[发明专利]带远程操作挖掘车的挖掘机及用该挖掘机系统挖掘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于从水体（water column）的底部表面收集物质的挖掘机系统（dredger system），包括具有用于储存物质的储料器（hopper）和抽吸管的挖掘船，该抽吸管在第一管端部布置成用于将物质排出至储料器中，抽吸管具有用于接收物质的第二端部。

此外，本发明涉及从水体的底部表面收集物质的方法，包括提供具有用于储存物质的储料器的挖掘船，该挖掘船包括抽吸管，该抽吸管在第一管端部布置用于将物质排出至储料器中，并且该抽吸管在第二管端部布置成用于接收物质。

背景技术

这种挖掘船从专利文献EP1857598中是已知的。这里，挖掘船包括抽吸管，该抽吸管在一个管端部处具有用于将物质从水体的底部表面（例如海床）移除的抽吸挖掘头。另一个管端部通过具有枢转轴线的壳体枢转连接至挖掘机壳体，该枢转轴线相对于壳体是横向的。术语“管”在此是指具有隐含刚度的流体运输工具，这种隐含刚度使得在抽吸挖掘操作过程中，抽吸管的形状足够稳定以用于抽吸挖掘头在海床上的受控的定位。术语“管”与术语“软管”相反，该术语“软管”视为相对柔性的流体导管。一般的抽吸挖掘船设置有壳体，用于储存物质的储料器布置在壳体中。枢转接头（其旋转轴线相对于水面基本上水平并且相对于挖掘船壳体横向定向）提供抽吸管与壳体之间的机械连接以及利于将运送的物质通过抽吸管排出至储料器中的流体开孔。如对于一般的抽吸挖掘船是通常的，“储料器”在此视为船壳体的一部分，该储料器成形为接收器以提供用于从海床收集的物质的储存器。

在由EP1857598公开的扩大的挖掘船中，抽吸管具有相当大的长度并且由多个框架加固管区段组成，以便增加可执行挖掘操作的深度。在将要在具有相当地较大深度的水中执行挖掘操作的情况下会产生问题。这种较大的深度可出现在多种操作中，诸如采矿操作、挖掘操作、采砂（sand extraction）等。但是通常，在框架加固抽吸管的长度上的增加会不可避免地导致在深采矿或挖掘操作条件下管和周围框架中的机械压力的增大。因此，用于这种抽吸管构造的最大长度仍是有限的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有挖掘船的挖掘机系统，该挖掘机系统允许在相当大的深度处进行挖掘操作，而无需对挖掘船进行实质的结构改变。

因此，根据一个方面，提供一种根据权利要求1的前序部分的挖掘机系统，其中，该挖掘机系统包括具有抽吸头和立管的能远程操作的挖掘车，立管在第一立管端部处与抽吸头流体连通以用于从抽吸头接收物质，其中在使用过程中，能远程操作的挖掘车定位在底部表面上，并且立管的第二立管端部可释放地连接至第二管端部，用于将物质从底部表面引导至储料器。

在使用一般的抽吸挖掘船时，提出的挖掘机系统允许达到150至400米或更大的较大挖掘深度。这种抽吸挖掘船通常在抽吸管的第二端部上设置有抽吸头。在提出的系统中，抽吸头由具有与挖掘船的抽吸管的第二管端部连接的立管的能远程操作的挖掘车替代。通过使用大体标准的装置，可保留一般挖掘船的功能，同时提供以能远程操作的挖掘车改装挖掘系统以用于在任何时刻在较大深度处及在最小的时间量内进行挖掘的的可能性。

在实施方式中，抽吸挖掘船包括具有用于连接至柔性流体导管的弯头的弓形耦接件，其中弓形耦接件与储料器流体连通，其中能远程操作的挖掘车具有能释放地连接至弯头的第二立管端部，并且其中抽吸挖掘船包括用于过滤通过立管和弓形耦接件由挖掘车从底部表面移除至储料器中的物质的另一个泵。

通常，一般抽吸挖掘船还设置有用于连接至流体导管的这种弓形耦接件，该弓形耦接件允许将收集的物质从储料器中排出。在提出的系统中，除了第二立管端部与第二抽吸管端部之间的连通性，能远程操作的挖掘车还可使其第二立管端部连接至弓形耦接件的弯头。用于将收集的物质输送至储料器中所需的另一个泵可由已设置在船上的泵构成，用于通过弓形耦接件将挖出的物质从储料器中排出，但是该泵进而还应可反向操作。可替换地，另一个泵可由设置在挖掘船上的额外的泵构成。能远程操作的车的第二立管端部与船的弓形耦接件的弯头之间的连接提供了采用本挖掘船的用于在任何时刻在较大深度处及在最小的时间量内进行挖掘的功能的额外的可能性。

在实施方式中，挖掘机系统包括耦接元件，耦接元件的一个端部布置成耦接至第二管端部并且另一个端部布置成耦接至第二立管端部。