NO750709L - - Google Patents

Description

Innretning for nedgraving av rør på

sj øbunnen.

Oppfinnelsen vedrører en innretning for nedgraving

av rør eller lignende på sjøbunnen, hvilken innretning består av en graveanordning i et bærestativ som ved hjelp av støttehjul kan kjøres pa røret som skal nedgraves og ved hjelp av ytterligere avstøtninger kan kjøres på sjøbunnen, idet bærestativet er forsynt med loddrett lagrede, mot røret anliggende føringsruller.

Det er kjent en slik innretning, hvor bærestativet bærer en ved siden av røret liggende skrapekjede som kan svinges om en horisontal akse.'Bærestativet bærer videre en gravepumpe forsynt med en sugesnabel som alene eller sammen med skrapekjeden lager en grøft. Bærestativet er på den andre siden forsynt med en utragende arm hvorpå det er lagret to støttehjul hvormed bærestativet ensidig avstøtter seg mot sjøbunnen. Bærestativet er forøvrig avstøttet mot røret ved hjelp av horisontalt lagrede støtteruller, og disse støtteruller kan være drevne. Bærestativet har dessuten ved sine i fartsretningen fremre og bakre ender et respektivt par føringshjul med loddrette akser, hvilke føringshjul ligger an sideveis mot røret som skal graves ned. Driften over de horisontalt opplagrede støttehjul er utilstrekkelig. Man har ingen sikkerhet for at friksjonsslutningen er tilstrekkelig for en skikkelig fremoverbevegelse av bærestativet. For friksjonsslutningen er innretningens vekt avgjørende, og denne vekt kan av hensyn til belastningsevnen til røret ikke overskride en viss verdi. Faren for en beskadigelse av røret er desto større, da praktisk talt hele innretningens vekt bæres av røret, idet de sideveis i den utragende arm anordnede støttehjul i praksis bare tjener til stabilisering. For ytterligere detaljer vedrørende denne kjente innretning skal det her vises til US-patentskrift nr. 3.590.589.

Det er videre kjent en innretning for nedgraving av rørledninger på sjøbunnen, hvilken innretning kan senkes ned over rørledningen og beveges langs denne. , 'Anordningen er forsynt med en skjæreinnretning for utskjæring av en grøft i form av en eller flere stråleåpninger for en vanntrykkledning. De hydrauliske skjæreinnretninger er anordnet på begge sider av røret som skal graves ned og bæres av et bærestativ som på begge sider av røret er forsynt med i rørretningen forløpende pontponmeier.. De fremre endene til pontonmeiene er forbundet med et overflatefartøy ved hjelp av tau slik at bærestativet på denne måten kan trekkes langs sjøbunnen. Dessuten er bærestativet forsynt med mot røret anliggende føringsruller. Bevegelsene av innretningen skjer utelukkende ved hjelp av slepefartøyet. Man er med en slik utførelse ikke sikret en jevn bevegelse av innretningen, da slepefartøyet vil være avhengig av vann- og "vindbevegelser på vannoverflaten. Slepe-innretningen er på en ukontrollerbar måte utsatt for vekslende strekkpåkjenninger som kan føre til beskadigelse av innretningen.

De beskrevne vanskeligheter foreligger særlig ved bruk på større havdybder. Por ytterligere detaljer skal vises til detityske offentliggjøringsskrift nr. 2.261.836.

Det er også kjent en innretning for nedgraving av rør, hvor skjæreinnretningen består av to ved siden av røret anordnede og på et bærestativ opplagrede, nedsenkbare og innsvingbare suge-skjærehuder. Sugeledningen ender omtrent i det midtre området til skjærehodene, som har spiralformede skjærekniver. Skjærehodene drives hydraulisk. Sugeledningene fører til en om bord i et skip anordnet sugepumpe. Bærestativet til sugehodene avstøtter seg ved hjelp av støtteruller mot røret, og aksene til støtterullene er skråttstilt i et loddrett på kjøreretningen liggende plan. Støtterullene er drevne. Med denne innretning har man de allerede foran nevnte ulemper. Hele vekten til innretningen må opptas av røret og anordningen av gravpumpen ombord i skipet og bruken av den forholdsmessig lange sugeledning er også en ulempe. Dessuten har man ingen stabiliseringsmulighet for graveinnretningen. For ytterligere detaljer skal det vises til US-patentskrift nr. 3.429.132.

Det er dessuten kjent innretninger av den innledningsvis nevnte type, hvor bærestativet for en graveanordning avstøtter seg mot to på begge sider av røret og på sjøbunnen kjørbare, beltelignende kjøreverk. På kjøreverkene er det svingbart festet to i rommet mellom kjøreverkene sammenførte utliggere, og på endene av disse er drivinnretningen for skjæreverktøyene anordnet. Skjære-verktøyene består av skjære- og sugehoder, og deres driv.akse for-løper skrått, slik at suge- og skjærehodene ligger tett inntil hverandre under røret. Suge- og skjæreanordningene er videre svingbare om i kjøreretningen liggende akser, slik at skjære-anordningen kan tas ut fra grøften ved en svingning av ut liggeren og ved en sideveis utsvinging. For dette er det nødvendig med to svingebevegelser. Drivanordningen er dessuten forsynt med en anordning hvormed dybden av grøften kan reguleres i avhengighet av diameteren til røtet. For dette formål er det anordnet skrått opplagrede og mot røret anliggende ruller som er festet i svingearmene. Dessuten forefinnes det en horisontal føringsrulle, til hvis holder de automatisk regulerende sideruller er lett til-knyttet. Denne anordning er meget komplisert på grunn av anvendelsen av to beltelignende kjøreverk. Særlig gjelder dette når det dreier seg om innretninger som skal grave ned rør med større diametere. Innretningen vil nødvendigvis få en stor vekt, og dette er en ulempe når innretningen skal settes på røret. For ytterligere detaljer skal det vises til US-patentskrift nr. 3-583.170.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en innretning av den innledningsvis beskrevne type, hvilken innretning har en enkel konstruktiv oppbygging, en liten vekt og er lett og sikker å betjene. Innretningen skal særlig tjene til nedgraving av rør med større diametre, f.eks. rørledninger, på sjøbunnen. Særlig tar man sikte på å tilveiebringe en innretning som såvidt mulig kan bevege seg uavhengig av et; :slepefart øy.

Særlig tilstrebes en foroverbevegelse av innretningen i den riktige retning og en skikkelig nedgraving av røret uten en stadig stillings-bestemmelse og retningsstyring fra et skip. Den nye innretning s:kal uten vanskeligheter kunne senkes ned i riktig stilling og skal også kunne tas opp igjen uten vanskeligheter. Videre tar man sikte på et lett vedlikehold, noe som særlig er av betydning når innretningen skal benyttes på store havdyp. Dessuten skal innretningens energibehov også være lite.

Ifølge oppfinnelsen er føringsrullene utformet som mot røret under friksjonsslutning anliggende drivhjul, og bærestativet er videre forsynt med et beltelignende drivkjøreverk. Mellom dette og drivhjulene er det i bærestativet anordnet en nedoverrettet bunnfres. Oppfinnelsen har fordelen av at den er enkel i oppbygning, og lett i vekt, samt har et lite kraftbehov. Den er også lett å betjene. Innretningen er uavhengig av et eventuelt slepefartøy og påkjenner ikke røret på en forstyrrende måte. Nedsenkingen og påsettingen av innretningen er enkel sett i forhold til andre innretninger av denne type. Den nye innretning vil under nedgravingen nøyaktig følge det allerede lagte rør. Under nedgravingen bortfaller nødvendigheten av en posisjonsbestemmelse. Det er tilstrekkelig at røret er lagt i den gunstigste stilling på forhånd, etter på forhånd foretatte bunnundersøkelser. Den nye innretning vil følge det på forhånd lagte rør under nedgravingen av dette.

Ifølge oppfinnelsen kan drivhjulene være svingbare og hydraulisk innstillbart opplagret om en i kjøreretningen over røret liggende akse. Denne utførelse har den fordel at drivhjulenes trykk kan innstilles, og dessuten vil det når innretningen skal fjernes, være tilstrekkelig å svinge drivhjulene vekk fra røret. Priksjonsslutningen mellom hjul og rør kan innstilles etter ulike drift st Ustander.

Ifølge oppfinnelsen kan videre svingedrivverkene til

de på begge sider av røret anordnede drivhjul påvirkes av samme innstillbare hydrauliske fortrykk, og det kan være anordnet måleutstyr som bestemmer de trykkforskjeller som innstiller seg under driften og anvender disse for styring av drivverket.

Denne utførelse har den fordel at forstyrrelser, som

kan føre til en gal kjøreretning, med en gang oppdages og kan elimineres. Dersom f.eks. uforutsette bunnforhold eller lignende kan føre til en ulikhet i kjøredriften slik at man får en fra den riktige kjøreretning avvikende kjøreretning, så vil dette kunne oppfattes av måleutstyret som måles i forekommende trykkforskjeller, og disse målinger kan benyttes til en ut lignings styring for drivverkene, slik at man bibeholder den foreskrevne kjøreretning.

På begge sider av røret kan det anordnes to eller flere drivhjul i en hydraulisk svingbar ramme. Derved oppnår man en jevn belastning av røret i lengderetningen. Dessuten letter denne anordningen en passering av f.eks. sveisesteder og lignende, uten forstyrrende redusering av friksjonskontakten.

For å hindre at drivhjulene og føringshjulene løper

av røret kan aksene til drivhjulene være skråttstilt forover i forhold til perpendikulæren, i kjøreretningens plan. Denne skrå-stilling tilveiebringer en ekstra, nedoverrettet bevegelseskomponent.

Innretningen kan dessuten forbedres ved at bærestativet

i tillegg til drivhjulene som har friksjonskontakt med røret,

har mot røret anliggende føringshjul. Støttehjul som avstøtter bærestativet mot røret, kan ligge i området ved driv- henholdsvis føringshjulene. Ved denne anordningen av kjøreverket her de krefter som belaster røret i horisontal og vertikal retning til-nærmet like, slik at man totalt sett er sikret en gunstig ut-nyttelse av rørets fasthetsegenskaper.

Por å redusere den for utskjæringen av sjøbunnen i fresehodet nødvendige presskraft, kan aksen til bunnfresen være slik skråttstilt i et i fartsretningen liggende loddrett plan i forhold til perpendikulæren at den nedre del av bunnfresen skyter frem, sett i fartsretningen. For å forenkle arbeidsmåten til innretningen kan bunnfresens akse være skråttstilt i et på fartsretningen loddrett plan, slik at skjærehodet skjærer i sjøbunnen i området ved røret. På den måten kan røret uten videre hjelpe-midler gli ned i grøften under påvirkning av sin egen tyngde. Bunnfresen er fordelaktig anordnet på bærestativet på en motsatt kjøreretningen utragende bærearm, utenfor området til støtte-, driv- og føringshjulene og det beltelignende kjøreverk. På den måten er man sikret at det beltelignende kjøreverk forblir utenfor grenseområdet, slik at man derved reduserer faren for forstyrrelser. Dessuten reduseres ved denne anordning de på kjøretøyet virkende sidekrefter, som fremkommer som følge av skjærehodets moment. Bærearmen kan være slik festet om en akse på bærestativet at bærearmen kan svinges opp sammen med bunnfresen. Aksen kan fordelaktig forløpe skrått i forhold til horisontalen, slik at ved bære-armens oppsvingning vil bunnfresen samtidig svinges ut til siden for røret. Med en eneste bevegelse blir således bunnfresen bragt enten til arbeidsstilling eller ut av denne. I oppsvinget tilstand er bunnfrensens skjæreorganer tilgjengelige for dykkerinspeksjon, slik at det for vedlikeholdsarbeider på denne konstruksjonsdel ikke er nødvendig å ta opp hele innretningen.

Por å hindre at kjøretøyet sporer av røret ved mulige bunnujevnheter, kan de i kjøreretningen liggende støtte-, driv-

og føringshjul være oppdelt i to grupper på henholdsvis den fremre og bakre del av bærestativet og kan danne en støttetrekant sammen med det beltelignende drivkjøreverk. For fordelaktig avlastning av røret er det hensiktsmessig å anordne gravepumpen slik på

bærestativet i nærheten av det beltelignende drivkjøreverk at gravepumpens vekt for største delen overføres til sjøbunnen gjennom det beltelignende kjøreverk.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil gå frem av

den etterfølgende beskrivelse av de på tegningene viste utførelser.

På tegningene viser

fig. 1 et grunnriss av en innretning,

fig. 2 viser et oppriss i retning av pilen 1 i fig. 1, fig. 3 viser et sideriss,

fig. 4 viser et oppriss i retning av pilen 2 i fig. 1,

fig. 5 viser en annen utførelsesform i grunnriss (graveanordninger og belte er klappet ned i planet),

fig. 6 viser et riss i retning av pilen 3 i fig. 7,

fig. 7 viser et riss i retning av pilen 4 i fig. 5, og fig. 8 viser et snitt A-A i fig. 5.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 1-4 består innretningen av et bærestativ 10 som ved hjelp av en utragende arm 11 avstøtter seg mot et beltelignende kjøreverk 12 som ved hjelp av et horisontalt lager 13 er svingbart forbundet med armen. Kjøreverket er hydraulisk drevet og løper på sjøbunnen 14.

Bærestativet 10 støtter seg dessuten ved hjelp av vannrett lagrede støttehjul 15 og 16 mot røret 17 som skal nedgraves. StjZfttehjulene er delt opp i to grupper, med en -:y gruppe anordnet i den fremre del og en gruppe anordnet i den bakre del av bærestativet 10 sett i kjøreretningen 21. Hver gruppe består av tre tvillinghjul. I området ved støttehjulene 15 og 16 er det under bærestativet og på begge sider av røret 17 anordnet om horisontale akser 18 og 23 svingbare rammer 19 og 24. I disse er det opplagret føringshjul 20, 25 som er anordnet som tvillinghjul.

De i den i kjøreretningen 21 fremre del av bærestativet 10 liggende føringshjul er utformet som drivhjul 20 og drives fra hydromotorer 22. Hvert drivhjul 20 har sin egen motor. I steden for hydromotorer kan det naturligvis også benyttes elektromotorer. Aksene til drivhjulene 20 og føringshjulene 25 er i rammene 19 og 24 anbragt skrått forover i kjøreretningens plan, slik at hjulene under innretningens bevegelse frembringer en nedoverrettet bevegelseskomponent. Skråvinkelen a er i fig. 3 inntegnet sterkt forstørret. Rammene 20 og 24 svinges ved hjelp av svingedrivverk 26, i dette tilfellet hydrauliske sylindre, som også tjener til

innstilling av det nødvendige trykk, for driv- og føringshjiulene.

De trykkforskjeller som stiller seg inn under driften måles med

ikke viste måleutstyr og benyttes som styreverdier for en utlignings-styring av kjøredrivverket.

På bærestativet 10 er det anordnet lagerbokker 28 hvori

en bærearm 27 er opplagret om en horisontal akse 28a. I sin ende bærer den svingbare arm en bunnfres BF som tjener til fremstilling av grøften. For svingedriften benyttes det her to hydrauliske sylindere 29 som avstøtter seg mot bærestativet 10.

Bunnfresen BF består av et skjærehode 30 som ved hjelp

av en bærekonstruksjon 31 båret girkasse 32 drives av to hydrauliske motorer 33- Inne i skjærehodet 30 er det en i tverrsnitt konsentrisk sugemunn 34 med høydeforstillbart vesir. Sugemunnen har ved hjelp av en inne i bærearmen 27 opplagret sugeledning 35 og et fleksibelt slangestykke 36 forbindelse med den likeledes på bærestativet 10 anordnede gravepumpe 37. Den ved hjelp av et gir 38 fra en hydraulisk motor 39 drevne gravepumpe 37 bringer det av skjærehodet 30 løsnede bunnmateriale gjennom den beskrevne sugeretning enten gjennom en kort transportrørledning 40 til et sted ved siden av kjøretøyet eller gjennom en her ikke nærmere beskrevet innretning til et sted i grøften bak kjøretøyet, hvor røret allerede ligger på grøftbunnen.

Ved utførelsesformen i fig. 5 til 8 består bærestativet

10 av en kassebærer 4l av formplater. På for- og baksiden er det anordnet bærekonsoller 42 som tjener til opptak av bære-, driv-

og føringsdeler som er beskrevet nærmere i forbindelse med fig.

1 til 4.

Sideveis avstøtter bærestativet 10 seg ved hjelp av spanter 43 til 46 mot et drevet beltelignende kjøreverk. Spantene er innbyrdes forbundne med en tverrforbindelse 47. Denne tverrforbindelse 47 er svingbart opplagret om en horisontal,ikke vist akse.

Spantene 43 til 46, henholdsvis deres oversider forløper skrått nedover i retning mot tverrforbindelsen 47.

På den skrå oversiden til spantene 45 og 46 er det anordnet lagerbokker 48 for den om aksen 49 svingbare bærearm 27

for bunnfresen BE. Da aksen 49 er skråttstilt vil skjærehodet 30 ved den i fig. 6 og 7 viste horisontale stilling av bærearmen

27 skjære under røret 17, slik at den grøft som fremstilles går

rett under røret.

Spantene 43 og 44 er utformet som bæreorganer for lagerbokken til gravepumpen 37. De bærer dessuten støttebokker 50 for to tilknyttede hydrauliske sylindere 51. Disse er forbundet med bærearmen 27 trapesformede ende 52 og tjener til løfting og senking av bunnfresen BF.

Innretningen er forutsatt å skulle arbeide sammen med et forsyningsskip som har innretninger for energitilførsel, styring, senking og løfting av innretningen.

Claims (14)

1. Innretning for nedgraving av rør eller lignende i sjøbunnen, bestående av en graveanordning opplagret på et bærestativ som kan kjøres på røret ved hjelp av støttehjul og dessuten kan kjøres på sjøbunnen ved hjelp av ytterligere avstøtninger, idet bærestativet er forsynt med loddrett lagrede, mot røret anliggende føringsruller, karakterisert ved at føringsrullene :(' 25) er utformet som mot røret (17) med friksjonskontakt anliggende drivhjul (20), og ved at bærestativet (10) dessuten er forsynt med et beltelignende drivkjøreverk (12), samt ved at det mellom dette og drivhjulene (20) forefinnes en på bærestativet (10) anordnet, nedoverrettet bunnfres (BF).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at drivhjulene (20) er svingbare og hydraulisk innstillbart opplagret om en i kjøreretningen (21) over røret (17) liggende akse (18, 23).

3. Innretning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at svingedrivverkene (26) for de på begge sider av røret (17) liggende drivhjul (20) står under samme•innstillbare hydrauliske fortrykk, og at det er anordnet måleutstyr som bestemmer de trykkforskjeller som innstiller seg under drift og utnytter disse for styring av driften.

4. Innretning ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det på begge sider av røret (17) er anordnet to eller flere drivhjul (20) i en hydraulisk svingbar ramme (19, 24).

5. Innretning ifølge krav 1-4, ^ karakterisert ved at drivhjulenes (20) akser er skråttstilt forover (vinkel a) i forhold til perpendikulæren i kjøreretningens (21) plan.

6. Innretning ifølge krav 1-5, karakterisert ved at bærestativet i tillegg til de mot røret (17) med friksjonskontakt anliggende drivhjul (20) har mot røret (17) anliggende føringshjul (25).

7'. <:> Innretning ifølge krav'1-6, karakterisert ved at de støttehjul (15, 16) som avstøtter bærestativet (10) mot røret (17), ligger i området ved driv- henholdsvis førings-hjulene (20, 25).

8. Innretning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at bunnfresens(BP) akse i et i kjøreretningen (21) liggende loddrett plan er slik skråttstilt i forhold til perpendikulæren at bunnfresens nedre del stikker frem i kjøreretningen (21).

9. Innretning ifølge krav 1-8, karakterisert ved at bunnfresens(BF) akse er slik skråttstilt i et på kjøre-retningen (21) loddrett plan at skjærehodet (30) skjærer i sjø-bunnen (14) i området under røret (17) (fig. 5-8).

10. Innretning ifølge krav 1-9, karakterisert ved at bunnfresen (BP) er anordnet på en mot kjøreretningen (21) liggende bærearm (27) utenfor området til støtte-, driv-, føringshjulene (15, 16, 20, 25) og det beltelignende kjøreverk (12).

11. Innretning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at bærearmen (27) er festet på bærestativet (10) om en akse (29a, .49) slik at bærearmen (27) kan svinges opp sammen med fresen (BF).

12. Innretning ifølge krav 11, karakterisert ved at aksen (49) forløper skrått i forhold til horisontalen, slik at ved en oppsvinging av bærearmen (27) vil bunnfresen (BF) samtidig svinge sideveis ut fra røret.

13. Innretning ifølge krav 1-12, karakterisert ved at de i kjøreretningen (21) liggende støtte-, driv- og føringshjul (15, 16, 20, 25) er oppdelt i to grupper anordnet på henholdsvis den fremre og bakre del av bærestativet, og danner en støttetrekant sammen med det beltelignende drivkjøreverk (12).

14. Innretning ifølge krav 1-13, og med en på bærestativet anordnet gravepumpe, karakterisert ved at gravepumpen (37) er slik anordnet på bærestativet (10) i nærheten av det beltelignende drivkjøreverk (12) at gravepumpens vekt over-veiende overføres til sjøbunnen (14) gjennom det beltelignende drivkjøreverk (12).