FI89530C - System foer muddring av havsbottnen - Google Patents

Description

1 39530 Järjestelmä merenpohjan ruoppaamiseksi - System för mudd-ring av havsbottnen 5 Tämä keksintö koskee merenpohjan ruoppaamista, kuten merenpohjalla esiintyvien mangaaninodulien keräämistä.

Merenpohjan ruoppaamiseksi on tehty useita ehdotuksia, mukaan lukien päättömään ketjuun kytkettyjen kauhojen käyttä-10 minen, omatoimiset tai merenpohjaa pitkin vedettävät laitteet, sekä imulaitteet. Useimpien näiden periaatteellisena haittana on niiden monimutkaisuus siihen liityvine riskeineen, että jokin menee vikaan, ja alku- eli pääomakustannus.

15 Julkaisu US-3 968 579 kuvaa laitteen sedimentin ruoppaamiseksi ja merestä saatavan mineraalin keräämiseksi laitteen käsittäessä ensimmäisen aluksen, kaksi telaa, jotka on pyörivästä asennettu ensimmäiseen alukseen ja joista teloista ainakin yksi on pyöritettävä, jolloin telojen akselit ovat 20 poikkisuunnassa ja telat ovat välimatkan päässä toisistaan aluksen keulassa ja perässä, sekä kolmannen telan, joka sijaitsee ensimmäisen aluksen alapuolella sekä päättymättömän elimen, joka ulottuu näiden kolmen telan ympäri ja jossa on välineet aineen keräämiseksi merenpohjasta. Tässä tapauk-25 sessa päätön elin käsittää yhden tai useampia päättymättömiä silmukkamaisia elementtejä, jotka kannattavat verkko-säiliöitä materiaalin nostamiseksi merenpohjasta alukseen. Meren pohjassa makaa kelkka, johon on asennettu kolmas tela. Kelkkaa vedetään merenpohjaa pitkin hinaajalla ja se 30 kuorii materiaalia merenpohjasta ja suuntaa sen silmukka-elementeissä oleviin säiliöihin.

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan yksinkertainen ja tehokas järjestelmä merenpohjan ruoppaamiseksi.

35 : Keksinnölle on tunnusomaista se, että päätön elin on verkko ja kolmas tela makaa merenpohjassa sen suoraan kannattama- 2 39530 na, jolloin verkon liike kolmannen telan ympäri saa sen pyörimään ja rullaamaan merenpohjaa pitkin.

Keksinnöllä aikaansaadaan järjestelmä merenpohjan ruoppaa-5 miseksi, joka käsittää ensimmäisen aluksen, kaksi telaa, jotka on pyörivästä asennettu ensimmäiseen alukseen, joista teloista ainakin toinen on pyöritettävissä, jolloin telojen akselit ulottuvat poikittain telojen sijaitessa etäisyydellä toisistaan aluksen keulassa ja perässä, kolmannen telan 10 maatessa meren pohjalla, sekä päättömän verkon, jossa on välineet aineen keräämiseksi merenpohjasta, jolloin verkko ulottuu näiden kolmen telan ympäri.

Verkon käytön etuna on se, että se on suhteellisen yksin-15 kertainen rakenne, joka voidaan valmistaa suhteellisen helposti pienin kustannuksin. Käyttämällä sellaista materiaalia, kuten nailonia, voidaan kokonaismassa pitää pienenä, ja se voidaan tehdä kelluvaksi. Tämä merkitsee, että laitteen vetämiseksi tarvitaan vähemmän tehoa. Verkkoa käytet-20 täessä esiintyy myös vähemmän vastusta tai laahausta kun sitä vedetään vedessä.

Kolmannen telan tarkoituksena on pitää verkko kosketuksessa merenpohj aan.

25

Keksinnön mukainen järjestelmä tarjoaa suhteellisen yksinkertaisen ja luotettavan tavan merenpohjan ruoppaamiseksi kaupallisesti kiinnostavien mineraalien talteenottamista varten.

30

Edullisesti kolmanteen telaan liitetään toinen ja kolmas alus kaapelien välityksellä, jolloin toinen ja kolmas alus sijaitsevat ensimmäisen aluksen peräpuolella sen molemmilla puolilla. Toisen ja kolmannen aluksen tarkoituksena on oh-35 jata kolmatta telaa. Edullisesti kaapelit liitetään toisessa ja kolmannessa aluksessa oleviin vakiokiristysvinsseihin.

3 39530 Välineet voivat olla tappeja tai kauhoja, joissa jokaisessa on yksi tai useampia tappeja, jotka tapit tai kauhat voidaan järjestää nauhoiksi, jotka ulottuvat verkon poikki.

5 Seuraavassa selitetään keksinnön erästä suoritusmuotoa esimerkin avulla ja viitaten liittyviin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 on tasokuva merenpohjan ruoppausjärjestelmästä; kuvio 2 on sivukuvanto kuvion 1 järjestelmästä; 10 kuvio 3 on näkymä ensimmäiseen alukseen asennetusta telasta; kuvio 4 on näkymä kolmannesta telasta, joka on tarkoitettu kulkemaan merenpohjassa; kuvio 5 on tasokuvanto verkosta, jossa on ruoppauksessa 15 käytettävät kauhat; kuvio 6 on leikkaus kauhasta; kuvio 7 on tasokuvanto kauhasta; kuvio 8 on tasokuvanto erilaisesta verkosta, jossa on ruoppauksessa käytettäviä kauhoja; 20 kuvio 9 on pystyleikkaus verkosta; kuvio 10 on poikkileikkaus verkosta kuvio 11 on tasokuvanto toisesta verkosta, jossa on tap-pinauhoja käytettäväksi ruoppauksessa; kuvio 12 on pystyleikkaus verkosta; 25 kuvio 13 on poikkileikkaus verkosta; ja kuvio 14 esittää vaiheet, joita käytetään järjestelmää valmisteltaessa ruoppaukseen.

Kuviot 1 ja 2 esittävät järjestelmää, joka on tarkoitettu 30 merenpohjan ruoppaamiseen, ja joka käsittää vetävän ensimmäisen aluksen 20, johon on pyörivästi asennettu ensimmäinen ja toinen tela 21 ja 22. Telojen 21 ja 22 akselit ; ulottuvat aluksen 20 poikki ja sijaitsevat etäällä toisis taan keulassa ja perässä. Kolmas tela 23 makaa merenpohjas-35 sa 24. Päätön kuljetinverkko 25 ulottuu mainitun kolmen telan 21, 22 ja 23 ympäri, jolloin kolmas tela 23 pitää verkkoa 25 kosketuksessa meren pohjaan 24.

4 39530

Kummatkin telat 21 ja 22 ensimmäisessä aluksessa 20 ovat moottorikäyttöiset, jotta verkkoon 25 aikaansaataisiin välttämätön kireys, ja ne ovat yhteistoiminnassa hydraulisten puristustelojen 26 ja 27 kanssa kuljetinverkon 25 luis-5 tamisen estämiseksi.

Toinen ja kolmas alus 28 ja 29 sijaitsevat ensimmäisen aluksen 20 peräpuolella sen kummallakin puolella. Molemmissa, toisessa ja kolmannessa 28, 29, aluksessa on vakioki-10 ristysvinssi kaapeleineen 30, 31, jotka on liitetty kolmanteen telaan 23.

Kuljetinverkossa 25 on kauhat 32, jotka noutavat ainetta merenpohjalta 24 ruoppausalukseen 20, jossa eräässä kohdas-15 sa kummankin telan 21 ja 22 välissä korkeapaineilmasuihkut 33 poistavat aineen kuljetinverkosta. Poistettu aine putoaa säilytysalueelle tai työasemaan. Aine kuljetetaan tämän jälkeen säilytysalukseen tai niihin kohdistetaan primäärinen murskaus/jauhatus -toiminta ennen niiden kuljetusta.

20

Ensimmäinen alus 20 on omavoimainen ja siinä on välineet eteenpäin ja sivulle päin suuntautuvia liikkeitä varten. Kolmanteen telaan 23 asennetun ja ruoppausalukseen 20 kytketyn kahden TV-kameran, sekä dynaamisen paikannusjärjes-25 telmän avulla, kolmannen telan 23 liikettä ja sijaintia ohjataan huolellisesti ensimmäisen aluksen 20 liikkeillä sekä vakiokiristysvinsseillä toisessa ja kolmannessa aluksessa 28, 29. Käytössä verkon 25 liike telan 23 ympäri saattaa sen pyörimään ja kierimään pitkin merenpohjaa, ja 30 ruoppausaluksen 20 eteenpäin liike saattaa sen liikkumaan eteenpäin. Tämä kolmannen telan 23 liike synkronoidaan huolellisesti kummankin telan 21 ja 22 pyörimisliikkeen kanssa. Hätätapauksessa voidaan kaapeleita 30 ja 31 käyttää nostamaan tela 23 turvalliselle korkeudelle.

Jos ruoppausalusta 20 hinataan hinaajalla, dynaamista pai-kantamisjärjestelmää ei tarvita.

35 i 5 89530

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisemmin telaa 21 (22). Siinä kaksi laippaa 34, yksi kummassakin päässä, joilla estetään verkon 25 liike sivusuuntaan, sekä kehänmyötäiset urat 35 ja poikittaiset urat 36, jotka ovat yhteistoiminnassa kul-5 jetinverkon 25 kanssa.

Kuvio 4 esittää yksityiskohtaisemmin kolmatta telaa 23, joka on rakenteeltaan avoin veden vapaan läpivirtauksen sallimiseksi. Siinä on myös kaksi laippaa 37 kummassakin 10 päässä, jotka estävät verkkoa 25 putoamasta pois päältä. Kaapelit 30 ja 31 on liitetty niveltyviin renkaisiin 38 akselitappien 39 päissä. TV-kamerat 40 on myös asennettu näihin akselitappeihin 39.

15 Kuviot 5, 6 ja 7 esittävät erään kuljetinverkon tyyppiä.

Siinä on pituussuuntaiset kaapelit 41 ja poikittaiset kaapelit 42, jotka ovat esimerkiksi nailonia. Pitkittäisten ja poikittaisten kaapelien 41 ja 42 jokaisessa risteyspisteessä on kauha 43. Jokaisessa kauhassa 43 on vedenpoisto-20 reikä 44 ja kaksi tappia 45, jotka pidättävät merenpohjasta kauhotun aineen kauhassa. Jokainen kauha 43 on tehty joko synteettisestä aineesta tai kevytmetallista. Ne on kiinnitetty paikalleen kahdella haaralla 46, joiden välistä kulkee pitkittäinen kaapeli 41, jolloin poikittainen kaapeli 25 42 kulkee haarojen 46 päissä olevien kahden reiän läpi.

Kuviot 8, 9, ja 10 esittävät toisen tyyppistä kuljetinverk-koa, jossa on pituussuuntaiset, esimerkiksi nailonia olevat kaapelit 47 ja kevytmetallia olevat poikittaispalkit 48. 30 pitkittäiskaapelit 47 kulkevat poikittaispalkeissa 48 olevien reikien läpi, joihin ne on kiinnitetty. Kauhat 49 on kiinnitetty poikittaispalkkeihin 48 tai ne ovat samaa kappaletta. Kauhoissa 49 on myös vedenpoistoreiät ja tappeja.

35 Kuviot 11, 12 ja 13 esittävät toisen tyyppisen verkon, joka käsittää pituussuuntaiset, esimerkiksi nailonia olevat pää-kapelit 50 sekä poikittaiset palkit 51. Poikittaispalkeissa 51 on reiät, joiden läpi kaapelit 50 ulottuvat ja joihin ne 6 39530 on kiinnitetty. Poikittaispalkeissa 51 on useita pystyssä olevia tappeja 52 aineen keräämiseksi merenpohjalta.

Kuvio 4 esittää miten ruoppausjärjestelmä valmistellaan.

5 Ruoppausalus 20 saapuu toivotulle alueelle, jolloin sen kaksi käyttötelaa 21 ja 22 sekä kolmas tela 23 on liitettynä sen alapuolelle. Kuljetinverkko 25 toimitetaan neljännellä aluksella 53 varastoituna vaikkapa 500 m pituisina kappaleina suurilla keloilla 54. Ensimmäisellä kelalla 10 54 olevan kuljetinverkon toiseen päähän kiinnitetty johto- kaapeli johdetaan telan 23 alta, telan 22 päältä ja telan 21 ympäri vinssille. Tämä vinssi kelaa johtokaapelin ja vetää verkon 25 telojen yli. Tela 23 TV-kameroineen kiinnitettynä kaapeleilla 30 ja 31 toiseen ja kolmanteen alukseen 15 28, 29 irrotetaan ruoppausaluksesta 20 ja lasketaan kaape leilla samanaikaisesti kun kuljetinverkkoa 25 lasketaan ulos. Kun ensimmäinen kela 54 on tyhjä, toisella kelalla oleva verkko jatketaan punomalla ensimmäiseen ja toimenpidettä toistetaan, kunnes tela 23 on merenpohjalla 24. Sen 20 jälkeen kuljetinverkon 25 molemmat päät liitetään yhteen ja ruoppaus voi alkaa. Ruoppausta voidaan suorittaa syvyydessä 3000 - 6000 m.

Claims (11)

1. Järjestelmä merenpohjan ruoppaamiseksi käsittäen ensimmäisen aluksen (20); kaksi telaa (21, 22), jotka on pyörivästi asennettu ensimmäiseen alukseen, joista telois- 5 ta ainakin toinen on pyöritettävissä, jolloin telojen akselit ulottuvat poikittain ja telat sijaitsevat etäisyydellä toisistaan aluksen keulassa ja perässä; kolmannen telan (23), joka makaa ensimmäisen aluksen (20) alapuolella; sekä päättömän elimen (25), joka ulottuu näiden kolmen 10 telan (21, 22, 23) ympäri ja jossa on välineet aineen keräämiseksi meren pohjasta, tunnettu siitä, että päätön elin (25) on verkko ja kolmas tela (23) makaa merenpohjassa sen suoraan kannattamana, jolloin verkon (25) liike kolmannen telan (23) ympäri saa sen pyörimään ja rullaa-15 maan merenpohjaa pitkin.

2. Patenttivaatimusken 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmanteen telaan (23) on kaapeleilla (30, 31), jotka ohjaavat kolmannen telan (23) liikettä meren- 20 pohjaa pitkin, liitetty toinen ja kolmas alus (28, 29) , ja että toinen ja kolmas alus sijaitsevat ensimmäisen aluksen (20) peräpuolella sen vastakkaisilla puolilla.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu 25 siitä, että kaapelit on kytketty toisessa ja kolmannessa aluksessa (28, 29) oleviin vakiokiristysvinsseihin.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmanteen telaan (23) on asennettu TV-kamerat 30 (40), yksi sen kumpaankin päähän, jotka on kytketty johon kin aluksista (20, 28, 29).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä ja toisessa te- 35 lassa (21, 22) on kehänmyötäiset urat (35) ja poikittaiset urat (36) . 8 39530

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen tela (21, 22) ovat yhteistoiminnassa muiden telojen (26, 27) kanssa verkon luisumisen estämiseksi. 5

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmas tela (23) on rakenteeltaan avoin veden vapaan virtauksen sallimiseksi sen läpi. 10

7 39530

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmannessa telassa (23) on laipalliset päädyt (37).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä aluksessa (20) on välineet (33) kerätyn aineen poistamiseksi verkosta (25) .

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet käsittävät korkeapaineilmasuihkut (33) .

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjes-25 telmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen alus (20) on sovitettu liittämään kolmas tela (23) alapuolelleen. i 9 39530