NL2005470C2 - Baggersamenstel. - Google Patents

Description

NLP186895A Baggersamenstel

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een baggersamen-stel voor het winnen van zand of mineralen uit het zeebed of 5 voor het graven van een sleuf in het zeebed.

Een bekend baggersamenstel voor het winnen van zand of mineralen omvat een vaartuig en een zuiggedeelte. Het vaartuig omvat een opslagruimte voor het gewonnen zand of mineralen, een pomp en meerdere op het dek van het vaar-10 tuig geplaatste kranen, ook wel bokken genoemd. Het zuiggedeelte omvat een aan de bokken opgehangen zuigbuis die in het gebruik aan een eerste uiteinde ter hoogte van het vaartuig met de pomp en de opslagruimte verbonden is. Het tijdens het gebruik afgezonken tweede uiteinde van de zuig-15 buis is voorzien van een sleepkop die over het zeebed sleept.

De maximaal mogelijke baggerdiepte wordt bepaald door combinatie van de maximaal mogelijke afstand tussen de sleepkop en de aansluiting van de zuigbuis op het vaartuig 2 0 en de maximaal toelaatbare steilheid van de buis van ongeveer zestig graden. De zuigbuis wordt, wanneer deze buiten gebruik is gesteld, languit op het dek van het vaartuig geplaatst. Het dek dient ter ondersteuning van de zuigbuis, waardoor de lengte van de zuigbuis beperkt is tot de lengte 25 van het dek. De maximaal te baggeren diepte is op deze wijze 2 ongeveer honderdtwintig meter.

Een doel van de uitvinding is een baggersamenstel te verschaffen, waarmee men zand of mineralen kan winnen op grote diepte.

5

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding verschaft vanuit een eerste aspect een baggersamenstel voor het winnen van zand of mineralen 10 van een zeebodem of voor het graven van een sleuf in het zeebed, omvattend een langwerpig vaartuig, een afzinkgedeel-te en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte, waarbij het afzinkgedeelte 15 is voorzien van een langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan zijn voorzijde verbonden is met de achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuiggedeelte aan zijn tegengestelde achterzijde is voorzien van een zuigmond die in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte 20 op de zeebodem rust, waarbij het baggersamenstel is voorzien van een flexibele buis die het vaartuig en het pompgedeelte met elkaar verbindt voor het daardoorheen omhoog pompen van gewonnen zand of mineralen. Het afzinkgedeelte is aan de draden opgehangen, zodanig, dat een baggerdiepte kan worden 25 bereikt die slechts wordt beperkt door de lengte van de draden en de lengte van de flexibele buis.

In een uitvoeringsvorm is het langwerpige zuiggedeelte aan zijn voorzijde door middel van een zwenkkoppeling beweegbaar verbonden met de achterzijde van het pompgedeel-30 te. Hierdoor kunnen het zuiggedeelte en het pompgedeelte onder een afwijkende hoek ten opzichte van elkaar aan de hijsdraden worden opgehangen.

In een uitvoeringsvorm strekt het pompgedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de 35 voorzijde van het pompgedeelte in de richting van de zwenkkoppeling schuin naar achteren en schuin naar beneden uit. De neerwaartse richting van het pompgedeelte kan hierdoor 3 bijdragen aan de te bereiken baggerdiepte. Bovendien komt deze stand van het pompgedeelte overeen met de meest natuurlijk positie wanneer het pompgedeelte in de voorwaartse vaarrichting onder het vaartuig wordt meegesleept.

5 In een uitvoeringsvorm strekt het zuiggedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de zwenkkoppeling in de richting van de zuigmond schuin naar achteren en schuin naar beneden uit. De neerwaartse richting van het zuiggedeelte kan hierdoor bijdragen aan de te berei-10 ken baggerdiepte. Deze stand van het zuiggedeelte komt overeen met de meest natuurlijk positie wanneer het zuiggedeelte in de voorwaartse vaarrichting onder het vaartuig wordt meegesleept.

In een uitvoeringsvorm staan het pompgedeelte en 15 het zuiggedeelte onder een schuine hoek ten opzichte van elkaar. Hierdoor wordt een gunstige hoek verkregen in het zuiggedeelte voor het daardoorheen opzuigen van het zand of de mineralen.

In een uitvoeringsvorm hangt het pompgedeelte met 20 de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde aan een vanaf het vaartuig neergelaten eerste hijsdraad, waarbij het pompgedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zwenkkoppeling, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten tweede hijsdraad, waarbij het 25 zuiggedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zuigmond, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten derde hijsdraad. Het gewicht van het pompgedeelte en het zuiggedeelte wordt daardoor grotendeels door de hijsdraden gedragen.

30 In een uitvoeringsvorm is de eerste hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte korter dan de tweede hijsdraad, waarbij het pompgedeelte in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte hangt onder een hoek van minder dan vijftig graden ten opzichte van de waterlijn, bij 35 voorkeur minder dan vijfenveertig graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan veertig graden ten opzichte van de waterlijn. Deze stand van het pompgedeelte 4 komt overeen met de meest natuurlijk positie wanneer het pompgedeelte in de voorwaartse vaarrichting aan de hijsdraden onder het vaartuig wordt meegesleept.

In een uitvoeringsvorm is de tweede hijsdraad in 5 afgezonken toestand van het afzinkgedeelte korter dan de derde hijsdraad, waarbij het zuiggedeelte in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte hangt onder een hoek van minder dan vijfendertig graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan dertig graden ten opzichte van 10 de waterlijn, bij voorkeur minder dan vijfentwintig graden ten opzichte van de waterlijn. Onder deze hoek kan een optimale kopdruk op de zuigmond worden verkregen.

In een uitvoeringsvorm hangt het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde aan 15 een trekdraad die zich in de voorwaartse vaarrichting be schouwd vanaf de voorzijde van het vaartuig schuin naar achter en schuin naar beneden uitstrekt, waarbij de eerste hijsdraad, de trekdraad en het gedeelte van het langwerpige vaartuig tussen de eerste hijsdraad en de trekdraad samen in 20 hoofdzaak een vormvaste driehoeksrelatie vormen. De trekdraad gaat tegen dat het afzinkgedeelte tengevolge van externe krachten, zoals de stroming van het water of de weerstand van de slepende zuigmond over de zeebodem, zich ten opzichte van de voorwaartse vaarrichting naar achteren 25 verplaatst.

In een uitvoeringsvorm is ten minste een van de hijsdraden en/of de trekdraad opgehangen aan een hijsinrichting die de hijs- en/of trekdraden op een in hoofdzaak constante spanning houdt. De zuigmond kan daardoor met een 30 constante kopdruk over de zeebodem blijven slepen.

In een uitvoeringsvorm bevindt het afzinkgedeelte zich in afgezonken toestand recht onder het vaartuig, bij voorkeur recht onder de achterste helft van het vaartuig. Hierbij staan de eerste, tweede en derde hijsdraden in 35 hoofdzaak verticaal, wat gunstig is voor de draagkracht van de hijsdraden.

In een uitvoeringsvorm bevindt het afzinkgedeelte 5 zich in opgehesen toestand recht onder het vaartuig, waarbij het pompgedeelte en het zuiggedeelte recht in eikaars verlengden staan. Het afzinkgedeelte kan daardoor eenvoudig uit het water gehesen worden en boven het scheepsdek geplaatst 5 worden.

In een uitvoeringsvorm heeft de flexibele buis een lengte die groter is dan de lengte van het langwerpige vaartuig. Door de lengte van de flexibele buis kan een baggerdiepte worden bereikt die groter is dan anderhalf keer 10 de lengte van het vaartuig.

In een uitvoeringsvorm heeft de flexibele buis een lengte van ten minste anderhalf keer de lengte van het langwerpige vaartuig, bij voorkeur twee keer de lengte van het langwerpige vaartuig. Door de lengte van de flexibele 15 buis kan een baggerdiepte worden bereikt die groter is dan twee keer de lengte van het vaartuig.

In een uitvoeringsvorm is het vaartuig voorzien van een buislier die is verbonden met de flexibele buis voor het binnenhalen ofwel afgeven van de flexibele buis, waarbij 2 0 de flexibele buis in binnengehaalde toestand over de in hoofdzaak gehele lengte daarvan wordt gedragen door het vaartuig, en waarbij de flexibele buis één continue hartlijn heeft. De flexibele buis kan eenvoudig in gebruik worden gesteld doordat de flexibele buis in zijn geheel op het 25 vaartuig is samengesteld en klaarligt voor het afgeven.

In een uitvoeringsvorm is de diepte van de waterlijn tot en met de op het zeebed rustende zuigmond ten minste tweehonderd meter, bij voorkeur ten minste tweehonderdenvijftig meter.

30 In een uitvoeringsvorm is voorzien van een of meer van de in de bij gevoegde beschrijving omschreven en/of in de bij gevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

De uitvinding verschaft vanuit een tweede aspect een werkwijze voor het met een baggersamenstel winnen van 35 zand of mineralen van een zeebodem of voor het met een baggersamenstel graven van een sleuf in het zeebed met een baggersamenstel, waarbij het baggersamenstel een langwerpig 6 vaartuig omvat, een afzinkgedeelte en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkge-deelte, waarbij het afzinkgedeelte is voorzien van een 5 langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan een voorzijde door middel van een zwenkkoppeling beweegbaar verbonden is met het een achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuiggedeelte aan de tegengestelde achterzijde is voorzien van een zuigmond die in af gezonken 10 toestand van het afzinkgedeelte op de zeebodem rust, waarbij het baggersamenstel is voorzien van een flexibele buis die het vaartuig en het pompgedeelte met elkaar verbindt voor het daardoorheen omhoog pompen van gewonnen zand of mineralen, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse 15 vaarrichting beschouwde voorzijde hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten eerste hijsdraad, waarbij het pompgedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zwenkkoppeling, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten tweede hijsdraad, waarbij het zuigge-20 deelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zuigmond, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten derde hijsdraad, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde hangt aan een trekdraad die zich in de voorwaartse vaarrichting 25 beschouwd vanaf het vaartuig schuin naar achter en schuin naar beneden uitstrekt, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat; het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte; het afgeven van lengtes van de flexibele buis, de hijsdraden en 30 de trekdraad, waarbij de lengte van de derde hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte langer is dan de afgegeven lengte van de tweede hijsdraad, waarbij het zuiggedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de zwenkkoppeling in de richting van de zuigmond schuin naar 35 achteren en schuin naar beneden uitstrekt; het met de eerste hijsdraad, de trekdraad en het gedeelte van het langwerpige vaartuig tussen de eerste hijsdraad en de trekdraad vormen 7 van een in hoofdzaak vormvaste driehoeksrelatie, het laten rusten van de zuigmond op de zeebodem, het in de voorwaartse vaarrichting verplaatsen van het vaartuig, waarbij de trek-draad het onderwater gedeelte recht onder het vaartuig 5 houdt; het tijdens het verplaatsen over de zeebodem slepen van de zuigmond. Hierdoor kan een baggerdiepte worden bereikt die slechts wordt beperkt door de lengte van de draden en de lengte van de flexibele buis. Door de hoek waaronder het zuiggedeelte gepositioneerd is kan een optimale krach-10 tenverdeling worden verkregen.

In een uitvoeringsvorm is de lengte van de tweede hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte langer dan de afgegeven lengte van de eerste hijsdraad, waarbij het pompgedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting 15 beschouwd vanaf de voorzijde van het pompgedeelte in de richting van de zwenkkoppeling schuin naar achteren en schuin naar beneden uitstrekt. Door de hoek waaronder het pompgedeelte gepositioneerd is kan een optimale krachtenverdeling worden verkregen.

2 0 In een uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van het winnen van zand of mineralen uit de zeebodem op een diepte van ten minste tweehonderd meter, bij voorkeur op een diepte van ten minste tweehonderdvijftig meter.

De uitvinding verschaft vanuit een derde aspect 25 een baggersamenstel voor het winnen van zand of mineralen van een zeebodem of voor het graven van een sleuf in het zeebed, omvattend een langwerpig vaartuig, een afzinkgedeelte en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water 30 neerlaten van het afzinkgedeelte, waarbij het afzinkgedeelte is voorzien van een langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan zijn voorzijde verbonden is met de achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuiggedeelte aan zijn tegengestelde achterzijde is voorzien van een 35 zuigmond die in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte op de zeebodem rust, waarbij het pompgedeelte is voorzien van een onderwater gelegen uitgang voor het onderwater 8 uitstoten van het door de zuigmond opgezogen materiaal. Het afzinkgedeelte is aan de hijsdraden opgehangen, zodanig, dat een baggerdiepte kan worden bereikt die slechts wordt beperkt door de lengte van de hijsdraden.

5 De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop 10 gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.

15 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een aantal in de bij gevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in: 20 figuur 1 een zijaanzicht van een baggersamenstel volgens de uitvinding, voorzien van een diepwatergedeelte in een afgezonken toestand; figuur 2 een zijaanzicht van het baggersamenstel volgens figuur 1, met het diepwatergedeelte in een gedeelte-25 lijk opgehesen toestand; figuur 3 een zijaanzicht van het baggersamenstel volgens figuur 1, met het diepwatergedeelte in een opgehesen toestand; figuur 4 een bovenaanzicht van het baggersamenstel 30 volgens figuur 1, met het diepwatergedeelte in een opgehesen toestand; figuur 5 een zijaanzicht van het diepwatergedeelte volgens figuur 2; figuur 6 een zijaanzicht van een alternatieve 35 uitvoeringsvorm van het baggersamenstel; figuur 7 een bovenaanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van het baggersamenstel.

9

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

5 Figuren 1-3 tonen een baggersamenstel 1 voor het winnen ofwel baggeren van zand of mineralen uit een zeebed 9. Naast het verkrijgen van zand of mineralen kan het winnen van zand of mineralen ook het graven van een sleuf in het zeebed 9 voor het aanbrengen van een onderwater pijpleiding 10 tot doel hebben. Het baggersamenstel 1 omvat een vaartuig 2, een vanaf het vaartuig 2 in de richting van het zeebed 9 afzinkbaar diepwatergedeelte 4 en een flexibele stijgbuis 8 met een lengte S die het vaartuig 2 en het diepwatergedeelte 4 aan elkaar koppelt.

15 Het vaartuig 2 is van het type 'vrachtschip', in het bijzonder van het type 'sleephopperzuiger'. Het vaartuig 2 omvat als zodanig een langwerpige scheepsromp 21 met een lengte P. Zoals in figuur 4 is weergegeven, is de scheepsromp 21 voorzien van een smalle in een punt toelopende 2 0 voorsteven 22 en een brede stompe achtersteven 23. De voorwaartse vaarrichting is aangegeven met pijl A. In de langwerpige scheepsromp 21 is een laadruimte 24 opgenomen voor het daarin opslaan van gewonnen zand of mineralen.

Zoals in figuur 4 is weergegeven, is het vaartuig 25 2 aan de bovenzijde van de scheepsromp 21 voorzien van een scheepsdek 25. Het vaartuig 2 is op het scheepsdek 25 voorzien van een buislier 32 voor het binnenhalen en afgeven van de flexibele stijgbuis 8, een over het scheepsdek 25 laverend buisrek 34 dat dient ter ondersteuning van de flexibele 30 stijgbuis 8 in buiten gebruik gestelde toestand en meerdere buisgeleidingen 33, 38 voor het over het buisrek 34 op het scheepsdek 25 geleiden van de flexibele stijgbuis 8. De stijgbuis 8 kan over zijn gehele lengte S zonder onderbreking worden afgegeven en binnengehaald. De flexibele stijg-35 buis 8 is bij voorkeur vervaardigd uit één lange slangvormige flexibele buis met een diameter van zestig tot honderen-twintig centimeter. De flexibele stijgbuis 8 kan zijn opge- 10 bouwd uit meerdere vast met elkaar verbonden buissegmenten met vergelijkbare eigenschappen als de hiervoor beschreven flexibele stijgbuis 8 uit één stuk. Het vaartuig 2 omvat nabij de achtersteven 23 een dekhuis 36. Het dekhuis 36 is 5 voorzien van een brug 37 van waaruit het vaartuig 2 wordt bestuurd.

Het vaartuig 2 is op het scheepsdek 25 voorzien van een eerste zijwaarts, dwars op de langsrichting van de scheepsromp 21 beweegbare bok 26 die is geplaatst op de 10 voorsteven 22, een tweede zijwaarts, dwars op de langsrichting van de scheepsromp 21 beweegbare bok 27 en een derde zijwaarts beweegbare bok 28 die op afstand van elkaar zijn geplaatst tussen de voor- en de achtersteven 22, 23 op de achterste helft van de vaartuig 2, en een vierde zijwaarts 15 beweegbare bok 29 die geplaatst is op de achtersteven 23. De bokken 26-29 zijn opgesteld langs de in de vaarrichting A beschouwde rechterzijde van de scheepsromp 21, ook wel stuurboord genoemd. Elke bok 26-29 is voorzien van een draadlier 30 en twee bokkatrollen 31 voor het daarover langs 20 de bakboordzijde van de scheepsromp 21 neerlaten van draden. Eenzelfde opstelling is mogelijk aan de in de vaarrichting A beschouwde linkerzijde van de scheepsromp 21, ook wel bakboord genoemd.

Zoals in figuur 5 is weergegeven, omvat het diep-25 watergedeelte 4 een pompsectie 5, een zuigsectie 6 en een cardanische koppeling 7 die de pompsectie 5 en de zuigsectie 6 aan elkaar koppelt.

De pompsectie 5 omvat een langwerpig pompframe 51 dat aan een eerste uiteinde 55 met de cardanische koppeling 30 7 is verbonden. De pompsectie 5 is nabij de cardanische koppeling 7 voorzien van een centrifugaalpomp 52 en een jetpomp 58 die in het pompframe 51 is opgenomen. Vanaf de centrifugaalpomp 52 strekt een met de uitgang van de centrifugaalpomp 52 verbonden leiding 53 zich evenwijdig uit aan 35 de langsrichting van het pompframe 51 naar een tweede uiteinde 56 van het pompframe 51, alwaar de leiding 53 is voorzien van een leidingkoppeling 54 die de leiding 53 met 11 de flexibele stijgbuis 8 koppelt.

De zuigsectie 6 omvat een langwerpige zuigbuis 61 die aan een eerste uiteinde 66 is verbonden met de cardani-sche koppeling 7. Aan een tweede, vrije uiteinde 67 is de 5 zuigbuis 61 voorzien van een sleepkop 62. De sleepkop 62 is voorzien van een zuigmond 63 en achter de zuigmond 63 geplaatste snijtanden 64. De zuigsectie 6 is voorzien van een jetleiding 65 die is verbonden met de zuigmond 63. Vanaf de zuigmond 63 strekt de jetleiding 65 zich evenwijdig uit aan 10 de langsrichting van de zuigbuis 61 in de richting van de cardanische koppeling 7, alwaar de zuigsectie 6 is voorzien van een leidingoverbrenging 66 die de zuigbuis 6 en de jetleiding 65 met respectievelijk de ingang van de centrifu-gaalpomp 52 en de ingang van de jetpomp 58 van de pompsectie 15 5 verbindt.

In een alternatieve, niet weergegeven uitvoeringsvorm is de jetpomp 58 aangebracht op het vaartuig 2, waarbij de jetleiding 65 vanaf de cardanische koppeling 7 verder is voortgezet als een flexibele jetleiding, die op een verge-2 0 lijkbare wijze als de wijze waarop de flexibele buis 8 is verbonden met het vaartuig 2, aan het vaartuig 2 is verbonden .

Het diepwatergedeelte 4 is voorzien van een aan het tweede uiteinde 56 van het pompframe 51 geplaatste 25 eerste hijskatrol 41, een op korte afstand van de eerste hijskatrol 41 op het pompframe 51 geplaatste tweede hijskatrol 42, een nabij de cardanische koppeling 7 op het pompframe 51 geplaatste derde hijskatrol 43 en een nabij de sleepkop 62 op de zuigbuis 61 geplaatste vierde hijskatrol 30 44.

Zoals in de figuren 1 en 2 is weergegeven, is de eerste bok 26 voorzien van een trekdraad 10 die met een lus gekoppeld is met de eerste hijskatrol 41 van het diepwatergedeelte 4. De door de trekdraad 10 gevormde lus heeft een 35 effectieve lengte N, gemeten vanaf het hart van de bokka-trollen 31 van de eerste bok 26 tot aan het hart van de eerste hijskatrol 41.

12

De tweede bok 27 is voorzien van eerste hijsdraad 11 die met een lus gekoppeld is met de tweede hijskatrol 42. De door de eerste hijsdraad 11 gevormde lus heeft een effectieve lengte LI, gemeten vanaf het hart van de bokkatrollen 5 31 van de tweede bok 27 tot aan het hart van de tweede hijskatrol 42.

De derde bok 28 is voorzien van tweede hijsdraad 12 die met een lus gekoppeld is met de derde hijskatrol 43. De door de tweede hijsdraad 12 gevormde lus heeft een effec- 10 tieve lengte L2, gemeten vanaf het hart van de bokkatrollen 31 van de derde bok 28 tot aan het hart van de derde hijskatrol 43.

De vierde bok 29 is voorzien van derde hijsdraad 13 die met een lus gekoppeld is met de vierde hijskatrol 44. 15 De door de derde hijsdraad 13 gevormde lus heeft een effectieve lengte L3, gemeten vanaf het hart van de bokkatrollen 31 van de vierde bok 2 9 tot aan het hart van de vierde hijskatrol 44.

De afstand B tussen de tweede hijskatrol 42 en de 20 derde hijskatrol 43 is in hoofdzaak gelijk aan de afstand C tussen de tweede bok 27 en de derde bok 28. De afstand D tussen derde hijskatrol 43 en de vierde hijskatrol 44 is in hoofdzaak gelijk aan de afstand E tussen de derde bok 28 en de vierde bok 29.

25 Figuur 1 toont het baggersamenstel 1 met het diepwatergedeelte 4 in afgezonken toestand. Het vaartuig 2 heeft zich voortbewogen in de vaarrichting A. Het diepwatergedeelte 4 is in een neergelaten positie opgehangen aan de hijsdraden 11-13 waarbij de sleepkop 62 over het zeebed 9 30 heeft gesleept. De tanden 64 van de sleepkop 62 hebben zand en klei losgewoeld, waarna het zand door de zuigmond 63 is opgezogen. Moeilijk los te woelen zand kan met water onder hoge druk uit de jetleiding 65 worden geërodeerd, waarna het zand alsnog door de zuigmond 63 wordt opgezogen. De flexibe-35 le stijgbuis 8 is met het van het diepwatergedeelte 4 af gekeerde uiteinde aan een vaste dekleiding van het vaartuig 2 gekoppeld. Het door de sleepkop 62 gewonnen zand wordt 13 vanuit het diepwatergedeelte 4 met behulp van de centrifu-gaalpomp 52 door de flexibele stijgbuis 8 omhoog geperst, waarna het ter plaatse van de aansluiting van de flexibele stijgbuis 8 op het vaartuig 2 in de laadruimte 24 wordt 5 gestort. Het baggersamenstel 1 is voorzien van een elektriciteitskabel die parallel aan de flexibele stijgbuis 8 loopt om de centrifugaalpomp 52 en de jetpomp 58 met een elektrische stroomvoorziening op het vaartuig 2 te verbinden.

De effectieve lengte LI van de door de eerste 10 hijsdraad 11 gevormde lus is in figuur 1 ongeveer tweehon-derdvijftig meter. De effectieve lengte L2 van de door de tweede hijsdraad 12 gevormde lus is langer dan de effectieve lengte LI, waardoor de langsrichting van het langwerpige pompframe 51 onder een hoek V van ongeveer veertig graden 15 staat ten opzichte van de waterlijn W. De effectieve lengte L3 van de door de derde hijsdraad 13 gevormde lus is langer dan de effectieve lengte L2, waardoor de langsrichting van de zuigbuis 61 onder een kleinere hoek G van ongeveer vijfentwintig graden staat ten opzichte van de waterlijn W.

20 De eerste en tweede hijsdraad 11, 12 oefenen een hijskracht Hl respectievelijk H2 uit op de pompsectie 5, waarmee zij grotendeels het gewicht van de pompsectie 5 en een gedeelte van het gewicht van de zuigsectie 6 dragen. De derde hijsdraad 13 oefent een hijskracht H3 uit op de zuig-25 sectie 6, waarmee het resterende deel van het gewicht van de zuigsectie 6 wordt gedragen. Als de sleepkop 62 op de zeebodem 9 staat is hijskracht H3 een kleine kracht die net genoeg is om de derde hijsdraad 13 strak te houden. Hierdoor is de zuigsectie 6 om de cardanische koppeling 7 gekanteld 30 en oefent de sleepkop 62 tengevolge van het moment M om de cardanische koppeling 7 een kopdruk K uit op het zeebed 9. Aan bokken 26-29 is een voorziening aanwezig die hijsdraden 11-13 en de trekdraad 10 gespannen en op lengte houdt.

De trekdraad 10 strekt zich vanaf de eerste bok 26 35 op de voorsteven 22 onder een hoek U ten opzichte van de waterlijn W schuin naar beneden uit naar de in de vaarrich-ting A beschouwd naar achter gelegen eerste hijskatrol 41.

14

De trekdraad 10 oefent door de schuine stand hiervan zowel een verticale hijskrachtcomponent H4 als een horizontale trekkrachtcomponent T uit op het diepwatergedeelte 4.

De effectieve lengte N van de lus van de trekdraad 5 10 is zodanig, dat de eerste hijsdraad 11 zich in hoofdzaak verticaal naar beneden uitstrekt. De eerste hijsdraad 11 en het gedeelte van het vaartuig 2 tussen de eerste en de tweede bok 2 6, 27 vormen de twee rechte zijden van een rechthoekige driehoek en de trekdraad 10 vormt de schuine 10 zijde een in hoofdzaak rechthoekige driehoek, waarbij de driehoek enigszins ruim wordt geïnterpreteerd in verband met de korte afstand tussen de eerste en de tweede hijskatrol 41, 42. Hierdoor wordt een vormvaste driehoeksrelatie be werkstelligd, waarbij de horizontale trekkrachtcomponent T 15 van de trekdraad 10 tegengaat dat het diepwatergedeelte 4 zich ten opzichte van het vaartuig 2 gaat verplaatsen, bijvoorbeeld onder invloed van de stroming van het water en/of de vaarsnelheid in vaarrichting A en/of de weerstand Q van de sleepkop 62 over het zeebed 9 tijdens het slepen.

20 Het diepwatergedeelte 4 bevindt zich, zoals ge toond in figuur 1, recht onder het vaartuig 2, bij voorkeur onder de achterste helft van het vaartuig 2.

De lengte S van de flexibele stijgbuis 8 is ongeveer anderhalf keer zo lang als de lengte P van het vaartuig 25 2. Hiermee kan een baggerdiepte R bereikt worden van onge veer tweehonderdenvijftig meter. De lengte S van de flexibele stijgbuis 8 kan worden uitgebreid, zodat een baggerdiepte R van meer dan tweehonderdenvijftig meter, bij voorkeur meer dan vijfhonderd meter mogelijk wordt.

30 In een alternatieve, niet weergegeven uitvoerings vorm is de trekdraad 10 weggelaten en vervult de flexibele buis 8 de functie van de trekdraad 10.

In een verdere alternatieve, niet weergegeven uitvoeringsvorm is geen stijgbuis 8 aanwezig. In plaats 35 daarvan is het pompgedeelte 5 voorzien van een op de uitgang van de centrifugaalpomp 52 aangesloten onderwateropening. Het door de sleepkop 62 opgezogen materiaal kan door de 15 onderwateropening vanuit het afzinkgedeelte 4 onderwater zijwaarts worden weggeblazen, waardoor het zand of de mineralen buiten het gebaggerde gebied neerdalen, bijvoorbeeld bij het graven van een sleuf waarbij het winnen van materi-5 aal en het opslaan daarvan in het vaartuig 2 van ondergeschikt belang is.

Figuur 2 toont een momentopname gedurende het ophijsen van het diepwatergedeelte 4 in de richting van het vaartuig 2. De effectieve lengtes L1-L3 van de lussen van de 10 hijsdraden 11-13 zijn in hoofdzaak aan elkaar gelijk, waardoor het diepwatergedeelte 4 horizontaal onder het vaartuig 2 is komen te hangen. De flexibele stijgbuis 8 is tegelijkertijd met de buislier 32 op het scheepsdek 25 van het vaartuig 2 getrokken en is via de buisgeleiders 33 op het 15 buisrek 34 geleid.

Figuur 3 toont het buiten gebruik zijnde diepwatergedeelte 4, dat door de beweegbare bokken 26-29 tot boven het scheepsdek 25 is binnengehaald. De flexibele stijgbuis 8 is losgekoppeld van de pompsectie 5 en is met het grootste 20 deel van de lengte daarvan op het buisrek 34 geplaatst.

Figuur 6 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van het baggersamenstel 1, waarbij het vaartuig 2 aan de voorsteven 22 is voorzien van een boegspriet of een anker-paal 15, die de voorsteven 22 in de vaarrichting A voorbij 25 steekt. De trekdraad 10 strekt zich vanaf het uiteinde van deze boegspriet of ankerpaal 15 uit naar de eerste hijskatrol 41 van het teruggelegen diepwatergedeelte 4. Door de bevestiging van de trekdraad 10 zo ver mogelijk naar voren en/of beneden te plaatsen, in dit geval zelfs voorbij de 30 voorsteven 22 van het vaartuig 2, kan een vlakkere trekhoek U worden verkregen, welke gunstig is voor de grootte van de horizontale trekkrachtcomponent T. Bovendien kan de lengte van het vaartuig 2 in deze uitvoeringsvorm met de lengte van de uitstekende boegspriet of ankerpaal 15 worden verminderd, 35 zonder dat dit nadelige effecten heeft op het krachteneven-wicht.

Figuur 7 toont een alternatieve uitvoeringsvorm 16 van het baggersamenstel 1, waarbij het buisrek 134 vanaf de voorzijde van het vaartuig 2 achter het dekhuis 36 om geleid is, zodanig, dat een langere buiten gebruik gestelde flexibele stijgbuis 8 volledig op het buisrek 134 kan worden 5 geplaatst.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen 10 voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

Claims (21)

1. Baggersamenstel voor het winnen van zand of mineralen van een zeebodem of voor het graven van een sleuf in het zeebed, omvattend een langwerpig vaartuig, een af-zinkgedeelte en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen 5 voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte, waarbij het afzink-gedeelte is voorzien van een langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan zijn voorzijde verbonden is met de achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuigge- 10 deelte aan zijn tegengestelde achterzijde is voorzien van een zuigmond die in afgezonken toestand van het afzinkge-deelte op de zeebodem rust, waarbij het baggersamenstel is voorzien van een flexibele buis die het vaartuig en het pompgedeelte met elkaar verbindt voor het daardoorheen 15 omhoog pompen van gewonnen zand of mineralen.

2. Baggersamenstel volgens conclusie 1, waarbij het langwerpige zuiggedeelte aan zijn voorzijde door middel van een zwenkkoppeling beweegbaar verbonden is met de achterzijde van het pompgedeelte.

3. Baggersamenstel volgens conclusie 2, waarbij het pompgedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de voorzijde van het pompgedeelte in de richting van de zwenkkoppeling schuin naar achteren en schuin naar beneden uitstrekt.

4. Baggersamenstel volgens conclusie 2 of 3, waarbij het zuiggedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de zwenkkoppeling in de richting van de zuigmond schuin naar achteren en schuin naar beneden uitstrekt .

5. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het pompgedeelte en het zuiggedeelte onder een schuine hoek ten opzichte van elkaar staan.

6. Baggersamenstel volgens een der conclusies 2-5, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaar- richting beschouwde voorzijde hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten eerste hijsdraad, waarbij het pompgedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zwenkkoppeling, hangt aan een vanaf het vaartuig 5 neergelaten tweede hijsdraad, waarbij het zuiggedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zuigmond, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten derde hijsdraad.

7. Baggersamenstel volgens conclusie 6, waarbij 10 de eerste hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkge- deelte korter is dan de tweede hijsdraad, waarbij het pompgedeelte in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte hangt onder een hoek van minder dan vijftig graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan vijfenveertig 15 graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan veertig graden ten opzichte van de waterlijn.

8. Baggersamenstel volgens conclusie 6 of 7, waarbij de tweede hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte korter is dan de derde hijsdraad, waarbij het 20 zuiggedeelte in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte hangt onder een hoek van minder dan vijfendertig graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan dertig graden ten opzichte van de waterlijn, bij voorkeur minder dan vijfentwintig graden ten opzichte van de waterlijn.

9. Baggersamenstel volgens een der conclusies 6- 8, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde hangt aan een trekdraad die zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de voorzijde van het vaartuig schuin naar achter en schuin naar 30 beneden uitstrekt, waarbij de eerste hijsdraad, de trekdraad en het gedeelte van het langwerpige vaartuig tussen de eerste hijsdraad en de trekdraad samen in hoofdzaak een vormvaste driehoeksrelatie vormen.

10. Baggersamenstel volgens een der conclusies 6-35 9, waarbij ten minste een van de hijsdraden en/of de trek draad is opgehangen aan een hijsinrichting die de hijs-en/of trekdraden op een in hoofdzaak constante spanning houdt.

11. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het afzinkgedeelte zich in afgezonken toestand recht onder het vaartuig bevindt, bij voorkeur 5 recht onder de achterste helft van het vaartuig.

12. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het afzinkgedeelte zich in opgehesen toestand recht onder het vaartuig bevindt, waarbij het pompgedeelte en het zuiggedeelte recht in eikaars verlengden 10 staan.

13. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de flexibele buis een lengte heeft die groter is dan de lengte van het langwerpige vaartuig.

14. Baggersamenstel volgens conclusie 13, waarbij 15 de flexibele buis een lengte heeft van ten minste anderhalf keer de lengte van het langwerpige vaartuig, bij voorkeur twee keer de lengte van het langwerpige vaartuig.

15. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het vaartuig is voorzien van een 2. buislier die is verbonden met de flexibele buis voor het binnenhalen ofwel afgeven van de flexibele buis, waarbij de flexibele buis in binnengehaalde toestand over de in hoofdzaak gehele lengte daarvan wordt gedragen door het vaartuig, en waarbij de flexibele buis één continue hartlijn heeft.

16. Baggersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de diepte van de waterlijn tot en met de op het zeebed rustende zuigmond ten minste tweehonderd meter is, bij voorkeur ten minste tweehonderdvijftig meter.

17. Baggersamenstel voorzien van een of meer van 30 de in de bij gevoegde beschrijving omschreven en/of in de bij gevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

18. Werkwijze voor het met een baggersamenstel winnen van zand of mineralen van een zeebodem of voor het met een baggersamenstel graven van een sleuf in het zeebed 35 met een baggersamenstel, waarbij het baggersamenstel een langwerpig vaartuig omvat, een afzinkgedeelte en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte, waarbij het afzinkgedeelte is voorzien van een langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan een voorzijde door middel van een zwenkkoppeling 5 beweegbaar verbonden is met het een achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuiggedeelte aan de tegengestelde achterzijde is voorzien van een zuigmond die in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte op de zeebodem rust, waarbij het baggersamenstel is voorzien van een flexibele buis die 10 het vaartuig en het pompgedeelte met elkaar verbindt voor het daardoorheen omhoog pompen van gewonnen zand of mineralen, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten eerste hijsdraad, waarbij het pompge-15 deelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zwenkkoppeling, hangt aan een vanaf het vaartuig neergelaten tweede hijsdraad, waarbij het zuiggedeelte met de in voorwaartse vaarrichting beschouwde achterzijde, nabij de zuigmond, hangt aan een vanaf het vaartuig 20 neergelaten derde hijsdraad, waarbij het pompgedeelte met de in de voorwaartse vaarrichting beschouwde voorzijde hangt aan een trekdraad die zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf het vaartuig schuin naar achter en schuin naar beneden uitstrekt, waarbij de werkwijze de volgende 25 stappen omvat; het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte; het afgeven van lengtes van de flexibele buis, de hijsdraden en de trekdraad, waarbij de lengte van de derde hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte langer is dan de 30 afgegeven lengte van de tweede hijsdraad, waarbij het zuiggedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de zwenkkoppeling in de richting van de zuigmond schuin naar achteren en schuin naar beneden uitstrekt; het met de eerste hijsdraad, de trekdraad en het gedeelte van het langwerpige 35 vaartuig tussen de eerste hijsdraad en de trekdraad vormen van een in hoofdzaak vormvaste driehoeksrelatie, het laten rusten van de zuigmond op de zeebodem, het in de voorwaartse vaarrichting verplaatsen van het vaartuig, waarbij de trek-draad het onderwater gedeelte recht onder het vaartuig houdt; het tijdens het verplaatsen over de zeebodem slepen van de zuigmond.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij de lengte van de tweede hijsdraad in afgezonken toestand van het afzinkgedeelte langer is dan de afgegeven lengte van de eerste hijsdraad, waarbij het pompgedeelte zich in de voorwaartse vaarrichting beschouwd vanaf de voorzijde van het 10 pompgedeelte in de richting van de zwenkkoppeling schuin naar achteren en schuin naar beneden uitstrekt.

20. Werkwijze volgens conclusie 18 of 19, waarbij de werkwijze de stap omvat van het winnen van zand of mineralen uit de zeebodem op een diepte van ten minste tweehon- 15 derd meter, bij voorkeur op een diepte van ten minste twee-honderdvijftig meter.

21. Baggersamenstel voor het winnen van zand of mineralen van een zeebodem of voor het graven van een sleuf in het zeebed, omvattend een langwerpig vaartuig, een af- 20 zinkgedeelte en op het vaartuig geplaatste hijsinrichtingen voor het aan een aantal hijsdraden langs het vaartuig in het water neerlaten van het afzinkgedeelte, waarbij het afzink-gedeelte is voorzien van een langwerpig pompgedeelte en een langwerpig zuiggedeelte dat aan zijn voorzijde verbonden is 25 met de achterzijde van het pompgedeelte, waarbij het zuiggedeelte aan zijn tegengestelde achterzijde is voorzien van een zuigmond die in afgezonken toestand van het afzinkge-deelte op de zeebodem rust, waarbij het pompgedeelte is voorzien van een onderwater gelegen uitgang voor het onder-30 water uitstoten van het door de zuigmond opgezogen materiaal . -o-o-o-o-o-o-o-o- RM/FG