NL1012795C2

NL1012795C2 - Suction dredger vessel with cutting head on lower end of suction pipe, has winches and piles which hold vessel in position as cutting operations progress

Info

Publication number: NL1012795C2
Application number: NL1012795A
Authority: NL
Inventors: Louis Jean Henri Brand; Ronald Abraham Van Der Hout; Willem Jacobus Vlasblom
Original assignee: Ballast Nedam Baggeren Bv
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-12

Abstract

The vessel (s) has a hinged pipe (1) which sucks up sand dislodged from the sea bed (b) by the cutting head (7) on the lower end of the pipe. The stern of the vessel is held in place by piles (31, 32), while the head is moved along the sea bed by cables (4) attached to an on-board winch (3). The rotary blade cutting head is powered by an electric motor (5) attached to the cutting head.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR BAGGERWERKZAAMHEDEN MET HOLLE AANDRIJVING VOOR EENMETHOD AND APPARATUS FOR HOLLOW DRIVE DREDGING WORK FOR A

SNIJKOPCUTTING HEAD

Voor het verwijderen van materiaal uit de bodem van een waterpartij, zoals uit een zeebodem, rivierbodem en dergelijke zijn snijkopzuigers (cutterzuigers) bekend, waarbij een snijkop via een centrale aandrijfas wordt 5 aangedreven door een elektrische of hydraulische motor, en waarbij de aandrijfas zich uitstrekt tot aan het einde van de snijkop. Door rotatie van de snijkop wordt de bodem losgewoeld waarna een mengsel van losgewoeld bodemmateriaal via openingen in de snijkop en langs een 10 op de snijkop aangesloten zuigbuis wordt opgezogen. Het opgezogen bodemmateriaal wordt vervolgens via het baggerschip afgevoerd.Knife suction dredgers (cutter suction dredgers) are known for removing material from the bottom of a water feature, such as from a sea bottom, river bottom and the like, wherein a cutting head is driven via an central drive shaft by an electric or hydraulic motor, and wherein the drive shaft extends to the end of the cutting head. Rotation of the cutting head causes the bottom to be loosened, after which a mixture of loosened soil material is sucked up via openings in the cutting head and along a suction tube connected to the cutting head. The sucked up soil material is then discharged via the dredger.

Voor (vrijwel) alle soorten bodemmateriaal (grond) geld dat er meer wordt losgesneden door de 15 snijkop dan er kan worden opgezogen door de zuigmond. Indien dergelijke zogeheten mors overmatig optreedt, dienen additionele maatregelen hetzij met de cutterzuiger dan wel met een ander werktuig te worden genomen teneinde de waterpartij op de gewenste diepte op te leveren.For (almost) all types of soil material (soil) money, more is cut loose by the cutting head than can be sucked up by the squeegee. If such so-called spillage occurs excessively, additional measures must be taken either with the cutter suction dredger or with another implement in order to deliver the water feature at the desired depth.

20 Dergelijke additionele maatregelen zijn omslachtig en verhogen derhalve op ongewenste wij ze de met het baggeren gemoeide kosten.Such additional measures are laborious and therefore undesirably increase the costs involved in dredging.

Voorts zou een snijkopzuiger bekend zijn, waarvan de (gehele) zuigbuis wordt geroteerd. Dit heeft 25 nadelen voor wat betreft slijtage en de moeilijkheid om daar zij lieren aan te bevestigen.A cutter suction dredger would also be known, the (entire) suction tube of which is rotated. This has drawbacks in terms of wear and the difficulty of attaching side winches thereto.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding de bekende werkwijze en inrichtingen te verbeteren, bovengenoemde bezwaren te ondervangen, een werkwijze en 30 inrichting te verschaffen die behalve voor kleine vermogens en kleine waterdieptes, ook geschikt is voor 1 n 1 97QC; 2 grotere vermogens en grotere waterdieptes, en/of waarbij het optreden van overmatig mors wordt voorkomen.It is an object of the present invention to improve the known method and devices, to overcome the above-mentioned drawbacks, to provide a method and device which, in addition to small powers and small water depths, is also suitable for 1 n 1 97QC; 2 greater powers and greater water depths, and / or preventing excessive spillage.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het verwijderen van materiaal uit de bodem 5 van een waterpartij en het vervolgens opwaarts tot boven het wateroppervlak transporteren daarvan, waarbij het door een roteerbare snijkop ontgraven materiaal door een huisorgaan dat zich vanaf de bodem tot een zich boven het wateroppervlak bevindend drijflichaam uitstrekt wordt 10 opgezogen, waarbij de roterende beweging van de snijkop door nabij die snijkop aangebrachte aandrijfmiddelen aan de buitenzijde van het huisorgaan te weeg wordt gebracht.The present invention provides a method for removing material from the bottom 5 of a water feature and then transporting it upwardly above the water surface, the material excavated by a rotatable cutting head through a housing member extending from the bottom to an above The floating body located on the surface of the water is sucked up, the rotary movement of the cutting head being brought about by the driving means arranged close to said cutting head on the outside of the housing member.

Tot nog toe was plaatsing en geometrie van de zuigmond ondergeschikt aan de dimensies van de aandrijfas 15 en de lagering van de snij kop, hetgeen een belemmering vormde bij het toepassen van andere geometrie/posities van de zuigmond. Volgens de onderhavige uitvinding kan daarentegen volledig ontwerp vrijheid voor wat betreft de geometrie/positie van de zuigmond binnen de snijkop 20 worden verkregen waardoor de mate van mors (naar verwachting aanzienlijk kan worden verminderd). Volgens de onderhavige uitvinding kan de volledige ruimte binnen de snijkop benut worden om naar believen een zuigmond te plaatsen, bij voorkeur zo dicht mogelijk bij het 25 ontgravingsproces.Heretofore, squeegee placement and geometry has been subordinate to the dimensions of the drive shaft 15 and the cutting head bearing, which has hindered the use of other squeegee geometry / positions. According to the present invention, on the other hand, complete design freedom in terms of geometry / position of the squeegee within the cutting head 20 can be achieved, thereby reducing spillage (expected to be significantly reduced). According to the present invention, the entire space within the cutting head can be utilized to place a squeegee at will, preferably as close as possible to the excavation process.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting voor het verwijderen van materiaal uit de bodem van een waterpartij en het vervolgens opwaarts tot boven het wateroppervlak transporteren daarvan, 30 omvattende een drijflichaam voor het laten drijven van ten minste een gedeelte van de inrichting op het wateroppervlak, een zich vanaf het drijflichaam naar de bodem uitstrekkend buisorgaan voor het opzuigen van het materiaal, een ten opzichte van het buisorgaan roteerbare 35 snijkop voor het ontgraven van de bodem en nabij de snijkop aangebrachte aandrijfmiddelen voor het roterend aandrijven van de snijkop, welke aandrijfmiddelen 1012795 3 uitwendig ten opzichte van het huisorgaan zijn aangebracht en aangrijpen op een rand van de snijkop.Furthermore, the present invention provides a device for removing material from the bottom of a water feature and subsequently transporting it upwards above the water surface, comprising a floating body for floating at least a part of the device on the water surface, pipe member extending from the floating body to the bottom for sucking up the material, a cutting head rotatable relative to the pipe member for excavating the bottom and driving means arranged for rotating driving of the cutting head arranged adjacent the cutting head, which driving means 1012795 3 are externally are arranged relative to the housing member and engage on an edge of the cutting head.

Bij voorkeur worden de aandrijfmiddelen aangebracht tussen de snijkop en via zogeheten 5 klapschijven aan, aan de zuigbuis aangebrachte zijlierkabels. Alhoewel aandrijving door middel van mechanische overbrenging aan de buitenzijde van de zuigbuis alsmede gebruik van een hydromotor denkbaar is, heeft het de voorkeur gebruik te maken van een 10 elektromotor voor de aandrijving, daar de benodigde vermogens op relatief eenvoudige wijze vanaf het schip kunnen worden overgebracht terwijl een toe te passen elektromotor naar verwachting weinig onderhoudsgevoelig zal zijn.The drive means are preferably arranged between the cutting head and via so-called folding discs on side winch cables arranged on the suction tube. Although propulsion by mechanical transmission on the outside of the suction tube as well as the use of a hydraulic motor is conceivable, it is preferable to use an electric motor for the propulsion, since the required powers can be transferred from the ship in a relatively simple manner. while an electric motor to be used is expected to be little maintenance sensitive.

15 Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt in de navolgende beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan. In de beschrijving wordt verwezen naar de bijgevoegde figuren, waarin tonen: 20 - figuur 1 een schematisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; - figuur 2 een gedeeltelijk weggenomen aanzicht in perspectief van de voorkeursuitvoeringsvorm van detail II uit figuur 1; en 25 - figuur 3 een bovenaanzicht van de in figuur 1 en 2 getoonde voorkeursuitvoeringsvorm.Further advantages, features and details of the present invention will be elucidated in the following description of a preferred embodiment thereof. Reference is made in the description to the accompanying figures, in which: figure 1 shows a schematic view of a preferred embodiment of the invention; figure 2 shows a partly cut-away perspective view of the preferred embodiment of detail II of figure 1; and figure 3 shows a top view of the preferred embodiment shown in figures 1 and 2.

In figuur 1 is een schip S weergegeven dat wordt gebruikt voor baggerdoeleinden. In een zogeheten snijkopladder is een zuigbuis l aangebracht, die met 30 behulp van een lier 3 en kabels 4 ophijsbaar is. Aan het einde van de zuigbuis 1 is een snijkop 7 aangebracht die wordt geroteerd ten opzichte van de zuigbuis 1 door middel van een elektromotor 5 via buisdeel 6 en ring 10 aan de snijkop. Op korte afstand boven de motor 5 zijn 35 aan weerszijden van de snijkopladder zogeheten klapschijven 2 (zie ook fig. 3) scharnierbaar aangebracht, die met behulp van zij lieren de snijkop laat zwaaien ten opzichte van een spudpaal 31. Bij de moderne 1012795 4 baggerschepen is de werkspudpaal veelal in een paalwagen geplaatst waardoor de snij kop zuiger relatief gemakkelijk vooruit kan stappen na het voltooien van een cirkelvormige baggerzwaaiing van de snijkop. Aan het 5 einde van een slag van de paalwagen wordt deze naar een uitgangspositie teruggereden terwijl dan de hulpspudpaal 32 aan de grond wordt gezet.Figure 1 shows a ship S used for dredging purposes. A suction tube 1 is arranged in a so-called cutter head ladder and can be lifted with the aid of a winch 3 and cables 4. At the end of the suction tube 1 a cutting head 7 is arranged, which is rotated relative to the suction tube 1 by means of an electric motor 5 via tube part 6 and ring 10 on the cutting head. At a short distance above the motor 5, so-called folding discs 2 (see also fig. 3) are hinged on either side of the cutter head ladder, which, with the help of side winches, makes the cutting head swing with respect to a spud pole 31. With modern 1012795 4 dredgers the work spud pile is usually placed in a pole wagon so that the cutter head piston can step forward relatively easily after completing a circular dredging swing of the cutter head. At the end of a stroke of the pile carriage it is driven back to a starting position while the auxiliary spud pole 32 is then grounded.

De snijkop 7 (fig. 2) is voorzien van een aantal bladen 8 voor het losmaken van de grond en het in 10 de richting van pijl C via opening 9 in de snijkop 7 in de zuigbuis 1 zuigen daarvan, waarna het mengsel in de richting van pijl D wordt afgevoerd. Snijkop 7 is in zijn omtrek voorzien van een ring 10 die is bevestigd door middel van een aantal schroefbouten 12 aan een flens 11 15 van een aandrijfpijp 6. Voor het juist gepositioneerd houden van de aandrijfpijp 6 is de afzuigbuis 1 voorzien van een kraag 16 waarop een zich in hoofdzaak dwars daarop uitstrekkend gedeelte 17 en een binnenwaarts wijzend ringvormig gedeelte 18 aansluiten. De 20 aandrijfpijp 6 is voorzien van een ring 15 die ten opzichte van de ring 18 in de kraag 16 door middel van lagers 21 en 22 roteerbaar is gelagerd. Tussen het pijpdeel 6 en de buitenwand van de zuigbuis 1 zijn voorts lagers 19 en 20 aangebracht. Op niet getoonde wijze wordt 25 bij voorkeur de ruimte tussen de lagers 19 en 20 enigszins op overdruk gehouden teneinde te voorkomen dat baggermateriaal zich daarin zou kunnen ophopen hetgeen de juiste werking nadelig zou kunnen beïnvloeden en/of slijtage zou kunnen veroorzaken. Aan de zuigbuis 1 zijn 30 tussen de lagers 19 en 20 een aantal statorwikkelingen 23 aangebracht die op verdere niet getoonde wijze een aandrijvende roterende kracht kunnen uitoefenen op aan het pijpdeel 6 aangebrachte rotorwikkelingen 24.The cutting head 7 (fig. 2) is provided with a number of blades 8 for loosening the soil and sucking it in the direction of arrow C through opening 9 in the cutting head 7 into the suction tube 1, after which the mixture is directed in the direction of arrow D is discharged. Cutter head 7 is provided in its periphery with a ring 10 which is fixed by means of a number of screw bolts 12 to a flange 11 15 of a drive pipe 6. For keeping the drive pipe 6 correctly positioned, the suction pipe 1 is provided with a collar 16 on which connect a portion 17 extending substantially transversely thereto and an inwardly pointing annular portion 18. The drive pipe 6 is provided with a ring 15 which is rotatably mounted with respect to the ring 18 in the collar 16 by means of bearings 21 and 22. Bearings 19 and 20 are further arranged between the pipe part 6 and the outer wall of the suction pipe 1. In a manner not shown, the space between the bearings 19 and 20 is preferably kept slightly at overpressure in order to prevent dredging material from accumulating therein, which could adversely affect the correct operation and / or cause wear. A number of stator windings 23 are arranged on the suction pipe 1 between the bearings 19 and 20, which, in a manner not shown, can exert a driving rotating force on the rotor windings 24 arranged on the pipe part 6.

Door de bovenbeschreven 35 voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, kan naar verwachting op betrouwbare en efficiënte wijze worden gebaggerd daar de weinig radiaal uitstekende aandrijfmiddelen tussen de 1012795 5 snijkop en de zijlierkabels kunnen worden aangebracht. Door de verkregen ruimte binnen de snijkop kan een zuigmond zodanig worden ontworpen en worden aangebracht, dat zoveel mogelijk losgesneden materiaal daadwerkelijk 5 kan worden opgezogen, terwijl deze dankzij de compactheid (vrijwel) geen invloed zal hebben op de mogelijke hoeken waaronder de snijkopladder zich ten opzichte van de bodem kan uitstrekken. De zuigwerking van de zuigmond kan naar verwachting op deze wijze in aanzienlijke mate worden 10 verbeterd. De zijlierkabels kunnen op korte afstand ten opzichte van de snijkop worden aangebracht, dat wil zeggen direct boven het roterend pijpdeel waardoor toeneming van belastingskrachten op de snijkop wordt vermeden.Due to the above-described preferred embodiment of the device according to the present invention, dredging is expected to be reliable and efficient since the little radially protruding drive means can be arranged between the cutting head and the side winch cables. Due to the space obtained within the cutting head, a squeegee can be designed and fitted in such a way that as much material as possible cut loose can actually be sucked up, while thanks to its compactness it will have (virtually) no influence on the possible angles at which the cutter head is situated from the bottom. The suction effect of the squeegee can be expected to be considerably improved in this way. The side winch cables can be fitted a short distance from the cutting head, i.e. directly above the rotating pipe section, thereby avoiding any increase in load forces on the cutting head.

15 De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm daarvan; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.The present invention is not limited to the above described preferred embodiment thereof; the requested rights are defined by the following claims, within the scope of which many modifications are conceivable.

10127951012795

Claims

Method for removing material from the bottom of a water feature and then transporting it upwardly above the water surface, the material excavated by a rotatable cutting head 5 through a suction member extending from the bottom to a floating body above the water surface is sucked up, the rotary movement of the cutting head being effected by drive means arranged close to said cutting head on the outside of the housing member.

2. Device for removing material from the bottom of a water feature and subsequently transporting it upwards above the water surface, comprising: 5. a floating body for floating at least a part of the device on the water surface; - a housing member extending from the floating body to the bottom for sucking up the material; a cutting head rotatable relative to the housing member for excavating the soil; and - driving means arranged near the cutting head for rotatingly driving the cutting head, which driving means are arranged externally relative to the housing member and engage on an edge of the cutting head.

3. Device as claimed in claim 2, wherein the drive means extend upwards over a relatively small distance, for instance a few meters from the cutting head.

Device as claimed in claim 2 or 3, wherein the drive means are arranged between the cutting head and side winches for moving the cutting head back and forth with respect to a pole grounded from the floating body.

5. Device as claimed in any of the claims 2-4, wherein the drive means comprise a pipe part arranged on the cutting head, which extends upwardly from the cutting head on the bottom concentrically with respect to the housing member.

6. Device as claimed in any of the claims 2-10, wherein the drive means comprise an electric motor.

Device as claimed in claim 6, wherein the electric motor comprises stator means mounted on the housing member and rotor means connected to the cutting head. 1012795