Verfahren und Vorrichtung zum Vergrössern der Wassertiefe eines Gewässers

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergrößern der Wassertiefe eines Gewässers, welche zur Einwirkung auf das Grundmaterial des Gewässergrundes eine Hochdruckstrahleinrichtung mit wenigstens einer Hochdruckdüse zur Bildung wenigstens eines gegen den Gewässergrund richtbaren Hochdruck-Wasserstrahles aufweist und eine Hochdruckpumpe zur Wasserversorgung der Hochdruckstrahleinrichtung und vorzugsweise eine zusätzliche Aufwirbelungs- und/oder Saugeinrichtung umfaßt, wobei die Vorrichtung vorzugsweise zur Ausrüstung eines Wasserfahrzeuges vorgesehen ist.

[0002] Vorrichtungen der genannten Gattung sind bekannt bzw. bereits vorgeschlagen worden. Ein entsprechender Vorschlag ist beispielsweise der Patentanmeldung DE-A-41 17 441.0 zu entnehmen. Die dort vorgeschlagene Vorrichtung weist sowohl eine Aufwirbelungseinrichtung bzw. Spüleinrichtung auf, als auch eine Saugeinrichtung.

[0003] Auch bereits aus der DE-C-29 195 ist eine Vorrichtung der genannten Gattung bekannt. Auch die dort gezeigte Vorrichtung, die an einem Wasserfahrzeug angeordnet ist, weist eine Hochdruckstrahleinrichtung auf, um abzutragendes Grundmaterial eines Gewässers mit Hochdruckstrahlen aufzupflügen. Zudem verfügt die dort gezeigte Vorrichtung außerdem zumindest fakultativ über eine Aufwirbelungseinrichtung.

[0004] Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist auch der EP-A-0029469 entnehmbar. Die dort bekannte Hochdruckstrahleinrichtung soll sogar dafür geeignet und vorgesehen sein, einen besonders widerstandsfähigen Gewässergrund bearbeiten zu können.

[0005] Die EP-A-0075358 offenbart eine Saugeinrichtung, die als gattungsgemäß angedeutete Ergänzungseinrichtung der genannten Vorrichtung geeignet wäre.

[0006] Auch die FR-A-1399762 zeigt eine geeignete Aufwirbelungsund/oder Saugeinrichtung für eine gattungsgemäße Vorrichtung.

[0007] Die US-A-2956354 offenbart allgemein eine Wasser-Hochdruckstrahleinrichtung mit Hochdruckdüsen.

[0008] Eine gattungsgemäße Vorrichtung arbeitet besonders gut bei relativ weicherem Gewässergrund, beispielsweise wie er an der Nordseeküste anzutreffen ist, wenn es z.B. darum geht, Watt-, Schlick- oder sonstige Schlammablagerungen abzubauen, um die Gewässertiefe zu vergrößern.

[0009] Dagegen haben derartige Vorrichtungen Schwierigkeiten bei einem Gewässergrund, der relativ härter ausgebildet ist und größeren Widerstand leistet, beispielsweise wenn der Gewässergrund Ton, Sandstein oder sonstiges Gestein aufweist, wie es beispielsweise im Ostseeraum der Fall sein kann.

[0010] Zwar ist bereits in der zitierten EP-A-0029469 aufgezeigt, daß besonders schwierige Grundmaterialien besondere Behandlungen benötigen. Auch die in dieser Druckschrift genannte Einrichtung dürfte aber für wirklich hartes Grundmaterial nicht geeignet sein.

[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung aufzuzeigen, bei der an der bzw. jeder Hochdruckdüse gewährleistet ist, daß der Hochdruckstrahl noch mit möglichst voller Kraft auf das Grundmaterial einwirken kann, der Strahl also in dem Umgebungswasser zwischen Düse und Grund nicht so schnell divergiert bzw. verwirbelt.

[0012] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß koaxial zur Hochdruckdüse ein äußerer Rohrmantel angeordnet ist, derart, daß aus dem ringförmigen Mantelzwischenraum zwischen Rohrmantel und Hochdruckdüse ein den Hochdruck-Düsenstrahl umhüllender Mantel-Wasserstrahl austreten kann.

[0013] In der US-A-3572839 ist zwar bereits ein umhüllender Mantelstrahl für einen Wasser-Hochdruckstrahl offenbart worden. Bei diesem Mantelstrahl handelt es sich jedoch um einen Luft-Mantelstrahl, der in der Praxis keine befriedigenden Ergebnisse liefern kann.

[0014] Erfindungsgemäß wird also mit Vorteil relativ härteres Gewässergrundmaterial, welches den herkömmlichen Vorrichtungen widersteht, vorbearbeitet und dadurch geschwächt.

[0015] Eine solche Schwächung wird dadurch herbeigeführt, daß das Grundmaterial mit dem Hochdruckstrahl oder den Hochdruckstrahlen eingeschnitten oder zerschnitten wird.

[0016] Die erfindungsgemäße Schwächung bzw. die Ein- bzw. Zerschneidung des Materials, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gezielt vorgenommen. Dies ermöglicht den weiteren Einsatz der ansonsten bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung. Widerstehendes Material wird also nur soweit geschwächt, daß die herkömmlichen Methoden im übrigen anwendbar sind.

[0017] Es sind zwar auch Methoden anderer Gattung bekannt, härteres Grundmaterial zu beseitigen, indem dies mit schwerem Gerät geschieht, wobei das härtere Grundmaterial ausgebaggert, notfalls vorher zertrümmert wird, wozu beispielsweise Eimerkettenbagger eingesetzt werden können, aber derartige Vorrichtungen erfordern eine enormen Zeit- und Kostenaufwand, der erfindungsgemäß mit Vorteil vermieden wird.

[0018] Bevorzugt wird erfindungsgemäß das Wasser mit einem Hochdruck von etwa 10 - 200 MPa (100 - 2000 atü), vorzugsweise etwa 25 MPa (250 atü) beaufschlagt. Mit einem derartig hohen Druck kann Tongrund, unter Umständen auch Steingrund, so geschwächt werden, daß die weitere Beseitigung mit den herkömmlichen Methoden durchführbar ist.

[0019] Die Hochdruckdüse wird in einem möglichst geringen Abstand zu dem zu schwächenden Grundmaterial von vorzugsweise maximal etwa 10 cm positioniert bzw. geführt.

[0020] Bei einem Abstand von etwa 10 cm zum Gewässergrund ist mit einer Schwächung des Hochdruckstrahles um etwa 25% zu rechnen, so daß, insbesondere dann, wenn Steine vorbearbeitet werden sollen, der Abstand zum Gewässergrund nicht größer sein sollte. Besser noch sollte die entsprechende Hochdruckdüse unmittelbar über dem Gewässergrund geführt werden, so daß der Abstand praktisch null ist, oder maximal etwa 5 cm.

[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise Bestandteil eines Wasserfahrzeuges, so daß mit dem Wasserfahrzeug großflächig ein Gewässergrund behandelt werden kann. Für die Vergrößerung der Wassertiefe eines Gewässers herkömmlicherweise ausgebildete Wasserfahrzeuge müssen zur erfindungsgemäßen Umrüstung im wesentlich lediglich mit einer Hochdruckpumpe, einer Hochdruckleitung und einer oder mehreren Hochdruckdüsen ausgerüstet werden. Ein solcher Umbau ist daher relativ einfach und kostengünstig mit Vorteil durchführbar.

[0022] Die Hochdruckdüse ist vorzugsweise geschützt, indem sie beispielsweise von Schutzblechen umgeben ist, so daß lediglich die Düsenöffnung zum Austritt des Düsenstrahles freibleibt, während die Düse selbst gegen mechanische Beschädigungen geschützt ist, die beim Bewegen der Düse über dem Grund durchaus vorkommen könnten.

[0023] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Gruppe von Hochdruckdüsen aufweist. Diese sind nach einer Weiterbildung vorzugsweise relativ zum Grund bewegbar. Einerseits kann diese Bewegung alleine dadurch geschehen, daß sie an einem bewegbaren Wasserfahrzeug angeordnet sind. Es kann aber auch eine zusätzliche Bewegbarkeit vorgesehen sein, bei der sich die Düsen auch relativ zu dem Wasserfahrzeug bzw. der Vorrichtung bewegen. Beispielsweise kann eine Gruppe von Hochdruckdüsen in einer Reihe angeordnet sein, die insgesamt hin- und herbewegbar ist, vorzugsweise quer zur Längsachse eines Wasserfahrzeuges, so daß eine jeweilige Hochdruckdüse beim Fortbewegen eines solchen Wasserfahrzeuges eine mäanderförmige Bahn über dem Gewässergrund beschreibt und widerstehendes Grundmaterial entsprechend mäanderförmig ein- bzw. zerschneidet.

[0024] Eine andere erfindungsgemäße Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß eine Gruppe von Hochdruckdüsen in einem Kreis angeordnet ist und auf diesem Kreisbogen im Kreis axial dreh- bzw. schwenkbar angeordnet ist.

[0025] Durch diese besondere Anordnung wird, insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung auch noch an einem sich fortbewegenden Wasserfahrzeug angeordnet ist, der Gewässergrund durch die Hochdruckstrahlen sehr klein zerteilt, praktisch zerhäckselt, so daß eine weitere Beseitigung des so geschwächten Grundmaterials problemlos mit herkömmlichen Methoden möglich ist. Die kreisförmig angeordnete Gruppe von Hochdruckdüsen, die sich dreht und insgesamt durch ein Wasserfahrzeug vorwärts bewegt wird, wirkt vergleichsweise wie ein Pürierstab einer Küchenmaschine, wenn mit diesem härtere Obst-, Gemüseoder Nußstücke zerkleinert werden, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil hat, daß dies über Hochdruckstrahlen berührungs- und reibungslos erfolgt.

[0026] Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Hochdruckstrahleinrichtung mit einer Aufwirbelungseinrichtung und/oder Saugeinrichtung kombiniert ist bzw. die Hochdruckstrahleinrichtung in diese anderen Einrichtungen integriert ist. In diesem Falle unterstützt die erfindungsgemäße Hochdruckstrahleinrichtung die herkömmlichen Einrichtungen, die ansonsten in herkömmlicher, bewährter Weise arbeiten.

[0027] In Fahrtrichtung eines Wasserfahrzeuges wird die Hochdruckstrahleinrichtung den genannten herkömmlichen Einrichtungen vorzugsweise (etwas) vorgeordnet.

[0028] Eine nächste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die Saugeinrichtung eine vorzugsweise rechteckige Saugöffnung umfaßt, vor der, in einer zur vorderen Seite der Saugöffnung parallelen Reihe Hochdruckdüsen, vorzugsweise etwa drei bis vier Hochdruckdüsen, angeordnet sind.

[0029] Die Hochdruckdüsen zerteilen bzw. schwächen mit ihren Hochdruckstrahlen den abzusaugenden Grund unmittelbar vor der Saugöffnung. Die Saugöffnung kann beispielsweise eine Breite von etwa 1 m bis 1,20 m aufweisen und entlang einer entsprechend breiten Bahn Grundmaterial absaugen. Vor dieser Saugöffnung können drei bis vier Hochdruckdüsen im Abstand von etwa 30 cm zueinander angeordnet sein. Die Düsenöffnungen können rund oder schlitzförmig sein, z.B. mit einem Durchmesser von 2,6 mm.

[0030] Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Hochdruckdüse in ihrem Winkel zur Lotrechten in Längsrichtung des Wasserfahrzeuges verstellbar ist. Vorzugsweise wird die Hochdruckdüse in einem Winkel von etwa 15° zur Lotrechten in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges weisend (schräg) eingestellt. Bei einer solchen Neigung der Hochdruckdüse in Fahrtrichtung ist der Schwächungseffekt des Grundmaterials erfahrungsgemäß am größten. Insbesondere weist dann der Hochdruckstrahl eine Kraftkomponente in der Lotrechten aber auch eine Kraftkomponente in der Waagerechten auf, so daß ein Pflugeffekt entsteht, daß bearbeitete Grundmaterial also nach der Einwirkung des Hochdruckstrahles wie umgepflügt aussieht. Falls mehrere Hochdruckdüsen vorhanden sind, so sind diese vorzugsweise unabhängig voneinander verstellbar.

[0031] Zur Ausbildung des Mantelstrahles kann im Rohrmantel wenigstens eine Öffnung zur Ansaugung bzw. zum Eintritt von Umgebundsmedium (Umgebungswasser) vorhanden sein. Allein durch die Saugwirkung des Hochdruckstrahles tritt dann Umgebungsmedium in den Mantelzwischenraum ein und es bildet sich ein Mantelstrahl aus, der, den Hochdruckstrahl umgebend, von diesem Hochdruckstrahl mitgerissen wird und den Hochdruckstrahl schützt.

[0032] Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß der Mantelzwischenraum mit einem Mantelstrahlmedium unter Druck, vorzugsweise mit etwa 0,6 MPa (6 atü) Druck beaufschlagbar ist. Es wird dann also mit einer eigenen Druckquelle ein Mantelstrahl um den Hochdruckstrahl erzeugt. Der dabei vorzugsweise verwendete Druck entspricht dem Druck, der in der in der Regel ohnehin vorhandenen Aufwirbelungs- bzw. Spüleinrichtung für das Spülmedium verwendet wird, so daß der Mantelzwischenraum lediglich an die hierfür ohnehin vorhandene Druckquelle angeschlossen werden muß.

[0033] Da die Düsenöffnung der Hochdruckdüse in der Regel sehr klein im Durchmesser sein kann, d.h. in der Regel eine Größenordnung von wenigen Millimetern aufweist, ist vorgesehen, daß bei Verwendung des Umgebungsmediums als Hochdruckstrahlmedium eine Einrichtung zur Reinigung des Mediums vorhanden ist, also im weitesten Sinne eine Filteranlage, um ein Festsetzen und eine Beschädigung der Düse und auch der Hochdruckpumpe zu vermeiden. Auch sollen dadurch zu kurze Wartungsabstände der Hochdruckeinrichtung vermieden werden, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch über einen längeren Zeitraum ungewartet in Betrieb sein kann.

[0034] Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht eines Hopperbaggers mit einer heckseitigen Spüleinrichtung und eine bugseitigen Saugeinrichtung,

Fig. 2

einen Abschnitt der Spülleitung des Baggers gemäß Fig. 1,

Fig. 3

einen Querschnitt durch die Spülleitung gemäß Fig. 2,

Fig. 4

den Endabschnitt der Saugleitung des Baggers gemäß Fig. 1,

Fig. 5

eine Unteransicht der Saugöffnung der Saugleitung gemäß Fig. 4,

Fig. 6

einen Querschnitt durch ein Hochdruckdüsengehäuse,

Fig. 7

einen Längsschnitt durch das Hochdruckdüsengehäuse gemäß Fig. 6 entlang der in Fig. 8 mit A bis F gekennzeichneten strichpunktierten Linie,

Fig. 8

eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Gehäuse gemäß den Fig. 6 und 7,

Fig. 9

einen Längsschnitt durch eine Hochdruckdüse zum Einsatz in ein Gehäuse gemäß den Fig. 6 bis 8 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 10

eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Saugöffnung mit Hochdruckdüsenanordnung entsprechend etwa der Fig. 4 und

Fig. 11

eine Unteransicht der Anordnung gemäß Fig. 10 entsprechend etwa der Fig. 5.

[0035] Fig. 1 zeigt in der Seitenansicht einen Hopperbagger mit einer bugseitigen Saugeinrichtung und einer heckseitigen Spül- bzw. Aufwirbelungseinrichtung. Zur Saugeinrichtung gehört eine gegen den Gewässergrund 1 schwenkbare Saugleitung 2 mit einer Saugöffnung 3.

[0036] Zur Spüleinrichtung gehört eine gegen den Gewässergrund 1 schwenkbare U-bügelförmig ausgebildete Spülleitung 4. Durch die Spülleitung wird ein Spülmedium unter Druck geleitet und mit Düsen im Jet-Betrieb gegen den Gewässergrund gespritzt. Diese Jet-Düsen sind entlang des Basis-Leitungsabschnittes der U-Bügelform der Spülleitung 4 in Reihe angeordnet.

[0037] Fig. 2 zeigt schematisch in perspektivischer Ansicht einen Teil dieses Basisabschnittes der Spülleitung 4. Entlang dieses Abschnittes sind die Jet-Düsen 5 angeordnet, durch die das Spülmediumn gegen den Gewässergrund 1 gespritzt wird. In Fahrtrichtung vor diesen Jet-Düsen 5 ist außerdem eine Reihe von erfindungsgemäßen Hochdruckdüsen 6 angeordnet, die an eine Hochdruckleitung 7 angeschlossen sind. Mit diesen Hochdruckdüsen 6 kann der Gewässergrund zunächst geschwächt werden, bevor er durch die Jet-Strahlen der Jet-Düsen 5 aufgewirbelt bzw. weggespült wird.

[0038] Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Spülleitungsabschnitt 4 gemäß Fig. 2. Aus dieser Darstellung ist noch einmal besser erkennbar, daß die Hochdruckdüsen 6 den Jet-Düsen 5 in Fahrtrichtung vorgeordnet sind. Die Hochdruckdüsen 6 sind außerdem in dieser Darstellung der Fig. 3 mit einem Schutzkäfig 8 versehen, um Beschädigungen oder Verschmutzungen durch den Gewässergrund 1 zu vermeiden. Ein entsprechender Schutzkäfig könnte auch für die Jet-Düsen 5 vorgesehen sein, bzw. es könnten die Jet-Düsen 5 in diesen Schutzkäfig 8 einbezogen sein.

[0039] Fig. 4 zeigt den in das Wasser abschwenkbaren Abschnitt der Saugleitung 2, an deren freiem Ende sich die Saugöffnung 3 befindet. Die Fahrtrichtung des Hopperbaggers gemäß Fig. 1 ist die mit dem Pfeil 9 angezeigte Richtung.

[0040] Der Saugöffnung 3 in Fahrtrichtung vorgeordnet sind Hochdruckdüsen 6, die im wesentlichen den Hochdruckdüsen 6 an der Spüleinrichtung gemäß den Fig. 2 und 3 entsprechen können.

[0041] Ein Hopperbagger gemäß Fig. 1 mit einer Saugeinrichtung und mit einer Spüleinrichtung kann Hochdruckdüsen 6 vor der Saugeinrichtung und/oder vor der Spüleinrichtung aufweisen, um das abzuräumende Grundmaterial vor dem Saugen und/oder dem Spülen zu schwächen.

[0042] In der Fig. 4 ist mit zwei mit der Bezugszahl 6 versehenen Pfeilen angedeutet, daß Hochdruckdüsen in einer Position unmittelbar vor der Saugöffnung 3 angeordnet sein können oder auch in einem Abstand dazu vorverlagert, also relativ unabhängiger von der Saugöffnung 3.

[0043] Fig. 5 zeigt die Unteransicht der Saugöffnung 3 gemäß Fig. 4. Es ist erkennbar, daß diese Saugöffnung 3 mit einem Rost 10 vor dem Eindringen größerer Fremdkörper geschützt ist. Außerdem ist in der Unteransicht angedeutet, daß drei Hochdruckdüsen 6 in einer Reihe vor der Saugöffnung 3 angeordnet sein können, also in der der Saugöffnung nahen Position gemäß Fig. 4. In der der Saugöffnung 3 etwas entfernteren Position 6 gemäß Fig. 4 könnten die Hochdruckdüsen 6 in einem separaten Gehäuse untergebracht sein, welches insbesondere beispielsweise unabhängig von der die Saugöffnung 3 aufweisenden Mündung der Saugleitung 2 bewegbar bzw. montierbar ist.

[0044] Ein in Frage kommendes Gehäuse 11 zur Unterbringung von drei Hochdruckdüsen 6 ist in einem Querschnitt in der Fig. 6 gezeigt.

[0045] Die Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse 11 und die Fig. 8 zeigt eine teilweise gechnitten dargestellte Draufsicht auf das Gehäuse 11. Der Schnitt der Fig. 7 läuft entlang der in Fig. 8 mit A bis F gezeigten strichpunktierten Linie. Der Schnitt gemäß Fig. 6 verläuft entlang der in Fig. 8 mit VI-VI bezeichneten strichpunktierten Linie.

[0046] In den Fig. 6 bis 8 sind die Hochdruckdüsen 6 nicht näher dargestellt. Diese Hochdruckdüsen 6 sind in den Positionen 6 anordbar, und zwar derart, daß sie gemäß der Darstellung der Fig. 7 nach unten aus dem Gehäuse 11 vorragen.

[0047] In den Fig. 6 bis 8 ist vielmehr nur das Gehäuse 11 gezeigt, welches diverse Spannschrauben 12 aufnimmt, mit denen die montierten Hochdruckdüsen 6 in bestimmte Schwenkstellungen eingestellt werden können. Hierzu sind die Hochdruckdüsen 6 quasi kardanisch um orthogonale Achsen 13,14 jeweils einzeln durch entsprechende Einstellung der Spannschrauben 12 schwenkbar. Insbesondere sind die einzelnen Hochdruckdüsen 6 um die Achsen 14 schwenkbar, welche quer zur Fahrtrichtung 9 des Hopperbaggers verlaufen, so daß die Hochdruckdüsen 6 insbesondere so eingestellt werden können, daß ihre Düsenöffnungen etwas in Fahrtrichtung zum Grund 1 weisen, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 15° zur Lotrechten.

[0048] Durch eine Schwenkung um die Achse 13 kann der effektive Abstand der Auftreffpunkte der Hochdruckstrahlen auf dem Grund 1 voneinander geändert werden.

[0049] Fig. 9 zeigt in einem Längsschnitt eine Hochdruckdüse 6, wie sie am Gehäuse 11 angeordnet werden könnte. Die Hochdruckdüse 6 ist über einen Anschluß 15 an eine Hochdruckleitung 7 anschließbar. An ihrem freien Ende weist die Hochdruckdüse 6 eine Düsenmündung 16 auf, die auswechselbar ist, so daß Düsenöffnungen unterschiedlicher Geometrien und/oder Durchmesser je nach Bedarf eingesetzt werden können.

[0050] Koaxial um die Hochdruckdüse 6 verläuft ein äußerer Rohrmantel 17 derart, daß zwischen dem Rohrmantel 17 und der Hochdruckdüse 6 ein die Hochdruckdüse 6 ringförmig umgebender Mantelzwischenraum 18 verbleibt.

[0051] Seitlich in dem Rohrmantel 17 sind Ansaugöffnungen 19 angeordnet, so daß durch die Saugwirkung des Hochdruckstrahles, der aus der Hochdruckdüse 6 austritt, Umgebungswasser durch die Eintrittsöffnungen 19 in den Mantelzwischenraum 18 eingesaugt werden kann und vom Hochdruckstrahl mitgerissen wird, derart, daß den Hochdruckstrahl ein Mantelstrahl schützend umgibt.

[0052] Bei einer alternativen Ausführungsform könnten die Eintrittsöffnungen 19 auch geschlossen werden und es könnte an der anschlußseitigen Stirnfläche 20 des Rohrmantels 17 ein Druckanschluß zum Anschluß des Mantelzwischenraumes 18 an eine eigene Druckleitung vorgesehen sein. Dabei wird der Druck für das durch den Mantelzwischenraum 18 geleitete Druckmedium vorzugsweise wesentlich niedriger gewählt als der Druck für den Hochdruckstrahl aus der Hochdruckdüse 6. Als Druckquelle für den Mantelzwischenraum 18 kommt beispielsweise die Druckquelle in Betracht, die auch die Jet-Düsen 5 der Saugeinrichtung gemäß den Fig. 2 und 3 versorgt.

[0053] Die Fig. 10 und 11 zeigen einmal in einer Seitenansicht und einmal in einer Unteransicht die Saugleitungsmündungen einer Saugleitung 2, etwa entsprechend den Fig. 4 und 5.

[0054] Während bei der Fig. 5 die Hochdruckdüsen 6 in einer Reihe in Fahrtrichtung vor der Saugöffnung 3 angeordnet sind, sind die Hochdruckdüsen 6 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 auf einem Kreis vor der Saugöffnung 3 angeordnet. Der kreisförmige Träger 21 der Hochdruckdüsen 6 ist um eine im wesentlichen lotrechte Achse 22 rotierend oder alternierend drehbar, so daß sich die Hochdruckdüsen 6 auf einer entsprechenden Kreisbahn bewegen bzw. bei Überlagerung der Fahrbewegung des Hopperbaggers auf zykloidenartigen Bahnen. Durch diese Bewegung der Hochdruckdüsen 6 wird eine besonders intensive Zerkleinerung des Grundmaterials des Grundes 1 erreicht, da durch die rotierenden Hochdruckdüsen 6 eine Pürierwirkung erzielt wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Vergrößern der Wassertiefe eines Gewässers, welche zur Einwirkung auf das Grundmaterial des Gewässergrundes eine Hochdruckstrahleinrichtung mit wenigstens einer Hochdruckdüse (6) zur Bildung wenigstens eines gegen den Gewässergrund richtbaren Hochdruck-Wasserstrahles aufweist und eine Hochdruckpumpe zur Wasserversorgung der Hochdruckstrahleinrichtung und vorzugsweise eine zusätzliche Aufwirbelungsund/oder Saugeinrichtung umfaßt, wobei die Vorrichtung vorzugsweise zur Ausrüstung eines Wasserfahrzeuges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur Hochdruckdüse (6) ein äußerer Rohrmantel (17) angeordnet ist, derart, daß aus dem ringförmigen Mantelzwischenraum (18) zwischen Rohrmantel (17) und Hochdruckdüse (6) ein den Hochdruck-Düsenstrahl umhüllender Mantel-Wasserstrahl austreten kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Gruppe von Hochdruckdüsen (6) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckdüse (6) oder die Gruppe von Hochdruckdüsen (6) relativ zum Grund (1) bewegbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Hochdruckdüsen (6) in Reihe angeordnet und hin- und herbewegbar, vorzugsweise quer zur Längsachse eines Wasserfahrzeuges, angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Hochdruckdüsen (6) in einem Kreis angeordnet und auf diesem Kreis (Kreisträger 21) um die Symmetrieachse (22) axial dreh- bzw. schwenkbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckstrahleinrichtung mit einer Aufwirbelungseinrichtung und/oder Saugeinrichtung kombiniert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckstrahleinrichtung der Aufwirbelungseinrichtung in Fahrtrichtung eines Wasserfahrzeuges vorgeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckstrahleinrichtung der Saugeinrichtung in Fahrtrichtung eines Wasserfahrzeuges vorgeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung eine vorzugweise rechteckige Saugöffnung (3) umfaßt vor der, in einer zur vorderen Seite der Saugöffnung (3) parallelen Reihe Hochdruckdüsen (6), vorzugsweise etwa drei bis vier Hockdruckdüsen (6), angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckdüse (6) in ihrem Winkel zur Lotrechten in Längsrichtung des Wasserfahrzeuges vestellbar ist, an dem sie angeordnet bzw. anzuordnen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckdüse (6) in einem Winkel von etwa 15° zur Lotrechten in Fahrtrichtung (9) des Wasserfahrzeuges weisend einstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anpruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckdüsen (6) unabhängig voneinander verstellbar sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrmantel (17) wenigstens eine Öffnung (19) zur Ansaugung bzw. zum Eintritt von Umgebungsmedium (Umgebungswasser) vorhanden ist.

Claims

1. Apparatus for increasing the depth of a body of water, in order to act upon the material of the bed of the body of water, the apparatus having a high-pressure jet device with at least one high-pressure nozzle (6) for forming at least one high-pressure water jet directable towards the bed of the body of water, and a high-pressure pump for supplying water to the high-pressure jet device and preferably an additional stirring-up device and/or suction device, the apparatus preferably being provided as equipment of a watercraft, characterised in that an outer tubular casing (17) is arranged coaxially with the high-pressure nozzle (6) in such a manner that a casing water jet enclosing the high-pressure nozzle jet can issue from the annular casing interspace (18) between tubular casing (17) and high-pressure nozzle (6).

2. Apparatus in accordance with Claim 1, characterised in that it comprises a group of high-pressure nozzles (6).

3. Apparatus in accordance with Claim 1 or 2, characterised in that the high-pressure nozzle (6) or the group of high-pressure nozzles (6) is arranged so as to be movable relative to the bed (1).

4. Apparatus in accordance with Claim 3, characterised in that a group of high-pressure nozzles (6) is arranged in a row and is arranged so as to be movable to-and-fro, preferably tranversely to the longitudinal axis of a watercraft.

5. Apparatus in accordance with Claim 3, characterised in that a group of high-pressure nozzles (6) is arranged in a circle and is arranged on this circle (circular bearer 21) so as to be axially rotatable or pivotable about the axis of symmetry (22).

6. Apparatus in accordance with one or a plurality of the preceding Claims, characterised in that the high-pressure jet device is combined with a stirring-up device and/or suction device.

7. Apparatus in accordance with Claim 6, characterised in that the high-pressure jet device is arranged in front of the stirring-up device in the direction of travel of a watercraft.

8. Apparatus in accordance with Claim 6 or 7, characterised in that the high-pressure jet device is arranged in front of the suction device in the direction of travel of a water device.

9. Apparatus in accordance with Claim 2 and 8, characterised in that the suction device comprises a preferably rectangular suction opening (3) in front of which high-pressure nozzles (6), preferably approximately three to four high-pressure nozzles (6), are arranged in a row parallel to the front side of the suction opening (3).

10. Apparatus in accordance with one or a plurality of the preceding Claims, characterised in that the angle of the high-pressure nozzle (6) to the vertical is adjustable in the longitudinal direction of the watercraft on which the nozzle (6) is arranged or is to be arranged.

11. Apparatus in accordance with Claim 10, characterised in that the high-pressure nozzle (6) can be set at an angle of approximately 15° to the vertical, directed in the direction of travel (9) of the watercraft.

12. Apparatus in accordance with Claim 10 and 11, characterised in that the hight-pressure nozzles (6) are adjustable independently of one another.

13. Apparatus in accordance with one or a plurality of the preceding Claims, characterised in that in the tubular casing (17) there is at least one opening (19) for aspiration or entry of ambient medium (ambient water).

Revendications

1. Dispositif pour augmenter la profondeur d'eau d'un cours d'eau, qui, pour agir sur le matériau du fond du cours d'eau, comporte un dispositif à jet haute pression avec au moins une buse haute pression (6) pour la formation d'au moins un jet d'eau à haute pression dirigeable vers le fond du cours d'eau et qui comprend une pompe à haute pression pour l'alimentation en eau du dispositif à jet haute pression ainsi que de préférence un dispositif supplémentaire de mise en turbulence et/ou d'aspiration, le dispositif étant prévu de préférence pour équiper une embarcation,
caractérisé
en ce que coaxialement à la buse haute pression (6) est placée une gaine de tube (17) externe de manière qu'un jet d'eau de gaine, enveloppant le jet de buse haute pression, puisse sortir de l'espace intermédiaire de gaine (18) annulaire entre la gaine de tube (17) et la buse haute pression (6).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe de buses haute pression (6).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la buse haute pression (6) ou le groupe de buses haute pression (6) est mobile par rapport au fond (1).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un groupe de buses haute pression (6) est placé en série et est déplaçable dans un mouvement de va-et-vient, de préférence transversalement à l'axe longitudinal d'une embarcation.

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un groupe de buses haute pression (6) est placé sur un cercle et peut tourner ou pivoter axialement sur ce cercle (support de cercle 21) autour de l'axe de symétrie (22).

6. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif à jet haute pression est combiné avec un dispositif de mise en turbulence et/ou un dispositif d'aspiration.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif à jet haute pression est situé en amont d'un dispositif de mise en turbulence, dans le sens de déplacement d'une embarcation.

8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif à jet haute pression est situé en amont du dispositif d'aspiration, dans le sens de déplacement d'une embarcation.

9. Dispositif selon les revendications 2 et 8, caractérisé en ce que le dispositif d'aspiration comprend une ouverture d'aspiration (3), de préférence rectangulaire, devant laquelle sont placées, en une rangée parallèle au côté avant de l'ouverture d'aspiration (3), des buses haute pression (6), de préférence trois à quatre buses haute pression (6).

10. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la buse haute pression (6) est réglable dans son angle par rapport à la verticale, dans la direction longitudinale de l'embarcation, sur laquelle elle est placée ou doit être placée.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la buse haute pression (6) est réglable dans un angle d'environ 15° par rapport à la verticale, dans le sens de déplacement (9) de l'embarcation.

12. Dispositif selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que les buses haute pression (6) sont réglables indépendamment l'une de l'autre.

13. Dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la gaine de tube (17) est prévue au moins une ouverture (19) pour l'aspiration ou pour l'entrée de fluide ambiant (eau ambiante).

Zeichnung