NL1016510C2 - Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding. - Google Patents

Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding. Download PDF

Info

Publication number
NL1016510C2
NL1016510C2 NL1016510A NL1016510A NL1016510C2 NL 1016510 C2 NL1016510 C2 NL 1016510C2 NL 1016510 A NL1016510 A NL 1016510A NL 1016510 A NL1016510 A NL 1016510A NL 1016510 C2 NL1016510 C2 NL 1016510C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
pipeline
frame
section
legs
nozzles
Prior art date
Application number
NL1016510A
Other languages
English (en)
Inventor
Rob Ebeling
Maurits Den Broeder
Original Assignee
Ballast Nedam Baggeren Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ballast Nedam Baggeren Bv filed Critical Ballast Nedam Baggeren Bv
Priority to NL1016510A priority Critical patent/NL1016510C2/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1016510C2 publication Critical patent/NL1016510C2/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • E02F5/104Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables for burying conduits or cables in trenches under water
    • E02F5/107Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables for burying conduits or cables in trenches under water using blowing-effect devices, e.g. jets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • E02F5/104Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables for burying conduits or cables in trenches under water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/14Component parts for trench excavators, e.g. indicating devices travelling gear chassis, supports, skids
    • E02F5/145Component parts for trench excavators, e.g. indicating devices travelling gear chassis, supports, skids control and indicating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Description

Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het althans ten dele 5 ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding, omvattende een frame om daarmee, althans tijdens bedrijf, over de pijpleiding te worden geleid en voorzien van middelen om bodemmateriaal onder de pijpleiding te evacueren om zo de pijpleiding te laten indalen.
10 Een dergelijke inrichting vindt met name toepassing voor zogenaamde offshore activiteiten waarbij olie- en aardgaspijpleidingen, gelegen op een zeebed, dienen te worden ingegraven in het zeebed om de pijpleiding voor beschadiging en vooral verplaatsing te behoeden. Het gaat dan bijvoorbeeld om leidingen tussen een boorplatform en de wal of om transportleidingen van de ene kust naar de andere.
15 Daarnaast kan een dergelijke inrichting worden ingezet voor het ingraven van allerhande andersoortige leidingen, zoals stroom- en telecommunicatiekabels.
Voor het ingraven van pijpleidingen zijn verschillende soorten van inrichtingen bekend.
Bij een eerste soort, zoals beschreven in de Europese octrooiaanvragen nr. 860.556, 20 wordt allereerst een geul in het zeebed gevormd en, eerst nadat deze is aangebracht, daarin de pijpleiding gelegd. Deze bekende inrichting omvat daartoe een lange watertoevoerbuis die vanaf een vaartuig aan de waterlijn tot aan het zeebed reikt en waaraan een stel spuitmonden is gekoppeld. Uit de spuitmonden treedt tijdens bedrijf een krachtige waterstraal waarmee bodemmateriaal ter plaatse van de te vormen geul 25 wordt weggespoten. Zodra de geul is gevormd, kan daarin een pijpleiding of dergelijke worden ondergebracht.
Een bezwaar van een dergelijke inrichting is evenwel dat zowel voor het vormen van de geul als voor het naderhand leggen van de pijpleiding de positie nauwkeurig dient te 30 worden bewaakt om te verzekeren dat de pijpleiding daadwerkelijk in de daarvoor gevormde geul terecht komt. Vanwege de onvermijdelijke onnauwkeurigheid bij het naderhand leggen van de pijpleiding, dient de geul daarom belangrijk breder te zijn dan de pijpleiding zelf. Bovendien dient rekening te worden gehouden met natuurlijke erosie 10 16 5 10 »Τ0Ο114βηΙ1 -2- van de geul, die plaatsvindt tussen het moment van graven van de geul en het leggen van de pijpleiding en al naar gelang de plaatselijke omstandigheden zwakker of sterker kan zijn. Ook dit vraagt om een over-dimensionering van de oorspronkelijke geul.
Uitgaande van de hiervoor omschreven inrichting zal daarom een relatief groot aantal 5 werkgangen vereist zijn vooraleer een geul is gevormd waarin bijvoorbeeld een oliepijpleiding met een diameter van 48 inch, oftewel circa 120 cm, met een afdoende bedekking van de orde van grootte van circa 1 meter bodemmateriaal kan worden ondergebracht, zo dit met de bekende inrichting al kan worden verwezenlijkt.
10 Om deze bezwaren goeddeels te ondervangen, gaat een tweede soort van inrichting voor het ingraven van een pijpleiding in een zeebed er dan ook vanuit dat de pijpleiding wordt gelegd en eerst daarna ingegraven. De pijpleiding kan in dat geval gebruikt worden om de inrichting voor het ingraven te geleiden. Aldus worden de pijpleiding en de geul vanzelf exact ten opzichte van elkaar uitgericht en wordt tussentijdse erosie van 15 de geul, zoals bij de hiervoor omschreven werkwijze, vermeden.
Een dergelijk inrichting is bekend uit de Internationale octrooiaanvrage 95/28529. Deze inrichting omvat een frame dat tijdens bedrijf op de buitenwand van de pijpleiding word ontvangen om vervolgens daardoor in het gewenste traject te worden geleid. Het frame 20 omvat twee zwenkbare benen die zijn voorzien van middelen om bodemmateriaal onder de pijpleiding los te maken en af te voeren. Tijdens bedrijf bevinden deze benen zich aan weerszijden van de pijpleiding tot de gewenste niveau onder het zeebed. Een aantal spuitmonden aan de benen zijn in staat om waterstralen onder relatief hoge druk op het bodemmateriaal onder de pijpleiding te laten inwerken om dit bodemmateriaal los te 25 maken en te fluïdiseren. Hierdoor zijn de benen in staat om tot de gewenste diepte in de bodem weg te zakken en op voldoende diepte door het zeebed te worden gevoerd. Ter plaatse mondt daarnaast een zuigmond van een baggerleiding uit waarmee aldus gefluïdiseerd bodemmateriaal onder de pijpleiding wordt afgezogen en naar een vaartuig aan de waterlijn te worden afgevoerd. Op deze wijze kan een geuldeel worden gevormd 30 waarin de pijpleiding ter plaatse wegzakt. Uiteindelijk kan de gehele pijpleiding zo op i 0 1 6 5 1 o -3- een niveau onder het zeebed worden gebracht, waar zij voortaan tegen externe invloeden beschermd ligt.
Hoewel met deze tweede soort van inrichting een adequate controle over de te vormen 5 geul in de breedterichting mogelijk is, dankzij de geleiding en daardoor automatische uitrichting door de reeds liggende pijpleiding, ontberen alle tot dusverre bekende inrichtingen een adequate dieptecontrole. De diepte waarop met de bekende inrichtingen wordt ingewerkt zal steeds afhangen van de vaarsnelheid in samenhang met de lokale bodemgesteldheid. Indien te langzaam wordt gevaren, zal tijdens een gang tot een te 10 grote diepte materiaal worden weggenomen, terwijl bij een te grote snelheid een te ondiepe geul het gevolg zal zijn. De optimale snelheid ligt hier precies tussenin en leidt tot een geul met nagenoeg de gewenste diepte, maar wordt in de praktijk sterk beïnvloed door lokale schommelingen in de bodemgesteldheid. Omdat veelal op een diepte van enkele tientallen meters onder de waterlijn wordt gewerkt, biedt een visuele inspectie al 15 of niet met camera’s in dit verband ook al geen oplossing, door de geringe lichtsterkte op deze diepten en de storende werking van tijdens bedrijf, los gemaakt en rond zwevend bodemmateriaal.
Met de onderhavige uitvinding wordt ondermeer beoogd in een inrichting voor het 20 ingraven van een pijpleiding te voorzien waarmee een dergelijke dieptecontrole op een praktische wijze mogelijk is.
Om het beoogde doel te bereiken heeft een inrichting van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding als kenmerk dat het frame een eerste deel omvat om 25 daarmee in contact te treden met de pijpleiding alsmede een tweede deel dat gangbaar ten opzichte van het eerste deel is verbonden, welk tweede deel, althans tijdens bedrijf, aan tenminste één zijde van de pijpleiding tot althans nagenoeg de gewenste geuldiepte afhangt en tenminste één, althans tijdens bedrijf, aan pompmiddelen gekoppelde werkmond omvat welke is ingericht om een waterstroom onder te pijpleiding te 30 genereren en aldus bodemmateriaal onder de pijpleiding te verdrijven en dat tussen het eerste deel van het frame en het tweede deel registratiemiddelen zijn opgenomen om een 1016510 -4- relatieve verplaatsing van beide delen te registreren en als signaal af te geven. In de praktijk wordt de inrichting over de pijpleiding voortbewogen door deze met een vaartuig daarover voort te slepen. Het is daarbij van groot belang dat de vaarsnelheid van het vaartuig voldoende laag is om de inrichting zijn werk adequaat te kunnen laten 5 doen. Doordat de bodemgesteldheid kan variëren over het traject van de pijpleiding dient de vaarsnelheid onder omstandigheden gedurende bedrijf te worden aangepast. Anderzijds is vanuit bedrijfseconomisch oogpunt een hoge vaarsnelheid wenselijk. Dankzij de uitvinding kan steeds een optimale vaarsnelheid worden gehandhaafd.
Door de gangbare ophanging van het tweede deel van het frame is dit vrij om ten 10 opzichte van het eerste deel te bewegen. Op het moment dat tijdens bedrijf de inrichting te snel over de pijpleiding wordt voortbewogen en de middelen onvoldoende in staat zijn om de geul op de gewenste diepte te brengen, zal het tweede deel van het frame met daarop de tenminste ene werkmond tegen niet verwijderd bodemmateriaal stuiten. Als gevolg hiervan wordt het gangbaar bevestigde tweede deel van het frame ten opzichte 15 van het eerste deel gelicht, hetgeen met de registratiemiddelen wordt gesignaleerd. Aan de hand van dit signaal kan de bedrijfssnelheid worden gereduceerd totdat de het tweede framedeel wederom de juiste stand inneemt, waarbij de gewenste geuldiepte wordt bereikt. Aldus is aan de waterlijn een voortdurende controle mogelijk op de juiste werking van de inrichting op soms zeer grote diepte. Door voortdurend de snelheid 20 tegen het hiervoor omschreven punt te regelen, kan een optimale bedrijfsconditie worden nagestreefd waarbij de voorgeschreven geuldiepte steeds onder controle is.
De registratiemiddelen kunnen overigens binnen het kader van de uitvinding van verschillende aard zijn, bijvoorbeeld zowel mechanisch als elektronisch, doch bij 25 voorkeur wordt uitgegaan van elektronische registratiemiddelen die een elektronisch uitgangssignaal afgeven dat bijvoorbeeld in een stuurhut van een vaartuig aan de waterlijn kan worden ontvangen.
Op zichzelf kan de relatieve beweegbaarheid, conform de uitvinding, van beide delen 30 van het frame op verschillende wijzen worden gerealiseerd, bijvoorbeeld axiaal gangbaar in of langs elkaar, doch een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting heeft 1016510 -5- volgens de uitvinding als kenmerk dat het tweede deel van het frame schamierbaar om een in hoofdzaak horizontale, dwars op de pijpleiding gerichte schamieras aan het eerste deel is bevestigd, welke schamieras, gezien in een gangrichting van de inrichting, voor de tenminste ene werkmond ligt, en dat tussen de beide delen van het frame een 5 hoekopnemer is aangebracht die in staat is om een onderlinge rotatie van beide delen te registreren. Dankzij een dergelijke scharnierende ophanging van de tweede deel van het frame zal dit in staat zijn omhoog te zwenken als het bij een te snelle gang van de inrichting tegen nog onverwijderd bodemmateriaal stuit. Niet alleen vermijdt dit beschadiging van de inrichting, bovendien vertaalt dit zich in een hoekverdraaiing die 10 door de hoekopnemer wordt geregistreerd en als controlesignaal wordt af gegeven. Een verandering in bodemgesteldheid en voortbewegingssnelheid leidt aldus uiteindelijk tot een verandering van de onderlinge hoek in het frame, op basis waarvan het bedrijf van de inrichting kan worden gestuurd en geoptimaliseerd.
15 In een verdere uitvoeringsvorm heeft de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het tweede deel van het frame twee aan weerszijden van de pijpleiding afhangende benen omvat, die ieder zijn voorzien van tenminste één werkmond. Door uit te gaan van twee aan weerszijden van de pijpleiding opgestelde benen en vanaf beide zijden met één of meer werkmonden op de bodem onder de pijpleiding in te werken, wordt een 20 bijzonder effectieve werking bereikt. De indringdiepte van de individuele werkmonden kan daarbij beperkt blijven tot slechts circa de halve diameter van de pijpleiding. Om een kanteling van de benen bij het stuiten op onverwijderd bodemmateriaal te bevorderen en tevens een effectieve inwerking van eventueel meer werkmonden per been op een onverwijderd bodemfront te bevorderen heeft deze verdere uitvoeringsvorm 25 in een verdere bijzondere uitvoering bovendien als kenmerk dat beide benen, althans tijdens bedrijf, gezien in een gangrichting van de inrichting in hoofdzaak schuin naar achteren ten opzichte van het eerste deel van het frame afhangen.
Op zichzelf kan voor de werkmond bijvoorbeeld zowel van een zuigmond als van een 30 persmond worden uitgegaan. In een belangrijke voorkeursuitvoeringsvorm heeft de inrichting volgens de uitvinding evenwel als kenmerk dat de tenminste ene werkmond 10 16 5 10 -6- een spuitmond omvat welke in staat is om een waterstraal uit te stoten en daarmee op bodemmateriaal onder de pijpleiding in te werken. In deze uitvoeringsvorm wordt met een krachtige waterstraal bodemmateriaal onder de pijpleiding weggespoten, wat zeer efficiënt en effectief met de beschikbare pompmiddelen blijkt te kunnen worden 5 uitgevoerd. Dit bodemmateriaal verspreidt zich in de directe omgeving en daalt vervolgens althans voor een deel neer op de zojuist ingedaalde pijpleiding. De pijpleiding verkrijgt daardoor reeds meteen aan de bovenzijde althans een eerste begin van een bedekking met bodemmateriaal, die de ingedaalde pijpleiding tegen de elementen en andere externe invloeden dient te beschermen. Door de toegepaste druk en 10 het toegepaste debiet van de uittredende waterstraal van de spuitmonden aan te passen kan met de inrichting volgens de uitvinding een juist evenwicht worden gezocht tussen opgeleverde geuldiepte en de dikte van deze eindbedekking. Alle hiervoor beschreven bekende inrichtingen hebben als nadeel dat de pijpleiding, na te zijn ingegraven, aan de bovenzijde nog volledig bloot ligt en eerst na verloop van tijd zal zijn bedekt met 15 bodemmateriaal dat louter door de natuurlijke, lokale stroming werd meegevoerd. Met de inrichting volgens de uitvinding kan het proces van afdekking aanmerkelijk worden versterkt. Bovendien behoeft aldus het eenmaal geëvacueerde bodemmateriaal niet aan de waterlijn in een vaartuig te worden opgeslagen, waardoor aan een vaartuig van waaruit de inrichting wordt bediend in dit opzicht geen nadere eisen worden gesteld.
20
Een belangrijke voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat de tenminste ene spuitmond, althans in een uiterste afhangende stand van het been, in hoofzaak horizontaal is gericht. Door de horizontale opstelling van de spuitmond wordt aldus bereikt dat onder het niveau van de spuitmonden niet of 25 nauwelijks op de bodem wordt ingewerkt. Hierdoor wordt vermeden dat bij een te langzame voortbeweging of zelfs stilstand van de inrichting een steeds diepere geul wordt gegraven, waardoor de opgeleverde geuldiepte en daardoor mogelijk ook de ligging van de ingegraven pijpleiding onvoldoende egaal is. Zodra de benen waaraan de spuitmonden zich bevinden evenwel uit hun normale werkstand worden gelicht, zullen 30 de uit de spuitmonden tredende waterstralen als gevolg daarvan wel degelijk een neerwaarts gerichte component verkrijgen waardoor ook in dat geval ook onder de 10 16 5 10 -7- inrichting bodemmateriaal wordt vrijgemaakt. Hierdoor verschaft de inrichting zichzelf de noodzakelijke ruimte. Dit proces doet zich voor het eerst voor bij aanvang van de werkzaamheden, waarbij de inrichting zich allereerst zelf volledig dient in te graven.
5 Voor het verdrijven van relatief grote hoeveelheden niet-gecementeerd, los bodemmateriaal in relatief korte tijd is een relatief groot debiet aan water nodig. De inrichting volgens de uitvinding is in staat dit via de tenminste ene werkmond te leveren. Een toename aan beschikbaar debiet gaat, uitgaande van gelijke pompmiddelen, uiteindelijk evenwel steeds ten koste van de door de waterstraal uitgeoefende druk. Bij 10 een relatief vaste bodem zou dit ertoe kunnen leiden dat het bodemmateriaal door voomoemde werkmond onvoldoende los kan worden gemaakt en aldus een te geringe geuldiepte wordt opgeleverd. Met het oog daarop heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het frame is voorzien van tenminste één hulpspuitmond welke is ingericht om water uit te stoten met een relatief 15 grote druk en in staat is om bodemmateriaal onder de pijpleiding althans los te maken. Met één of meer van dergelijke hulpspuitmonden kan een bijzonder krachtige waterstraal worden geleverd die voldoende druk heeft om ook zeer vast bodemmateriaal los te maken en te fluïdiseren, doch wellicht onvoldoende debiet biedt om het bodemmateriaal ook daadwerkelijk te verdrijven. De tenminste ene werkmond zorgt 20 evenwel voor de verdrijving van het bodemmateriaal nadat dit door de hulpspuitmond(en) is losgemaakt.
Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft daarbij als kenmerk dat het frame een aantal hulpspuitmonden omvat welke zijn 25 aangebracht op tenminste twee aan weerszijden van de pijpleiding afhangende benen van het frame, en meer in het bijzonder dat de benen met de hulpspuitmonden deel uitmaken van het tweede deel van het frame en, gezien in een gangrichting van de inrichting, voor de tenminste ene werkmond zijn opgesteld. Door de positionering van de hulpspuitmond(en) voor de werkmond(en) wordt de gewenste bedrijfsvolgorde 30 tussen beide bereikt en banen de hulpspuitmonden tevens een weg voor de inrichting zelf. De laterale afstand tussen de hulpspuitmond(en) en werkmond(en) kan daarbij 101*510 -8- worden afgestemd op de lossingstijd die het bodemmateriaal vergt nadat daarop door de hulpspuitmond(en) is ingewerkt.
In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting volgens de uitvinding 5 gekenmerkt doordat de afhangende benen holle pijpdelen omvatten om daarin een waterstroombaan via een tenminste ene werkmond te ontvangen. De benen vormen aldus zelf een deel van de waterleiding naar de werkmonden die aan de betreffende benen zijn gevormd. Aldus worden hiervoor losse leidingen en onderdelen vermeden, die anders gemakkelijk aanleiding tot storingen zouden kunnen geven.
10
Hoewel de inrichting los kan worden toegepast en bijvoorbeeld kan worden gekoppeld aan een baggerleiding van een bestaande sleephopperzuiger, is een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting gekenmerkt doordat de inrichting een vaartuig omvat dat plaats biedt aan de pompmiddelen en dat een watertransportleiding uitgaat van het 15 vaartuig welke is gekoppeld aan het frame om een waterstroombaan te verschaffen tussen de pompmiddelen en de tenminste ene werkmond van de inrichting. Het gaat hierbij om een volledig geïntegreerd systeem van vaartuig met pompmiddelen aan de waterlijn en het frame met de spuitmond(en) op diepte, waarbij de watertoevoerleiding voor de onderlinge verbinding zorgt.
20
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont: figuur 1 een zijaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding in een eerste stadium van bedrijf; 25 figuur 2 een zijaanzicht van de inrichting van figuur 1 gedurende normaal bedrijf; figuur 3 een vooraanzicht van de inrichting van figuur 1 gedurende normaal bedrijf; figuur 4 een zijaanzicht van de inrichting van figuur 1 bij een onvoldoende inwerking op het bodemmateriaal; en 30 figuur 5 een zijaanzicht van een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding 1016510 -9-
De figuren zijn overigens zuiver schematisch en niet op schaal getekend. Met name zijn terwille van de duidelijkheid sommige dimensies (sterk) overdreven weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren, waar mogelijk, met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.
5
De inrichting van figuur 1 omvat een frame dat met een eerste deel 1 op een buitenwand van een in te graven pijpleiding 3 wordt ontvangen om tijdens bedrijf daarover heen te worden geleid. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om een stalen olieleiding op de zeebodem met een diameter van bijvoorbeeld 48", oftewel circa 120 centimeter. Voor het ingraven 10 van een dergelijke leiding is een geul of sleuf nodig met een diepte van 2,5-3 meter, rekening houdend met een gewenste uiteindelijke top-bedekking van minimaal 1 meter bodemmateriaal. Ten behoeve van een soepele geleiding over de pijpleiding 3rust het eerste deel 1 van het frame door tussenkomst van rollers 4 op de buitenwand daarvan. Bovendien ontlast een niet nader aangegeven deiningscompensator aan boord van het 15 vaartuig de pijpleiding 3, opdat de pijpleiding 3 steeds een aanvaardbare belasting ondervindt die een soepele geleiding van de inrichting mogelijk maakt.
Aan het eerste deel van het frame 1 is een tweede deel 2 scharnierend bevestigd. Het tweede deel 2 scharniert daarbij om een in hoofdzaak horizontale schamieras 5 die zich 20 dwars op de pijpleiding 3 uitstrekt. Het frame 1 biedt bovendien plaats aan niet nader getekende stuurjets waarmee de inrichting op afstand in horizontale zin in de gewenste positie kan worden gemanoeuvreerd.
Het tweede deel 2 van het frame omvat twee benen 6 die aan weerszijden van de 25 pijpleiding afhangen. Deze benen 6 zijn gevormd als holle buisdelen die plaats bieden aan een aantal spuitmonden 7 die naar voren en naar onder de pijpleiding 3 zijn gericht. Eventueel kan het aantal spuitmonden worden uitgebreid of beperkt. Ook kan de richting waarin de spuitmonden zijn gericht, worden gevarieerd. Zo kunnen bijvoorbeeld zelfs spuitmonden worden toegepast die naar buiten zijn gericht om 30 eenmaal gefluïdiseerd bodemmateriaal (verder) te verdrijven. Om meer neerwaartse werking te verkrijgen kunnen neerwaarts gerichte spuitmonden worden toegepast en 1016510 -10- eventueel kan, afhankelijk van de bodemsoort, daarmee onder omstandigheden worden volstaan.
De benen 6 worden ieder via een flexibele leiding 11 gekoppeld aan een standaard 5 zuigbuis 10 die uitgaat van een bestaande sleephopperzuiger aan de waterlijn, met een lengte die is afgestemd op de diepte waarop de pijpleiding ligt. De baggerpomp aan boord van de hopperzuiger wordt voor bedrijf als de inrichting volgens de uitvinding omgeschakeld van zuig- naar persbedrijf, waarbij een bijzonder krachtige waterstroom met een groot debiet via de baggerleiding 10 naar de spuitmonden 7 wordt gestuwd. De 10 spuitmonden 7 leveren daardoor krachtige waterstralen die inwerken op de bodem onder de pijpleiding en in staat zijn om aldaar bodemmateriaal verdrijven. In een praktische situatie gaat het daarbij om waterstralen met een druk van 5-10 bar en een debiet van 5-10 m3/s.
15 Met deze waterstralen kan de bodem onder de pijpleiding in betrekkelijk korte tijd volledig worden weggespoeld opdat de pijpleiding kan indalen. Het weggespoelde materiaal zal daarbij ten dele naderhand op de bovenzijde neer slaan, zodat een vrijwel totale bedekking van de pijpleiding wordt bereikt. Op zichzelf zou in plaats van persbedrijf ook normaal zuigbedrijf met de inrichting volgens de uitvinding kunnen 20 worden aangehouden, waarbij de spuitmonden 7 zuigmonden zouden zijn waarmee bodemmateriaal wordt afgezogen, doch persbedrijf heeft de voorkeur vanwege het daardoor efficiëntere gebruik van de beschikbare pompcapaciteit en de geringere afhankelijkheid van de werkdiepte. Overigens kan in plaats van een bestaand baggerschip ook een schip worden toegepast dat speciaal met het oog op de 25 werkzaamheden met de inrichting volgens de uitvinding is ontworpen.
In eerste instantie zullen beide benen 6 in de geheven toestand van figuur 1 met hun uiteinde op de zeebodem 20 rasten. De spuitmonden 7 zijn nu gedeeltelijk naar beneden gericht en onder invloed van de uittredende waterstralen zal bodemmateriaal onder de 30 benen 6 worden weggespoeld. Het tweede deel 2 met de benen 6 zakt daardoor in de bodem weg en zal uiteindelijk de in figuur 2 en 3 getoonde, beoogde bedrijfsstand 1016510 -11- aannemen. De spuitmonden 7 zijn nu volledig horizontaal gericht waardoor een verdere verticale ontgraving niet of nauwelijks zal optreden. In deze stand wordt de inrichting aan de toevoerleiding 10 in de pijlrichting over de pijpleiding 3 voortgetrokken, opdat de pijpleiding 3 langzaam maar zeker volledig ingegraven raakt.
5
Indien de inrichting daarbij te snel zou worden voortgetrokken of een vaster bodemgedeelte bereikt en daardoor onvoldoende erosie van bodemmateriaal bereikt, zullen de benen tegen een front 25 van niet verwijderd bodemmateriaal stuiten, althans dit front te dicht naderen en althans mede onder invloed van de uittredende waterstralen 10 daarvan worden weg gestuwd, en als gevolg hiervan om de schamieras 5 omhoog zwenken, zie figuur 4. De stand van de benen, gezien in de gangrichting, schuin naar achteren bevordert deze beweging, die resulteert in een verandering van de onderlinge hoek a die beide delen 1,2 insluiten, hetgeen in figuur 4 is aangegeven. Een niet nader getekende elektronische hoekopnemer registreert deze hoekverdraaiing en geeft dit als 15 elektronisch signaal af dat draadloos naar de stuurhut van het vaartuig aan de waterleiding wordt gezonden. Met daarop afgestemde ontvangstapparatuur in de stuurhut wordt dit signaal ontvangen, op basis waarvan de snelheid van het vaartuig althans tijdelijke wordt teruggebracht tot een niveau waarbij de benen wederom de beoogde stand van figuur 2 aannemen. Aldus kan de geuldiepte voortdurend onder 20 controle worden gehouden, waarbij de geregistreerde hoek 06 een terugkoppelingssignaal beidt, en conform de vraag worden opgeleverd. De beschreven sturing van de snelheid van het vaartuig in relatie tot de werking van de inrichting onder de waterlijn, kan desgewenst volledig autonoom, bijvoorbeeld langs elektronische weg plaatsvinden.
25 Een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting is in figuur 2 weergegeven. In dit geval omvat het tweede deel 2 van het frame naast de benen 6 met de hoofdspuitmonden 7 tevens een tweede stel afhangende benen 8 met hulpspuitmonden 9. Het tweede stel benen 8 omvat ook hier holle buisdelen door middel waarvan water naar de daarop aangebrachte spuitmonden 9 wordt gevoerd. Anders dan bij de hoofdspuitmonden 7 gaat 30 het hierbij om spuitmonden waaruit waterstralen met een relatief laag debiet van de orde van bijvoorbeeld 1-2 m3/s treden. De druk van deze waterstralen is echter aanmerkelijk 1 (l 1 Λ K 1 ft -12- hoger dan die van de hoofspuitmonden waardoor de hulpspuitmonden meer dan de hoofdspuitmonden in staat zijn om ook bodemmateriaal van een relatief vaste bodem los te spuiten en te fluïdiseren. Het aldus eenmaal los gemaakte materiaal wordt vervolgens overwegend met de hoofdspuitmonden effectief verdreven. De druk van de 5 hulpspuitmonden bedraagt typisch van de orde van grootte van 15-25 bar, wat in de praktijk gewoonlijk voldoende is. De watertoevoer voor de hulpspuitmonden vindt plaats vanuit separate hogedrukleidingen 12 die vanaf het vaartuig naar de inrichting worden gevoerd.
10 Doordat bij het bedrijf van de inrichting van deze beide uitvoeringsvoorbeelden geen bodemmateriaal wordt afgezogen, doch in plaats daarvan louter wordt verplaatst, behoeft aan boord van het vaartuig geen (tijdelijke) opslag plaats te vinden. Bovendien blijft het verdreven bodemmateriaal aldus beschikbaar voor een uiteindelijke top-afdekking van de pijpleiding. Gedeeltelijk zal dit onmiddellijk na het indalen van de 15 pijpleiding al plaatshebben door nog rondzwevend bodemateriaal, voor het overige zullen natuurlijke stromingen onder water voor deze afdekking zorgen. Het geëvacueerde bodemmateriaal is hiervoor in de vorm van een talud langszij de gelegde pijpleiding beschikbaar. Aldus kunnen pijpleidingen bijzonder efficiënt en nauwkeurig op grote diepte van enkele tientallen meter tot meer dan honderd meter onder de 20 waterlijn worden ingegraven. Desgewenst kan de werkwijze die met de inrichting volgens de uitvinding wordt uitgevoerd zelfs een deel op het vaste land worden voortgezet.
Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter deze twee 25 uitvoeringsvoorbeelden nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding geenszins tot de gegeven voorbeelden is beperkt. Integendeel zijn voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. Zo kan eventueel worden afgezien van een scharnierde ophanging van de benen met de spuitmonden of kan juist anderszins een beweegbare 30 verbinding tussen beide delen van het frame worden gerealiseerd op basis waarvan de werking van de inrichting op dezelfde of soortelijke wijze kan worden afgeleid. Ook 1016510 -13- zijn de hiervoor gegeven drukken en debietsgegevens van de uit de spuitmonden tredende waterstralen slechts als voorbeeld gegeven en kan al naar gelang een concrete bodemsituatie binnen het kader van de uitvinding daarvan worden afgeweken. In plaats van een continue waterstraal kan met name voor wat betreft de hulpspuitmonden een 5 pulserende waterstraal worden toegepast, om de lossende werking daarvan in de bodem te verstreken.
In het algemeen biedt de uitvinding een bijzondere effectieve en uit bedrijfseconomisch oogpunt gunstige inrichting voor het ingraven van pijpleidingen en andere langwerpige 10 lichamen onder de waterlijn.
1016510

Claims (10)

1. Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding, omvattende een frame om daarmee, althans tijdens bedrijf, over de 5 pijpleiding te worden geleid en voorzien van middelen om bodemmateriaal onder de pijpleiding te evacueren om zo de pijpleiding te laten indalen met het kenmerk dat het frame een eerste deel omvat om daarmee in contact te treden met de pijpleiding alsmede een tweede deel dat gangbaar ten opzichte van het eerste deel is verbonden, welk tweede deel, althans tijdens bedrijf, aan tenminste één zijde van de pijpleiding tot althans 10 nagenoeg de gewenste geuldiepte afhangt en tenminste één, althans tijdens bedrijf, aan pompmiddelen gekoppelde werkmond omvat welke is ingericht om een waterstroom onder te pijpleiding te genereren en aldus bodemmateriaal onder de pijpleiding te verdrijven en dat tussen het eerste deel van het frame en het tweede deel registratiemiddelen zijn opgenomen om een relatieve verplaatsing van beide delen te 15 registreren en als signaal af te geven.
2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het tweede deel van het frame scharnierbaar om een in hoofdzaak horizontale, dwars op de pijpleiding gerichte schamieras aan het eerste deel is bevestigd, welke scharnieras, gezien in een 20 gangrichting van de inrichting, voor de tenminste ene werkmond ligt, en dat tussen de beide delen van het frame een hoekopnemer is aangebracht die in staat is om een onderlinge rotatie van beide delen te registreren.
3. Inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk dat het tweede deel van het 25 frame twee aan weerszijden van de pijpleiding afhangende benen omvat, die ieder zijn voorzien van tenminste één werkmond. 1 10 16 5 10 Inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk dat beide benen, althans tijdens bedrijf, gezien in een gangrichting van de inrichting in hoofdzaak schuin naar achteren 30 ten opzichte van het eerste deel van het frame afhangen. -15-
5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4 met het kenmerk dat de tenminste ene werkmond een spuitmond omvat welke in staat is om een waterstraal uit te stoten en daarmee op bodemmateriaal onder de pijpleiding in te werken.
6. Inrichting volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de tenminste ene spuitmond, althans in een uiterste afhangende stand van het been, in hoofzaak horizontaal is gericht.
7. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat het frame is voorzien van tenminste één hulpspuitmond welke is ingericht om water uit te 10 stoten met een relatief grote druk en in staat is om daarmee bodemmateriaal onder de pijpleiding althans los te maken.
8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk dat het frame een aantal hulpspuitmonden omvat welke zijn aangebracht op tenminste twee aan weerszijden van 15 de pijpleiding afhangende benen van het frame die gangbaar ten opzichte van het eerste deel van het frame zijn aangebracht.
9. Inrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk dat de benen met de hulpspuitmonden deel uitmaken van het tweede deel van het frame en, gezien in een 20 gangrichting van de inrichting, voor de tenminste ene werkmond zijn opgesteld.
10. Inrichting volgens één of meer der conclusies 3 tot en met 9 met het kenmerk dat de afhangende benen holle pijpdelen omvatten om daarin een waterstroombaan via de tenminste ene werkmond te ontvangen. 25
11. Inrichting volgens één of meer der voorafgaande conclusies met het kenmerk dat de inrichting een vaartuig omvat dat plaats biedt aan de pompmiddelen en dat een watertransportleiding uitgaat van het vaartuig welke is gekoppeld aan het frame om een waterstroombaan te verschaffen tussen de pompmiddelen en de tenminste ene 30 werkmond van de inrichting. 1 o 1 51 o
NL1016510A 2000-10-31 2000-10-31 Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding. NL1016510C2 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016510A NL1016510C2 (nl) 2000-10-31 2000-10-31 Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1016510 2000-10-31
NL1016510A NL1016510C2 (nl) 2000-10-31 2000-10-31 Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1016510C2 true NL1016510C2 (nl) 2002-05-02

Family

ID=19772321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1016510A NL1016510C2 (nl) 2000-10-31 2000-10-31 Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1016510C2 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103452152A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 天津市海王星海上工程技术有限公司 潜水阶梯式挖沟机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576111A (en) * 1968-07-03 1971-04-27 Urban A Henry Jr Underwater pipeline-burying apparatus
GB1348487A (en) * 1970-05-19 1974-03-20 Nederlandse Offshore Co Method of and apparatus for burying sub-sea pipelines
GB1457071A (en) * 1974-01-21 1976-12-01 Shell Int Research Method and apparatus for investigating the condition of the bottom mateiral under a body of water
US3999312A (en) * 1975-05-05 1976-12-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Water jet type underwater ground excavator
JPS5736228A (ja) * 1980-08-14 1982-02-27 Fujikura Ltd Kaiteichoshakutaimaisetsukinokenhikichoryokuteigenhoho
JPS57137531A (en) * 1981-02-20 1982-08-25 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Excavating method and device for ditch in bottom of water
US4362436A (en) * 1979-06-01 1982-12-07 Hydro-Jet System Establishment Method and device for embedding cables or the like into an underwater ground
JPS5820839A (ja) * 1981-07-31 1983-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 海底ケ−ブル埋設機
US5639185A (en) * 1994-01-13 1997-06-17 Saxon; Saint Elmo Underwater trenching system
JPH11350524A (ja) * 1998-06-11 1999-12-21 Fujikura Ltd 埋設機の掘削体昇降装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3576111A (en) * 1968-07-03 1971-04-27 Urban A Henry Jr Underwater pipeline-burying apparatus
GB1348487A (en) * 1970-05-19 1974-03-20 Nederlandse Offshore Co Method of and apparatus for burying sub-sea pipelines
GB1457071A (en) * 1974-01-21 1976-12-01 Shell Int Research Method and apparatus for investigating the condition of the bottom mateiral under a body of water
US3999312A (en) * 1975-05-05 1976-12-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Water jet type underwater ground excavator
US4362436A (en) * 1979-06-01 1982-12-07 Hydro-Jet System Establishment Method and device for embedding cables or the like into an underwater ground
JPS5736228A (ja) * 1980-08-14 1982-02-27 Fujikura Ltd Kaiteichoshakutaimaisetsukinokenhikichoryokuteigenhoho
JPS57137531A (en) * 1981-02-20 1982-08-25 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Excavating method and device for ditch in bottom of water
JPS5820839A (ja) * 1981-07-31 1983-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 海底ケ−ブル埋設機
US5639185A (en) * 1994-01-13 1997-06-17 Saxon; Saint Elmo Underwater trenching system
JPH11350524A (ja) * 1998-06-11 1999-12-21 Fujikura Ltd 埋設機の掘削体昇降装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 105 (M - 136) 15 June 1982 (1982-06-15) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 006, no. 240 (M - 174) 27 November 1982 (1982-11-27) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 098 (M - 210) 26 April 1983 (1983-04-26) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 03 30 March 2000 (2000-03-30) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103452152A (zh) * 2012-06-01 2013-12-18 天津市海王星海上工程技术有限公司 潜水阶梯式挖沟机
CN103452152B (zh) * 2012-06-01 2015-06-10 天津市海王星海上工程技术有限公司 潜水阶梯式挖沟机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4877355A (en) Underwater cable laying system
US7395618B2 (en) Subsea excavation and suction device
US8939678B2 (en) Method and system of laying underwater pipelines in the bed of a body of water
DK2281091T3 (en) IMPROVEMENTS IN AND IN CONNECTION WITH UNDERGRADING EXCAVATOR
KR102036802B1 (ko) 해저 케이블 매설 장비
US10711432B2 (en) Method and apparatus for forming a trench in a sea floor
US4714378A (en) Apparatus and method for trenching subsea pipelines
EP2787126A1 (en) Trench cutting apparatus
JP2019504222A (ja) 噴射式トレンチ掘削システム
US4395158A (en) Method and apparatus for entrenching an enlongated under-water structure
US3505826A (en) Apparatus for embedding a pipeline into a water bed
US6821054B2 (en) Method and system for laying pipe through the use of a plow
US3673808A (en) Method of and apparatus for burying sub-sea pipelines,cables and the like
NL1016510C2 (nl) Inrichting voor het althans ten dele ingraven van een onder de waterlijn gelegen pijpleiding.
EP1000202A1 (en) Underwater mining apparatus and method
US4409747A (en) Digging apparatus
KR101455373B1 (ko) 준설 해저면 평탄화 작업용 쟁기
NL1004218C2 (nl) Inrichting en werkwijze voor het van de zeebodem verwijderen van materiaal.
NL1002893C2 (nl) Baggerinrichting.
EP0842330B1 (en) Method and device for burying a conduit under water
JP2006214092A (ja) 水底堆積土砂の輸送方法およびその装置
RU2107776C1 (ru) Способ выполнения подводных земляных работ с использованием дноуглубительного земснаряда и гидромониторное устройство для разработки траншей под водой, гидромониторный трубозаглубитель-траншеекопатель (варианты), трубозаглубитель-траншеекопатель (варианты)
JPS5820839A (ja) 海底ケ−ブル埋設機
GB1348487A (en) Method of and apparatus for burying sub-sea pipelines
KR101499151B1 (ko) 쟁기를 이용한 준설 해저면 평탄화 시스템 및 공법

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120501