SE415586B - Anordning for nergrevning av en pa sjobottnen utlagd rorledning - Google Patents

Description

, §O 55 40 *drivbanden att driva maskinen framåt. _ 7601333-3 Ä ,. tillförlitlighet m.m.

Kända maskiner för grävning av diken under en pà sjöbottnen nedlagd ledning uppvisar emellertid ett flertal olägenheter vad be- träffar sâväl_den praktiska utformningen och arbetssättet som till- verknings- och-driftskostnader. *V I praktiken är många sorter av konventionella maskiner för dikesgrävning försedda med verktyg, bestående av ett flertal blad som är fästa på ett skopliknande sätt vid änden av en motoraxel, som i sin tur är uppburen i en bärram och som kan vridas och lutas i vissa vinklar, för att gräva ett dike kring en lagd rörledning..

Sådana grävblad är icke lämpade att utföra grävningsarbeten i fast sjöbotten och vidare medför axlarna, beroende på deras stora _tyngd, svårlösta problem vid utformning av styrorgan, medelst vilka, olika manövrer skall genomföras i och för grävning i sjöbotten med olika beskaffenhet. ” Vidare är konventionella maskiner med grovt koniskt formade ' verktyg och med blad eller spetsar i änden av rörliga axlar, monte- rade i olika slags ramar, som stundom är utrustade med trålbanor, varvid dessa senare drivs av klumpiga och ohanterliga maskiner un- der olika arbetsskeden, så att grävningen blir mycket tidsödande.

Dessutom är anordningarna för styrning av grävmaskinen, i_ de fall de är av elektronisk typ, uppburna av en arm som bildar en _ enhet med ramen eller det fordon som uppbär grävningsutrustningen, eller, om de är av mekanisk typ, anordnade mellan ramen eller bär- organet och rörledningen. I båda dessa fall är de icke tillförlit- liga vad beträffar förmåga att förflytta sig utmed den utlagda rör- ledningens längdaxel.

Andra kända grävmaskiner är utsatta för olika obalanser, hu- vudsakligen i deras transversella trimning beroende på uppträdande undervattensströmmar, vilka icke blir tillräckligt motverkade genom att anlägga krafter pà ramarna. Med hänsyn till bottnens varieran- de form, där bl.a. uppskjutande sten- eller bergspetsar kan förekom- ma, kan även förefintliga, utskjutande armar utgöra ett hinder för grävmaskinens framfart. l Om drivanordningen, såsom vanligen är fallet vid kända gräv- maskiner av detta slag, är av bandtyp. är maskinens framfart utmed sjöbottnen begränsad till vissa bottenslag, så att exempelvis dyig botten eller bergig botten förhindrar eller avsevärt försvårar för Om maskinen däremot släpas utmed bottnen via en kabel dragen av ett fartyg på vattenytan, gör 50 55 40 7601333-3 sig många osäkerhetsfaktorer gällande som har samband med signal- system, spänningsvariationer i dragwiren, det dragande fartygets rullningar på grund av sjöhävning samt maskinens grävarbete på sjö- bottnen. l Avsikten med uppfinningen är att eliminera dessa olägenheter och att åstadkomma en maskin för grävning av ett dike under en på sjöbottnen nedlagd rörledning. Grävmaskinen enligt uppfinningen kan drivas antingen av en egen drivkälla eller erhålla kraft via en kabel från ett skepp, som följer grëvmaskinens rörelse under grävningen utmed rörledningen. Maskinens skivliknande bärorgan för gräveggarna är anordnade att i och för krossning och bortföring av bottenmaterialet helt omge rörledningen. På detta sätt undvikes varje avböjning från avsedd rörelseriktning, och maskinen blir vi- dare helt stabiliserad så att en transversell trimning lätt uppnås, vilken annars kan variera under maskinens förflyttning utmed rör- ledningen. Grävmaskinen enligt uppfinningen är vidare försedd med två grävanordningar, som är placerade vid ändarna av två bäraxlar och vardera innefattar en kåpa och en mantel uppbärande en verktygs- skiva, som kan vridas, antingen centralt eller excentriskt kring en rörledning. Verktygsškivan är försedd med tandade skär som kan be- arbeta alla slags mineraler, även gråberg, och som gräver upp bott- nen allteftersom maskinen förflyttas framåt. Verktygsskären äfwut- formade så att de kan bearbeta bottnen oberoende av i vilken rikt- De båda verktygsskivor- ning maskinen förs fram utmed rörledningen. na drivs på sådant sätt, att de under grävningsarbetet roterar i motsatta riktningar kring rörledningen, varvid dels en effektiv grävning erhålles och dels en säker stabilisering av maskinen.

Grävmaskinen enligt uppfinningen drivs framåt i endera rikt- ningen samtidigt med stabilisering av maskinen. Framdrivningen sker under inverkan av två första, hydrauliska domkrafter vilka à ena sidan är fästa på sidan av maskinens bäraxlar och å andra sidan på en glidbrygga, som via tvâ kulisser är anordnad på böraxlarna.

Glidbryggan uppbär via styrningar en första grupp backar, anordna- de ovanför och på båda sidor om rörledningen, vilka backar under inverkan av två hydrauliska domkrafter och en vridaxel kan pressas mot rörledningen, sedan en andra grupp backar har frigjorts från rörledningen. När de två första domkrafterna, efter att ha förts utåt, har upphört att påverka bäraxlarna, och följaktligen även verktygsskivorna, i grävningsriktningen genom att pressa pà den första gruppen mot rörlodningen pressade backar, pressas den andra il,76o1333-3 50 55 4 gruppen backar mot rörledningen medan den första gruppen backar frigörs därifrån, så att de första domkrafterna kan återföras till sina utgångslägen. Den andra gruppen backar, som nu är pressad mot rörledningen under inverkan av en hydraulisk domkraft placerad i ett plan vinkelrätt mot rörledningens längdaxel och som är driven av en styrmekanism, som avkänner eventuella avvikelser i grävmaski- nens normala vertikala läge, kan utöva ett vridmoment kring rörled- ningens längdaxel, så att maskinen återföres till sitt normala lä- ge. Pà detta sätt trimmas grävmaskinens läge hela tiden under dess förflyttning utmed rörledning i samband med grävningen.

När maskinen skall förflyttas i motsatt riktning sker detta under inverkan av två andra, hydrauliska domkrafter vilka verkar på den andra gruppen backar på motsvarande sött, som beskrivits ovan. I denna motsatta rörelseriktning tjänar den första gruppen backar såsom trimningsorgan efter ett fullföljt förflyttnings- och arbetssteg.

Sammanfattningsvis innefattar således grävmaskinen enligt uppfinningen två bäraxlar, som vid ändarna uppbär kring rörledning- en roterbara grävanordningar. Axlarna är inbördes förbundna med- elsttvà bryggor, vardera fästa i båda axlarna via axeltappar, stift eller liknande, som kan vridas i säten i utmed respektive bäraxlar förskjutbara kulisser. att, under förflyttning av maskinen utmed en rörledning, eliminera icke önskvärd inverkan på backarna när rörledningen kröker, vilket annars skulle resultera i en snedställning av maskinen i förhållan- de till rörledningens längdriktning.

I båda ändarna av ovannämnda bäraxlar är anordnade metall- kåpor, vardera huvudsakligen i form av ett upp- och nervänt U, vil- ka delvis omger rörledningen när maskinen förflyttas grensle över och utmed denna. Kàporna är delvis tillslutna medelst skärmar, som hindrar uppgrävda massor att tränga in mellan en kåpa och rör- ledningen, och för att ytterligare förstärka denna förhindrande effekt är ejektorer anordnade i anslutning till skärmarna, vilka ejektorer löper på hjul och följer med maskinens förflyttning ut- med rörledningen. På de båda kàporna är mantlar, likaledes i form av ett upp- och nervänt U, monterade vilka, när maskinen befinner sig i drift, är vridna ett halvt varv under inverkan av en hydraul- * anordning, varefter ytterligare en mantel föres i axiell riktning in mellan den första mantelns skänklar, så att en sig helt kring rörledningen sträckande mantel bildas. Denna mantel uppbär roter- Axeltapparna pà bryggorna har till funktiön- 50 55 40 7601333-3 bart en verktygsskiva, som under maskinens förflyttning roterar på manteln under inverkan av eu på manteln anordnad hydraulmotor.

Grävning med maskinen kan genomföras i steg, så att vid var~ je steg ett grävdjup uppnås, som motsvarar grävskärens radiella ut- sträckning.

De backar som kläms fast på rörledningen uppvisar lämpligen relativt stora anliggningsytor, så att rörets ytteryta, eller på detta eventuellt lagt hölje, icke skadas. att verktygsskivorna vid den yttre omkretsen uppvisar hål, kanaler eller liknande för att medge genomströmning av uppgrävda massor, vilka bringas i riktning mot sugrör, där de sugs bort.under ejektor- Vidare är det lämpligt verkan, exempelvis såsom visas i italienska patentskriften 946.582.

De skärmar som är anordnade i kàporna, och som förhindrar in- trängning av uppgrävda massor i kåporna, kan även vara försedda med en eller flera kransar med lämpligt utformade grüvakür, varvid den- na krans eller dessa kransar med extra grävskär kan vara belägna pà samma eller olika radiella avstånd som de på verktygsskivan an- ordnade huvud-grävskären. Vidare är det lämpligt att denna skärm, i likhet med verktygsskivan, uppvisar hål eller kanaler för genom- strömning av uppgrävda massor.

Anbringande av grävmaskinen enligt uppfinningen på en rör- ledning kan genomföras så att maskinen först sänks ner direkt på ”M rörledningen och trimmas med hjälp av en luftfylld trimtank, så att maskinen befinner sig i avsett lodläge, varefter bottenmassor kring rörledningen sugs bort med sugrör i tillräcklig utsträckning för att manteldelarna skall kunna hopfogas till en enda, kring rörled- ningen sig sträckande mantel. oAlternativt kan rörledningen lyftas upp från bottnen, exempelvis medelst en anordning som beskrives i den italienska patentskriften 985. 196 varefter grävmaskinen anbring- as på rörledningen pà ovan angivet sätt.

.- Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar. Därvid visar: fig. la - Bb schematiskt hur en maskin enligt uppfinningen anbringas på en på sjöbottnen liggande rörledning, fig. 4 den i fig. la - šb visade maskinen, sedd ovanifrån, fig. 5 en sidovy över ena hälften av maskinen enligt uppfin- ningen, fig. 6 en sektion genom en del av maskinen vid ena änden av denna, ' fig. 7 en vy sedd ovanifràn över en del av ena änden av 50 55 40 - -bortsuges sedan maskinen placerats över rörledningen 49. ,7en1sss-3 6 maskinen med grävskåren avlägsnade, - fig. 8 en sidovy visande en kåpa vid maskinens ena ände, fig. 9 en tvärsektion utmed linjen A - A i fig. 6, fig. 10 en tvärsektion utmed linjen B - B i fig. 6, fig. ll schematiskt en verktygsskiva excentriskt belägen i förhållande till rörledningen samt en skärm med ejektorer och styr- hjul för maskinen, fig. l2 en större och en mindre sektor av en verktygsskiva, fig. 15 en motsvarighet till fig. 12 med de båda delarna hopsatta, ' fig. 14 och 15 sektioner illustrerande hur två olika gräv- 'skär monteras pa verktygsskivan, fig. lö ytterligare ett exempel pà ett grävskär, fig. 17 en sidovy över en övre back, på vilken en styrning ' är fastsvetsad, fig. 18 en frontvy över samma delar som visas i fig. l?, fig. 19 en del av en övre back med styrningen, fig. 20 en längdsektion genom en övre back och med tillhöran- de styrning, fig. 21 en sidovy över en av två bryggor, som är ledbart för- bundna med maskinens bäraxlar, _ fig. 22 en tvärsektion genom den i figt 21 visade bryggan, fig. 25 en sidovy över en del av en övre back och en sido- u- .- n back, fig. 24 en tvärsektion utmed linjen C - C i fig. 25 illust- " rerande en övre back och sidobackar fastklämda på en rörledning, íig. 25 en vy sedd ovanifrån över en övre back och två sido- backar, samt_ fig, 26 en vridaxel för lyftning av den övre backen.

I fig. la - šb visas-en medelst en flytreservoar 56 trimbar maskin l, avsedd att under styrning av tvà på visst avstånd från varandra belägna bygelanordningar 61, 62 placeras grensle över en En större sektor 7 av en grävskär uppbärande verk- Pâ-maskinen rörledning 49. tygsskiva 12 är belägen sàsom ett upp- och nervänt U. är sugrör 52 anordnade, genom vilka bottenmassor, sand eller slam, Ändamålet med denna bortsugning av bottenmassor är att möjliggöra iordning- “ ställande av maskinen för en grävningsoperation. Maskinen drivs av i en behållare 54 placerade motorer, vilka kan få sin kraft via eng kabel 60, som exempelvis kan leda till ett ovanför befintligt far-I 50 55 40 7601333-3 7 tyg. Reservoaren Sá tjänar för trimning av maskinen såväl vid ned- sänkning och applicering av denna på rörledningen, som.under pågå- ende grävningsarbete.

Såsom framgår av fig. 5 innefattar grävmaskinen tvâ längsgå- ende bäraxlar 31 (varav endast den ena syns i denna figur) placera- de på var sin sida om rörledningen H9 och uppbärande i båda ändar- na grävanordningar samt vid de centrala delarna anordningar för för- flyttning och stabilisering av maskinen l. En av dessa tvâ grävan- ordningar visas i fig. 5 och innefattar en fast kåpa 5, som är svet- sad vid ena änden av axlarna 31 och som har en tvärsektion i form I den ena, i axiell riktning sett, änden av Skärmen 17 uppbär ett antal hjul 19 avsedda att styra maskinen 1 utmed rörled- av ett inverterat U. kàporna är en skärm 17 fäst, såsom framgår av fig. 6. ningen #9.

På den fasta kåpan 5 är, såsom framgår av fig. 7, anordnade två hanstyrningar 16 med laxstjärtformat tvärsnitt för en större mantelsektor 2, vilken via på densamma anordnade honstyrningar 15 med samma tvärsektion, är roterhar under inverkan av en hydraulmo- tor 29 (fig. 5). raulmotorn 29 via ett drev vridbar från ett läge med mantelns öpp- na del riktad nedåt, i vilket läge manteln kan föras över rörled-ä ningen 49, till ett läge med denna öppna del riktad uppåt, i vilket., läge manteldelen fixeras medelst ett stift 25 vid den fasta kåpan 5f Mantelsektorn 2 är därvid under inverkan av hyd- Denna större mantelsektor 2 uppbär i sin tur via ett stift och ett spår 22 (fig. 6) med laxstjärtformat tvärsnitt en stör- re sektor 7 av verktygsskivan 12. Denna senare skiva l2 vrides så- ledes ou 1800 tillsammans med den större muntolsoktorn 2. I detta läge, när såväl den större muntelsektorn 2 som den större skivsek- torn 12 har vridits så att deras öppna delar är riktade uppåt, trä- der en på den fasta kåpan 5 anordnad domkraft 8 i funktion, och förskjuter från vänster till höger i fig. 5 en mindre mantelsektor utmed laxstjärtformade spår 9. Denna mindre mantelsektor 5 upp- bär via ett stoppstift 26 en mindre skivsektor 4 av verktygsskivan 12. När domkraften 8 har fullbordat sitt arbetsslag är den mindre mantelsektorn 5 och den mindre skivsektorn @-införda, såsom fram- _går av fig. 10, med de laxstjärtformade handelarna 15 i motsvaran- de honstyrningar till dess de är helt skjutna i botten (fig._7) varvid samtidigt stoppstiftet 24 låser den mindre mantelsektorn 5 vid manteln 5. Under inverkan av en på ritningen icke visad auto- 50 55 telsektorerna 2 och 5 bildade manteln ll. 7601333 -43 1 matisk anordning frigörs därefter stiften 25 och 26, varvid den grävskären uppbärande verktygsskivan l? frikopplas från den av man- \ Verktygsskivan l2 kan nu, under inverkan av en hydraulmotor 50 och ett drev 64, försättas -i rotation.

I fig. 5 visas vidare med streckade linjer ett av de hjul 19 esom styr maskinen l utmed rörledningen 49 samt vidare kanaler 59 på -skivan 12 för från bottnen uppgrävda massor.

Dessutom visas en skärm 65 på skivan 12, som skyddar rörledningen 49 från uppgrävda massor samt två av de på verktygsskivan 12 monterade grävskären, varav skäret 27 ingår i en yttre och skäret 28 i en inre krans, som definierar tvärsnittet i en urgrävd kanal när maskinen 1 rör sig till höger, såsom den är sedd 1 rig. 5. ' I fig. 5 visas också utsugningsrören 52, vilka parvis är pla- oerade på var sin sida av rörledningen 49 och anordnade att under inverkan av en ejektor 55 suga bort uppgrävda massor som passerar genom kanalerna 59 från verktygsskivan 12 och föra bort dem genom en mynning 55. Dessutom visas med streckade linjer kulisser 52 som är anordnade i var och en av bäraxlarna 51 och som uppbär en vrid- bar brygga 54, Denna senare medverkar till trimning av maskinen under inverkan av rörliga armar 42 och hjulet 45, vilka påverkas av en vridaxel 46. Bryggan 54 tvingas därmed tillsammans med maski-_-I” nens övriga delar att inta avsett trimningsläge under inverkan av en tvärställd domkraft 40 som är fäst vid en styrning 55 (fig. 17) på bryggan och anordnad att påverkas av ett på ritningarna icke vi- sat organ som avkänner maskinens avvikelser från avsett vertikalt läge.

I fig. 5 visas ytterligare en av två domkrafter 48 för längs- förskjutning av maskinen l, vilken med sin ena ände är fäst vid bäraxeln 51 och med sin andra ände vid bryggan 54. Den övre back- I en 59 är försedd med en förstärkande list 58.

I fig. 6 visas, utöver vad som redan beskrivits, en av fle- ra ejektorer 18, placerad i anslutning till skärmen 17 och anordnad att förhindra uppgrävda massor att tränga in i den fasta kåpans 5 inre. _ Fig. 7 visar den mindre mantelsektorn 5 i läge för att till- sammans med den mindre skivsektorn 4 förskjutas utmed styrningarna 9 i och för bildande av en hel mantel ll pà vilken den fullbordade verktygsskivan 12 kan rotera.

I fig. 8 visas den större mantelsektorn 2 i tvärsektion in- 7601333-3 9 nan den börjat vridas utmed nl;rníngarna 16 i den fasta kåpan 5.

Fig._9 - 26 illustrerar mer i detalj de olika delar som be- skrivits i anslutning till fig. 1 ~ 8, varvid 51 markerar verktygs- skivans 12 centrum, 55 stiften på bryggan E4, 55 styrningen på bryg- gan 54 och 56, 57 spåret i bryggan 54, i vilket handelen av bryg- gans 54 styrning 55 införes. Vidare markerar 43 axeltappar kring vilka backarna 41 är vridbara i riktning mot och från rörledningen 49 under inverkan av hydrauliska domkrafter 44.

Claims (5)

7601333-3 10 EAIE-'JYIELRAY

1.. Förfarande för grävning av ett dike (58) under en på en sjöbotten lagd rörledning (49) med hjälp av en maskin (1), k ä n n e t e c k n a t av att ett par, nedanför maskinen (1) utskjutande, stationära kåpor (5) med öppen, cirkulär sektion placeras omkring rörledningen (49), att en mantel (ll) med två sektorer (2, 3) kopplas till respektive kåpa, vilken mantel har en i tvâ sektorer (4, 7) delad verktygsskiva (12), på vilken gräv- skär (27, 28) är monterade, att mantelns (ll) ena sektor (2) till- sammans med skivans (12) ena grävskärsförsedda sektor (7) vrides 1800 från ett övre läge till ett undre läge med avseende på rör- ledningen (49), att mantelns (ll) och skivans (12) smalare sekto- rer (3 resp. 4) förflyttas framåt för kompletterande av de större sektorerna (2, 7) runt rörledningen (49), att den kompletterande skivan (12) vrides runt rörledningen (49) för grävning medelst grävskären, att ett par bygelanordningar (61, 62) placeras baktill på maskinen med avseende på grävriktningen och fastspännes mot rör- ledningen (49), att maskinen förflyttas längs rörledningen (49) med bygelanordningarna till en början fastspända mot rörledningen, varefter bygelanordningarna flyttas till ett framförliggande läge, att maskinens vertikala läge avkännes för stabiliseringsändamål och att maskinen förflyttas i förhållande till rörledningen (49) i beroende av det avkända läget. '

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att maskinens (1) rörelseriktning omkastas för grävning i motsatt riktning, u

3. 7 Maskin för grävning av ett dike (58) under en på en sjö- botten nedlagd rörledning (49), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar två bäraxlar (31), som dels vid sina ändar parvis uppbär två stationära kåpor (5) med öp- pen cirkulär sektion, pâ var och en av vilka via utmed omkretsen förlöpande styrningar (16) är, under inverkan av en hydraulmotor (29), vridbart anordnad en första sektor (2) av en mantel (ll), me- dan en andra sektor (3) av nämnda mantel (ll) är axiellt förskjut- bar utmed styrningar (9) på ovansidan av den fasta kåpan (5) under inverkan av en på denna anordnad domkraft (8) till bildande till- 'sammans med den första mantelsektorn (2) av en sluten mantel (ll), som koncentriskt eller excentriskt omger rörledningen (49), varvid mantelsektorerna (2, 3) är fölsndda med cirkulärt törlöpande front- '7601333-3 ll styrningar (22) för mot dessa sektorer (2, 3) svarande sektorer (4, 7) av en grävskär (27, 28) uppbärande verktygsskiva (12), ro- terbart anordnad under inverkan av ett drev (64) och en hydraul- motor (30), samt dels vid sina mittpartier uppbär två hydrauliskt påverkbara bygel- grupper (61, 62) anordnade för fastsättning av maskinen (l) på rör- ledningen (49) och för förflyttning under stabilisering av maski- nen (l) utmed rörledningen (49) under det att maskinen hålls på av- sedd nivå av en reservoar (56) innehållande tryckluft.

4. Maskin enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att var och en av bygelgrupperna (61, 62) innefattar en halvcirkulär brygga (34), som vid sina ändar är lagrade i utmed på bäraxlarna anordnade styrningar förskjutbara kulisser (32), varvid bryggan (34) är vrid- bar utmed en likaledes halvcirkulär styrning (35) via ett spår (36) under inverkan av en tvärs bäraxlarnas (31) längdriktning oriente- rad domkraft (40) pâverkbar av en sensor för vertikal trimning, vilken styrning (35) uppbär såväl en övre fast back (39) som lag- ringstappar (43) för fyra sidobackar (4l) parvis påverkbara av två dubbelverkande kolvstänger, varvid ena änden av två vridstavar (46) är mekaniskt förbundna med den övre, fasta backens (39) ändar, me- dan vridstavarnas (46) andra ändar är anordnade, att via roterbara hjul (45) stöda mot rörledningen (49) under det att två backar (48) i och för förflyttning av maskinen (l) med sina ändar är förbundna å ena sidan med den halvcirkulära bryggan (34) och å andra sidan med bäraxlarna (31). ,

5. Maskin enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d av att grävskären (27, 28) är monterade fritt roterbara utmed två kon- centriska cirklar på verktygsskivorna (12), varvid grävskären i den yttersta cirkeln är anordnade att åstadkomma en grävytefront, som lutar mot verktygsskivans (12) axel, medan de övriga grävskären är anordnade vertikalt i förhållande till nämnda axel. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: