BE1024130B1

BE1024130B1 - Baggerkop en bijbehorende werkwijze voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem

Info

Publication number: BE1024130B1
Application number: BE2016/5092A
Authority: BE
Inventors: Bruno Tack
Original assignee: Baggerwerken Decloedt En Zoon N.V.
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2017-11-20
Also published as: BE1024130A1; EP3205778B1; DK3205778T3; ES2711201T3; EP3205778A1; PL3205778T3

Abstract

Beschreven wordt een baggerkop voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem. De baggerkop omvat een aansluitdeel voor aansluiting op een zuig-blaasleiding van een zich in een sleeprichting voort te bewegen baggerschip. De baggerkop heeft verder een rond een dwars op de sleeprichting verlopende horizontale as te scharnieren vizier met een naar de bodem gerichte opening voor het opnemen van door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal. Ook omvat de baggerkop een afvoerinrichting voor het losgemaakte bodemmateriaal. Deze afvoerinrichting omvat een op de opening van het vizier aansluitende inlaat voor het bodemmateriaal en ten minste één uitlaat die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul kan worden afgevoerd. Een baggerschip, uitgerust met de baggerkop, en een werkwijze voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem worden ook beschreven.

Description

BAGGERKOP EN BIJBEHORENDE WERKWIJZE VOOR HET VORMEN VAN EEN GEUL IN EEN ONDERWATERBODEM

TECHNISCH GEBIED VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een baggerkop die is ingericht voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem. De uitvinding betreft eveneens een baggerinrichting die de baggerkop omvat, en een werkwijze voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem onder gebruikmaking van de baggerkop.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Het vormen van een geul in een onderwaterbodem is bijvoorbeeld gebruikelijk bij het in een onderwaterbodem aanbrengen van kabels, leidingen, of andere langwerpige voorwerpen. Een bekende inrichting voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem wordt bijvoorbeeld beschreven in WO 01/92650 Al. Hierin wordt een op afstand bestuurbaar voertuig of ROV beschreven dat in gebruik over een onderwaterbodem rijdt. Een op een uitklapbare arm aangebrachte reeks wateijets fluïdiseert de onderwaterbodem waardoor een geul wordt gevormd waarin vervolgens een kabel of ander langwerpig voorwerp kan worden aangebracht. Het bekende geulvormende voertuig kan redelijk nauwkeurig werken maar de productie (of vooruitgang) is relatief laag, onder andere doordat het voertuig over de onderwaterbodem beweegt en het aangeboden vermogen relatief klein is. Verder is het in een zandachtige bodem vormen van een geul met het bekende voertuig problematisch. Een in een zandbodem gevormde geul heeft een flauwe natuurlijke hellingsgraad, bijvoorbeeld ongeveer 1/3 (1 m in verticale richting en 3 m in horizontale richting). Voor het in zand vormen van een geul van 2 m diep en een bodembreedte van 0.5 m bijvoorbeeld dient de geul aan de bovenzijde 0.5 + 2*3*2 = 12.5 m breed te zijn. Hiervoor is een voertuig nodig met een breedte die 15 m ver overschrijdt (rekening houdend met de rupsbanden en een veilige afstand tot de gevormde geul). Een dergelijk voertuig is niet eenvoudig te maken en te hanteren.

Verder worden ook wel ploeginrichtingen toegepast, die aan een trekkabel achter een schip worden voortgetrokken over een onderwaterbodem, en daarin een V-vormige geul trekken. Dergelijke tuigen ontberen nauwkeurigheid daar de ploeg zich doorgaans op grote afstand op de onderwaterbodem bevindt en koerscorrecties dus traag verlopen. Verder is doorgaans een groot vermogen nodig omdat de ploeg het bodemmateriaal zijwaarts en opwaarts moet stuwen. Ook in een zandachtige bodem met een flauwe natuurlijke hellingsgraad dient een ploeg behoorlijke afmetingen te hebben. Bij wisselende grondsoorten kan de ploeg zich niet voldoende aanpassen.

Hoewel de bekende inrichtingen in staat zijn een geul te vormen in een onderwaterbodem ontberen zij doorgaans de benodigde nauwkeurigheid. Voor het leggen van kabels en leidingen in een onderwaterbodem kan het inderdaad van belang zijn in staat te zijn een geul te vormen waarvan het tracé niet veel afwijkt van een beoogd optimaal tracé. Is dit wel het geval dan kan dit tot grote verliezen leiden. Omdat bij het vormen van de geul bodemmateriaal wordt verwijderd dat achteraf - in ieder geval bij het begraven van kabels, leidingen en dergelijke - weer in de geul moet worden gestort kan het ook van belang zijn niet teveel bodemmateriaal weg te halen bij het vormen van de geul omdat dit de efficiëntie schaadt. Tot slot zij ook nog opgemerkt dat bovengenoemde onnauwkeurigheid in het bijzonder problematisch is bij onderwaterbodems met een relatief hoge cohesie, zoals bij kleihoudende bodems.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding stelt zich onder andere ten doel te voorzien in een baggerkop voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem met een ten opzichte van de bekende inrichting verbeterde nauwkeurigheid en efficiëntie, in het bijzonder ook in kleihoudende bodems.

De baggerkop volgens de uitvinding omvat daartoe een baggerkop volgens conclusie 1. De baggerkop voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem omvat een aansluitdeel voor aansluiting op een zuig-blaasleiding van een zich in een sleeprichting voort te bewegen baggerschip, en een rond een dwars op de sleeprichting verlopende horizontale as te scharnieren vizier met een naar de bodem gerichte opening voor het opnemen van door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal, waarbij de baggerkop verder een afvoerinrichting omvat voor het losgemaakte bodemmateriaal, welke afvoerinrichting een op de opening van het vizier aansluitende inlaat omvat voor het bodemmateriaal, en ten minste één uitlaat die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul kan worden afgevoerd.

Een baggerkop volgens de uitvinding laat toe op efficiënte wijze een geul in een onderwaterbodem te vormen. Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze waarbij de uitgevonden baggerkop wordt aangesloten op een zuig-blaasleiding van een baggerschip, een be: baggerpomp van het baggerschip water door de zuig-blaasleiding voert in de richting van de baggerkop, en de baggerkop over de onderwaterbodem wordt bewogen in een sleeprichting langs een beoogd tracé voor de geul, waarbij een naar de bodem gerichte opening van het vizier van de baggerkop door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal opneemt en dit materiaal afvoert via de op de opening van het vizier aansluitende inlaat van de afvoerinrichting naar de ten minste één uitlaat van de afvoerinrichting die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul wordt afgevoerd. Het naar één of beide laterale zijden afvoeren van het losgemaakte bodemmateriaal wordt bewerkstelligd doordat de zuig-blaasleiding van het baggerschip water door de baggerkop blaast waarbij het losgemaakte bodemmateriaal in de waterstroom wordt meegenomen en via de afvoerinrichting naast de gevormde geul terechtkomt.

De baggerkop volgens de uitvinding is nauwkeurig, onder andere omdat deze relatief snel kan worden bij gestuurd en desgewenst (tijdelijk) van de bodem kan worden gehaald. Bovendien is het benodigde vermogen relatief laag, onder andere omdat het losgemaakte bodemmateriaal direct wordt weggevoerd van de baggerkop weg. Hierdoor wordt de grondweerstand verlaagd. Ook kan de afstand waarover het losgemaakte bodemmateriaal wordt weggeblazen worden geregeld door het debiet van de waterstroom door de zuig/blaasleiding te regelen, bijvoorbeeld vanop de brug van het vaartuig. Dit maakt de baggerkop bijzonder geschikt voor toepassing in wisselende grondsoorten omdat de baggerkop zelf niet hoeft te worden aangepast. Dit maakt het vormen van een geul veel flexibeler.

Omdat het door de geulvorming verwijderde bodemmateriaal langs het tracé aan bij voorkeur weerszijden en dus in de onmiddellijke nabijheid van de gevormde geul wordt afgezet kan in een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding de gevormde geul op efficiënte wijze worden gedicht door het aan ten minste één laterale zijde afgevoerde en opgetaste bodemmateriaal met een daartoe geschikt werktuig, zoals een bulldozer, in de geul te bewegen. Voor het leggen van kabels, leidingen of andere langwerpige voorwerpen wordt in een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze de gevormde geul voorafgaand aan het dichten ervan voorzien van het voorwerp.

De baggerkop wordt aangesloten op een zuig-blaasleiding van een baggerschip, bijvoorbeeld een sleephopperzuiger. De baggerkop is op bekende wijze voorzien van een vizier dat rond een dwars op een sleeprichting verlopende as tussen een neergelaten en een opgetrokken positie kan worden geroteerd. Het vizier heeft een naar de bodem gerichte aanzuigopening voor het opzuigen van door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal. Bij het baggeren van een onderwaterbodem wordt de op de zuig-blaasleiding aangesloten baggerkop onder water gelaten en in een sleeprichting van de sleephopperzuiger in de neergelaten stand over de te baggeren bodem gesleept, waarbij bodemmateriaal wordt losgemaakt. Doorgaans wordt het losgemaakte bodemmateriaal met een hoeveelheid water door de op een baggerpomp aangesloten zuig-blaasleiding weggezogen naar een beun van het baggerschip. Bij goed gebruik van de baggerkop volgens de uitvinding echter wordt de stroming door de zuig-blaasleiding van een zuigstand omgezet naar een blaasstand waarbij water door de zuig-blaasleiding in de richting van de baggerkop wordt gepompt. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door hydraulische sturingen in de zuig-blaasleiding.

Een uitvoeringsvorm van de uitgevonden baggerkop heeft het kenmerk dat de afvoerinrichting twee uitlaten omvat die dusdanig zijn ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting aan beide laterale zijden van de gevormde geul kan worden afgevoerd. Het aan één of beide laterale zijden afgezette bodemmateriaal bevindt zich bij voorkeur in de onmiddellijke nabijheid van de gevormde geul. Hiermee wordt een afstand naast de geul bedoeld van ten hoogste 20 maal de geulbreedte, met meer voorkeur ten hoogste 15 maal de geulbreedte, met nog meer voorkeur ten hoogste 10 maal de geulbreedte, en met de meeste voorkeur ten hoogste 5 maal de geulbreedte.

Een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding verschaft een baggerkop waarbij de afvoerinrichting rond een dwars op de sleeprichting verlopende horizontale as scharnierend is aangesloten op het aansluitdeel of de zuig-blaasleiding. Deze uitvoeringsvorm laat toe de hoekstand van de afvoerinrichting, in het bijzonder de hoekstand van de tenminste één uitlaat van de afvoerinrichting ten opzichte van het horizontale vlak in te stellen. Hiermee wordt het mogelijk de afstand naast de geul te bepalen waarop het uitgegraven bodemmateriaal gemiddeld terechtkomt tijdens het vormen van de geul. Ook is het mogelijk de afvoerinrichting rond een evenwijdig aan de sleeprichting verlopende horizontale as scharnierend aan te sluiten op het aansluitdeel of de zuig-blaasleiding

In een praktische uitvoeringsvorm van de uitgevonden baggerkop is de afvoerinrichting, bij voorkeur star, aan het vizier bevestigd of vormt een onderdeel van het vizier. Hierdoor kan de hoekstand van de afvoerinrichting samen met de hoekstand van het vizier worden ingesteld.

Een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een baggerkop waarbij ten minste één van het aansluitdeel, het vizier en de afvoerinrichting rond een verticale as scharnierend is aangesloten op de zuig-blaasleiding of het aansluitdeel. Een dergelijke aansluiting laat toe ten minste één van het aansluitdeel, het vizier en de afvoerinrichting in een horizontaal vlak te roteren tijdens het vormen van de geul. Dit komt de nauwkeurigheid van het gevolgde tracé ten goede. Onder invloed van stroming en golven zal een baggerschip doorgaans een tracé volgen dat enigszins afwijkt van een gewenst tracé. Omdat de baggerkop via de zuig-blaasleiding met het baggerschip is verbonden is het door de baggerkip gevolgde tracé afhankelijk van het baggerschip tracé. De onderhavige uitvoeringsvorm laat toe het tracé van de baggerkop binnen grenzen onafhankelijk te maken van het baggerschip tracé.

Een nuttige uitvoeringsvorm in dit verband wordt verkregen door een baggerkop waarbij de ten minste één scharnieraansluiting wordt aangestuurd door een actuator. In een andere uitvoeringsvorm is het aansluitdeel rond een verticale as scharnierend aangesloten op de zuig-blaasleiding.

De actuatoren waarmee ten minste één van het aansluitdeel, het vizier en de afvoerinrichting rond een verticale en/of een horizontale as kan worden gescharnierd omvatten bij voorkeur hydraulische cilinders waarvan zuigerstangen aangrijpen op een wanddeel van het bettreffende aan te sturen onderdeel, en de cilinderbehuizing op een vast wanddeel, bijvoorbeeld van de zuig-blaasleiding. Door de beweegbare cilinderstang een uitslag te geven of juist in te trekken kan het wanddeel worden bewogen. Zo kan het aansluitdeel bijvoorbeeld door intrekken van een aan bakboordzijde op een bovenwanddeel van het aansluitdeel aangebrachte zuigerstang (gezien in stroom opwaartse richting) in een horizontaal vlak worden geroteerd zodat de baggerkop meer naar bakboord wordt bewogen. Ook is het bijvoorbeeld mogelijk de afvoerinrichting door intrekken van een op een bovenwanddeel van de afvoerinrichting aangebrachte zuigerstang naar een opgetrokken positie te voeren of door uitduwen van de zuigerstang in de richting van een neergelaten positie te brengen.

Het door de baggerkop gevolgde tracé kan verder nauwkeuriger worden ingesteld door in een uitvoeringsvorm een baggerkop te verschaffen die verder een zich in de sleeprichting uitstrekkende stuurvin omvat die is ingericht om in de onderwaterbodem te dringen. Een dergelijke stuurvin levert een reactiekracht in de onderwaterbodem waarmee de baggerkop effectiever in een gewenste richting kan worden gestuurd.

Een praktische uitvoeringsvorm van de baggerkop wordt gekenmerkt doordat een onderzijde van het aansluitdeel één of meerdere stuurvinnen omvat. Dergelijke stuurvinnen kunnen bijvoorbeeld een aantal platen omvatten die aan de onderzijde van het aansluitdeel zijn gelast, bij voorkeur onderling evenwijdig.

Nog een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding verschaft een baggerkop waarbij de onderrand van het vizier ten minste twee reeksen snijtuigen voor indringing in de bodem omvat, waarbij elke reeks zich volgens een lijn dwars op de sleeprichting uitstrekt, en waarbij de snijtuigen van een eerste reeks minder diep in de bodem dringen dan de snijtuigen van een ten opzichte van de eerste reeks stroomafwaarts gelegen tweede reeks. Een dergelijke opstelling laat toe met één doorgang van de baggerkop in de onderwaterbodem een relatief diepe geul te vormen, waarbij de eerste reeks snijtuigen een geul vormt tot op een eerste diepte, welke eerste diepte met de tweede reeks snijtuigen verder wordt verdiept tot een grotere tweede diepte. De geometrie van de snijtuigen kan hierbij bijvoorbeeld worden aangepast aan de bodemgesteldheid. De diepte waarop de eerste en tweede reeks snijtuigen kunnen worden gebracht kan binnen brede grenzen worden gekozen. Geschikte graafdieptes voor elke reeks hangen onder andere af van de bodemgesteldheid en kunnen bijvoorbeeld tussen 10-80 cm bedragen, met meer voorkeur tussen 20-70 cm, en met de meeste voorkeur tussen 30-50 cm.

De nauwkeurigheid waarmee de baggerkop een gewenst tracé kan volgen kan verder worden verbeterd door een uitvoeringsvorm te verschaffen waarbij het aansluitdeel twee laterale wanden omvat en de wanden zijn voorzien van zich zijwaarts uitstrekkende messen. Deze messen hebben bij voorkeur een concaaf voorvlak, waarbij het voorvlak in een stroomopwaartse richting wijst tijdens het vormen van de geul. Een zijrand van de messen verloopt bij voorkeur schuin opwaarts en wel dusdanig dat de messen naar boven toe verbreden. Hierdoor wordt een geul verkregen die van onder naar boven iets verbreedt. Een dergelijke naar boven breder uitlopende geuldoorsnede laat toe de zuig-blaasleiding onder een hoek in de geul te brengen waardoor de baggerkop een gewenst tracé beter kan volgen.

De afvoerinrichting kan in beginsel elk vorm bezitten zolang deze een op de opening van het vizier aansluitende inlaat omvat voor het bodemmateriaal, en één of meer uitlaten. Een geschikte uitvoeringsvorm omvat een kokervormig houderlichaam waarvan een kopvlak aansluit op de opening van het vizier. Aan een andere zijde omvat het houderlichaam één of meer tuitvormige uitlaten die ten opzichte van de gevormde geul (of een verticaal middenvlak van de baggerkop) in zijwaartse richting zijn gericht.

De baggerkop is in het bijzonder geschikt voor het vormen van een relatief smalle geul. Hiertoe wordt een uitvoeringsvorm van de baggerkop gekenmerkt doordat deze een breedte dwars op de sleeprichting heeft van ten hoogste 3 m, met meer voorkeur ten hoogste 2.5 m, met nog meer voorkeur ten hoogste 2 m, en met de meeste voorkeur ten hoogste 1 m.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een baggerinrichting voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem, omvattende een baggerschip dat is ingericht voor beweging in een sleeprichting, en een met een zuig-blaasleiding van het baggerschip verbonden baggerkop volgens de uitvinding.

Een uitvoeringsvorm van de baggerinrichting omvat stuurmiddelen voor het aansturen van de baggerkop, in het bijzonder voor het aansturen van de positie van de baggerkop. De baggerkop of onderdelen van de baggerkop zoals het vizier, de afvoerinrichting en/of het aansluitdeel zijn hiertoe bij voorkeur rond een dwars op de sleeprichting verlopende horizontale en/of verticale as scharnierend aangesloten op een vast onderdeel, bijvoorbeeld de zuig-blaasleiding. De scharnieraansluitingen worden in uitvoeringsvormen aangestuurd door een actuator, bij voorkeur een hydraulische cilinder, waarbij de stuurmiddelen zijn ingericht om de actuatoren aan te sturen. Dergelijke stuurmiddelen zijn op zich bekend en worden bij de bekende sleephopperzuiger bijvoorbeeld gebmikt om de hoekstand van het vizier ten opzichte van het horizontale vlak in te stellen.

In nog een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem met de baggerinrichting. Hierbij wordt de baggerkop aangesloten op de zuig-blaasleiding van het baggerschip, voert een baggerpomp van het baggerschip water door de zuig-blaasleiding in de richting van de baggerkop, en wordt de baggerkop over de onderwaterbodem bewogen in een sleeprichting langs een beoogd tracé voor de geul. Een naar de bodem gerichte opening van het vizier van de baggerkop neemt door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal op en voert dit materiaal af via de op de opening van het vizier aansluitende inlaat van de afvoerinrichting naar de ten minste één uitlaat van de afvoerinrichting die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul wordt afgevoerd.

De werkwijze volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het vormen van een geul in een cohesieve onderwaterbodem, bij voorkeur een kleihoudende onderwaterbodem.

Uitdrukkelijk wordt aangegeven dat de in deze octrooiaanvrage beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding gecombineerd kunnen worden in elke mogelijke combinatie van deze uitvoeringsvormen, en dat elke uitvoeringsvorm afzonderlijk het voorwerp uit kan maken van een afgesplitste octrooiaanvrage.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende figuren en beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm, zonder dat de uitvinding daar overigens toe is beperkt. In de figuren toont:

Figuur 1 een schematisch zijaanzicht van een baggerinrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuren 2A-2C schematische achteraanzichten van een baggerinrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 3 een schematisch perspectivisch bovenaanzicht van een baggerkop volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 4 een schematisch perspectivisch zijaanzicht van de in figuur 3 getoonde baggerkop; Figuur 5 een schematisch perspectivisch zijaanzicht van de in figuur 3 getoonde baggerkop; en

Figuur 6 tenslotte een schematisch achteraanzicht van de in figuur 3 getoonde baggerkop gedurende de vorming van een geul in een onderwaterbodem.

BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVOORBEELDEN

Figuur 1 toont een baggerschip 1, dat is voorzien van een niet in de tekening weergegeven motor voor het via een schroefas aandrijven van een schroef 2 ter voorstuwing van het baggerschip 1 in een sleeprichting 7. Voorts zijn niet in de tekeningen weergegeven inrichtingen voor het besturen van het baggerschip 1 aanwezig, zoals een roer en dwars geplaatste schroeven om manoeuvreren te vergemakkelijken.

In het baggerschip 1 is een niet in de tekeningen weergegeven baggerpomp aangebracht. Tegen een zijwand van het baggerschip is een zuig-blaasleiding 3 aangebracht, waarvan één einde is aangesloten op de baggerpomp. De zuig-blaasleiding 3 omvat in het onderhavige voorbeeld twee leden 3a en 3b die door middel van een koppeling 3c die enige onderlinge hoekverdraaiing toelaat, met elkaar zijn verbonden. Ook de verbinding tussen het bovenste lid 3a van de zuig-blaasleiding 3 en het schip laat hoekverdraaiing toe in het verticale vlak en om een in hoofdzaak horizontale as 3d. Voor het ondersteunen van het beweegbare einde van het bovenste lid 3a van de zuig-blaasleiding 3 is dit lid verbonden met een kabel 4a, waarvan het andere einde is verbonden met een lier 5a. Evenzeer is voor het ondersteunen van het beweegbare einde van het onderste lid 3b van de zuig-blaasleiding 3 dit lid verbonden met een kabel 4b, waarvan het andere einde is verbonden met een lier 5b. Door de lieren 5a, 5b is het aldus mogelijk de hoogte van de zuig-blaasleiding 3 te doen variëren. Het zal duidelijk zijn dat, mede in afhankelijkheid van de diepte van de onderwaterbodem, het aantal leden van de zuig-blaasleiding 3 kan worden vergroot of verkleind, met een desbetreffende aanpassing van het aantal kabels 4 en lieren 5. Aan het vrije einde van het tweede lid 3b van de zuig-blaasleiding 3 is een baggerkop 6 volgens de uitvinding aangebracht.

Onder verwijzing naar figuur 3 wordt een uitvoeringsvorm van de baggerkop 6 getoond. De baggerkop 6 omvat een op de zuig-blaasleiding 3 aansluitbaar aansluitdeel 8 dat in de getoonde uitvoeringsvorm een vast aansluitdeel 8a omvat en een rond een verticale as 9 scharnierend met het vaste aansluitdeel 8a verbonden beweegbaar aansluitdeel 8b. Het vaste aansluitdeel 8a kan met de flens 10 vast op de zuig-blaasleiding 3 worden vastgemaakt. De baggerkop 6 omvat verder een ten opzichte van het aansluitdeel 8 rond een dwars op de sleeprichting 7 verlopende as 11 roteerbaar vizier 12 met een naar de bodem gerichte opening 13 voor het opnemen van losgemaakt bodemmateriaal 14. Een onderrand van het vizier 12 omvat in de getoonde uitvoeringsvorm twee reeksen snijtuigen (15a, 15b) voor indringing in de bodem. De snijtuigen (15a, 15b) zijn op zich bekend kunnen elk type tand omvatten. Elke reeks snijtuigen (15a, 15b) strekt zich volgens een lijn dwars op de sleeprichting 7 uit. Bovendien dringen de snijtuigen 15a van de eerste reeks minder diep in de bodem dan de snijtuigen 15b van de ten opzichte van de eerste reeks stroomopwaarts gelegen tweede reeks snijtuigen 15b. De snijtuigen kunnen bijvoorbeeld op gebruikelijke wijze op een dwars op de sleeprichting 7 verlopende tandenbalk zijn bevestigd.

De baggerkop 6 is verder voorzien van een afvoerinrichting 16 voor het zijwaarts van de gevormde geul afvoeren van het losgemaakte bodemmateriaal 14. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de afvoerinrichting 16 een kokervormig lichaam dat twee zijwanden (16a, 16b), een bovenwand 16c en een onderwand 16d omvat. De afvoerinrichting 16 sluit met een eerste kopvlak 17a aan op een (niet zichtbare) opening in een achterwand van het vizier 12. Het eerste kopvlak 17a vormt aldus een inlaat voor van de vizieropening 13 afkomstig losgemaakt bodemmateriaal. De afvoerinrichting 16 omvat verder een tegenover het eerste kopvlak 17a gelegen tweede kopvlak 17b dat aansluit op twee tuitvormige delen (18a, 18b). Elk deel (18a, 18b) is voorzien van een uitlaat (19a, 19b) waarlangs losgemaakt bodemmateriaal kan ontwijken. De tuitvormige delen (18a, 18b) vormen een doorvoerkanaal voor het bodemmateriaal en strekken zich beide vanuit een verticaal symmetrievlak 20 van de baggerkop 6 onder een schuine hoek 21 met een horizontaal vlak 22 buitenwaarts uit, zie bijvoorbeeld figuur 4. Zoals in figuur 6 wordt verduidelijkt zijn de uitlaten (19a, 19b) dusdanig ingericht dat het bodemmateriaal 14 tijdens de beweging van de baggerkop 6 in de sleeprichting 7 naar beide laterale zijden van de gevormde geul 23 wordt afgevoerd en aldaar wordt afgezet volgens de pijlen (24a, 24b). De getoonde baggerkop 6 kan voor het vormen van een relatief smalle geul 23 een breedte dwars op de sleeprichting 7 bezitten van ten hoogste 2 m.

In de getoonde uitvoeringsvorm van de baggerkop 6 is de afvoerinrichting 16 via het kopvlak 17a vast aan het vizier 12 bevestigd, bijvoorbeeld door middel van een lasverbinding. De afvoerinrichting 16 kan dus rond de dwars op de sleeprichting 7 verlopende horizontale as 13 scharnieren, samen met het vizier 12. De hoekstand van het vizier 12 en de afvoerinrichting 16 ten opzichte van het horizontale vlak 22 kan worden ingesteld door een actuator in de vorm van een hydraulische cilinder 25, die vanaf het baggerschip 1 kan worden aangestuurd met daartoe geëigende en op zich bekende (niet getoonde) stuurmiddelen. .

In de getoonde uitvoeringsvorm is het beweegbare aansluitdeel 8b rond een verticale as 9 schamierbaar aangesloten op het vaste aansluitdeel 8a, dat op zijn beurt vast is verbonden met het onderstel lid 3b van de zuig-blaasleiding 3. De hoekstand van het beweegbare aansluitdeel 8a (en dus ook van het vizier 12 en de afvoerinrichting 16) ten opzichte van het verticale middenvlak 20 kan worden ingesteld door een tweede actuator in de vorm van een hydraulische cilinder 26, die op afstand van het verticale middenvlak 20 aangrijpt op het vaste aansluitdeel 8a, en vanaf het baggerschip 1 kan worden aangestuurd met daartoe geëigende en op zich bekende (niet getoonde) stuurmiddelen. De rotatie-as 9 is hierbij in het verticale middenvlak 20 gelegen. Door de hydraulische cilinder 26 een uitslag te geven zal de baggerkop 6 rond de rotatie-as 9 van bakboordzijde BB naar stuurboordzijde SB worden bewogen volgens de pijl 27, zie figuur 3. Door de stang van de hydraulische cilinder 26 weer in te trekken zal de baggerkop 6 rond de rotatie-as 9 van stuurboordzijde SB naar bakboordzijde BB worden bewogen volgens de pijl 28, zie figuur 3. De sturing van de baggerkop 6 kan nog worden verbeterd door een onderzijde van het beweegbare aansluitdeeF 8b te voorzien van een aantal zich in de sleeprichting uitstrekkende stuurvinnen 29 die zijn ingericht om in de onderwaterbodem te dringen.

Door het hierboven beschreven stuurmechanisme wordt het mogelijk de baggerkop 6 te sturen ten opzichte van de koers van het baggerschip 1. Dit wordt geïllustreerd in figuren 2A-2C. Door effecten van stroming en dergelijke zal een baggerschip 1 niet in staat zijn een tracé te volgen dat nauwkeurig overeenkomt met het gewenste tracé van de geul 23. In figuur 2A bevindt het baggerschip 1 zich in een positie waarbij de zuig-blaasleiding 3 zich in hoofdzaak verticaal naar beneden uitstrekt en zich recht boven het gewenste tracé van de geul 23 bevindt. In figuur 2B is de positie van het baggerschip 1 meer naar de stuurboordzijde SB ten opzichte van het gewenste tracé. Om de baggerkop 6 toch nauwkeurig volgens het tracé voort te bewegen wordt deze naar de bakbordzijde BB gestuurd. In figuur 2C tenslotte is de positie van het baggerschip 1 meer naar de stuurboordzijde BB ten opzichte van het gewenste tracé. Om de baggerkop 6 toch nauwkeurig volgens het tracé voort te bewegen wordt deze in dit geval naar de stuurboordzijde SB gestuurd. Op deze wijze kan op nauwkeurige wijze een geul 23 worden uitgegraven volgens een vooraf bepaald gewenst tracé.

Om er voor te zorgen dat de zijwanden (23a, 23b) van de gevormde geul 23 enigszins breed uitlopen naar boven toe (zie figuur 6) zodat het zuig-blaasleidingdeel 3b enigszins onder een schuine hoek in de geul 23 kan voortbewegen kunnen zijwanden van het beweegbare aansluitdeel 8b zijn voorzien van zich zijwaarts uitstrekkende messen 30. De messen 30 hebben bij voorkeur een concaaf voorvlak 30a, waarbij het voorvlak 30a in een stroom opwaartse richting wijst tijdens het vormen van de geul 23. Een zijrand 30b van de messen 30 verloopt bij voorkeur schuin opwaarts en wel dusdanig dat de messen 30 naar boven toe verbreden. Hierdoor wordt een geul 23 verkregen die van onder naar boven iets verbreedt.

Met de beschreven baggerkop 6 kan op nauwkeurige wijze een geul 23 in een bij voorkeur klei houdende onderwaterbodem worde gevormd. Hierbij wordt de baggerkop 6 aangesloten op de zuig-blaasleiding 3 van het baggerschip 1, en voert een (niet getoonde) baggerpomp van het baggerschip 1 water door de zuig-blaasleiding 3 in de richting van de baggerkop 6, terwijl de baggerkop 6 over de onderwaterbodem wordt bewogen in een sleeprichting 7 langs een beoogd tracé voor de geul 23. De naar de bodem gerichte opening 13 van het vizier 12 van de baggerkop 6 neemt door de snij werktuigen (15a, 15b) losgemaakt bodemmateriaal op dit materiaal wordt door de opgewekte waterstroom afgevoerd via de op de opening 13 aansluitende inlaat van de afvoerinrichting 16 naar de uitlaten (19a, 19b) van de afvoerinrichting 16. Het aldus afgevoerde bodemmateriaal wordt via de uitlaten tijdens beweging in de sleeprichting 7 naar de laterale zijden van de gevormde geul 23 afgevoerd en daar afgezet.

Indien een voorwerp in de gemaakte geul 23 moet worden begraven kan de gevormde geul 23 desgwenst worden gedicht door het aan de laterale zijden afgevoerde en opgetaste bodemmateriaal met een daartoe geschikt werktuig, zoals een ploeg, in de geul 23 te bewegen, met dien verstande dat de gevormde geul 23 voorafgaand aan het dichten ervan wordt voorzien van het voorwerp, bijvoorbeeld een kabel of leiding.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en omvat tevens wijzigingen hieraan voor zover deze binnen het raamwerk vallen van de hieronder toegevoegde conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Baggerkop voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem, waarbij de baggerkop een aansluitdeel omvat voor aansluiting op een zuig-blaasleiding van een zich in een sleeprichting voort te bewegen baggerschip, en waarbij de baggerkop een rond een dwars op de sleeprichting verlopende horizontale as te scharnieren vizier omvat met een naar de bodem gerichte opening voor het opnemen van door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal, waarbij de baggerkop verder een afvoerinrichting omvat voor het losgemaakte bodemmateriaal, welke afvoerinrichting een op de opening van het vizier aansluitende inlaat omvat voor het bodemmateriaal, en ten minste één uitlaat die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul kan worden afgevoerd.
2. Baggerkop volgens conclusie 1, waarbij de afvoerinrichting twee uitlaten omvat die dusdanig zijn ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting aan beide laterale zijden van de gevormde geul kan worden afgevoerd.
3. Baggerkop volgens conclusie 1 of 2, waarbij de afvoerinrichting rond een evenwijdig aan de sleeprichting verlopende horizontale as scharnierend is aangesloten op het aansluitdeel of de zuig-blaasleiding.
4. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de afvoerinrichting aan het vizier is bevestigd of een onderdeel vormt van het vizier.
5. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van het aansluitdeel, het vizier en de afvoerinrichting rond een verticale as scharnierend is aangesloten op de zuig-blaasleiding of het aansluitdeel.
6. Baggerkop volgens conclusie 5, waarbij de ten minste één scharnieraansluiting wordt aangestuurd door een actuator, bij voorkeur een hydraulische cilinder.
7. Baggerkop volgens conclusie 5 of 6, waarbij het aansluitdeel rond een verticale as scharnierend is aangesloten op de zuig-blaasleiding.
8. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, verder omvattende een zich in de sleeprichting uitstrekkende stuurvin die is ingericht om in de onderwaterbodem te dringen.
9. Baggerkop volgens conclusie 8, waarbij een onderzijde van het aansluitdeel één of meerdere stuurvinnen omvat.
10. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de onderrand van het vizier ten minste twee reeksen snijtuigen voor indringing in de bodem omvat, waarbij elke reeks zich volgens een lijn dwars op de sleeprichting uitstrekt, en waarbij de snijtuigen van een eerste reeks minder diep in de bodem dringen dan de snijtuigen van een ten opzichte van de eerste reeks stroomafwaarts gelegen tweede reeks.
11. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het aansluitdeel twee laterale wanden omvat en de wanden zijn voorzien van zich zijwaarts uitstrekkende messen.
12. Baggerkop volgens één der voorgaande conclusies, met een breedte dwars op de sleeprichting van ten hoogste 3 m, met meer voorkeur ten hoogste 2.5 m, en met de meeste voorkeur ten hoogste 1 m.
13. Baggerinrichting voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem, omvattende een baggerschip dat is ingericht voor beweging in een sleeprichting, en een met een zuig-blaasleiding van het baggerschip verbonden baggerkop volgens één der conclusies 1-12.
14. Baggerinrichting volgens conclusie 13, verder omvattende stuurmiddelen voor het aansturen van de baggerkop.
15. Baggerinrichting volgens conclusie 14, waarbij de ten minste één schamieraansluiting van de baggerkop wordt aangestuurd door een actuator, en de stuurmiddelen zijn ingericht om de actuator aan te sturen.
16. Werkwijze voor het vormen van een geul in een onderwaterbodem met een baggerinrichting volgens één der conclusies 13-15, waarbij de baggerkop wordt aangesloten op de zuig-blaasleiding van het baggerschip, een baggerpomp van het baggerschip water door de zuig-blaasleiding voert in de richting van de baggerkop, en de baggerkop over de onderwaterbodem wordt bewogen in een sleeprichting langs een beoogd tracé voor de geul, waarbij een naar de bodem gerichte opening van het vizier van de baggerkop door een onderrand van het vizier losgemaakt bodemmateriaal opneemt en dit materiaal afvoert via de op de opening van het vizier aansluitende inlaat van de afvoerinrichting naar de ten minste één uitlaat van de afvoerinrichting die dusdanig is ingericht dat het bodemmateriaal tijdens beweging in de sleeprichting naar tenminste één laterale zijde van de gevormde geul wordt afgevoerd.
17. Werkwijze volgens 16, waarbij het bodemmateriaal klei omvat.
18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, waarbij de gevormde geul wordt gedicht door het aan tenminste één laterale zijde afgevoerde en opgetaste bodemmateriaal met een daartoe geschikt werktuig, zoals een ploeg, in de geul te bewegen.
19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij de gevormde geul voorafgaand aan het dichten ervan wordt voorzien van een voorwerp zoals een kabel of leiding.