van luchtbellen wordt voorkomen. Het automatisch regelen van de instelling van de schuif is lastig omdat de regeling werkt op basis van vloeistofniveaus welke mede als gevolg van scheepsbewegingen vrij sterk variëren. Bovendien werkt de schuif de afvoer van het 10 overvloeiwater tegen en deze tegendruk kan alleen worden overwonnen met een verhoging van het vloeistofniveau voor de schuif. Het vloeistofniveau voor de schuif kan echter nooit hoger staan dan het vloeistofniveau in het beun van de hopper.Dutch patent application 75.09746 discloses a trailing suction hopper dredger which is provided with a discharge construction, formed by a pair of open overflow gutters which discharge to an overflow chute. A regulated slide is placed in front of the 10 0 331 7 · 3 inlet of the tube, with the aid of which the liquid in the adjacent overflow channel can be kept at a level higher than the inlet, so that a drowned drain is realized 5 and inflow of air bubbles is prevented. Automatic adjustment of the slider setting is difficult because the control works on the basis of fluid levels which vary considerably, partly due to ship movements. In addition, the slide counteracts the runoff of the overflow water and this back pressure can only be overcome with an increase in the liquid level for the slide. However, the liquid level for the slide can never be higher than the liquid level in the hopper's well.

15 De schuif kan zelfs tot gevolg hebben dat de schil water in het beun van de hopper groter is dan bij een ongehinderde afvoer en daardoor oorzaak van het eerder afbreken van het laadproces als gevolg van het eerder bereiken van de maximum laadcapaciteit. Het ruimtebelang 20 en het gewicht van de bekende afvoerconstructie zijn groot, hetgeen ten koste gaat van het nuttig draagvermogen van de hopper.The slide may even result in the shell of water in the hopper's hopper being larger than with an unhindered discharge, and thereby causing the charging process to stop earlier as a result of the maximum loading capacity being reached earlier. The importance of space and the weight of the known discharge construction are great, which is at the expense of the useful carrying capacity of the hopper.

De uitvinding heeft nu tot doel een hopperschip van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmee 25 met eenvoudige constructieve maatregelen het meesleuren van lucht in de afvoermiddelen voor het water uit de hopperruimte tot een minimum kan worden teruggebracht. Hiertoe wordt er volgens de uitvinding in voorzien, dat de afvoerbuis bovenstrooms van de inlaatopening voorzien is 30 van een toestroomconstructie, die een op afstand boven de ingangsopening geplaatst luchtdicht scherm omvat, dat zich in horizontale richting tot een plaats buiten de inlaatopening uitstrekt en aldaar overgaat in een neerhangend schermgedeelte. Hiermee wordt als het ware een kap op 35 afstand boven de inlaatopening geplaatst, welke kap lucht-toetreding naar het gebied boven danwel over de inlaatopening in zowel verticale als horizontale richting verhin- 1003317 ' 4 dert. Hierdoor kan ook de waterspiegel direct boven de inlaatopening hoger komen te liggen dan de waterspiegel in de rest van de hopperruimte. Hierdoor kan de vleihoogte -dat is de verticale afstand tussen de waterspiegel in de 5 hopperruimte en de inlaatopening gering - blijven bij voldoende afvoer, zodat zoveel mogelijk water uit de bovenste lagen uit de hopperruimte kan worden afgevoerd en de lager gelegen lagen met hogere specieconcentratie in de hopperruimte nauwelijks geroerd zullen worden, zodat de zich in 10 die lagen bevindende speciedeeltjes de gelegenheid krijgen om tot bezinking te komen. Voorts kan men de toe-stroomconstructie volgens de uitvinding ook bij een gering drukverschil tussen hopperruimte en het schip omgevende water voldoende afvoercapaciteit bereikt worden.The object of the invention is now to provide a hopper vessel of the type mentioned in the preamble, with which the entraining of air in the discharge means for the water from the hopper space can be reduced to a minimum with simple constructional measures. To this end, according to the invention, it is provided that the discharge pipe upstream of the inlet opening is provided with an inflow construction, which comprises an airtight screen placed at a distance above the entrance opening, which extends horizontally to a place outside the inlet opening and passes there in a drooping screen section. Thus, as it were, a hood is placed at a distance above the inlet opening, which hood prevents air access to the area above or over the inlet opening in both vertical and horizontal direction. As a result, the water level directly above the inlet opening can also be higher than the water level in the rest of the hopper space. As a result, the fill height - that is the vertical distance between the water level in the hopper space and the inlet opening - can remain small with sufficient discharge, so that as much water as possible can be drained from the upper layers from the hopper space and the lower layers with higher spoil concentration in the hopper space will hardly be stirred, so that the mortar particles in these layers will have the opportunity to settle. Furthermore, the inflow construction according to the invention can be achieved with sufficient discharge capacity even with a small pressure difference between the hopper space and the ship.

15 In een eerste verdere ontwikkeling van de toe- stroomconstructie volgens de uitvinding reikt het neerhangende schermgedeelte tot beneden de inlaatopening.In a first further development of the inflow construction according to the invention, the drooping screen section extends below the inlet opening.

In een tweede voordelige verdere ontwikkeling volgens de uitvinding is de toevoerconstructie voorzien 2 0 van een overlaat, en strekt het scherm zich aan de boven-stroomse zijde uit tot aan een plaats voor de kruin van de overlaat en gaat deze aldaar over in het neerhangende schermgedeelte. Met behulp van de overlaat, die bij voorkeur een schuin opstaand aanstroomvlak heeft, zal de 25 inkomende stroming in de toestroomconstructie omhoog worden gebogen zodat initieel aanwezige lucht in de "kapconstructie" kan worden meegesleurd tot in de inlaatopening.In a second advantageous further development according to the invention, the supply construction is provided with a spillway, and the screen extends on the upstream side to a place for the crown of the spillway and there it merges into the hanging screen section . With the aid of the spillway, which preferably has an inclined upright approach surface, the incoming flow in the inflow construction will be bent upwards, so that initially present air in the "hood construction" can be entrained into the inlet opening.

Hierbij zullen bovendien de stroomlijnen in de 30 ingang van de toestroomconstructie meer horizontaal gericht kunnen zijn, en derhalve speciedeeltjes in lagen daar beneden minder geroerd worden.In addition, the streamlines in the entrance of the inflow structure can moreover be oriented more horizontally, and therefore grout particles in layers below will be less stirred.

Bij voorkeur is de onderrand van het neerhangende schermgedeelte nagenoeg op het niveau van de kruin van 35 de overlaat gelegen. Hiermee kan bereikt worden, dat bij een ten opzichte van de overlaat/onderrand van het neerhangende schermgedeelte stijgende waterspiegel in de 5 hopperruimte, op een gegeven moment, wanneer die waterspiegel tot voorbij de onderrand van het neerhangende schermgedeelte is gekomen, de toestroomconstructie in werking treedr en uit zichzelf gaan functioneren op de 5 bovengenoemde wijze.Preferably, the bottom edge of the drooping screen portion is located substantially at the level of the crown of the spillway. With this it can be achieved that at a given moment when the water level has risen beyond the lower edge of the hanging screen section, the influx construction will start to operate when the water level in the hopper space rises relative to the overflow / bottom edge of the hanging screen section. and start functioning in the manner described above.

Het stromingspatroon in de toestroomconstructie kan nog verder verbeterd worden indien de overlaat aan zijn bovenstroomse zijde bij zijn voet overgaat in een bij voorkeur horizontaal gerichte aanstroomplaat. Evenzo kan 10 de onderrand van het neerhangende schermgedeelte voorzien zijn van een in bovenstroomse richting gekeerde aanstroomplaat . Daardoor wordt bovendien eventuele meesleuring van lucht verder voorkomen.The flow pattern in the inflow structure can be further improved if the spillway on its upstream side changes at its foot into a preferably horizontally oriented inflow plate. Likewise, the bottom edge of the drooping screen portion may be provided with an upstream face plate. This also further prevents any entrainment of air.

Hopperschepen hebben gewoonlijk een langwerpige 15 hopperruimte, waarbij het mengsel wordt afgegeven aan één eind, aan twee einden of in het midden, en waarbij dan respectievelijk aan het andere eind een overvloei, in het midden een overvloei of aan beide einden een overvloei aanwezig is. Volgens een verdere ontwikkeling van de 20 uitvinding heeft het in dat geval de voorkeur dat de toestroomconstructie in hoofdzaak gelegen is aan de zijde van de inlaatopening die naar de afgiftemiddelen gekeerd is. Hierdoor is de ontvangstzijde van de toestroomconstructie gericht om water te ontvangen dat althans tenmin-25 ste nagenoeg de halve (en in één opstelling de volledige) lengte-afstand van de hopperruimte heeft doorlopen, en derhalve van veel van speciedeeltjes ontdaan kan zijn. Het is daarbij verder voordelig indien de toestroomconstructie aan de andere zijde van de afvoeropening gesloten is. 30 Hierdoor wordt de waterafvoer niet gestoord door dichts-heidsstromen, die optreden in het water/speciemengsel in lagergelegen gebieden, welke dichtheidsstromingen in de lengterichting van de hopperruimte verlopen en een opwaartse component hebben na aankomst tegen de wand van de 35 hopperruimte waar de afvoermiddelen gelegen zijn.Hopper vessels usually have an elongated hopper space, wherein the mixture is dispensed at one end, at two ends, or in the center, and then there is an overflow, an overflow, or an overflow at both ends, respectively. According to a further development of the invention, in that case it is preferred that the inflow construction is situated substantially on the side of the inlet opening which faces the dispensing means. As a result, the receiving side of the inflow structure is directed to receive water which has passed at least about half (and in one arrangement the full) length distance from the hopper space, and can therefore be stripped of many particles of mortar. It is furthermore advantageous if the inflow construction on the other side of the discharge opening is closed. As a result, the water discharge is not disturbed by density flows, which occur in the water / mortar mixture in lower-lying areas, which density flows in the longitudinal direction of the hopper space and have an upward component upon arrival against the wall of the hopper space where the discharge means are located. to be.

Het heeft verder de voorkeur dat de overlaat zich in hoofdzaak dwars op de lengte-as van de hopperruim- 1003317« 6 te uitstrekt. Hierdoor wordt een gelijkmatig stromings-beeld in de toestroomconstructie bevorderd. Het is daarbij constructief voordelig om de toestroomconstructie zich over althans nagenoeg de volledige breedte op de water-5 spiegel van de hopperruimte uit te laten strekken. Opzij is de toestroomconstructie bij voorkeur gesloten.It is further preferred that the spillway extends substantially transversely to the longitudinal axis of the hopper 1003317 «6. This promotes a uniform flow image in the inflow structure. It is structurally advantageous to allow the inflow construction to extend over at least the full width on the water mirror of the hopper space. The inflow construction is preferably closed on the side.

Bij dergelijke uitvoeringen van toestroomcon-structies wordt wervelvorming - en daardoor optredende verstoring van het bezinkproces - vergaand voorkomen.In such designs of inflow structures, eddy formation - and disturbance of the settling process that occurs thereby - is largely prevented.

10 Opgemerkt wordt dat de Nederlandse octrooiaan vrage 70.06965 betrekking heeft op een sleephopperzuiger die voorzien is van zogenoemde vloeihevels, elk voorzien van een drijver, een op het mengsel drijvende mond, een flexibel verbindingsstuk en een afvoerleiding met afslui-15 ter. De bedoeling is dat een stroming gericht wordt naar de vloeihevels, waardoor echter de overloopverliezen kunnen toenemen. Door wijziging van het vloeistofniveau varieert de afzuigdiepte ten opzichte van het vloeistofniveau, evenals de afzuigrichting ten opzichte van de aan-20 stroomrichting. De afzuigrichting is daarbij hoofdzaak verticaal gericht, zodat er aanzienlijke ontgrondingskui-len ter plaatse van de instroomopeningen zullen ontstaan. Door de relatief kleine aanzuigopeningen is de intreesnel-heid aanzienlijk en zal de stroom veel vaste deeltjes 25 bevatten. Voor een groot werkbereik (=niveauverschil) zijn relatief lange armen nodig en relatief grote (zware) drijvers. Door de lange armen neemt de nuttige bezinkleng-te in het beun af.It is noted that the Dutch patent application 70.06965 relates to a trailing suction hopper dredger which is provided with so-called flow levers, each provided with a float, a mouth floating on the mixture, a flexible connecting piece and a discharge pipe with shut-off valve. The intention is that a flow is directed to the flow heddles, which, however, may increase the overflow losses. By changing the liquid level, the suction depth varies with respect to the liquid level, as does the suction direction with respect to the flow direction. The extraction direction is directed essentially vertically, so that considerable excavation chills will arise at the inflow openings. Due to the relatively small suction openings, the entrance speed is considerable and the flow will contain many solid particles. For a large working range (= level difference) relatively long arms and relatively large (heavy) floats are required. The long arms reduce the useful settling length in the cistern.

Vanuit een ander aspect heeft de uitvinding 30 betrekking op het meten van de concentratie van specie in het afgevoerde water, waarbij de meetmiddelen een radioactieve bron omvatten.In another aspect, the invention relates to measuring the concentration of spoil in the drained water, wherein the measuring means comprise a radioactive source.

Het is bekend om dergelijke metingen met behulp van een radio-actieve bron en een ontvanger uit te voeren. 35 De radio-actieve bron is daarbij aan één zijde van een leiding aangebracht en de ontvanger op de tegenoverliggende zijde van de leiding. Uit veiligheidsoverwegingen is de 1υυ3317« 7 radio-actieve bron omgeven door een loden mantel, en is tussen de wand van de leiding en de radio-actieve bron een stralingspoort aangebracht, die dicht- of opengezet kan worden. Aan de ontvangstzijde bevinden zich bijvoorbeeld 5 Geiger-Müller-buizen, die eveneens zijn omgeven door een loodscherm.It is known to perform such measurements using a radioactive source and a receiver. The radioactive source is thereby arranged on one side of a line and the receiver on the opposite side of the line. For safety reasons, the 1υ3317 «7 radioactive source is surrounded by a lead jacket, and a radiation port is arranged between the pipe wall and the radioactive source, which can be closed or opened. On the receiving side, for example, there are 5 Geiger-Müller pipes, which are also surrounded by a lead screen.

Uit veiligheidsoverwegingen dient men de sterkte van de bron beperkt te houden, en daardoor zijn metingen over een afstand van meer dan ongeveer 1 meter niet zo 10 betrouwbaar als ze wel zouden moeten zijn.For safety reasons, the strength of the source should be kept limited, and therefore measurements over a distance of more than about 1 meter are not as reliable as they should be.

Volgens de uitvinding wordt hierin verbetering gebracht, doordat de meetmiddelen een radio-actieve bron omvatten, die tussen en op afstand van twee ontvangers geplaatst is. Hierdoor wordt met een enkele bron in twee 15 meetrichtingen gemeten, waardoor in feite met dezelfde bron een dubbele meetafstand bereikbaar is. Aldus zou ook betrouwbaar gemeten kunnen worden ter plaatse van doorlaten met een grote doorstroombreedte, van meer dan 1 meter.According to the invention, this is improved in that the measuring means comprise a radioactive source placed between and at a distance from two receivers. As a result, measurements are made in two measuring directions with a single source, so that in fact a double measuring distance can be achieved with the same source. It would thus also be possible to measure reliably at passages with a large flow width of more than 1 meter.

Een dergelijke meetopstelling kan op voordelige 20 wijze gecombineerd worden met de toestroomconstructie volgens de uitvinding, in het bijzonder wanneer deze een ingang met een recht verloop heeft, in het bijzonder dwars op de hartlijn van de hopperruimte staat. Zo kan de bron geplaatst worden benedenstrooms het neerhangende schermge-25 deelte en bijvoorbeeld met behulp van spijlen in het midden van de toestroomconstructie, in dwarsrichting beschouwd, bevestigd zijn. De ontvangers worden dan aan weerszijden daarvan, eveneens bijvoorbeeld met behulp van spijlen bevestigd, op 1 è 1,5 meter van de bron opgesteld. 30 In een dergelijke opstelling zal de bron radio-actieve straling afgeven in twee tegengestelde richtingen in hoofdzaak dwars op de stroomlijnen in de toestroomconstructie .Such a measuring arrangement can advantageously be combined with the inflow construction according to the invention, in particular when it has an entrance with a straight course, in particular transverse to the center line of the hopper space. For example, the source can be placed downstream of the drooping shield portion and secured, for example, by means of bars in the center of the inflow structure, viewed in transverse direction. The receivers are then placed on either side thereof, also, for example, by means of bars, at 1 to 1.5 meters from the source. In such an arrangement, the source will emit radioactive radiation in two opposite directions, substantially transverse to the streamlines in the inflow structure.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de 35 hand van een aantal in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen.The invention will now be elucidated on the basis of a number of exemplary embodiments shown in the attached drawings.

Getoond wordt in: 100 33 1 7-« 8 figuur 1 een sleephopperzuiger met een afvoerin-richting voor water volgens de uitvinding, in zij-aanzicht ; figuur 2 een bovenaanzicht op de sleephopperzui-5 ger van figuur 1; figuur 3 een schematische doorsnede van de sleephopperzuiger van de figuren 1 en 2, waarbij twee alternatieve afvoerinrichtingen voor water volgens de uitvinding zijn weergegeven; 10 figuren 4 A en 4B bovenaanzichten op de toe- stroomconstructies van de beide alternatieve uitvoeringen weergegeven in figuur 3; figuur 5 een schematische dwarsdoorsnede van de toestroomconstructies van de figuren 4A en 4B; en 15 figuur 6 een verdere alternatieve uitvoering van de toestroomconstructie volgens de uitvinding.Shown in: 100 33 1 Figure 8 a trailing suction hopper dredger with a water discharge device according to the invention, in side view; figure 2 shows a top view of the trailing suction hopper dredger of figure 1; Figure 3 shows a schematic cross section of the trailing suction hopper dredger of Figures 1 and 2, showing two alternative water discharge devices according to the invention; Figures 4A and 4B show top views of the inflow structures of the two alternative embodiments shown in Figure 3; Figure 5 shows a schematic cross-section of the inflow structures of Figures 4A and 4B; and figure 6 shows a further alternative embodiment of the inflow construction according to the invention.

In figuur 1 is de sleephopperzuiger 1 weergegeven met hopperruimte 2, waarin via sleepkop 4, zuigbuis 3, pomp 6 en horizontale stortgoot 7 en uitvloeigoot 8 aange-20 voerde specie (zand of slib)/watermengsel ontvangen kan worden. De uitvloeigoten 8 zijn in dit geval gericht naar het hek van het schip, en monden uit nabij het achterste eind van de hopperruimte 2. Bij voortbeweging in de richting A zullen de sleepkoppen 4 een laag specie van de 25 waterbodem op kunnen nemen.Figure 1 shows the trailing suction hopper dredger 1 with hopper space 2, in which spoil (sand or silt) / water mixture can be received via trailing head 4, suction pipe 3, pump 6 and horizontal chute 7 and discharge chute 8. The outflow troughs 8 in this case are directed towards the stern of the ship, and open out near the rear end of the hopper space 2. When moving in the direction A, the trailing heads 4 will be able to receive a layer of spoil from the water bottom.

Nabij het vooreind van de hopperruimte 2 bevinden zich twee afvoerinrichtingen 9 met afvoerbuizen 10 en toestroomconstructies 11 volgens de uitvinding, die hieronder besproken zullen worden. De beide afvoerinrichtingen 3 0 zijn in de hopperruimte 2, aan weerszijden van het symme-trievlak S geplaatst en bezetten bijna de volledige breedte van de hopperruimte 2.Near the front end of the hopper space 2 are two discharge devices 9 with discharge pipes 10 and inflow structures 11 according to the invention, which will be discussed below. The two discharge devices 30 are placed in the hopper space 2 on either side of the symmetry surface S and occupy almost the entire width of the hopper space 2.

In figuur 3 is een en ander in dwarsdoorsnede aanschouwelijker gemaakt. Hierbij zijn twee alternatieven 35 voor de afvoerinrichting volgens de uitvinding weergegeven. De linker afbeelding, in bovenaanzicht weergegeven in figuur 4B, is vormgegeven om omhoog naast de bovenrand 14 10033 1 7 1 9 van de hopperruimte 2 te kunnen steken. De toestroomcon-structie 10 van de rechts in figuur 3 weergegeven afvoer-inrichting, in bovenaanzicht weergegeven in figuur 4A, is breder en meer symmetrisch ten opzichte van de afvoerbuis 5 11. De rechter toestroomconstructie 10 kan weliswaar niet zo hoog reiken als de linker toestroomconstructie, maar heeft een bredere toegangsopening voor het af te voeren water. Bij een vergelijkbaar afvoerdebiet kan men dan met een kleinere hoogte van de waterspiegel in de hopperruimte 10 2 boven de overlaat (zie nog hieronder) volstaan, zodat meer beneden gelegen lagen minder geroerd zullen worden als gevolg van turbulentie en (verticale) stromingen in het water.In Fig. 3, this is made more illustrative in cross-section. Two alternatives for the discharge device according to the invention are shown here. The left image, shown in top view in figure 4B, is designed to project upwards next to the top edge 14 10033 1 7 1 9 of the hopper space 2. The inflow structure 10 of the discharge device shown on the right in Figure 3, shown in plan view in Figure 4A, is wider and more symmetrical with respect to the discharge pipe 5 11. Although the right-hand inflow construction 10 cannot extend as high as the left-hand inflow construction but has a wider access opening for the water to be drained. At a comparable discharge flow rate, a smaller height of the water level in the hopper space 102 above the spillway (see below) will suffice, so that more layers below will be less stirred due to turbulence and (vertical) flows in the water. .

In figuur 3 is schematisch weergegeven dat de 15 afvoerinrichtingen 9 verstelbaar zijn in de richting B. Dit is op zich uit de stand van de techniek (Nederlandse octrooiaanvrage 77.07770) bekend, zodat hier niet nader op wordt ingegaan. De afvoerbuis 11 kan water af geven in de richting C door een uitmonding, bijvoorbeeld in de kiel 13 20 van de hopperzuiger 1.Figure 3 schematically shows that the discharge devices 9 are adjustable in the direction B. This is known per se from the prior art (Dutch patent application 77.07770), so that this will not be discussed in more detail. The discharge tube 11 can discharge water in the direction C through an outlet, for instance in the keel 13 of the hopper piston 1.

Thans wordt de toestroomconstructie 10 nader besproken aan de hand van de figuren 4A, 4B en figuur 5. De toestroomconstructie is in hoofdzaak opgebouwd uit een horizontale bodemplaat 15, die zich om de horizontale 25 ingangs- of inlaatopening 29 van de afvoerbuis 11 uitstrekt en aan beide zijden aan opstaande zijwanden 21 en aan de achterzijde aan opstaande achterwand 17 grenst die gevormd is om het uit de richting D toestromende water zoveel mogelijk te geleiden naar de inlaatopening 29. Aan 30 de voorzijde gaat de plaat 15 over in een aanstroomplaat 22, terwijl een bovenplaat 16 aan de voorzijde overgaat in een neerhangende plaat 18. Tussen de onderrand 40 van de neerhangende plaat 18 en de bodemplaat 15 is in breedte-richting een verticaal-spleetvormige instroomopening 41 35 bepaald. Benedenstrooms van de instroomopening 41 is op de bodemplaat 15 een overlaat 19 bevestigd, die zich schuin opwaarts uitstrekt onder een hoek ot, welke hoek gekozen 100 33 1 7* 10 kan worden met het oog op gewenste optimale stromingsba-nen. De bovenrand of kruin 42 van de over laat 19 ligt hierbij op dezelfde hoogte als of is hoger dan de onderrand 40 van de neerhangende plaat 18.The inflow construction 10 will now be discussed in more detail with reference to Figures 4A, 4B and Figure 5. The inflow construction consists essentially of a horizontal bottom plate 15, which extends around the horizontal inlet or inlet opening 29 of the discharge pipe 11 and adjoins both sides on upright side walls 21 and on the rear side on upright rear wall 17, which is formed to conduct the water flowing in from the direction D as far as possible to the inlet opening 29. At the front, the plate 15 merges into an inlet plate 22, while a top plate 16 at the front merges into a hanging plate 18. Between the bottom edge 40 of the hanging plate 18 and the bottom plate 15 a vertically slit-shaped inflow opening 41 is defined in the width direction. Downstream of the inflow opening 41, a spillway 19 is mounted on the bottom plate 15, which obliquely extends upwards at an angle ot, which angle can be selected in view of the desired optimum flow paths. The top edge or crown 42 of the overflow 19 is at the same height as or higher than the bottom edge 40 of the hanging plate 18.

5 De uit de richting D toestromende watermassa zal versneld worden en in hoofdzaak de stroomlijn E volgen, en de aanvankelijk in de ruimte beneden de bovenplaat 16 aanwezige lucht meesleuren door de inlaatopening 29 en afvoerbuis 11 heen. In de door de toestroomconstructie 10 10 gevormde kast zal als gevolg van de neerhangende plaat 18 nauwelijks of geen lucht worden toegevoerd, waarbij de eventuele, zich horizontaal op de tekening gezien naar rechts uitstrekkende instroomplaat 20 kan helpen. Ook verstoringen in de waterspiegel in de hopperruimte - zoals 15 zich in langsrichting voortplantende korte golven - zullen een verminderde tijdelijke invloed hebben op de afvoer. Golfdalen zullen alleen tijdens passage van het neerhangende scherm luchttoetreding naar de ruimte boven de inlaatopening kunnen veroorzaken.The water mass flowing in from direction D will be accelerated and substantially follow the streamline E, entraining the air initially present in the space below the top plate 16 through the inlet opening 29 and discharge tube 11. As a result of the hanging plate 18, little or no air will be supplied into the box formed by the inflow construction 10, whereby the inflow plate 20 extending horizontally, seen in the drawing, can help. Disturbances in the water level in the hopper space - such as short waves propagating in the longitudinal direction - will also have a reduced temporary influence on the discharge. Wave valleys will only allow air to enter the space above the inlet opening when passing through the hanging screen.

20 Het verlengde bodemgedeelte 22 schermt de in- stroomopening 41 af van daar beneden gelegen gebieden, zodat stroomversnellingen nabij de instroomopening geen grote invloed zullen hebben op lager gelegen gebieden, zodat nauwelijks opwaartse stromingen gegenereerd zullen 25 worden, die het reeds bezonken materiaal 30 zullen kunnen opwervelen.The elongated bottom section 22 shields the inflow opening 41 from areas below, so that rapids near the inflow opening will not have a large influence on lower areas, so that hardly any upward currents will be generated, which will be able to cover the already settled material 30 whirl up.

De delen 22, 18 en 19 staan loodrecht op de aanvoerstroomrichting D, zodat ook daardoor neveneffecten zoals wervelen zoveel mogelijk voorkomen worden.The parts 22, 18 and 19 are perpendicular to the supply flow direction D, so that side effects such as swirling are also avoided as far as possible.

30 Door de afscherming tegen de buitenlucht van het water dat door de inlaatopening 29 in de afvoerbuis 11 verdwijnt, wordt op vergaande wijze voorkomen dat in het afgevoerde water lucht aanwezig is. Hierdoor is een hoger afvoerdebiet bereikbaar, is concentratiemeting in de 35 afvoer betrouwbaarder uit te voeren en wordt het bezinken van eventueel meegevoerde specie buiten de hopperzuiger minder gehinderd. Bovendien kan als gevolg van de hoofdza- 1003317 11 kelijke afwezigheid van lucht eventueel kortstondig een onderdruk in de afvoerinrichting kunnen ontstaan, hetgeen een geforceerde waterstroom en daarmee (tijdelijke) vergroting van het afvoergebied tot gevolg heeft.The shielding against the outside air of the water which disappears through the inlet opening 29 in the discharge pipe 11 prevents the presence of air in the discharged water to a great extent. As a result, a higher discharge flow rate can be achieved, concentration measurement in the discharge can be carried out more reliably and the settling of any entrained spoil outside the hopper piston is less hindered. Moreover, as a result of the main absence of air, an underpressure may possibly arise briefly in the discharge device, which results in a forced water flow and thus (temporary) enlargement of the discharge area.

5 Voor een fijnregeling van de hevelwerking heeft het de voorkeur indien de neerhangende plaat ter plaatse van horizontale scharnier 31 scharnierbaar bevestigd is aan de bovenplaat 16. Daarbij zullen (niet weergegeven) middelen aanwezig zijn voor verstelling van de hoekstand 10 van de neerhangende plaat 18 ten opzichte van de bovenplaat 16. Door verdraaiing van de neerhangende plaat 18 zal de hoogte van de onderrand 40 daarvan ten opzichte van de waterspiegel danwel ten opzichte van de kruin 42 (in het geval de overlaat 19 aanwezig is) ingesteld kunnen 15 worden. Een en ander geschiedt bij voorkeur op een traploze wijze. De verticale afstand tussen de onderrand 40 en de kruin 42 kan alternatief ook ingesteld worden door de kruinhoogte van de overlaat 19 te verstellen. Dit kan, in het geval de overlaat de vorm heeft van plaat 19, plaats-2 0 vinden door vergroting of verkleining van de hoek a door met behulp van (niet weergegeven) middelen de plaat 19 om scharnier 32 te verdraaien naar een andere hoekstand. Het spreekt vanzelf dat in het geval van een beweegbare plaat 18 en/of beweegbare plaat 19 ter plaatse van de zijwanden 25 21 geschikte afdichtmiddelen voorzien zullen zijn.For fine adjustment of the siphon action, it is preferred if the hanging plate is hingedly attached to the top plate 16 at horizontal hinge 31. Means (not shown) for adjusting the angular position 10 of the hanging plate 18 will be provided. with respect to the top plate 16. By rotating the hanging plate 18, the height of the bottom edge 40 thereof can be adjusted with respect to the water level or with respect to the crown 42 (if the spillway 19 is present). All this is preferably done in a stepless manner. The vertical distance between the bottom edge 40 and the crown 42 can alternatively also be adjusted by adjusting the crown height of the spillway 19. If the spillway is in the form of plate 19, this can take place by increasing or decreasing the angle α by means of the plate 19 (not shown) to rotate hinge 32 to a different angle position. It goes without saying that in the case of a movable plate 18 and / or movable plate 19 suitable sealing means will be provided at the location of the side walls 21.

In figuur 6 is een verdere alternatieve uitvoering van de toestroomconstructie volgens de uitvinding weergegeven, waarbij boven de afvoerbuis 11 een cilindervormige kap 10' geplaatst is, met een gesloten bovenplaat 30 16' en een aansluitende, omlopende neerhangende plaat 18'.Figure 6 shows a further alternative embodiment of the inflow construction according to the invention, in which a cylindrical cap 10 'is placed above the discharge pipe 11, with a closed top plate 16' and a connecting circumferential hanging plate 18 '.

Duidelijk te zien is de verhoogde waterspiegel binnen de kap.The raised water level within the hood is clearly visible.

De in dwarsrichting gezien regelmatige aanstro-ming uit de richting D op de toestroomconstructie 10 van 35 de figuren 4A en 4B maakt het mogelijk om daarin betrouwbare concentratiemetingen te verrichten. Hierbij kan gebruik gemaakt worden van de in figuur 4A weergegeven 100 3^17 · 12 opstelling met een radio-actieve bron 23, die omgeven is door een loden mantel 25 en een verdraaibare van stra-lingsdoorgangen 26 voorziene mantel. Op gelijke afstanden - in de breedte - van de instroomopening 41 zijn ontvan-5 gers 28 voor straling geplaatst, om de straling van de bron 23 te ontvangen. De stralingsbron 23, 25, 26 en de ontvangers 28 zijn middels bevestigingsplaten 24, 27 bevestigd aan de bovenplaat 16 en/of neerhangende plaat 18. De vormgeving van de betreffende onderdelen is zodanig 10 gekozen, dat verstoring van het stromingsbeeld zo min mogelijk zal optreden. De van doorgangen 26 voorziene mantel kan op elke geschikte wijze bediend worden om de doorgangen in lijn te brengen met de stralingsuitgangen van de bron 23.The transversely seen regular flow from the direction D to the inflow structure 10 of Figures 4A and 4B makes it possible to perform reliable concentration measurements therein. Use can hereby be made of the arrangement shown in Figure 4A with a radioactive source 23, which is surrounded by a lead jacket 25 and a rotatable jacket provided with radiation passages 26. Equally spaced - in width - from the inflow opening 41, radiation receivers 28 are placed to receive the radiation from the source 23. The radiation source 23, 25, 26 and the receivers 28 are attached to the top plate 16 and / or hanging plate 18 by means of mounting plates 24, 27. The design of the relevant parts has been chosen such that disturbance of the flow image will occur as little as possible . The jacket provided with passages 26 can be operated in any suitable manner to align the passages with the radiation outputs from the source 23.

15 Een dergelijke radio-actieve concentratiemeter is eenvoudig te plaatsen en te repareren.Such a radioactive concentration meter is easy to install and repair.

10033171003317

Claims

1. Hopper vessel for reception, storage and delivery of dredging sludge, comprising means for supplying a dredging sludge / water mixture to the hopper space and means for draining water from the hopper space, the discharge means comprising at least a discharge pipe leading to the outside the ship, and which has an inlet opening, which can be arranged near the water surface in the hopper space, the discharge tube upstream of the inlet opening being provided with an inlet construction, which is placed at a distance above the inlet opening. airtight screen which extends horizontally to a location outside the inlet opening and there merges into a drooping screen portion.

Hopper vessel according to claim 1, wherein the inflow structure comprises a spillway and the screen extends on the upstream side to a position in front of the crown of the spillway and there merges into the hanging screen portion.

Hopper vessel according to claim 2, wherein the drooping screen section has a bottom edge, which is situated substantially at the level of the crown of the spillway.

Hopper vessel according to claim 1, 2 or 3, 25, in which the spillway on its upstream side changes at its foot into a preferably horizontally oriented approach plate.

Hopper vessel according to claim 4, wherein the inflow plate extends in an upstream direction beyond the lower edge of the drooping shield portion. 1003317

Hopper vessel according to claim 1, wherein the drooping screen portion extends below the inlet opening.

Hopper vessel according to any one of the preceding claims, wherein the inflow construction is provided with means for adjusting the distance from the lower edge of the hanging screen section to the inlet opening and / or to the crown of the spillway, if present.

8. Hopper vessel according to any one of the preceding claims, wherein the hopper space is elongated and the supply means have means for delivering the mixture to the hopper space, wherein the spillway is arranged at a distance therefrom - in the longitudinal direction of the hopper space, and wherein the inflow construction is located substantially on the side of the inlet opening closest to the delivery means.

9. Hopper chip according to claim 8, wherein the inflow construction on the other side of the discharge opening is closed.

Hopper vessel according to claim 8 or 9, wherein the inflow concentration extends substantially transverse to the longitudinal axis of the hopper space and is closed to the side.

Hopper vessel according to claim 10, wherein the supply construction extends over at least almost the full width on the water surface of the hopper space.

Hopper vessel according to any one of the preceding claims, wherein the discharge tube is arranged within the hopper space 30.

Hopper vessel according to any one of the preceding claims, wherein the inflow construction is rigid.

Hopper vessel according to any one of the preceding claims, further comprising means for measuring the concentration of spoil in the discharged water, the measuring means comprising a radioactive source placed 1UU3317 between and at a distance from two receivers.

Hopper vessel according to claim 14, wherein the source is placed in the flow means and the two receivers on either side thereof, viewed in a direction 5 substantially transverse to the streamlines.

Hopper vessel according to claim 15, wherein the source is placed upstream of an spillway in the inflow structure.

Hopper vessel according to any one of the preceding claims, wherein the inflow construction with discharge pipe is adjustable in height.

18. Hopper vessel for reception, storage and delivery of dredging sludge, comprising means for supplying a dredging sludge / water mixture to the hopper space and means for draining water from the hopper space, the discharge means comprising at least a discharge pipe leading to the outside the vessel, and which has an inlet opening, which can be arranged near the water surface in the hopper space, the discharge pipe above the inlet of the inlet opening being provided with an inflow construction, comprising a cap, which is placed over the inlet opening .

19. Flow structure, apparently suitable for use in a hopper vessel according to any one of the preceding claims.

Hopper vessel, comprising one or more of the characterizing measures described in the description and / or shown in the drawings. -o-o-o-o-o-o-o- AF / KP 1003317