NO150322B

NO150322B - GROEFTEPLOG

Info

Publication number: NO150322B
Application number: NO793429A
Authority: NO
Inventors: Alan Richard Reece
Original assignee: British Petroleum Co
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1979-10-25
Publication date: 1984-06-18
Also published as: EP0010915A1; AU5208579A; NO150322C; CA1123215A; DE2963948D1; MX149074A; EP0010915B1; NO793429L; AU534656B2

Description

Oppfinnelsen vedrører en grøfteplog som er egnet for tauing under vann' for dannelsen av en grøft for en tidligere utlagt undervannskabel eller rørledning, hvilken grøfteplog omfatter et legeme til hvilket det er festet en massekuttedel, hvilken massekuttedel ved bruk danner en masseflate i fremføringsret-ningen for plogen, en landside som samvirker med masseflaten, en tauedel som er forbundet med et koblingspunkt på en slik måte at den tillater at fremføringsretningen for plogen kan skråstilles til linjen for tauekraften, hvorved koblingspunktet er plassert slik at under bruk vil linjen for tauekraften føre gjennom et punkt over landsiden. The invention relates to a trench plow which is suitable for towing under water for the formation of a trench for a previously laid underwater cable or pipeline, which trench plow comprises a body to which a mass cutting part is attached, which mass cutting part forms a mass surface in the direction of advance in use the plough, a land side which interacts with the mass face, a rope part which is connected by a coupling point in such a way as to allow the direction of advance of the plow to be inclined to the line of the towing force, whereby the coupling point is located so that in use the line of the towing force passes through a point above the land side.

Grøfteploger som tidligere har blitt foreslått for nedgraving av rørledninger, har vanligvis blitt tauet av et overflatefar-tøy og blitt styrt fra overflatefartøyet, og til dette har det vært nødvendig å kjenne nøyaktig plasseringen av såvel rørled-ning eller kabel og plog og så beregne den krevede kurs. Selv når dette gjøres, vil virkningslinjen for tauingskraften noen ganger avvike vesentlig fra aksen for rørledningen med risiko for skade på denne. Trench plows that have previously been proposed for burying pipelines have usually been towed by a surface vessel and controlled from the surface vessel, and for this it has been necessary to know exactly the location of both pipeline or cable and plow and then calculate it required courses. Even when this is done, the line of action of the towing force will sometimes deviate significantly from the axis of the pipeline with the risk of damage to it.

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å redusere denne risiko ved å tilveiebringe en innretning hvor sidekom-ponéntene til tauekraften motvirkes, for derved å redusere sidekraften på rørledningen. It is an aim of the present invention to reduce this risk by providing a device where the lateral components of the towing force are counteracted, thereby reducing the lateral force on the pipeline.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en grøfte-plog av den innledningsvis nevnte art, som er kjennetegnet ved at plogen er utstyrt med styringsinnrétninger som omfatter et apparat for samvirke med den tidligere lagte rørledning eller kabel og at tauedelen er dreibart forbundet med koblingspunktet, hvorved fremføringsretningen for plogen innenfor grenser er uavhengig av fremføringsretningen for tauekraften) åt styringsinnretningen er"avstandsplassért fra og foran i forhold til landsiden, slik at når fremføringsretnin-gen for plogen skråstilles til en linje for tauekraften, vil siderettede krefter på rørledningen eller kabelen bli redusert. According to the present invention, a trench plow of the type mentioned at the outset is provided, which is characterized by the fact that the plow is equipped with control devices which include a device for cooperation with the previously laid pipeline or cable and that the rope part is rotatably connected to the connection point, whereby the direction of advance for the plow within limits is independent of the direction of advance for the towing force) that the control device is "spaced from and in front in relation to the land side, so that when the advance direction of the plow is tilted to a line for the towing force, side-directed forces on the pipeline or cable will be reduced.

Masseoppkuttingsdelen og landsiden kan utformes i ett stykke. F. eks. kan det være anordnet et massekutteblad hvis kant ut-gjør massekuttingsdelen og hvis sider utgjør landsiden. Alternativt kan landsiden være separat fra massekuttingsdelen. The mass cutting part and the land side can be designed in one piece. For example a pulp cutting blade may be arranged whose edge constitutes the pulp cutting part and whose sides form the land side. Alternatively, the land side can be separate from the mass cutting section.

Punktet gjennom hvilket tauingskraften passerer kan ligge i området for det effektive senter på landsiden. Uttrykket "effektivt senter" er velkjent på jordbruksområdet og er det punkt på landsiden gjennom hvilket den resulterende jordkraft virker. The point through which the towing force passes may lie in the area of the effective center on the land side. The term "effective center" is well known in the agricultural field and is the point on the land side through which the resulting earth force acts.

Som angitt ovenfor går linjen for tauingskraften gjennom et punkt i området ved landsiden når fremføringsretningen er forskjellig fra linjen for tauingskraften. Dette kan oppnås ved at koblingspunktet er plassert i området til landsiden eller at koblingspunktet er plassert foran i forhold til landsiden, slik at ved bruk den projiserte linje for tauings-kraf ten passerer gjennom punktet i området ved landsiden. As stated above, the line of the towing force passes through a point in the landside area when the direction of advance is different from the line of the towing force. This can be achieved by the connection point being placed in the area of the land side or the connection point being placed forward in relation to the land side, so that when in use the projected line for the towing force passes through the point in the area of the land side.

Virkningen av dette er at sidekomponenten til tauingskraften motvirkes av landsiden og muliggjør derved at innretningen kan styres med en mindre styringskraft. Ved en typisk tidligere kjent grøfteploganordning er koblingspunktet plassert foran i forhold til landsiden, ved eller nær fronten til innretningen, med den virkning at når fremføringsretningen er forskjellig fra linjen for tauingskraften, er det en betyde-lig siderettet kraft på innretningen. Innretningen kan bare motstå denne sidekraft ved utøvelse av en tilsvarende kraft på rørledningen ved hjelp av føringsarmer eller lignende inn-retninger med hvilke den er fastbundet til rørledningen. The effect of this is that the side component of the towing force is counteracted by the land side and thereby enables the device to be steered with a smaller steering force. In a typical previously known ditch plow device, the connection point is located in front of the land side, at or near the front of the device, with the effect that when the forward direction is different from the line of the towing force, there is a significant lateral force on the device. The device can only resist this lateral force by exerting a corresponding force on the pipeline by means of guide arms or similar devices with which it is fixed to the pipeline.

Landsiden er hensiktsmessig ved eller nær den bakre del av innretningen og følgelig i henhold til oppfinnelsen vil tauingskraften (den projiserte hvis nødvendig) passere gjennom den bakre del av innretningen når fremføringsretningen er forskjellig fra linjen til tauingskraften. The land side is conveniently at or near the rear part of the device and accordingly according to the invention the towing force (the projected if necessary) will pass through the rear part of the device when the direction of advance is different from the line of the towing force.

Koblingspunktet kan plasseres over landsiden (ikke nødvendig-vis direkte over i vertikal forstand, se fig. 2 og 4) eller punktet gjennom hvilket den projiserte linje for. tauingskraften passerer kan være over landsiden (se fig. 6). The connection point can be placed above the land side (not necessarily directly above in a vertical sense, see fig. 2 and 4) or the point through which the projected line passes. the towing force passes may be over the land side (see fig. 6).

I de fleste tilfeller vil punktet i området for landsiden være plassert ved et sted langs lengden til innretningen, hvor landsiden utstrekker seg og bak massekuttingsdelen. In most cases, the point in the area for the land side will be located at a place along the length of the device, where the land side extends and behind the mass cutting part.

Koblingspunktet kan være bevegelig på en i sideretning utragende arm, hvilken arm er slik plassert at punktet beveger seg på omkretsen til en sirkel hvis sentrum er ved punktet . i ..området ved landsiden. The connection point can be movable on a laterally projecting arm, which arm is positioned so that the point moves on the circumference of a circle whose center is at the point . in the ..area on the land side.

Punktet i området ved landsiden gjennom hvilket linjen for tauingskraften passerer kan være plassert slik at komponente-ne til tauingskraften og massekuttingskraften vinkelrett til retningen for fremføringen ikke danner noen vesentlig kobling i horisontalplanet. The point in the area on the land side through which the line for the towing force passes can be located so that the components of the towing force and the mass cutting force perpendicular to the direction of propulsion do not form any significant connection in the horizontal plane.

Grøfteplogen benyttes for dannelse av en grøft for en rørled-ning under vann og kan i området ved fronten ha en bærer beregnet på å føres på rørledningen, slik at i hvert fall en del av vekten til innretningen understøttes av rørledningen. The trench plow is used to create a trench for an underwater pipeline and can have a carrier in the area at the front designed to be carried on the pipeline, so that at least part of the weight of the device is supported by the pipeline.

Innretningen kan videre ha plassert foran i forhold til bære-ren en støttedel som er i stand til å være i kontakt med. marken for å redusere risikoen for overbelastning av en ikke understøttet del av rørledningen. The device can also have a support part placed in front of the carrier which is capable of being in contact with. the ground to reduce the risk of overloading an unsupported section of the pipeline.

Støttedelen kan være bevegelig mellom en markkontaktstilling ,og en hevet stilling som er fri over bunnen, og. innretningen kan være utformet for bevegelse av støttedelen fra en stilling til en annen. The support part can be movable between a ground contact position and a raised position which is free above the bottom, and. the device can be designed for movement of the support part from one position to another.

Uttrykkene "over", "foran", "på siden" og "bak" refererer til innretningen i dens stilling for normal bruk. The terms "above", "front", "side" and "rear" refer to the device in its position for normal use.

Uttrykket sjøbunnen innbefatter bunnen til et hvilket som helst vannbasseng, såsom en elv, en sjø eller havet. The term seabed includes the bottom of any body of water, such as a river, a lake or the ocean.

Uttrykket rørledning er beregnet på å innbefatte strømnings-ledninger. Selv om grøftinnretningen ifølge oppfinnelsen primært er beregnet for bruk under vann, kan den også benyttes på land. The term pipeline is intended to include flow lines. Although the ditch device according to the invention is primarily intended for use under water, it can also be used on land.

Henvisning til linjen for tauingskraften betyr linjen for tau-ingskraf ten projisert i horisontalplanet gjennom koblingspunktet . Reference to the towing force line means the towing force line projected in the horizontal plane through the connection point.

Grøfteplogen ifølge oppfinnelsen kan benyttes for dannelsen av en grøft parallelt og nær en rørledning eller kabel som kan beveges i sideretning ned i grøften på et senere tids-punkt. The trench plow according to the invention can be used for the formation of a trench parallel to and close to a pipeline or cable which can be moved laterally down into the trench at a later point in time.

Alternativt kan grøftinnretningen benyttes for å lage grøften og plassere rørledningen eller kabelen i denne i én operasjon. Alternatively, the trenching device can be used to create the trench and place the pipeline or cable in it in one operation.

Grøftinnretningen er særlig egnet for bruk hvor rørledningen eller kabelen tidligere er installert på sjøbunnen, selv om det er mulig å benytte grøftinnretningen til å grave ned en rørledning eller kabel når den legges fra et overflatefartøy. The trenching device is particularly suitable for use where the pipeline or cable has previously been installed on the seabed, although it is possible to use the trenching device to bury a pipeline or cable when it is laid from a surface vessel.

Selv om innretningen er beskrevet under særlig henvisning til dannelsen av en grøft for en rørledning eller kabel, kan den også benyttes for andre formål, f. eks. en tildekning av en rørledning eller kabel som tidligere er anbragt i en grøft (se fig. 1-4), for samling av materiale fra eller, under sjø-bunnen, f. eks. for opptak av prøver av sjøbunnmateriale eller for samling av manganmoduler. Although the device is described with particular reference to the formation of a trench for a pipeline or cable, it can also be used for other purposes, e.g. a covering of a pipeline or cable that has previously been placed in a trench (see fig. 1-4), for the collection of material from or, under the seabed, e.g. for taking samples of seabed material or for collecting manganese modules.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et sideriss av en grøfteplog, hvor det er vist plasseringen av koblingspunktet, In the following, the invention will be explained in more detail with the help of exemplary embodiments which are shown in the drawing, which shows: fig. 1 a side view of a trench plough, where the location of the coupling point is shown,

fig. 2 et planriss av grøfteplogen på fig. 1, fig. 2 a plan view of the ditch plow in fig. 1,

fig. 3 et sideriss av en alternativ utførelse av grøfteplogen, hvor styringen bevirkes ved hjelp av en sensor som følger rør-ledningen og styrer en servomekanisme og en hydraulisk sylinder, fig. 3 a side view of an alternative version of the trench plough, where the control is effected by means of a sensor which follows the pipeline and controls a servo mechanism and a hydraulic cylinder,

fig. 4 et planriss av utførelsen vist på fig. 3, fig. 4 a plan view of the embodiment shown in fig. 3,

fig. 5 sideriss av ytterligere en utførelse av grøfteplogen, hvor koblingspunktet er plassert på en i sideretning utstrakt arm, og fig. 5 side view of a further embodiment of the trench plough, where the connection point is located on a laterally extended arm, and

fig. 6 et planriss av grøfteplogen på fig. 5. fig. 6 a plan view of the trench plow in fig. 5.

Fig. 1 og 2 viser en grøfteplog som generelt er betegnet med 1, som omfatter et legeme i form av en bjelke 4 til hvis bakre del det er festet et blad som generelt er betegnet med 7, hvis fremre flate 6 utgjør massekuttedelen og hvis sider 5 utgjør landsiden. Over sidene 5 er det plassert et koblingspunkt i form av et taueøye 3, til hvilket det er festet en tauekabel 2. Den fremre del av bjelken 4 er festet til en i sideretning utstrakt tverrdel 13, hvis ene ende er festet til og understøttet av en støtte 10 på sjøbunnen 11. Grøfte-plogen har en styreinnretning i form av føringshjul 9 som spriker over rørledningen 8 og er festet til den andre ende av tverrdelen 13 motsatt til støtten 10. Ved hjelp av før-ingshjul 9 følger grøfteplogen rørledningen 8 og krever således ingen ekstra styring. Virkningen til koblingspunktet 3 plassert over landsiden er at sidekomponenten til tauingskraften motvirkes med det resultat at styringsvirkningen til Figs. 1 and 2 show a ditch plow which is generally denoted by 1, which comprises a body in the form of a beam 4 to the rear part of which is attached a blade which is generally denoted by 7, whose front surface 6 constitutes the pulp cutting part and whose sides 5 constitutes the country side. Above the sides 5 there is a connection point in the form of a rope eye 3, to which a rope cable 2 is attached. The front part of the beam 4 is attached to a laterally extended transverse part 13, one end of which is attached to and supported by a support 10 on the seabed 11. The ditch plow has a steering device in the form of a guide wheel 9 which spans the pipeline 8 and is attached to the other end of the cross section 13 opposite to the support 10. With the aid of guide wheels 9, the ditch plow follows the pipeline 8 and requires thus no additional control. The effect of the connection point 3 located above the land side is that the side component of the towing force is counteracted with the result that the steering effect of

tauingskraften blir vesentlig redusert. Ved anordningen vist på fig. 1 og 2 vil plogen kutte en grøft parallelt til rørled-ningen 8, som tidligere er plassert i sin grøft..Ved bakenden av plogen er det en skrape 12 for å forskyve jord for tildekning av rørledningen. the towing force is significantly reduced. In the device shown in fig. 1 and 2, the plow will cut a trench parallel to the pipeline 8, which has previously been placed in its trench..At the rear end of the plow there is a scraper 12 to displace soil to cover the pipeline.

På fig. 3 og 4 er grøfteplogen betegnet med 21 og har i det vesentlige den samme konstruksjon som den som er vist på fig. 1 og 2 med unntak av styreinnretningenPlogen omfatter et legeme i form av en bjelke 24, til hvis bakre ende er festet et blad, som generelt er betegnet med 27, hvis fremre flate 26 utgjør massekuttedelen og hvor sidene 25 utgjør landsiden. Over sidene 25 er koblingspunktet plassert i form av et taue-øye 23, til hvilket er festet en tauingskabel 22. Den fremreti del av bjelken 24 er festet til en i sideretning forløpende tverrdel 28, hvis ender er festet til og understøttet av støt-ter 3 0 og 31 på sjøbunnen. Plogen har styreinnretninger i form av en sensor eller føler 32 som avføler rørledningen 29 og styrer en servomekanisme (ikke vist) som betjener en hydraulisk sylinder 33, som beveger støttene 30 og 31 som har massesamvirkende blader (bare ett som er betegnet 34 er vist). Ved hjelp av denne anordning er grøfteplogen i stand til å følge rørledningen 29, som på steder kan være begravet, som vist på fig. 3, og tilveiebringe en grøft parallelt til rør-ledningens akse. Til den bakre del av legemet 24 er det festet et skraperarmpar 3 5 for å bevege opptatt masse. In fig. 3 and 4, the ditch plow is denoted by 21 and has essentially the same construction as that shown in fig. 1 and 2 with the exception of the steering device The plow comprises a body in the form of a beam 24, to the rear end of which is attached a blade, which is generally denoted by 27, whose front surface 26 forms the pulp cutting part and where the sides 25 form the land side. Above the sides 25, the connection point is placed in the form of a towing eye 23, to which a towing cable 22 is attached. The front part of the beam 24 is attached to a laterally extending transverse part 28, the ends of which are attached to and supported by supports 3 0 and 31 on the seabed. The plow has control devices in the form of a sensor or feeler 32 which senses the pipeline 29 and controls a servo mechanism (not shown) which operates a hydraulic cylinder 33, which moves the supports 30 and 31 which have mass interacting blades (only one designated 34 is shown) . By means of this device, the trench plow is able to follow the pipeline 29, which may be buried in places, as shown in fig. 3, and provide a trench parallel to the axis of the pipeline. A pair of scraper arms 35 is attached to the rear part of the body 24 to move the occupied mass.

På fig. 5 og 6 er grøfteplogen betegnet generelt med 41 og omfatter et legeme i form av en bjelke 44, til hvis bakre ende er festet et blad, som generelt er betegnet med 47, hvis fremre flate 46 er massekuttekanten, og hvor sidene 45 utgjør landsiden. I dette henseende er grøfteplogen lik de to tidligere omtalte utførelser. Den fremre del av bjelken 44 er festet til en i sideretning utragende arm'43, hvis ende er understøttet av støtten 55. På armen 43 er det montert et koblingspunkt i form av et taueøye 46 som er bevegelig på armen 43 ved hjelp av en rull 48. Armen 43 har en krummet flate 49 på hvilken ruller 48 beveges, slik at koblingspunktet 4 6 beveger seg på omkretsen til en sirkel, hvis senter er ved punktet 50 som ligger over landsiden 45. Virkningen av dette er at den projiserte linje for virkningen av tauekraften passerer gjennom punktet 50, som resulterer i at sidekomponenten til tauekraften motvirkes av landsiden 45. In fig. 5 and 6, the ditch plow is designated generally by 41 and comprises a body in the form of a beam 44, to the rear end of which is attached a blade, which is generally designated by 47, whose front surface 46 is the mass cutting edge, and where the sides 45 form the land side. In this respect, the ditch plow is similar to the two previously mentioned designs. The front part of the beam 44 is attached to a laterally projecting arm'43, the end of which is supported by the support 55. On the arm 43 is mounted a connection point in the form of a rope eye 46 which is movable on the arm 43 by means of a roller 48. The arm 43 has a curved surface 49 on which rollers 48 move, so that the coupling point 46 moves on the circumference of a circle, the center of which is at the point 50 lying above the land side 45. The effect of this is that the projected line of action of the towing force passes through point 50, which results in the lateral component of the towing force being counteracted by the land side 45.

Taueplogen har en styreinnretning i form av to føringshjul 52 som spriker over rørledningen 54, idet sistnevnte hviler på ruller mellom føringshjul 52. Ved den bakre del av legemet er det anordnet et skraperpar 60 for forskyvning av masse i sideretning. The rope plow has a control device in the form of two guide wheels 52 which span over the pipeline 54, the latter resting on rollers between guide wheels 52. At the rear part of the body, a scraper pair 60 is arranged for displacement of mass in the lateral direction.

Ved bruk blir grøfteplogen tauet ved hjelp av en line 56 som er festet til koblingspunktet 46. Grøfteplogen passerer langs og under rørledningen 54. En grøft dannes, i hvilken rørled-ningen føres ned. In use, the trench plow is towed by means of a line 56 which is attached to the connection point 46. The trench plow passes along and under the pipeline 54. A trench is formed, in which the pipeline is led down.

Ved de tre utførelser som er vist, befinner punktet gjennom hvilket tauekreftene passerer, dvs. punktene 3, 23 og 50, seg vertikalt over det effektive senter for landsiden i hvert tilfelle. In the three embodiments shown, the point through which the rope forces pass, i.e. points 3, 23 and 50, is located vertically above the effective center of the land side in each case.

Foreliggende oppfinnelse gir forbedret styring av grøftingen og andre masseforflytningsoperasjoner når virkningslinjen for tauingskraften er opptil 45° fra fremføringslinjen for innretningen, og særlig i området opptil 30°. Videre passerer linjen for tauingskraften (når projisert i horisontalplanet gjennom koblingspunktet) gjennom eller nær et punkt på den vertikale akse som passerer gjennom krysningspunktet for lin-jene for virkningen av massekreftene på kuttedelen og landsiden. Således vil enhver sidekraft som utøves av taueinnret-ningen motvirkes av landsiden for å redusere resultanten i horisontalplanet. Det er således mulig å styre innretningen med en mindre styrekraft med 'redusert risiko for ødeleggelse av rørledningen. The present invention provides improved control of trenching and other mass transfer operations when the line of action of the towing force is up to 45° from the forward line of the device, and particularly in the area up to 30°. Furthermore, the line of the towing force (when projected in the horizontal plane through the coupling point) passes through or near a point on the vertical axis which passes through the intersection of the lines of action of the mass forces on the cutting part and the land side. Thus, any lateral force exerted by the towing device will be counteracted by the land side to reduce the resultant in the horizontal plane. It is thus possible to control the device with a smaller control force with a reduced risk of destroying the pipeline.

Utførelsen på fig. 5 og 6 er særlig egnet for tauing med en undervannstraktor eller en lignende innretning som ikke hensiktsmessig kan sprike over rørledningen med det resultat at tauekraften bestandig vil ha en vinkel til aksen for rørled-ningen . The embodiment in fig. 5 and 6 are particularly suitable for towing with an underwater tractor or a similar device which cannot appropriately spread over the pipeline with the result that the towing force will always have an angle to the axis of the pipeline.

Claims

1. Trench plow (1) which is suitable for towing under water for the formation of a trench for a previously laid underwater cable or pipeline (8), which trench plow comprises a body (4) to which a mass cutting part (6) is attached , which mass-cutting part in use forms a mass surface in the forward direction of the plow (1), a land side (5) which interacts with the mass surface, a rope part (2) which is connected to a connection point (3) in such a way that it allows the forward direction of the plow (1) can be inclined to the line for the towing force, whereby the connection point (3) is positioned so that during use the line for the towing force will pass through a point above the land side (5), characterized by the fact that the plow (1) is equipped with control devices comprising an apparatus (9) for cooperation with the previously laid pipeline (8) or cable, and that the rope part (2) is rotatably connected to the connection point (3), whereby the forward direction of the plow is within limits independent of the forward direction of t auekraften, that the steering device (9) is spaced from and in front of the land side (5), so that when the forward direction of the plow is tilted to the line for the towing force, lateral forces on the pipeline (8) or the cable will be reduced.

2. Trench plow according to claim 1, characterized in that the device (9) is located at the front of the plow (1).

3. Trench plow according to claim 1, characterized in that the connection point (46) is positioned so that in use the projected line of the towing force will pass through a point (50) above the land side (45).

4. Trench plow according to claim 3, characterized in that the connection point (46) is movable on a laterally extended arm (43), which arm (43) is positioned so that the connection point (46) is moved on the circumference of a circle whose center is at the point (50) over the land side (45).