NL8101895A

NL8101895A - Travelling dredger head vertical adjustment system - measures mud depth at point clear of head

Info

Publication number: NL8101895A
Application number: NL8101895A
Authority: NL
Original assignee: Hollandsch Aannemersbedrijf Za
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1982-11-16

Abstract

The system adjusts the dredger head on a ship travelling along a waterway in the vertical direction, the head being on the end of a suction pipe movably mounted outboard of the ship and delivering the mud into a hopper via a pump and piping system. The depth (H') of the mud (9) is repeatedly measured at a point clear of the head (5), and the depth setting of the head is varied to take account of alterations in the depth of water and the variable distance of the head from the measuring equipment due to alterations in the suction pipe angle.

Description

e ;e ;

Werkwijze voor het verticaal instellen van een sleepkop van een sleephopperzuiger en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.Method for vertical adjustment of a trailing head of a trailing suction hopper dredger and device for carrying out the method.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze van het verticaal instellen van een sleepkop van een sleephopperzuiger, die voor het onderhoud van waterwegen aan een beweegbaar aan het schip verbonden zuigbuis buitenboord uitgehouden en 5 over de bodem voortbewogen wordt teneinde uit een daarop liggencb sliblaag slib op te nemen en door de zuigbuis en een pcnpleidingsysteem in een hopper te laden.The invention relates to a method of vertically adjusting a trailing head of a trailing suction hopper dredger, which is maintained outboard for the maintenance of waterways on a suction tube movably connected to the ship and is advanced over the bottom in order to absorb sludge layer of sludge lying thereon. and by loading the suction tube and piping system into a hopper.

Het slib bevindt zich in een dikke laag op de bodem, die veelal door een zandlaag gevormd wordt, waarbij 10 de concentratie van de sliblaag van boven naar beneden gerekend toeneemt. Wanneer de sleepkop door het bovenste gebied van de sliblaag gesleept wordt, zuigt men derhalve slib van een lagere concentratie dan wanneer de sleepkop in een diepere stand door de sliblaag beweegt, met het gevaar, dat te diep 15 zuigend de sleepkop verstikt raakt, en dat bij een te hoge verticale instelling te veel water geladen wordt.The sludge is located in a thick layer on the bottom, which is often formed by a sand layer, the concentration of the sludge layer increasing from top to bottom when it increases. Therefore, when the drag head is dragged through the upper region of the sludge layer, sludge of a lower concentration is sucked than when the drag head moves through the sludge layer in a deeper position, with the danger that the drag head becomes suffocated too deeply and that too much water is loaded if the vertical setting is too high.

Bovendien geldt voor het bereiken van een optimale productie van de sleephopperzuiger als criterium een bepaalde concentratie, die gezogen moet worden, opdat enerzijds niet te 20 veel water bevattend slib geladen wordt, maar anderzijds geen te dikke concentratie door het pcmpsysfceem gaat, wat door de hoge weerstand een te lange zuigtijd om het schip vol te krijgen vergen zou, waardoor het werkrendement ook minder wordt, of waaroor de parp zelfs afslaat.Moreover, in order to achieve optimum production of the trailing suction hopper dredger, the criterion is a certain concentration, which must be sucked, so that on the one hand not too much sludge containing water is loaded, but on the other hand no too thick concentration passes through the PPM system, which is due to the high resistance would require too long a suction time to fill the ship, which would also reduce the working efficiency, or even cause the parp to stall.

25 Nu varieert de diepteligging van de sliblaag echter van plaats tot plaats, met daartussen optredende glooiende is taluds, zodat het nodig' om de slibkop telkens verticaal te verstellen on deze goed door de sliblaag te bewegen en zodoende telkens de juiste concentratie te zuigen, en teneinde 30 dit te realiseren behelst de onderhavige uitvinding de maatregel dat voorzien is in een automatische regeling, waarbij op 81018 95 -2- afstand voor de sleepkop telkens de verticale ligging van de sliblaag gepeild wordt en, rekening houdende roet de vaarsnelheid van het schip bij het zuigen en de door de hoekverstelling met het oog op wisselende waterdiepten variabele afstand van de 5 sleepkop tot de peilinstallatie, de verticale stand van de sleepkop overeenkomstig versteld wordt zodat op elk moment de juiste verticale instelling daarvan verkregen wordt.Now, however, the depth of the sludge layer varies from place to place, with sloping slopes occurring therebetween, so that it is necessary to adjust the sludge head vertically each time in order to move it well through the sludge layer and thus to suck the correct concentration each time, and in order to realize this, the present invention comprises the measure that an automatic control is provided, whereby the vertical location of the silt layer is always plumbed at a distance of 81018 95 -2 distance for the draghead and, taking into account the sailing speed of the ship, the suction and the variable distance from the draghead to the sounding device, due to the angle adjustment in view of changing water depths, the vertical position of the draghead is adjusted accordingly, so that the correct vertical adjustment thereof is obtained at all times.

Bij de voorkeursuitvoering gebeurt dit aldus dat de verticale ligging van de sliblaag gepeild wordt met een echolood, 10 waarbij op basis van het echoloodsignaal de sleepkopdiepte telkens gecorrigeerd wordt.In the preferred embodiment this thus happens that the vertical position of the sludge layer is sounded with an echo sounder, whereby the drag head depth is corrected in each case on the basis of the echo sounder signal.

De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze is daarbij gekenmerkt door een peilinstallatie voor de sleepkop, een systeem cm een door de peiling aangegeven diepteverschil 15 over te brengen, en een mechanisme dat op grond van het gepeilde en overgebrachte diepteverschil een sleepkopdieptecorrectie uitvoert afhankelijk van de stand van de zuigbuis.The device for carrying out the method is characterized by a sounding device for the draghead, a system for transmitting a depth difference 15 indicated by the bearing, and a mechanism which performs a draghead depth correction on the basis of the sounded and transmitted depth difference depending on the position of the suction tube.

De uitvinding wordt in het volgende nader toegelicht aan de hand van in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden 20 daarvan.The invention will be explained in more detail below with reference to illustrative embodiments thereof shown in the drawing.

De figuur toont een door een sleephopperzuiger op de gewenste diepte in een sliblaag boven bijvoorbeeld een zandlaag uitgehouden sleepkop, waarvan de verticale instelling qp grond van de op een bepaalde afstand daarvoor met een echolood gepeilde 25 diepteligging van de sliblaag zonodig telkens gecorrigeerd wordt.The figure shows a trailing head held by a trailing suction hopper dredger at the desired depth in a sludge layer above, for instance, a sand layer, the vertical adjustment of which is corrected, if necessary, on the basis of the depth of the sludge layer sounded at a certain distance beforehand with an echo sounder.

De figuur toont een schematisch langsaanzicht van het voorschip van een sleephopperzuiger 1, die een in een zwenk-punt 2 beweegbaar daaraan verbanden zuigbuis 3 buitenboord uit-30 houdt. De zuigbuis 3 kan voor het zuigen op geringe diepte uit een enkel buisstuk bestaan of voor het zuigen op grotere diepte uit een gelede zuigbuis, zoals aangegeven, die behalve het eerste zwenkpunt 2 nog een of meer verdere zwenkpunten 4 heeft.The figure shows a schematic longitudinal view of the forepart of a trailing suction hopper dredger 1, which holds outboard a suction tube 3 movably connected to it in a pivot point 2. The suction tube 3 can consist of a single piece of pipe for suction at a shallow depth or of an articulated suction tube for deeper suction, as indicated, which has one or more further pivot points 4 in addition to the first pivot point 2.

Aan het ondereinde van de zuigbuis 3 wordt de sleep-35 kop 5 gedragen, die meestal uitgerust is met een vizier 6.At the bottom end of the suction tube 3, the towing head 5 is carried, which is usually equipped with a visor 6.

8101895 m f -- 1 * * · f -3-8101895 m f - 1 * * f -3-

De sleepkop 5 wordt op een bepaalde diepte H onder het wateroppervlak 7 door een op de vaste bodem 8 liggende sliblaag 9 voortgesleept door de vooruit varende sleephopperzuiger 1, welke diepte H met de s libconcentratie, die men in het 5 ruim 10 van het schip 1 wenst te laden, als criterium bepaald wordt. Deze concentratie kan in een gegeven geval van 1,05 bovenin de sliblaag 9 tot 1,25 onderin de sliblaag vlak boven de zandbodem 8 variëren. Indien als criterium een concentratie van 1,15 geldt zal de sleepkop 5 zich derhalve ongeveer ter 10 halver dikte door de sliblaag 9 moeten voortbewegen.The trailing head 5 is dragged at a certain depth H below the water surface 7 by a layer of sludge 9 lying on the solid bottom 8 by the trailing suction hopper dredger 1, which depth H with the sludge concentration, which is found in the hold 10 of the ship 1 wish to load, if criterion is determined. In a given case, this concentration can vary from 1.05 at the top of the sludge layer 9 to 1.25 at the bottom of the sludge layer just above the sandy bottom 8. If a concentration of 1.15 applies as a criterion, the draghead 5 will therefore have to move through the sludge layer 9 approximately halfway thick.

Zoals in de figuur gezien wordt kan de diepte H waarop de sliblaag 9 zich onder de waterspiegel 7 bevindt van plaats tot plaats variëren en teneinde die diepteverschillen telkens te compenseren is de weergegeven sleephopperzuiger 1 15 volgens de uitvinding voorzien van een op enige afstand voor de sleepkop 5 aangebrachte peilinstallatie, die in fig. 1 zoals weergegeven is een echolood 11 omvatten kan, waarbij gecorrigeerd wordt voor diepgangsveranderingen van het schip 1 met een druk-sensor bijvoorbeeld.As can be seen in the figure, the depth H at which the sludge layer 9 is located under the water surface 7 can vary from place to place and in order to compensate for these depth differences in each case, the trailing suction hopper dredger 1 according to the invention is provided with a distance in front of the trailing head 5, a sounding installation, which is shown in Fig. 1, can comprise an echo sounder 11, whereby correction is made for changes in draft of the ship 1 with a pressure sensor, for example.

20 De peilinstallatie 11 meet telkens de hoogte H' die dan vergeleken wordt met de ter plaatse van de sleepkop 5 optredende sliblaagdiepte H. Bij het optreden van een positief of negatief verschilsignaal H’-H wordt dit naar een vers telmechanisme bij de niet weergegeven lieren, die de met stippellijnen 25 getekende hangkabels bedienen, overgebracht en de sleepkop dan telkens op de juiste diepte in de sliblaag 9 ingesteld.The sounding installation 11 always measures the height H 'which is then compared with the sludge layer depth H occurring at the location of the draghead 5. When a positive or negative difference signal H'-H occurs, this is sent to a fresh counting mechanism for the winches (not shown). , which operate the suspension cables drawn with dotted lines 25, are then transferred and the drag head is then always set to the correct depth in the sludge layer 9.

Daarbij worden de trim en de langscheepse hoek-uitwijkingen van het schip uit de horizontale stand door de deining telkens gecompenseerd.The trim and the longitudinal angular deflections of the ship from the horizontal position are each time compensated by the swell.

30 Bij de hier voorgestelde bodemreferentiewerkwij ze en -inrichting is in het baggerinstrumentenpaneel t.b.v. slib zuigen en bul ten jagen een digitale meter te monteren welke het verschil weergeeft van het diepgangsgecorrigeerd echolood-signaal op instelbare afstand van de sleepkop 5 en de actuele 35 sleepkopdiepte. Op de brug is hiertoe een rekeneenheid te monteren welke middels de vaarsnelheid en de uit de sleepkop- en 81018 95 -4- '* * * * t cardandiepte (cardan bij 4 in fig. 1) te berekenen afstand van de sleepkop tot het voorste echoloodsignaal op het juiste tijdstip afhankelijk van ingestelde afstand voor de sleepkop, de sleepkopdiepte combineert met genoemd gecorrigeerd echolood-5 signaal van de voorste transducer.In the bottom reference method and apparatus proposed here, a digital meter can be mounted in the dredging instrument panel for sludge sucking and bulging, showing the difference of the draft-corrected echo sounder signal at an adjustable distance from the drag head 5 and the current drag head depth. To this end, a calculation unit can be mounted on the bridge, which, using the sailing speed and the distance from the drag head to the front, to be calculated from the drag head and gimbals depth (gimbal at 4 in fig. 1). sonar signal at the correct time depending on set distance for the trailing head, the trailing head depth combines with said corrected sonar-5 signal from the front transducer.

Uiteraard kunnen talrijke varianten van de hier voorgestelde uitvinding bedacht worden zonder buiten het kader daarvan te treden zodat aan de beschreven uitvoeringen daarvan geen beperkende betékenis gehecht moet worden.Of course, numerous variants of the present invention can be conceived without departing from its scope, so that no limiting meaning is to be attached to the described embodiments thereof.

81018958101895

Claims

1. Method for vertical adjustment of a trailing head of a trailing suction hopper dredger, which is maintained outboard for the maintenance of waterways on a suction tube movably connected to the ship and is propelled over the bottom in order to receive sludge from a layer of sludge lying thereon and to pass through the suction tube and a punching system to be loaded into a hopper, characterized in that an automatic regulation is provided, in which the vertical position (H *) of the sludge layer (9) is always probed at a distance from the draghead (5), and taking into account the sailing speed of the ship (I) during suction and the variable distance from the draghead to the sounding system due to the angle adjustment in view of varying water depths, the vertical position / of the draghead is adjusted accordingly so that at any time correct vertical adjustment thereof is obtained.

Method according to claim 1, characterized in that the vertical position (H ') of the sludge layer (9) is sounded with an echo sounder (11), the tow depth (H) being corrected in each case on the basis of the echo sounder signal.

Device for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterized by a sounding installation (II) in front of the drag head (5), a system for transmitting a depth difference (H'-H) indicated by the bearing, and a mechanism that performs a drag head depth correction depending on the position of the suction tube (3) on the basis of the gauge and transferred depth difference (H'-H).

4. Method, substantially as suggested in the description and / or drawing.

5. Device, substantially as suggested in the 3G description and / or drawing. 8101895