<Desc/Clms Page number 1>
INRICHTING VOOR HET VERPLAATSEN VAN BODEMMATERIAAL ONDER WATER ALSMEDE WERKWIJZE HIERVOOR
EMI1.1
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting volgens de aanhef van conclusie 1.
Een dergelijke inrichting is bekend uit GB-A-2 300 014, ondermeer voor het afvlakken van een bodem onder water, waardoor de diepte en/of de breedte van een vaargeul op een voor de scheepvaart geschikt niveau kan worden ingesteld. t Een dergelijke bekende inrichting is echter slechts geschikt voor de verplaatsing van zacht bodemmateriaal daar de door de bekende inrichting op het bodemmateriaal overgebrachte snij-en duwkrachten beperkt zijn. De verplaatsingsinrichting uit GB-A-2 300 014 heeft spuitmiddelen die achter het duworgaan zijn bevestigd om een volgende bodemlaag te verzachten en/of te vervloeien.
De eerste te verplaatsen bodemlaag wordt echter niet verzacht of vervloeid en de laatste bodemlaag kan worden verzacht of vervloeid, echter zonder doel daar deze laatste laag niet wordt verplaatst.
In het algemeen is bodemmateriaal onder water meestal compact van aard of heeft een harde, grofkorrelige structuur waardoor het moeilijk door de bekende inrichting te verplaatsen is.
De uitvinding beoogt het hierboven genoemde bezwaar te ondervangen en een efficiëntere verplaatsingsinrichting te verschaffen en verschaft daartoe een inrichting volgens conclusie 1.
Door het spuiten van water in de nabijheid van de snijrand zal de mechanische insnijding in het bodemmateriaal vergemakkelijkt worden doordat de persdruk van het water enerzijds de structuur van het bodemmateriaal verzacht en/of breekt, en anderzijds voor een tenminste gedeeltelijke fluidisering van het bodemmateriaal zal zorgen, waardoor de compactheid en dus de weerstand afneemt. Hierdoor zal het aansnijden in het bodemmateri-
<Desc/Clms Page number 2>
aal en het verplaatsen van het bodemmateriaal door een inrichting volgens de uitvinding vergemakkelijkt worden.
Bij voorkeur worden de spuitmiddelen gevormd door een reeks van spuitmonden die nabij het bodemdeel in de buurt van de snijrand van het duwblad zijn aangebracht. Op een dergelijke wijze kan de perskracht van het water optimaal worden benut voor de insnijding in en de vervloeiing van het bodemmateriaal.
Een ander voordeel van de uitvinding wordt verkregen door de spuitmiddelen parallel aan de snijrand van het duwblad te voorzien. Hierdoor wordt langs de snijrand een in hoofdzaak gelijkmatige verdeling van de perskracht van het water verkregen.
Spuitmiddelen zijn wel bekend in oogstinrich-
EMI2.1
tingen (zowel zeevruchten als mineralen) bijvoorbeeld uit US-A-40 70 061. De vervloeiing treedt op wanneer een bodemlaag reeds is opgenomen in de inrichting. Hierdoor wordt de opgenomen bodemlaag vervloeid en komen de zeevruchten en mineralen vrij.
Een bijzonder voordelige uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding betreft het voorzien van spuitmiddelen die gericht staan naar de snijrand van het duwblad toe. Hierdoor kan de perskracht van het water optimaal worden benut tezamen met de mechanishe snijkracht van het bodemdeel.
Een andere voordelige uitvoering volgens de uitvinding betreft het voorzien van spuitmiddelen in verbinding met een waterkamer voor de opslag en het verdelen van water onder druk. Op deze wijze kan de waterkamer als een verdeelkamer van water onder druk worden beschouwd waardoor een gelijkmatige aanlevering van water onder druk naar de spuitmiddelen toe verzekerd wordt.
De inrichting zal niet alleen voordelig zijn voor het aansnijden, maar eveneens voor de volledige verplaatsing door de vervloeiing en/of de voortstuwing van het bodemmateriaal veroorzaakt door het water onder druk.
<Desc/Clms Page number 3>
Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting wordt in conclusies 6 verduidelijkt.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een samenstel volgens conclusie 7.
Verder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze volgens conclusie 8.
Door de som van de mechanische snijkracht door de snijrand van het duwblad en de hydrodynamische krachten, door perskracht van het water onder druk, zal het bodemmateriaal probleemloos worden verplaatst, met een vervlakt en een uitgediept bodemniveau tot gevolg.
Voorkeursuitvoeringsvormen van de werkwijze worden verder toegelicht in conclusies 9,10 en 11.
De uitvinding zal beter worden begrepen aan de hand van de beschrijving van de tekening, waarin tonen : figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding ; figuur 2 een perspectivisch, gedeeltelijk weggebroken aanzicht van de voorkeursuitvoeringsvorm volgens figuur 1 ; figuur 3 een perspectivisch aanzicht van een gedeeltelijk weggebroken deel, het bodemdeel van de inrichting in voorgaande figuren 1 en 2 ; en figuur 4 een verticaal doorsnede-aanzicht in de lengterichting van een samenstel volgens de uitvinding.
De verplaatsingsinrichting 1 is voorzien van een versleepbaar frame 2 waarin vooraan een duworgaan 3 is opgenomen. Het duworgaan 3 bestaat in hoofdzaak uit een in dwarse doorsnede ietwat C-vormig duwblad 4 waarvan een bodemdeel 5 begrensd wordt door ten minste een snijrand 6. Het oppervlak van het duwblad 4 staat in verhouding met de trekkracht van een vaartuig en het soort bodemmateriaal, en heeft bijvoorbeeld een lengte van 11 m en een hoogte van 1, 5 m.
De spuitmiddelen 7 worden gevormd door een reeks van spuitmonden 8, die tenminste voor een deel gericht staan naar de snijrand 6. Het aantal spuitmonden
<Desc/Clms Page number 4>
8 is afhankelijk van de lengte van de snijrand, bijvoorbeeld om de 10 cm een spuitmond, welke elk voorzien zijn van een spuitopeningsdiameter in functie van pompdebiet en druk. Deze druk ligt bijvoorbeeld tussen 2 en 500 bar, met een debiet dat afhankelijk is van het totale pompvermogen en druk. Als een voorbeeld kan het debiet gelegen zijn tussen 500 en 3. 000 m3/h.
De in een spuitmiddelenhuis 15 aangebrachte spuitmiddelen 7 zijn aangesloten op een waterkamer 10, die werkzaam is als een verdeelkamer voor water onder druk.
Voor redenen van evenwicht en stabiliteit is een van ingang- 24 en uitgangmiddelen 25 voorziene ballastkamer 11 tegenover de waterkamer 10 aangebracht, waarvan het gewicht kan worden ingesteld afhankelijk van de hoedanigheid van het te verplaatsen bodemmateriaal 26 waardoor een betere horizontale verslepingspositie wordt ingesteld. De instelling van het gewicht in de ballastkamer 11 kan bijvoorbeeld gebeuren door ballastwater in te laten stromen via leiding 30. De inrichting 1 is tevens voorzien van verstevigingsbalken 13 en ribben 9, bijvoorbeeld aan het bodemdeel 5 van het duwblad 4.
De ingang 12 van de waterkamer 10 kan worden aangesloten op een flexibele persleiding 21 voor de toevoer van water onder druk geleverd door een op een vaartuig 17 werkzame pomp 18.
De inrichting 1 wordt via sleepkabels 20 over een bodemoppervlak 22 voortgesleept (in een sleeprichting 31) en is voor dit doel voorzien van talrijke openingen in het frame 2. Deze openingen zijn gekoppeld met sleepkabels 20. Hijskabels 28 zijn voorzien voor het neerlaten en ophalen van de inrichting 1 volgens pijl 31. Het bodemdeel 5, in het bijzonder de snijrand 6 van het duwblad 4 maakt eerst contact met het bodemmateriaal 26. Bij het voortslepen van de inrichting 1 zal de snijrand 6 in het bodemmateriaal 26 snijden, welke insnijding door de hydrodynamische krachten van het water onder druk (schematisch weergegeven door de waterkegels 29 uit elke
<Desc/Clms Page number 5>
spuitmond 8) uit de spuitmiddelen 7 wordt vergemakkelijkt.
De verplaatsing van het bodemmateriaal 26 gebeurt door de duwkracht veroorzaakt door de versleping van het duwblad 4 middels het vaartuig 17 en door de perskracht van het water, waardoor de compactheid en dus de weerstand van het bodemmateriaal 26 afneemt door ondermeer de vervloeiing ervan. Het te verplaatsen bodemmateriaal wordt over een afstand naar een ander gebied onder de waterlijn 27 getransporteerd, bijvoorbeeld een dieper gelegen gebied. Het resultaat is een afgevlakt, dieper bodemniveau 22.
Voor een voordelige besturing is het vaartuig
EMI5.1
I 17 aan elke hoek voorzien van een schroef 23.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE FOR MOVING SOIL MATERIAL UNDER WATER AND METHOD FOR THIS
EMI1.1
The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Such a device is known from GB-A-2 300 014, inter alia for flattening a bottom under water, whereby the depth and / or the width of a fairway can be adjusted to a level suitable for shipping. Such a known device is, however, only suitable for the displacement of soft bottom material, since the cutting and pushing forces transferred to the bottom material by the known device are limited. The displacement device of GB-A-2 300 014 has spraying means which are mounted behind the pusher to soften and / or flow a subsequent bottom layer.
However, the first bottom layer to be displaced is not softened or flowed, and the last bottom layer can be softened or flowed, but without purpose since this last layer is not moved.
In general, the underwater bottom material is usually compact in nature or has a hard, coarse-grained structure, which makes it difficult to move through the known device.
The object of the invention is to overcome the above-mentioned drawback and to provide a more efficient displacement device and for that purpose provides a device according to claim 1.
By spraying water in the vicinity of the cutting edge, the mechanical incision in the soil material will be facilitated because the pressing pressure of the water on the one hand softens and / or breaks the structure of the soil material, and on the other hand will ensure at least partial fluidization of the soil material. , which reduces the compactness and thus the resistance. This will cut into the soil material.
<Desc / Clms Page number 2>
and the displacement of the bottom material by an apparatus according to the invention is facilitated.
The spraying means are preferably formed by a series of nozzles which are arranged near the bottom part in the vicinity of the cutting edge of the push blade. In such a way, the pressing force of the water can be optimally utilized for the incision in and the liquefaction of the soil material.
Another advantage of the invention is obtained by providing the spraying means parallel to the cutting edge of the push blade. A substantially uniform distribution of the pressing force of the water is hereby obtained along the cutting edge.
Spraying agents are well known in harvesting equipment
EMI2.1
for example (both seafood and minerals) from US-A-40 70 061. The liquefaction occurs when a bottom layer is already included in the device. This liquefies the absorbed soil layer and releases the seafood and minerals.
A particularly advantageous embodiment of the device according to the invention relates to the provision of spraying means directed towards the cutting edge of the push blade. As a result, the pressing force of the water can be optimally utilized, together with the mechanical cutting force of the bottom part.
Another advantageous embodiment according to the invention relates to the provision of spraying means in connection with a water chamber for the storage and distribution of water under pressure. In this way, the water chamber can be regarded as a distribution chamber of pressurized water, thereby ensuring an even supply of pressurized water to the spraying means.
The device will not only be advantageous for cutting, but also for the complete displacement by the liquefaction and / or the propulsion of the soil material caused by the water under pressure.
<Desc / Clms Page number 3>
Another preferred embodiment of the device is defined in claims 6.
The invention also relates to an assembly according to claim 7.
The invention further relates to a method according to claim 8.
Due to the sum of the mechanical cutting force through the cutting edge of the push blade and the hydrodynamic forces, due to the pressing force of the water under pressure, the soil material will move without problems, resulting in a flattened and deepened soil level.
Preferred embodiments of the method are further explained in claims 9,10 and 11.
The invention will be better understood with reference to the description of the drawing, in which: figure 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of the device according to the invention; figure 2 shows a perspective, partly broken away view of the preferred embodiment according to figure 1; figure 3 shows a perspective view of a partly broken away part, the bottom part of the device in previous figures 1 and 2; and Figure 4 shows a vertical longitudinal sectional view of an assembly according to the invention.
The displacement device 1 is provided with a draggable frame 2 in which a pushing member 3 is accommodated at the front. The pusher 3 consists essentially of a somewhat cross-sectional C-shaped pusher blade 4, a bottom part 5 of which is bounded by at least one cutting edge 6. The surface of the pusher blade 4 is proportional to the pulling force of a vessel and the type of bottom material, and has, for example, a length of 11 m and a height of 1.5 m.
The spraying means 7 are formed by a series of nozzles 8, which at least partly point towards the cutting edge 6. The number of nozzles
<Desc / Clms Page number 4>
8 depends on the length of the cutting edge, for example a nozzle every 10 cm, each of which is provided with a nozzle opening in function of pump flow and pressure. This pressure is, for example, between 2 and 500 bar, with a flow rate that depends on the total pump power and pressure. As an example, the flow rate can be between 500 and 3,000 m3 / h.
The spray means 7 arranged in a spraying agent housing 15 are connected to a water chamber 10, which acts as a distribution chamber for pressurized water.
For reasons of balance and stability, a ballast chamber 11 provided with input 24 and output means 25 is arranged opposite the water chamber 10, the weight of which can be adjusted depending on the quality of the bottom material to be displaced 26, thereby setting a better horizontal carry-over position. The adjustment of the weight in the ballast chamber 11 can be done, for example, by allowing ballast water to flow in via line 30. The device 1 is also provided with reinforcing beams 13 and ribs 9, for example on the bottom part 5 of the push blade 4.
The inlet 12 of the water chamber 10 can be connected to a flexible pressure pipe 21 for the supply of pressurized water supplied by a pump 18 operating on a vessel 17.
The device 1 is dragged over a bottom surface 22 via towing cables 20 (in a towing direction 31) and for this purpose is provided with numerous openings in the frame 2. These openings are coupled with towing cables 20. Lifting cables 28 are provided for lowering and retrieving the device 1 according to arrow 31. The bottom part 5, in particular the cutting edge 6 of the push blade 4 first makes contact with the bottom material 26. When the device 1 is dragged, the cutting edge 6 will cut into the bottom material 26, which cut through the hydrodynamic forces of the water under pressure (shown schematically by the water cones 29 from each
<Desc / Clms Page number 5>
nozzle 8) from the spraying means 7 is facilitated.
The displacement of the bottom material 26 is effected by the pushing force caused by the carry-over of the push blade 4 by means of the vessel 17 and by the pressing force of the water, as a result of which the compactness and thus the resistance of the bottom material 26 decreases due to, among other things, its liquefaction. The soil material to be moved is transported over a distance to another area below the waterline 27, for example a deeper area. The result is a flattened, deeper bottom level 22.
The vessel is for economical steering
EMI5.1
I 17 at each corner with a screw 23.