NL8201751A - Inrichting voor het ondergronds leggen van onderzeese leidingen of het opgraven ervan. - Google Patents

Description

* - · '^ 4 823094/Ke/Be

Korte aanduiding: Inrichting voor het ondergronds leggen van onderzeese leidingen of het opgraven ervan.

Door Aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Alfredo BERTI te Fanor Italië Attilio ILARI te Bologna, Italië

Onderzeese leidingen die op grote diepten gelegd zijn op zeebeddingen van niet-samenhangende aard, kunnen in verschillende mate ingegraven zijn, dikwijls in afhankelijkheid van de modderige aard van de grond, maar ook van de sedimenten die zich na 5 verloop van tijd opstapelen als gevolg van de wisselende omstandigheden van de waterhoeveelheid.

Gedurende de normale tijd van verblijf is de mate van ingra-ving uiteraard een veiligheidsmaatregel, zowel in verband met de stabiliteit van de leiding als de bescherming tegen beschadigingen 10 zoals het stoten en krabben van ankers, visnetten en dergelijke, of ook tegen natuurgebeurtenissen zoals de stuwkracht van onderzeese stromen.

Om deze redenen neemt men in enkele gevallen dikwijls zijn toevlucht tot het kunstmatig begraven van de leidingen, waarbij 15 dijken worden gevormd.

Het materiaal van de dijk zal een tamelijk grove afmeting hebben, zoals het materiaal van gemengd type dat voorkomt in steengroeven.

Vanuit het standpunt van een eventuele reparatie vormt echter 20 omgekeerd de mate van ingraving een ernstige moeilijkheid. De moeilijkheid ligt zowel in de plaatsbepaling van de leiding als het uitgraven uit de grond, alleen maar om de reparatiehandelingen te verrichten.

Op diepten die niet uitzonderlijk zijn kan met het opzoeken 25 en de andere werkzaamheden laten uitvoeren door kikvorsmannen, maar naarmate de diepte toeneemt kunnen alleen onderzeese inrichtingen worden gebruikt die inwendig zijn bemand en uitgerust zijn 8201751 , * s - 2 - met uitwendige werktuigen. Dergelijke inrichtingen hebben het bezwaar dat het gebruik ervan duur is terwijl het bereik waarmee ze kunnen werken tamelijk beperkt is.

Er zijn gevallen waarin het nog meer aan te bevelen is het 5 beschadigde stuk van de leiding maar achter te laten en een nieuwe leiding ondergronds te leggen.

Het gebruik van onderzeese leidingen op grote diepten, in het bijzonder in de diepe zeeën, wordt steeds meer verbreid en het probleem van het werken aan die leidingen wordt van . steeds grotere 10 betekenis.

Met de inrichting volgens de uitvinding wordt het mogelijk gemaakt om een leiding zowel te begraVe'n als hem op te graven, zodanig dat de betreffende leiding onder de best mogelijke omstandigheden wordt gepresenteerd om er aan te gaan werken, 15 De betreffende inrichting heeft een grote werkcapaciteit, is niet bemand en ondervindt in de praktijk geen beperkingen wat betreft de diepte waarop hij in werking kan worden gesteld.

In de grondgedachte bestaat de inrichting volgens de uitvinding uit een draagconstructie waarop de onderdelen die voor de 20 verschillende operaties nodig zijn, zijn aangebracht en bevestigd, en die bestaan uit: - de werkende organen, - de verplaatsingsorganen, - de stuurinrichting, en 25 - bekrachtigingsorganen.

De dragende constructie bestaat uit een gestel dat opgebouwd is uit gewalste profielen, een grondplaat en metalen kasten, bij voorkeur cylindervormig, waaruit het zink- en drijfstelsel is opgebouwd.

30 De kasten kunnen met water worden gevuld of geledigd met be hulp van perslucht, om zo voor de gemonteerde inrichting als geheel het nodige positieve, of eventueel negatieve drijfvermogen 8201751 , * * — 3 — te verzorgen.

Oe perslucht wordt aan de kasten toegevoerd of wel rechtstreeks vanaf het oppervlaktevaartuig of door middel van flessen die gevuld zijn met lucht onder hoge druk en die de intichting zelf meeneemt· 5 Als alternatief kan het ledigen en vullen worden uitgevoerd met pompen.

De drijfcylinders zijn met de constructie van de inrichting verbonden door hijsoren of soortgelijke middelen om een snelle verbinding te kunnen maken, zodat de inrichting snel kan worden 10 gedemonteerd en uiteengenomen. Uiteraard kan de inrichting neergelaten worden met behulp van de luchtkasten en zonder de hulp daarvan door gebruik te maken van het gewicht dat werkt via een trekkabel die met de inrichting is verbonden en die gevierd wordt vanaf het service-schip.

15 In het voorste gedeelte, dat uitsteekt uit het centrale lichaam, kan het geheel ondergebracht zijn van de werkende organen, bestaande uit het baggersysteem en de spuitstukken voor het loswerken, die worden gevoed met water onder hoge druk.

Het baggersysteem is samengesteld uit een of meer brede pijpen, 20 bij voorkeur in paren, die vertikaal zijn opgesteld en met een telescoperende eindsectie.

In het onderste gedeelte van de baggerpijpen zijn de met waterstralen werkende spuitstukken aangebracht die tot taak hebben de suspensie van water en sedimenten te maken die door het bagger-25 systeem wordt aangezogen.

De telescoperende uitvoering maakt het mogelijk dat de bagger-eenheden afzonderlijk op de gewenste hoogte boven de zeebodem worden ingesteld, z»dat het mogelijk wordt de stroomsnelheid van de modder op elke gewenste waarde in te stellen. De baggereenheden 30 kunnen geconstrueerd worden volgens het zuigprincipe en met de hulp van de stralen voor het loswerken. De werking ervan is schematisch weergegeven in fig. 1 van de tekening en is gebaseerd op 8201751 - 4 - • i , i het Venturie-effect dat ontstaat door een waterstroom 1 die vloeit door de Venturie kegel 2 die een geschikte dwarsdoorsnede en een geschikte vorm heeft. Als gevolg van de Venturie-werking ontstaat een negatieve druk in de zone 3 om de modder 4 op te 5 zuigen die wordt verkregen door de werking van de spuitstukken 5 op de zeebodem 6. De baggerinrichting wordt gevoed door een lage-druk centrifugaalpomp 11 met een grote capaciteit. De spuitmond-stukken 5 worden gevoed door een hogedruk pomp 10. De zo verkregen modder wordt afgevoerd door 7. De baggereenheid wordt met water 10 gevoed via 8. De afstand tussen de zeebodem en het einde van de baggerinrichting en de spuitmonden die er aan bevestigd zijn kan worden ingesteld door de telescoperende inrichtingen 9.

Als alternatief ten opzichte van dit principe kan het voertuig ook worden gemaakt met de zuigeenheden rechtstreeks aangeslo-15 ten op de zuigzijde van een centrifugaalpomp met de rotors in achterwaartse stand. Dittype pomp voorkomt het nadelige effect als gevolg van het feit dat het materiaal tussen de rotorbladen stroomt. De verplaatsingsorganen voor het voertuig maken de beweging van de zeebodem en de navigatie onder water mogelijk· 20 De bewegingen op de zeebodem worden verkregen door een voort- ' bewegingssysteem met rupsbanden, aangedreven door rechtstreeks daarmee gekoppelde hydraulische motoren. Het voertuig is ook voorzien van een voortstuwingssysteem in de vorm van een aantal voort-stuwingsschroeven die het mogelijk maken dat het voertuig in elke 25 richting kan worden verplaatst waneer het niet op de grond staat. Deze voortstuwing is zeer nuttig voor de navigatie en voor het opzoeken van de begraven leidingen. Alle motoren en de instrumenten en onderdelen van het voertuig worden elektrisch bediend. De overbrenging van de benodigde energie vindt vanaf de zeeoppervlakte 30 plaats door middel van een elektrische voedingskabel die ondergebracht is in een buigzame slang van het Coflexip-type of direkt drijvend in water.

8201751 * i - 5 -

De inrichting is verder ook met het depotschip verbonden door de trekkabel die wordt gebruikt voor het te water laten van de leidingen en het aan boord hijsen daarvan.

De besturing van de inrichting en de regeling van de operaties 5 vindt plaats door middel van geschikte instrumenten die via elektrische kabel naar de oppervlakte zijn verbonden.

De signalen die afgegeven worden door de bedieningsinrichtingen, en ook de beelden die uitgezonden worden door de TV-earnera's, bereiken de oppervlakte op een bedieningspaneel.

10 De besturing van het hele voertuig kan of wel met de hand geschieden, of mechanisch, of beide.

Het voertuig wordt geleid door instrumenten zoals een pijp-spoorinrichting, een magnetometer, een baken, dieptemeter, echo-peiling, sonar, accoestische positiebepaling met transponders en 15 TV-camera's.

Het depotschip is bij voorkeur uitgerust voor dynamische positiebepaling.

De bedieningsorganen van de inrichting zijn bij voorkeur elektromotoren in oliebad, zodat ze door de zeediepte niet nadelig 20 worden beïnvloed.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding zal nu worden beschreven aan de hand van fig. 2, 3 en 4, welke figuren de verschillende aanzichten van de inrichting laten zien.

25 In het zijaanzicht van fig. 2 wordt door 10 de pomp aangeduid die met hoge-druk de spuitstukken 5 voedt voor het loswerken; 11 is de lage-drukpomp die de baggereenheden voedt; 12 de drijvende flexibele leiding om het depotschip met het voertuig te verbinden; 13 de voortstuwingsschroeven voor de navigatie; 14 de 30 luchtkasten; 15 de verbindingskettingen; 16 de elektromotoren voor de bediening van de pompen en door 17 de hydraulische aandrijvingen voor de rupsbanden 18.

8201751 Λ ♦ w - 6 -

In het vooraanzicht van fig. 3 worden door 19 de geleidingsrol-len aangeduid voor de graafoperaties; door 20 de betreffende leiding; en door 21 het gestel dat de pompen, motoren en andere onderdelen van de machine draagt.

5 In het bovenaanzicht van fig. 4 zijn door 21 en 22 de plaatsen aangeduid waar de zoek- en plaatsinstellingssystemen zich bevinden.

Het voertuig kan zowel een leiding opgraven die ligt onder een laag van een zandig sediment of een ander niet-samenhangend materiaal, als een sleuf graven aan weerskanten van de leiding die 10 boven de grond geplaatst is en normaal gelegd op een bedding die bestaat uit zand of ander niet-samenhangend materiaal.

Voor het opgraven wordt het voertuig, wanneer het de leiding eenmaal gevonden heeft, schrijlings over de leiding geplaatst en wordt begonnen met graven door langzaam naar voeren te rijden met 15 een snelheid waarmee het naar beneden kan gaan en de leiding kan vinden. Wanneer de beginfase voltooid is wordt de voortgangssnel-heid opgevoerd tot een waarde waarbij, op basis van de stroomsnelheid van de aanzuiging, het voertuig de leiding achter zich kan laten terwijl hij geheel boven de grond gebracht is en gereed is 20 voor inspektie en mogelijke werkzaamheden aan die leiding.

De instelling van de hoogte van twee baggereenheden ten opzichte van de bodem maakt een afzonderlijke instelling mogelijk van de stromingssnelheid van de aanzuiging. Hierdoor kan het voertuig de stromingssnelheid aanpassen aan de verschillende morfolo-25 lische omstandigheden van de grond en op de verschillende soorten materiaal die zich boven-en benedenstrooms van de leiding bevinden.

Het voertuig kan een sleuf graven onder een leiding die ligt op de bodem en op een bedding bestaande uit zand of een ander los materiaal.

30 Het voertuig wordt boven de gelegde leiding geplaatst en zuigt dan aan weerskanten een hoeveelheid materiaal weg zodat er een holle ruimte ontstaat waarin de leiding onder invloed van zijn eigen 8201751 - 7 - gewicht zal komen te liggen.

De snelheid en de afstand tussen de baggereenheden en de bodem geven een instelling van de stromingssnelheid van de weggezogen suspensie, en zo van de diepte van de sleuf. Door meedere 5 malen heen en weer te gaan kan de graafdiepte naar willekeur worden vergroot.

Uiteraard kan de machine ook worden gebruikt om een sleuf weer te vullen door het inbrengen van het materiaal in suspensie dat van verschillende plaatsen van de grond wordt aangezogen· 10 Bij wijze van voorbeeld kan worden vermeld dat, een voertuig dat gemaakt is overeenkomstig de beschrijving van figuren 2, 3 en 4, bij gebruik voor het weer begraven van een leiding van 50 cm. met lassen, een vloeistofmassa kan wegzuigen met los materiaal in suspensie dat zelfs afmetingen heeft van 10 tot 12 cm, en waarbij 15 de baggereenheden bij voorbeeld zijn geplaatst op een afstand van 15 cm. vanaf de bodem, waarbij het voertuig een voortgangssnelheid kan hebben van ongeveer 60 meter per uur als hij graaft tot een diepte van ongeveer 30 centimeter.

De afmetingen van het voertuig zijn ongeveer 4.40 meter lengte, 20 2.60 meter breedte en 3.30 meter hoogte.

Het voertuig heeft twee baggereenheden met een stromingssnel-heid van ongeveer 6 m /min. en het vermogen is 45 pk voor elke eenheid. De inwendige diameter van de baggereenheden is 40 cm.

Het genoemde vermogen wordt geleverd door elektromotoren (in 25 oliebad) zowel voor de hogedrukpomp als voor de lagedrukpomp.

De breedte van de sleuf is ongeveer 60 cm. aan elke kant. Wat betreft de spuitstukken voor het loswerken zijn de stromingssnelheden matig en zijn de voedingsdrukken hoog. Het geïnstalleerde vermogen is zodanig dat het mogelijk wordt zeebodems los te werken 30 die tot een middelmatige waarde samenhang hebben. In totaal bedraagt het voor het voertuig geïnstalleerde vermogen ongeveer 200 pk.

- conclusies - \ 8201751

Claims (13)

1. Inrichting, voorzien van eigen voortstuwing, voor het ondergronds leggen en opgraven van onderzeese leidingen op zeebeddingen van niet-samenhangend materiaal, met het kenmerk dat de inrichting is opgebouwd uit: 5. loswerkorganen (5) die werken met hogedruk waterstralen waardoor een suspensie van het materiaal van de zeebodem in water wordt geleverd, - graaforganen (11) bestaande uitjbaggerorganen die de door de loswerkorganen (5) geleverde suspensie wegzuigen om aldus een 10 sleuf achter te laten, en - verplaatsingsorganen (17) om de inrichting over de zeebodem te verplaatsen en bestaande uit rupsbanden om de inrichting in beweging te brengen aan weerszijden van de leiding·

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk 15 dat de loswerkorganen bestaan uit spuitstukken (5) die geplaatst zijn ronde de baggerorganen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de graaforganen bestaan uit een of meer stellen zuig-inrichtingen die in werking worden gesteld door water onder druk.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de graaforganen bestaan uit zuigorganen die rechtstreeks in werking worden gesteld door pompen waarvan de rotors in achterwaartse stand zijn geplaatst.

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met 25 het kenmerk dat de zuigorganen voorzien zijn van een telescoperend eindgedeelte (9) waardoor de afstand van de graaforganen ten opzichte van de zeebedding kan worden ingesteld·

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat luchtkasten (14) aanwezig zijn voor het 30 leveren van het benodigde positieve of negatieve drijfvermogen dat 8201751 - 9 - 2 «ï nodig is om de inrichting te laten zinken of ophalen,

7. Inrichting volgens conclusie 6, m e t h e t kenmerk dat de luchtkasten verwijderbaar zijn en geïnstalleerd zijn met snelkoppelingen,

8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk dat het vullen en ledigen van de luchtkasten geschiedt met perslucht en/of door pompen.

9, Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat navigatieorganen aanwezig zijn, bestaande 10 uit schroeven die geplaatst zijn volgens verschillende stuwinrich-tingen, om de inrichting in alle richtingen te kunnen verplaatsen wanneer hij niet op de grond staat,

10, Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de werkende organen van het voertuig 15 hydraulisch in werking worden gesteld door pompen die worden aangedreven door elektromotoren in een oliebad,

11, Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat inrichtingen aanwezig zijn voor het opzoeken van de leiding, zoals radar, en magnetometer, panoramische 20 sonar en TV-earnera's.

12, Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat plaatsbepalingsorganen aanwezig zijn zoals radar, dieptemeter, accoestische plaatsbepalingsorganen met radiogolven.

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de verbinding met een bevoorradingsschip geregeld wordt door een flexibele drijvende kabel die de elektrische voedingskabels bevat, de stuur- en aandrijfverbindingen en de slangen voor de toevoer van perslucht, indien nodig. 8201751