專利名稱：海底挖泥沙的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1前序部分所述的方法。本發(fā)明還涉及權(quán)利要求3前序部分的實施上述方法的裝置。
類似地，在海底建立新的設(shè)備時要移去泥沙或在平臺等處要移去收集的鉆屑。
在海底工作，例如港口工作或在閘堰或碼頭結(jié)構(gòu)工作時也有類似的需要。
NO專利No.302043公開了一種用于海底工作的挖掘機，特別用于除去或移動鉆屑，該設(shè)備包括一個電動機、一個泵裝置和一個噴射器，其中電動機使泵工作，泵對噴射器提供水流，噴射器位于管中，通過管傳送鉆屑等。該設(shè)備設(shè)計成放在海底和從海面得到動力，管的進口端可移動，例如借助遙控的微潛水艇，所謂的ROV(遙控操作的運輸工具)來移動。
該設(shè)備不適合于移動有比較大尺寸石塊的泥沙，主要由于噴射器的設(shè)計和位置，使管道的有效直徑有損失。另外，由于該設(shè)備設(shè)計成放在海底，雖然管線設(shè)計成有些可移動的，但就地形布置言，該設(shè)備有局限的工作范圍。
日本專利申請No.043 25 799A和No.043 25 800A公開了一個噴射泵系統(tǒng)，其中噴射器主要放置在管線的外面，使得噴射器不減小管道的有效的直徑。從該專利申請的摘要不能看出這些系統(tǒng)是用在什么應(yīng)用的類型。也沒有指出這些系統(tǒng)的尺寸或動力要求。
目的本發(fā)明的目的是提供一種水下特別在深水下轉(zhuǎn)移石塊和泥沙的方法。
本發(fā)明的更具體的目的是提供一種轉(zhuǎn)移典型的最大直徑為250～500mm的石塊的方法。
本發(fā)明又一個目的是提供一種實施上述方法的裝置，該裝置在使用中有活動性，特別在海底可自由活動。
本發(fā)明又一個目的是提供一種容易控制的轉(zhuǎn)移石塊和泥沙的裝置，該裝置不要求比從海面，例如通過普通電纜可供給的能量更多的能量。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明還提供了按照權(quán)利要求6的裝置。裝置的優(yōu)選實施例公開在裝置的從屬權(quán)利要求中。
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的裝置。


圖1是本發(fā)明的第一實施例的示意圖；圖2是本發(fā)明的第二實施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的第三實施例的簡化的示意圖；圖4a-c示出按照圖1-3所示的本發(fā)明的實施例中任一個的本發(fā)明的裝置的細(xì)節(jié)。
圖1示出一個裝置1，該裝置1借助傳動帶2在海床S上移動，該傳動帶2通過電纜3從海面供以電能。該裝置包括管子5，優(yōu)選地管子5具有柔性段8，所述的管子5有進口端6和出口端7。一個噴射器噴嘴11連到管子5上，所述的噴嘴11由泵12供以水，該泵由液壓裝置13供給能量。所述的設(shè)備全部支承在底架F上，底架F又由傳動帶12支承著。在管子5包括柔性段8時，優(yōu)選地，管子5還包括一個操縱裝置9，該操縱裝置9可在一定自由度的范圍內(nèi)移動管子5。在圖1中，操縱裝置9包括由液壓裝置16控制的多連桿臂。該裝置適宜把包含高達管子5的直徑的尺寸的石塊的泥沙14從一個地方轉(zhuǎn)移到另一地方。通過由噴嘴11形成的在管子中的壓力梯度提供(如圖中左方到右方的)“真空”來進行轉(zhuǎn)移。
圖2示出本發(fā)明的一個改型實施例。該實施例沒有動力供到輪或傳動帶上，因為裝置是由自由移動輪2’支承著，移動輪2’可沿幾個方向轉(zhuǎn)動，優(yōu)選地沿任何方向。圖中示出有2個輪，但應(yīng)明白至少還有另兩個輪藏在這2個輪的后面。更典型地，該實施例的裝置有四個輪，但也可以有3個或5個輪。作為對自由移動輪的替換，也可以用自由移動帶。
在按照圖2的裝置中，操縱裝置9包括可遙控操作的運輸工具(ROV)用來控制管子5，如果海底允許，該運輸工具ROV可以沿要求的方向拉整個裝置。應(yīng)該明白自由移動輪不需要具有所示的形狀，而可以有適合用于海底運動的任意形式。
圖3示出按照本發(fā)明的裝置的另一個實施例，該實施例可看作是圖2實施例的一個變型。圖3是簡化的視圖，未示出圖2中全部技術(shù)特點。該實施例的中心方面位于標(biāo)號2″指示的細(xì)節(jié)，該部分可稱為“水墊”(參見氣墊船的空氣墊)，“水墊”可使裝置剛好浮于海底面上。所謂的“水墊”由強力的水泵供以水，例如給噴嘴11供水的泵。在圖中示意地示出來自泵12的具體供應(yīng)管道18。管5和整個裝置1的移動如圖2所示那樣，借助ROV通過管子5的拉力實施。
圖4示出在進口端6的細(xì)節(jié)。圖4a示出進口端6的開口部分(嘴部)包括一個可拉出或推出的伸縮裝置21。圖4b還示出嘴部可包括一個“噴桿”21，該噴桿是空心的和可以通過孔22相對于嘴部往里和往外吹水，使得當(dāng)嘴部壓進泥沙中時，進口端被保護，和不容易成為被堵住。水通過管道23供至噴桿，管道23可與例如水泵12或其它合適的水泵連通。
管子5的進口嘴部10可設(shè)有噴嘴(未示出)用來反沖會堵在嘴部的石塊等物。
另外，優(yōu)選地，嘴部10倒圓，和管的橫截面是恒定的，在管子5上的彎曲處有足夠大的半徑以保證石塊不堵住，優(yōu)選地，管子的出口端7成形為一個擴散器，以減小通過管子的摩擦損失。
本發(fā)明的裝置可主要由塑料制成，其密度接近水，使得容易被支承。計算實例在下面的應(yīng)用實例中，假定有一個或兩個水泵，各裝有一75Kw的電動機。假定管的內(nèi)徑為300mm。在兩個泵的情形下，對500mm的管子進行了計算。進一步的數(shù)據(jù)列于下表中。
實際實例進行的試運行表明了實踐中本發(fā)明的工作。在1999年夏天，借助于由遙控操作的運輸工具(ROV)裝著的相應(yīng)的噴射機構(gòu)，總量為1500m3(dmax＝ca 150mm)的石塊被轉(zhuǎn)移。試運行在丹斯弗焦?fàn)栴D(Tengsfjorden)進行，在海平面下540m的深度由一個油管進行。為給水泵供應(yīng)能量，使用兩個總功率為約24Kw的液壓發(fā)動機。管長10m，和內(nèi)徑為250mm。
在26個有效工作小時中，移走1500m3石塊，相應(yīng)的轉(zhuǎn)移能力為60tons/hour。在PE塑料管上只觀察到很少的磨損。再后，用該技術(shù)完成了一些成功的任務(wù)。
在2000年3月，在特勞根(Draugen)油田，在300m深處使用了本發(fā)明。從船名為Seaway Kingfisher的船上進行了試運行。在試車必須中斷前40分鐘，5m長的管線被暴露出。這相當(dāng)于20m3的容積或45tons/hour?？紤]石塊要從經(jīng)常要重安置裝置的地區(qū)移走，結(jié)果是很滿意的。使用了75Kw的泵和15m的內(nèi)徑為300mm的管子。
附圖及實例僅僅用來說明本發(fā)明，本發(fā)明由下面的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)移海底石塊和泥沙的方法，所述的方法在深水中進行，例如用來除去在海底設(shè)備周圍的保護石塊，以進行維修工作，所述的方法包括使用一個剛性的或至少部分柔性的管子，通過在所述的管子外面安排一個噴射器噴嘴和從水泵對所述的噴嘴供水而在管子中產(chǎn)生壓力差，其特征在于，把所述的管子、所述的噴射器、所述的泵放在可在海底移動的底座上，從海面通過一個或更多的電纜供給要求的電能，和優(yōu)選地用一個操縱裝置遙控所述的管子。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括使所述的底座設(shè)置傳動帶或輪子和通過把動力分別供至所述的傳動帶和/或輪子使所述的底座沿海底移動。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述的操縱裝置是液壓控制的多連桿臂。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括使所述的底座設(shè)置可沿一些方向自由轉(zhuǎn)動的傳動帶或輪子，和使用遙控操作的運輸工具作為操縱裝置，用所述的遙控操作的運輸工具來移動所述的底座和控制所述的管子。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括在所述的底座裝上“水墊”，所述的水墊充滿由一個或多個泵供來的水，使所述的底座可浮在所述的海底上，和使用遙控操作的運輸工具作為操縱裝置，用所述的遙控操作的運輸工具來移動所述的底座和控制所述的管子。
6.一種轉(zhuǎn)移海底石塊和泥沙的方法，所述的方法在深水中進行，例如用來除去在海底設(shè)備周圍的保護石塊，以進行維修工作，其特征在于所述的裝置包括一個剛性的或至少部分柔性的管子(5)，在所述的管子(5)外面設(shè)有一個噴射器噴嘴(11)，所述的噴嘴(11)由一個水泵(12)供以水，使所述的噴嘴(11)在管子中產(chǎn)生壓力梯度，借助該壓力梯度所述的石塊和泥沙(14)可被轉(zhuǎn)移，所述的裝置還包括一個可沿海底移動的底座(F)，所有的電能通過電纜由海面供來，和所述的管子優(yōu)選地安排成被一個操縱裝置(9，9’)遙控。
7.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的操縱裝置(9，9’)是一個液壓控制的多連桿臂。
8.按照權(quán)利要求6或7的裝置，其特征在于所述的底座(F)支承在傳動帶(2)或輪子(2’)上，和安排成可由分別供至所述的傳動帶(2)和/或所述的輪子的功率推動沿海底運動。
9.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的操縱裝置(9，9’)是一個遙控操作的運輸工具(9’)，所述的遙控操作的運輸工具與所述的裝置(1)無關(guān)地控制。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述的底座(F)支承在可沿任何方向轉(zhuǎn)動的傳動帶(2)或輪子(2’)上，和安排成可由所述的遙控操作的運輸工具(9’)通過管子(5)加上的拉力而沿海底運動。
11.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述的底座(F)設(shè)有一個水墊(2″)，所述的水墊面向海底，和充滿著由泵(12)供來的水，或由另外的泵供來的水，使得所述的底座(F)可以部分浮在高于海底(S)，和安排成可由所述的遙控操作的運輸工具(9’)通過管子(5)加上的拉力而沿海底運動。
12.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的管子(5)的進口端(6)是可伸縮延伸的。
13.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的管子(5)的進口端(6)包括穿透和加壓水的沖洗(22)的裝置(21)，用來分裂堅實或硬的泥沙以便改進所述的裝置的抽吸能力。
14.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于在所述的進口端的嘴部(10)附近設(shè)有一個噴嘴，用來背沖會堵住所述的嘴部的石塊等。
15.按照權(quán)利要求6的裝置，其特征在于所述的嘴部(10)倒圓，和所述的管子(5)的橫截面是恒定的，和所述的管子(5)的任何彎曲處具有足夠大的半徑，可保證石塊不會堵在該處，和所述的管子的出口端(7)成形為一個擴散器以減小通過管子的摩擦損失。
全文摘要
轉(zhuǎn)移海底石塊和泥沙的方法和裝置，在深水中例如用于除去海底設(shè)備周圍的保護石塊，以進行維修工作。裝置包括剛性的或至少部分柔性的管子(5)，借助安排在管子外面的噴射器噴嘴(11)產(chǎn)生的壓力梯度可轉(zhuǎn)移石塊和泥沙(14)。噴嘴(11)由水泵(12)供水。裝置還包括可沿海底移動的底座(F)。要求的電能通過從海面接來的電纜(3)提供，管子(5)優(yōu)選地安排成由操縱裝置(9，9’)遙控操縱。
文檔編號E02F3/88GK1422351SQ01807633
公開日2003年6月4日 申請日期2001年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月5日
發(fā)明者湯姆·雅各布森, 泰耶·法格沃爾德, 居納爾·法格沃爾德, 居斯塔夫·克瓦爾瓦格 申請人:Gto深海有限公司