NO150926B - Apparat til graving av en groeft under en roerledning eller kabel som ligger paa sjoebunnen - Google Patents

Description

Hen foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat til graving av en grøft under en rørledning eller kabel som ligger på sjøbunnen, omfattende en vogn som kan betjenes fra et arbeidsfartøy, organer til å flytte vognen langs rørledningen på sjøbunnen mens vognen spenner over rørledningen, og en flerhet av drevne graveorg ner anordnet i det minste én på

hver side av den rørledning som skal graves ned, idet graveorganene sett i bevegelsesretningen for vognen, er montert på vognen i V-form og er anordnet den ene etter den annen, samtidig som de nedre ender av graveorganene skjærer i hverandre i et vertikalt plan som strekker seg gjennom rørledningen eller kabelen som skal graves ned.

En slik grøfting er nødvendig for å hindre skader som forårsakes av fiskebåters trålbrett som slepes langs sjøbunnen.

Når der skal velges en gravemetode, må man først skjelne mellom graving i en sjøbunn som består hovedsakelig av sandy og i en sjøbunn som hovedsakelig består av leire. Videre vil dybden som sjøbunnen befinner seg på^ spille en vesentlig rolle ved valget av gravemetode. Fordi grøfting finner sted over meget lange strekninger, kan.det. ikke utelukkes at sammensetnin-gen av sjøbunnen varierer, og kan bestå av leire og sand.

I grunt vann, hvor sjøbunnen vanligvis består av sand, har der inntil nå vært brukt en gravemetode hvor vannstråler og den således oppnådde luftforskyvning blir benyttet, ved hjelp av hvilken den utgravde sand blir ført vekk. Ved bruk av en slik gravemetode, benyttes der en hestesko-lignende kon-struksjon på en slede som kan forskyvés langs sjøbunnen,

idet konstruksjonen plasseres over den rørledning eller kabel som skal graves ned. På begge sider sv rørledningen strekker der seg inn i sjøbunnen strålerør som blåser sanden løs. Som en følge av den luftforskyvning ("air lift") som finner sted, vil den løsrevne sand under rørledningen bli ført vekk. Ved f or-skyvning av sleden blir. der således skaffet en grøft,- hvori rør-ledningen plasseres i visse lengder avhengig av bøyeligheten.

Etter at skråveggene i den utgravde grøft styrter sammen, blir rørledningen til en viss grad begravet, og ved gradvis tilstopping som en følge av tidevannsstrømmene, vil dekkingen av rørledningen gradvis øke. Som en følge av sandbunnens heller lave koherens, vil sammenstyrtingen av den utgravde grøfts side-vegger finne sted allerede før rørledningen befinner seg på grøftebunnen, slik at rørledningen ikke vil komme dypt nok i grøften, eller på enkelte steder vil være udekket. Videre kan rørledningen briste pga. dens buede og lokalt manglende eller dårlig understøttede plassering.

I vann som er dypere enn 100 meter, er imidlertid til-førselen av trykkluft og vann ved hjelp av slanger fra arbeids-skipet vanskelig å utføre, og elektrisitet vil derfor bli til-ført gravemaskinene for å drive undervannspumper montert på denne. I dette tilfelle er imidlertid en framgangsmåte til nedgraving av rørledningen ved hjelp av fluidisering ved hvilken ingen forflytning av bunnmaterialet finner sted, foretruk-ket, idet metoden ikke krever tilførsel av trykkluft.

Ved graving av en grøft i en leirbunn, er den ovennevnte metode ikke passende, fordi der for denne metode kreves adskil-lig større kapasiteter. En viktig hindring er problemet med fjerning av grunnmaterialet direkte under rørledningen, hvilket skyldes leirens koherens.

For å unngå ulempene med de kjente fremgangsmåter, er der foreslått et apparat av den innledningsvis angitte art som ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at graveorganene består av grayekjeder som er plassert så tett bak hverandre som mulig, og som sett i en retning sideveis vinkelrett på vognens bevegelsesretning hver for seg kan innrettes så å si i rett vinkel i forhold til vognens bevegelsesretning, og at den V-formede sammensetning av de fremre gravekjeder er forlenget til en X-form, idet meget korte ben ved bunnen av X-formen skaffer en underskåret skråning ved de nedre partier på begge sider av grøften.

Oppfinnelsen vil bli nærmere belyst ved en utførelsesform under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et grunnriss av en utførelsesform for apparatet ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et riss sett forfra av apparatet vist på fig. 1. Fig. 3 er et sideriss av den gravekjede som benyttes ved apparatet.

Fig. 4 er en detalj ved gravekjeden.

Det foreliggende graveapparat omfatter en vogn 1 forsynt med. spor 2 og et drivhus 3 til drift av vognen, idet vognen kan bevege seg over sjøbunnen 8 i retning for pilen A. Styringen av drivhuset 3 finner sted fra et arbeidsskip. Som figurene 1 og 2 viser, er der i V-form anordnet en flerhet av gravekjeder

5 bak hverandre på vognen.

Som det spesielt er vist på fig. 2 beveger) vognen seg skrevende over den rørledning 4 som skal graves ned, og gravekjedene 5 er plassert slik at deres ytterender krysser hverandre i vertikalplanet for den ledning 4 som skal graves ned. Hver gravekjede 5 drives av en motor 6. Gravebjelken 13 for gravekjeden 5 er opphengt ved. punktet 11 i en stempelsylinderenhet 12, mens stempelet i stempelsylinderenheten via en hengslet arm 15 er forbundet med den øvre ende 14 av gravebjelken 13, slik at gravekjeden kan fikseres på en svingende måte i hen-hold til de viste piler i en viss vinkelposisjon i forhold til vertikalen. Som det spesielt er vist på fig. 4, er gravekjeden forsynt med graveklør 7 som er anordnet langs kjeden på en forskutt måte, og formet noe konisk. En flerhet av gra-veklør danner en gruppe, hvor bredden av graveklørne sett i retning for bevegelsen B for gravekjeden, øker gradvis til en bredde som definerer den endelige bredde av den utgravde grøft. Ved den gradvise økning av bredden for graveklørne, fremskaffes der en fresevirkning. Etter den videste klo som bestemmer bredden av grøften, følger der en flerhet av nye klør, idet der startes med en smal bredde inntil der til slutt nås den fulle bredde.

Fordi diameteren av det øvre kjedehjul som dreier seg

om en aksel ved punktet 14, er valgt så liten som mulig, oppnås der ved høy kjedehastighet en selvrensende virkning for klørne fordi der, når kjeden dreier seg om sitt kjedehjul, utvikles en meget stor sentrifugalkraft som med kraft svinger leiren ut av klørne. Avbrytningen av graveoperasjonen og rengjøringen av graveklørne, som ville være mest ufordelaktig, ved arbeid på en stor dybde, er således eliminert.

Fordi graveapparatet videre er nesten vinkelrett på graveapparatets bevegelsesretning, behøves der bare en liten drivkraft til å bevege graveapparatet fremover. Fordi gravemetoden er mekanisk, er virkningsgraden mange ganger større enn i tilfel-let med en hydraulisk gravemetode, noe som er av spesiell be-tydning for den kraftenhet som skal installeres under vann.

De to fremre gravekjeder 5 undergraver rørledningen 4 sett i retning for graveapparatets bevegelse A på en slik måte at der fremkommer en grøft med en V-formet bunn 10, mens skrå-veggen som fremkommer på begge sider av gravekjeden 5, blir undergravet ved stedene 9. Jordsmonnet som befinner seg like under rørledningen 4, og som ikke berøres av gravekjedene, faller ned i den utformede grøft. Dette jordsmonn males ved hjelp av en eller flere gravekjeder som er anordnet i V-form bak de fremre gravekjeder. Fordi prosessen finner sted under vann, vil de raskt roterende kjeder og graveklør bevirke en sterk strøm av vann i retning oppover. Den således fremskaffede vannstrøm tar med seg det sluttmålte jordsmonn oppover, og der skaffes således en ren grøft. Etter noen lengder, avhengig av bøyeligheten, vil rørledningen ankomme i grøften.

Som allerede nevnt ovenfor, oppviser tverrsnittsprofi-let av grøften en undergravning av skråsidene ved bunnen på begge sider ved stedene 9. Ved et riktig valg av dybden på undergravningen, kan man få den virkning at etter en tid vil skråflatene styrte sammen og på den måte dekke rørledningen og verne denne fra evenetuelle skader. Den endelige bredde av grøften forblir smal.

Vannstrømmen som allerede er nevnt ovenfor og fremskaffes ved hjelp av de raskt roterende gravekjeder, kan også nyttes til å grave rørledningen ned i en sandbunn. Sanden som bearbeides mekanisk av kjedene, holdes for en stund i en fluidisert tilstand ved hjelp av vannstrømmen. For å kunne bibeholde det fluidiserte skikt i noen tid, føres der inn en fleksibel slange i grøften, idet slangen er forsynt med åpninger som der strøm-mer vann fra. På den måte gis rørledningen anledning til å synke ned i grøften, og den blir begravet etter konsolidering av det fluidiserende skikt. Ydelsen blir på denne måte øket

betraktelig fordi fluidiseringen igjen finner sted mekanisk.

I den hensikt å opprettholde skiktet i sin fluidiserte tilstand, er det dessuten bare nødvendig med små mengder vann og trykk for et kort tidsintervall.

Fordi det foreliggende graveapparat kan anvendes for graving av en grøft, både i leire og i sand, skaffer apparatet viktige fordeler. I forbindelse med trasseer hvor både sand-

og leirbunner er å finne, kan man arbeide kontinuerlig med en og samme maskin uten kostbare avbrytelser i forbindelse med typeendring, slik det var nødvendig tidligere når sammenset-ningen av grunnen i sjøbunnen endret seg.

Claims (5)

1. Apparat til graving av en grøft under en rørledning (4) eller kabel som ligger på sjøbunnen (8), omfattende en vogn (1) som kan betjenes fra et arbeidsfartøy, orqaner (2,3) til å flytte vognen langs rørledningen på sjøbunnen mens vognen spenner over rørledningen, og en flerhet av drevne graveorganer (5) anordnet i det minste én på hver side av den rørledning (4) som skal graves ned, idet graveorganene (5) sett i bevegelsesretningen (A) for vognen, er montert på vognen i V-form og er anordnet den ene etter den annen, samtidig som de nedre ender av graveorganene skjærer hverandre.i et vertikalt plan som strekker seg gjennom rørledningen eller kabelen som skal graves ned, karakterisert ved at graveorganene består av gravekjeder (5) som er plassert så tett bak hverandre som mulig, og som sett i en retning sideveis vinkelrett på vognens bevegelsesretning hver for seg kan innrettes så å si i rett vinkel i forhold til vognens (2) bevegelsesretning (A), og at den V-formede sammensetning av -de fremre gravekjeder (5) er forlenget til en X-form (fig. 2), idet meget korte ben ved ved bunnen av X-formen skaffer en underskåret skråning (9) ved de nedre partier på begge sider av grøften.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at der er anordnet en eller flere gravekjeder (5) anordnet bak de fremre gravekjeder (5) sett i retning (A) for vognens bevegelse, idet de ytterligere kjeder tjener til å fjerne jordsmonn som faller ned i grøften bak de fremre gravekjeder.

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at gravekjedene (5) er forsynt med koniske graveklør (7) anordnet langs kjeden (5) på en forskutt måte, idet det koniske parti vider seg ut i gravekjedens bevegelsesretning (B).

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at graveklørne (7) på en gravekjede (5) er anordnet i grupper, hvor hver gruppes bredde sett i retningen for gravekjedens bevegelse (B) øker gradvis til en bredde som utgjør den endelige bredde for den utgravde grøft.

5. Apparat som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at vinkelstillingen av gravekjedene (5) i forhold til forlengelsen gjennom den ledning (4) som skal graves ned, er hydraulisk justerbar.