DD214878A1 - Vorrichtung fuer unterwasserschuettungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung fuer Unterwasserschuettungen mit kleinformatigen Schuettguetern. Die Erfindung bezweckt, kleinformatiges Schuettmaterial fuer eine Unterwasserschuettung in voll mechanisierter Arbeitsausfuehrung in einem Arbeitsgang projektgerecht einzubauen und dabei die von einem Schwimmkoerper ausgehenden Hoehenschwankungen der Schuettvorrichtung automatisch auszugleichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass eine Schuettvorrichtung den durch sie auf die Gewaessersohle gelangenden Materialfluss dadurch hoehengerecht abscheren kann, dass sie in einem auf einem Schwimmkoerper befestigten Fuehrungsrohr ueber steuerbare Hydraulikzylinder beweglich gelagert ist und zusaetzlich der Auslauftrichter der Schuettvorrichtung ueber Seilzuege und eine automatisch arbeitende Seilfeststelleinrichtung hoehenveraenderlich ausgebildet ist. Die erfindungsgemaesse Schuettvorrichtung ist besonders in Gewaessern mit kurzfristig wechselnden Wasserstaenden zur Herstellung von Gruendungssohlen, die einen hohen Genauigkeitsgrad erfordern, vorteilhaft einsetzbar.

Description

(Titel der Erfindung

Vorrichtung für Unterwassersehuttungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung für Unterwasser schüttungen mit kleinformatigen Schüttgütern.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unterwasserschüttungen-werden durch dosiertes oder undosiertes Entleeren von Klapp schut er. über der Schutt stelle, durch Ausschütten des Materials aus Greiferkörben ve η-Baggern oder Förderbändern oder durch Einbringen über Schüttrohre, bzw. Schütttrichter, die an Schwimmgefäßen befestigt sind, ausgeführt· Schüttrohre und -trichter enden dabei soweit über der geplanten Schüttungsoberkante, daß auch bei niedrigsten Wasserspiegellagen eine Bodenberührung ausgeschlossen ist. Bekannt ist der Hiveauausgleich von Unterwasserschüttungen im freien Wasser durch genaues Abbaggerη solcher Schüttungen mittels schwimmender Eimerkettenbagger, indem die Unterseite der Eimerleiter durch geeignete Vorrichtungen auf eine festgelegte Wassertiefe gehalten

Es v/erden dadurch die Schiittmassen wieder aus der Schüttung entfernt, die. oberhalb der Arbeitsebene, der Eimerleiter liegen. In begrenztem Umfang erfolgt dabei gleichzeitig ein "/erfüllen von Vertiefungen unterhalb der Arbeitsebene der Eimerleiter. Bekannt ist auch ein Abziehen bzw. Abschleppen von Unter-wasserschüttungen mit schweren Gitterrost- oder Regelvorrichtungen, die an Schwimmgefäßen hängend über die Schüttung gezogen werden. Damit wird versucht, einen Massenausgleich in der Schüttung zu erzielen. Bekannt ist weiterhin der Einsatz von 'Tauchern, die mit Hilfe unterschiedlich umfangreicher technischer Mittel in direkter Unterwasserarbeit das geforderte Planumsniveau der Schüttung herstellen.

Ebenfalls bekannt ist das niveaugerechte Einebnen einer ünterwasserschüttung im Schutz von Taucherglocken. Auf die möglichst genau ausgeführte Schüttung wird dabei eine schwimmkastenahnliche Yorrich.tu.ng mit unten offenem Arbeitsraum mit Einrichtungen für Druckluftarbeiten abgesetzt, der Arbeitsraum durch Luftüberdruck wasserfrei gemacht und nach dem bekannten Verfahren der Druckluft- (Caisson-) arbeiten das Planumsniveau der Schiit— .tung in nicht oder wenig mechanisierter Handarbeit gut kontrollierbar und genau: hergestellt.

Pur- verschiedenartige Erdbewegungs-, besonders Planierarbeiten über Wasser-ist auch eine lasergesteuerte, automatische Führung der Arbeitsinstrumente bekannt.

Die vorstehend dargestellten bekannten Verfahren weisen unterschiedliche Vor-und Nachteile auf. In der Segel sind die Verfahren zur Ausführung der -Unterwasserschüttungen und zur progektgemäßen Oberflächenausbildung derselben von Schwimragefäßen aus geeignet, in stehenden oder langsam fließenden Gewässern mit langfristig konstanter Wasserspiegellage ausreichende Genauigkeit der Schüttungen zu erzielen. Dagegen treten in fließenden Gewässern und in offener See mit meist vorhandener Grundströmung beim Schütten beträchtliche Materialverluste durch Abtrieb auf. .

Beim Niveauausgleich mittels Eimerkettenbagger treten ebenfalls Materialverluste--auf.

Sowohl beim Abbaggern, als auch beim Abziehen/Abschleppen der Schüttungen ist die erreichbare Genauigkeit der Schuttungsoberkante bei der: Arbeit von offenem Wasser bzw. von Gewässern mit

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kurzfristig veränderlicher Wasserspiegellage in der Hegel nicht ausreichend. Gegenüber konstruktiv oft erforderlichen Toleranzen bis zu - 5 cm können nur Toleranzen von mindestens - 15 ein erreicht bzw. garantiert v/erden, es sei denn, es werden wirtschaftlich nicht vertretbar lange Arbeitsunterbrechungen bis zum Eintreten ruhigerer Wasserspiegellagen abgewartet. Insbesondere tritt dies bei Arbeiten im Kiistenbereich auf, wo nach Beendigung der normalen Arbeitsunterbrechungen bei stürmischen Wetterlagen noch langzeitig bei an sich ruhiger See eine spürbare Dünung vorhanden ist.

Das Ausführen von Planierungsarbeiten unter Wasser durch Taucher oder im Schutz von Taucherglocken ist generell gesundheitsgefährdende Arbeit. Zusätzlich ist hierbei der Aufwand an lebendiger Arbeit sehr hoch und die Arbeit ist körperlich schwer. Ss ist auch ein groBer Aufwand an Vorrichtungen, Geräten, Energie und Hilfseinrichtungen erforderlich. Der Arbeitsfortschritt ist im allgemeinen gering.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt, kleinformatiges Schüttmaterial für eine Unterwasserschüttung in.voll mechanisierter Arbeitsausführung ohne wesentliche Materialveriuste auf der ggfs. unebenen Gewässersohle in einem Arbeitsgang einzubauen und mit Höhentoleranzen bis ί 5 cm in pro.jektgema.Sen Niveau abzugleichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung - Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an sich bekannte und an einem Schwimmgefäß befestigte Schüttverrichtung für kleinformatiges Material so auszugestalten, daß die bei wechselnden Wasserspiegellagen vom SchwimmgefäB ausgehenden Eöhenveränderungen der Schüttvorrichtung automatisch ausgeglichen werden und dieselbe bei Vorwärtsbewegung des Schwimmgefäßes ein projektgemäBes Einbauen der Schüttung vernimmt.

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Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Schüttvorrichtung, bestehend aus einem Schüttrohr, einem Einfülltrichter und einem beweglichen Auslauftrichter, über steuerbare Hydraulikzylinder beweglich in einem auf einem Schwimmkörper befestigten Führungsrohr gelagert und der Auslauftrichter durch Halteseile mit einer automatisch arbeitenden Seilfeststelleinrichtung gekoppelt ist. Die Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß an der beweglichen Schüttvorrichtung ein opto - elektronischer Maschinenenipfanger mit drei Kanälen angebracht ist, der zur Aufnahme von Laser- Nivellierimpulsen und ihre Weiterleitung an eine Regelungseinheit zur Steuerung .der !Hydraulikzylinder dient, wodurch die Vertika!bewegungen des Schwimmkörpers infolge WasserSpiegelbewegungen ausgeglichen werden. Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß die automatisch arbeitende Seilfeststelleinrichtung aus. einem Gehäuse mit Seilumlenk- und Führungsrollen besteht, im Gehäuse eine fest- angebrachte und in einem weiteren Gehäuse' das auf Führungsbahnen mitteis eines Eydrauliksylinderε in dem ersteren verschiebbar ist, eine bewegliche Seilklemme angeordnet sind. Die losen Klemmbacken der Seilklemmen werden über.Exzenterheb el'durch Hydraulikzylinder bewegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß am Schüttrohr Abstützungen vorhanden sind, die mit dem Schwimmkörper vertikal beweglich verbunden sind.

'Ausführungsbelspiel '

Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll anhand eines.Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Schüttvorrichtung Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht quer zur Seitenansicht : Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die automatische Seilfeststeileinrichtung

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Entsprechend Fig. 1 besteht die Schiittvorrichtung aus einem Schiittrohr 3 mit Einfülltrichter 4 und Auslauf trichter 5 und ist durch eine Führungseinrichtung, vorzugsweise ein Führungsrohr 2, an einem Schwimmkörper 1 beweglich angebracht· Der am Schüttrohr 3 befindliche Auslauftrichter 5 ist durch Ealteseile 9> deren Seilführung mit bekannten Mitteln vom Anschlagpunkt 10 am Auslauftrichter entlang des Schüttrohres 3 führt, mit einer automatisch arbeitenden Seilfeststelleinrichtung 11 beweglich verbunden. Mittels dieser Einrichtung erfolgt das Anpassen der Schüttvorrichtung an die projektierte Höhenlage der herzustellenden Schüttung. Die Seilfeststelleinrichtung 11 ist oberhalb einer hydraulischen Rege lungseinheit am Schüttrohr 3 angebracht. Die hydraulische Regelungseinheit 6 wird mittels einer opto - elektronischen Steuereinrichtung 7 gesteuert. Mit diesem Steuersystem erfolgt der Ausgleich der 7ertika!bewegungen des-Schwimmkörpers 1 infolge Wasserspiege!bewegungen. Der höhengerechte, niveaubestimmte Einbau des kleinformatigen Schüttmaterials in die Unterwasserschüttung 13 erfolgt mittels vorbeschriebener automatisch doppelt höhengeregelter Schiittvorrichtung dergestalt, dai3 durch 7orwärtsbewegung des Schwimmkörpers der durch die Schüttvorrichtung auf die Gewässersohle gelangende Materialstrom am Ende des Auslauftriebters höhengerecht abgeschert wird. Die Form des Auslauftrichters wird durch die projektierten Merkmale der Schüttung, z.B. Breite und durch das Erreichen geringer Scherkräfte und einer Spannung der Halteseile bestimmt und kann aufgabenbesogen verschieden sein. Die Stabilisierung der Schüttvorrichtung beim Abscheren wird durch eine Abstützung 14- bewirkt, die wesentliche Kräfte über einen Dreieckverband aus Zugstab en in den Schwimmkörper 1 einleitet. Das Widerlager 15 für den Dreiecksverband am Schwimmkörper 1 ist als bewegliches Lager zur Aufnahme von Zugkräften' ausgebildet, da es den Höhenänderungen der Schüttvorrichtung gegenüber dem Schwimmkörper 1 folgen muJS.

Während die Höhenverstellung des Auslauftrichters 5 Niveauveränderungen der Unterwasserschüttung 12 in Grenzen von ca. 1 m zuläßt, können darüber hinausgehende Veränderungen der Tiefenlage der Schüttung durch kraftschlüssigen Ein- bzw. Ausbau von Zwischengliedern in die Schutt- und Abstützvorrichtung erreicht werden.

Die in Pig. 3 dargelegte automatische Seilfeststelleinrichtung . 11 besteht aus einem Gehäuse 17 mit Seilumlenk- und -führungsrollen 18, die am Eingang und Ausgang des Gehäuses 17 angeord- ' net sind. Im Gehäuse 17 "befinden sich eine feste und innerhalb eines weiteren Gehäuses 23 eine bewegliche Seilklemme« Diese Seilklemmen bestehen jeweils aus festen 19 und beweglichen Seilklemmbacken 20, die mittels eines Hydraulikzylinders 22 über einen Exzenterhebel 21 bedient werden. Das Gehäuse 23 ist auf Führungsbahnen 25 innerhalb des Gehäuses 17 verschiebbar. Die Verschiebung erfolgt durch einen Hydraulikzylinder 24. Die Arbeitsimpulse für die Hydraulikzylinder 22 und 24 werden als Folgeprogramm von einer gesonderten Steuereinheit ausgelöst, nachdem manuell oder vorprogrammiert für eine bestimmte Seilverlängerung oder -Verkürzung der Start eingegeben wurde«

Bei Anwendung der Erfindung ergibt sich die Möglichkeit, Unterwasserschüttungen in einem Arbeitsgang in hoher Genauigkeit auch in Gewässern und im Küstenbereich mit wechselnden Wasserständen mit hohen Arbeitsfortschritt herzustellen, wodurch gegenüber dem bekannten Stand der Technik als Effekte auftreten;

- Senkung der Ausfallzeiten eingesetzter schwimmender Technik wegen.geringerer Wind- bzw. Seegangsabhängigkeit um ca. 2 Stärkestufen,

- Senkung von Materialverlusten für die Unterwassersehuttungen durch Au ssc haIt en s tr ö mung sb eding t en Mat er ialab trlebs und der Verluste durch Abbaggern der Schüttung,

- vermeiden aller arbeitsbedingten Erschwernisse aus Überdruck bei Taucher- und Caissonarbeiten,

-vermeiden der körperlich schweren Handarbeiten bei Taucherund Caissonarbeiten,

- Verringerung des Grundmitteleinsatzes gegenüber dem Einsatz von Eimerkettenschwiinmbaggern, Taucherglocken bzw. einer schwimmenden Basis für den Tauchereinsatz,

- Steigerung.der Arbeitsproduktivität durch volle Mechanisierung aller Arbeiten mit automatisierten Teilprozessen,

- Reduzierung des Materia!einsatzes in Bauteilen, die auf die genaue Unterwassersehüttung gegründet werden, da der Lastansatz zum Ausgleich von Ungenauigkeiten in der Gründungssohie verringert werden kann. .

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch

   1i "Vorrichtung für Unterwasserschüttungen mit kleinformatigen Schüttgütern, insbesondere zur Herstellung von unter Wasser liegenden Gründungsso hlen, bestehend aus einer an einem Schwimmkörper angebrachten beweglichen Schuttvorrichtung aus Schüttrohr, Einfülltrichter, Auslauftrichter und !Führungsrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttvorrichtung über eine hydraulische Regelungseinheit (6) beweglich in dem auf dem Schwimmkörper (1) befestigtem Führungsrohr (2) gelagert ist und, daß der am Schüttrohr (3) beweglich angeordnete Auslauftrichter (5) durch Halteseile (9) an eine automatisch arbeitende Seilfeststelleinrichtung (11) gekoppelt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß am beweglichen Schüttrem? (3) eine opto - elektronische Steuereinrichtung (7) angeordnet ist,
3. 3. Torrichtung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Seilfeststelleinrichtung (11) aus einem Gehäuse (17) mit am Ein- und Ausgang befindlichen Seilumlenk- und -führungsrollen (18) besteht und im Gehäuse (17) eine bewegliche sowie eine feste Seilklemme angeordnet sind.

   4« Vorrichtung nach Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Seilklemme eine feste (19) und eine bewegliche Klemmbacke (20), einen Exzenterhebel (21) und einen Hydraulikzylinder

   (22) aufweist.
4. 3. Vorrichtung nach Punkt 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Seilklemme in einem verschiebbaren Gehäuse

   (23) angeordnet ist und Gehäuseaussenseiten Führungsbahnen (25) sowie einen Hydraulikzylinder aufweisen.
5. 6. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttrohr (3) Abstützungen (14) aufweist, die mit dem Schwimmkörper (1) vertikal beweglich verbunden sind.

   Hierzu .3. Ssiten Zeichnungen