NL9400605A - Werkwijze en inrichting voor het onder water ingraven van een langwerpig voorwerp. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het onder water ingraven van een langwerpig voorwerp

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het onder water tenminste gedeeltelijk ingraven van een langwerpig voorwerp, zoals een pijpleiding, omvattende het in een of meer stappen verwezenlijken van een sleuf en het daarin aanbrengen van de pijpleiding.

Een dergelijke werkwijze is in de stand der techniek algemeen bekend. Daarbij wordt met een door een vaartuig getrokken sleepkop een sleuf in de bodem verwezenlijkt. Een dergelijke sleuf zal vaak niet in een enkele doorgang van de sleepkop gevormd kunnen worden. Vaak is het noodzakelijk de sleepkop verscheidene malen langs hetzelfde traject over de (zee)bodem te bewegen om een sleuf van voldoende diepte te verwezenlijken. Daarna wordt de pijpleiding in de sleuf geplaatst.

Een probleem bij het herhaald over de zeebodem bewegen van een dergelijke sleepkop is de nauwkeurige plaatsbepaling van de sleuf door de afstand tussen vaartuig en sleepkop. In de praktijk is het niet mogelijk gebleken eenduidig gedefinieerd het traject voor de pijpleiding te bepalen. Dit betekent dat de breedte van de sleuf aanzienlijk veel groter is dan de diameter van de pijp noodzakelijk zou maken. Bij een diameter van de pijp van een a twee meter wordt in de praktijk een sleufbreedte van tien - twintig meter aangehouden.

Het is duidelijk dat dit enerzijds meer inspanning vereist om een dergelijke sleuf te verkrijgen en anderzijds dat de kosten daarmee aanzienlijk verhoogd worden. Bovendien zal het bedekken met bodemmaterie van de gelegde pijpleiding niet zeer snel vanzelf plaatsvinden omdat het daarvoor noodzakelijke materiaal over een grotere afstand dient te bewegen. Daardoor is het noodzakelijk tijdens een afzonderlijke stap de sleuf weer van bodemmateriaal te voorzien.

De in de stand der techniek gevolgde werkwijze biedt eveneens geen oplossing in die gevallen waarin een pijpleiding na het aanbrengen op twee op afstand liggende punten ondersteund wordt en daartussen niet gedragen wordt zodat gevaar van plaatselijke overbelasting aanwezig is en ondersteuning tussen die twee punten noodzakelijk is.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding in een werkwijze te voorzien waarmee de baan voor de pijpleiding op snelle en eenduidige wijze bepaald kan worden en zodoende de sleuf tot een verhoudingsgewijs smal traject beperkt kan worden.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezenlijkt doordat tijdens een eerste stap de pijpleiding op de bodem gelegd wordt, tijdens een volgende stap een baggermiddel nabij de pijpleiding aangebracht wordt, vervolgens het baggermiddel langs de bodem wordt bewogen om nabij en onder de pijpleiding bodemmateriaal weg te nemen, en waarbij de baggermiddelen door de pijpleiding geleid worden.

Aan de uitvinding ligt het inzicht ten grondslag een zich nabij de bodem bevindende geleiding voor de sleepkop toe te passen. De meest optimale geleiding is de te leggen pijpleiding. Immers het is deze pijpleiding die ingegraven dient te worden en waarvoor een sleuf verschaft moet worden.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de hierboven beschreven werkwijze wordt aan weerszijden van de pijpleiding bodemmateriaal weggenomen. Daardoor zal vanzelf het resterende deel (de dam) waarop de pijpleiding rust uiteenvallen en zijdelings weg bewegen waardoor de pijpleiding daalt. Ook is het mogelijk daarvoor een aparte voorziening aan te brengen.

De hierboven beschreven werkwijze maakt het mogelijk om in verschillende doorgangen een steeds diepere sleuf te vormen zonder dat het noodzakelijk is daarvoor een breed traject toe te passen. Dat wil zeggen bij een bepaalde buisdiameter is het slechts noodzakelijk de sleuf zoveel breder te maken als de dikte van de baggermiddelen die zich aan weerszijden van de pijpleiding bevinden. Instorten van de wanden van de sleuf is niet ven belang. In principe kan de sleuf een onbeperkte diepte hebben.

Op deze wijze kan sneller en doelmatiger gewerkt worden terwijl bovendien gewaarborgd wordt dat het omgevende bodemmateriaal makkelijker en over een kortere weg terugverplaatst wordt om de pijpleiding op beschermende wijze te bedekken. Dit is bovendien milieuvriendelijker.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het onder water tenminste gedeeltelijk ingraven van een langwerpig voorwerp, zoals een pijpleiding, omvattende een baggermiddel dat langs de bodem ter plaatse van de te leggen pijpleiding bewogen wordt en van baggermiddelen voorzien is.

Volgens de uitvinding zijn de baggermiddelen van op de pijpleiding aangrijpende geleidingsmiddelen voorzien en zijn de baggermiddelen ingericht om onder en naast de pijpleiding materiaal weg te nemen.

Indien beoogd wordt aan weerszijden van de pijpleiding te baggeren om zo het deel waarop de pijpleiding rust weg te nemen, omvatten de geleidingsmiddelen bij voorkeur een U-vormig over de pijpleiding te plaatsen lichaam.

Tenminste een van de benen van de ü is bij voorkeur ten opzichte van het lijf van de ü scharnierbaar aangebracht om eenvoudig aanbrengen van de inrichting op de pijpleiding te verwezenlijken. Immers na het plaatsen van de pijpleiding zal de inrichting volgens de uitvinding gestuurd vanaf het vaartuig dat de inrichting sleept over de pijpleiding gepositioneerd dienen te worden. Door tenminste een van de benen uitklapbaar te maken kan een dergelijke positionering vergemakkelijkt worden. Bovendien kunnen daartoe alle in de stand der techniek bekende middelen gebruikt worden. Voorbeelden zijn camera's aangebracht op de inrichting en sonarmiddelen om de positie van de pijpleiding te bepalen. Sturing van de inrichting volgens de uitvinding kan enerzijds door sturing van het vaartuig dat deze sleept plaatsvinden en anderzijds door op de inrichting aangebrachte stuwmiddelen die vanaf het betreffende vaartuig te sturen zijn.

Om de pijpleiding niet te beschadigen en toch in optimale geleiding te voorzien, zijn de geleidingsmiddelen bij voorkeur als geleidingsrollen uitgevoerd. Deze geleidingsrollen zijn op de drie delen van het ü-vormige lichaam aangebracht.

Om de hoogte van de inrichting ten opzichte van de pijpleiding te kunnen stellen, hetgeen met name van belang is indien in verscheidene doorgangen een sleuf verwezenlijkt wordt of indien plaatselijk bodemmateriaal onder de pijpleiding weggenomen moet worden omdat deze tussen twee punten vrij hangt, zijn bij voorkeur de bovenste rollen verplaatsbaar ten opzichte van het overige van de inrichting aangebracht. Zo is de hoogtepositie van de inrichting ten opzichte van de pijpleiding te sturen. Bovendien kunnen in deze sturing van de hoogtepositie van de rollen beveiligingen aangebracht worden om overbelasting van de pijpleiding tijdens het uitbaggeren te voorkomen.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding omvatten de baggermiddelen een zich in langsrichting van de pijpleiding uitstrekkend frame dat aan de in de bewegingsrichting voor-en achterzijde van straalmiddelen voorzien is en waarbij tussen de straalmiddelen afzuigmiddelen aangebracht zijn. De straal van deze straalmiddelen is bij voorkeur naar voren in de bewegingsrichting gericht.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij toont:

Fig. 1 schematisch positionering van een pijpleiding op de bodem van een zee, het daarop aanbrengen van de inrichting volgens de uitvinding die verbonden is met een sleepvaartuig;

Fig. 2 schematisch in zijaanzicht de inrichting volgens de uitvinding; en fig. 3 de inrichting volgens fig. 2 in vooraanzicht.

In fig. 1 is het slepende vaartuig met 1 aangegeven. Dit kan een gebruikelijke sleephopperzuiger zijn. Dit is met behulp van een leiding 2 verbonden met de inrichting 3 volgens de uitvinding. Deze verbinding omvat niet alleen een trekkabel maar eveneens leidingmiddelen die zowel fluïdum als signalen kunnen transporteren naar en van de inrichting 3.

Inrichting 3 is, zoals blijkt uit fig. 1, aangebracht om een pijpleiding 4 die op de zeebodem 5 geplaatst is.

Aan de hand van fig. 2 en 3 zal inrichting 3 volgens de uitvinding nader besproken worden.

Uit deze figuren blijkt dat inrichting 3 bestaat uit een drager 7 die in hoofdzaak horizontaal is aan de uiteinden waarvan op scharnierende wijze zijframes 8 aangebracht zijn. De scharnieren zijn met 9 aangegeven en deze scharnieren maken de doorvoer van een fluïdum, zoals water, mogelijk dat getransporteerd wordt naar straalmondstukken 10 die zowel aan de voorzijde als de achterzijde van het zijframe 8 aanwezig zijn. Bovendien zijn aan de achterzijde straalmondstukken aanwezig om het materiaal onder de pijpleiding te verwijderen. Het zijframe 8 is bovendien van een zuigmond 11 voorzien die verbonden is met een leiding 12 die uiteindelijk uitmondt in leiding 2 voor het afvoeren van bodemmateriaal wat door de straalmondstukken 10 losgemaakt is. Dit is een gebruikelijke afvoer voor een sleephopperzuiger. Op de zijframes zijn bovendien geleidings- of zijrollen 13 aangebracht.

Positionering van de zijframes ten opzichte van drager 7 vindt plaats door middel van vijzels 17. Deze kunnen vanaf de brug van vaartuig 1 gestuurd worden.

Op drager 7 is bovendien een hulpframe 15 aanwezig. Dit hulpframe 15 is in verticale richting beweegbaar ten opzichte van drager 7 door middel van vijzels 16. Sturing van deze vijzels vindt eveneens vanaf de brug vanaf het vaartuig plaats. Op het hulpframe 15 zijn bovenrollen 14 aangebracht. De druk die de bovenrollen 14 ondervinden kan waargenomen worden (eventueel door het bepalen van de druk in vijzels 16) en eveneens doorgegeven worden aan de brug van het vaartuig.

Drager 7 is bovendien aan weerszijden voorzien van stuwkoppen 18. Deze maken zijdelingse verplaatsing van inrichting 3 ten opzichte van de pijpleiding mogelijk. Water of ander fluïdum voor de straalmondstukken 10 wordt via leiding 19 toegevoerd vanaf leiding 2 of via een afzonderlijke pomp die aangebracht is op drager 7. Door middel van kleppen 20 die eveneens vanaf de brug stuurbaar zijn wordt dosering van het materiaal stromend uit mondstukken 10 geregeld.

De hierboven beschreven inrichting wordt als volgt toegepast:

In bodems bestaande uit een zandachtige of kleiachtige substantie waarin door baggeren een sleuf aan te brengen is voor de pijpleiding, wordt eerst vanaf een pijplegger een pijpleiding op de zeebodem geïnstalleerd.

Vervolgens wordt het vaartuig 1 in de nabijheid van de pijpleiding aangebracht en de inrichting 3 volgens de uitvinding naar beneden gebracht tot in de nabijheid van zowel de bodem als de pijpleiding. Met behulp van uit de stand der techniek bekende middelen, zoals sonarmiddelen, camera's en dergelijke, wordt de positie van de pijpleiding nauwkeurig bepaald. Bij het neerlaten bevinden de zij frames 8 zich in de gestippeld in fig. 3 getoonde naar buiten geklapte positie waardoor het opnamegebied zo groot mogelijk gemaakt wordt. Op de hierboven beschreven wijze wordt de inrichting 3 volgens de uitvinding zo nauwkeurig mogelijk boven de pijpleiding geplaatst. Dit is enerzijds mogelijk omdat het vaartuig 1 in het algemeen aan alle zijden van stuwmiddelen voorzien is zodat dit ook onder moeilijkere weersomstandigheden nauwkeurig stil op het wateroppervlak kan drijven of in een bepaalde positie gedirigeerd kan worden. Door de aanwezigheid van de stuwkoppen 18 kan bovendien een "fijnregeling" voor de inrichting 3 plaatsvinden waarna deze op de pijpleiding geplaatst wordt. :

Door de krachten op te nemen die werken op de zijrollen en de daarbij behorende signalen uit te lezen op de brug, kan nagegaan worden op welke van de zijframes 8 de grootste krachten werken en in welke richting zij werken zodat nadere correctie van hetzij het vaartuig hetzij inrichting 3 mogelijk is.

Na het aanbrengen van inrichting 3 op de pijpleiding kunnen de zijframes 8 naar binnen geklapt worden naar de met doorgetrokken lijnen getoonde positie. In een dergelijk geval zullen de bovenrollen 14 samen met hulpframe 15 in het algemeen gestuurd door vijzels 16 naar beneden bewogen zijn, dat wil zeggen dat de zijframes 8 niet erg diep in de bodem 5 steken.

Vervolgens wordt met de baggerhandeling begonnen door de toevoer van water door straalmondstukken 10 en de afvoer van losgemaakt materiaal door zuigmond 11. Daarbij zakt de inrichting vanzelf enigszins in de bodem. Vervolgens wordt inrichting 3 volgens de uitvinding door het vaartuig 1 langs de pijpleiding gesleept. Door de aanwezigheid van de pijpleiding 2 vindt nauwkeurige geleiding van de inrichting 3 volgens de uitvinding plaats zodat de sleuf verhoudingsgewijs smal uitgevoerd kan worden zoals met name uit fig. 3 blijkt.

Indien de sleuf vervaardigd moet worden door het verschillende malen uitvoeren van de hierboven beschreven sleep/baggerhandeling wordt bij het einde van een dergelijke handeling de inrichting van de pijpleiding afgenomen. Dit kan door het eenvoudig oplichten van de inrichting plaatsvinden al dan niet voorafgegaan door het weer uitklappen van de zijframes 8.

Vervolgens wordt teruggekeerd naar uitgangspositie of wordt de vaarrichting omgedraaid en wordt de positie van de bovenrollen 14 zodanig aangepast dat een diepere sleuf ontstaat. Door het zijdelings wegnemen van materiaal door de tegenover elkaar liggende zuigmonden 11 wordt de dam waarop de pijpleiding 2 rust eveneens weggenomen.

Zoals hierboven aangegeven wordt de informatie met betrekking tot de zijdelingse en verticale krachten die de inrichting 3 op de pijpleiding uitoefent naar de brug doorgegeven en kunnen indien noodzakelijk maatregelen getroffen worden. Het waarnemen van dergelijke krachten is op bijzonder eenvoudige wijze te meten bijvoorbeeld door het bepalen van de druk in zowel vijzels 16 als in vijzels 17.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is moet begrepen worden dat daar aan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden zonder buiten het bereik van de onderhavige aanvrage te geraken. Zo is het mogelijk de inrichting in te zetten bij reeds gelegde pijpleidingen om plaatselijk vrijhangen van een dergelijke pijpleiding weg te nemen. Dat wil zeggen bepaalde hoge punten in de ondersteuning van de pijpleiding worden uit het traject weggenomen op de hierboven beschreven wijze. Dit kan in een of meer stappen verwezenlijkt worden. Deze en andere varianten worden alle geacht binnen het bereik van de onderhavige aanvrage te liggen.

Claims (11)

1. Werkwijze voor het onder water tenminste gedeeltelijk ingraven van een langwerpig voorwerp, zoals een pijpleiding, omvattende het in een of 5 meer stappen verwezenlijken van een sleuf en het daarin aanbrengen van de pijpleiding, met het kenmerk, dat tijdens een eerste stap de pijpleiding op de bodem gelegd wordt, tijdens een volgende stap een baggermiddel nabij de pijpleiding aangebracht wordt, 10 vervolgens de baggermiddelen langs de bodem worden bewogen om nabij en onder de pijpleiding bodemmateriaal weg te nemen, en waarbij de baggermiddelen door de pijpleiding geleid worden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de baggermiddelen aan weerszijden van de pijpleiding bodemmateriaal wegnemen.

3. Inrichting voor het onder water tenminste gedeeltelijk ingraven van een langwerpig voorwerp zoals een pijpleiding, omvattende een baggermiddel dat langs de bodem ter plaatse van de te leggen pijpleiding bewogen wordt en van baggermiddelen voorzien is, met het kenmerk, dat de baggermiddelen van op de pijpleiding aangrijpende geleidingsmiddelen 20 voorzien zijn en dat de baggermiddelen ingericht zijn om naast en onder de pijpleiding materiaal weg te nemen.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de geleidingsmiddelen omvatten een U-vormig over de pijpleiding te plaatsen lichaam (7,8).

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de beide benen (8) van de U 25 van baggermiddelen voorzien zijn.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5, waarbij tenminste een van de benen van de U ten opzichte van het lijf van de U (7) scharnierbaar aangebracht is.

7. Inrichting volgens een van de conclusies 3-6, waarbij de 30 geleidingsmiddelen geleidingsrollen (13,14) omvatten.

8. Inrichting volgens conclusie 7 in combinatie met conclusie 4, waarbij de geleidingsrollen op de drie delen van de U zijn aangebracht.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de geleidingsrollen in het lijf van de U verplaatsbaar in de richting evenwijdig aan de uitbreiding 35 van de benen van de U ten opzichte van de benen van de U aangebracht zijn. 40

10. Inrichting volgens een van de conclusies 3-9, waarbij de baggermiddelen omvatten een zich in langsrichting van de pijpleiding uitstrekkend frame (8), dat aan de in bewegingsrichting voor- en achterzijde van straalmiddelen (10) voorzien is en waarbij tussen de 9400605 straalmiddelen afzuigmiddelen (11) zijn aangebracht.

11. Inrichting volgens een van de conclusies 3-10, waarbij de inrichting van stuurbare stuwmiddelen (18) is voorzien. 9400605