NL7808064A - Inrichting voor het graven van een sleuf onder een op de zeebodem gelegen pijpleiding. - Google Patents

Description

vo 1*691

Netherlands Offshore Company (Nederlandse Maatschappij voor Werken Buitengaats) B.V., DELFT.

Inrichting voor het graven van een sleuf onder een op de zeebodem gelegen pijpleiding.

Uitvinder: Ir. Paul Martin Hofmeester.

De uitvinding heeft "betrekking op het graven van een sleuf onder een op de zeebodem gelegen pijpleiding.

Het is thans zeer gebruikelijk voor het transporteren van bijvoorbeeld gas en olie onder water op de zeebodem een pijpleiding aan 5 te brengen. Deze pijpleiding dient bij voorkeur niet los op de zeebodem te liggen, maar in een sleuf, teneinde de kans op beschadiging van de pijpleiding zo gering mogelijk te maken. Er zijn zeer vele methoden en inrichtingen bekend, welke in meerdere of mindere mate geschikt zijn | voor het aanbrengen van een dergelijke sleuf en het daarna in deze 10 j sleuf laten zakken van de reeds eerder op de zeebodem gelegde pijp- j :leiding. Zo is bijvoorbeeld in de Nederlandse octrooiaanvrage 69.02780 !een inrichting beschreven, welke in hoofdzaak bestaat uit een aantal | verschuifbaar op de pijpleiding aangebrachte spuitkoppen, waaraan water j onder druk wordt toegevoerd. Deze spuitkoppen kunnen, althans wanneer 15 i de bodem weineg eöhesief is, de grond naast de pijpleiding los woelen.

De losgewoelde grond wordt dan door toevoer van lucht onder druk geëmulgeerd en de aldus gevormde emulsie wordt door middel van naast de pijpleiding aangebrachte zuigkoppen opgezogen. De voortbeweging van deze inrichting geschiedt door middel van een sleepkabel, die aan een werk-20 i schip is bevestigd, welk schip de inrichting over de pijpleiding voortsleept.

Op deze wijze wordt een zeer bréde niet meer dichtslibbende sleuf gegraven, waarbij het niet goed mogelijk is om deze sleuf onder de pijpleiding aan te brengen. Bovendien kunnen deze spuitkoppen niet 25 , in grond met een hoge cohesiewaarde worden toegepast. Spuitprocessen i j zijn- bovendien zeer inefficiënt.

78 0 8 0 6 4 r\ \ -- 2 ]

Een soortgelijk principe is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 7^.11^68, bij welke inrichting eveneens straal- en zuigpijpen j worden toegepast. Ook deze inrichting wordt vanaf een schip door middel l

van een sleepkabel voortgetrokken over de reeds op de zeebodem aange- J

5 brachte pijpleiding. I

i

In de Nederlandse octrooiaanvrage 75.10086 is een inrichting j voor het graven van sleuven beschreven, die is voorzien van een eigen j i voortstuwingssysteem en die derhalve niet vanaf een schip over de pijp- I leiding wordt voortgetrokken. De inrichting is voorzien van een aantal j 10 drijflichamen om de pijpleiding te ontlasten van het gewicht van de j i graafinrichting. Het eigenlijke graafwerktuig bestaat uit een enkelvoudige frais, die een sleuf kan lossnijden naast de pijpleiding. ;

De toegepaste drijflichamen zijn gedeeltelijk met water gevuld en drijven op het zeeniveau, hetgeen deze inrichting uitsluitend ge- j 15 schikt maakt voor het werken bij zeer rustige zee. Omdat de frais een ! i sleuf naast de pijpleiding graaft, zal de pijpleiding zijdelings moeten | worden verschoven in de sleuf, hetgeen niet met de graafinrichting kan geschieden. j

In de Nederlandse octrooiaanvrage 76.01^10 tenslotte is een i 20 inrichting voor het graven van een sleuf onder een op de zeebodem ge- j legen pijpleiding beschreven, welke inrichting is voorzien van rote- i rende graafwerktuigen, alsmede middelen voor het geleiden van de graaf- ; werktuigen ten opzichte van de pijpleiding en middelen voor het voortbewegen van de graafinrichting langs de pijpleiding. De graafwerktuigen 25 worden ieder gevormd door een op en rond de pijp aangebrachte beitel-krans, die de grond onder en naast de pijpleiding kan losmaken, waarna de aldus losgemaakte grond wordt weggezogen. In principe is dit graafwerktuig geschikt voor het bewerken van cohesieve grond. Bij het aanbrengen van de graafinrichting is het onderste deel van de beitelkrans 30 weggenomen, zodat de graafinrichting op en over de buis kan worden neergelaten. Vervolgens wordt de ontbrekende sector van de beitelkrans in de juiste positie gedraaid, zodat de beitelkrans de pijp volledig kan omsluiten en rond de pijpleiding kan worden geroteerd.

Een bezwaar van deze bekende inrichting is de zeer ongunstige 35 vorm van de daarmee te graven sleuf. Om immers een gewenste diepte van o 78 0 8 0 6 4 \ ^ 3 ongeveer 2 m te krijgen voor een "buis met een diameter van 1 m, moet een reusachtige heitelkrans worden gebruikt met ten minste een diameter van 5 m. De sleuf verkrijgt dan de gewenste diepte, maar is voor het

beoogde doel veel te breed, zodat een onnodige verstoring van de om- I

i 5 geving van de pijpleiding wordt veroorzaakt. Bovendien is deze bekende j i

inrichting mechanisch buitengewoon ingewikkeld, omdat allerlei mecha- ! nismen vereist zijn om de niet cirkelvormige heitelkrans op de pijp- j leiding te plaatsen en vervolgens het ontbrekende segment in de juiste j positie te draaien en op te sluiten in de andere sector van de beitel- J 10 krans. I

De uitvinding beoogt een inrichting van het laatstgenoemde type 1 te verschaffen, waarbij een sleuf van de gewenste diepte kan worden : gegraven met een minimale verstoring van de omgeving aan weerszijden i van de pijpleiding en een hoog vermogensrendement, onder vermijding : 15 van ingewikkelde mechanische constructies als voor deze bekende inrich-j . .... i ting noodzakelijk zijn.

De inrichting volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt, doordat de graafwerktuigen bestaan uit ten minste twee, aan weerszijden ^evenwijdig van de pijpleiding'aan de voortbewegingsrichting naast elkaar aange-20 brachte emmerwielen, waarvan de hoofdvlakken met elkaar een scherpe hoek insluiten en elkaar onder de pijpleiding snijden, welke emmerwielen in bedoelde hoofdvlakken in hoogte verstelbaar zijn aangebracht. \ Gebleken is, dat emmerwielen uitstekend geschikt zijn om zowel | in minder cohesieve grond met bijvoorbeeld een cohesiewaarde tot 1 kg 2 . 2 25 per cm , alsook in grond met een cohesiewaarde van ongeveer 3 kg per cm zeer goed bruikbaar zijn. Door de schuine stand van de emmerwielen kan ' een scherp gemarkeerde sleuf direct onder de pijpleiding worden gegra- 1 ven zonder dat de sleuf aan de bovenzijde een te grote breedte verkrijgt. Door toepassing van emmerwielen wordt de grond niet losgewoeld 30 en vervolgens door baggerpompen opgezogen, doch wordt de grond opgeschept en meegevoerd, waarna deze naast de gegraven sleuf kan worden neergelegd. De emmerwielen1 zï^n^aancie voortbewegingsrichting naast elkaar aangebracht, zodat een sleuf met ongeveer trapeziumvormige doorsnede onder de pijpleiding wordt aangebracht. De sleuf moet onder 35 bepaalde omstandigheden met enige overdiepte worden gegraven omdat tus- j \ 78 0 80 64 ---------------------- - k sen de naast elkaar geplaatste emmerwielen een grondrug met driehoekige doorsnede overblijft, die door de emmerwielen niet uit de sleuf kan worden opgeschept. Deze grondrug zal doorgaans achter de graafinrich-ting instorten en zich over de sleufbodem verdelen. Met hehulp van een 5 haggerpomp kan de hoeveelheid hodemmateriaal, welke oorspronkelijk tot bedoelde grondrug behoorde, worden opgezogen in welk geval op de uiteindelijk gewenste diepte van bijvoorbeeld 2 m kan worden gegraven. Het is ook mogelijk deze grondrug over de bodem van de sleuf te verdelen, eventueel met behulp van spuitkoppen. In dit geval moet met 10 enige overdiepte worden gegraven.

Het graven met overdiepte zou eventueel achterwege kunnen blijven door het achter elkaar plaatsen van de emmerwielen in het frame.

Dit blijkt echter een groot draaimoment van de graafinrichting om een verticale as op te leveren, welk moment slechts kan worden opgenomen 15 door op de pijpleiding aangrijpende geledingsmiddelen. De belasting op de pijp loopt daardoor echter op tot een ongewenste hoogte.

Bij de inrichting als beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 76.01410 rust de graafinrichting op de pijpleiding en wordt door deze pijpleiding geleid, waarbij de voortbeweging van de inrichting 20 wordt teweeggebracht door hydraulische cilinders, die de afstand tussen de beide uiteinden van de graafinrichting kunnen verkleinen c.q_. vergroten en op deze wijze kan de graafinrichting stapsgewijze over de pijpleiding worden voortgeschoven. In principe draagt derhalve de pijpleiding het gewicht van het graafwerktuig en aangezien zulks 25 ongewenst is, dient een trimtank aanwezig te zijn teneinde de verticale belasting van de pijpleiding te verkleinen.

In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de graafinrichting volgens de uitvinding behoeft de pijnleiding slechts de geleidingsfunctie te vervullen en niet meer de draagfunetie, zoals bij 30 de bekende inrichting het geval is. Daartoe zijn de emmerwielen aangebracht op een zelfdragend, op de zeebodem naast de pijpleiding rustend frame, dat is voorzien van op de zeebodem aangrijpende voort-bewegingsmiddelen, terwijl het frame tevens is voorzien van dit frame uitsluitend in zijdelings richting ten opzichte van de pijpleiding 35 geleidende middelen.

j 7808064 - 5

De emmerwielen van de inrichting volgens de uitvinding bestaan bij voorkeur uit een op een stilstaande naaf of stator gemonteerd roteerbaar buitenwiel, dat is voorzien van een aantal graafemmers met nagenoeg in de asrichting van het emmerwiel lopende snijranden, terwijl de tegen-: 5 over elkaar liggende zijkanten van de graafemmers open zijn. Op deze wijze kan men een waterstraal toepassen voor het leegspuiten van de aan weerszijden open graafemmers, welke waterstraal uiteraard evenwijdig aan de graafemmers is gericht vanuit een punt aan de binnenzijde van het emmerwiel dat terzijde de bewegingsbaan van de graafemmers ligt.

10 De aan weerszijden van de pijpleiding aangebrachte emmerwielen moeten in en uit de graafpositie kunnen worden gebracht en daartoe is elke stator op een wielarm gemonteerd, welke aan de van de statoras af gerichte zijde schamierbaar aan het frame is bevestigd, terwijl hefmid-delen aanwezig zijn, welke enerzijds op het frame en anderzijds op deze 15 wielarm aangrijpen. Bij het plaatsen van de graafinrichting over de dan op de zeebodem gelegen pijpleiding bevinden de emmerwielen zich in de opgeheven stand en wanneer het frame eenmaal op de zeebodem rust, kunnen de emmerwielen via deze heilmiddelen in de graafpositie worden gebracht.

De stator voor elk emmerwiel bestaat bij voorkeur uit een ge-20 sloten oliegevulde en drukgecompenseerde cilindrische kast, waarin de aandrijving voor het op deze kast gemonteerde roteerbare buitenwiel is ondergebracht.

Bij voorkeur bestaan de voortbewegingsmiddelen in hoofdzaak uit twee, aan weerszijden van en evenwijdig aan de pijpleiding aan de onder-25 zijde van het frame aangebrachte, onafhankelijk aangedreven cilinders, welke aan de buitenomtrek zijn voorzien van spiraalvormig aangebrachte vinnen, waarbij de wikkelinrichting voor de ene cilinder tegengesteld is aan die van de andere cilinder, bij gelijke spoedhoek.

Wanneer beide cilinders in tegengestelde richting draaien wordt 30 op het frame een voorwaarts langs de pijpleiding gerichte aandrijfkracht verkregen, waarbij geen of nagenoeg geen radiale krachten op de pijpleiding worden uitgeoefend, doordat de tegengesteld gerichte radiale krachten elkaar opheffen. Door beide cilinders dezelfde draairichting te geven kan het frame ten opzichte van de pijpleiding in dwarsrichting 35 worden verplaats. Bijdraaien is mogelijk door het stilzetten van een aandrij frol.

\ 7808064 6

Doordat het frame op de zeebodem rust en derhalve niet op de j pijpleiding zelf, dienen geleidingsmiddelen aanwezig te zijn, die het ; graafwerktuig kunnen geleiden in een vlak ongeveer evenwijdig aan de zeebodem. Deze geleidingsmiddelen bestaan bij voorkeur uit ten minste 5 twee paar op ruime onderlinge afstand in het frame aangebrachte rollen, waarbij elk paar bestaat uit twee aan weerszijden van de pijpleiding : aangebrachte, nagenoeg loodrecht op de pijpleiding staande rollen, welke ten opzichte van de pijpleiding zwenkbaar zijn tussen een stand, ! waarin de geleidingsrollen tegen de pijpleiding aanliggen en een stand, ’ 10 waarbij zij tegen het frame zijn gezwenkt. Door de op deze geleidings- j rollen uitgeoefende krachten qua richting en grootte te meten kan in-formatie worden verkregen over de stand van het graafwerktuig ten opzichte van de pijpleiding, welke informatie kan worden gebruikt voor het bijsturen van het graafwerktuig. 1 15 Een uitvoeringsvorm van het graafwerktuig volgens de uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht. Hierin toont: | fig. 1 een bovenaanzicht van de graafinrichting; ; j fig. 2 een zijaanzicht van de inrichting met weglating van de i zijwand van de gegraven gleuf; : 20 fig. 3 een aanzicht volgens de lijn III-III van fig. 1, ; fig. k een schematische doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 1, met weglating van een aantal onderdelen; fig. 5a - 5b een aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede volgens de lijn V-V van fig. 1, bij opgeheven respectievelijk neergelaten emmer-25 wielen; fig. 6 een aanzicht, gedeeltelijk in doorsnede volgens de lijn VI-VI van fig. 1; fig. 7 een aanzicht volgens de lijn VIII-VIII van fig. 1 en fig. 8 een aanzicht van een emmerwiel;

30 fig. 9 een doorsnede door een emmerwiel volgens de lijn IX-IX

ί van fig. 8.

In fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 het hoofdframe van de graaf-, inrichting aangeduid. Dit hoofdframe bestaat in hoofdzaak uit vier in de langsrichting van het graafwerktuig lopende buizen 2, 3, 5S welke 35 langsbuizen tenminste in drie vlakken respectievelijk het voorvlak 6, \.

\ 7808064 7 het middenvlak 7 en het achtervlak 8 door middel van geschikte steun-buizen met elkaar zijn verbonden. De langsbuizen 2,3 en k liggen op de hoekpunten van een gelijkbenige driehoek. De buis 5 ligt onder de buis 3 en tussen de buizen 2 en it. De onderlinge verbinding van deze buizen 5 2-5 bestaat uit de buizen 61—65 (zie fig. 3). In de vlakken 7 en 8 zijn

identieke verbindingsbuizen aangebracht. Behalve in de vlakken 6-8 aangebrachte verbindingsbuizen kunnen nog andere buisstukken zijn aange- | bracht ter verstijving van het frame 1 zoals de buizen 66, 67, 68 en | 69 in fig. 1. De vlakken 6 en 7 en 7 en 8 liggen op een onderlinge af-10 stand, waarvan de grootte uiteraard afhankelijk is van de grootte van ! het graafwerktuig. Deze afstand kan bijvoorbeeld 8,5 m bedragen, bij een totale lengte van het graafwerktuig van ongeveer 20 m. Aan de linker-en rechterzijde van het graafwerktuig in fig. 1 is de in te graven buis I 9 aangegeven, terwijl met de pijl P de voortbewegingsrichting van het I

i 15 graafwerktuig is aangeduid. !

Ter plaatse van het middenvlak 7 zijn twee als glijlagers uitgevoerde bussen 10 aangebracht op de steunbuizen 73,7^s op elk waarvan een| wielarm 11 is bevestigd. Op de as 1^1 van de wielarm 11 is de stator 15 j aangebracht, welke aan de buitenzijde het eigenlijke emmerwiel 16 draagt, i 20 dat om de stator 15 kan roteren en vanuit deze stator 15 wordt aange- i dreven. Teneinde de emmerwielen 15, 16 omhoog en omlaag te kunnen bewe- ' gen zijn de hoogteverstellingsmiddelen 17 aangebracht. Deze hoogtever- ! stelmiddelen bestaan uit een ter plaatse van het middenvlak 7 op het j frame 1 aangebrachte stoel 18, waarin een as 19 draaibaar is aangebracht 25 De as 19 draagt het cilindergedeelte 20 van een hydraulische zuiger-cilindercombinatie 21,20, waarbij het uiteinde van de zuigerstang 21 aan de wielarm 11 is bevestigd nabij de as 1U van de stator 15· Door het naar buiten drijven van de zuigerstang 21 uit de cilinder 20 kan het emmerwiel 15, 16 in het hoofdvlak van het emmerwiel naar beneden 30 worden verplaatst, terwijl het emmerwiel door het in de cilinder 20 trekken van de zuigerstang 21 omhoog kan worden gebracht. Beide emmerwielen 15, 16 zijn van identieke hoogte-verstelmiddelen voorzien.

Aan de achterzijde van de graafinrichting zijn twee zuigleidingen 22, 22' aangebracht, welke via de in lengterichting verlopende frame-35 buis 5 zijn aangesloten op een baggerpomp 23· Vanuit de baggerpomp 23 7808064 - 8 lopen twee persbuizen 2k32k', waarvan de uiteinden 25,25' zodanig zijn geplaatst, dat elk uiteinde komt te liggen tegenover de bewegingspaan van het bijbehorende emmerwiel 16. Door middel van de baggerpomp 23 kunnen twee waterstralen worden opgewekt, die de inhoud van de emmers 5 van het emmerwiel 16 vanuit de binnenzijde van het graafwerktuig naar buiten wegspuiten, zodat de opgegraven en door de emmers naar boven gebrachte grond terzijde van het graafwerktuig derhalve ook terzijde van de gegraven sleuf wordt gedeponeerd. Tegenover de uiteinden 25,25* van de persleidingen 2U,2U* zijn aan de andere zijde van de emmer-10 wielen 16 afvoerbuizen 13»13' aangebracht voor het zijdelings afvoeren van het opgegraven bodemmateriaal.

Aan de onderzijde van het frame zijn de cilindrische rollen 26,27 bevestigd, die respectievelijk zijn gelegerd in het leger 30 ter plaatse van het voorvlak 6, het leger 31 ter plaatse van het middenvlak 7 en 15 het leger 32 ter plaatse van het achtervlak 8. Op de cilinders 26,27 zijn aan de omtrek spiraalvormig gewikkelde vinnen 28,29 bijvoorbeeld door lassen aangebracht, waarbij de wikkelrichting voor de vinnen 28 tegengesteld is aan de wikkelrichting van de vinnen 29, bij gelijkblijvende spoedhoek. De cilinders 26,27 worden elk aangedreven door twee 20 hydraulische motoren, die zich aan de voor- en achterzijde van elke cilinder 26,27 bevinden en die worden bedreven vanuit een aan de voorzijde van de graaf inrichting aangebrachte hydraulische aggregaat li-0. Wanneer de cilinders 26,27 in tegengestelde richting draaien zal het graafwerktuig in de richting van de pijl P worden voortgedreven. De 25 hydraulische aandrijving voor de cilinders 26,27 kan in twee draairichtingen werken, zodat de cilinders 26,27 ook in dezelfde richting kunnen worden aangedreven, waarbij het graafwerktuig zich zijdelings kan’-verplaatsen. Bij aandrijving van slechts een cilinder bijv. 26 en stilzetten van de andere kan het graafwerktuig en bocht in de pijpleiding vol-30 gen. Uiteraard dient het verloop van de pijpleiding 9 op een of andere wijze te worden opgenomen, teneinde de graafinrichting in de gewenste richting te kunnen sturen door middel van de van vinnen voorziene cilinders 26,27. Daartoe zijn in het voorvlak 6, het middenvlak 7 en het achtervlak 8 de geleidingsmiddelen 3¾ respectievelijk 35 en 36 aange-bracht, welke in het hierna volgende nog nader worden beschreven.

~\ 7808064 - 9 -

Op het frame 1 is verder aangebracht een tweede hydraulisch aggregaat Ui, voorzien van twee hydraulische pompen elk geschikt voor het aandrijven van een enmerwiel 15,16 respectievelijk 15’,16'. Het hydraulische bulpaggregaat b2 dient voor het besturen van de hoogte 5 verstelmiddelen 17-21 van de emmerwielen. Een hogedrukpomp 37 dient voor het leveren van waterstralen onder hoge druk aan de achterzijde van het graafwerktuig, zoals hierna wordt toegelicht.

In fig. 2 is met ^3 de door de emmerwielen 16,16' gegraven sleuf weergegeven. De pijp 9 zakt ten gevolge van zijn eigen gewicht in deze j

10 sleuf ^3. I

|

In fig. 2 is met 39 een beschermingsinrichting voor de elek- j trische kabel 38 weergegeven, via welke kabel het graafwerktuig van ! energie wordt voorzien. Voor het neerlaten van het graafwerktuig is een j kabelschijf kb op de bovenzijde van het frame 1 geplaatst. j i 15 Duidelijk blijkt uit fig. 2 hoe de hoogteverstelmiddelen17-21 j voor elk emmerwiel in het frame 1 zijn aangebracht. De zuigerstang 21 is verbonden met de wielarm 11, boven de statoras lU. Bij het bedienen van de hydraulische cilinder 20 kan de wielarm 11 draaien om de als glijlager uitgevoerde bus 10. Op de wielarm 11 is tevens het uiteinde 20 25' van de persleiding 2b' ondersteund, welke persleiding 2b' als flexi-j bele buis is uitgevoerd. Bij het in hoogte verstellen van de emmerwielen i 15,16 blijft het uiteinde 25 op deze wijze steeds de juiste positie tegenover het eigenlijke emmerwiel 16 innemen, onafhankelijk van de ! ingestelde graafdiepte. | 25 Behalve voor het leveren van de waterstralen door middel waar- ! van de graafemmers worden leeggespoten dient de baggerpomp 23 tevens | voor het uit de gegraven sleuf opzuigen van eventueel in deze sleuf i terugvallend of achterblijvend bodemmateriaal. Daartoe is aan de onderzijde van elke zuigleiding 22,22' een zuigkop U5 aangebracht. Deze zuig-30 leiding 22' kan in een verticaal vlak worden verzwehkt zoals met stippellijnen in fig. 2 is weergegeven. Op de zuigkop U5 is tevens een persleiding b6 aangebracht welke is verbonden met de hoge-druk-pomp 37·

Deze persleiding b& dient voor het eventueel fragmenterer?%ver de sleuf-· bodem verdelen van de tussen de emmerwielen achterblijvende bodemrug | 35 (zie fig. 5b). De persleiding bS is voorzien van een flexibel gedeelte^· i 7808064 10 zodat ook deze leiding de zwenkbeweging van de zuigpijp 22’ kan volgen.

In fig. 3 is een vooraanzicht van de graafinrichting "weergegeven waaruit de onderlinge buis verbindingen tussen de framebuizen 2->5 blijken, alsmede de constructie van de geleidingsmiddelen 3^· De geleidingsmidde- 5 len 3^ bestaan uit twee aan weerszijden van de buis 9 aangebrachte sleden die in een richting loodrecht op de buis 9 zijdelings verplaatsbaar zijn aangebracht in aangepaste geleidingen ^9· Door verschuiving van de sleden ^8 kunnen de geleidingsmiddelen worden aangepast aan de diameter dn van de in te graven pijp 9 en^de juiste stand worden vastgezet. Op elke 10 slede H8 is scharnierbaar om een as 51 een rol 50 bevestigd, eventueel een rollenpaar (zie fig. 1). De rol 50 wordt door een hydraulische zuiger-cilindercombinatie 52 in de verticale stand gehouden. De hydraulische cilinder 52 is niet alleen geschikt voor het verzwenken van de rol 50 bij het over de buis 9 plaatsen van de graafinrichting maar 15 tevens uitgevoerd als dynamometer, welke een signaal geeft dat evenredig is met de door de pijp 9 op de rol 50 uitgeoefende krachten. Dit aldus verkregen signaal geeft een indicatie over de positie van de graaf-inrichting ten opzichte van de pijp 9· In het middenvlak 7 en het ach-tervlak 8 (zie fig. h en fig. 6) zijn soortgelijke geleidingsmiddelen 20 aangebracht. Uit de daaruit verkregen signalen kan een indicatie worden verkregen hoe de cilinders 26,27 moeten worden aangedreven om het graaf-werktuig zonodig bij te sturen.

Fig. U toont een doorsnede van de graafinrichting overeenkomstig fig. 3. Behalve de in fig. 3 voor het vlak 6 aangegeven steunbuis-25 stukken 61-65 zijn in het middenvlak 7 twee extra buissteunen aangebracht tussen de langsbuis 5 en de steunbuizen 71 respectievelijk 72.

De constructie van de geleidingsmiddelen 35 komt overeen met die van de middelen 3^ (fig. 3).

In de figuren 5a-5b zijn de emmerwielen 15,16 respectievelijk 30 15’,16' in de opgeheven stand c.q. in de neergelaten of graafstand weergegeven. Uit fig. 5b blijkt dat het hoofdvlak van elk emmerwiel een hoek van + 20° maakt met het verticale vlak door de pijp 9·

De emmerwielen, althans de naar de pijp toegekeerde zijden daarvan liggen op korte afstand van deze pijp. De graafdiepte is begrensd doordat 35 de beide emmerwielen elkaar onder de pijp uiteraard niet mogen raken.

J 7808064 11 ·

De maximale graafdiepte moet groter zijn dan de gewenste sleufdiepte, omdat bij het graven van een sleuf tussen de emmerwielen een grondrug 53 met ongeveer driehoekige doorsnede in de sleuf achterblijft. Deze grondrug 53 zal doorgaans inzakken of kantelen, zonodig onder invloed 5 van de hogedrukwaterstralen, afkomstig van de spuit/zuigkoppen 4-5 (fig. 2).

In fig. 6 is de vorm van de gegraven sleuf weergegeven bij niet ingezakte of gekantelde grondrug 53. In het achteraanzicht (fig. 7) is het bespuiten van deze grondrug geïllustreerd. In fig. 7 is verder aan-10 gegeven dat de twee zuigleidingen 22,22' via de bochtstukken 54 zijn aangesloten op de draaischijven 55 s welke een verzwenken in een ongeveer verticaal vlak van de zuigpijpen 22,22' mogelijk maken. Via de bochtstukken 56 zijn de zuigpijpen 22,22' aangesloten op de in de langs-richting van het frame 1 verlopende buis 5 en vervolgens op de 15 baggerpomp 23 (fig. 2). Het verzwenken van de zuigpijpen geschiedt met behulp van de draaicilinders 57, welke zowel met het achtervlak 8 van het frame als met de bochtstukken 55 zijn verbonden. Bij het verzwenken van de buizen 22,22' worden uiteraard de daarmee verbonden hogedruk-leidingen 46 meegenomen. Dit is mogelijk door de flexibele leiding 47· 20 In de figuren 8-9 is het emmerwiel 1591β weergegeven, in hoofd zaak bestaande uit een stator 15 en een om deze stator roteerbaar buitenwiel 16. Dit buitenwiel omvat 10 schepemmers 58 in hoofdzaak bestaande uit een ongeveer halfcirkelvormig gebogen plaat 59s voorzien van een snijrand 60. De cirkelvormige plaat 59 wordt aan de achter-25 zijde gesteund door ruggen 80 en de schuin verlopende plaat 81, welke beide aan de binnenomtrek van het buitenwiel 16 zijn bevestigd bijvoorbeeld door lassen.

De stator 15 is vast verbonden met de wielarm 11. Op deze wiel-arm 11 is tevens de pijpbocht 25 bevestigd, zodat de opening daarvan 30 ongeacht de positie van het buitenwiel 16 steeds strookt met de voorbij deze opening passerende graafemmers 58. Op de wielarm 11 is een naaf 82 aangebracht, welke vast is verbonden met de holle centrale as 83 van de stator 15· Op deze centrale as 83 zijn twee ringvormige schijven 84,85 vastgelast, welke schijven weer onderling zijn verbonden door de 35 cilindervormige plaat 86. De platen 84, 85 en 86 vormen samen met de 7808064 - 12 holle as 83 een volledig gesloten ruimte 86 die met olie is gevuld.

Deze ruimte staat in open verbinding met het inwendige van de holle as 83. Binnen deze gesloten ruimte 86 zijn, regelmatig over de omtrek. verdeeld bijvoorbeeld 5 of 6 hydromotoren 87 aangebracht, waarvan er in 5 fig. 9 twee zijn aangegeven. De drukleidingen voor het aandrijven van deze motoren 87 lopen via de wielarm 11, de holle as 83 en de ruimte 86 naar de hydromotoren 87· Elk van de motoren 87 drijft een rondsel 88 aan, dat in ingrijping is met een tandkrans 89, welke een geheel vormt met de rotor of het emmerwiel 16. Deze tandkrans 89 vormt tevens de 10 binnenring van een kogellager 90, waarvan de buitenring weer met de stator 15 is verbonden. De rotor 16 bestaat in hoofdzaak uit de ringvormige plaat 91a waarop de tandkrans 89 is bevestigd, de cirkelvormige plaat 92 en de deze platen 91,92 onderling langs de omtrek verbindende ringconstructie 93, waarop de schepemmers 58 zijn bevestigd. De rotor-15 plaat 91 is bij 9^ voorzien van glijdende afdichting ten opzichte van de holle as 83.

Met 96 is een druk- en temperatuurcompensatieinrichting weergegeven, in hoofdzaak bestaande uit een met de rotorplaat 92 verbonden in het inwendige van de holle as 83 aangebrachte balg. Het inwendige 20 van deze balg staat via een opening in de plaat 92 in open verbinding met het zeewater en op de buitenzijde van de balg 98 is de druk van de oliegevulde ruimte 86 werkzaam. Ten gevolge van het aldus verkregen drukevenwicht zal geen zeewater naar binnen of olie uit de stator via de afdichting 9^· naar buiten lekken. De balg 96 zorgt bij toenemende 25 olietemperatuur eveneens voor de gewenste drukcompensatie.

De rotor 16 is voldoende stijf om vervorming en daardoor vastlopen te verhinderen. De rotorplaat 92 is in axiale richting opgesloten door middel van de ring 95 met L-vormige doorsnede waarbij een rand van de ring 95 grijpt in een in de holle as 83 aangebrachte sleuf.

\ 78 0 80 64

Claims (8)

1. Inrichting voor het graven van een sleuf onder een op de zeebodem gelegen pijpleiding, welke inrichting is voorzien van roterende graaf-werktuigen, middelen voor het geleiden van de graafinrichting ten opzichte van de pijpleiding, alsmede middelen voor het voortbewegen van 5 de graafinrichting langs de pijpleiding, met het kenmerk, dat de graafwerktuigen bestaan uit ten minste twee aan weerszijden van de pijpleiding (9) evenwijdig aan de voortbewegingsrichting (P) naast elkaar aangebrachte emmerwielen (15, 16, 15', 16’), waarvan de hoofdvlakken met elkaar een scherpe hoek insluiten eri elkaar onder de pijp-10 leiding (9) snijden, welke emmerwielen in bedoelde hoofdvlakken in hoogte verstelbaar zijn aangebracht.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de emmerwielen zijn aangebracht in een zelfdragend, op de zeebodem naast de pijpleiding (9) rustend frame (1), dat is voorzien van op de zeebodem 15 aangrijpende voortbewegingsmiddelen (26-29), terwijl het frame (1) tevens is voorzien van dit frame uitsluitend in zijdelingse richting ten opzichte van de pijpleiding (9) geleidende middelen (3¼, 35, 36).

3. Inrichting volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de emmerwielen bestaan uit een op een stilstaande naaf of stator 20 (15) gemonteerd roteerbaar buitenwiel (16), dat is voorzien van een aantal graafemmers (58) met nagenoeg in de asrichting van het emmer-wiel lopende snijranden (60), terwijl de tegenover elkaar liggende zijkanten van de graafemmers open zijn. Inrichting volgens éên der conclusies 1-3, met het kenmerk, 25 dat elke stator (15) op een wielarm (11) is gemonteerd, welke aan de van de statoras (1¼) afgekeerde zijde scharnierbaar aan het frame is bevestigd, terwijl hefmiddelen (17) aanwezig zijn, welke enerzijds op het frame en anderzijds op deze wielarm (11) aangrijpen, teneinde het emmerwiel (15, 16) in de neergelaten of graafpositie te kunnen 30 brengen danwel in de opgetrokken positie.

5. Inrichting volgens een der conclusies 1-¼, met het kenmerk, dat elke stator (15) bestaat uit een gesloten, oliegevulde en drukgeeompen-seerde cilindrische kast, waarin de aandrijving voor het op deze kast gemonteerde roteerbare buitenwiel (16) is ondergebracht. O 7808064 - 1U

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de rotor (16) uitsluitend aan de buitenomtrek van de statoras (83) van een afdichting (9U) is voorzien.

7· Inrichting volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat een 5 baggerpomp (23) aanwezig is waarop twee zuigbuizen 22,22’ zijn aangesloten, waarvan het uiteinde in en uit de gegraven sleuf (U3) zwenk-baar is, terwijl twee uitlaat buizen (2^) op de pomp (23) zijn aangesloten, waarbij elk uiteinde (25) van een uitlaatbuis ligt tegenover een punt van de bewegingsbaan van de graafemmers (58), aan de binnen-10 zijde van een emmerwiel (16,16*), teneinde de graafemmers (58) met een waterstraal te kunnen leegspuiten.

8. Inrichting volgens conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de voortbewegingsmiddelen (26-29) in hoofdzaak bestaan uit twee, aan weerszijden van en evenwijdig aan de pijpleiding aan de onderzijde van 15 het frame aangebrachte, onafhankelijk aangedreven cilinders (26,27), welke aan de buitenomtrek zijn voorzien van spiraalvormig aangebrachte vinnen (28,29), waarbij de wikkelrichting voor de ene cilinder (26) tegengesteld is aan die van de andere cilinder (27), bij gelijke spoedhoek. 20 9· Inrichting volgens êén der conclusiès 1-8, met het kenmerk, dat de geleidingsmiddelen (3^, 35, 36) elk bestaan uit ten minste een paar op onderlinge afstand in het frame (1) aan weerszijden van de pijpleiding (9) aangebrachte rollen (50), welke nagenoeg loodrecht op de pijpleiding staan en ten opzichte van de pijpleiding (9) zwenkbaar 25 zijn tussen een stand, waarin de geleidingsrollen tegen de pijpleiding aanliggen en een stand, waarbij zij in de richting van het frame zijn gezwenkt.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de gelei-dingsrollen (50) zijn bevestigd in een dwars op de pijpleiding ver-30 schuifbare slede (U8), terwijl elke rol (50) is verbonden met een dynamometer, welke een signaal kan afgeven dat is gerelateerd aan de door de pijpleiding (9) op deze rol uitgeoefende kracht. 7808064 *