NL9400551A - Werkwijze alsmede vaartuig voor het behandelen van een waterbodem. - Google Patents

Description

Werkwi.ize alsmede vaartuig voor het behandelen van een waterbodem.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het door middel van een gerichte waterstraal behandelen van de bedding van een waterlichaam, welke waterstraal volgens een langgerekte baan over de bedding wordt bewogen.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit WO-A-92/I87OI. Bij deze bekende werkwijze wordt een pompinrichting toegepast die een pompschroef bevat welke een relatief grote diameter bezit. Met deze pompinrichting kan een relatief grote hoeveelheid water met relatief lage snelheid worden afgegeven, zodanig dat een sleuf in de bedding wordt aangebracht wanneer de pompinrichting over de bedding wordt gesleept.

De pompinrichting is voorzien van positioneringmiddelen waarmee hij op een bepaalde afstand boven de bedding moet worden gehouden. Door middel van sleepkabels wordt hij voortgetrokken door een vaartuig, bij voorbeeld een zeesleper, dat tevens de krachtbron bevat voor het aandrijven van de pompschroef.

De bekende werkwijze en inrichting hebben als nadeel dat de beheersing van het baggerproces lastig is. De pompinrichting moet onder water op de juiste plaats ten opzichte van de bedding worden gehouden, hetgeen complicaties kan meebrengen.

Doel van de uitvinding is daarom een werkwijze van het hierboven genoemde soort te verschaffen die deze nadelen mist. Dat wordt bereikt doordat aan boord van een vaartuig water onder druk wordt verpompt, en vervolgens via een met dat vaartuig verbonden persleiding wordt afgegeven op geringe afstand boven en gericht naar de bedding.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan vrijwel alle apparatuur, in het bijzonder die voor het opwekken van de waterstraal, aan boord van het vaartuig zelf worden geïnstalleerd. Dit betekent dat het onder water verblijvende gedeelte van de inrichting relatief eenvoudig kan blijven, hetgeen de betrouwbaarheid ten goede komt en ook lagere kosten meebrengt.

Volgens een eerste mogelijkheid kan bij de werkwijze volgens de uitvinding eveneens een sleuf in de bedding van het waterlichaam worden gevormd. De druk en het debiet van de waterstraal moeten daarbij zo groot worden gekozen, dat het beddingmateriaal volledig wordt gefluïdiseerd, en weggespoten.

Volgens een tweede mogelijkheid wordt het water zodanig toegevoerd in het beddingmateriaal dat het korrelskelet daarvan zijn samenhang en/of sterkte gedeeltelijk verliest (verdunnen). In dat geval treedt geen vol- ledige fluïdisatie op, en blijft het beddingmateriaal een zekere samenhang en/of sterkte behouden. Deze variant van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast bij het ingraven van een in of op de bedding gelegde kabel of pijpleiding. De druk en het debiet van de waterstraal worden daarbij zodanig gekozen dat de samenhang en/of sterkte van het korrelskelet van het bodemmateriaal tot een zodanige diepte wordt verminderd dat de pijpleiding of kabel onder invloed van het eigen gewicht in de bedding zakt.

Afhankelijk van het beddingmateriaal kan ook een in te graven kabel of pijpleiding enige tijd na de verdunning van het beddingmateriaal worden aangebracht. Het tijdsverschil tussen de behandeling van het beddingmateriaal en het aanbrengen van een kabel of pijpleiding hangt af van de consolidatietijd van het beddingmateriaal. Bij een daarop gelijkende andere variant is het mogelijk om, door tot nabij de onderkant van bijvoorbeeld een kabel, pijpleiding of ander ingegraven voorwerp het beddingmateriaal zodanig te verdunnen, het ingegraven voorwerp met geringe kracht uit de bedding te verwijderen.

Goede resultaten kunnen worden verkregen indien het debiet van de straal 0,25 tot 20,0, in het bijzonder 0,25 tot 5*0 kubieke meter per seconde bedraagt.

De uitvinding betreft tevens een vaartuig voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze. Een dergelijk vaartuig bezit een persleiding die een spuitmond heeft, alsmede middelen voor het vasthouden van de persleiding tegen de reaktiekracht van de uit de spuitmond afgegeven waterstraal.

Door middel van een dergelijke persleiding kan een waterstraal met een behoorlijke impuls worden afgegeven, zodanig dat een brede en diepe sleuf in de bedding kan worden gespoten.

Teneinde de spuitmond op de juiste plaats te kunnen houden, kunnen tevens ballastmiddelen zijn voorzien. Als alternatief kunnen echter ook dynamische positioneringsmiddelen zijn voorzien voor het in positie houden van de persleiding.

Voor het bij de werkwijze toe te passen vaartuig kunnen verschillende typen worden gekozen. Het kan daarbij gaan om speciaal ontwikkelde vaartuigen; op voordelige wijze kan echter een hopperzuiger worden toegepast, omvattende een beun alsmede tenminste een tot op de bedding van een waterlichaam uitbrengbare leiding, waarbij persmiddelen zijn voorzien die in verbinding zijn met het eind van de leiding dat met het vaartuig is verbonden.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt de hopperzuiger niet toegepast om een zuigende werking uit te oefenen, maar een spuitende werking.

Zoals bekend omvat een dergelijke hopperzuiger zuigmiddelen voor het via de leiding opzuigen van beddingmateriaal. Volgens de uitvinding zijn nu schakelmiddelen voorzien voor het naar keuze verbinden van de persmiddelen of de zuigmiddelen met de leiding.

Met een aldus uitgevoerde hopperzuiger kan zowel de werkwijze volgens de uitvinding worden toegepast, alswel het normale zuigbedrijf worden uitgevoerd.

Het mondstuk kan een diameter ter grootte van 0,1 tot 5.0 meter hebben, bij voorkeur 0,2 tot 1,0 meter.

In verband met het ingraven van een reeds gelegde pijpleiding of kabel kan het einde van het mondstuk uitmonden in meerdere kleinere mondstukken, welke een rechthoekige vorm hebben en waarvan het individuele doorsnedeoppervlak een grootte heeft van 0,005 tot 1,0 m2. De kleine mondstukken kunnen ook een ronde vorm hebben, waarbij de individuele diameter een grootte heeft van 0,1 tot 1,0 meter. Met een dergelijk mondstuk kan de waterstraal goed gedoseerd worden over bijvoorbeeld de omtrek van de pijpleiding of kabel.

Vervolgens zal een voorbeeld van een vaartuig voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding nader worden beschreven aan de hand van de figuren.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een dergelijk vaartuig.

Figuur 2 toont een vooraanzicht.

Het in zijn geheel met 1 aangeduide vaartuig is uitgevoerd als een hopperzuiger, die is voorzien van een leiding 2. Aan het eind van de leiding 2 is een mondstuk 3 aangebracht; de leiding 2 zelf kan op bekende wijze door middel van kabels 4 en 4' tot vlak boven de bedding 5 van een waterlichaam worden gevierd.

Aan boord van de hopperzuiger zijn op verder niet getoonde wijze pompmiddelen aangebracht voor het verpompen van water via de leiding 2 naar mondstuk 3·

Terwijl het vaartuig 1 vaart, wordt bij het af geven van een waterstraal uit het mondstuk 3 een sleuf 6 in de bedding gespoeld. Het weggespoten bodemmateriaal verzamelt zich gedeeltelijk in de verhogingen 7 naast de sleuf 6. De bodem van de sleuf kan daarbij verdund zijn. Het gebied van het bodemmateriaal, welke verdund is, is in figuur 2 aangegeven met 8. De samenhang en/of sterkte is gedeeltelijk bewaard gebleven, doch zo klein geworden dat een reeds gelegde pijpleiding of kabel daarin kan wegzakken.

Nabij het mondstuk 3 kunnen (overigens niet getoonde) ballastmidde-len of dynamische positioneringsmiddelen zijn voorzien voor het tegen de reaktiekracht in van de waterstraal 3 vasthouden van de leiding 2 op zijn plaats.

Claims (17)

1. Werkwijze voor het door middel van een gerichte waterstraal behandelen van de bedding van een waterlichaam, welke waterstraal volgens een langgerekte baan over de bedding wordt bewogen met het kenmerk dat aan boord van een vaartuig water onder druk wordt verpompt, en vervolgens via een met dat vaartuig verbonden persleiding wordt afgegeven op geringe afstand boven en gericht naar de bedding.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij in de bedding een sleuf wordt gevormd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het water zodanig wordt toegevoerd in het beddingmateriaal dat het korrelskelet daarvan zijn samenhang en/of sterkte gedeeltelijk verliest (verdunnen).

4. Werkwijze volgens conclusie 3 voor het ingraven van een pijpleiding of kabel, waarbij de druk en het debiet van de waterstraal zodanig worden gekozen dat de samenhang en/of sterkte van het korrelskelet van het bodemmateriaal tot een zodanige diepte wordt verminderd dat de pijpleiding of kabel onder invloed van het eigen gewicht in de bedding zakt.

5. Werkwijze volgens conclusie 3 voor het verwijderen van bijvoorbeeld een pijpleiding, kabel of ander voorwerp, waarbij de druk en het debiet van de waterstraal zodanig worden gekozen, dat de samenhang en/of sterkte van het korrelskelet van het beddingmateriaal zodanig wordt verminderd, dat het voorwerp met een geringe kracht, welke in de grootte-orde ligt van het gewicht van het voorwerp, uit het beddingmateriaal kan worden verwijderd.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij het debiet van de straal 0,25 tot 20,0 kubieke meter per seconde bedraagt.

7. Vaartuig voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een persleiding is voorzien die een spuitmond heeft, alsmede middelen voor het vasthouden van de persleiding tegen de reaktiekracht van de uit de spuitmond afgegeven waterstraal.

8. Vaartuig volgens conclusie 7* waarbij ballastmiddelen zijn voor- zien voor het vasthouden van de persleiding.

9· Vaartuig volgens conclusie 8, waarbij dynamische positionerings-middelen zijn voorzien voor het in positie houden van de persleiding.

10. Vaartuig volgens conclusie 7. 8 of 9 uitgevoerd als hopperzui-ger omvattende een beun alsmede tenminste een tot op de bedding van een waterlichaam uitbrengbare leiding, waarbij persmiddelen zijn voorzien die in verbinding zijn met het met het vaartuig verbonden eind van de leiding.

11. Vaartuig volgens conclusie 10 omvattende zuigmiddelen voor het via de leiding opzuigen van beddingmateriaal, waarbij schakelmiddelen zijn voorzien voor het naar keuze verbinden van de persmiddelen of de zuigmiddelen met de leiding.

12. Vaartuig volgens conclusie 7. 8, 9. 10 of 11, waarbij het mondstuk een diameter heeft ter grootte van 0,1 tot 5*0 meter.

13. Vaartuig volgens conclusie 12, waarbij het mondstuk een diameter heeft ter grootte van 0,2 tot 3*0 m heeft.

14. Vaartuig volgens conclusie 12 of 13. waarbij het einde van het mondstuk uitmondt in meerdere kleinere buisvormige mondstukken, waarvan de individuele diameter een grootte heeft van 0,1 tot 1,0 m.

15. Vaartuig volgens conclusie 7. 8, 9. 10, 11, 12, 13 of 14, waarbij het mondstuk een rechthoekige vorm heeft met een inwendig doorsnedeoppervlak ter grootte van 0,005 tot 20 m2.

16. Vaartuig volgens conclusie 15. waarbij het einde van het mondstuk uitmondt in meerdere kleinere mondstukken, welke een rechthoekige vorm hebben en waarvan het individuele doorsnedeoppervlak een grootte heeft van 0,005 tot 1,0 m2.

17· Vaartuig volgens conclusie 12, 13. 14, 15 of 16, waarbij het uiteinde van het mondstuk of van de mondstukken flexibel zijn en/of soepel kunnen bewegen.