NO336317B1 - System and method for removing sediments from sand trap - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et system og en fremgangsmåte ved hydraulisk fjerning av sedimenter som ligger i sandfang. The present invention relates to a system and a method for the hydraulic removal of sediments located in sand traps.

Bakgrunn Background

I en rekke situasjoner er det ønskelig å fjerne sedimenter som er avsatt under vann, uten at en tapper ned eller på annen måte senker vannspeilet til det overliggende vann. Sedimenter i denne sammenheng er partikulært materiale så som grus, sand, silt, organiske partikler eller andre partikler. Vann som strømmer i elver, kanaler, tunneler eller rør kan transportere sedimenter. Dersom hastigheten til vannet avtar, vil sedimenter som er tyngre enn vann synke til bunns og avsettes. Det kan for eksempel være reguleringsmagasin, inntaksmagasin eller sedimenteringsbasseng i forbindelse med vannkraftverk eller irrigasjonsanlegg, sandfang i tunneler eller tanker eller basseng i forbindelse med prosessanlegg. Det er ofte ønskelig å tømme lagertanker for partikulært materiale ved hjelp av vann eller luft. I det følgende er alle slike sedimenteringsbasseng for enkelhets skyld kalt sandfang uavhengig av hvilke formål de tjener. In a number of situations, it is desirable to remove sediments that have been deposited under water, without draining or otherwise lowering the water level of the overlying water. Sediments in this context are particulate material such as gravel, sand, silt, organic particles or other particles. Water flowing in rivers, canals, tunnels or pipes can transport sediments. If the speed of the water decreases, sediments that are heavier than water will sink to the bottom and be deposited. It could be, for example, a regulating reservoir, intake reservoir or sedimentation basin in connection with hydropower plants or irrigation systems, sand capture in tunnels or tanks or basins in connection with processing plants. It is often desirable to empty storage tanks for particulate material using water or air. In the following, all such sedimentation basins are, for the sake of simplicity, called sand traps, regardless of the purpose they serve.

Sedimentene vil føre til stor slitasje dersom disse føres med vannet gjennom turbinen(e) i et vannkraftverk. Det er kjent flere steder at turbiner må repareres eller skiftes ut opptil flere ganger i året på grunn av den slitasjen som sedimenter medfører. Videre kan kanaler og tunneler fylles opp av sedimenter. Det finnes derfor en rekke sandfang i tilknytning til vannkraftanlegg, i første rekke i land hvor elver fører med seg store mengder sedimenter. Videre er det en rekke steder inntak til irrigasjonsanlegg hvor en ønsker å skille ut i det minste de grovere partiklene, slik at ikke irrigasjonskanaler blir tettet til eller planter oversprøytet med sandholdig vann. The sediments will cause great wear and tear if these are carried with the water through the turbine(s) in a hydropower plant. It is known in several places that turbines have to be repaired or replaced up to several times a year due to the wear caused by sediments. Furthermore, channels and tunnels can be filled up with sediments. There are therefore a number of sand traps in connection with hydropower plants, primarily in countries where rivers carry large amounts of sediment. Furthermore, there are a number of places where the intake to the irrigation system is, where you want to separate out at least the coarser particles, so that irrigation canals are not blocked or plants oversprayed with sandy water.

Sedimenter som avsettes i sandfang kan være alt fra stein og grus til meget finkornig materiale. I vannkraftverk vil et normalt kriterium for hvilke partikkelstørrelser som skal skilles ut være 0,15 - 0,5 mm. Sediments that are deposited in sand traps can be anything from stone and gravel to very fine-grained material. In hydropower plants, a normal criterion for the particle sizes to be separated will be 0.15 - 0.5 mm.

Kjente teknikker for fjerning av sedimenter omfatter nedtapping og mekanisk utgraving eller utspyling av sedimenter ved at vannstanden senkes slik at hastigheten over sedimentene øker. Begge disse metodene har den ulempen at vannforsyningen til f.eks. kraftverket stanses. Dermed stanses produksjonen, samt at det er kostnader i forbindelse med nedkjøring og oppstart av et kraftanlegg. Videre vil konflikten mellom ønsket produksjon og fjerning av sedimenter ofte ende med at fjerning av sedimenter blir utsatt, noe som fører til unødig turbinslitasje. Known techniques for removing sediments include draining and mechanical excavation or flushing of sediments by lowering the water level so that the speed over the sediments increases. Both of these methods have the disadvantage that the water supply to e.g. the power plant is stopped. As a result, production is stopped, and there are costs in connection with decommissioning and starting up a power plant. Furthermore, the conflict between the desired production and the removal of sediments will often end up with the removal of sediments being postponed, which leads to unnecessary turbine wear.

Andre kjente teknikker omfatter spyling gjennom hull i bunnen av sandfanget ned til en spylekanal. Disse hullene kan eventuelt være utstyrt med lukkemekanismer ( Bieri patentert system). Ulempen med dette systemet er at det er avhengig av motorer, kraftoverføring og bevegelige deler, og derfor er utsatt for driftsstans. Other known techniques include flushing through holes in the bottom of the sand trap down to a flushing channel. These holes can optionally be equipped with closing mechanisms (Bieri patented system). The disadvantage of this system is that it relies on motors, power transmission and moving parts, and is therefore prone to downtime.

Fra publikasjon WO02088472 (Al) (Jacobsen) er det kjent å benytte spalterør i sandfang for fortløpende å fjerne sedimenter fra disse på enkel måte. Spalterør legges parallelt med visse mellomrom i forsenkninger i bunnen av sandfanget og kobles til hvert sitt utløpsrør ved eller nær sandfangets ene (nedre) ende. Systemet fungerer godt i sandfang inntil en viss størrelse, men krever en bearbeiding av bunnen av sandfanget i form av grøfter for å unngå at tendensen til grunnbrudd blir for stor. For store sandfang er det problem å oppnå den tilsiktede virkning i hele strekket fra øverst til nederst i sandfanget på grunn av lengden, det vil si det er vanskelig å opprettholde tilnærmet like hydrauliske betingelser i spalterørene når strekkene blir lange. From publication WO02088472 (Al) (Jacobsen) it is known to use slit pipes in sand traps to continuously remove sediments from them in a simple way. Split pipes are laid in parallel at certain intervals in recesses in the bottom of the sand trap and are connected to each outlet pipe at or near one (lower) end of the sand trap. The system works well in sand catchments up to a certain size, but requires processing of the bottom of the sand catchment in the form of trenches to avoid the tendency for foundation failure to become too great. For large sand traps, it is a problem to achieve the intended effect in the entire stretch from the top to the bottom of the sand trap due to the length, i.e. it is difficult to maintain approximately the same hydraulic conditions in the slit pipes when the stretches become long.

DE 374 612 C omhandler rør for fjerning av sedimenter, hvilke rør er utstyrt med ventiler på siden som kan åpnes og lukkes. DE 374 612 C deals with pipes for the removal of sediments, which pipes are equipped with valves on the side which can be opened and closed.

CN 101418555 A beskriver et rørsystem for tilsvarende funksjon, hvor et antall siderør er forgrenet fra et hoved rør. Systemet omfatter ventiler for å styre hastigheten på strømningen i rørene.. CN 101418555 A describes a pipe system for a similar function, where a number of side pipes are branched from a main pipe. The system includes valves to control the speed of the flow in the pipes.

JP 56016720 A viser rør for formål som angitt over hvor åpninger på oversiden av rørene er forsynt med deksler som gir etter og slipper inn sedimenter når sedimenter med en gitt minstevekt er blitt akkumulert på de enkelte deksler. JP 56016720 A shows pipes for purposes as indicated above where openings on the upper side of the pipes are provided with covers which give way and admit sediments when sediments of a given minimum weight have accumulated on the individual covers.

US 2004/108265 Al omhandler et system av forgrenede rør for fjerning av sedimenter fra en tank med regnvann. Det er angitt at samlet tverrsnitta real av inntakshull skal være likt tverrsnittareal av utløp. US 2004/108265 Al relates to a system of branched pipes for removing sediments from a tank with rainwater. It is specified that the total real cross-section of the intake hole must be equal to the cross-sectional area of the outlet.

Systemene ovenfor er i stor grad avhengig av mekanikk som ventiler eller luker som skal åpnes og lukkes ved en gitt vekt, og som har latente svakheter ved at de kraver styring og/ eller som forventes å kreve et hyppig vedlikehold for å fungere The above systems are largely dependent on mechanics such as valves or hatches to be opened and closed at a given weight, and which have latent weaknesses in that they require control and/or are expected to require frequent maintenance to function

Formål Purpose

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en metode for å fjerne sedimenter fra sandfang på en enkel, rimelig og pålitelig metode som krever minimalt med vedlikehold. The purpose of the present invention is to arrive at a method for removing sediments from sand traps in a simple, affordable and reliable method that requires minimal maintenance.

Det er et ytterligere formål at nevnte metode skal være egnet til bruk også i store sandfang, skal periodevis kunne håndtere stor transport av sedimenter og fortrinnsvis at fjerningen skal kunne skje kontinuerlig. It is a further purpose that said method should also be suitable for use in large sand catchments, should be able to periodically handle large transport of sediments and preferably that the removal should be able to take place continuously.

Det er et formål å kunne fjerne sedimentpartikler og gjenstander med størst mulig diameter. It is intended to be able to remove sediment particles and objects with the largest possible diameter.

Foreliggende oppfinnelse Present invention

De ovenfor nevnte formål er oppnådd gjennom foreliggende fremgangsmåte som er definert i patentkrav 1. I henhold til et annet aspekt omfatter foreliggende oppfinnelse et system av spalterør som definert i patentkrav 10. The above-mentioned purposes have been achieved through the present method which is defined in patent claim 1. According to another aspect, the present invention comprises a system of slit pipes as defined in patent claim 10.

Foretrukne utførelsesformer fremgår av de uselvstendige patentkrav. Preferred embodiments appear from the non-independent patent claims.

Gjennom foreliggende oppfinnelse blir det vesentlig enklere å dekke store sandfang med et system av spalterør som er koblet sammen i det minste parvis til felles utløpsrør. Dette innebærer blant annet at lengden av spalterør i et gitt felt kan halveres ved at utløpsrøret tas ut "midt på" langsiden av et felt i stedet for ved enden av feltet. Ved den utførelsen som er beskrevet vil en samtidig oppnå er hydraulisk balanse mellom de to rørene slik at sugekraften til enhver tid utjevnes og en oppnår jevnere sug, enn om spalterørene er koblet til utløpsrør enkeltvis slik som (Al) Through the present invention, it becomes significantly easier to cover large sand traps with a system of slit pipes which are connected at least in pairs to common outlet pipes. This means, among other things, that the length of the slit pipe in a given field can be halved by removing the outlet pipe "in the middle" of the long side of a field instead of at the end of the field. With the design described, a hydraulic balance between the two pipes will be achieved at the same time so that the suction power is equalized at all times and a more even suction is achieved, than if the slit pipes are connected to the outlet pipe individually such as (Al)

Det skal understrekes, som det senere er underbygget, at det slett ikke er en selvsagt mulighet å knytte to spalterør sammen på denne måten, da dette i utgangspunktet kan forstyrre de relativt delikate hydrauliske betingelser som må være til stede for at spalterørene skal virke etter hensikten. It must be emphasized, as will be substantiated later, that it is not at all an obvious possibility to connect two slit pipes together in this way, as this can in the first place disturb the relatively delicate hydraulic conditions that must be present for the slit pipes to work as intended .

Det er derfor viktig at dette blir tatt hensyn til og at hvert spalterør blir slik skilt fra andre spalterør at de alle kan operere delvis uavhengig av andre spalterør tilsluttet samme utløpsrør i hva angår de generelle hydrauliske forhold, men at de likevel er i stand til å samvirke positivt når det er påkrevet. Dette er nærmere forklart nedenfor. It is therefore important that this is taken into account and that each slit pipe is separated from other slit pipes in such a way that they can all operate partially independently of other slit pipes connected to the same outlet pipe in terms of the general hydraulic conditions, but that they are nevertheless able to cooperate positively when required. This is explained in more detail below.

Det må være tilstrekkelig avstand mellom nedstrøms ende av spaltene i hvert av spalterørene slik at de to rørene kan operere uavhengig. En oppnår dermed at: • Utløpsrøret kan ha lik eller større diameter enn spalterøret, og dermed reduseres risiko for tilstopping. • Hvert utløpsrør betjener en større lengde, dvs. spalterørene blir hver for seg kortere, noe som reduserer faren for grunnbrudd. • Risiko for grunnbrudd reduseres også ytterligere fordi undertrykket i spalterør og utløpsrør utjevnes: Dersom ras eller lignende midlertidig tetter eller hindrer tilstrømning i den ene så vil innstrømning i andre enden øke. • Ved kontinuerlig operasjon vil bare nedstrøms ende av spaltene være aktive, men en vil likevel fjerne sedimenter over en større lengde There must be sufficient distance between the downstream end of the slits in each of the slit pipes so that the two pipes can operate independently. One thus achieves that: • The outlet pipe can have the same or larger diameter than the slit pipe, thus reducing the risk of clogging. • Each outlet pipe serves a greater length, i.e. the slit pipes are individually shorter, which reduces the risk of foundation failure. • The risk of foundation failure is also further reduced because the negative pressure in the slit pipe and outlet pipe is equalised: If a landslide or similar temporarily closes or prevents inflow at one end, inflow at the other end will increase. • With continuous operation, only the downstream end of the slits will be active, but sediment will still be removed over a greater length

I det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere under henvisning til de vedlagte figurer hvor: Figur 1 viser et system omfattende to spalterør koblet til et felles utløpsrør i et sandfang In the following, the invention is described in more detail with reference to the attached figures where: Figure 1 shows a system comprising two slit pipes connected to a common outlet pipe in a sand trap

Figur 2 viser en variant av systemet vist i figur 1 Figure 2 shows a variant of the system shown in Figure 1

Figur 3 viser et system omfattende åtte spalterør koblet parvis sammen med utløpsrør i et sandfang Figur 4 viser forstørret i perspektiv et utsnitt av et spalterør egnet til bruk ved foreliggende oppfinnelse. Figure 3 shows a system comprising eight slit pipes connected in pairs with outlet pipes in a sand trap. Figure 4 shows, enlarged in perspective, a section of a slit pipe suitable for use in the present invention.

Figur 5 viser T-kobling med skillevegg. Figure 5 shows a T-connection with a dividing wall.

Figur 6. Viser to par spalterør koblet sammen til et felles utløpsrør. Figure 6. Shows two pairs of slit pipes connected to a common outlet pipe.

Figur 7 viser en spesiell variant av foreliggende oppfinnelse. Figure 7 shows a special variant of the present invention.

Figur 1 viser sett ovenfra to spalterør 15 som er anordnet hovedsakelig på linje med hverandre i lengderetningen L av et sandfang. Spalterørene 15 omfatter generelt en hovedsakelig horisontal del 15a (se fig. 2) og nærmere oppstrøms ende er begge spalterørene vinklet opp med et skråstilt parti 15b som sikrer at oppstrøms ende 15c av spalterøret til enhver tid er udekket av sedimenter, noe som er viktig for spalterørets funksjon. Sandfang er typisk flere ganger så lange som de er brede. De to spalterørene 15 er forent i et felles utløpsrør 17 via et koblingsstykke 16. Det i figur 1 viste koblingsstykke betegnes ofte på bakgrunn av dets form, som et t-stykke. Sandfanget har skrå sidevegger 12 og skrå endevegger 13 som bidrar til at sedimenter vil dekke den horisontale del 15a av hvert rør tidlig og at det ikke er behov for mer flere spalterør i bredden. Figure 1 shows a top view of two slit pipes 15 which are arranged mainly in line with each other in the longitudinal direction L of a sand trap. The splitter tubes 15 generally comprise a mainly horizontal part 15a (see Fig. 2) and closer to the upstream end both splitter tubes are angled up with an inclined part 15b which ensures that the upstream end 15c of the splitter tube is at all times uncovered by sediments, which is important for the function of the slit tube. Sand traps are typically several times as long as they are wide. The two slit pipes 15 are united in a common outlet pipe 17 via a coupling piece 16. The coupling piece shown in figure 1 is often referred to on the basis of its shape as a t-piece. The sand trap has inclined side walls 12 and inclined end walls 13 which contribute to the fact that sediments will cover the horizontal part 15a of each pipe early and that there is no need for more slit pipes in width.

Figur 2 viser prinsipielt det samme som figur 1, men som et ytterligere element er det lagt inn en skillevegg 21 på tvers av sandfanget der hvor spalterørene forenes for å sikre at de ikke påvirker hverandre på en uønsket måte (som tidligere beskrevet). Figur 2 viser også muligheten for å plassere en strupbar ventil 22 på hvert spalterør 15 nær koblingsstykket, for å muliggjøre gradvis redusert gjennomstrømning fra ett eller begge av rørene, for Figure 2 shows in principle the same as Figure 1, but as a further element, a dividing wall 21 has been inserted across the sand trap where the slit pipes are united to ensure that they do not affect each other in an undesirable way (as previously described). Figure 2 also shows the possibility of placing a throttling valve 22 on each split pipe 15 close to the connector, to enable gradually reduced flow from one or both of the pipes, for

eksempel i tilknytning til grunnbrudd eller risiko for grunnbrudd i minst ett av spalterørene av det aktuelle par. Det er en selvsagt ting at en slik ventil lar sg fjernstyre. Fagmannen vil forstå at slike ventiler er minst like aktuelle i tilfellet vist i figur 1, hvor det ikke finnes noen skillevegg mellom spalterørene. for example in connection with foundation failure or risk of foundation failure in at least one of the split pipes of the pair in question. It goes without saying that such a valve can be remotely controlled. The person skilled in the art will understand that such valves are at least as relevant in the case shown in Figure 1, where there is no dividing wall between the slit pipes.

Figur 3 viser et større sandfang som omfatter en høyre del R og en venstre del L skilt fra hverandre ved hjelp av en skillevegg 31 som kan være, men ikke trenger være, like høy som de ytre vegger av sandfanget. I lengdeseksjon R er det anordnet to par av spalterør med et felles utløpsrør for hvert par. Tilsvarende er det i lengdeseksjon L to par av spalterør med et felles utløpsrør for hvert par. Totalt i sandfanget er det fire par spalterør, det vil si åtte spalterør. På denne måten får man utnyttet fordelene ved foreliggende oppfinnelse også i sandfang som er så langt at det ikke er hensiktsmessig å la ett par spalterør dekke hele lengden av sandfanget, langt mindre ett spalterør alene. Tilsvarende illustreres hvordan man kan oppnå fordelene ved foreliggende oppfinnelse i sandfang som er så brede at én rekke av spalterør ikke effektivt kan trekke sedimenter fra hele bredden av sandfanget. Figure 3 shows a larger sand trap which comprises a right part R and a left part L separated from each other by means of a partition wall 31 which can be, but need not be, the same height as the outer walls of the sand trap. In longitudinal section R, two pairs of slit pipes are arranged with a common outlet pipe for each pair. Correspondingly, in longitudinal section L there are two pairs of slit pipes with a common outlet pipe for each pair. In total, there are four pairs of slit pipes in the sand trap, that is, eight slit pipes. In this way, the advantages of the present invention can also be utilized in sand traps that are so long that it is not appropriate to let one pair of slit pipes cover the entire length of the sand trap, much less one slit pipe alone. Correspondingly, it is illustrated how the advantages of the present invention can be achieved in sand traps that are so wide that one row of slit pipes cannot effectively draw sediments from the entire width of the sand trap.

I figur 3 er det kun vist fysisk barriere 31 på langs av sandfanget, men det er intet i veien for å ha minst én barriere også på tvers av sandfanget. Hensikten med slike barrierer er å minske risikoen for grunnbrudd av sedimenter, slik at hele eller deler av ett eller flere spalterør blir inaktive inntil nye sjikt av sedimenter har fått bygget seg opp. In figure 3, only physical barrier 31 is shown along the length of the sand trap, but there is nothing to prevent having at least one barrier also across the sand trap. The purpose of such barriers is to reduce the risk of foundation failure by sediments, so that all or parts of one or more slit pipes become inactive until new layers of sediments have built up.

Også om det skjer grunnbrudd, har man ved systemet ifølge foreliggende oppfinnelse en mulighet til raskt å avhjelpe dette ved midlertidig å stanse all strøm av fluid gjennom det aktuelle spalterøret, fortrinnsvis med en ventil på det enkelte spalterør, slik at man slipper å stenge av begge spalterørene av paret. Even if a foundation breach occurs, with the system according to the present invention, one has the option of quickly remedying this by temporarily stopping all flow of fluid through the relevant split pipe, preferably with a valve on the individual split pipe, so that one does not have to shut off both the slit pipes of the pair.

Figur 4 viser en spesielt foretrukket variant av et spalterør hvor spalteåpningene 41 er omgitt av skjørt 42 på begge sider, hvilke skjørt rager nedover og gir en lengre transportvei Tr for vann og sedimenter inn til spalten, noe som også bidrar til å redusere faren for grunnbrudd et vilkårlig sted langs spalterøret. Høyden på skjørtet kan variere langs lengden av spalterøret og bør i så fall være høyest (dypest) ved nedstrøms ende. Hvis grunnbrudd inntreffer vil det innebære at det aktuelle spalterøret midlertidig ikke vil være i stand til å suge partikler fra noe punkt oppstrøms punktet for grunnbruddet. Denne tilstanden vil vedvare inntil sedimenter igjen dekker spalterøret kontinuerlig i dets lengde. Spalten i spalterøret har form av diskontinuerlige spalteåpninger, noe som er hensiktsmessig for å gi spalterøret tilstrekkelig styrke med hensiktsmessig valg av dimensjoner og materialer. Hver enkelt spalteåpning kan imidlertid ha helt annen form enn de som er vist i figur 4. For eksempel kan spalteåpningene ha større lengde enn bredde, men må generelt være dimensjonert slik at ikke T-stykke eller utløpsrør kan bli blokkert av partikler som spalteåpningene slipper inn i spalterøret. Figure 4 shows a particularly preferred variant of a slot pipe where the slot openings 41 are surrounded by skirts 42 on both sides, which skirts project downwards and provide a longer transport path Tr for water and sediments into the slot, which also helps to reduce the risk of foundation failure at an arbitrary location along the slit tube. The height of the skirt can vary along the length of the slit pipe and in that case should be highest (deepest) at the downstream end. If a breach occurs, it will mean that the relevant split pipe will temporarily not be able to suck particles from any point upstream of the point of the breach. This condition will persist until sediments once again cover the slit pipe continuously along its length. The gap in the slit pipe has the form of discontinuous slit openings, which is appropriate for giving the slit pipe sufficient strength with an appropriate choice of dimensions and materials. However, each individual slot opening can have a completely different shape than those shown in Figure 4. For example, the slot openings can have a greater length than width, but generally must be dimensioned so that the T-piece or outlet pipe cannot be blocked by particles that the slot openings let in in the slit pipe.

Spaltene er typisk mindre enn rørdiameter på utløpsrøret men større enn største partikler som avsettes i fellingsbasseng slik at en unngår tilstopping. Figur 5 viser en foretrukket utførelsesform av et T-stykke 16 egnet til lå knytte to spalterør til et felles utløpsrør (som koples til det i figuren vertikale ben av T-stykket). En indre skillevegg 52 (stiplet) fortsetter nedstrøms til en valgfri posisjon i utløpsdelen av T-stykket. Den indre skillevegg 52 kan gjerne være styrbart bevegelig for ved behov å regulere vann-strømmen fra hvert av spalterørene i et par ulikt. Figur 6 er tatt med for å illustrere at også utløpsrørene (17) kan bli kombinert, typisk parvis, for å spare meter rørledninger. Det kan også oppnås en ytterligere akselerering av vannstrømmen i utløpsrøret på denne måten, men tilsvarende kan også oppnås ved å benytte rør med gradvis redusert diameter. Figur 7 viser en særskilt variant av foreliggende oppfinnelse for drenering fra et hovedsakelig sirkulært basseng 71 (eller silo), idet seks spalterør 15 er anordnet i stjerneformasjon inn mot et koblingsstykke 16' med seks innløpsporter og en utløpsport hovedsakelig vinkelrett på innløpsportene (ned i forhold til papirplanet), hvilken utløpsport leder vannstrømmen inn i et felles utløpsrør 17. Antallet spalterør kan selvsagt varieres. The gaps are typically smaller than the pipe diameter of the outlet pipe, but larger than the largest particles that are deposited in the settling basin, so that clogging is avoided. Figure 5 shows a preferred embodiment of a T-piece 16 suitable for connecting two slit pipes to a common outlet pipe (which is connected to the vertical leg of the T-piece in the figure). An inner partition 52 (dashed) continues downstream to an optional position in the outlet portion of the tee. The inner dividing wall 52 can preferably be controllably movable in order to regulate the water flow from each of the split tubes in a different pair if necessary. Figure 6 is included to illustrate that the outlet pipes (17) can also be combined, typically in pairs, to save meters of pipelines. A further acceleration of the water flow in the outlet pipe can also be achieved in this way, but the same can also be achieved by using pipes with a gradually reduced diameter. Figure 7 shows a particular variant of the present invention for drainage from a mainly circular basin 71 (or silo), with six slit pipes 15 arranged in a star formation towards a connecting piece 16' with six inlet ports and one outlet port mainly perpendicular to the inlet ports (down in relation to the paper plane), which outlet port leads the water flow into a common outlet pipe 17. The number of slit pipes can of course be varied.

Det mest sentrale element ved foreliggende oppfinnelse er det dynamiske samvirket mellom par av spalterør som er forent i et felles utløpsrør. Normalt ville man anta at dette er en ulempe og vil forstyrre de hydrauliske betingelsene som må være til stede for at spalterørene jevnt og pålitelig skal kunne trekke inn sedimenter langs hele spalterørets lengde og transportere dem ut av sandfanget. Det vil for eksempel være tilfelle dersom det ene spalterøret suger seg ferdig lenge før det andre, og kortslutter dette før overliggende sedimenter er fjernet. Så har det likevel vist seg at med de rette forbehold tatt, vil tvert imot foreningen av minst to spalterør i et felles utløpsrør sikre mer stabil drift når det gjelder fjerning av sedimenter. Ett viktig moment er allerede nevnt og består i at lengden på det enkelte spalterør på denne måten kan forkortes. Videre vil en oppnå at det ene spalterør midlertidig kan avlaste det andre og dermed hindre trykkpulser som for eksempel kan føre til grunnbrudd. The most central element of the present invention is the dynamic cooperation between pairs of slit pipes which are united in a common outlet pipe. Normally, one would assume that this is a disadvantage and will disturb the hydraulic conditions that must be present for the split tubes to be able to evenly and reliably draw in sediments along the entire length of the split tube and transport them out of the sand trap. This would be the case, for example, if one slit pipe finishes suctioning long before the other, and short-circuits this before the overlying sediments have been removed. It has nevertheless been shown that, with the right precautions taken, on the contrary, the union of at least two slit pipes in a common outlet pipe will ensure more stable operation when it comes to removing sediments. One important aspect has already been mentioned and consists in the fact that the length of the individual slit pipe can be shortened in this way. Furthermore, one will achieve that one split pipe can temporarily relieve the other and thus prevent pressure pulses which could, for example, lead to foundation failure.

For å sikre at spalterørene opereres tilnærmet uavhengig av hverandre (slik det ene fortsetter å suge sedimenter selv om det andre "er ferdig med jobben sin" må følgende betingelser være tilstede: 1) Det må være tilstrekkelig avstand mellom de to spalterørene, eller andre tiltak slik at sedimentene som ligger over det gjenværende spalterøret danner en tilstrekkelig sperre mot grunnbrudd. 2) Vannstrømmen (i utløpsdelen) i overgang til felles utløpsrør må akselereres tilstrekkelig slik at sugekraften i hvert av spalterørene opprettholdes. Dette kan gjøres ved at vannstrømmen fra hvert av spalterørene holdes adskilt et stykke, for eksempel med en skillevegg (52). Denne skilleveggen kan også forlenges inn i utløpsrøret, og den kan gjøres tykkere slik at vannhastigheten langs skilleveggen øker og strømningen ide spalterør skilles ytterligere fra hverandre. Dette må imidlertid ikke overdrives da det vil redusere det ønskede samvirket mellom de to spalterørene, dvs. at ett tar over når det andre delvis tettes. To ensure that the splitter tubes are operated almost independently of each other (so that one continues to suck sediments even if the other "has finished its job", the following conditions must be present: 1) There must be sufficient distance between the two splitter tubes, or other measures so that the sediments that lie above the remaining split pipe form a sufficient barrier against foundation failure. 2) The water flow (in the outlet section) in transition to the common outlet pipe must be accelerated sufficiently so that the suction power in each of the slit pipes is maintained. This can be done by keeping the water flow from each of the slit pipes separated by a distance, for example with a partition (52). This partition wall can also be extended into the outlet pipe, and it can be made thicker so that the water velocity along the partition wall increases and the flow in the slot pipe is further separated from each other. However, this must not be exaggerated as it will reduce the desired cooperation between the two slit pipes, i.e. that one takes over when the other is partially blocked.

En kan også montere måleutstyr som registrerer sedimentoverdekningen, og enten manuelt eller automatisk styre operasjonen av spalterørene etter det målte sedimentnivået. Dette kan ytterligere raffineres ved at en måler hastigheten på endring i sedimentnivået, og når sedimentnivået stiger raskt (f.eks under flom) gå over til mer hyppig operasjon eller endog kontinuerlig operasjon. One can also install measuring equipment that registers the sediment cover, and either manually or automatically control the operation of the slit pipes according to the measured sediment level. This can be further refined by measuring the rate of change in the sediment level, and when the sediment level rises rapidly (e.g. during floods) switch to more frequent operation or even continuous operation.

Det kan anordnes spyledyser langs spalterøret slik at kohesive sedimenter og sammenkittet organsk materiale løses opp. Disse kan permanent eller midlertidig kobles til en høytrykks pumpe som opereres når det er behov det. Flushing nozzles can be arranged along the slit pipe so that cohesive sediments and compacted organic material are dissolved. These can be permanently or temporarily connected to a high-pressure pump that is operated when needed.

Spaltebredden kan også optimaliseres slik at konsentrasjonen optimaliseres samtidig som effektiv innsugingslengde samsvarer med forholdene. The gap width can also be optimized so that the concentration is optimized at the same time that the effective suction length matches the conditions.

Spalterøret er fundamentert tilstrekkelig tett og fundamentene har tilstrekkelig styrke til å hindre at røret ikke blir brutt ned av overliggende sedimenter. The foundation of the split pipe is sufficiently tight and the foundations have sufficient strength to prevent the pipe from being broken down by overlying sediments.

Hastighet i utløpsrøret avhenger av diameter på spalterør, diameter på utløpsrør, lengde og drivende trykkforskjell. Når utløpslengde og trykkforskjell er gitt må diametre på spalterør og utløpsrør tilpasses slik at hastigheten i utløpsrøret blir stor nok og slik at store partikler ikke avsetes og tetter røret, og på en slik måte at sedimentkonsentrasjonen tilpasses utløpsrørets kapasitet. Velocity in the outlet pipe depends on the diameter of the slit pipe, diameter of the outlet pipe, length and driving pressure difference. When the outlet length and pressure difference are given, the diameters of the slit pipe and outlet pipe must be adjusted so that the velocity in the outlet pipe is high enough and so that large particles are not deposited and clog the pipe, and in such a way that the sediment concentration is adapted to the outlet pipe's capacity.

For å regulere sedimentkonsentrasjonen slik at den korresponderer med kapasiteten til utløpsrøret 17, kan det i noen tilfeller være hensiktsmessig å utstyre spalterørene med vanntilførsel i nedstrøms ende. Alt etter hvor mye vann som tilføres vil man endre sedimentkonsentrasjonen i det utstrømmende vann. In order to regulate the sediment concentration so that it corresponds to the capacity of the outlet pipe 17, it may in some cases be appropriate to equip the slit pipes with water supply at the downstream end. Depending on how much water is supplied, the sediment concentration in the flowing water will change.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte ved hydraulisk fjerning av sedimenter som ligger i sandfang der sedimentene suges inn i spalterør (15) anordnet nær bunnen av sandfanget, idet spalterørene (15) anordnes forgrenet ut ifra koblingsstykker (16) hvor minst to spalterør munner ut i et felles utløpsrør (17) i en retning uavhengig av orienteringen av spalterørene (15),karakterisert vedat spalterørene (15) skilles fra hverandre gjennom minst enten: a) fysisk avstand og ved at spaltene avsluttes i avstand fra koblingsstykket (16) eller b) ved hjelp av en fysisk barriere (21, 31) mellom dem.1. Procedure for hydraulic removal of sediments located in a sand trap where the sediments are sucked into slit pipes (15) arranged near the bottom of the sand trap, the slit pipes (15) being arranged branching out from coupling pieces (16) where at least two slit pipes open into a common outlet pipe (17) in a direction independent of the orientation of the slit tubes (15), characterized in that the slit tubes (15) are separated from each other by at least either: a) physical distance and by the slits ending at a distance from the coupling piece (16) or b) by means of a physical barrier (21, 31) between them. 2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat det som fysisk barriere benyttes en skillevegg (21) mellom to møtende spalterør (15) slik at en strøm av vann og sedimenter fra de to spalteør (15) holdes adskilt inn mot koblingsstykket (16).2. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that a partition wall (21) is used as a physical barrier between two meeting slit pipes (15) so that a flow of water and sediments from the two slit pipes (15) is kept separate towards the connecting piece (16 ). 3. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat en strøm av vann og sedimenter fra to møtende spalterør (15) holdes atskilt ved hjelp av en eventuelt styrbart bevegelig skillevegg (52) i koblingsstykket (16).3. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that a stream of water and sediments from two meeting slit pipes (15) is kept separate by means of an optionally controllable movable partition (52) in the connecting piece (16). 4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat spalterørene (15) anordnes i par, idet spalterørene (15) av hvert par ligger på linje etter hverandre og via et t-stykke (16) mellom dem er tilknyttet et felles utløpsrør (17).4. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that the slit pipes (15) are arranged in pairs, the slit pipes (15) of each pair being in line one after the other and a common outlet pipe (17) is connected via a t-piece (16) between them ). 5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat spalterørene (15) benyttes i trykksatt tunnelsandfang.5. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that the slit pipes (15) are used in pressurized tunnel sand capture. 6. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat spalterørene (15) benyttes kontinuerlig.6. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that the slit pipes (15) are used continuously. 7. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat spalterørene (15) benyttes når overdekningen har nådd et på forhånd definert nivå eller i gitte intervaller.7. Method in accordance with patent claim 1, characterized in that the slit pipes (15) are used when the cover has reached a pre-defined level or at given intervals. 8. System av spalterør hydraulisk fjerning av sedimenter som ligger i sandfang der sedimentene suges inn i spalterør anordnet nær bunnen av sandfanget, idet spalterørene (15) er anordnet forgrenet ut ifra koblingsstykker (16) hvor minst to spalterør (15) munner ut i et felles utløpsrør (17) i en retning uavhengig av orienteringen av spalterørene (15),karakterisert vedat spalterørene (15) er skilt fra hverandre gjennom minst enten: a) fysisk avstand og ved at spaltene avsluttes i avstand fra koblingsstykket (16) eller b) ved hjelp av en fysisk barriere (21,31) mellom dem.8. System of split pipes hydraulic removal of sediments located in sand trap where the sediments are sucked into slit pipes arranged near the bottom of the sand trap, the split pipes (15) being arranged branching out from connecting pieces (16) where at least two split pipes (15) open into a common outlet pipe (17) in a direction independent of the orientation of the slit pipes (15), characterized in that the slit pipes (15) are separated from each other by at least either: a) physical distance and in that the slits end at a distance from the coupling piece (16) or b) by means of a physical barrier (21,31) between them. 9. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat spalterørene (15) har skjørt (42) på hver side av spalten (41) slik at faren for grunnbrudd reduseres.9. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the slot pipes (15) have skirts (42) on each side of the slot (41) so that the risk of foundation failure is reduced. 10. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat det er anordnet spyledyser langs spalterørene for å løse opp kohesive sedimenter.10. System in accordance with patent claim 8, characterized in that flushing nozzles are arranged along the slit pipes to dissolve cohesive sediments. 11. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat systemet omfatter flere par av spalterør (15) anordnet på rekke etter hverandre.11. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the system comprises several pairs of slit pipes (15) arranged in a row one after the other. 12. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat systemet omfatter flere par av spalterør (15) anordnet parallelt, fortrinnsvis atskilt av fysisk barriere (31).12. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the system comprises several pairs of slit pipes (15) arranged in parallel, preferably separated by a physical barrier (31). 13. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat størrelsen av spaltene (41) varierer langs lengden av spalterørene (15) med større spalteåpninger oppstrøms i sandfanget enn nedstrøms for å ta hensyn til hvordan partikkelstørrelsesfordelingen av sedimenter varierer i sandfanget.13. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the size of the slots (41) varies along the length of the slot tubes (15) with larger slot openings upstream in the sand trap than downstream to take into account how the particle size distribution of sediments varies in the sand trap. 14. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat koblingsstykkene (16) inneholder en eventuelt styrbart bevegelig festet skillevegg (52) som holder vannstrømmen fra de tilknyttede spalterør (15) skilt i og umiddelbart nedstrøms for koblingsstykket (16).14. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the coupling pieces (16) contain an optionally controllable movable fixed partition wall (52) which keeps the water flow from the associated slit pipes (15) separated in and immediately downstream of the coupling piece (16). 15. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat systemet omfatter utstyr innrettet til å overvåke sedimentnivået samt eventuelt utstyr til automatisk starte og pause operasjon i avhengighet av registrert sedimentnivå.15. System in accordance with patent claim 8, characterized in that the system includes equipment designed to monitor the sediment level as well as any equipment to automatically start and pause operation depending on the registered sediment level. 16. System i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat ett eller begge spalterør (15) av hvert par er forsynt med en strupeventil (22) nær koblingsstykket (16) for gradvis å kunne strupe åpningen inn til koblingsstykket (16).16. System in accordance with patent claim 8, characterized in that one or both slit pipes (15) of each pair are provided with a throttle valve (22) close to the coupling piece (16) in order to be able to gradually throttle the opening to the coupling piece (16).