NL9201058A - Inrichting voor het uitvoeren van bodemwerkzaamheden in diep water, in het bijzonder inrichting voor het leggen van een pijpleiding in de bodem, alsmede werkwijze hiertoe. - Google Patents

Description

Inrichting voor het uitvoeren van bodemwerkzaamheden in diep water, in het bijzonder inrichting voor het leggen van een pijpleiding in de bodem, alsmede werkwijze hiertoe

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van bodemwerkzaamheden in diep water, voorzien van een frame dat zich in bedrijf tot boven de waterspiegel uitstrekt en aan de bovenzijde een controlekamer draagt, tenminste drie beweegbaar door het frame ondersteunde poten die zijn voorzien van rupsstellen welke evenwijdig aan elkaar aandrijfbaar zijn.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 301.281. De hierin geopenbaarde inrichting is in het bijzonder bedoeld voor het op zeer grote diepte graven van een sleuf in de bodem voor het leggen van tunnelsec-ties. Deze zeer groot en zwaar uitgevoerde inrichting kan in één uitvoering zijn voorzien van rupsbanden, die zijn aangebracht aan het onderste uiteinde van korte verticale poten, die in verticale richting in- en uitschuifbaar zijn. Alhoewel in de aanvrage is beschreven dat de inrichting geschikt is om zonder moeilijkheden op een oneffen bodem te worden neergezet en bovendien zonder moeilijkheden over een dergelijke oneffen bodem te kunnen worden verplaatst, zal het duidelijk zijn dat het verplaatsingsvermogen toch begrensd is en de inrichting daarom bij voorkeur in de door het baggerorgaan gegraven sleuf zal worden voortbewogen. De toepassingsmogelijkheden van de inrichting worden hierdoor aanzienlijk beperkt.

De onderhavige uitvinding beoogt thans een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die uitblinkt door de mobiliteit over zeer onregelmatige bodems, waardoor de inrichting voor velerlei toepassingen geschikt is.

Hiertoe wordt de inrichting volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat tenminste twee poten zich zijdelings tot buiten het frame uitstrekken en om een horizontale as ver-zwenkbaar zijn onder besturing van regelorganen.

Door deze opstelling van de poten wordt een zeer brede basis voor het in de regel zeer hoge frame verschaft, waardoor een grote stabiliteit van de inrichting wordt verzekerd. Door de verzwenkbaarheid van de poten om een horizontale as kunnen grote hoogteverschillen tussen de verschillende rupsstellen worden gecompenseerd zodat zeer moeilijk begaanbaar terrein kan worden overwonnen zonder dat de stabiliteit van de inrichting in gevaar komt. Met behulp van de verzwenkbare poten en de elektronische regelmiddelen kan de inrichting op een constant niveau resp. in een gelijkblijvende stand worden gehouden, waardoor de inrichting zeer geschikt is voor het maken van een smalle sleuf in de bodem, bijvoorbeeld voor het leggen van een pijpleiding in de bodem. Daar deze sleuf niet voor de voortbeweging van de inrichting wordt gebruikt, kan deze slechts een paar meter breed worden gehouden en behoeft in vergelijking met thans bekende pijpleginstallaties, waarbij sleuven van 40 meter breed worden gegraven, met zeer weinig grondverzet worden gewerkt, hetgeen een uitermate grote kostenbesparing met zich meebrengt.

De inrichting volgens de uitvinding maakt ook een nieuwe manier van het leggen van pijpleidingen mogelijk. In de praktijk worden thans in hoofdzaak twee methoden toegepast.

Bij de ene methode wordt met een baggerschip een zeer brede sleuf van ongeveer 40 meter gegraven. Vervolgens wordt een uit stukken gelaste pijpleiding in zijn geheel drijvend gemaakt en naar de gewenste plek boven de sleuf getrokken en vervolgens in de sleuf afgezonken. Het zal duidelijk zijn dat dit slechts onder zeer gunstige weers- en stromingsomstandigheden mogelijk is, zodat het soms maanden kan duren voordat een pijpleiding kan worden afgezonken.

Een andere methode voor het leggen van pijpleidingen op grote diepte bestaat daaruit, dat eerst een pijpleiding op de bodem wordt gelegd, waarna een op afstand bestuurd wagentje de pijpleiding ondergraaft en zodoende de pijpleiding in een sleuf zakt. Het leggen van de pijpleiding op de onbewerkte zeebodem is echter vaak moeilijk of onmogelijk doordat bij sterke oneffenheden van de bodem gevaar voor breuk van de leiding aanwezig is.

Volgens de uitvinding wordt thans een werkwijze voor het onder water in de bodem leggen van een pijpleiding verschaft, die is gekenmerkt door het met een over de zeebodem rijdende baggerinrichting maken van een smalle sleuf in de bodem en het met deze inrichting door de gemaakte sleuf trekken van de pijpleiding welke vanaf een beginpunt uit stukken pijp wordt gelast, en het na het definitief plaatsen van de pijpleiding dichtgooien van de sleuf.

Met deze nieuwe werkwijze volgens de uitvinding kan in vergelijking met de bekende methoden op veel goedkopere wijze een pijpleiding in de bodem worden gelegd. Doordat een gelijkmatige smalle sleuf in de bodem wordt gemaakt, kan de pijpleiding zonder gevaar van beschadiging door de sleuf worden getrokken, omdat deze pijpleiding beschermd in de sleuf ligt. Indien de sleuf zeer breed zou zijn, dan is de pijpleiding onderhevig aan krachten ten gevolge van stromingen en kolken, waardoor het risico van breuk in de pijpleiding bestaat. Het voorttrekken van de pijpleiding behoeft niet veel vermogen te kosten, zeker niet als enig drijfvermogen aan de pijpleiding wordt gegeven.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekeningen, die uitvoeringsvoorbeelden van de inrichting volgens de uitvinding weergeven.

Fig. 1, 2, 3 tonen in voor-, boven- resp. zijaanzicht een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting voor het maken van een sleuf in de zeebodem voor het daarin leggen van een pijpleiding volgens de uitvinding.

Zoals de tekeningen duidelijk weergeven, verschaft de uitvinding een inrichting voor het maken van een relatief smalle sleuf 1 (bijvoorbeeld met een basisbreedte van 2 I 3 meter) in de zeebodem, welke zich op een aanzienlijke diepte onder de waterspiegel 3 bevindt. In het weergegeven geval bevindt de zeebodem zich op een diepte van ongeveer 25 a 30 meter onder de waterspiegel 3, doch uiteraard is de inrichting ook voor andere diepten te gebruiken, terwijl de inrichting ook anders kan worden gedimensioneerd voor het werken op zeer afwijkende diepten.

De weergegeven inrichting omvat een frame 4, dat in dit geval bestaat uit een onderste, rechthoekig uitgevoerd huis 5, waarop buizen 6 zijn geplaatst voor het ondersteunen van een zich tijdens het bedrijf boven de waterspiegel 3 bevindende controlekamer 7, van waaruit de inrichting kan worden bestuurd. Tussen de controlekamer en het onderste huis 5 van het frame 4 is een lift 8 aangebracht, waarmede mensen en materialen kunnen worden verplaatst tussen de controlekamer 7 en het met een machinekamer uitgevoerde huis 5. Bij voorkeur zijn namelijk zoveel mogelijk motoren en andere aggregaten zo laag mogelijk in het frame 4, namelijk in het huis 5 daarvan, aangebracht, teneinde de stabiliteit van de inrichting te vergroten.

Aan de voorzijde van de inrichting bevindt zich een baggerorgaan 9 dat in dit geval is uitgevoerd als een cutterzuiger, die met behulp van slechts ten dele weergegeven ver-stelorganen 10 zowel om een verticale as 11 als een horizontale as 12 kan worden bewogen. Door de beweegbaarheid van het baggerorgaan 9 kan onafhankelijk van de bewegingen van het frame 4 de gewenste vorm van de sleuf 1 worden bewerkstelligd. Uiteraard kan het baggerorgaan 9 ook met behulp van automatische regelorganen reageren op bewegingen van het frame 4 om zodoende ondanks bewegingen van het frame 4 toch een geleidelijk verlopende sleuf 1 te maken.

Het baggerorgaan 9 is via inwendige leidingen of slangen aangesloten op één of twee zijwaarts verlopende spuit-leidingen 13 die bijvoorbeeld met kabels 14 om een horizontale as 15 beweegbaar zijn en het door het baggerorgaan 9 opgezogen zand of ander materiaal op een afstand zijdelings van de sleuf 1 op de zeebodem 2 te deponeren.

Uit de tekeningen wordt verder duidelijk dat de inrichting op de zeebodem 2 wordt voortbewogen met behulp van een aantal, in dit geval vier rupsstellen 16 die aan het vrije uiteinde van poten 17 zijn gemonteerd welke op de vier hoeken van het huis 5 van het frame 4 zijn ondersteund en in normaal bedrijf zijdelings van het huis 5 uitsteken. De rupsstellen 16 zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld dubbel uitgevoerd en kunnen bijvoorbeeld bestaan uit standaard onderstellen voor terrein-voertuigen zoals grondverzetmachines. De rupsstellen 16 zijn om een verticale as 18 verdraaibaar ten opzichte van de poten 17 en door middel van een inwendige tandkrans 19 met een daar binnen geplaatst van het zeewater afgeschermd rondsel verstelbaar. Elk rupsstel 16 is voorts op niet weergegeven wijze over een beperkte hoek om horizontale assen vrij draaibaar, teneinde zich aan de hellingen van de bodem te kunnen aanpassen.

De tekening, in het bijzonder fig. 1, toont verder dat elke poot 17 aan een op het frame gemonteerde kolom 20 is aangebracht en ten opzichte van deze kolom 20 om een horizontale as 21 draaibaar is met behulp van een slechts door een streep-stippellijn aangeduide zuiger-cilindereenheid. De kolom 20 is draaibaar om een verticale as 23 doordat deze op een inwendige tandkrans 24 is gemonteerd die met behulp van een daarbinnen geplaatst rondsel verdraaibaar is. Door deze verstelling van de poten 17 om de verticale as 23 kunnen de rupsstellen 16 meer naar buiten of binnen worden verplaatst, bijvoorbeeld om obstakels te ontwijken of om met een minder grote spoorbreedte op de kant te kunnen worden gereden.

In het bijzonder fig. 1 toont dat de poten 17 een zeer stabiele en brede ondersteuning voor de inrichting verschaffen en dat door de beweeglijkheid van de poten 17 grote hoogteverschillen van de zeebodem 2 ter plaatse van de verschillende rupsstellen 16 kunnen worden gecompenseerd zodat met behulp van bijvoorbeeld een waterpas en elektronische regelingen voor de hydraulische verstelorganen de poten 17 automatisch kunnen worden bestuurd in afhankelijkheid van de gesteldheid van de zeebodem 2 teneinde het frame 4 van de inrichting althans ongeveer in een zelfde stand te houden, in het bijzonder in zijwaartse richting. De verstelbaarheid van de poten is zo groot dat hoogteverschillen van 10 meter en meer kunnen worden overbrugd. Op deze wijze is het mogelijk dat de sleuf 1 tussen de zijdelingse rupsstellen 17 wordt gemaakt en niet, zoals bij bekende inrichtingen, zodanig breed dat de rupsstellen over de door het baggerorgaan 9 vlak gemaakte bodem behoeven te rijden. Hierdoor kan de sleuf l zeer smal worden gehouden, hetgeen uiteraard een zeer grote vermindering van de hoeveelheid te verzetten grond met zich meebrengt en anderzijds de mogelijkheid verschaft een pijpleiding 25 direct achter zich aan te slepen door de gemaakte sleuf 1, hetgeen niet mogelijk zou zijn indien de sleuf 1 zeer breed, bijvoorbeeld 40 meter, zou zijn omdat de pijpleiding 1 dan te veel wordt blootgesteld aan stromingen en daaruit resulterende krachten, die de pijpleiding kunnen doen breken.

Voor het direct in de sleuf 1 leggen van de pijpleiding 25 is, zoals fig. 2 toont, aan de achterzijde van het huis 5 van het frame 4 een sleeporgaan 26 aangebracht, waarmede de pijpleiding 25 door de sleuf 1 kan worden voortgetrokken. De pijpleiding 25 wordt daarbij overeenkomstig de voort-bewegingssnelheid van de inrichting aan een beginpunt uit pijpstukken gelast. Op deze wijze kunnen pijpleidingen over enkele tientallen kilometers worden gelegd tegen aanzienlijk lagere kosten dan voorheen.

Indien de pijpleiding is voltooid, kan dezelfde inrichting, of eventueel een andere inrichting langs de sleuf l worden gereden, teneinde met het baggerorgaan 9 het door de spuitleiding 13 tijdens het maken van de sleuf 1 gedeponeerde materiaal weer op te zuigen en met de spuitleiding 13 weer naar de sleuf 1 terug te verplaatsen teneinde de sleuf 1 dicht te gooien.

Volledigheidshalve wordt nog opgemerkt dat bij voorkeur alle in de inrichting gebruikte aandrijf- en verstelmoto-ren hydraulisch of pneumatisch werken, waarbij de pompen bijvoorbeeld door in het huis 5 opgestelde aggregaten kunnen worden aangedreven die op diesel,, of op bij voorkeur uit suikerbieten gemaakte alcohol kunnen lopen. De buizen 6 van het frame of de liftschacht 8 kunnen worden gebruikt voor het naar de controlekamer 7 of naar de omgevingslucht leiden van elektrische leidingen, in- en uitlaatpijpen en dergelijke.

Uit het voorgaande zal duidelijk zijn dat de uitvinding een inrichting voor het uitvoeren van bodemwerkzaamheden in diep water verschaft, die tegen alle bodemomstandigheden opgewassen is en derhalve zonder moeilijkheden in de gewenste lijn over de bodem verplaatsbaar is. Hierbij wordt overigens opgemerkt dat de inrichting niet alleen voor het maken van een sleuf in de bodem van een zee, oceaan of meer kan worden gebruikt, doch ook voor andere werkzaamheden, zoals bodemonderzoek. In alle gevallen zal de inrichting bij de bodem met een aantal camera’s zijn uitgerust teneinde op schermen in de controlekamer zicht te hebben op de bodem.

De uitvinding is niet beperkt tot het in de tekening weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beeld, dat op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kan worden gevarieerd. Zo kunnen bijvoorbeeld drie in plaats van vier rupsstellen zijn aangebracht.

Claims (13)

1. Inrichting voor hot uitvoeren van bodemwerkzaamhe-den in diep water, voorzien van een frame (4) dat zich in bedrijf tot boven de waterspiegel uitstrekt en aan de bovenzijde een controlekamer (7) draagt, tenminste drie beweegbaar door het frame ondersteunde poten (17) die zijn voorzien van rupsstellen (16) welke evenwijdig aan elkaar aandrijfbaar zijn, met het kenmerk, dat tenminste twee poten (17) zich zijdelings tot buiten het frame (4) uitstrekken en om een horizontale as (21) verzwenkbaar zijn onder besturing van regelorganen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij vier rupsstellen (16) zijn aangebracht waarvan de bijbehorende poten (17) op de vier hoeken van het rechthoekig uitgevoerde frame (4) zijn geplaatst.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de rupsstellen (16) dubbel zijn uitgevoerd.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de poten (17) tevens om een verticale as (23) verdraaibaar zijn en regelorganen zijn aangebracht voor het automatisch verstellen van de poten (17) bij onregelmatigheden van de zeebodem.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk rupsstel (16) via een binnentandkrans/rondselover-brenging (19) met de bijbehorende poot (17) om een verticale as (18) draaibaar is verbonden.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk rupsstel (16) om horizontale assen over beperkte hoeken vrij draaibaar is opgehangen.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elke poot (17) via een binnentandkrans/rondselover-brenging (24) met het frame (4, 5) is verbonden.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het onderste gedeelte van het frame (4) als huis (5) met machinekamer is uitgevoerd.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij een lift (8) tussen de machinekamer (5) en de controlekamer (7) is aangebracht .

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij aan de achterzijde van het frame een sleeporgaan (26) voor het voortslepen van een pijpleiding (25) is aangebracht.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het baggerorgaan (9) is aangesloten op een zijwaarts verlopende spuitleiding (13).

12. Werkwijze voor het onder water in de bodem (2) leggen van een pijpleiding (25), gekenmerkt door het met een over de bodem (2) rijdende baggerinrichting maken van een smalle sleuf (1) in de bodem (2) en het met deze inrichting door de gemaakte sleuf (1) trekken van de pijpleiding (25) welke vanaf een beginpunt uit stukken pijp wordt gelast, en het na het definitief plaatsen van de pijpleiding (25) dichtgooien van de sleuf (1).

13. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens conclusie 12, voorzien van een frame (4), een door het frame ondersteunde in bedrijf boven de waterspiegel gelegen controlekamer (7), aan het frame (4) gemonteerde beweegbare poten (17) met rupsstellen (16) die evenwijdig aan elkaar aandrijf baar zijn, een baggerorgaan (9) voor het maken van een smalle sleuf (1) in de zeebodem (2), en een sleeporgaan (26) voor het voortslepen van een pijpleiding (25) door de gemaakte sleuf (1).