BE1016461A3 - Snijkop voor het baggeren van grond en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze snijkop. - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een snijkop voor het baggeren van grond, die op de ladder (2) van een snijkopzuiger (1) kan worden aangebracht, en op een zuigleiding (4) voor het afvoeren van de losgemaakte grond kan worden aangesloten, welke snijkop (10) een kooivormige steunconstructie (11) omvat, die rond een, in hoofdzaak in het verlengde van de ladder (2) verlopende, aandrijfbare omwentelingsas (14) kan worden aangebracht, en die langs haar omtreksoppervlak is voorzien van een aantal snijwerktuigen (20) ter indringing in de grond, en waarbij de snijwerktuigen (20) een aantal schijfvormige indringlichamen (21) omvatten waarvan de schijfvlakken zich nagenoeg dwars op de omwentelingsas (14) uitstrekken, zodanig dat zij via hun omtreksrand (22) krachten kunnen overbrengen op de grond (9).

Description

« Snijkop voor het baggeren van grond en werkwijze voor het baggeren met behulp van deze snijkop »

De uitvinding heeft betrekking op een snijkop voor een snijkopzuiger volgens de aanhef van conclusie 1. Meer bepaald heeft de uitvinding betrekking op een snijkop, die voor het baggeren van grond op de ladder van een baggerzuiger kan worden aangebracht, en op een zuigleiding voor het afvoeren van de losgemaakte grond kan worden aangesloten. De snijkop omvat een kooivormige steunconstructie, die rond een, in hoofdzaak in het verlengde van de ladder verlopende, aandrijfbare omwentelingsas kan worden aangebracht, en die langs haar omtreksoppervlak is voorzien van een aantal snijwerktuigen ter indringing in de grond.

Een dergelijke snijkop (ook wel cutter genoemd) is bekend, bijvoorbeeld uit NL-A-9200368. In NL-A-9200368 wordt een snijkop beschreven met een aantal rondom de omwentelingsas opgestelde, tenminste bij de uiteinden door middel van een steunconstructie met elkaar verbonden beitels. De steunconstructie van de snijkop vormt een conisch omwentelingslichaam waarvan een eerste eindvlak (overeenkomend met het grondvlak) wordt gevormd door een cirkelvormige steunring, en waarvan het tweede eindvlak (overeenkomend met het topvlak) gevormd wordt door een naaf ter verbinding aan de omwentelingsas. Tussen de steunring en de naaf strekken zich een aantal spiraalvormige ribben uit die zijn voorzien van de beitels. In de richting van de omwentelingsas gezien zijn de beitels dusdanig op de ribben aangebracht dat zij min of meer tangentieel aan de omwentelingsrichting zijn georiënteerd. Gezien vanaf de zijkant liggen de beitels ongeveer evenwijdig aan het grondvlak, of maken hiermee een kleine hoek.

Teneinde grond te baggeren met een snijkopzuiger wordt de snijkop bevestigd aan de snijkopzuiger door middel van een ladder. Een dergelijke snijkopzuiger omvat een schip dat door middel van zogenaamde spudpalen wordt verankerd in de grond, waardoor een middel ontstaat om de tijdens het baggeren optredende grote reactiekrachten op te vangen en door te leiden naar de ondergrond. De ladder vormt bij de bekende snijkopzuiger een min of meer starre verbinding tussen de snijkop en de snijkopzuiger. Aan de ladder is een zuigleiding bevestigd die in verbinding staat met de snijkop. Bij het baggeren van grond onder water wordt de snijkop met ladder en zuigleiding onder een doorgaans schuine hoek onder water gelaten, totdat deze de bodem raakt. Om de snijkop over de bodem te kunnen slepen wordt de ladder door middel van lieren alternerend van bakboordzijde naar stuurboordzijde verhaald zodat een min of meer cirkelboogvormige grondbaan wordt bewerkt. De snijkop wordt relatief langzaam (gebruikelijke omwentelingssnelheden van 20 à 40 toeren/minuut) tegen de bodem in gedraaid waardoor stukken ondergrond onder grote kracht worden weggeslagen door de beitels. Door de snijkopzuiger telkens s over een bepaalde afstand te verleggen en de bovengenoemde ladderbeweging te herhalen kan een volledig grondoppervlak worden gebaggerd.

De gravende werking wordt bij de bekende snijkop verkregen door deze om de omwentelingsas te laten roteren, waarbij de min of meer tangentieel aan de omwentelingsrichting georiënteerde beitels met hun punten in de grond slaan. Door de repeterende hamerslagen van de elkaar opvolgende beitels wordt de ondergrond uiteindelijk in grote brokstukken verbrijzeld. Deze brokstukken worden althans gedeeltelijk opgezogen door de zuigleiding en afgevoerd.

De bekende snijkop heeft het bezwaar dat het rendement van de baggerwerking, in het bijzonder bij gronden met een hoge UCS (Unconfined Compressive Strength), onvoldoende is. Zo is er een aanzienlijk vermogen nodig om de snijkopbeitels met voldoende kracht in de ondergrond te laten inslaan teneinde brokstukken te verkrijgen die afzuigbaar zijn. Met rendement wordt in het kader van deze aanvrage het volume per tijden vermogenseenheid uitgebaggerde grond bedoeld.

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel in een snijkop voor een snijkopzuiger te voorzien die naast andere voordelen een verminderd vermogen nodig heeft om ondergronden uit te baggeren, en die het eveneens technisch mogelijk maakt om hardere grondsoorten op een efficiëntere manier te baggeren.

De snijkop volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de snijwerktuigen een aantal schijfvormige indringlichamen omvatten waarvan de schijfvlakken zich nagenoeg dwars op de omwentelingsas uitstrekken, zodanig dat zij via hun omtreksrand krachten kunnen overbrengen op de grond.

Door de snijkop van snijwerktuigen volgens de uitvinding te voorzien wordt de gemiddelde belasting op de snijkop en derhalve het gemiddeld benodigd omwentelingskoppel in belangrijke mate verlaagd. Dit wordt veroorzaakt doordat de snijkop volgens de uitvinding volgens een volledig ander breekprincipe van de ondergrond werkt als het geval is voor de bekende snijkop. Daar waar de werking van de bestaande snijkop volledig is gebaseerd op inslag van de beitels in de ondergrond, zullen in de snijkop volgens de uitvinding de indringlichamen onder het eigengewicht van de snijkopinrichting onderdelen en onder invloed van de verhalende kracht van de lier, als het ware over het grondoppervlak “rollen”, en zal de ondergrond ongeveer gelijktijdig worden verbrijzeld, zonder dat hiertoe inslag nodig is.

Het moge duidelijk zijn dat het eigengewicht overeenkomt met het onderwatergewicht van de onder water gelegen onderdelen (d.i. het gewicht van de onder water gelegen onderdelen verminderd met het gewicht van het verplaatste water)

Doordat de schijfvormige indringlichamen met hun schijfvlak nagenoeg dwars op de omwentelingsas, op de steunconstructie van de snijkop zijn aangebracht (of wat hetzelfde is met hun schijfvlak nagenoeg evenwijdig aan de omwentelingsrichting van de snijkop), komen zij met hun omtreksrand in contact met de ondergrond. De resultante van het eigengewicht van de constructie en de uitgeoefende lierkracht van de snijkopzuiger wordt aldus verdeeld over het contactoppervlak tussen indringlichaam en ondergrond. Hierdoor wordt plaatselijk een blijkbaar voldoende druk ontwikkeld voor het verbrijzelen van de (harde) ondergrond.

Een verder voordeel van de snijkop volgens de uitvinding is dat de aldus ontstane grondschilfers doorgaans veel kleinere afmetingen hebben dan de bij de bekende snijkop afgeleverde brokstukken, waardoor zij gemakkelijk kunnen worden opgezogen door de zuigleiding, en verder verpompt worden door de persleiding. Dit verhoogt het zuigrendement verder.

Hoewel de snijkop in het algemeen een conische vorm zal hebben, zoals dit het geval is bij de bekende snijkop, kan de snijkop desgewenst cilindrisch zijn uitgevoerd, of de vorm hebben van een ander omwentelingslichaam, zoals bijvoorbeeld een bol of bolkap. Ook kan het conisch gevormde omwentelingslichaam een gekromde zijwand hebben.

De steunconstructie van de snijkop kan op verschillende wijze steun bieden aan de indringlichamen. Zo is het mogelijk de snijkop volgens de uitvinding te voorzien van een steunconstructie die een in hoofdzaak gesloten omwentelingslichaam omvat, waarin een aantal schijfvormige indringlichamen zijn opgenomen, en die bij voorkeur is voorzien van een aantal openingen. Een dergelijke steunconstructie is zeer eenvoudig te vervaardigen en biedt middels de openingen voldoende mogelijkheid om de gevormde grondschilfers op te zuigen.

Het heeft voordelen de snijkop volgens de uitvinding te voorzien van een steunconstructie die in hoofdzaak bestaat uit een aantal langsribben die zich tussen een zich in een eerste eindvlak bevindende naaf ter verbinding aan de omwentelingsas en een zich in het tweede eindvlak bevindende steunring uitstrekken, en een aantal dwars op de omwentelingsas verlopende ringvormige dwarsribben, waarbij de langs- en/of de dwarsribben zijn voorzien van een aantal schijfvormige indringlichamen.

Verschillende, van indringlichamen voorziene dwarsribben kunnen op deze wijze op bepaalde afstand van elkaar op de steunconstructie worden aangebracht waarbij de tussenafstand wordt gekozen afhankelijk van het type ondergrond. In het bijzonder is hierbij de verbinding tussen langsribben en dwarsribben dusdanig uitgevoerd dat de dwarsribben eenvoudig wisselbaar zijn.

In de omtreksrichting kunnen desgewenst meerdere indringlichamen worden aangebracht. Het heeft hierbij voordelen als de indringlichamen in de omtreksrichting regelmatig zijn verdeeld over de steunconstructie. Hierdoor worden de optredende piekbelastingen verminderd wat een rustiger werking van de snijkop oplevert. Een rustiger werking wordt verder in de hand gewerkt door de indringlichamen tevens in de langsrichting regelmatig te verdelen over de steunconstructie. Het moge duidelijk zijn dat door te voorzien in een uit langsribben en, bij voorkeur wisselbare, dwarsribben opgebouwde steunconstructie een hoge mate van flexibiliteit wordt bereikt, waarbij de uitvoering van de snijkop eenvoudig kan worden afgestemd op de eisen hieraan gesteld door de ondergrond.

De bekende snijkop slaat in werking doorgaans slechts momentaan met één beitel tegen het grondoppervlak. Dit heeft een snelle slijtage van de beitels tot gevolg, omdat de volledige inslagkracht ontwikkeld door het geleverde koppel gedragen dient te worden door slechts één beitel. De snijkop volgens de uitvinding heeft als bijkomend groot voordeel dat meerdere van de over het omwentelingsoppervlak van de steunconstructie verdeelde indringlichamen momentaan in contact kunnen zijn met de ondergrond, waardoor zij minder onderhevig zullen zijn aan slijtage. Bovendien is het desgewenst mogelijk het aantal indringlichamen dat tegelijkertijd in contact is met de ondergrond min of meer constant te houden, zodat de kracht die per indringlichaam wordt uitgeoefend steeds nagenoeg gelijk blijft.

De indringmiddelen van twee opeenvolgende dwarsribben kunnen in principe ten opzichte van elkaar op alle mogelijke manieren worden gepositioneerd. Om het rendement van het baggeren verder te verhogen heeft het echter voordelen een schijfvormig indringlichaam geschrankt op te stellen ten opzichte van de dichtstbijzijnde indringlichamen, zodat zij een grotere werkbreedte kunnen bestrijken dan de werkbreedte van een enkel indringlichaam.

Met geschrankt wordt in het kader van deze aanvraag bedoeld dat, ten opzichte van de snijrichting (of voortbewegingsrichting) van de snijkop, de verschillende indringlichamen schuin achter elkaar en/of naast elkaar zijn opgesteld, waarbij hun schijfvlakken in hoofdzaak evenwijdig zijn gericht aan de snijrichting (de schijfassen staan derhalve in hoofdzaak loodrecht op de snijrichting of voortbewegingsrichting). Door de indringlichamen zo op te stellen zal de gerealiseerde productie hoger zijn dan de gecumuleerde productie van alle indringlichamen afzonderlijk.

De in langsrichting en omtreksrichting onderlinge afstand tussen de indringlichamen wordt onder andere bepaald door de afmetingen van de indringlichamen en het totale onderwatergewicht, evenals de ontwikkelde verhaalkracht door de trekkende werking van de lier. Daarnaast zijn de eigenschappen van de ondergrond van belang, bijvoorbeeld de druksterkte/treksterkte verhouding van de ondergrond. Het moge duidelijk zijn dat een geschikte keuze van de onderlinge afstand van de indringlichamen door de vakman op basis van bovengenoemde elementen op eenvoudige wijze kan worden gemaakt.

De snijkop wordt voortbewogen door de verhalende werking van de lieren, waarbij de snijkop volgens de uitvinding in hoofdzaak enkel contact maakt met de ondergrond door middel van de indringlichamen. De snijkop is derhalve bij voorkeur voorzien van schijfvormige indringlichamen die rond hun as - de as loodrecht op het schijfvlak - roteerbaar zijn opgenomen in de steunconstructie, waarbij de rotatieas hoofdzakelijk loodrecht is gericht ten opzichte van de verhaalrichting. Hierdoor wordt een verdere vermindering bereikt van het voor de rotatie van de snijkop benodigde koppel

In het bijzonder kunnen de schijfvormige indringlichamen hiertoe scharnierend rond hun schijfas zijn opgenomen in een opneemlichaam, dat volgens de uitvinding bij voorkeur losneembaar is van de steunconstructie. Het is mogelijk meerdere indringlichamen op te nemen in een opneemlichaam, doch doorgaans wordt per indringlichaam één opneemlichaam voorzien. Een dergelijke constructie heeft als voordeel dat een indringlichaam bij breuk ervan of bij andere schade eraan gemakkelijk kan worden vervangen.

De bekende snijkop dient voor een goede werking ervan met een grote axiale kracht in de ondergrond te worden gedrukt. Doet men dit niet dan zullen de beitels onvoldoende grip krijgen op de ondergrond waardoor deze niet wordt gebroken, en de snijkop zich als het ware “springend" over de ondergrond zal voortbewegen. Doordat een dergelijke axiale kracht noodzakelijk is voor een goede werking van de bekende snijkop, is de verbinding tussen snijkop en snijkopzuiger noodzakelijkerwijs een starre verbinding. Hierdoor is het bij zwaarder weer niet mogelijk de bekende snijkop te gebruiken omdat de verhevigde deining de snijkopzuiger op en neer zal bewegen, waardoor de ladder tussen snijkopzuiger en snijkop alsdan aan te grote drukkrachten wordt blootgesteld.

Doordat de snijkop volgens de uitvinding een afwijkend werkingsprincipe heeft, hoeft deze voor een goede werking niet axiaal in de grond te worden gedrukt. Dit biedt de mogelijkheid de snijkop volgens de uitvinding bij voorkeur te voorzien van een steunconstructie die door middel van een veerverbinding is verbonden met de omwentelingsas. Door de snijkop verend ten opzichte van de ladder en/of snijkopzuiger op te stellen kan een eventuele verticale en/of horizontale verplaatsing van de snijkopzuiger door optredende deining eenvoudig worden opgevangen door de verende verbinding. Dit maakt het mogelijk ook bij zwaarder weer door te kunnen werken wat een aanzienlijk economisch voordeel oplevert.

v De ondergrond wordt door de werking van de indringlichamen van de snijkop althans gedeeltelijk verbrijzeld. Het is gebleken dat het rendement van de verbrijzelende werking kan worden verhoogd door de snijkop te voorzien van tenminste één reeks straalpijpen voor het injecteren van water, bij voorkeur onder hoge druk. Gebruikelijke drukken liggen doorgaans rond 10 à 50 bar, maar het heeft voordelen tevens straalpijpen te voorzien voor het onder druk injecteren van water, waarbij de gebruikelijke drukken gelegen zijn tussen ongeveer 50 en ongeveer 900 bar. Desgewenst zijn nog hogere drukken tot 2500 bar mogelijk.

De straalpijpen kunnen volgens de uitvinding voor, en/of na, en/of ter hoogte van het steunlichaam met indringlichamen zijn opgesteld. Bij een opstelling na het indringlichaam zal de onder een hoge druk in de althans reeds gedeeltelijk verbrijzelde ondergrond geïnjecteerde vloeistof meehelpen om de grondschilfers af te voeren via de zuigleiding, en/of de reeds afgebroken gronddeeltjes verder te verkleinen en/of te fluïdiseren. Bij een opstelling voor het indringlichaam zal de onder een hoge druk in de nog niet verbrijzelde ondergrond geïnjecteerde vloeistof meehelpen zachtere grondlagen van de ondergrond te verwijderen, zodat een beter gedefinieerd grondoppervlak ontstaat, waarop de indringlichamen beter kunnen penetreren. Een tweede voordeel van deze opstelling is het creëren van een initiële groef waardoor de penetratiediepte van het indringlichaam zal toenemen. Bij een opstelling ter hoogte van het steunlichaam met indringlichamen wordt de vloeistof onder hoge druk geïnjecteerd in de desgevallend nog niet volledig verbrijzelde harde ondergrond onder een indringlichaam. Hierdoor zal de vloeistof indringen in de reeds gedeeltelijk gevormde scheuren en derhalve de verbrijzeling van de ondergrond bespoedigen. Doordat de hoge druk waterstralen (de “jets”) de verbrijzelde gronddeeltjes afvoeren zal eveneens de slijtage van de indringlichamen verminderd worden.

Met betrekking tot de afmetingen van de indringlichamen kan worden opgemerkt dat deze onder andere worden gekozen afhankelijk van de verwachte drukkrachten en de werkbreedte. De diameter van de indringlichamen kan variëren van enkele cm tot meerdere decimeters. Bijzonder geschikte diameters zijn gelegen tussen 5 en 80 cm. Indringlichamen met, dergelijke diameters vertonen een goede balans tussen het per m3 ontgraven grond benodigde vermogen en het te bereiken baggerrendement, t.t.z. het aantal m3 per seconde uitgebaggerde grond. Met meer voorkeur wordt de snijkop volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de diameter van de schijfvormige indringlichamen gelegen is tussen 10 en 40 cm. Dergelijke voorkeursdiameters zorgen bij dezelfde ondergrond voor een diepere indringing in de ondergrond. Hierdoor wordt een verhoogd rendement bereikt. Wordt de diameter van de indringlichamen te klein dan zal weliswaar de indringing verder worden verhoogd, echter zal dit ten koste gaan van de voortbeweging van de snijkop, die een verhoogde rol-of sleepweerstand zal ondervinden. Door de verhoogde weerstand is een groter koppel, en dus meer snijkopvermogen nodig.

De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het breken en/of baggeren van althans gedeeltelijk harde ondergronden onder water met een snijkopzuiger, uitgerust met een snijkop volgens de uitvinding.

De snijkop volgens de uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van volgende beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen en figuren, zonder de uitvinding daartoe te beperken. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.

Figuur 1 is een schematisch zijaanzicht van een deel van een snijkopzuiger met een daaraan bevestigde ladder, voorzien van een snijkop volgens de uitvinding.

Figuur 2 is een schematisch zijaanzicht van een snijkop volgens de uitvinding.

Figuur 3 geeft schematisch een vooraanzicht van de snijkop van figuur 2 in de richting van de omwentelingsas gezien.

Figuur 4 toont in zijaanzicht een detail van een opneemlichaam met daarin opgenomen een roteerbaar indringlichaam.

Figuur 1 toont een snijkopzuiger 1 waaraan zwenkbaar rond horizontale as 3 een ladder 2 is bevestigd. De ladder is voorzien van een zuigbuis 4 die de losgemaakte gronddelen opzuigt naar boven het wateroppervlak. De ladder 2 wordt verhaald over het bodemoppervlak 9 door middel van een lier 5 en lierkabels 8. De ladder 2 is aan het uiteinde ervan voorzien van een snijkop 10 volgens de uitvinding. Teneinde een horizontaal vlak op te leveren heeft het manteloppervlak van de snijkop 10 bij voorkeur een conische vorm. De coniciteit van de snijkop 10 wordt gekozen in functie van de hoek die de ladder 2 maakt met het grondoppervlak 9 en/of van de baggerdiepte. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm wordt de snijkop 10 scharnierend via scharnier 6 verbonden met de ladder 2. Op deze wijze kan er steeds een nagenoeg horizontaal vlak worden opgeleverd en dit in hoge mate onafhankelijk van de ladderhoek. De hoek tussen de aslijnen van snijkop 10 en ladder 2 kan dan bijvoorbeeld worden ingesteld door middel van zuiger 7.

De snijkop 10 (zie figuur 2) omvat een steunconstructie 11 die in hoofdzaak bestaat uit een aantal langsribben 12 die zich tussen een zich in een eerste eindvlak l-l bevindende naaf 13 ter verbinding aan de omwentelingsas 14 en een zich in het tweede eindvlak ll-ll bevindende steunring 15 uitstrekken. Naaf 13 kan op bekende wijze worden verbonden met de as 14, bijvoorbeeld door middel van een schroefverbinding. Verder omvat de steunconstructie 11 een aantal dwars op de omwentelingsas 14 verlopende ringvormige dwarsribben 16. Op de in figuur 2 getoonde uitvoeringsvorm van de snijkop 10 zijn enkel de dwarsribben 16 voorzien van een aantal snijwerktuigen 20 volgens de uitvinding. Het is eventueel mogelijk desgewenst tevens de langsribben 12 van snijwerktuigen 20 te voorzien. De snijwerktuigen 20 volgens de uitvinding omvatten schijfvormige indringlichamen 21 waarvan de schijfvlakken lll-lll (zie tevens figuur 4) zich nagenoeg dwars op de omwentelingsas 14 uitstrekken, zodanig dat zij via hun omtreksrand 22 krachten kunnen overbrengen op de grond. Het moge duidelijk zijn dat met de terminologie “nagenoeg dwars” tevens indringlichamen worden bedoeld waarvan het schijfvlak een beperkte hoek maakt met de omwentelingsas 14, zolang het maar mogelijk is krachten over te brengen op de grond via de omtreksrand 22. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de schijfvlakken van de indringlichamen 20 nagenoeg loodrecht op de langsribben 12 te laten verlopen zodat zij in bedrijf min of meer loodrecht op het grondoppervlak 9 (zie figuur 1) komen te staan. De schijfvlakken maken in deze uitvoeringsvorm een hoek met de omwentelingsas 14.

„ In figuur 4 is een voorkeursuitvoeringsvorm van een snijwerktuig 20 weergegeven waarbij het schijfvormige indringlichaam 21 scharnierend rond zijn schijfas 24 is opgenomen in een opneemlichaam 23. Het opneemlichaam 23 bestaat uit een U-vormig profiel dat op de gewenste lengte is gebracht. Het opneemlichaam 23 is verder bij voorkeur voorzien van tenminste één aspen 25 waarin het schijfvormig indringlichaam 21 scharnierend kan worden opgenomen. Het spreekt voor zich dat de dimensies en het materiaal van indringlichaam 21, opneemlichaam 22, en aspen 25 dusdanig gekozen dienen te worden dat zij de tijdens het baggeren optredende belastingen kunnen weerstaan. Desgewenst is de aspen 25 in het opneemlichaam 23 opgenomen door middel van hiertoe geschikte lagers.

Het opneemlichaam 23 kan met de langsribben 12 en/of dwarsribben 16 worden verbonden op de vakman bekende wijze, bijvoorbeeld door een lasverbinding, een pasverbinding waarbij het opneemlichaam 23 in een hiermee overeenstemmende uitsparing van de betreffende rib wordt geplaatst, en eventueel verzegeld door een dwarspen, een schroefverbinding enz.. Bij voorkeur wordt het opneemlichaam 23 losneembaar bevestigd aan de steunconstructie en/of de ribben ervan, bijvoorbeeld door een pasverbinding.

Het indringen van de indringlichamen 22 in het harde bodemmateriaal 9 kan op elke gewenste diepte gebeuren, afhankelijk van onder andere de afmetingen van het gebruikte indringlichaam 21, het aangeboden vermogen, de specifieke eigenschappen van de ondergrond 9, de trekkracht van de lierkabels 8, en het aantal en de verdeling van de indringlichamen 21 over het omwentelingsoppervlak van de snijkop 10.

Zoals getoond in figuren 2 en 3 worden de snijwerktuigen 20 verdeeld over het omwentelingsoppervlak van de snijkop 10 door de tussenafstand xy in de langsrichting van twee opeenvolgende dwarsringen 16 (i en j) van snijkop 10, de tussenafstand ry in de radiale richting tussen twee opeenvolgende dwarsribben 16 (i en j), en de hoek a,y in de omtreksrichting tussen twee opeenvolgende snijwerktuigen 20 (i en j). Bij voorkeur worden de snijwerktuigen 20 (of wat op hetzelfde neerkomt de indringlichamen 21) zowel in de omtreksrichting als in de langsrichting regelmatig verdeeld over de steunconstructie 11. De tussenafstanden Xy worden onder andere bepaald door het gewenste aantal snijlichamen dat simultaan in s.

contact dient te zijn met de ondergrond, de trek-/druksterkte verhouding van de ondergrond, en andere factoren. Gebruikelijke tussenafstanden liggen bijvoorbeeld tussen 5 en 50 cm.

De steunconstructie 11 van de snijkop 10 volgens de uitvinding is bij voorkeur door middel van een flexibele verbinding 18 verbonden met de omwentelingsas 14. Een dergelijke flexibele verbinding 18 is eenvoudig te realiseren door de vakman en wordt bij voorkeur dusdanig uitgevoerd dat de snijkop 10 met indringlichamen 21 in hoofdzaak in het verlengde van de omwentelingsas 14 kan transleren. Door de steunconstructie 11 verend op te hangen wordt bereikt dat ook bij zwaar weer kan worden verder gebaggerd, zonder dat schade optreedt, bijvoorbeeld aan de ladder 2. De flexibele verbinding 18 kan op alle de vakman ter beschikking staande wijzen worden uitgevoerd. Zo is het mogelijk mechanische, hydraulische en/of pneumatische veersystemen te gebruiken. Hierbij heeft het voordelen de veerconstante in te kunnen stellen, afhankelijk van de gesteldheid en de eigenschappen van de ondergrond.

Verder heeft de snijkop 10 bij voorkeur tenminste één reeks straalpijpen voor het injecteren van water onder hoge druk. De straalpijpen kunnen water of een andere geschikte vloeistof, eventueel onder hoge druk, in de ondergrond injecteren. De hiervoor benodigde waterleidingen kunnen via de snijkopas 2 en/of zuigleiding 4 worden aangevoerd. Tijdens het trekken van de snijkop door de bodem zullen de indringlichamen 21 via hun omtreksrand 22 een grote druk ontwikkelen op de harde ondergrond 9 waarbij deze ter hoogte van het contactoppervlak tussen indringlichaam 21 en ondergrond 9 althans gedeeltelijk wordt verbrijzeld. De geïnjecteerde waterjets, bij voorkeur gericht naar het bodemdeel dat zich juist onder een indringlichaam 21 bevindt, kunnen helpen om eventueel zand of gesedimenteerde harde gronddeeltjes los te woelen, die dan ook gemakkelijker worden opgezogen. Indien gewenst kan een tweede reeks straalpijpen worden voorzien. De straalpijpen hebben tot doel de grond ter hoogte van de inspuiting beter, d.i. dieper, te fluïdiseren en de gedeeltelijk losgemaakte harde grond verder te verbrijzelen en los te maken en/of voor te snijden.

v Om te verhinderen dat toevoerwater langs de relatief onproductieve zijkanten van de snijkop 10 zou aangevoerd worden bij het wegzuigen van het gebroken grondmateriaal, kan de snijkop 10 op deze plaatsen worden voorzien van een afsluitkap.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en wijzigingen hieraan kunnen worden aangebracht voor zover deze in het raam vallen van de toegevoegde conclusies.

Claims (10)

1. Snijkop voor het baggeren van grond, die op de ladder (2) van een snijkopzuiger (1) kan worden aangebracht, en op een zuigleiding (4) voor het afvoeren van de losgemaakte grond kan worden aangesloten, welke snijkop (10) een kooivormige steunconstructie (11) omvat, die rond een, in hoofdzaak in het verlengde van de ladder (2) verlopende, aandrijfbare omwentelingsas (14) kan worden aangebracht, en die langs haar omtreksoppervlak is voorzien van een aantal snijwerktuigen (20) ter indringing in de grond (9), met het kenmerk, dat de snijwerktuigen (20) een aantal schijfvormige indringlichamen (21) omvatten waarvan de schijfvlakken zich nagenoeg dwars op de omwentelingsas (14) uitstrekken, zodanig dat zij via hun omtreksrand (22) krachten kunnen overbrengen op de grond (9).

„ 2. Snijkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de steunconstructie (11) in hoofdzaak bestaat uit een aantal langsribben (12) die zich tussen een zich in een eerste eindvlak bevindende naaf (13) ter verbinding aan de omwentelingsas (14) en een zich in het tweede eindvlak bevindende steunring (15) uitstrekken, en een aantal dwars op de omwentelingsas (14) verlopende ringvormige dwarsribben (16), waarbij de langs- en/of de dwarsribben zijn voorzien van een aantal schijfvormige indringlichamen (21).

3. Snijkop volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het schijfvormige indringlichaam (21 ) scharnierend rond zijn schijfas (24) is opgenomen in een opneemlichaam (23).

4. Snijkop volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het opneemlichaam (23) losneembaar is van de steunconstructie (11).

5. Snijkop volgens één der conclusies 1 - 4, met het kenmerk, dat de indringlichamen (21) in de omtreksrichting regelmatig zijn verdeeld over de steunconstructie (11 ).

6. Snijkop volgens één der conclusies 1 - 5, met het kenmerk, dat de indringlichamen (21) in de langsrichting regelmatig zijn verdeeld over de steunconstructie (11).

7. Snijkop volgens één der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de steunconstructie (11 ) door middel van een flexibele verbinding (18) is verbonden met de omwentelingsas (14).

8. Snijkop volgens één der conclusies 1 - 7, met het kenmerk, dat de snijkop (10) tenminste één reeks straalpijpen voor het injecteren van water onder hoge druk bevat.

9. Werkwijze voor het breken en/of baggeren van althans gedeeltelijk harde ondergronden onder water met een snijkopzuiger (1), uitgerust met een snijkop (10) volgens één der conclusies 1 - 8, waarbij de snijkop (10) via de ladder (2) wordt neergelaten tot op de ondergrond (9) en hierin wordt voortgetrokken door middel van tenminste één lier (5), waarbij de schijfvormige indringlichamen (21) althans gedeeltelijk contact maken met de ondergrond (9) en hierin althans gedeeltelijk indringen onder het gewicht van de ladder (2) en snijkop (10) en de door de lier uitgeoefende trekkracht, waardoor in de ondergrond (9) scheuren (9a) worden teweeggebracht, en waarbij de hierdoor afgebroken ondergrondschilfers althans gedeeltelijk worden opgezogen door de zuigleiding (4).

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de snijkop (10) tenminste één reeks straalpijpen bevat die water onder hoge druk injecteren in de ondergrond.