NO313596B1

NO313596B1 - Procedure for hydraulic dredging of pulp from seabed

Info

Publication number: NO313596B1
Application number: NO20006659A
Authority: NO
Inventors: Tom Jacobsen; Olav Kvalvaag; Terje Fagervold; Gunnar Fagervold
Original assignee: Gto Subsea As
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-10-28
Also published as: CN1503868A; CR7012A; JP2004522877A; WO2002057551A1; NO20006659L; EP1346107A1; NO20006659D0; CN1277999C; ZA200304805B; MXPA03005839A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved hydraulisk mudring av masse fra sjøbunn, bunn av vannmagasin e.l. The present invention relates to a method for hydraulic dredging of mass from the seabed, the bottom of a reservoir, etc.

Bakgrunn Background

I en rekke situasjoner er det ønskelig å fjerne masser fra områder av en sjøbunn. Det kan være havner, seilingsleder eller områder med forurenset masse. Det kan være ønskelig å deponere . massene andre steder under vann eller det kan være mer hensiktsmessig å legge massene i deponi på land, eventuelt å rense massene før de deponeres. In a number of situations, it is desirable to remove masses from areas of a seabed. It can be harbours, waterways or areas with polluted mass. It may be desirable to deposit . the masses elsewhere under water or it may be more appropriate to deposit the masses on land, possibly to clean the masses before they are deposited.

Det finnes videre vannmagasiner, i første rekke i land hvor elvene fører med seg store mengder sedimenter, og hvor magasinene etter hvert blir fylt opp av sedimenter i en slik grad at vannkapasiteten blir uønsket liten. Videre kan sedimentene påvirke dammers stabilitet, blokkere luker eller lignende samt føre til nødig slitasje på turbiner dersom de følger med vannet inn i et kraftverk. Sedimentene kan være alt fra store steiner etc. til meget finkornet materiale som silt og leire. There are also water reservoirs, primarily in countries where the rivers carry large amounts of sediment, and where the reservoirs are gradually filled with sediment to such an extent that the water capacity becomes undesirably small. Furthermore, the sediments can affect the stability of dams, block hatches or the like and lead to unnecessary wear and tear on turbines if they follow the water into a power station. The sediments can be anything from large stones etc. to very fine-grained material such as silt and clay.

Det er kjent at en pumpe ikke kan generere et undertrykk eller sug større enn en atmosfære dersom denne er plassert over eller ved overflaten. Det er derfor begrenset hvor effektivt det er mulig å suge sedimenter opp fra sjøbunnen, og hvilke dybder det er mulig å suge slike masser opp fra, med en pumpe plassert ved eller over vannflaten. It is known that a pump cannot generate a negative pressure or suction greater than one atmosphere if this is placed above or near the surface. It is therefore limited how effectively it is possible to suck up sediments from the seabed, and from which depths it is possible to suck up such masses from, with a pump placed at or above the water surface.

Det er mulig å plassere pumper på sjøbunnen som trykker massene opp, men man får da et kostbart arrangement i forbindelse med utplassering og manøvrering av utstyret. It is possible to place pumps on the seabed which push the masses up, but then you get an expensive arrangement in connection with the deployment and maneuvering of the equipment.

Det er kjent ved mudring eller fjerning av masser på sjøbunnen at denne massen kan pumpes/ transporteres til et høyereliggende nivå, men like fullt til et nivå som ligger lavere enn havflaten/ vannflaten. På denne måten oppnår man den fordel at trykkdifferensen i vannsøyle mellom den naturlige vannflaten og det nivå man pumper til kan utnyttes som en del av den drivende kraft ved pumpingen. It is known when dredging or removing masses on the seabed that this mass can be pumped/transported to a higher level, but just as well to a level that is lower than the sea surface/water surface. In this way, one achieves the advantage that the pressure difference in the water column between the natural water surface and the level to which one is pumping can be utilized as part of the driving force during pumping.

US patent nr. 3,693,272 beskriver et system (apparat) som i prinsippet gjør det mulig å mudre på US patent no. 3,693,272 describes a system (apparatus) which, in principle, makes it possible to dredge

(fra) store dyp. Patenter har imidlertid den svakheten at det beskriver et hovedsakelig lukket system, som vil være svært sårbart for store steiner og andre fremmedlegemer, og som er lite adkomstvennlig i forbindelse med alminnelig ettersyn og vedlikehold. Det er derfor ikke spesielt velegnet for det formål som foreliggende oppfinnelse gjelder, og hvor det må regnes med en betydelig variasjon i partikkelstørrelse med et vesentlig innslag av steiner med betydelig diameter. (from) great depths. However, patents have the weakness that they describe a mainly closed system, which will be very vulnerable to large stones and other foreign objects, and which is not easily accessible in connection with general inspection and maintenance. It is therefore not particularly suitable for the purpose to which the present invention applies, and where a significant variation in particle size with a significant element of stones with a significant diameter must be expected.

US patent nr. 3,815,267 beskriver likeledes et lukket system for å suge opp fast materiale fra sjø-eller havbunn, og har generelt sett samme ulemper eller begrensninger som ovennevnte patent, hvis det forutsettes brukt på masser hvor det er betydelig variasjon i partikkelstørrelse. US patent no. 3,815,267 likewise describes a closed system for sucking up solid material from the sea or seabed, and generally has the same disadvantages or limitations as the above-mentioned patent, if it is assumed to be used on masses where there is significant variation in particle size.

GB patent nr. 1 468 199 beskriver et mudringsfartøy innrettet til å kunne suge opp sedimenter på havbunnen. Et inntaksrør kan ved hjelp av trykkforskjellen mellom den naturlige vannflaten og et nivå til et reservoar inne i et fartøy, suge opp sedimenter fra havbunnen til reservoaret. Massene blir der separert fra vannet slik at vannet kan pumpes videre til overflaten mens massene kan fraksjoneres og likeledes transporteres til overflaten. GB patent no. 1 468 199 describes a dredging vessel designed to be able to suck up sediments on the seabed. An intake pipe can, by means of the pressure difference between the natural water surface and a level of a reservoir inside a vessel, suck up sediments from the seabed into the reservoir. The masses are then separated from the water so that the water can be pumped further to the surface while the masses can be fractionated and likewise transported to the surface.

Svensk patent nr. 429 662 beskriver en mudringsfarkost hvor slam fra bunnen via en pumpe og en trykkledning suges oppi en beholder på en arbeidsenhet, der slammet pumpes videre i en ledning til en resipient. Beholderen kan heves og senkes i vertikalretningen mellom to pongtonger, og den har en nivåmåler som avleser nivået av oppumpet slam hvor denne styres av en regulator. Swedish patent no. 429 662 describes a dredging vessel where mud is sucked from the bottom via a pump and a pressure line into a container on a work unit, where the mud is pumped further in a line to a recipient. The container can be raised and lowered in the vertical direction between two pontoons, and it has a level gauge that reads the level of pumped-up mud, which is controlled by a regulator.

Formål Purpose

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å mudre/ pumpe en masse bestående av såvel fine partikler som av steiner med betydelig størrelse fra sjøbunnen til et nivå under det naturlige vannspeilet, for derfra å kunne videretransportere massene ved hjelp av konvensjonell teknologi. It is an aim of the present invention to provide a method for dredging/pumping a mass consisting of both fine particles and stones of considerable size from the seabed to a level below the natural water table, in order to be able to transport the masses from there using conventional technology .

Det er videre et formål å kunne mudre forurenset masse med så høy konsentrasjon av sedimenter som mulig (så lite vann som mulig), slik at den etterfølgende behandling og deponering av massene kan utføres til en lavest mulig kostnad. It is also an aim to be able to dredge contaminated mass with as high a concentration of sediments as possible (as little water as possible), so that the subsequent treatment and disposal of the masses can be carried out at the lowest possible cost.

Det er videre et formål at oppfinnelsen skal være fleksibel, slik at i de tilfeller hvor massene for eksempel skal deponeres på et særskilt sted (deponi) kan massene enkelt overføres til deponiet, eller massene kan pumpes til for eksempel en lekter som forestår den videre transporten. It is also a purpose that the invention should be flexible, so that in cases where, for example, the masses are to be deposited in a special place (landfill), the masses can be easily transferred to the landfill, or the masses can be pumped to, for example, a barge that handles the further transport .

Det er videre et formål at oppfinnelsen skal kunne benyttes til å flytte sedimenter fra et vannmagasin til et sted som ligger lavere enn vannspeilet i magasinet og at dette kan gjøres gjennom en rørledning eller tunnel til dette stedet, på en slik måte at behovet for tilført pumpeeffekt blir minst mulig. Det er også et formål å kunne transportere en høyest mulig sedimentkonsentrasjon samtidig som en unngår at rørledningen eller tunnelen blokkeres av sedimenter. It is also a purpose that the invention should be able to be used to move sediments from a reservoir to a place that is lower than the water table in the reservoir and that this can be done through a pipeline or tunnel to this place, in such a way that the need for added pumping power will be as little as possible. It is also a purpose to be able to transport the highest possible sediment concentration while avoiding the pipeline or tunnel being blocked by sediments.

Det er videre et formål å kunne gjøre dette i et åpent system hvor det er lett adkomst for vedlikehold og reparasjoner, og hvor graden av driftssikkerhet er så høy som mulig. It is also an aim to be able to do this in an open system where there is easy access for maintenance and repairs, and where the degree of operational reliability is as high as possible.

Det er videre et formål å være i stand til å gjøre dette på en måte som i stor grad er selvregulerende med hensyn til massetransporten av løse og faste sedimenter, samt med midler som er robuste i den forstand at de ikke lett lar seg tette av vanlige ras som forårsakes av slik mudring. It is further an aim to be able to do this in a way that is largely self-regulating with respect to the mass transport of loose and solid sediments, as well as with means that are robust in the sense that they are not easily clogged by ordinary landslides caused by such dredging.

Det er videre et formål å kunne gjøre dette med en fremgangsmåte som gjør det mulig å arbeide kontinuerlig uavhengig av variasjon i partikkelstørrelse av massen som mudres. It is also an aim to be able to do this with a method which makes it possible to work continuously regardless of variation in the particle size of the mass being dredged.

Det er enn videre et formål å kunne gjøre dette med mest mulig konvensjonelt utstyr, og til en rimelig kostnad. It is also an aim to be able to do this with as much conventional equipment as possible, and at a reasonable cost.

Oppfinnelse Invention

De ovenfor nevnte formål er oppnådd gjennom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av patentkrav 1. The above-mentioned purposes have been achieved through the method according to the invention, which is characterized by the features that appear in patent claim 1.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten fremgår av de uselvstendige krav. Preferred embodiments of the method appear from the independent claims.

I det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger. In the following, the invention is described in more detail with reference to the attached drawings.

Figur 1 viser skjematisk en utførelsesform av oppfinnelsen, Figure 1 schematically shows an embodiment of the invention,

Figur 2 og 3 viser ulike varianter av detaljer ved oppfinnelsen, Figures 2 and 3 show various variants of details of the invention,

Figur 4 viser skjematisk en utførelsesform av oppfinnelsen for en spesiell applikasjon, Figure 4 schematically shows an embodiment of the invention for a particular application,

Figur 5 viser en ekstra funksjonalitet i tilknytning til den på fig. 2 viste utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 1 viser skjematisk utstyr egnet for å gjennomføre oppfinnelsen i forbindelse med mudring av et område på en sjøbunn 1 eller bunnen i et vannmagasin. En slange eller rørledning 2 er anordnet for å bringe masse fra sjøbunnen 1 til en beholder 3 anordnet slik at nivået 4 av masse og vann inne i beholderen er lavere enn det naturlige vannflaten 5 utenfor beholderen. Beholderen 3 er Figure 5 shows an additional functionality in connection with that in fig. 2 showed an embodiment of the invention. Figure 1 schematically shows equipment suitable for carrying out the invention in connection with dredging an area on a sea bed 1 or the bottom of a water reservoir. A hose or pipeline 2 is arranged to bring mass from the seabed 1 to a container 3 arranged so that the level 4 of mass and water inside the container is lower than the natural water surface 5 outside the container. The container 3 is

fortrinnsvis åpen mot omgivelsene ovenfor og under enhver omstendighet slik anordnet at adkomst er enkel for vedlikehold og reparasjoner. I tilknytning til beholderen 3 er det anordnet utstyr for å bringe massen videre i en eller flere fraksjoner etter partikkelstørrelse. preferably open to the surroundings above and in any case so arranged that access is easy for maintenance and repairs. Adjacent to the container 3, equipment is arranged to move the mass forward in one or more fractions according to particle size.

Det er vesentlig at en fra bunnen kan suge inn steiner og andre større partikler uten å få blokkeringer, fordi rørledningen 2 som det suges gjennom er glatt og uten hindringer eller tverrsnittsreduksjoner. It is essential that one can suck in stones and other larger particles from the bottom without getting blocked, because the pipeline 2 through which it is sucked is smooth and without obstacles or cross-sectional reductions.

Beholderen 3 kan for eksempel kan være anordnet til eller være en del av en lekter, eller det kan være en tank som er tilknyttet for eksempel et skaft på en oljeplattform. Det er foretrukket at det vertikale nivået på beholderen kan reguleres etter behov. The container 3 can, for example, be arranged for or be part of a barge, or it can be a tank which is connected to, for example, a shaft on an oil platform. It is preferred that the vertical level of the container can be regulated as required.

På figur 1 er det vist en rist 6 anordnet på et nivå mellom rørutløpet 7 og nivået 4 av masse og vann i beholderen. På denne måten vil steiner og partikler med minste diameter større enn gitteråpningene i risten, bli holdt tilbake oppe på risten, mens resten av materialet passerer gjennom. Materialet bestående av store partikler er også betegnet gravmaterialet 8, mens materialet bestående av mindre partikler er betegnet finmaterialet 9. Derved kan materialet som omfatter de finere partikler fjernes for seg ved hjelp av utstyr som ikke trenger være dimensjonert for å ta store steiner eller andre store partikler. Dette kan for eksempel omfatte en konvensjonell pumpe eller lignende. På figur 1 er det vist en slik pumpe 10 med tilknyttet rørledning 11 som bringer finmaterialet 9, sammen med en regulert mengde vann, til en særskilt tank 13 som for eksempel kan befinne seg ombord på en lekter. I tanken 13 (fig. 1) er finmaterialet vist med henvisningstall 12. Finmaterialet 9 kan også pumpes tilbake til annet sted under vann eller til deponi på land, eventuelt til en mellomstasjon for rensing før det igjen bringes videre. Den videre behandling av finmaterialet og/ eller gravmaterialet er imidlertid ikke gjenstand for denne oppfinnelse. Figure 1 shows a grate 6 arranged at a level between the pipe outlet 7 and the level 4 of pulp and water in the container. In this way, stones and particles with a smallest diameter larger than the grid openings in the grate will be held back up on the grate, while the rest of the material passes through. The material consisting of large particles is also referred to as the grave material 8, while the material consisting of smaller particles is referred to as the fine material 9. Thereby, the material comprising the finer particles can be removed separately using equipment that does not need to be sized to take large stones or other large particles. This can, for example, include a conventional pump or the like. Figure 1 shows such a pump 10 with an associated pipeline 11 which brings the fine material 9, together with a regulated quantity of water, to a separate tank 13 which can, for example, be on board a barge. In the tank 13 (fig. 1), the fine material is shown with the reference number 12. The fine material 9 can also be pumped back to another place under water or to a landfill on land, possibly to an intermediate station for cleaning before it is brought on again. However, the further treatment of the fine material and/or the grave material is not the subject of this invention.

Videre viser figur 1 en grave- eller løfteanordning 14 som tar hånd om gravmaterialet 8 som er holdt tilbake på risten 6. Dette kan på tilsvarende måte som finmaterialet enten slippes kontrollert tilbake til et hensiktsmessig sted under vann, eller plasseres i egen beholder (ikke vist) for eksempel på lekter eller i deponi på land. Furthermore, Figure 1 shows a digging or lifting device 14 which takes care of the excavated material 8 which is held back on the grate 6. This can, in a similar way to the fine material, either be released in a controlled manner back to a suitable place under water, or placed in a separate container (not shown ) for example on a barge or in a landfill on land.

Ved nedre ende av rørledningen 2 er det på figur 1 vist et spesielt sugehode 15 (også betegnet At the lower end of the pipeline 2, figure 1 shows a special suction head 15 (also denoted

saksofonsugehode) som har et antall spalter eller åpninger 16 ved sin nedre ende, og en åpning 17 i vertikal avstand fra åpningene 16, anordnet ved saksofonsugehodets frie ende. Mens åpningene 16 til enhver tid vil suge sedimenter samt en varierende mengde vann, vil åpningen 17 alltid suge bare vann. Jo lavere konsentrasjonen av sedimenter blir i rørledningen 2, jo større vil hastigheten og saxophone suction head) which has a number of slits or openings 16 at its lower end, and an opening 17 at a vertical distance from the openings 16, arranged at the free end of the saxophone suction head. While the openings 16 will at all times suck sediments as well as a varying amount of water, the opening 17 will always suck only water. The lower the concentration of sediments in pipeline 2, the greater the speed and

derved sugeevnen være. Motsatt får man ved svært høy konsentrasjon av sedimenter lavere hastighet og lavere sugeevne, hvilket fører til at det straks suges opp mindre sedimenter gjennom åpningene 16 og forholdsvis mer vann gjennom åpningen 17. Uttrykt på en annen måte oppnås thereby the absorption capacity be. Conversely, a very high concentration of sediments results in lower speed and lower suction capacity, which leads to less sediment being immediately sucked up through the openings 16 and relatively more water through the opening 17. Expressed in another way,

med et slikt sugehode at sugekraften bestemmes av hastigheten som vanner strømmer med i rørledningen. På denne måte virker sugehodet 15 selvregulerende, og vil ikke lett gå tett. with such a suction head that the suction power is determined by the speed with which water flows in the pipeline. In this way, the suction head 15 acts self-regulating, and will not clog easily.

En viktig bruksfordel med sugehodet vist på figur 1, er at det i stor grad kan overlates til seg selv på bunnen i kortere eller lengre perioder, og ikke trenger styres fortløpende. For å beholde sugehodet i opprett posisjon, kan oppdriftslegemer (ikke vist) anordnes i tilknytning til selve sugehodet og/ eller deler av rørledningen 2. Ved mudring vil sugehodet gradvis synke ned i et selvskapt krater på bunnen etterhvert som mudringen pågår, idet konsentrasjonen av sedimenter som nevnt er selvregulerende og faren for blokkering av rør eller sugehode er så godt som eliminert. An important advantage of using the suction head shown in figure 1 is that it can largely be left to itself on the bottom for shorter or longer periods, and does not need to be controlled continuously. In order to keep the suction head in an upright position, buoyancy bodies (not shown) can be arranged adjacent to the suction head itself and/or parts of the pipeline 2. During dredging, the suction head will gradually sink into a self-created crater on the bottom as dredging proceeds, as the concentration of sediments as mentioned is self-regulating and the risk of pipe or suction head blockage is virtually eliminated.

Det skal understrekes at dimensjonene på figuren er fortegnet, idet lengden på rørledningen 2 kan være flere hundre meter lang, mens sugehodet 15 typisk er noen få meter høyt. It should be emphasized that the dimensions in the figure are represented, as the length of the pipeline 2 can be several hundred meters long, while the suction head 15 is typically a few meters high.

På figur 2 er det vist en annen utførelsesform av beholderen 3. I denne er det ingen rist som holder tilbake de største partiklene, men i stedet en særskilt rørledning 18 anordnet for å pumpe vekk slikt materiale. Denne pumpingen kan som antydet skje ved hjelp av en ejektorpumpe 19 tilknyttet rørledningen 18. En fordel ved denne måten å fjerne gravmaterialet på, er at det i større grad kan drives kontinuerlig og automatisk, mens ulempen er at det skiller dårligere mellom grovt og fint materiale, slik at noe fint materiale alltid vil følge med det grove materialet. Det fine materialet fjernes ifølge figur 2 med en konvensjonell pumpe 10. Figure 2 shows another embodiment of the container 3. In this there is no grate that holds back the largest particles, but instead a special pipeline 18 arranged to pump away such material. As indicated, this pumping can take place with the help of an ejector pump 19 connected to the pipeline 18. An advantage of this way of removing the excavated material is that it can be operated continuously and automatically to a greater extent, while the disadvantage is that it makes a poorer distinction between coarse and fine material , so that some fine material will always accompany the coarse material. The fine material is removed according to Figure 2 with a conventional pump 10.

Figur 3 viser nok en alternativ utførelse av beholderen 3, hvor det fra bunnen av beholderen er anordnet et tilnærmet vertikalt rør 20 med en luke 21. Normalt vil luken 21 være stengt, og i fravær av rist i beholderen, vil normalt store steiner samle seg nærmest luken, mens mer finkornet materiale i større grad vil være dispergert i vannet over. Ved behov eller i faste intervaller åpnes luken midlertidig, slik at steinene slippes tilbake til bunnen under beholderen. Ved åpning av luken blir det imidlertid åpen kommunikasjon for vannet inne i og utenfor beholderen 3. Derfor vil vann samtidig strømme opp røret for å utligne forskjellen i vannivå utenfor og inne i beholderen. Figure 3 shows yet another alternative embodiment of the container 3, where from the bottom of the container an approximately vertical pipe 20 with a hatch 21 is arranged. Normally the hatch 21 will be closed, and in the absence of a grate in the container, normally large stones will accumulate closest to the hatch, while finer-grained material will be dispersed in the water above to a greater extent. If necessary or at fixed intervals, the hatch is opened temporarily, so that the stones are released back to the bottom under the container. When the hatch is opened, however, there is open communication for the water inside and outside the container 3. Therefore, water will simultaneously flow up the pipe to compensate for the difference in water level outside and inside the container.

Det er derfor ønskelig å holde åpen luke så kort tid som mulig, og i etterkant vil det normalt være nødvendig med en utpumping av vann fra beholderen for å komme tilbake til ønsket nivåforskjell. It is therefore desirable to keep the hatch open for as short a time as possible, and afterwards it will normally be necessary to pump out water from the container to return to the desired level difference.

Figur 4 viser en variant av oppfinnelsen anordnet i tilknytning til en dam 22. Mange av detaljene tilsvarer figur 1, inkludert anvendelse av rist 6 i beholderen 3 for å holde tilbake de største partikler/ steiner (grovmaterialet) 8. Fra beholderen 3 er det her ført et rør 23 for transport av finmaterialet 9 sammen med en hensiktsmessig mengde vann til et sted nedstrøms dammen 22, hvilket sted ligger på et lavere nivå enn nivået 4 inne i beholderen 3. Inne i beholderen 3 går røret 23 over i et spalterør 24, forsynt med åpninger eller spalter som tillater partikler å rives/ suges inn i røret sammen med en kontrollert mengde vann. Dette spalterøret er teknologi kjent fra "Gemini" nr. 3 desember 1994, samt fra "Hydropower and Dams" mars 1995. En vil dermed kunne oppnå å suge inn den maksimale sedimentkonsentrasjonen som rørledningen 23er i stand til å transportere, uten å risikere at rørledningen 23 går tett. Overskytende vann kan pumpes tilbake i vannmagasinet/ sjøen, eller man kan slippe inn ekstra vann ved behov. Figure 4 shows a variant of the invention arranged in connection with a pond 22. Many of the details correspond to Figure 1, including the use of a grate 6 in the container 3 to hold back the largest particles/stones (the coarse material) 8. From the container 3 it is here led a pipe 23 for transporting the fine material 9 together with an appropriate amount of water to a place downstream of the pond 22, which place is at a lower level than the level 4 inside the container 3. Inside the container 3, the pipe 23 passes into a slit pipe 24, provided with openings or slits that allow particles to be swept/sucked into the pipe along with a controlled amount of water. This slit pipe is a technology known from "Gemini" no. 3 December 1994, as well as from "Hydropower and Dams" March 1995. One will thus be able to suck in the maximum sediment concentration that the pipeline 23 is capable of transporting, without risking that the pipeline 23 is close. Surplus water can be pumped back into the reservoir/sea, or extra water can be let in if necessary.

Det skal understrekes at bruk av en rørledning 23 for å transportere finmateriale til et It should be emphasized that the use of a pipeline 23 to transport fine material to a

lavereliggende sted, så som utenfor en dam, ikke forutsetter bruk av et slikt spalterør som beskrevet ovenfor. Videre kan det være hensiktsmessig, hvis røret 23 er langt, å forsyne røret med en i og for seg konvensjonell pumpe, for å opprettholde en hensiktsmessig transportkapasitet i røret under alle forhold. lower-lying place, such as outside a pond, does not require the use of such a slit pipe as described above. Furthermore, it may be appropriate, if the pipe 23 is long, to supply the pipe with a per se conventional pump, in order to maintain an appropriate transport capacity in the pipe under all conditions.

Ved uønsket mye vann i beholderen 3, kan det pumpes av lite forurenset vann fra denne del av beholderen ved hjelp av en pumpe (ikke vist). Blir vannivået i stedet for lavt til å få til ønsket blandingsforhold i røret 23, kan mer vann slippes inn i beholderen 3. Dette trekket gjelder generelt, ikke bare i tilknytning til damanlegg. If there is an unwanted amount of water in the container 3, slightly contaminated water can be pumped from this part of the container using a pump (not shown). If the water level is instead too low to achieve the desired mixing ratio in the pipe 23, more water can be let into the container 3. This feature applies in general, not just in connection with dam systems.

Figur 5 viser i prinsipp samme utførelsesform av oppfinnelsen som figur 2, men med den ekstra funksjonalitet at det er tilknyttet en ejektorpumpe 28 til rørledningen 2 ovenfor sugehodet (ikke vist), for å bedre sugeevnen. For å forurense minst mulig vann, er det hensiktsmessig at ejektorpumpen 28 forsynes med vann fra beholderen 3 gjennom en tilførselsledning 29. Det kan eventuelt være hensiktsmessig å filtrere dette vannet idet det går inn i ledningen 29. En slik ejektorpumpe 28 kan også benyttes i tilknytning til en hvilken som helst utførelsesform av oppfinnelsen, ikke bare den vist på figur 5. Hensiktsmessige ejektorpumper for formålet er beskrevet i PCT patentsøknad nr. PCT/NO00/00359 samt i norsk patentsøknad nr. 2001 4843. Figure 5 shows in principle the same embodiment of the invention as Figure 2, but with the additional functionality that an ejector pump 28 is connected to the pipeline 2 above the suction head (not shown), in order to improve suction. In order to pollute the water as little as possible, it is appropriate that the ejector pump 28 is supplied with water from the container 3 through a supply line 29. It may be appropriate to filter this water as it enters the line 29. Such an ejector pump 28 can also be used in connection to any embodiment of the invention, not just the one shown in figure 5. Appropriate ejector pumps for the purpose are described in PCT patent application no. PCT/NO00/00359 as well as in Norwegian patent application no. 2001 4843.

Ved foreliggende oppfinnelse oppnås en enkel manøvrering og posisjonering av sugemunnstykket, og det kan plasseres nøyaktig der man ønsker. Det kan mudres på relativt store dyp, og faren for tilstopping av sugeslange med driftsstans som følge, er svært liten. Det kan videre mudres grovere stein enn med konvensjonelt utstyr av samme størrelse. Alt utstyr som er knyttet til det andre nivå, det vil si til beholderen 3, har lett adkomst for vedlikehold, reparasjon etc. With the present invention, simple maneuvering and positioning of the suction nozzle is achieved, and it can be placed exactly where desired. It can be dredged at relatively great depths, and the risk of clogging of the suction hose with consequent downtime is very small. Furthermore, coarser rock can be dredged than with conventional equipment of the same size. All equipment connected to the second level, that is to container 3, has easy access for maintenance, repair etc.

Bruksmessig er det et skille mellom mudring i havnebassenger, hvor dybden typisk er av størrelsesorden inntil ca. 30 meter, og mudring offshore hvor dybden typisk vil være minst 50 meter og gjerne 200- 300 meter. Oppfinnelsen er egnet til å håndtere hele dette spekteret av dybder, men det er selvsagt nødvendig med en tilpasning bl.a. av høydeforskjellen mellom det naturlige vannspeil og det omtalte andre nivå, i avhengighet av hvilken dybde mudringen skjer på. In terms of use, there is a distinction between dredging in harbor basins, where the depth is typically of the order of up to approx. 30 metres, and dredging offshore where the depth will typically be at least 50 meters and preferably 200-300 metres. The invention is suitable for handling this entire range of depths, but it is of course necessary to adapt, e.g. of the height difference between the natural water level and the mentioned second level, depending on the depth at which the dredging takes place.

Tverrsnittet av sugeslangen vil også i stor kunne tilpasses det aktuelle behov, men vil som regel ikke overstige ca. 50 cm og i den andre enden av skalaen sjelden være mindre enn 10 cm. The cross-section of the suction hose will also be largely adaptable to the current need, but will not normally exceed approx. 50 cm and at the other end of the scale rarely be less than 10 cm.

Beregningseksempler Calculation examples

I den etterfølgende tabell er vist fire beregningseksempler. Det presiseres at disse eksemplene er beregnet teoretisk, og at virkelige kapasiteter vil avhenge mye av massenes beskaffenhet og hvor effektivt en klarer å suge disse inn i sugeslangen. Hvor det brukes ejektor er det forutsatt at denne drives av delvis forurenset vann som allerede er pumpet opp. The following table shows four calculation examples. It is specified that these examples have been calculated theoretically, and that real capacities will depend a lot on the nature of the masses and how effectively you manage to suck them into the suction hose. Where an ejector is used, it is assumed that this is powered by partially contaminated water that has already been pumped up.

De to første beregningseksemplene er gyldige for en typisk situasjon hvor det mudres i en havn. En ser at forbruket av vann vil reduseres betraktelig dersom en bruker ejektor, samtidig som diameteren på sugeslangen blir mindre, og dermed lettere å håndtere. The first two calculation examples are valid for a typical situation where dredging takes place in a harbour. You can see that the consumption of water will be reduced considerably if you use an ejector, while the diameter of the suction hose will be smaller, and thus easier to handle.

De to siste eksemplene er gyldige for en typisk situasjon offshore, hvor dybden er vesentlig større enn i en havn. Også her vil en ejektor gjøre det mulig å mudre masser med vesentlig større konsentrasjon av fast stoff dersom en nytter en ejektor som er drevet av allerede forurenset vann. The last two examples are valid for a typical situation offshore, where the depth is significantly greater than in a harbour. Here too, an ejector will make it possible to dredge masses with a significantly higher concentration of solids if you use an ejector that is powered by already polluted water.

Andre fordeler ved å nytte ejektor vil være å kunne mudre på større dyp, å øke den totale kapasiteten eller å kunne redusere dybden ned til det andre nivå 4. Other advantages of using an ejector would be to be able to dredge at greater depths, to increase the total capacity or to be able to reduce the depth down to the second level 4.

Claims

1. Procedure for hydraulic dredging of mass from the seabed, (1) bottom of a reservoir etc., which mass includes particles that can vary in size from stones of considerable size to fine particulate material, as the mass is pumped/sucked through a hose or pipeline (2) to a second level (4) that is lower than the natural water surface (5) by utilizing the water pressure difference between the natural water surface (5) and the second level (4) to obtain sufficient suction/pumping capacity or to increase this, as the mass at the second level (4) is received in a container (3) which is accessible to mechanical equipment located at or above the natural water surface, from which at least parts of the masses can be removed with a per se conventional pump - or lifting methods or in case of discharge to a lower level, characterized in that a suction head (15) with two sets of inlets (16, 17) is used at the lower end of the hose/pipeline (2), the lower inlet (16) being arranged to suck up sediments and some water, while the upper inlet (17) is arranged on the opposite side of the inlet or inlets (16) in relation to the container (3), and so that only water will be sucked in.

2. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the mass to the desired extent is separated using a grate (6) or other conventional equipment at said second level (4), in order to be selectively transported from there to at least one further level where the masses are to be delivered using techniques adapted to the respective fractions of particle size as well as sediment concentrations.

3. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the capacity for pumping mass from the seabed to said second level (4) is increased by arranging an ejector pump (15a) on the hose/pipeline (2) between the seabed (1) and the second level (4).

4. Procedure as stated in claim 3, characterized in that the ejector pump (15a) is driven by water (15b) which is pumped from said second level (4) so that as little as possible water is contaminated by and/or mixed with the dredged masses.

5. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the container (3) where the mass is received at the second level (4) is open and arranged in connection with one or more barges or pontoons, or forms part of a barge or a pontoon, preferably in such a way that the container's ( 3) position can be adjusted vertically relative to the relevant barge(s) or pontoons.

6. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the mass at the second level is separated into two or more fractions by means of one or more grates (6), the fraction of the largest particles being retained on a grate (6) and further lifted up to a third level by using a mechanical lifting device (14).

7. Procedure as specified in claim 6, characterized in that the fraction of the smallest particles received at said second level (4) is sucked in through a tube (24) with a longitudinal slit at the bottom of the container (3).

8. Procedure as specified in claim 6, characterized in that the fraction of smallest particles received at said second level (4) is transported together with water to a lower level in whole or in part by means of the acceleration of gravity through a pipeline (23) or in a tunnel.

9. Procedure as stated in claim 1, characterized by the fact that on the second level (4) there are regulating devices which ensure that the water level in the container remains approximately constant.

10. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the mass at the second level (4) is separated into two fractions by means of a grate (6), the fraction of the largest particles, comprising stones with the smallest diameter typically greater than 5 cm.

11. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the height difference between the natural water surface (5) and the aforementioned second level (4) is typically in the size range 2-30 metres.

12. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the pump height from the seabed (1) up to the second level (4) is typically of the order of 5-300 metres.

13. Procedure as stated in claim 1, characterized in that the diameter of the pump hose (2) is typically 10 - 50 cm.