NO148494B - Groefteplog og fremgangsmaate ved legging av en roerledning i hovedsaken under vann under utnyttelse av en groefteplog - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en grøfteplog, særlig en grøfteplog for tilveiebringelse av en grop med konstant tverrsnitt og konstant dybde i en sjøbunn for opptak av en rørledning, og en fremgangsmåte for utnyttelse av plogen ved legging av en rørledning.

Grøfteploger er i og for seg velkjent og som eksempler på slike kan vises til US-patentskriftene 152.436 og 1.436.614. Skogbunn-dreneringsploger er tilgjengelige på markedet, eksempelvis en finsk plog som markedsføres under navnet "Lokomo", og en britisk plog som markedsføres av W. Clark Ltd., hvilke ploger skjærer ut V-formede grøfter i skogbunnen. Slike ploger er imidlertid ikke uten videre anvendbare for tilveiebringelse av grøfter med konstant dybde og tverrsnitt eller for andre spesielle formål hvor man krever konstant dybde og konstant tverrsnitt, oppnådd under ulike arbeidsforhold og i grunn som kan variere sterkt.

Ifølge oppfinnelsen tar man sikte på å tilveiebringe en plog

som er istand til å gi en grøft med konstant tverrsnitt og dybde for opptak av en rørledning, særlig en undervannsgrøft, selv om plogen ifølge oppfinnelsen naturligvis også kan benyttes for graving av grøfter på land.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en grøfteplog

som angitt i krav 1. Plogen er oppbygget med en ramme med et hjulpar montert i rammens fremre del. Et skjær er montert på rammen bak hjulene, og sammen med skjæret er det montert veltefjeier. Et par plogjern er montert på rammen foran skjæret, med et plogjern på hver side av et vertikalt plan igjennom skjæret. Plogjernene er montert slik at de tvinger jordmassen innover, slik at man minst mulig forstyrrer

grøftens vegger. Ved undervannsgrøfting vil plogjernene tillate at vann går inn i glideflaten, hvilket letter grøftingen. For å sikre at trekket ikke blir for stort, og for å sikre at

.plogjernet ikke tenderer til å løfte plogen ut av grunnen, anordnes hvert plogjern slik at det heller forover med en

vinkel 3 i forhold til horisontalen. Vinkelen 8 er fordelaktig ca. 60-70°. Plogjernene er skjerpet og er innstilt slik at de gir en klaring i forhold til fureveggen. Plogjernene har en positiv klaringsvinkel y på ca. 5° i forhold til grøftens skillevegger. Plogjernene strekker seg til en dybde som er mindre enn inntrengningsdybden for skjæret under grøftingen, fortrinnsvis 2/3 av skjærets dybde. Skal man tilveiebringe en grøft med skrå sidevegger, så anordnes plogjernene slik at de danner en vinkel V i forhold til horisontalen, idet plogjern-projeksjonene danner en V.

Rammen innbefatter en nedre del som er tilformet som en V og danner en innretning for skilling av furene som dannes av skjæret og veltefjelene under grøftingen..Når det benyttes kniv-plogjern for å sikre at furekniven ikke klemmes, anordnes plogjernene innbyrdes forskjøvne i rammens lengderetning. Hjulenes stilling kan reguleres, hvilket bidrar til muligheten for innstilling av grøftedybden, og. det er sørget for anordninger for regulering av skjærets skjærevinkel, hvilke anordninger innbefatter organer for regulering av skjærets stilling i forhold til rammen, herunder en skjærbolt som er anordnet i forbindelse mellom rammen og skjæret.

Grøfteplogen ifølge oppfinnelsen kan benyttes i forbindelse med en hvilken som helst fremgangsmåte for legging av rør-ledninger under vann. Plogen slepes med en i hovedsaken konstant hastighet, og det tilveiebringes en grøft med konstant tverrsnitt og konstant dybde, idet en naturlig partikkeltransport av grunnmassen tilformet under gravingen vil fylle igjen grøften til en viss grad. Furesidene foran plogen skjæres

med plogjern slik at vann tillates trenge inn i snittflaten. Denne vanninntrengingen letter plogens tilforming av grøften, idet inntrengningen av vann reduserer trekk-kraften på plogen. Et rør legges ned i den tilformede grøft, som har konstant

-tverrsnitt og dybde. Plogen kan trekkes sammen med, som en integrert del av rørledningen, eller plogen kan trekkes

separat foran rørledningen. Eventuelt kan plogen trekkes foran rørledningen i trinn, slik at plogen trekkes en gitt strekning og man deretter trekker røret samme strekning frem til plogen, med gjentagelse av disse trinnene over hele rørledningens lengde. Grøften tilveiebringes fordelaktig med sidevegger som danner en vinkel på ca. 60° i forhold til horisontalen. Dette minimaliserer grøftdybden som man må tilveiebringe for en skik-kelig legging av rørledningen. Ifølge oppfinnelsen er det mulig å tilveiebringe en grøft med ca. 1,1 m dybde i sterk leirholdig grunn med opprettholdelse av en trekkhastighet på ca. 2 knop. Reduseres trekkhastigheten, reduseres også den kraft som er nødvendig for tilforming av grøften. Det er imidlertid ønskelig å ha så høy hastighet som mulig, for derved å redusere den tid som går med for dannelse av grøften under rørled-ningens utlegning.

Det er en hovedhensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en plog for dannelse av en grøft med konstant tverrsnitt og dybde, særlig for legging av en rørledning. Disse og andre hensikter med oppfinnelsen vil gå klarere frem av den etter-følgende beskrivelse av et foretrukket utførelseseksempel, og av de tilhørende patentkrav.

På tegningene viser:

'Fig. 1 et perspektivriss av en plog ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et sideriss av plogen i fig. 1, med nærmeste side-hjul og plogskjærene fjernet for å lette oversikten,

*fig. 3 viser et frontriss av plogen i fig. 1,

fig. 4 viser rent skjematisk plogen i fig. 1 i arbeide,

fig. 5 viser et skjematisk grunnriss hvor det spesielle arrange-ment av kniv-plogjernene i fig. 4 går frem,

fig. 6 viser rent skjematisk en grøft tilformet ifølge foreliggende oppfinnelse, med et i grøften nedlagt rør.

Plogen ifølge oppfinnelsen innbefatter en ramme 10 med et hjulpar 12 montert i rammens fremre del. Bak hjulene 12 er det på rammen 10 montert et skjær 14 med tilhørende veltefjeier 16. Et plogjern 18 er fordelaktig montert på rammen 10 foran skjæret 14, med et plogjern 18 anordnet på hver side av et vertikalplan gjennom skjæret 14. Hjulene 12, skjæret 14, og rammen 10 er anordnet slik at under grøftingen vil den i hovedsaken rette ramme 10 alltid danne en vinkel a i forhold til horisontalen (se fig. 4). En slepekraft F (fig. 4) utøves på plogen for å bevirke en bevegelse av denne med tilhørende grøfting, hvorved det tilveiebringes en grøft med konstant i dybde og tverrsnitt. Plogen trekkes eksempelvis ved hjelp

av en ikke vist vaier.

Rammen 10 er som nevnt i hovedsaken rett og har en øvre del

20 som kan ha hovedsakelig sirkulært tverrsnitt. Rammens )bunndel 21 virker som forsterkning for rammens øvre del 20

og er i tillegg tilspisset, med et i hovedsaken V-formet tverrsnitt (se fig. 2 og 4) slik at det nederst fremkommer en skjærekant 22. Denne skjærekant 22 virker som skilleanordning for den fure som tilveiebringes av skjæret og velte-fjelene junder grøftingen, idet grunnmasse som får kontakt med skjær-kanten 22, styres til hver side ved hjelp av de skrå veggene i rammedelen 21. En'brakett 23 er montert foran på rammen 10 for montering av hjulene 12. En bæredel 24 er montert ved rammens 10 bakre ende. Denne bæredel 24 strekker seg i en ho-Dvedsakelig rett vinkel ut ifra rammen 10 og bærer skjæret 14 oq veltefjelene 16, slik at disse komponenter altså er montert i rammens 10 bakre ende.

Hjulene 12 er fordelaktig montert slik at de kan stillings-5reguleres. For dette formål er hjulene montert på rammen ved hjelp av en anordning 26 som i hovedsaken innbefatter et hylsearrangement 27 tilknyttet en sylinderbjelke 28. Hylse-arrangementet er montert på en aksel 29 som går ut fra utragende deler 30 av braketten 23. Fra bærerøret 28 går det ut armer som bærer respektive hjulnav 34. Tii bærerøret 28 er det også festet et par plater 35. I disse platene 35 er det utformet minst én respektiv åpning som benyttes for inn-festing av armen 37. Denne armen 37 kan lengdereguleres og er svingbart montert i spaltene 35 i de nevnte åpninger 36,

og er videre svingbart montert i en brakett 38 montert på rammens øvre del 20. Bærerøret 28 kan dreie seg om akselen 29 helt til man får den ønskede vertikale plassering av hjulakslene i forhold til rammen, hvoretter armen 37, med til-passet lengde, plasseres mellom braketten 38 og platene 35

for derved å holde hjulakslene i den innregulerte stilling. Man kan naturligvis også benytte andre anordninger for inn-regulering av hjulstillingen. Dersom plogen bare er beregnet brukt for én enkelt grøftstørrelse, kan man naturligvis helt gi avkall på reguleringsanordningen.

1 Skjæret 14 og veltefjelene 16 er tilgjengelige på markedet.

En skogbunnplog som markedsføres av W. Clark Ltd., Park Gate, Storbritannia, egner seg godt for bruk i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, og det finnes også andre kommersielt tilgjengelige konstruksjoner som egner seg. Skjæret 14 er, 'slik det er vist mer detaljert i fig. 2, utført med en såle 40. Skjæret og sålen kan stillingsreguleres ved å svinge kompo-nentene om et svingepunkt 42. En plate 44 (stiplet i fig.2) strekker seg ned fra delen 24 og danner opplagring for en svingebolt som danner svingepunktet 42. I en avstand fra <5>svingepunktet 42 er det noen hull'45. Disse hullene kan

enten være utformet i henholdsvis platen eller skjæret. En skjærbolt 46 føres gjennom de sampassede hull eller åpninger i skjær og plate. På denne måten kan skjæret 14 holdes i en ønsket stilling. Skjærbolten 46 kan være utført slik at <5>den svikter før de større komponenter, skjæret og velte-fjelene ødelegges, eksempelvis kan skjærbolten være utført

slik at den svikter ved en grøftepåkjenning på 10 tonn.

En slepevaier for sleping av plogen kan festes til et egnet sted på plogen. Et egnet sted i utførelseseksemplet.er braketten 48 som rager opp fra bærerøret 28. I braketten 48 er det uttatt flere hull fra en sammenkobling med slepevaieren. Slepevaieren kan i den andre enden tilknyttes en hvilken som helst konvensjonell kraftkilde, f.eks. en vinsj montert på land eller på et fartøy (når det dreier seg om undervannsgrøft-ing) eller lignende.

Plogjernene 18 er på tegningene vist som kniv-plogjern, men de kan også ha form av skiver, eller av andre utforminger så lenge de bare er istand til å utføre den ønskede funksjon. I Plogjernet 18 er montert på en del av rammen 10 foran skjæret 14. Det kan benyttes mange forskjellige typer monterings-anordninger for plogjernene, men på tegningene er det vist et eksempel på en monteringsanordning 50 for plogjernene 18. Monteringsanordningen innbefatter en plate 52 for hvert plogjern, montert på forlengelser 54 av bærerøret 28 (fig. 3). Platene 52 er anordnet med de ønskede vinkler i forhold til horisontalen og vertikalen for å muliggjøre en effektiv skjæring ved hjelp av plogjernene, og flere slike plater kan eventuelt være anordnet på hver side av vertikalplanet gjennom i skjæret og rammen for derved å muliggjøre en viss regulering av avstanden mellom plogjernene (og derved av grøftens bredde). Plogjernene kan festes i platene 52 ved hjelp av bolter, eller ved hjelp av andre egnede fas tgjøringsorganer.

iBruken av plogjernene 18 har flere hensikter. Fremfor alt skal de redusere dilatasjon av grøftveggene, gi stabilitet ved skråning av grøftveggene (når de er plassert med en vinkel i forhold til vertikalen), og under skjæring under vann skal de tillate vann i å trenge inn i glideflaten, for ^derved å lette den etterfølgende qrøftina ved hjelp av skjæret 14 og veltefjelene 16. Plogjernene resulterer vanligvis i

en redusert trekk-kraft sammenlignet med en plog uten plogjern. Dersom plogjernene ikke er riktig plassert kan de imidlertid øke trekk-kraften og vil kunne ha en tendens til å løfte plogen ut av grunnen. Ved at hvert plogjern plasseres slik at det heller forover med en vinkel B i forhold til horisontalen (fig. 4) kan man unngå enhver tendens til øking av trekk-kraften eller løfting av plogen. Plogjernene er meget effektive i så henseende når vinkel (3 er lik ca. 60-70°. Plogjernene er skarpe og er innstilt slik at de gir en klaring i forhold ,til fureveggen. Som vist i fig. 5 dannes det en klaringsvinkel Y. Vinkelen y kan velges ca. 5°. Montert på en slik måte kan plogjernet bare bevirke at grunnmassen går innover, og forstyrrelser i grøfteveggene reduseres til et minimum. I tillegg er plogjernene forskjøvet innbyrdes (fig. 5) regnet

■ langs lengden av rammen 10, slik at en fremre skjæredel av et plogjern ligger foran en fremre skjæredel på det andre plogjern. Platene 52, som benyttes for montering av plogjernene, er anordnet slik at man oppnår dette forskjøvne forhold. Ved å forskyve plogjernene slik langs lengden av rammen 10, unngår jinan en klemming av furekniven 21, 22. Dersom plogjernene ikke er f.orskjøvne, vil de ha en tendens til å presse jorden mot senterlinjen, hvor furekniven 21, 22 er plassert. Når kompre-sjonskrefter presser jorden mot furekniven jevnt på begge sider av furekniven, vil jorden få en tendens til komprimer-ing, med det resultat at furekniven vil få en tendens til å sette seg fast i jorden, og den vil ikke være istand til å utføre sin påtenkte funksjon så effektivt. Ved å forskyve plogjernene unngår man dette, fordi man får en friere jord-massestrøm i retning fra furekniven på den ene eller andre r,siden derav, avhengig av på hvilken side plogjernet befinner seg på det angjeldende sted. Hensiktsmessig er plogjernenes effektive skjæredybde mindre enn skjærets effektive skjæredybde under grøftingen. En effektiv grøfting, ved bruk av kniv-plogjern, oppnås når hvert plogjern bare har en dybde 5svarende til omtrent 2/3 av skjærets dybde under grøftingen.

Plogen kan utføres slik at den vil kunne gå forbi Stener

eller andre gjenstander som den støter på, eller slik at den styres ut og forbi større gjenstander. Eksempelvis kan en med hull forsynt brakett 60 anordnes på toppen av rammen 20, idet en kraftoverføringsstang 6 2 (fig. 1) strekker seg fra braketten 60 og til den tidligere omtalte brakett 48. Når skjæret 14 støter på en ubevegelig underjordisk gjenstand, vil skjæret kunne styres oppover, med svingning i hovedsaken om den akse som defineres av akselen 29. Den.mekaniske vektarm som .man har i forbindelse mellom braketten 60 og braketten 48 ved hjelp av stangen 6 2 vil bevirke en overføring av kraften til hjulene 12. Derved presses hjulene 12 ned i grunnen. Særlig under vann.

En egnet fjærbelastning kan også anvendes.

Innretningen ifølge oppfinnelsen egner seg særlig godt for uttak av grøfter for legging av rørledninger. Grøften som tilveiebringes ifølge oppfinnelsen har et konstant tverrsnitt og en konstant dybde, og naturlig partikkeltransport av restene som dannes under skjæringen vil fylle igjen grøften i en viss grad. Oppfinnelsen er særlig egnet for tilforming av grøfter under vann. Plogen slepes med en i hovedsaken konstant hastighet, og sidene til den grøft som skal tilveiebringes skjæres ut ved hjelp av plogjernet 18 foran på plogen. Plogjernene tillater vann i glideflaten, hvilket gjør den etter-følgende tilforming av grøften ved hjelp av plogskjæret lettere. Fordelaktig skrår de tilformede grøftsidevegger, slik at grøften får større stabilitet. Dette oppnås fordelaktig ved å anordne kniv-plogjernene med en vinkel A i forhold til horisontalen (fig. 6) på ca. 60°. En grøft tilformet av en plog ifølge oppfinnelsen, med plogjernet anordnet med en vinkel A er vist skjematisk i fig. 6. Grøften har et i hovedsaken V-formet tverrsnitt med en flat bunn og med sidevegger C som danner en vinkel A på ca. 60° i forhold til horisontalen. Ved tilveiebringelse av en grøft som vist i fig. 6, er det mulig å legge et rør med en større diameter enn bredden av grøftens bunn, og for en gitt rørdimensjon kan man derfor benytte en grunnere grøft. Den viste grøft som er beregnet for legging av en rørledning, har en bunnbredde på 0,86 m og en dybde på ca.1,1 m, og den er beregnet for en rørdiameter på ca. 1,066 m (en vanlig rørdimensjon). Med utnyttelse av en plog ifølge foreliggende oppfinnelse er det mulig å til-forme en grøft som vist i fig. 6 i sterk leire, med en trekkhastighet på ca. 2 knop. Reduseres trekkhastigheten, reduserer man også den kraft som er nødvendig for tilforming av grøften, men det tar da naturlig nok lengre tid. En hastighet på ca. 2 knop er ønskelig ved tilforming av en grøft.

Plogen kan trekkes ifra et overflatefartøy (slepebåt, lektere, e. l.), eller ved hjelp av en vinsj, traktor e.l. på land. Plogen kan trekkes sammen med eller som en integrert del av rørledningen, eller kan trekkes adskilt fra rørledningen.

Den kan trekkes foran rørledningen i trinn, slik at man eksempelvis trekker plogen f.eks. 100 mog deretter trekker rør-ledningen over den samme strekning, frem til plogen, hvoretter man' gjentar disse arbeidstrinn til rørleggingen er ferdig. Rørledningen kan trekkes bak plogen og ned i grøften med hovedsakelig samme hastighet som den hvormed plogen trekkes.

Ved benyttelse av plogen ifølge oppfinnelsen ved en vanlig bruk, stiller man inn hjulene 12 idet de svinges om akselen 29. De faststilles så i den ønskede stilling ved at man setter fast armen 37 i et av hullene 36 i platene 35. Reguleringen av hjulene bestemmer dybden av den grøft som

skal tilformes. Grøftdybden kan også reguleres ved å regulere skjærevinkelen til skjæret. Man tar da ut bolten 46 og svinger skjæret i forhold til rammedelen 24 om akselen 42,

og setter så bolten inn igjen i en passende åpning 45.

Etter en regulering er foretatt for den -ønskede grøftdybde, f. eks. 1,1 m, monteres plogjernene 18 ved hjelp av monterings-;anordningen 50. Plogjernene danner en vinkel A i forhold til horisontalen og heller forover med en vinkel S i forhold til horisontalen. Det er videre en klaringsvinkel y i forhold til grøftens sidevegger C som skjæres ut av plogjernene.

Plogjernene strekker seg ned til en dybde svarende omtrent

til 2/3 av skjærets dybde under grøftingen.

En slepeline tilknyttes braketten 48 og en slepekraft over-

føres til plogen. Plogjernet 18 skjærer ut grøftens side-

vegger C og tillater vann å sige inn i snittflaten. Skjæret 14 forskyver deretter grunnmassen og presser den oppover.

Rammedelen 21, 22 skiller den grunnmassefure som tilformes

under grøftingen. Rammen 10 danner en vinkel a i forhold til horisontalen under grøftingen. En grøft tilformet ved hjelp av plogen er som nevnt vist i fig. 6. Grøften har et konstant tverrsnitt og konstant dybde, og til en viss grad vil grøften glattes og fylles ut som følge av en naturlig partikkeltran-

sport av de deler som fremkommer under skjæringen. Fordel-

aktig har grøften et i hovedsaken V-formet tverrsnitt med flat bunn, og grøftens sidevegger danner en vinkel A på ca.

60° i forhold til horisontalen.

Claims (9)

1. Grøfteplog innbefattende en i hovedsaken rett ramme (10), et skjær (14) montert på rammens bakre ende, og veltefjeler (16) montert med skjæret, karakterisert ved et hjulpar (12) montert foran på rammen (10), idet hjulsettet (12), skjæret (14) og rammen (10) er slik anordnet at under grøftingen vil rammen (10) alltid skrå nedover og forover og danne en vinkel a i forhold til horisontalen.

2. Grøfteplog ifølge krav 1,karakterisert ved en anordning for skilling av massefuren som tilformes av skjæret og veltefjelene under grøftingen, hvilken anordning innbefatter en nedre V-formet del (22) av rammen (10).

3. Grøfteplog ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved en anordning for regulering av skjærets (14) skjærvinkel, hvilken anordning innbefatter organer (45, 46) for regulering av skjærets (14) stilling i forhold til rammen (10), hvilke organer innbefatter en skjærbolt (46) som er anordnet i for-bindelsen mellom rammen og sk-jæret.

4. Grøfteplog ifølge et av de foregående krav og med et par plogjern (18) montert på rammen (10) foran skjæret (14) og bak hjulene (12) med et plogjern anordnet på hver side av et vertikalplan gjennom skjæret, karakterisert ved at plogjernene (18) er anordnet slik at de har en klaringsvinkel (y) i forhold til de grøftesidevegger som skjæres ut av plogjernene, og at plogjernene strekker seg ned til en dybde som er mindre enn skjærdybden, samt heller forover, fortrinnsvis med en vinkel (8) på ca. 60-70° i forhold til horisontalen.

5. Grøfteplog ifølge krav 4, karakterisert ved at den nevnte klaringsvinkel (y) er ca. 5°.

6. Grøfteplog ifølge krav 4, karakterisert ved at den dybde hvortil hvert plogjern (18) strekker seg under grøftingen er ca. 2/3 av skjærdybden.

7. Grøfteplog ifølge et av kravene 4-6, karakterisert ved at plogjernene (18) vinkelrett på arbeidsret-ningen danner en vinkel (A) i forhold.til horisontalen, idet plogjernenes projeksjoner danner en V.

8. Fremgangsmåte ved legging av en rørledning i hovedsaken under vann under utnyttelse av en grøfteplog, idet plogen slepes med en i hovedsaken konstant hastighet og tilveie-bringer en grøft, og rørledningen legges ned i grøften, karakterisert ved at det tilveiebringes en grøft med konstant tverrsnitt og konstant dybde, idet det skjæres ut furesider foran plogen ved hjelp av et par plogjern som er montert foran skjæret, slik at vann tillates å gå inn i snittflaten, og grøften tilveiebringes ved hjelp av skjæret etterat vann er trengt inn i snittflaten.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det grøftdannede trinn utføres ved at det tilveiebringes en grøft på ca. 1,1 m dybde i sterk leirebunn med en slepehastighet på ca. 2 knop.