NL1016917C2

NL1016917C2 - Excavating device for forming channel in ground has assembly of jet excavating units defining cross section of channel, with sensor connected to at least one unit for measuring force exerted by ground

Info

Publication number: NL1016917C2
Application number: NL1016917A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Van Zandwijk; Frits-Jan Koppert; Rogier Cristian Koene; Rokus Van Den Bout
Original assignee: Heerema Holding Construction I
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-10-08
Also published as: NL1016917A1

Abstract

The excavating device has an assembly of jet excavating units (2) defining a cross section of the channel. A sensor (4) is connected to at least one unit for measuring a force which is exerted on the unit by the ground parallel to the excavating direction. A control unit controls the excavation on the basis of the force measured by the sensor.

Description

Korte aanduiding: Jetgraafinrichting 5 De uitvinding heeft betrekking op een graafinrichting voor het in een ontgravingsrichting vormen van een kanaal met een vooraf bepaalde dwarsdoorsnede in de bodem, omvattende ten minste een jetgraafeenheid die de dwarsdoorsnede van het kanaal bepaalt, en is voorzien van ten minste een met jetvloeistof te bedrijven jetinrichting.Brief description: Jet excavating device 5 The invention relates to an excavating device for forming a channel in a excavation direction with a predetermined cross-section in the bottom, comprising at least one jet-excavating unit which determines the cross-section of the channel, and is provided with at least one jet device to be operated with jet fluid.

10 De uit de jetinrichting stromende jetvloeistof, zoals water, is gericht op de te ontgraven, relatief zachte grond, die bijvoorbeeld bestaat uit klei, zand of veen of een combinatie daarvan. Hierdoor wordt de grond versneden en met de jetvloeistof gemengd, waarna het verkregen mengsel kan worden afgevoerd.The jet liquid, such as water, flowing out of the jet device is directed to the relatively soft soil to be excavated, which consists, for example, of clay, sand or peat or a combination thereof. The soil is hereby cut up and mixed with the jet liquid, after which the resulting mixture can be discharged.

15 Uit EP-A-0 890 708 is een graafinrichting bekend die meerdere aan elkaar grenzende jetgraafeenheden heeft. In de jetgraafeenheid is een roterende jetinrichting aangebracht die onder hoge druk jetvloeistof op de te ontgraven grond spuit, die hierdoor bezwijkt. Terwijl de jetgraafeenheid in ontgravingsrichting door de bodem wordt getrokken, 20 wordt het door de jetinrichting gevormde kanaal achtér de jetgraafeenheid opgevuld met een verhardbaar materiaal. Op deze manier wordt een wand in de grond gevormd. De vorm van het in de bodem te vormen kanaal kan willekeurig gekozen worden door een aantal jetgraafeenheden op een gewenste manier ten opzichte van elkaar op te stellen.From EP-A-0 890 708 an excavating device is known which has several adjacent jet excavating units. A rotating jet device is arranged in the jet excavating unit which sprays jet liquid onto the ground to be excavated under high pressure, which collapses as a result. While the jet excavating unit is pulled through the bottom in the excavation direction, the channel formed by the jet device behind the jet excavating unit is filled with a hardenable material. In this way a wall is formed in the ground. The shape of the channel to be formed in the bottom can be selected at random by arranging a number of jet excavating units in a desired manner relative to each other.

25 De bekende graafinrichting levert aanzienlijke moeilijkheden op met betrekking tot de beheersing van de ontgraving. Ten gevolge van de toename van de gronddruk met de diepte in de bodem heeft de bekende graafinrichting bij een relatief homogene grondsamenstelling de neiging naar voren te kantelen aangezien bij een dergelijke graafin-30 richting die zich in de diepte uitstrekt het laaggelegen gedeelte een grotere weerstand van de te ontgraven grond ondervindt dan het daarboven gelegen gedeelte. De verplaatsing van het laaggelegen gedeelte heeft daardoor de neiging achter te blijven bij de verplaatsing van het daarboven gelegen gedeelte.The known excavating device presents considerable difficulties with regard to the control of the excavation. As a result of the increase in the soil pressure with depth in the soil, the known excavator tends to tilt forwards with a relatively homogeneous soil composition, since in such a digging device that extends in depth, the low-lying portion has a greater resistance of the ground to be excavated then experiences the part above it. The displacement of the low-lying portion therefore tends to lag behind the displacement of the upper portion.

35 De roterende jetinrichting heeft als nadeel, dat zij meerdere bewegende delen omvat, bijvoorbeeld een motor en lagers, die storings-en slijtagegevoelig zijn. Bovendien is de jetgraafinrichting tijdens het vormen van de wand niet toegankelijk voor onderhoud of reparatie. De graafinrichting is hierdoor niet betrouwbaar. Een andere 1016917· - 2 - complicatie is dat onder natuurlijke omstandigheden vrijwel altijd de grondsamenstelling in de ontgravingsrichting en/of over de doorsnede van het te ontgraven kanaal varieert, in het bijzonder tijdens het ontgraven onder een helling, waarbij het zeer waarschijnlijk is dat 5 diverse grondlagen worden doorsneden. De jetinrichtingen van één of verschillende jetgraafeenheden versnijden in dat geval tegelijkertijd verschillende grondsoorten, bijvoorbeeld klei en zand, die verschillende cohesie-eigenschappen hebben en daardoor onder verschillende jetomstandigheden bezwijken. De variaties in de 10 grondgesteldheid zijn niet nauwkeurig voorspelbaar, zelfs niet als uitvoerig en gedetailleerd bodemonderzoek is uitgevoerd. De weerstand die meerdere aan elkaar grenzende jetgraafeenheden van verschillende grondsoorten tijdens het ontgraven ondervinden varieert, doordat bijvoorbeeld een eerste jetgraafeenheid de ervoor gelegen te ontgraven 15 grond sneller en gemakkelijker ontgraaft dan een tweede jetgraafeenheid van dezelfde graafinrichting. Hierdoor kan de eerste jetgraafeen-heid teveel grond ontgraven, waardoor de stabiliteit van het graaf-front in gevaar wordt gebracht. Bovendien treden zettingen op die zakkingen ter plaatse van het grondoppervlak tot gevolg hebben. Verder 20 worden de jetinrichtingen van de bekende graafinrichting continu bedreven met als gevolg een hoog energie- en jetvloeistofgebruik.The rotating jet device has the drawback that it comprises a plurality of moving parts, for example a motor and bearings, which are susceptible to malfunction and wear. Moreover, the jet excavating device is not accessible for maintenance or repair during the formation of the wall. The excavator is therefore not reliable. Another complication is that under natural conditions the soil composition almost always varies in the excavation direction and / or over the cross-section of the channel to be excavated, in particular during excavation under a slope, it being very likely that various soil layers are cut. The jet devices of one or more jet excavating units in that case simultaneously cut different types of soil, for example clay and sand, which have different cohesion properties and thereby collapse under different jet conditions. The variations in the soil conditions are not accurately predictable, even if extensive and detailed soil surveys have been carried out. The resistance encountered by several adjacent jet excavating units of different types of soil during excavation varies, because, for example, a first jet excavating unit excavates the soil in front of it earlier and easier than a second jet excavating unit of the same excavating device. As a result, the first jet excavating unit can excavate too much soil, thereby jeopardizing the stability of the digging front. Moreover, settlements occur that cause subsidence at the location of the ground surface. Furthermore, the jet devices of the known excavating device are operated continuously, resulting in a high use of energy and jet fluid.

De uitvinding verschaft een graafinrichting van de in de aanhef van deze beschrijving beschreven soort, waarbij de ten minste ene jetinrichting van de ten minste ene jetgraafeenheid is ingericht om 25 intermitterend bedreven te worden.The invention provides an excavating device of the type described in the preamble of this description, wherein the at least one jet device of the at least one jet excavating unit is adapted to be operated intermittently.

Uit testen is gebleken, dat intermitterend jetten niet ten koste gaat van de effectiviteit van de jetinrichting, in vergelijking tot een jetinrichting die een continue stroom jetvloeistof afgeeft. Een groot voordeel van het intermitterend bedrijven van jetinrichtingen is 30 echter, dat het benodigde jetvloeistofdebiet, dat in een continue stroom kan worden aangevoerd en via bestuurbare kleppen naar verschillende jetinrichtingen kan worden gevoerd, aanzienlijk wordt verlaagd.Tests have shown that intermittent jets are not at the expense of the effectiveness of the jet device, compared to a jet device that delivers a continuous stream of jet fluid. A major advantage of intermittent operation of jet devices, however, is that the required jet liquid flow rate, which can be supplied in a continuous stream and can be fed to various jet devices via controllable valves, is considerably reduced.

Bij de graafinrichting volgens de uitvinding kan zijn voorzien in 35 besturingsmiddelen voor het instellen van een debiet van de in ten minste een van de jetinrichtingen gebruikte jetvloeistof. Hierdoor kan de ontgraving door de jetinrichting eenvoudig worden ingesteld.In the excavating device according to the invention, control means can be provided for adjusting a flow rate of the jet liquid used in at least one of the jet devices. The excavation can hereby be easily adjusted by the jet device.

1016917* - 3 -1016917 * - 3 -

Bij voorkeur is de instelling van het debiet van de jetvloeistof van de ten minste ene jetinrichting variabel, bijvoorbeeld traploos of stapsgewijs variabel, tussen een vooraf bepaalde minimale waarde en een vooraf bepaalde maximale waarde. Hierdoor is het mogelijk om de 5 weerstand die de graafinrichting tijdens het ontgraven ondervindt continu aan te passen waardoor de oorspronkelijke horizontale spanningen in de grond zo min mogelijk beïnvloed worden en zettingen die leiden tot zakkingen ter hoogte van het maaiveld worden vermeden. Voor het instellen van de gewenste horizontale grondspanningen zijn de 10 besturingsmiddelen bij voorkeur ingericht voor het variëren, bijvoorbeeld traploos of stapsgewijs variëren, van het debiet van de jetvloeistof van de ten minste ene jetinrichting van ten minste een jetgraafeenheid tussen een vooraf bepaalde minimale en een vooraf bepaalde maximale waarde.Preferably, the flow rate of the jet liquid of the at least one jet device is variable, for example stepless or stepwise variable, between a predetermined minimum value and a predetermined maximum value. This makes it possible to continuously adjust the resistance encountered by the excavator during excavation, as a result of which the original horizontal stresses in the ground are influenced as little as possible and settlements leading to subsidence at ground level are avoided. For adjusting the desired horizontal ground voltages, the control means are preferably adapted to vary, for example steplessly or stepwise, the flow rate of the jet liquid of the at least one jet device of at least one jet excavating unit between a predetermined minimum and a predetermined minimum certain maximum value.

15 Aangezien de ontgraving door de jetinrichtingen van de graaf- inrichting volgens de uitvinding lokaal, d.w.z. per jetgraafeenheid of per jetinrichting, wordt aangepast, wordt het gebruik van energie en jetvloeistof geminimaliseerd, resulterend in economische en milieuvoordelen.Since the excavation by the jet devices of the excavating device according to the invention is adjusted locally, i.e. per jet excavating unit or per jet device, the use of energy and jet fluid is minimized, resulting in economic and environmental benefits.

20 In een voorkeursuitvoeringsvorm worden de jetinrichtingen elk via een leiding, waarin een regelbare klep is opgenomen, gevoed vanuit een jetpomp welke een constant debiet jetvloeistof levert, waarbij het niet door de jetinrichtingen opgenomen gedeelte van het debiet jetvloeistof via ten minste een systeemleiding, waarin een regelbare 25 klep is opgenomen, aan een ruimte van de jetgraaf eenheden wordt toegevoerd. Op deze wijze wordt het totale debiet jetvloeistof dat aan de graaf inrichting wordt toegevoerd, niet door de op enig moment door de een of meer jetgraafeenheden gebruikte hoeveelheid jetvloeistof beïnvloed. Tevens is het af te voeren debiet jetvloeistof-grondmengsel 30 constant. Als de grondgesteldheid dusdanig is dat de maximale capaciteit van het jetvloeistof toevoersysteem voor een of meer jetgraafeenheden benodigd is, dan gaat het gehele door de jetpomp opgewekte debiet jetvloeistof naar de een of meer jetgraafeenheden, en stroomt geen jetvloeistof door de systeemleiding. In het andere 35 uiterste geval waarin geen van de jetgraafeenheden behoefte hebben aan jetvloeistof, gaat het gehele door de jetpomp opgewekte debiet via de systeemleiding naar een ruimte van de jetgraafeenheden.In a preferred embodiment, the jet devices are each fed via a line, in which a controllable valve is included, from a jet pump which supplies a constant flow of jet liquid, wherein the part of the jet liquid flow not taken up by the jet devices via at least one system line, in which a controllable valve is included, is supplied to a space of the jet excavating units. In this way, the total flow of jet liquid supplied to the excavating device is not affected by the amount of jet liquid used at any time by the one or more jet excavating units. The discharge of jet liquid-soil mixture 30 is also constant. If the ground condition is such that the maximum capacity of the jet liquid supply system is required for one or more jet excavating units, then the entire jet liquid flow generated by the jet pump goes to the one or more jet excavating units, and no jet liquid flows through the system pipe. In the other extreme case in which none of the jet excavating units need jet liquid, the entire flow generated by the jet pump goes via a system line to a space of the jet excavating units.

1016917« - 4 -1016917 «- 4 -

Bij voorkeur zijn de besturingsmiddelen ingericht voor het zodanig instellen van de regelbare klep in de ten minste ene systeemleiding, dat een persdruk voor de jetpomp wordt ingesteld welke marginaal hoger is dan de maximaal benodigde druk ten behoeve van de 5 jetinrichtingen. Dankzij de aldus variabele systeemdruk is de persdruk van de jetpomp niet (veel) hoger dan strikt noodzakelijk is, wat leidt tot een minimale drukval (en derhalve tot een laag energieverbruik) over de regelbare kleppen in de leidingen naar de jetgraafeenheden.The control means are preferably adapted to adjust the controllable valve in the at least one system line such that a pressure pressure for the jet pump is set which is marginally higher than the maximum pressure required for the jet devices. Thanks to the system pressure thus variable, the pressure of the jet pump is not (much) higher than is strictly necessary, which leads to a minimal pressure drop (and therefore to a low energy consumption) over the adjustable valves in the pipes to the jet excavating units.

In een voorkeursuitvoeringsvorm is de ten minste ene 10 jetinrichting van ten minste een jetgraafeenheid ingericht voor het afgeven van een straal jetvloeistof in een vaste richting. De jetinrichting bevat door deze maatregel geen bewegende delen en behoeft weinig onderhoud en er treedt weinig slijtage op.In a preferred embodiment, the at least one jet device of at least one jet excavating unit is adapted to deliver a jet of jet liquid in a fixed direction. Due to this measure the jet device does not contain any moving parts and requires little maintenance and little wear occurs.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de in een vaste rich-15 ting afgegeven straal jetvloeistof van een jetinrichting onder een hoek met de ontgravingsrichting gericht, wat een effectieve versnijding en afvoer van de grond mogelijk maakt. In het bijzonder is de in een vaste richting afgegeven jetvloeistofstraal van een jetinrichting gezien in de ontgravingsrichting schuin naar achteren gericht, en (bij 20 een in hoofdzaak horizontale ontgravingsrichting) met de zwaartekracht mee gericht. Op deze manier wordt bereikt dat het versnijden en de afvoer van de grond effectief verloopt.In a further preferred embodiment, the jet of jet liquid from a jet device delivered in a fixed direction is directed at an angle with the excavation direction, which makes effective grounding and removal possible. In particular, the jet liquid jet of a jet device delivered in a fixed direction, viewed obliquely in the excavation direction, is directed obliquely backwards, and (in the case of a substantially horizontal excavation direction) directed along with gravity. In this way it is achieved that the cutting and the removal of the soil proceeds effectively.

In een andere .voorkeursuitvoeringsvorm omvat ten minste een van de jetgraafeenheden een aantal jetinrichtingen, waarvan de 25 jetvloeistofstralen in verschillende vaste richtingen zijn gericht.In another preferred embodiment, at least one of the jet excavating units comprises a number of jet devices, the jet liquid jets of which are directed in different fixed directions.

Hierdoor is het mogelijk om de grond in de gehele dwarsdoorsnede van de jetgraafeenheid te ontgraven.This makes it possible to excavate the soil in the entire cross section of the jet excavating unit.

In deze uitvoeringsvorm is het in het bijzonder mogelijk, de jetinrichtingen van een jetgraafeenheid intermitterend, en meer in het 30 bijzonder afwisselend te bedrijven, waarbij elke jetinrichting bijvoorbeeld een gebied van de dwarsdoorsnede van de jetgraafeenheid bestrijkt. Op analoge wijze kunnen de jetinrichtingen van verschillende jetgraafeenheden intermitterend, en meer in het bijzonder afwisselend bedreven worden.In this embodiment, it is in particular possible to operate the jet devices of a jet excavating unit intermittently, and more particularly alternately, wherein each jet device covers, for example, a cross-sectional area of the jet excavating unit. The jet devices of different jet excavating units can be operated intermittently, and more particularly alternately, in an analogous manner.

35 Een of meer geselecteerde jetgraafeenheden worden naar behoefte binnen bepaalde grenzen van jetvloeistof voorzien, en de overige jetgraafeenheden niet, of slechts in geringe mate van jetvloeistof voorzien. Een dergelijke werkwijze zal er bij de een of meer 1016917* - 5 - geselecteerde jetgraafeenheden toe leiden, dat de kracht in de loop van de tijd daalt tot onder een voorafbepaald niveau. De toevoer van jetvloeistof aan de een of meer geselecteerde jetgraafeenheden wordt dan geminimaliseerd of geheel onderbroken.One or more selected jet excavating units are supplied with jet liquid within certain limits as required, and the other jet excavating units are not, or only to a limited extent, supplied with jet liquid. Such a method will, in the case of one or more selected jet excavating units, cause the force to fall over time to below a predetermined level. The supply of jet fluid to the one or more selected jet excavating units is then minimized or completely interrupted.

5 De jetvloeistof wordt in hoofdzaak naar de een of meer jetgraafeenheden geleid waar deze het hardst nodig is, en wordt niet méér en niet langer jetvloeistof toegevoerd dan er noodzakelijk is. Aldus wordt de voor het jetten benodigde energie tot een minimum teruggebracht, en afgestemd op de aangetroffen grondcondities.The jet fluid is essentially directed to the one or more jet excavating units where it is most needed, and no more and no longer jet fluid is supplied than is necessary. The energy required for jetting is thus reduced to a minimum and adjusted to the found soil conditions.

10 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de ten minste ene jetinrichting van een graafeenheid ten minste een zich in hoofdzaak in de ontgravingsrichting uitstrekkende buis, welke op de omtrek daarvan is voorzien van ten minste een uitstroomopening. In het bijzonder is de buis centraal in de jetgraafheid opgesteld, en omvat de buis een 15 aantal uitstroomopeningen die in de langsrichting van de buis gezien op afstand van elkaar, en in de omtreksrichting van de buis gezien onder verschillende hoeken zijn geplaatst. De jetinrichting kan verschillende van dergelijke centraal in de jetgraafeenheid opgestelde buizen omvatten, of kan voor het bereiken van hetzelfde resultaat een 20 enkele buis omvatten die inwendig door middel van langwerpige scheidingswanden in afzonderlijke kanalen is verdeeld, op elk waarvan ten minste een uitstroomopening is aangesloten. Wanneer de uitstroomopeningen zodanige jetvloeistofstralen afgeven dat elke jetvloeistofstraal vanaf de voorzijde van de jetgraafeenheid gezien 25 een gedeelte van de dwarsdoorsnede bestrijkt, en alle jetvloeistofstralen tezamen de hele dwarsdoorsnede bestrijken, wordt de volledige dwarsdoorsnede van de in de jetgraafeenheid binnendringende grond versneden. De vorm van het driedimensionale snijvlak kan zodanig worden gevarieerd, dat een zo efficiënt mogelijk 30 snijproces wordt bereikt. De capaciteit van de uitstroomopening wordt gekozen in overeenstemming met de grootte van het door de betreffende uitstroomopening te ontgraven dwarsdoorsnededeel. Door een jetvloeistofstroom door middel van bestuurbare kleppen achtereenvolgens naar verschillende buizen of kanalen te voeren 35 ontstaat aan de op een buis of kanaal aangesloten ten minste ene uitstroomopening een intermitterende jetvloeistofstroom, en worden achtereenvolgens verschillende delen van de dwarsdoorsnede van de jetgraaf eenheid bestreken. Door de volgorde van aanstroming van de 10169 TT* - 6 - verschillende buizen of kanalen te variëren, kan de effectiviteit van het ontgravingsproces worden aangepast.In a further preferred embodiment, the at least one jet device of an excavating unit comprises at least one tube extending substantially in the excavation direction, which tube is provided with at least one outflow opening on its circumference. In particular, the tube is arranged centrally in the jet excavation unit, and the tube comprises a number of outflow openings which, viewed in the longitudinal direction of the tube, are spaced apart from one another and viewed at different angles in the circumferential direction of the tube. The jet device can comprise several of such tubes centrally arranged in the jet excavating unit, or for achieving the same result a single tube which is internally divided into separate channels by means of elongated partition walls, to which each of which at least one outflow opening is connected. When the outflow openings emit jet liquid jets such that each jet liquid jet, viewed from the front of the jet excavating unit, covers part of the cross-section, and all jet liquid jets together cover the entire cross-section, the entire cross-section of the soil penetrating into the jet excavating unit is cut. The shape of the three-dimensional cutting surface can be varied such that a cutting process that is as efficient as possible is achieved. The capacity of the outflow opening is selected in accordance with the size of the cross-sectional area to be excavated by the relevant outflow opening. By feeding a jet fluid stream through controllable valves successively to different tubes or channels, an intermittent jet fluid stream is created at the at least one outflow opening connected to a tube or channel, and different parts of the cross section of the jet excavating unit are successively covered. By varying the order of arrival of the 10169 TT * - 6 - different tubes or channels, the effectiveness of the excavation process can be adjusted.

De uitvinding wordt meer in detail beschreven aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: 5 fig. la schematisch een vooraanzicht van een samenstel van aangrenzende jetgraafeenheden toont voor het vormen van een kanaal met een in hoofdzaak cirkelvormige doorsnede; fig. lb schematisch een vooraanzicht van een samenstel van aangrenzende jetgraafeenheden toont voor het vormen van een kanaal met 10 een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede; fig. lc schematisch een vooraanzicht van een samenstel van aangrenzende jetgraafeenheden toont voor het vormen van een ander kanaal met een rechthoekige doorsnede; fig. 2a een schematisch aanzicht in perspectief toont van een 15 eerste uitvoeringsvorm van een graafinrichting volgens de uitvinding; fig. 2b een schematisch aanzicht in perspectief toont van een tweede uitvoeringsvorm van een graafinrichting volgens de uitvinding; fig. 3 een schematisch achteraanzicht toont van een derde uitvoeringsvorm van een graafinrichting volgens de uitvinding; 20 fig. 4a en 4b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, resp. een vooraanzicht tonen van een eerste opstelling van jetinrichtingen in een jetgraafeenheid; fig. 5a en 5b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, resp. een vooraanzicht tonen van een tweede opstelling van 25 jetinrichtingen in een jetgraafeenheid; fig. 6a en 6b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, resp. een vooraanzicht tonen van een derde opstelling van jetinrichtingen in een jetgraafeenheid; fig. 7a en 7b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, 30 resp. een vooraanzicht tonen van een vierde opstelling van jetinrichtingen in een jetgraafeenheid; fig. 8a en 8b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, resp. een vooraanzicht tonen van een vijfde opstelling van jetinrichtingen in een jetgraafeenheid; 35 fig. 9 schematisch een gedeeltelijk opengewerkt bovenaanzicht toont van een graafinrichting volgens de uitvinding, aangevuld met in de vorm van een blokschema weergegeven elementen; 1016917* - 7 - fig. 10a en 10b een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, resp. een vooraanzicht tonen van een jetinrichting in een j etgraafeenheid; fig. 11 een zijaanzicht, gedeeltelijk in langsdoorsnede, toont 5 van een andere jetgraafeenheid volgens de uitvinding; fig. 11a een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht van een jetvloeistofbuis tonen; fig. 11b een schematische dwarsdoorsnede van de jetvloeistofbuis volgens fig. 11a toont; 10 fig. 11c in een vooraanzicht de werking van de jetvloeistofbuis volgens fig. 11a. in een jetgraafeenheid illustreert; fig. lid in een zijaanzicht de werking van de jetvloeistofbuis volgens fig. 11a in een jetgraafeenheid illustreert; fig. 12 in een gedeeltelijke langsdoorsnede van een deel van een 15 graafinrichting volgens de uitvinding een jetinrichting toont die is gecombineerd met een krachtopneeminrichting; fig. 13 in een soortgelijke langsdoorsnede als fig. 12 een nader aspect van een mengkamer illustreert; en fig. 14 schematisch de toevoer van jetvloeistof aan de 20 graafinrichting volgens fig. 12-13 illustreert.The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which: Fig. 1a schematically shows a front view of an assembly of adjacent jet excavating units for forming a channel with a substantially circular cross-section; Fig. 1b schematically shows a front view of an assembly of adjacent jet excavating units for forming a channel with a substantially rectangular cross-section; Fig. 1c schematically shows a front view of an assembly of adjacent jet excavating units for forming another channel with a rectangular cross-section; Fig. 2a shows a schematic perspective view of a first embodiment of an excavating device according to the invention; Fig. 2b shows a schematic perspective view of a second embodiment of an excavating device according to the invention; Fig. 3 shows a schematic rear view of a third embodiment of an excavating device according to the invention; 4a and 4b show a side view, partly in longitudinal section, respectively. show a front view of a first arrangement of jet devices in a jet excavating unit; 5a and 5b show a side view, partly in longitudinal section, respectively. show a front view of a second arrangement of jet devices in a jet excavating unit; 6a and 6b show a side view, partly in longitudinal section, respectively. show a front view of a third arrangement of jet devices in a jet excavating unit; 7a and 7b are a side view, partly in longitudinal section, respectively. show a front view of a fourth arrangement of jet devices in a jet excavating unit; 8a and 8b show a side view, partly in longitudinal section, respectively. showing a front view of a fifth arrangement of jet devices in a jet excavating unit; Fig. 9 schematically shows a partially cut-away top view of an excavating device according to the invention, supplemented with elements represented in the form of a block diagram; 10a and 10b show a side view, partly in longitudinal section, respectively. show a front view of a jet device in a jet unit; Fig. 11 shows a side view, partly in longitudinal section, of another jet excavating unit according to the invention; Fig. 11a shows a partly cut-away side view of a jet liquid tube; Fig. 11b shows a schematic cross-section of the jet liquid tube according to Fig. 11a; Fig. 11c shows in a front view the operation of the jet liquid tube according to Fig. 11a. illustrates in a jet excavating unit; Fig. 11 illustrates in a side view the operation of the jet fluid tube according to Fig. 11a in a jet excavating unit; Fig. 12 shows in a partial longitudinal section of a part of an excavating device according to the invention a jet device which is combined with a force receiving device; Fig. 13 illustrates a further aspect of a mixing chamber in a similar longitudinal section to Fig. 12; and Fig. 14 schematically illustrates the supply of jet fluid to the excavating device according to Figs. 12-13.

In de verschillende figuren hebben gelijke verwijzingscijfers betrekking op gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke functie.In the various figures, the same reference numerals refer to the same parts or parts with the same function.

In fig. la, lb en lc zijn verschillende graaf inrichtingen 1 25 weergegeven die meerdere jetgraafeenheden 2 omvatten, die aan elkaar grenzend zijn opgesteld zodat een gewenste dwarsdoorsnede van een te ontgraven kanaal in de bodem wordt gedefinieerd. Met de graafinrichting 1 volgens fig. la wordt een in hoofdzaak cirkelvormige doorsnede van het kanaal in de bodem gevormd, en met de 30 graafinrichting 1 volgens fig. lb wordt een in hoofdzaak rechthoekige dwarsdoorsnede van het kanaal gevormd, in de graafinrichting 1 volgens fig. lc zijn de j etgraaf eenheden 2 steeds met' twee andere jetgraafeenheden 2 verbonden zodat een rechthoekige dwarsdoorsnede wordt omsloten. Vanzelfsprekend zijn ook willekeurige andere 35 opstellingen van jetgraafeenheden mogelijk, met corresponderende dwarsdoorsneden van het te ontgraven kanaal in de bodem.In Figs. 1a, 1b and 1c different excavating devices 1 are shown which comprise a plurality of jet excavating units 2 arranged adjacent to each other so that a desired cross-section of a channel to be excavated in the soil is defined. With the excavating device 1 according to Fig. 1a a substantially circular cross-section of the channel is formed in the ground, and with the excavating device 1 according to Fig. 1b a substantially rectangular cross-section of the channel is formed, in the excavating device 1 according to Figs. The jet units 2 are always connected to two other jet excavating units 2 so that a rectangular cross-section is enclosed. Of course, any other arrangements of jet excavating units are also possible, with corresponding cross sections of the channel to be excavated in the ground.

In fig. 2a omvatten de j etgraaf eenheden 2 wanden 20 en worden de jetgraafeenheden 2 in compartimenten 8 van een steunconstructie 7 10169t?# - 8 - geschoven. In fig. 2b zijn de jetgraafeenheden 2 zonder wanden uitgevoerd.In Fig. 2a, the excavating units 2 comprise walls 20 and the jet excavating units 2 are slid into compartments 8 of a support structure 7. In Fig. 2b, the jet excavating units 2 are without walls.

In fig. 3 is een achteraanzicht van een graafinrichting 1 volgens de uitvinding getoond, waarbij een steunconstructie 7 drie vaste 5 hoofdbalken 71, wegneembare, dwars op de hoofdbalken 71 gerichte hulpbalken 72, en een steunring 73 omvat. De in fig. 5 weergegeven graafinrichting is op een obstakel 9, bijvoorbeeld een rotsachtig materiaal, gestuit waardoor de voortgang van de graafinrichting 1 in de bodem is geblokkeerd. Om het obstakel 9 te verwijderen is een 10 hulpbalk 72a verwijderd, waarna twee jetgraafeenheden 2a uit het samenstel van jetgraafeenheden 2 zijn verwijderd zodat het obstakel toegankelijk is en gemakkelijk kan worden weggenomen.Fig. 3 shows a rear view of an excavating device 1 according to the invention, wherein a support structure 7 comprises three fixed main beams 71, removable auxiliary beams 72 directed transversely to the main beams 71, and a support ring 73. The excavating device shown in Fig. 5 has encountered an obstacle 9, for example a rocky material, whereby the progress of the excavating device 1 in the ground is blocked. To remove the obstacle 9, an auxiliary beam 72a has been removed, after which two jet excavating units 2a have been removed from the assembly of jet excavating units 2 so that the obstacle is accessible and can easily be removed.

Fig. 4a en 4b tonen een eerste opstelling van jetinrichtingen 3 in een jetgraafeenheid 2. Zoals hiervoor aan de hand van fig. 2a en 2b 15 is toegelicht, kan de jetgraafeenheid 2 zowel met als zonder wanden zijn uitgevoerd; de begrenzing van de jetgraafeenheid 2 is derhalve, evenals in volgende figuren, met onderbroken lijnen weergegeven. De jetinrichtingen 3 worden op niet nader getoonde wijze, bijvoorbeeld via een met een streep-puntlijn aangeduide slang of pijp, gevoed met 20 een jetvloeistof, zoals water, vanuit een instroomopening 12 van de jetgraafeenheid 2, waarbij jets 24 ontstaan. De jetinrichtingen 3 versnijden de te ontgraven grond door de jetvloeistof onder hoge druk op de grond te spuiten. De grote turbulentie die bij het versnijden ontstaat dient de grond goed met de jetvloeistof te mengen, zodat een 25 grond-jetvloeistofmengsel ontstaat dat goed afvoerbaar is. Daarnaast is een voorschot 91 en een achterschot 92 aanwezig. Deze schotten 91, 92 dienen als mechanische ondersteuning indien het graaffront instabiel wordt en inzakt. Deze schotten 91, 92 zorgen tevens voor het tegenhouden van grote brokken grondmateriaal en ander materiaal die 30 bij het versnijden kunnen loskomen, zodat deze brokken beter kunnen worden versneden. Eventueel kan tussen de onderrand van het voorschot 91 en de onderzijde van de jetgraaf eenheid 2, of tussen de bovenrand van het achterschot 92 en de bovenzijde van de jetgraaf eenheid 2, of tussen het voorschot 91 en het achterschot 92, een met een streep-35 puntlijn aangeduid rooster zijn aangebracht om grotere brokken grondmateriaal tegen te houden. De schotten 91, 92 verdelen op deze wijze de jetgraaf eenheid ten minste in een ontgraaf kamer (de ruimte waarin de jetinrichtingen 3 zijn aangebracht) en een mengkamer 14. De 10169 1.7· - 9 - mengkamer 14 is voorzien van een mengvloeistoftoevoer 15 en een vloeistof-grondafvoer 13. In zand moeten de korrels over de rand van het achterschot 92 opgestuwd worden tot in de mengkamer 14. Als de jetinrichtingen 3 te krachtig zijn, zal het zand ongecontroleerd in de 5 mengkamer 14 stromen en zal een frontinstabiliteit optreden. In klei wordt de grond die als gevolg van de voortgang van de graafinrichting 1 in de ontgraafkamer binnendringt, versneden waarbij de cohesie-eigenschappen van klei, eventueel in combinatie met een mengkamerdruk, ervoor zorgen dat het graaffront in stand blijft. Nadat grond in de 10 ontgraafkamer van de jetgraafeenheid 2 door de jetvloeistof is versneden, wordt het grond-jetvloeistofmengsel in de mengkamer 14 gemengd met een via de mengvloeistoftoevoer 15 aangevoerde mengvloeistof, zoals water, en vervolgens door de vloeistof-grondafvoer 13 afgevoerd. De jets 24 zijn met de zwaartekracht mee en gezien in een ontgra-15 vingsrichting 25 naar achteren gericht. Bij deze opstelling van de jetinrichtingen 3 blijft de door de jetinrichtingen 3 veroorzaakte grondversnijding geheel binnen de jetgraafeenheid 2. Daarnaast zal grond die achter het bereik van de jets 24 raakt door de aanwezigheid van het voorschot 91 en het achterschot 92 weer in het bereik van de 20 jets 24 terugvallen en dan alsnog worden versneden. Bij deze opstelling is het nagenoeg uitgesloten dat grote onversneden brokken grond in de mengkamer 14 terechtkomen en daar de vloeistof-grondafvoer 13 verstoppen.FIG. 4a and 4b show a first arrangement of jet devices 3 in a jet excavating unit 2. As explained above with reference to Figs. 2a and 2b, the jet excavating unit 2 can be designed both with and without walls; the boundary of the jet excavating unit 2 is therefore, as in the following figures, shown in broken lines. The jet devices 3 are fed with a jet liquid, such as water, from a inflow opening 12 of the jet excavating unit 2 in a manner not shown in more detail, for instance via a hose or pipe indicated by a dash-dot line, whereby jets 24 arise. The jet devices 3 cut the soil to be excavated by spraying the jet liquid onto the soil under high pressure. The high turbulence that results from the cutting process must mix the soil well with the jet liquid, so that a soil-jet liquid mixture is created that is easy to remove. In addition, an advance 91 and a rear 92 are present. These baffles 91, 92 serve as mechanical support if the digging front becomes unstable and collapses. These baffles 91, 92 also ensure that large chunks of ground material and other material can be retained which can come loose during cutting, so that these chunks can be better cut. Optionally, between the lower edge of the advance 91 and the bottom of the jet excavating unit 2, or between the upper edge of the rear bulkhead 92 and the top of the jet excavating unit 2, or between the advance 91 and the rear bulkhead 92, one with a dashed line The grid indicated by the dot line is provided to hold back larger chunks of ground material. The baffles 91, 92 in this way divide the jet excavating unit at least into an excavated chamber (the space in which the jet devices 3 are arranged) and a mixing chamber 14. The mixing chamber 14 is provided with a mixing liquid supply 15 and a liquid-soil drainage 13. In sand, the grains must be pushed over the edge of the rear partition 92 into the mixing chamber 14. If the jet devices 3 are too powerful, the sand will flow into the mixing chamber 14 uncontrollably and a front instability will occur. In clay, the soil that penetrates into the excavation chamber as a result of the progress of the excavator 1, the cohesion properties of clay, possibly in combination with a mixing chamber pressure, ensuring that the excavation front is maintained. After soil in the excavating chamber of the jet excavating unit 2 has been cut by the jet liquid, the soil-jet liquid mixture in the mixing chamber 14 is mixed with a mixing liquid supplied via the mixing liquid supply 15, such as water, and then discharged through the liquid-soil discharge 13. The jets 24 are directed backwards with the force of gravity and viewed in an excavation direction 25. With this arrangement of the jet devices 3, the ground cut caused by the jet devices 3 remains entirely within the jet excavating unit 2. In addition, soil that falls behind the range of the jets 24 due to the presence of the advance 91 and the rear bulkhead 92 will again be in the range of the 20 jets 24 fall back and then be cut. With this arrangement, it is virtually impossible that large uncut pieces of soil end up in the mixing chamber 14 and clog the liquid-soil drain 13 there.

Fig. 5a en 5b tonen een frontale opstelling van de jetinrichtin-25 gen 3, die op het voorschot 91 en het achterschot 92 zijn aangebracht.FIG. 5a and 5b show a frontal arrangement of the jet devices 3, which are arranged on the advance 91 and the rear partition 92.

Frontale jets 24 zijn effectiever naarmate de grond verder in de jet-graafeenheid 2 binnendringt, wat ervoor zorgt dat de vloeistof-grondafvoer 13 van het grond-jetvloeistofmengsel niet verstopt kan raken en dat de jetgraafeenheid 2 altijd leeggeblazen kan worden. Bij 30 deze opstelling van de jetinrichtingen 3 ontbreekt echter wel een voorwaartse begrenzing van de door de jetinrichtingen veroorzaakte grondversnijding. Bij zandgrond kan bijvoorbeeld een te harde jetvloeistofstraal 24 de grond voor de graafinrichting uit verweken waardoor het graaffront instabiel wordt.Frontal jets 24 are more effective as the ground penetrates further into the jet excavating unit 2, which ensures that the liquid-ground discharge 13 of the ground-jet liquid mixture cannot become clogged and that the jet excavating unit 2 can always be blown empty. With this arrangement of the jet devices 3, however, there is no forward limitation of the ground flare caused by the jet devices. For sandy soil, for example, a jet jet of water too hard 24 can soften out of the soil in front of the excavating device, making the excavation front unstable.

35 Fig. 6a en 6b tonen een jetgraafeenheid 2 zonder schotten en met jetinrichtingen 3 die jets 24 dwars op de ontgravingsrichting 25 en met de zwaartekracht mee spuiten. Bij deze opstelling van de jetinrichtingen 3 zal de door de jetinrichtingen veroorzaakte 101 69 - 10 - grondversnijding zich geheel binnen de jetgraafeenheid 2 afspelen, zodat een frontstabiliteit kan worden gewaarborgd. Opgemerkt dient te worden, dat grond die achter het bereik van de jetinrichtingen 3 raakt, niet meer uit de jetgraafeenheid verwijderd kan worden, wat 5 eventueel verstopping van de vloeistof-grondafvoer 13 tot gevolg kan hebben. Fig. 7a en 7b tonen een opstelling van de jetinrichtingen 3 die gezien de ontgravingsrichting 25 schuin naar achteren is gericht en tegen de zwaartekracht in, hetgeen de suspensie van versneden grond in het grond-jetvloeistofmengsel in de jetgraafeenheid 2 bevordert. 10 Aan de achterzijde van het voorschot 91 is een in de richtingen van dubbele pijl 27a zwenkbare terugslagklep 27 scharnierbaar bevestigd. De terugslagklep 27 staat een stroming van een grond-jetvloeistofmengsel van de ontgraafkamer naar de mengkamer toe, maar verhindert effectief een stroming in tegengestelde richting.FIG. 6a and 6b show a jet excavating unit 2 without baffles and with jet devices 3 which spray jets 24 transversely of the excavation direction 25 and with the force of gravity. With this arrangement of the jet devices 3, the soil 69 induced by the jet devices will take place entirely within the jet excavating unit 2, so that a front stability can be guaranteed. It should be noted that soil falling beyond the reach of the jet devices 3 can no longer be removed from the jet excavating unit, which may result in blockage of the liquid-soil discharge 13. FIG. 7a and 7b show an arrangement of the jet devices 3 which, viewed from the excavation direction 25, is oriented obliquely to the rear and against gravity, which promotes the suspension of cut soil in the soil-jet liquid mixture in the jet excavator unit 2. A non-return valve 27 pivotable in the directions of double arrow 27a is pivotally mounted on the rear of the advance 91. The non-return valve 27 allows flow of a ground-jet liquid mixture from the excavating chamber to the mixing chamber, but effectively prevents flow in the opposite direction.

15 Fig. 8a en 8b tonen jetinrichtingen 3 die zijn aangebracht op de zijwanden van de jetgraafeenheid 2, waardoor de grond voor het achter-schot 92 goed versneden wordt.FIG. 8a and 8b show jet devices 3 arranged on the side walls of the jet excavating unit 2, whereby the ground for the rear partition 92 is properly cut.

Fig. 9 toont een graaf inrichting 1 die een aantal in hoofdzaak identieke jetgraaf eenheden 2 volgens fig. 4a, 4b of fig. 7a, 7b omvat 20 die via verbindingsbalken 10 zijn verbonden met een niet nader getoonde steunconstructie 7. Tussen de jetgraafeenheden 2 en de steun-constructie 7 zijn opnemers 4 geplaatst die de krachten meten die de jetgraafeenheden 2 tijdens de voortgang van de graafinrichting 1 in de richting van de pijl 25 in de bodem van de te ontgraven grond 25 ondervinden. Hierbij is er op niet nader getoonde wijze, bijvoorbeeld door de verschillende jetgraafeenheden beweegbaar ten opzicht van elkaar op te stellen, voor gezorgd dat uitsluitend de gewenste krachten worden gemeten. De opnemers 4 zijn via besturingslijnen 51 verbonden met besturingsmiddelen 5. Vanuit de besturingsmiddelen 5 30 lopen besturingslijnen 52 naar een in de jetgraafeenheid 2 aangebrachte regeleenheid 53, zoals bijvoorbeeld een instelbaar ventiel, die het debiet van de jetvloeistof die uit de jetinrichtingen 3 stroomt, instelt. In fig. 9 is de besturing zodanig, dat het debiet van elk van de jetinrichtingen 3 wordt ingesteld op basis van de door de 35 bijbehorende opnemer 4 gemeten krachten op de bijbehorende jetgraafeenheid 2. Als een van de jetgraaf eenheden 2 een weerstand van de te ontgraven grond ondervindt die boven een vooraf bepaalde waarde ligt, hetgeen kan worden waargenomen met de opnemers 4, wordt het debiet van 1016917* - 11 - de jetinrichtingen 3 van de betreffende jetgraafeenheid 2 verhoogd. Hierdoor zal het ontgravingsvermogen van deze jetgraafeenheid 2 toenemen, waardoor meer grond wordt ontgraven, waarna de kracht die de te ontgraven grond op deze jetgraafeenheid 2 uitoefent, afneemt. Het 5 debiet wordt vervolgens door de regeleenheid 53 verminderd. Op deze wijze wordt doorlopend het debiet van de jetinrichtingen 3 van meerdere of alle jetgraafeenheden 2 van het samenstel van jetgraafeenheden ingesteld. Dit meet- en regelproces leidt tot een uitstekende beheersing van de ontgraving.FIG. 9 shows an excavating device 1 which comprises a number of substantially identical jet excavating units 2 according to FIGS. 4a, 4b or FIGS. 7a, 7b, which are connected via connecting beams 10 to a support structure 7 (not further shown) between the jet excavating units 2 and the support -construction 7, sensors 4 are placed which measure the forces which the jet excavating units 2 experience during the progress of the excavating device 1 in the direction of the arrow 25 in the bottom of the soil 25 to be excavated. Hereby, in a manner not shown in more detail, for example by arranging the different jet excavating units movably relative to each other, it is ensured that only the desired forces are measured. The sensors 4 are connected via control lines 51 to control means 5. From the control means 5, control lines 52 run to a control unit 53 arranged in the jet excavating unit 2, such as, for example, an adjustable valve, which adjusts the flow rate of the jet fluid flowing out of the jet devices 3 . In Fig. 9 the control is such that the flow rate of each of the jet devices 3 is adjusted on the basis of the forces measured by the associated sensor 4 on the associated jet excavating unit 2. If one of the jet excavating units 2 is a resistor of the experiences excavated soil that is above a predetermined value, which can be observed with the pick-ups 4, the flow rate of the jet devices 3 of the respective jet excavating unit 2 is increased. As a result, the excavation capacity of this jet excavating unit 2 will increase, as a result of which more soil will be excavated, after which the force that the excavated soil exerts on this jet excavating unit 2 will decrease. The flow rate is then reduced by the control unit 53. In this way the flow rate of the jet devices 3 of several or all jet excavating units 2 of the assembly of jet excavating units is continuously adjusted. This measurement and control process leads to an excellent control of the excavation.

10 Het is ook mogelijk dat de door de opnemers 4 gemeten krachten van een eerste jetgraafeenheid 2 worden gebruikt voor de besturing van het debiet van jetinrichtingen 3 van een tweede jetgraafeenheid 2. Een of meer van de opnemers 4 kunnen, bijvoorbeeld bij omvangrijke samenstellen van jetgraaf eenheden 2, ook verbonden zijn met meerdere 15 jetgraaf eenheden 2 tegelijk, zodat niet meer de kracht op een enkele jetgraafeenheid 2, maar de kracht op meerdere jetgraafeenheden 2, bijvoorbeeld een horizontale rij, wordt gemeten. Deze niet-weergegeven uitvoeringsvorm is minder fijngevoelig, maar vermindert het benodigde aantal opnemers 4. Ook is een combinatie van de hiervoor beschreven 20 mogelijkheden denkbaar. De regeleenheid 53 kan buiten het inwendige van de jetgraafeenheid 2 zijn aangebracht.It is also possible that the forces measured by the sensors 4 of a first jet excavating unit 2 are used for controlling the flow of jet devices 3 of a second jet excavating unit 2. One or more of the sensors 4 can be used, for example in the case of extensive jet excavation assemblies. Units 2 are also connected to several jet excavating units 2 at the same time, so that the force on a single jet excavating unit 2, but the force on several jet excavating units 2, for example a horizontal row, is no longer measured. This embodiment (not shown) is less sensitive, but reduces the number of sensors 4 required. A combination of the above-described possibilities is also conceivable. The control unit 53 can be arranged outside the interior of the jet excavating unit 2.

Vanuit de besturingsmiddelen 5 loopt eveneens een besturingslijn 54 naar een aandrijfrichting 6 die op niet nader getoonde wijze is verbonden met de graafinrichting 1 voor het in de ontgravingsrichting 25 25 voortbewegen van de graafinrichting 1 op basis van de door de opnemers 4 gemeten krachten op een of meer van de jetgraafeenheden 2.A control line 54 also runs from the control means 5 to a driving direction 6 which is connected in a manner not shown to the excavating device 1 for advancing the excavating device 1 in the excavation direction 25 on the basis of the forces measured by the pick-ups 4 on one or more of the jet excavating units 2.

Fig. 10a en 10b tonen aanzichten van een andere uitvoeringsvorm van de jetinrichting 3 van een jetgraafeenheid 2. De jetinrichting 3 omvat een spuitkop 66 en een buisstuk 67 dat via een afsluitmiddel 16 30 is verbonden met een toevoerleiding 68. Het buisstuk 67 wordt ter plaatse van de spuitkop 66 ondersteund door bevestigingsmiddelen 17 die zijn aangebracht op een bovenwand van de jetgraafeenheid 2. Deze uitvoeringsvorm van de jetinrichting 3 maakt een gemakkelijke montage en verwijdering van de jetinrichting 3 mogelijk, bijvoorbeeld ten 35 behoeve van onderhoud. Het afsluitmiddel 16 zorgt ervoor dat bij het verwijderen van de jetinrichting 3 het drukverschil dat heerst tussen het gebied voor en achter een achterwand 18 van de jetgraafeenheid 2 niet vereffend hoeft te worden.FIG. 10a and 10b show views of another embodiment of the jet device 3 of a jet excavating unit 2. The jet device 3 comprises a spray head 66 and a pipe piece 67 which is connected via a closing means 16 to a supply line 68. The pipe piece 67 is spray head 66 supported by fastening means 17 which are mounted on an upper wall of the jet excavating unit 2. This embodiment of the jet device 3 enables easy assembly and removal of the jet device 3, for instance for maintenance. The closing means 16 ensures that when removing the jet device 3, the pressure difference prevailing between the area in front of and behind a rear wall 18 of the jet excavating unit 2 does not have to be equalized.

tfOf6917BtfOf6917B

- 12 -- 12 -

In fig. 11 is een andere uitvoeringsvorm van de jetinrichtingen 3 in de jetgraafeenheid 2 weergegeven. Hierbij zijn twee reeksen jetinrichtingen 3 van de in fig. 10a en 10b beschreven soort boven elkaar geplaatst. De in hoofdzaak op de halve hoogte van de 5 jetgraafeenheid aangebrachte jetinrichtingen 3 zijn afgesteund in bevestigingsmiddelen 142 die gedragen worden door een dwarsbalk 144. Deze uitvoeringsvorm is met name gunstig in het geval van zich uitgebreid in de hoogte uitstrekkende jetgraafeenheden 2. De kracht van de door de jetinrichtingen 3 uitgespoten jetvloeistofstralen uit 10 spuitkoppen 66 die aan een bovenwand 19 van de jetgraaf eenheid 2 is aangebracht is bij dergelijke jetgraafeenheden 2 onvoldoende om de grond op de onderzijde van de jetgraaf eenheid 2 te versnijden, zodat een aanvullende jetinrichting 3 dichter bij de onderzijde van de jetgraafeenheid 2 wordt opgesteld. Vanzelfsprekend zijn andere 15 uitvoeringsvormen van opstellingen van jetinrichtingen 3 mogelijk, zoals bijvoorbeeld meer dan twee jetinrichtingen 3 boven elkaar geplaatst, jetinrichtingen 3 in de ontgravingsrichting 25 naast elkaar geplaatst, jetinrichtingen 3 met jets 24 onder een hoek met de ontgravingsrichting 25, jetinrichtingen 3 op zijwanden van de 20 jetgraafeenheid 2 aangebracht, jetinrichtingen 3 op de bovenwand en de onderwand aangebracht, jetinrichtingen 3 met jets 24 dwars op de ontgravingsrichting 25, jetinrichtingen 3 met jets 24 evenwijdig aan de ontgravingsrichting, jetinrichtingen 3 op een schot 91 of 92 aangebracht, jetinrichtingen 3 op de achterwand 18 van de jetgraaf-25 eenheid 2 aangebracht, of een combinatie van deze mogelijkheden.Fig. 11 shows another embodiment of the jet devices 3 in the jet excavating unit 2. Two sets of jet devices 3 of the type described in Figs. 10a and 10b are superimposed. The jet devices 3 arranged substantially at half the height of the jet excavating unit are supported in fastening means 142 which are supported by a transverse beam 144. This embodiment is particularly advantageous in the case of expanded jet excavating units 2. The force of the jet liquid jets sprayed by the jet devices 3 from nozzles 66 which is arranged on an upper wall 19 of the jet excavating unit 2 is insufficient in such jet excavating units 2 to cut the soil on the underside of the jet excavating unit 2, so that an additional jet device 3 is closer to the underside of the jet excavating unit 2. Of course, other embodiments of arrangements of jet devices 3 are possible, such as, for example, more than two jet devices 3 superposed, jet devices 3 juxtaposed in the excavation direction 25, jet devices 3 with jets 24 at an angle with the excavation direction 25, jet devices 3 on side walls of the jet excavating unit 2, jet devices 3 mounted on the upper wall and the lower wall, jet devices 3 with jets 24 transverse to the excavation direction 25, jet devices 3 with jets 24 parallel to the excavation direction, jet devices 3 mounted on a partition 91 or 92, jet devices 3 mounted on the rear wall 18 of the jet excavating unit 2, or a combination of these possibilities.

Fig. lla-lld tonen een jetvloeistofbuis 146 welke door middel van inwendig aangebrachte scheidingswanden 147 is onderverdeeld in vier kanalen 148a-148d. Aan de omtrek van de buis 146 zijn in de lengterichting op afstand van elkaar en in de omtreksrichting onder 30 verschillende hoeken uitstroomopeningen 149 aangebracht. Indien ervoor wordt gezorgd dat elk van de kanalen 148a-148d middels een geschikte klepbesturing separaat van jetvloeistof kan worden voorzien, stroomt slechts uit de met het betreffende kanaal corresponderende uitstroomopeningen 149 jetvloeistof. Fig. 11b, 11c en lid illustreren 35 in het bijzonder de uitstroom van jetvloeistof uit de met het kanaal 148a corresponderende uitstroomopeningen 149 in een sector A van een jetgraafeenheid 2. Overige sectoren B, C en D kunnen continu of intermitterend/pulserend, al dan niet tegelijkertijd van jetvloeistof 1016917* - 13 - worden voorzien. Op soortgelijke wijze als die waarop verschillende sectoren van een jetgraafeenheid intermitterend of pulserend al dan niet tegelijkertijd van jetvloeistof kunnen worden voorzien, kunnen ook verschillende jetgraafeenheden worden bedreven, d.w.z. na elkaar 5 of (eventueel gedeeltelijk) gelijktijdig met andere jetgraafeenheden, continu of intermitterend.FIG. 11a-11d show a jet liquid tube 146 which is divided into four channels 148a-148d by means of internally arranged partition walls 147. At the circumference of the tube 146, outflow openings 149 are arranged in the longitudinal direction at a distance from each other and in the circumferential direction at different angles. If it is ensured that each of the channels 148a-148d can be supplied separately with jet fluid by means of a suitable valve control, jet fluid only flows from the outflow openings 149 corresponding to the respective channel. FIG. 11b, 11c and lid illustrate in particular the outflow of jet fluid from the outflow openings 149 corresponding to the channel 148a in a sector A of a jet excavating unit 2. Other sectors B, C and D can be continuous or intermittent / pulsed, whether or not simultaneously be supplied with jet fluid 1016917 * - 13. In a manner similar to that in which different sectors of a jet excavating unit can be intermittently or pulsed with jet liquid or not simultaneously, different jet excavating units can also be operated, i.e. successively or simultaneously (optionally partially) simultaneously with other jet excavating units, continuously or intermittently.

Fig. 12 toont een gedeelte van een achterwand 180 van een graafinrichting, waarvan tevens wanden 182 tussen een jetgraafeenheid 184 en aangrenzende jetgraafeenheden deel uitmaken. De jetgraafeenheid 10 184 heeft een ontgraaf kamer 186 en een voor verschillende jetgraafeenheden 184 gemeenschappelijke mengkamer 188. In de achterwand 180 is een afdichtende doorvoering 190 aangebracht, waardoorheen een jetvloeistofbuis 192 kan schuiven. De jetvloeistofbuis 192 is voorzien van uitstroomopeningen 194, zoals 15 hiervoor reeds aan de hand van fig. lla-lld meer in detail is besproken. Op de jetvloeistofbuis 192 is een voorschot 196 en een achterschot 198 bevestigd. De jetvloeistofbuis 192 is aan de van de jetgraafeenheid 184 afgekeerde zijde van de achterwand 180 afgesteund op een op zichzelf bekende, niet in detail getoonde krachtopnemer 200, 20 waarmee op de schotten 196 en 198 uitgeoefende, en aan de jetvloeistofbuis 192 overgedragen krachten kunnen worden gemeten. De jetvloeistofbuis 192 is voorts verbonden met een cilinder-zuigereenheid 202, waarmee de jetvloeistofbuis 192 vanuit de in fig. 12 getoonde positie naar links verschoven kan worden totdat het 25 achterschot 198 tegen de doorvoering 190 stuit, en vice versa. In plaats van de krachtopnemer 200 kan de cilinder-zuigereenheid 202 voor de meting van de op de schotten 196 en 198 uitgeoefende, en aan de jetvloeistofbuis 192 overgedragen krachten worden gebruikt. De jetvloeistofbuis 192 is voorzien van een schematisch weergegeven 30 regelbare klep 204 waarvan de doorlaat kan worden ingesteld op basis van de door de krachtopnemer 200 of de cilinder-zuigereenheid 202 gemeten kracht. De krachtopnemer 200 heeft een centrale jetvloeistofdoorvoer voor het doorvoeren van jetvloeistof vanuit de klep 204 naar de jetvloeistofbuis 192.FIG. 12 shows a portion of a rear wall 180 of an excavating device, which also includes walls 182 between a jet excavating unit 184 and adjacent jet excavating units. The jet excavating unit 184 has an excavating chamber 186 and a mixing chamber 188 common to various jet excavating units 184. A sealing passage 190 is provided in the rear wall 180, through which a jet liquid tube 192 can slide. The jet liquid tube 192 is provided with outflow openings 194, as has already been discussed in more detail with reference to Figs. 11a-11d. An advance 196 and a rear partition 198 are attached to the jet liquid tube 192. The jet liquid tube 192 is supported on the side of the rear wall 180 remote from the jet excavating unit 184 on a per se known, not shown in detail force force 200, with which forces exerted on the partitions 196 and 198 and transmitted to the jet liquid tube 192 can be measured . The jet fluid tube 192 is further connected to a cylinder-piston unit 202, with which the jet fluid tube 192 can be shifted to the left from the position shown in fig. 12 until the rear partition 198 meets the passage 190, and vice versa. Instead of the force transducer 200, the cylinder-piston unit 202 can be used for measuring the forces exerted on the baffles 196 and 198 and transmitted to the jet fluid tube 192. The jet liquid tube 192 is provided with a schematically shown controllable valve 204, the passage of which can be adjusted on the basis of the force measured by the force sensor 200 or the cylinder-piston unit 202. The force sensor 200 has a central jet liquid passage for the passage of jet liquid from the valve 204 to the jet liquid tube 192.

35 Fig. 13 toont twee jetgraaf eenheden 184 met een gemeenschappelijke mengkamer 188. Aan de onderzijde van de mengkamer is een pomp 206 opgesteld voor het afvoeren van het zich in de 1016917« - 14 - mengkamer 188 bevindende jetvloeistof-grondmengsel naar een afvoerleiding 208.FIG. 13 shows two jet excavating units 184 with a common mixing chamber 188. On the underside of the mixing chamber, a pump 206 is arranged for discharging the jet liquid-ground mixture contained in the mixing chamber 188 to a discharge line 208.

Fig. 14 toont een pomp 240 met een persleiding 242 die is verbonden met een verdeelstuk 244. Vanuit het verdeelstuk 244 gaan 5 meerdere, in het weergegeven geval vier leidingen 246, elk voorzien van een regelbare klep 248, naar jetvloeistofbuizen 250 van jetgraafeenheden 252. Tevens loopt vanuit het verdeelstuk 244 een systeemleiding 254, waarin een regelbare klep 255 is opgenomen, naar een gemeenschappelijke mengkamer 256 van de jetgraafeenheden 252. Een 10 pomp 258 voert een zich in de mengkamer 256 verzamelend jetvloeistof-grondmengsel af via een leiding 260.FIG. 14 shows a pump 240 with a pressure line 242 which is connected to a manifold 244. From the manifold 244 a plurality of, in the shown case four, lines 246, each provided with an adjustable valve 248, go to jet fluid tubes 250 of jet excavating units 252. from the manifold 244 a system line 254, in which a controllable valve 255 is included, to a common mixing chamber 256 of the jet excavating units 252. A pump 258 discharges a jet liquid-soil mixture collecting in the mixing chamber 256 via a line 260.

De pomp 240 levert een constant debiet dat is afgestemd op de maximaal benodigde hoeveelheid jetvloeistof. Deze hoeveelheid wordt door de besturingsmiddelen van de graafinrichting met behulp van de 15 kleppen 248 over de verschillende jetgraafeenheden 252 verdeeld op basis van de gemeten ontgraafkracht per jetgraafeenheid 252. De resterende hoeveelheid jetvloeistof stroomt door de systeemleiding 254 via de klep 255 naar de mengkamer 256. Op deze wijze wordt de totale door de pomp 240 geleverde hoeveelheid jetvloeistof aan de 20 graafinrichting niet door de zich voortdurend wijzigende jetvloeistofbehoefte van de individuele jetgraafeenheden 252 beïnvloed, en is het debiet jetvloeistof-grondmengsel dat de pomp 258 moet afvoeren, constant. Als de grondgesteldheid zodanig is, dat de maximale jet capaciteit benodigd is, dan gaat het gehele door de pomp 25 240 geleverde debiet naar een of meer jetgraaf eenheden 252. Als anderzijds geen jetcapaciteit benodigd is, gaat het gehele door de pomp 240 geleverde debiet via de klep 255 naar de mengkamer 256.The pump 240 supplies a constant flow rate that is adjusted to the maximum required amount of jet fluid. This amount is distributed by the control means of the excavator with the aid of the valves 248 to the different jet excavating units 252 on the basis of the measured excavating force per jet excavating unit 252. The remaining amount of jet liquid flows through the system line 254 via the valve 255 to the mixing chamber 256. In this way, the total amount of jet fluid supplied by the pump 240 to the excavator is not affected by the constantly changing jet fluid requirement of the individual jet excavating units 252, and the flow of jet fluid-soil mixture that the pump 258 is to discharge is constant. If the ground condition is such that the maximum jet capacity is required, then the entire flow rate supplied by the pump 240 goes to one or more jet digging units 252. If, on the other hand, no jet capacity is required, the entire flow rate supplied by the pump 240 goes via the valve 255 to the mixing chamber 256.

De klep 255 regelt de druk, hier aangeduid met systeemdruk, voor de kleppen 248. Deze systeemdruk dient altijd ten minste een fractie 30 hoger te zijn dan de op een bepaald moment maximaal benodigde druk voor de een of meer jetgraafeenheden. Door de systeemdruk te variëren is de persdruk van de pomp 24 0 niet, of slechts weinig hoger dan noodzakelijk, en wordt de drukval over de kleppen 248 geminimaliseerd. Aldus blijft ook het energieverlies in het pompsysteem beperkt.The valve 255 controls the pressure, here referred to as system pressure, for the valves 248. This system pressure must always be at least a fraction higher than the maximum pressure required at a given moment for the one or more jet excavating units. By varying the system pressure, the delivery pressure of the pump 24 is not, or only slightly, higher than necessary, and the pressure drop across the valves 248 is minimized. The energy loss in the pump system is thus also limited.

35 De systeemdruk kan ook in voorafbepaalde gebieden zijn ingedeeld, bijvoorbeeld van 0-10 bar, van 10-30 bar, en van 30-50 bar. Als de op een bepaald moment maximaal benodigde systeemdruk bijvoorbeeld 17 bar 1016917* - 15 - is, dan zorgt de klep 255 voor een systeemdruk van 30 bar, aangezien 17 bar in het gebied van 10-30 bar ligt.The system pressure can also be divided into predetermined areas, for example from 0-10 bar, from 10-30 bar, and from 30-50 bar. If the maximum system pressure required at a given moment is, for example, 17 bar 1016917 * - 15 -, the valve 255 provides a system pressure of 30 bar, since 17 bar is in the range of 10-30 bar.

Een beheersing van het graafproces kan niet alleen worden verkregen door krachten te meten die door de bodem op de ten minste 5 ene jetgraafeenheid worden uitgeoefend. Bij wijze van alternatief kan per een of meer jetgraaf eenheden een zogenaamde massabalans of grondbalans bij gehouden worden. De door de een of meer jetgraafeenheden opgenomen hoeveelheid grond wordt berekend uit de verplaatsing van de jetgraafinrichting in de ontgravingsrichting per 10 tijdseenheid. De door de een of meer jetgraaf eenheden ontgraven hoeveelheid grond wordt bepaald uit een meting van het debiet van het uit de jetgraafeenheid of jetgraafeenheden afgevoerde mengsel en een meting van de dichtheid van dit mengsel. De besturingsmiddelen voor het besturen van de ontgraving door de graafinrichting zijn in dit 15 geval werkzaam op basis van de bepaalde grondbalans, bijvoorbeeld voor het instellen van een debiet van de in ten minste een van de jetinrichtingen gebruikte jetvloeistof. Alle andere functionaliteiten die hiervoor op basis van een krachtmeting bij een of meer jetgraafeenheden werden verkregen, kunnen ook op basis van het 20 bijhouden van de grondbalans, worden verkregen. Bij de meting van de dichtheid wordt gebruik gemaakt wordt van nucleaire straling, waarvoor adequate beschermingsmaatregelen nodig zijn.A control of the excavation process cannot only be achieved by measuring forces exerted by the soil on the at least one jet excavating unit. Alternatively, a so-called mass balance or ground balance can be maintained per one or more jet excavating units. The amount of soil taken up by the one or more jet excavating units is calculated from the displacement of the jet excavating device in the excavation direction per unit of time. The amount of soil excavated by the one or more jet excavating units is determined from a measurement of the flow rate of the mixture discharged from the jet excavating unit or jet excavating units and a measurement of the density of this mixture. The control means for controlling the excavation by the excavating device are in this case effective on the basis of the determined soil balance, for example for adjusting a flow rate of the jet liquid used in at least one of the jet devices. All other functionalities that were previously obtained on the basis of a force measurement at one or more jet excavating units can also be obtained on the basis of keeping the ground balance. The density measurement uses nuclear radiation, which requires adequate protective measures.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Zo is het mogelijk om een of meer opnemers 4 niet 25 alleen toe te passen bij een samenstel van jetgraaf eenheden 2, maar ook bij een enkele jetgraafeenheid waarbij het bijhouden van de grondbalans weliswaar voldoende is om een goed beheersbaar graafproces te verkrijgen maar minder effectief, eenvoudig en goedkoop is dan het met opnemers meten van krachten, die de te ontgraven grond op de 30 graafinrichting uitoefent om de ontgraving te besturen.The invention is not limited to the embodiments described above. It is thus possible to apply one or more pick-ups 4 not only to an assembly of jet-excavating units 2, but also to a single jet-excavating unit in which maintaining the ground balance is sufficient to obtain a well-controlled digging process but is less effective, it is simple and inexpensive to measure with forces the forces exerted by the excavated soil on the excavator to control the excavation.

101 6917(1101 6917 (1

Claims

CLAIMS 1. Excavator for forming a channel in a excavation direction with a predetermined cross-section in the bottom, comprising at least one jet excavating unit which determines the cross-section of the channel, and is provided with at least one jet device to be operated with jet liquid, characterized in that the at least one jet device of the at least one jet excavating unit is adapted to be operated intermittently.

Excavating device according to claim 1, characterized in that the excavating device comprises an assembly of jet excavating units which together determine the cross-section of the channel. 15

Excavating device according to claim 2, characterized in that the jet devices of different jet excavating units are operated alternately.

Excavator according to claims 1-3, characterized in that the flow rate of the at least one jet device is variable between a predetermined minimum value and a predetermined maximum value.

Excavating device according to claims 1-4, characterized in that the at least one jet device of at least one jet excavating unit is adapted to deliver a jet of jet liquid in a fixed direction.

Excavating device according to claim 5, characterized in that at least one of the jet excavating units comprises a number of jet devices.

7. Excavating device according to claim 6, characterized in that the jet devices are operated alternately within the individual jet excavating units. 1016917H - 17 -

Excavating device according to claim 6 or 7, characterized in that the jet liquid jets from the jet devices are directed in different fixed directions.

Excavating device according to claim 5, characterized in that the jet liquid jet of the at least one jet device of the at least one jet excavating unit delivered in a fixed direction is directed at an angle with the excavation direction.

Excavating device as claimed in claim 9, characterized in that the jet liquid jet discharged in a fixed direction from the at least one jet device of the at least one jet excavating unit is viewed obliquely backwards viewed in the excavation direction.

Excavating device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one jet device comprises at least one tube extending substantially in the excavation direction, which tube is provided with at least one outflow opening on its circumference.

Excavating device according to claim 11, characterized in that the tube is arranged centrally in the jet excavating unit and comprises a number of outflow openings.

13. Excavating device as claimed in claim 12, characterized in that the outflow openings, viewed in the longitudinal direction of the tube, are placed at a distance from each other.

14. Excavating device as claimed in claim 12 or 13, characterized in that the outflow openings, viewed in the circumferential direction of the tube, are placed at different angles.

Excavating device according to claims 12-14, characterized in that the tube is divided into a number of channels to which at least one outflow opening is connected. 35

Excavator according to claim 15, characterized in that each channel can be operated with jet fluid independently of the other channels. 10169t? I - 18 -

17. Method for forming a channel in the bottom, wherein use is made of an excavating device according to one of the preceding claims. 1016917 «