DE19542689C1

DE19542689C1 - Einbettungsgerät zum Einbetten von Kabeln in Gewässerböden

Info

Publication number: DE19542689C1
Application number: DE1995142689
Authority: DE
Inventors: Gerd Doyen
Original assignee: BO DO WASSERBAU GmbH
Current assignee: BO DO WASSERBAU GmbH
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2015-11-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Einbettungsgerät zum Einbetten von Kabeln in Gewässerböden, mit einer Fahrvorrichtung zum Fahren auf dem Gewässerboden, mit einer an der Fahrvorrichtung gelenkig befestigten, in den Gewässerboden einbringbaren, eine Kabelführung aufweisenden Einspülvorrichtung zum Einspülen des Kabels, und mit einer an der Fahrvorrichtung beweglich angebrachten Auflockerungsvorrichtung, die eine in Fahrtrichtung vor der Einspülvorrichtung bei Bedarf in den Gewässerboden zusätzlich einbringbare Fräse aufweist.

Aus der EP 0 019 909 B1, insbesondere Fig. 3 ist ein derartiges Einbettungsgerät bekannt. Dieses Gerät besitzt eine Einspülvorrichtung mit einem Spülschwert, das in den Gewässerboden einsenkbar ist. Zum Fluidisieren des Gewässerbodens besitzt das Spülschwert Düsen, aus denen Wasser unter hohem Druck austritt. Außerdem ist das Spülschwert mit einer Kabelführung versehen, durch die ein auf dem Gewässerboden verlegtes Kabel tief in den Gewässerboden eingeführt und dort eingebettet wird. Das Spülschwert ist um die Querachse des Einbettungsgerätes schwenkbar gelagert und kann mittels eines Hydraulikzylinders aus einer horizontalen Bereitschaftsstellung über dem Gewässerboden in eine schräg nach unten gerichtete Arbeitsstellung durch Schwenken in den Gewässerboden eingesenkt werden. Weiterhin besitzt das bekannte Einbettungsgerät eine ebenfalls schwenkbar angebrachte Fräse, die bei Bedarf in den Gewässerboden eingesenkt wird, um diesen zusätzlich aufzulockern, wenn härtere Bodenformationen ein Einspülen des Kabels mittels der Einspülvorrichtung nicht mehr erlauben. Das bekannte Einbettungsgerät hat den Nachteil, daß ein beim Auflockern durch die Fräse geschaffener Kanal im Gewässerboden sofort wieder von dem Bodenmaterial zugeschüttet wird, so daß dasselbe Material durch die in Fahrtrichtung beim Betrieb des Einbettungsgeräts nachfolgende Einspülvorrichtung erneut aufgelockert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einbettungsgerät zu verbessern, so daß das von der Fräse aufgelockerte Bodenmaterial von der Einspülvorrichtung effektiver erfaßt und gespült werden kann.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Fräse in unmittelbarer Nähe der Einspülvorrichtung in den Gewässerboden einsenkbar ist. Bei einer derartigen Anordnung kann sich das von der Fräse aufgelockerte Bodenmaterial nicht wieder wesentlich verfestigen, bevor es in den Bereich der Einspülvorrichtung gerät und von dieser erfaßt wird. Dadurch wird das Bodenmaterial effektiver bewegt, was letztendlich zu einer schnelleren Einbettungsgeschwindigkeit, geringeren Abnutzung und geringeren Geräteeinsatzzeiten mit den damit verbundenen wirtschaftlichen Vorteilen führt. Es kommt also hier zu einem Synergieeffekt, bei dem sich die Wirkungen der Fräse und der Einspülvorrichtung nicht nur einfach addieren, sondern ein zusätzlicher Nutzen auftritt.

Außerdem ergibt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung, der darin besteht, daß die Spülvorrichtung und die Fräse aufgrund ihres geringen Abstandes in Fahrtrichtung einer Fahrtrichtungsänderung des Einbettungsgerätes weniger Widerstand entgegensetzen. Da Spülvorrichtung und Fräse auch bei größeren Winkelabweichungen noch im wesentlichen in einer Spur laufen, können diese bei engen Kurven des Einbettungsgerätes im Gewässerboden weniger leicht verkanten oder verklemmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Fräse eine längliche Form und ist im wesentlichen in Richtung ihrer Längsachse in den Gewässerboden einsenkbar. Aufgrund der länglichen Form kann die Fräse mit ihrer Schmalseite besonders leicht eingesenkt werden, wobei ihre Längsseite trotzdem eine große Arbeitstiefe ermöglicht.

Wenn die Längsachse der Fräse in einem spitzen Winkel zur Vertikalen, in Fahrtrichtung nach hinten geneigt angeordnet ist, ergibt sich insbesondere bei einem Neigungswinkel von 30° zur Vertikalen eine Anordnung, die einerseits eine große Arbeitstiefe gewährleistet und andererseits ein Festpflügen der Fräse im Gewässerboden verhindert.

In einer bevorzugten Anordnung ist vorgesehen, daß die Fräse auf die Tiefe der Einspülvorrichtung in den Gewässerboden einsenkbar ist. Dabei kann die von der Einspülvorrichtung vorgegebene Einspültiefe auch bei verfestigtem Gewässerboden voll genutzt werden. Wenn wie beim genannten Stand der Technik die Fräse nicht auf die volle Tiefe der Einspülvorrichtung in den Gewässerboden absenkbar ist, kann bei verfestigtem Gewässerboden nur die von der Eindringtiefe der Fräse vorgegebene Tiefe auch von der Einspülvorrichtung genutzt werden. Beim Stand der Technik kann also bei verfestigtem Gewässerboden das Kabel nur in einer geringeren Tiefe eingebettet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fräse über eine Parallelführung mit der Fahrvorrichtung verbunden und zum Einsenken in den Gewässerboden mittels der Parallelführung nach unten parallel verschiebbar ist. Diese Maßnahme ermöglicht auf einfache Weise die direkte Anordnung der Fräse in unmittelbarer Nähe der Spüleinrichtung, wobei die Fräse im wesentlichen schräg zur Vertikalen in Richtung ihrer Längsachse in den Gewässerboden eingesenkt werden kann, so daß sie direkt vor der Spüleinrichtung zu liegen kommt. Wenn die Fräse wie bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung an dem Fahrzeug in bezug auf die Fahrtrichtung schräg nach hinten schwenkbar befestigt ist, so ist eine Anordnung direkt vor der Spüleinrichtung in deren unmittelbarer Nähe ausgeschlossen, da die Spüleinrichtung in diesem Fall direkt im Schwenkbereich der Fräse zu liegen käme.

Vorzugsweise ist die Parallelführung mittels eines Hydraulikzylinders anhebbar und absenkbar, so daß die Fräse bei Bedarf automatisch oder ferngesteuert einsetzbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Parallelführung Arme aufweist, die im Bereich des Vorderendes der Fahrvorrichtung gelenkig befestigt sind, und daß die Fräse im Bereich des Hinterendes der Fahrvorrichtung absenkbar ist Damit kommt die Fräse zusammen mit den Armen der Parallelführung in ihrer Ruhestellung in dem freien Raum oberhalb der Fahrvorrichtung zu liegen.

Vorzugsweise weist die Fräse einen mit einem Motor versehenen Fräsenkopf auf, an dem die Arme der Parallelführung gelenkig befestigt sind. Der Fräsenkopf bietet einerseits ein schützendes Gehäuse für den Motor, der an günstiger Stelle hier untergebracht ist, und andererseits Befestigungspunkte für die Parallelführung.

In einer bevorzugten Anordnung der Einspülvorrichtung ist vorgesehen, daß die Einspülvorrichtung am Hinterende der Fahrvorrichtung gelenkig befestigt und mittels eines Hydraulikzylinders aus einer im wesentlichen horizontalen Ruhestellung in eine schräg nach unten gerichtete Arbeitsstellung schwenkbar ist. Da die Einspülvorrichtung am Hinterende der Fahrvorrichtung angeordnet ist, liegt ihr Schwenkbereich außerhalb der Fahrvorrichtung und der Fräse. Auf eine aufwendigere Parallelführung für die Einspülvorrichtung kann daher vorteilhaft verzichtet werden. Auch die Einspülvorrichtung kann mittels eines Hydraulikzylinders bei Bedarf automatisch oder ferngesteuert aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung gebracht werden und umgekehrt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Einbettungsgerätes mit Einspülvorrichtung und Auflockerungsvorrichtung in Arbeitsstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Einbettungsgerät von Fig. 1 in einer Teildarstellung,

Fig. 3 eine Seitenansicht desselben Einbettungsgeräts mit der Einspülvorrichtung in Arbeitsstellung und der Auflockerungsvorrichtung in Ruhestellung,

Fig. 4 eine Seitenansicht desselben Einbettungsgeräts mit Einspülvorrichtung und Auflockerungsvorrichtung in Ruhestellung.

Ein erfindungsgemäßes Einbettungsgerät besitzt eine Fahrvorrichtung 1, eine Einspülvorrichtung 2 und eine Auflockerungsvorrichtung 3. Die Fahrvorrichtung 1 besteht aus einem tragenden Gestell 4, das ein Raupenfahrwerk 5 mit zwei Raupenketten 42, 43 aufweist. Das Gestell 4 kann auf dem Raupenfahrwerk 5 über einen Gewässerboden 6 fahren, wobei es entweder von einem nicht dargestellten Motor angetrieben oder über einen nicht dargestellten Seilzug, der in eine Zugöse 7 des Gestells 4 einhängbar ist, gezogen wird. Die Fahrvorrichtung 1 fährt in Fahrtrichtung 8 in den Darstellungen von rechts nach links. An dem Gestell 4 ist an dem in Fahrtrichtung 8 hinteren Ende 9 die Einspülvorrichtung 2 gelenkig befestigt, so daß sie um eine Querachse 10 (Fig. 2) schwenkbar ist. Zum Verschwenken dient ein Hydraulikzylinder 11, der an seinem einen Ende 12 mit dem Gestell 4 und an seinem anderen Ende 13 mit einem Schwenkhebel 14 der Einspülvorrichtung 2 verbunden ist.

Die Einspülvorrichtung 2 besteht aus einem Spülschwert 15 und einem Führungsrohr 16, das mit dem Spülschwert 15 verbunden ist und zur Führung eines Kabels 17 dient, das von oberhalb des Gewässerbodens 6 in eine Tiefe 18 eingebracht und dort eingebettet werden soll. Fig. 4 zeigt die Einspülvorrichtung 2 in ihrer Ruhestellung, bei der sie im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und von der Fahrvorrichtung 1 nach hinten über das Hinterende 9 hinaus über den Gewässerboden 6 ragt.

In Fig. 3 ist die Einspülvorrichtung 2 in Arbeitsstellung gezeigt, wobei das Spülschwert 15 in einem spitzen Winkel zur Vertikalen und in bezug auf die Fahrtrichtung 8 schräg nach hinten ausgerichtet ist.

Das Spülschwert 15 ist weiterhin auf seiner Vorder- und Rückseite jeweils mit einer Vielzahl von Düsen versehen, aus denen Wasserstrahlen 19 unter hohem Druck austreten, die das Bodenmaterial des Gewässerbodens 6 auflockern, und damit die Bewegung des Spülschwerts 15 in Fahrtrichtung 8 durch den Gewässerboden 6 und das Einbetten des Kabels 17 ermöglichen. Zur Versorgung des Spülschwerts 15 mit Wasser besitzt die Einspülvorrichtung 2 eine Versorgungsleitung 20, die an ihrem hinteren Ende 21 gelenkig mit dem Spülschwert 15 verbunden ist. Die Versorgungsleitung 20 wird über zwei Wasserpumpen 22, 23 mit Druckwasser versorgt, das die Wasserpumpen 22, 23 aus dem Gewässer ansaugen.

Zum Einbetten des Kabels 17 in einen relativ lockeren Gewässerboden 6 benötigt man lediglich die Einspülvorrichtung 2. In diesem Falle wird der Einspülvorgang in der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung durchgeführt, bei der die Einspülvorrichtung 2 in Arbeitsstellung und die Auflockerungsvorrichtung 3 in Ruhestellung ist. Während die Fahrvorrichtung 1 das Einbettungsgerät in Fahrtrichtung 8 nach links bewegt, gleitet das Kabel 17 über eine Kabelführung 24 (Fig. 2) bis zu dem in den Gewässerboden 6 abgesenkten Spülschwert 15, wo es in das Führungsrohr 16 eintaucht (Fig. 1) und von diesem bis ungefähr zur Tiefe 18 nach unten in den Gewässerboden 6 eingeführt wird. Die aus den Düsen des Spülschwerts 15 austretenden Wasserstrahlen 19 verflüssigen das Bodenmaterial, so daß das Spülschwert 15 von der Fahrvorrichtung 1 in Fahrtrichtung 8 durch den Gewässerboden 6 gezogen werden kann. Dabei wird das Kabel 17 eingebettet und eingespült.

Wenn der Gewässerboden 6 jedoch aus einem festeren Bodenmaterial besteht, das mittels der Einspülvorrichtung 2 nicht ohne weiteres verflüssigt werden kann, muß zusätzlich die Auflockerungsvorrichtung 3 eingesetzt werden. Dafür wird zusätzlich zur Einspülvorrichtung 2 auch die Auflockerungsvorrichtung 3 in ihre in Fig. 1 gezeigte Arbeitsstellung gebracht.

Die Auflockerungsvorrichtung 3 besteht aus einer Fräse 25, die eine längliche Form aufweist. Die Längsachse 26 der Fräse 25 ist in einem spitzen Winkel 27 zur Vertikalen 28 und im Bezug auf die Fahrtrichtung 8 nach hinten geneigt angeordnet. Die Fräse kann mittels einer Parallelführung 29 im wesentlichen in Richtung ihrer Längsachse 26 in den Gewässerboden 6 eingesenkt werden, wobei ihr unteres Ende 30 bis in die Tiefe 18 hinabreicht, in die auch die Einspülvorrichtung 2 ragt. Dabei kommt die Fräse 25 in unmittelbarer Nähe der Einspülvorrichtung 2 zu liegen, so daß das von der Fräse gelockerte Bodenmaterial mittels der Wasserstrahlen 19 des Spülschwertes 15 weiter gelockert und verflüssigt werden kann.

Wie man am besten in den Fig. 2 und 3 erkennt, besitzt die Parallelführung 29 Arme 31, 32, 33, die im Bereich des Vorderendes 34 der Fahrvorrichtung 1 an Gelenken 35, 36 schwenkbar befestigt sind. An ihren jeweils anderen Enden sind die Arme 31, 32, 33 an einem Fräsenkopf 37 der Fräse 25 wiederum an Gelenken 38, 39, 40 befestigt, so daß die Fräse 25 im Bereich des Hinterendes 9 der Fahrvorrichtung 1 durch eine Öffnung 41 zwischen den beiden Raupenketten 42, 43 des Raupenfahrwerks 5 mittels eines Hydraulikzylinders 46 absenkbar ist.

Der Fräsenkopf 37 ist mit einem Motor 44 versehen, der eine Fräsenkette 45 der Fräse 25 antreibt.

Bezugszeichenliste

1 Fahrvorrichtung
2 Einspülvorrichtung
3 Auflockerungsvorrichtung
4 Gestell
5 Raupenfahrwerk
6 Gewässerboden
7 Zugöse
8 Fahrtrichtung
9 Hinterende
10 Querachse
11 Hydraulikzylinder
12 Ende
13 Ende
14 Schwenkhebel
15 Spülschwert
16 Führungsrohr
17 Kabel
18 Tiefe
19 Wasserstrahlen
20 Versorgungsleitung
21 Ende
22 Wasserpumpe
23 Wasserpumpe
24 Kabelführung
25 Fräse
26 Längsachse
27 Winkel
28 Vertikale
29 Parallelführung
30 Ende
31 Arm
32 Arm
33 Arm
34 Vorderende
35 Gelenk
36 Gelenk
37 Fräsenkopf
38 Gelenk
39 Gelenk
40 Gelenk
41 Öffnung
42 Raupenkette
43 Raupenkette
44 Motor
45 Fräsenkette
46 Hydraulikzylinder

Claims

1. Einbettungsgerät zum Einbetten von Kabeln in Gewässerböden, mit einer Fahrvorrichtung (1) zum Fahren auf dem Gewässerboden (6), mit einer an der Fahrvorrichtung (1) gelenkig befestigten, in den Gewässerboden (6) einbringbaren, eine Kabelführung (16) aufweisenden Einspülvorrichtung (2) zum Einspülen eines Kabels (17), und mit einer an der Fahrvorrichtung (1) beweglich angebrachten Auflockerungsvorrichtung (3), die eine in Fahrtrichtung (8) vor der Einspülvorrichtung (2) bei Bedarf in den Gewässerboden (6) zusätzlich einbringbare Fräse (25) aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fräse (25) in unmittelbarer Nähe der Einspülvorrichtung (2) in den Gewässerboden (6) einsenkbar ist.

2. Einbettungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fräse (25) eine längliche Form hat und im wesentlichen in Richtung ihrer Längsachse (26) in den Gewässerboden (6) einsenkbar ist.

3. Einbettungsgerät nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Längsachse (26) der Fräse (25) in einem spitzen Winkel (27) zur Vertikalen (28) und in Bezug auf die Fahrtrichtung (8) nach hinten geneigt angeordnet ist, vorzugsweise unter einem Winkel (27) von 30°.

4. Einbettungsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräse (25) auf die Tiefe (18) der Einspülvorrichtung (2) in den Gewässerboden (6) einsenkbar ist.

5. Einbettungsgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, daß die Fräse (25) über eine Parallelführung (29) mit der Fahrvorrichtung (1) verbunden und zum Einsenken in den Gewässerboden (6) mittels der Parallelführung (29) nach unten parallel verschiebbar ist.

6. Einbettungsgerät nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Parallelführung (29) mittels eines Hydraulikzylinders (46) anhebbar und absenkbar ist.

7. Einbettungsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführung (29) Arme (31, 32, 33) aufweist, die im Bereich des Vorderendes (34) der Fahrvorrichtung (1) gelenkig befestigt sind, und daß die Fräse (25) im Bereich des Hinterendes (9) der Fahrvorrichtung (1) absenkbar ist.

8. Einbettungsgerät nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Fräse (25) einen mit einem Motor (44) versehenen Fräsenkopf (37) aufweist, an dem die Arme (31, 32, 33) der Parallelführung (29) gelenkig befestigt sind.

9. Einbettungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspülvorrichtung (2) am Hinterende (9) der Fahrvorrichtung (1) gelenkig befestigt und mittels eines Hydraulikzylinders (11) aus einer im wesentlichen horizontalen Ruhestellung in eine schräg nach unten gerichtete Arbeitsstellung schwenkbar ist.