DK151307B - Apparat til udgravning af en rende under en roerledning paa bunden af havet - Google Patents

Description

151307

Opfindelsen angår et apparat til udgravning af en rende under en rørledning eller et kabel, som på forhånd er blevet placeret på havbunden, hvilket apparat omfatter en vogn, som betjenes fra et arbejdsfartøj, organer til at flytte vognen langs 5 rørledningen på havbunden, medens vognen danner bro over rørledningen, samt flere drivbare graveorganer, hvoraf der er placeret mindst ét på hver sin side af den rørledning, der skal nedgraves, idet graveorganerne set i vognens bevægelsesretning A er monteret i V-form på vognen efter hinanden samti-10 digt med at de nedre ender af graveorganerne skærer hinanden i et lodret plan, som strækker sig igennem den rørledning eller det kabel, der skal nedgraves.

En sådan nedgravning er nødvendig for at hindre ødelæggelser på grund af fiskebådes trawlerplader, som trækkes hen over 15 havbunden.

Ved valg af gravemetoden bør man først skelne imellem nedgravning i en havbund, som i alt væsentligt består af sand, og i en havbund, som i alt væsentligt består af ler. Derudover 20 spiller dybden, ved hvilken havbunden er beliggende, en vigtig rolle ved valget af gravemetode. Hvis udgravningen skal foregå over meget lange strækninger, er det ikke udelukket, at havbundens sammensætning varierer og kan bestå af både ler og sand.

25 I lavt vand, i hvilket havbunden hovedsagelig består af sand, er der hidtil anvendt en gravemetode, ved hvilken der anvendes vandstråler og den herved opnåede luftforskydning, hvorved løsrevet sand fjernes. Ved brug af en sådan gravemetode anven-30 des der en hesteskolignende konstruktion på en slæde, som kan forskydes langs havbunden, idet konstruktionen placeres oven over den rørledning eller det kabel, der skal nedgraves. På begge sider af røledningen strækker der sig strålerør ned i havbunden, hvor disse rør anvendes til at skylle sandet løs.

35 På grund af den herved tilvejebragte luftforskydning ("luftløftning") fjernes det løsrevne sand under rørledningen. Efterhånden som slæden forskydes, tilvejebringes der således en rende, hvori rørledningen placeres i visse længder afhængig af 2 151307 rørledningens fleksibilitet. Ved sammensynkning af den udgravede rendes sider, begraves rørledningen i nogen udstrækning, og på grund af, at der foregår en gradvis aflejring af dynd, som følge af tidevandets strømninger, øges dækningen af rør-5 ledningen gradvis. På grund af sandbundens forholdsvis lille sammenhængningsevne, kan sammensynkningen af den udgravede randes sider foregå, allerede før rørledningen befinder sig bunden af renden, hvorfor rørledningen ikke vil blive placeret dybt nok i renden eller vil blive efterladt udækket. Derudover 10 kan rørledningen gå i stykker på grund af dens bueformede form, og på grund af at den på visse steder overhovedet ikke eller kun dårligt understøttes.

I vand, der er dybere end 100 m, er det imidlertid vanskeligt ig at tilføre trykluft og vand ved hjælp af rør fra arbejdsski-bet, hvorfor der leveres elektricitet til gravemaskinen med henblik på drivning af undervandspumper, som er placeret på gravemaskinen. I dette tilfælde foretrækkes der imidlertid en fremgangsmåde til nedgravning af rørledninger, i hvilken der 20 anvendes fluidisering, hvorunder der ikke foregår nogen flytning af jord. Denne metode foretrækkes, da der ikke kræves nogen tilførsel af trykluft.

Ved gravning af en rende i en lerbund er den ovenfor nævnte metode ikke velegnet, da der til denne metode kræves betyde-25 ligt større kapaciteter. En væsentlig hindring er problemet med fjernelsen af jord direkte under rørledningen som følge af lerets store sammenhængningskraft.

Fra britisk patentskrift nr. 1.399.802 kendes et apparat til 30 udgravning af en rende under en rørledning. Dette apparat om-.fatter en vogn, som bærer roterende skæreorganer indrettet til at blive ført ned under rørledninger på hver sin side af denne. Disse skæreorganer er tilknyttet dels stråledyser og en sandbortsugningsledning. Bortsugningen er imidlertid også her 35 afhængig af muligheden for at iværksætte en fluidisering af det løsgjorte materiale.

For at undgå disse ulemper ved de kendte fremgangsmåder er det indledningsvis nævnte apparat ifølge opfindelsen ejendommeligt 3 151307 ved, at graveorganerne består af gravekæder, som er placeret så tæt bagved hinanden som muligt og som set i en retning fra siden vinkelret på vognens bevægelsesretning hver for sig er indrettet til at kunne indstilles i hovedsagen vinkelret på 5 vognens bevægelsesretning, og at den V-formede sammensætning af de forreste gravekæder er forlænget til en X-form (fig. 2), hvorved meget korte ben ved X-formens nedre ende tilvejebringer en underskåret skråning ved de nedre partier på begge sider af grøften.

10

Herved opnås et apparat, der kan anvendes, både hvor havbunden består af sand eller ler, idet fluidiseringsorganer helt undgås .

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, 15 hvor fig. 1 viser apparatet ifølge opfindelsen, set ovenfra, fig. 2 det i fig. 1 viste apparat, set forfra, 20 fig. 3 en i apparatet anvendt gravekæde, set fra siden, og fig. 4 en detalje af gravekæden.

Det foreliggende graveapparat omfatter en vogn 1, som er for-2g synet med larvekæder eller -bånd 2 og en drivdel 3, som er indrettet til at drive vognen, idet denne forskydes hen over havbunden 8 i den ved hjælp af en pil A viste retning. Styringen af drivdelen 3 foregår fra et arbejdsskib. Som vist i fig.

1 og 2 er der placeret flere gravekæder 5 bagved hinanden på 3q en sådan måde, at de danner en V-form på bæreindretningen.

Som det især fremgår af fig. 2, bevæges vognen skrævende over den rørledning 4, der skal nedgraves, og gravekæderne 5 er således placeret, at de ydre ender heraf skærer hinanden i det lodrette plan, der strækker sig igennem den ledning, der skal 35 nedgraves. Hver gravekæde 5 drives ved hjælp af en motor 6. Gravekædens 5 gravebjælke 13 er ophængt i en stempelcylinderenhed 12 på stedet 11, medens stempel-cylinderenhedens stempel 4 151307 er forbundet med den øvre ende 14 af gravebjælken via en hængslet forbundet arm 15, så at gravekæden kan fastholdes på svingende måde i overensstemmelse med de antydede pile med en vis vinkelplacering i forhold til lodret. Som det især 5 fremgår af fig. 4, er gravekæden forsynet med graveelementer 7, som er placeret langs kæden på forsat måde og er tildannet på nærmest konisk måde. Flere graveelementer danner en gruppe, hvori bredden af graveelementerne, set i gravekædens bevægelsesretning B, vokser gradvis til en bredde, som bestemmer den 10 endelige bredde af den udgravede rende. På grund af den gradvise tilvækst med hensyn til bredden af graveelementerne tilvejebringes der således en fræsevirkning. Efter det bredeste graveelement, som bestemmer bredden af renden, følger der på ny en række af graveelementer, som starter med en lille bred-15 de, indtil endelig den fulde bredde nås igen.

Da diameteren af det øvre kædehjul, som roterer omkring en aksel på stedet 14, er valgt så lille som muligt, opnås der en selvrensende virkning på graveelementerne ved en stor kædehas-2Q tighed, da dette kædehjul, når kæden roterer omkring dette hjul, tilvejebringer en meget stor centrifugalkraft, som med stor kraft slynger leret ud af graveelementerne. Som følge heraf undgås standsning af graveoperationen og rengøring af graveelementerne, hvilket ellers ville være en stor ulempe, 2g når der arbejdes ved en stor dybde.

Da endvidere graveapparatet er omtrent vinkelret placeret i forhold til dets bevægelsesretning, er der kun behov for en lille drivkraft til at bevæge graveapparatet fremad. Da gravemetoden er mekanisk, er dens virkningsgrad mange gange større, 30 end det er tilfældet ved en hydraulisk gravemetode, hvilket er særligt vigtigt for den kraft, der skal installeres under vandet.

De to forreste gravekæder 5, set i graveapparatets bevægelses-35 retning A, undergraver rørledningen 4 på en sådan måde, at der fremkommer en rende med en V-formet bund 10, medens den side, der fremkommer på begge sider af gravekæderne, undergraves på stedet 9. Jorden direkte under rørledningen 4, og som ikke be- 5 151307 røres af drivkæderne, falder ned i den tildannede rende. Denne jord formales eller bearbejdes af én eller flere gravekæder, som er anbragt i form af et V bag de to forreste gravekæder. Efterhånden som processen forløber under vand, frembringer de 5 hurtigt roterende kæder og graveelementer en kraftig strøm af vand i opadgående retning. Den herved frembragte strøm af vand trækker til sidst den fint formalede jord efter sig, således at der dannes en ren rende. Efter et vist stykke, afhængig af rørledningens fleksibilitet, vil denne nå ned i renden.

10

Som nævnt udviser rendens tværsnitsprofil en undergravning af skråningen ved bunden på begge sider af renden på stedet 9.

Ved et korrekt valg af dybde af denne undergravning kan der opnås, at siderne eller skråningerne efter en vis tid synker _ sammen og herved dækker rørledningen og beskytter dem over for

JL O

mulige beskadigelser. Den endelige bredde af renden forbliver smal .

Den vandstrøm, som allerede er omtalt ovenfor, og som frembringes ved hjælp af de hurtigt roterende gravekæder, kan også 20 anvendes til at nedgrave rørledningen i en sandbund. Sandet, som bearbejdes mekanisk af kæderne, opretholdes i en fluidise-ret tilstand ved hjælp af vandstrømmen i nogen tid. For at opretholde det f luidiserende leje i nogen tid, trækkes der et fleksibelt rør med ned i renden, hvilket rør er forsynet med 25 åbninger, hvorfra der strømmer vand. Rørledningen får herved lejlighed til at synke ned i renden og begraves efter konsolidering af det fluidiserede leje. Ydelsen forbedres således i betydelig grad, da fluidiseringen påny foregår mekanisk. For endvidere at opretholde lejet i dets fluidiserede tilstand, er 30 det kun nødvendigt med små mængder af vand og tryk over en lille tidsperiode.

Da det foreliggende graveapparat er velegnet til udgravning af en rende, både i ler og i sand, har apparatet betydelige for-35 dele. Over strækninger, hvor der findes både sand- og lerbund, kan man nemlig arbejde kontinuerligt med én og samme maskine uden dyre afbrydelser for at ændre maskintype, såsom det hidtil har været nødvendigt, når sammensætningen af jorden i havbunden ændrer sig.

Claims (4)

151307 Patentkrav.

1. Apparat til udgravning af en rende under en rørledning (4) g eller et kabel, som på forhånd er blevet placeret på havbunden (8), hvilket apparat omfatter en vogn (1), som betjenes fra et arbejdsfartøj, organer (2, 3) til at flytte vognen langs rørledningen på havbunden, medens vognen danner bro over rørledningen, samt flere drivbare graveorganer (5), hvoraf der er placeret mindst ét på hver sin side af den rørledning (4), der skal nedgraves, idet graveorganerne (5) set i vognens bevægelsesretning A er monteret i V-form på vognen efter hinanden samtidigt med, at de nedre ender af graveorganerne skærer hinanden i et lodret plan, som strækker sig igennem den rørled-15 ning eller det kabel, der skal nedgraves, kendetegnet ved, at graveorganerne består af gravekæder (5), som er placeret så tæt bagved hinanden som muligt og som set i en retning fra siden vinkelret på vognens bevægelsesretning hver for sig er indrettet til at kunne indstilles i hovedsagen vin-20 kelret på vognens (2) bevægelsesretning (A), og at den V-for-mede sammensætning af de forreste gravekæder (5) er forlænget til en X-form (fig. 2), hvorved meget korte ben ved X-formens nedre ende tilvejebringer en underskåret skråning (9) ved de nedre partier på begge sider af grøften. 25

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er anbragt en eller flere gravekæder (5) bagved de forreste gravekæder (5) set i vognens bevægelsesretning (A).

3. Apparat ifølge krav log2, kendetegnet ved, at 30 gravekæderne (5) er forsynet med konisk tildannede graveelementer (7), som er anbragt langs kæden (5) på forsat måde, i-det den koniske del udvider sig i gravekædernes bevægelsesretning (B). 1

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at gravekædens (5) graveelementer (7) er anbragt i grupper, i hver af hvilke gruppe bredden, set i gravekædens bevægelsesretning (B), gradvis tiltager til en bredde, som udgør den endelige bredde af den udgravede rende.