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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bedeckung eines Untergrundes eines fluiden Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei fluiden Medien, insbesondere strömenden fluiden Medien z. B. fließende Gewässer wie z. B. Flüsse und Meere wird die Oberfläche des Untergrundes, d. h. des Flussbettes bzw. des Meeresbodens durch jegliche Bewegungen des Wasser, insbesondere die Strömungen und bzw. Wellen des Wassers gestaltet. Dies geschieht durch den Transport des Sedimentes des Untergrundes durch das Fluid. Dabei können z. B. bei Hochwasser bzw. Stürmen und Sturmfluten sehr starke Strömungen bzw. Wellen auftreten, die einen sehr starken Sedimenttransport zur Folge haben können.
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Dabei treten insbesondere an festen Hindernissen wie z. B. Steinen oder künstlichen Hindernissen wie z. B. Spundwänden von Flusskanten oder Hafenanlagen etc. sowie Pfählen und Monopiles von z. B. Offshore-Windenergieanlagen aufgrund lokaler Wirbelbildungen sehr starke Erosionserscheinungen auf, d. h. der Untergrund wird vor dem bzw. um das Hindernis herum lokal sehr stark abgetragen. Dies wird als Verkolkung oder Auskolkung bezeichnet. Diese Auskolkung kann für derartige Bauwerke, insbesondere Offshore-Bauwerke, sehr gefährlich sein, weil durch das fortgespülte Sediment das Fundament des Bauwerkes aus dem Untergrund herausragt und die Stabilität seiner Verankerung im Untergrund hierdurch verringert wird.
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Als Gegenmaßnahmen gegen Auskolkung können die Fundamente derartiger Bauwerke tiefer im Untergrund verankert werden, was jedoch zu einem hohen Mehraufwand mit entsprechenden Kosten führt. Daher ist es üblich, den Untergrund im Bereich des Fundamentes abzudecken, um so die Auskolkung zu verhindert bzw. zu verringern. Hierzu kann der Untergrund z. B. mit Steinen und bzw. oder Geotextil-Containern abgedeckt und beschwert werden, was jedoch ebenfalls einen hohen Aufwand erfordert und zu Nachteilen führt, vgl. z. B.
EP 2 386 691 A1 .
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Alternativ kann der Untergrund mit Folien oder elastischen Platten abgedeckt werden. So beschreibt die gattungsgemäße
EP 2 386 691 A1 eine Vorrichtung für den Kolkschutz von Offshore-Bauwerken mit elastischen Platten, deren Kanten dank besonderer Gewichtselementen stetig in den ausgespülten Untergrund einsinken, bis sich an den Kanten der elastischen Platten ein glatter Übergang bildet, so dass keine Ausspülung mehr entstehen kann und der Bereich des Untergrundes um das bzw. an dem Fundament keiner Auskolkung mehr unterliegt.
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Die
GB 1 383 012 A betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung und Reduzierung von Auskolkung am Fuße von maritimen Bauwerken mit einer Platte aus flexiblen oder festen Material und Mitteln zur Befestigung dieser am Fuße des Bauwerkes, so dass die Platte den Fuß umzirkelt und sich von diesem nach Außen erstreckt.
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Die
US 4,030,306 A beschreibt eine Vorrichtung zur Vermeidung von Erosion des Meeresbodens vor einer länglichen Struktur mit einer Steilwand, wobei die Vorrichtung eine Platte aus flexiblen oder festen Material aufweist. Die Platte weist eine Perforation zum Ausgleich des hydraulischen Druckes zwischen der Unterseite und Oberseite der Platte auf. Die Perforation dient ferner der Reduzierung der Amplitude der Wellen sowie zum Vereinfachen des Eintritts von Sediment durch die Perforation in Hohlräume zwischen der Platte und dem Meeresboden.
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Die
DE 10 2008 024 151 A1 betrifft eine Vorrichtung für den Hochwasser- und Küstenschutz, welche neben elastischen Gummiplatten auch wasserdurchlässiges textiles Material aus PTFE (Polytetrafluorethylen) sowie Vliesstoff aus PET (Polyethylenterephthalat) oder PTFE mit einem Geogitter als Bewehrungsmittel beschreibt. Der Vliesstoff sowie das PTFE sind wasserdurchlässig aber sedimentundurchlässig.
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Die
JP 59008831 A betrifft eine Platte zur Stabilisierung eines Fundamentes unter Wasser mit einem ringförmigen Element an der äußeren Kante der Platte. Das ringförmige Element weist Durchbohrungen auf, so dass Wasser, Erde und Sand in das Innere des ringförmigen Elements gelangen und dieses auf dem Untergrund niederlegen können.
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Nachteilig ist bei all diesen Maßnahmen zur Vermeidung von Auskolkung bzw. dem Sedimenttransport, dass durch die Abdeckungen des Untergrundes in Form von flächigen Versiegelungen wie starren oder flexiblen Platten die dort lebenden Lebewesen von der Frischwasserversorgung abgeschnitten werden, wodurch auch die von den Lebewesen abgegebenen Gase nicht nach oben in das Wasser entweichen können. Bei Kolkschutzmaßnahmen mittels Steinen oder Geotextil-Containern tritt dieser Effekt weniger auf. Diese Gase werden von den lebenden Lebewesen abgegeben bzw. entstehen durch die Verwesung abgestorbener Lebewesen, die bei einer Bewegung des Sedimentes eher zermahlen werden würden, was aufgrund der Versiegelung des Untergrundes in diesem Bereich ausbleibt. Somit können sich über die Zeit unterhalb der Abdeckungen Gasblasen bilden, die die flexiblen Kolkschutzplatten anheben bzw. verformen und so auf die Kolkschutzwirkung dieser Vorrichtungen einwirken können.
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Desweiteren behindert die flächige Versiegelung die natürliche Ausbreitung des welleninduzierten Porendruckes, der aufgrund der Versiegelung in diesem Bereich der Wellengeschwindigkeit nachläuft. Der Porendruck steht dabei im Zusammenhang mit dem Schergesetz von Charles Augustin de Coulomb und beschreibt, dass dieses Schergesetz bei körnigen Medien wie Sand, dessen Poren (Zwischenräume) mit Wasser gefüllt sind, erst dann zur Anwendung kommt, sobald der von außen wirkende Druck (hier z. B. Wellen) das Wasser aus den Poren der Sandkörner gedrückt hat. Wird dieses wassergefüllte Sediment wie z. B. ein Meeresboden von oben bedeckt, so kann das Wasser in den Poren durch den Druck der Wellen nur seitlich aber nicht mehr nach oben entweichen, so dass sich die Bedeckung auf die Ausbreitung des welleninduzierten Porendruckes auswirkt. Dieser Effekt tritt bei der flächigen Versiegelung mit flexiblen Platten weniger auf, da die Platten den oszillierenden Porendruck durch ihre Elastizität großteils aufnehmen können. Die Bedeckung mit Steinen oder Geotextil-Containern kann dies jedoch nicht leisten und wirkt aufgrund des Einsinkens der Beschwerungselemente in das Sediment entsprechend stark der natürlichen Ausbreitung des welleninduzierten Porendruckes entgegen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Bedeckung eines Untergrundes eines fluiden Mediums der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass eine Entgasung des versiegelten Untergrundes erfolgen kann, ohne bzw. nur unwesentlich die Schutzwirkung der flächigen Bedeckung einzuschränken. Vorzugsweise sollen zusätzlich die Auswirkungen der Bedeckung auf den Porendruck reduziert oder sogar vollständig aufgehoben werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Bedeckung eines Untergrundes eines fluiden Mediums mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Hierbei kann ein fluides Medium insbesondere Wasser sein, z. B. das Wasser eines Flusses, Sees oder Meeres, d. h. eines stehenden oder fließenden Gewässers, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere bei fließenden und offenen Gewässern vorteilhaft zum Tragen kommt. Daher ist die Erfindung insbesondere für Offshore-Bauwerke wie die Monopiles von Offshore-Windenergieanlagen geeignet, um deren Kolkschutzmaßnahmen um die erfindungsgemäßen Vorteile zu bereichern. Der Untergrund ist in diesem Fall der Meeresboden, welcher häufig aus Sand besteht bzw. diesen maßgeblich aufweist.
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In diesem Zusammenhang ist unter einer flächigen Bedeckung des Untergrundes, d. h. des Meeresbodens, die möglichst vollständige und lückenlose Versiegelung des Meeresbodens unmittelbar um das zu schützenden Fundament des Offshore-Bauwerkes zu verstehen. Diese kreisförmige Versiegelung ist vorzugsweise in Umfangsrichtung vollständig geschlossen, gleichmäßig vorgesehen und erstreckt sich radial von dem Fundament je nach Anwendungsfall so weit von diesem weg, dass durch die Versiegelung die Kolkausbildung wirkungsvoll unterbunden werden kann. Diese Versiegelung ist aufgrund ihres Materials und ihrer Anordnung derart ausgebildet, dass das fluide Medium sowie Sediment nicht durch die Versiegelung hindurch gelangen können.
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Erfindungsgemäß weist diese Kolkschutzmaßnahme nun wenigstens ein Entgasungselement auf, so dass sich unterhalb der Versiegelung bildende Gase durch dieses nach außerhalb der Versiegelung gelangen können. Hierdurch wird die Bildung von Gasblasen unterhalb der Versieglung vermieden oder zumindest reduziert. Auch kann über derartige Entgasungselemente der Druckausgleich des Porendruckes verbessert werden. Hierzu ist das Entgasungselement derart ausgebildet, dass es gasführend aber fluid- und sedimentundurchlässig ist. Dies bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Gas in das Entgasungselement eindringen und sich in diesem möglichst ungehindert bewegen, insbesondere aufsteigen kann, jedoch Fluid und Sediment in dem Entgasungselement unerwünscht sind, um diese Gasbewegung nicht zu behindern. Dabei ist ein Eindringen von Sediment, welches die Gasbewegung sicher blockieren würde, möglichst vollständig und dauerhaft auszuschließen. Das Eindringen von Fluid in das Entgasungselement kann jedoch hingenommen werden und widerspricht der Fluidundurchlässigkeit im Sinne dieser Erfindung nicht, sofern sich dieses Fluid im Wesentlichen lediglich in dem Entgasungselement aufhält und gar nicht bzw. nur unwesentlich in diesem bewegt, so dass es die Gasbewegung nicht bzw. nur unwesentlich behindert bzw. beeinflusst. Eine Bewegung bzw. ein Austausch des fluiden Mediums über das Entgasungselement, z. B. durch eine oszillierende Bewegung der Wellen bzw. Strömung, kann im Sinne der fluidundurchlässigen Versieglung durch die flächige Bedeckung vernachlässigt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die flächige Bedeckung wenigstens ein elastisches Flächengebilde und bzw. oder wenigstens eine zusammenhängende Anordnung von Festkörpern, vorzugsweise von Steinen und bzw. oder Geotextil-Containern, auf. Durch die Elastizität des elastischen Flächengebildes wird die Kolkschutzwirkung der flächigen Bedeckung verbessert, weil sich diese Unebenheiten sowie Veränderungen des Untergrundes besser anpassen kann als starre Bedeckungen. Auch wird der Druckausgleich des Porendruckes durch die Elastizität verbessert. Die alternative oder zusätzliche Verwendung von Festkörpern als flächige Bedeckung führt zur Nutzung dieser Vorteile wie z. B. einer lückenhaften Versiegelung des Untergrundes, so dass zumindest ein Teil der Gasbildung bereits durch die Lücken zwischen den Festkörpern entweichen kann und lediglich das übrige Gas durch die Entgasungselemente abgeführt werden muss.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist das elastische Flächengebilde ein elastomeres Material auf. Hierdurch kann die gewünschte Elastizität erreicht und vorgegeben werden. Gleichzeitig sind elastomere Materialien kostengünstig herzustellen und gerade gegenüber Wasser höchst beständig. Sie können einfach zugeschnitten und damit flexibel auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist wenigstens ein Entgasungselement ein zylindrischer Hohlkörper mit einer Mehrzahl von Durchgängen, durch die Gas von der dem Untergrund zugewandte Seite der flächigen Bedeckung in das Innere des Hohlkörpers gelangen kann. Über diesen zylindrischen Hohlkörper, der vorzugsweise ein elastischer Schlauch aus einem elastomeren Material oder ein starres Rohr aus einem Kunststoff ist, kann das Gas über eine große Strecke unterhalb der Versiegelung „eingesammelt” werden, so dass mittels eines zylindrischen Hohlkörpers eine große Fläche unterhalb der flächigen Bedeckung entgast werden kann.
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Vorzugsweise wird ein zylindrischer Hohlkörper über die gesamte Fläche unterhalb der Versiegelung oder zumindest einen Teilbereich schlaufenförmig angeordnet geführt, um diesen Bereich möglichst flächendeckend zu entgasen. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere zylindrische Hohlkörper parallel zueinander bzw. bei einer kreisrunden Ausgestaltung der flächigen Bedeckung sternförmig zu dessen Mitte angeordnet geführt werden, um eine möglichst gleichmäßige flächige Entgasung zu erreichen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist der zylindrische Hohlkörper radial innerhalb und bzw. oder außerhalb der Durchgänge ein gasdurchlässiges und fluid- und sedimentundurchlässiges Material, vorzugsweise ein Vlies, auf. Hierdurch kann erreicht werden, dass stets nur gasförmige Medien in das Innere des zylindrischen Hohlkörpers gelangen und frei von fluiden oder festen Hindernissen im Inneren des zylindrischen Hohlkörpers geführt werden können.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist der zylindrische Hohlkörper auf der dem Untergrund zugewandten Seite der flächigen Bedeckung vorgesehen, die ein elastisches Flächengebilde ist. So wird die Kontaktfläche zwischen gasaufnehmenden Öffnungen des zylindrischen Hohlkörpers und gasabgebendem Material des Untergrundes maximiert, so dass das entstehende Gas möglichst einfach, schnell und direkt abgeführt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt sind zwei Kanten des elastischen Flächengebildes oder zweier elastischer Flächengebilde mittels Verbindungselementen verbunden, welche vorzugweise ein von der dem Untergrund zugewandten Seite des elastischen Flächengebildes wegzeigendes T-Profil aufweisen, und der zylindrische Hohlkörper ist an der dem Untergrund zugewandten Seite des elastischen Flächengebildes an den Verbindungselementen angeordnet. Auf diese Weise kann die Befestigung bzw. Führung des zylindrischen Hohlkörpers mit einer Verbindung zweier Kanten kombiniert werden, so dass zusätzliche Montageelemente für den zylindrischen Hohlkörper eingespart werden können. Wird das Verbindungselement der Unterseite mittels eines T-Profils ausgestaltet, kann dieses T-Profil sowohl als Versteifungselement für das elastische Flächengebilde dienen als auch als Montageaufnahme für den zylindrischen Hohlkörper.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Ende des zylindrischen Hohlkörpers so zu der dem Untergrund abgewandte Seite der flächigen Bedeckung geführt, dass das im zylindrischen Hohlkörper befindliche Gas selbstständig aus dem zylindrischen Hohlkörper zu dieser Seite der flächigen Bedeckung entweichen kann. Dabei bewegt sich das Gas innerhalb des zylindrischen Hohlkörpers mittels seiner spezifischen Dichte, welche geringer als der ansonsten sich im zylindrischen Hohlkörper befindliche Sauerstoff ist, so dass das abzuführende Gas leichter als Sauerstoff ist und entgegen der Erdanziehungskraft selbsttätig aufsteigen wird. Somit kann die selbstständige Ableitung des aufgenommenen Gases durch den zylindrischen Hohlkörper dadurch erreicht werden, dass dieser zu seinem Ende hin, durch welches das Gas aus diesem entweichen soll, ansteigend angeordnet ist. Dies kann z. B. bei kreisförmigen flächigen Bedeckungen dadurch erreicht werden, dass der oder die zylindrischen Hohlkörper zum Fundament hin ansteigend angeordnet werden, weil üblicherweise die radial äußeren Ränder der flächigen Bedeckungen gegenüber dem Fundament in den Untergrund einsinken und sich hierdurch absenken. Auch das Ende des zylindrischen Hohlkörpers, welches der Abgabe der Gase dient, ist gasdurchlässig aber fluid- und sedimentundurchlässig ausgebildet.
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Vorzugsweise werden mehrere zylindrische Hohlkörper miteinander verbunden, so dass sie ein gemeinsames Ende aufweisen, über welches die gesammelten Gase gemeinsam entweichen. Vorzugsweise ist die Verbindung der zylindrischen Hohlkörper unterhalb der flächigen Bedeckung vorgesehen, um diese Schwachstelle der Anordnung vor äußeren Einflüssen und damit vor Beschädigungen zu schützen. Vorzugsweise ist das gasabgebende Ende des zylindrischen Hohlkörpers derart oberhalb der flächigen Bedeckung angeordnet, dass es sicher vor Überdeckung durch transportiertes Sediment sowie Beschädigungen geschützt ist. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass der zylindrische Hohlkörper an dem Fundament oder auch innerhalb des Fundamentes ausreichend weit von dem Untergrund und der flächigen Bedeckung weg geführt wird, bevor dieses Ende des zylindrischen Hohlkörpers das Gas an das Fluid oder sogar an die Umgebung oberhalb des Fluides, d. h. oberhalb der Meeresoberfläche, abgibt.
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Vorzugsweise ist wenigstens ein Entgasungselement ein Ventilelement, durch das Gas von der dem Untergrund zugewandten Seite der flächigen Bedeckung zu der dem Untergrund abgewandte Seite der flächigen Bedeckung entweichen kann. Hierdurch kann eine lokale Entgasung der flächigen Bedeckung erfolgen, wodurch auf eine Führung der Gase unterhalb der flächigen Bedeckung z. B. durch zylindrische Hohlkörper verzichtet werden kann. Dies kann kostengünstiger sein. Auch können ausgewählte Stelle der flächigen Bedeckung so entgast werden. Dabei ist es möglich, Ventilelemente an beliebigen Stellen der flächigen Bedeckung vorzusehen. Auch können bei einer schräg verlaufenden, von dem Fundament zum Rand hin abfallenden flächigen Bedeckung derartige Ventilelemente am höchsten Punkt der flächigen Bedeckung, d. h. an der Befestigung der flächigen Bedeckung am Fundament, vorgesehen werden, um das sich dort sammelnde Gas zentral entweichen zu lassen.
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Vorzugsweise ist das Ventilelement an der dem Untergrund abgewandte Seite der flächigen Bedeckung angeordnet. Auf diese Weise können Ventilelemente auf der bereits auf dem Untergrund verlegten flächigen Bedeckung montiert werden, da die Oberseite der flächigen Bedeckung stets zugänglich ist. So können derartige Ventilelemente allgemein nachträglich montiert werden, um sie flexibel anordnen zu können und eine Beschädigung der Ventilelemente durch den Transport und die Ausbringung der flächigen Bedeckung zu vermeiden. Auch können sich im Betrieb auffällig verhaltende Bereiche der flächigen Bedeckung nachträglich gezielt mit Ventilelementen versehen werden, falls sich durch das Absacken der flächigen Bedeckung im Laufe der Zeit Bereiche herausbilden, die besonders viel Gas produzieren bzw. durch die bisherigen Entgasungselemente nicht wirkungsvoll entgast werden können.
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Selbstverständlich können die einzelnen Entgasungselemente je nach Anwendungsfall und sich ändernden Umgebungsverhältnissen auch miteinander kombiniert werden. So können z. B. radial sternförmige und bzw. oder schlaufenförmige zylindrische Hohlkörper gleichmäßig verteilt unterhalb des elastischen Flächengebildes standartmäßig vorgesehen werden, die mit der Ausbringung des Kolkschutzes bereits vorhanden sind, so dass für diese Maßnahmen kein separater Montageaufwand unter Wasser anfällt. Zusätzlich können Ventilelemente am Innenrand an der Fundamentbefestigung vorgesehen werden, um hierdurch nicht durch die zylindrischen Hohlkörper aufgefangenen kleinen Gasmengen entweichen zu lassen, sobald sie sich in diesem höchstgelegenen Bereich sammeln. Bilden sich dann im Betrieb des Kolkschutzes aufgrund sich verändernder Ausbringungsverhältnisse wie eine ungleichmäßige Absenkung des elastischen Flächengebildes Bereiche oder Stellen unterhalb des elastischen Flächengebildes mit besonders starker Gasbildung heraus oder werden derartige Bereiche durch die gleichmäßig vorgesehen zylindrischen Hohlkörper nur unzureichend erfasst, so können dann lokal gezielt einzelne Ventilelemente nachträglich eingesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
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1 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Entgasungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 einen schematischen Querschnitt einer ersten Montagemöglichkeit für das erfindungsgemäße Entgasungselement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 einen schematischen Querschnitt einer zweiten Montagemöglichkeit für das erfindungsgemäße Entgasungselement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 eine schematische Seitenansicht einer Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäßen Entgasungselement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 eine schematische Seitenansicht einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Entgasungselements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
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6 einen schematischen Querschnitt einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Entgasungselements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Entgasungselement 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Entgasungselement 1 ist in diesem Fall ein zylindrischer Hohlkörper 1 mit einer Mehrzahl von Durchgängen 2 in Form von Löchern 2 oder Schlitzen 2, welche das Innere 4 des zylindrischen Hohlkörpers 1 mit dessen Umgebung verbinden. Wenigstens diese Durchgänge 2, vorzugsweise jedoch zur Vereinfachung der Herstellung der gesamte zylindrische Hohlkörper 1, ist mit einem gasdurchlässigen und flüssigkeits- und sedimentundurchlässigen Material 3 in Form eines Vlieses 3 umgeben, so dass nur Gas von außerhalb in das Innere 4 des zylindrischen Hohlkörpers 4 gelangen kann.
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2 zeigt einen schematischen Querschnitt einer ersten Montagemöglichkeit für das erfindungsgemäße Entgasungselement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei wird der zylindrische Hohlkörper 1 mittels Halteschellen 8 an der dem Untergrund 17 (vgl. 4 und 5) zugewandte Seite 7a, d. h. der Unterseite 7a, einer flächigen Bedeckung 7 befestigt, so dass dort entstehendes Gas über den zylindrischen Hohlkörper 1 zu der dem Untergrund 17 abgewandte Seite 7b, d. h. Oberseite 7b, der flächigen Bedeckung 7 abgeführt werden kann. Die flächige Bedeckung 7 ist vorzugsweise ein elastisches Flächengebilde 7. Diese Art der Montage ist vorteilhaft, weil durch die punktförmige Verbindung zwischen zylindrischem Hohlkörper 7 und elastischem Flächengebilde 1 über die Halteschellen 8 die Elastizität der Vorrichtung kaum eingeschränkt wird.
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3 zeigt einen schematischen Querschnitt einer zweiten Montagemöglichkeit für das erfindungsgemäße Entgasungselement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Fall werden die zwei Kanten elastischer Flächengebilde 7 über zwei Verbindungselemente 5, 6 in Form einer Verbindungslasche 5 und eines Versteifungsprofils mit T-Profil 6 miteinander verbunden. Gleichzeitig dient das T-Profil 6 an der Unterseite 7a des elastischen Flächengebildes 7 der Montage des zylindrischen Hohlkörpers 1, der so sicher gehalten und geführt werden kann. Ferner kann durch diese Verbindungselemente 5, 6, insbesondere durch das T-Profil 6, die Steifigkeit des elastischen Flächengebildes 7 in diesem Bereich erhöht werden. Auch kann durch die Verbindungselemente 5, 6 das Gewicht der Kolkschutzvorrichtung als Ganzes erhöht werden, was vorteilhaft ist, um dieses gegenüber Strömung und Wellen stabiler zu machen.
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4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäßen Entgasungselement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Hier ist der zylindrische Hohlkörper 1 an der Unterseite 7a des elastischen Flächengebildes 7 dem Untergrund 17 zugewandt montiert und ein Ende 1a des zylindrischen Hohlkörpers 1, über welches das gesammelte Gas aus dem zylindrischen Hohlkörper 7 entweichen kann, wird an einem vor Kolk zu schützenden Fundament 16, welches aus dem Untergrund 17 hervorragt, deutlich vom Untergrund 17 bzw. der Oberseite 7b des elastischen Flächengebildes 7 weggeführt. Der äußere Rand des elastischen Flächengebildes 7 ist mit Gewichten 10 versehen, um diesen auf dem Untergrund 17 zu halten. Das Ende 1a kann zusätzlich mit einem Ventilelement 9 in Form eines Flatterventils 9 (nicht dargestellt, vgl. 6) versehen sein, um ein Eindringen von Fluid bzw. Fluidbewegung durch die Strömung bzw. Wellen von außen in den zylindrischen Hohlkörper 1 und damit unter das elastische Flächengebilde 7 vermeiden. Gleichzeitig wird hierdurch der Gasaustritt und Druckausgleich aus dem zylindrischen Hohlkörper 1 nach außerhalb nicht beeinträchtigt.
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Entgasungselements 13 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Fall ist das Fundament 15 soweit in den Untergrund 17 eingespült, dass der Innenrand des elastischen Flächengebildes 7 auf dessen Oberseite mittels Befestigungselementen 14 montiert und mit Gewichten 11 beschwert werden kann. An diesem Innenrand ist ferner eine elastische Dichtleiste 12 vorgesehen, in die Ventilelemente 13 vorgesehen sind. Über diese kann sich unter dem höher gelegenen Innenrand des elastischen Flächengebildes 7 sammelndes Gas entweichen. Die Befestigung des Innenrands des elastischen Flächengebildes 7 auf der Oberseite des Fundamentes 15 ist auf jeden Fall derart vorgesehen, sei es durch die Befestigungselemente 14, die Gewichte 11 oder alternative oder zusätzliche Befestigungsmittel, dass die Dichtigkeit dieser Befestigung gegen Eintritt von Strömung nach unterhalb des elastischen Flächengebildes 7 sichergestellt ist.
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6 zeigt einen schematischen Querschnitt einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Entgasungselements 9 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierbei handelt es sich um ein Ventilelement 9 in Form eines Flatterventils 9, welches vorzugsweise auf die Oberseite 7b des elastischen Flächengebildes 7 aufgeklebt werden kann. Der Durchgang 2, über den Gas von der Unterseite 7a des elastischen Flächengebildes 7 in das Entgasungselement 9 gelangen kann, ist in diesem Fall in dem elastischen Flächengebilde 7 selbst vorgesehen. Das Flatterventil 9 weist an diesem Durchgang 2 sowie an seiner gegenüberliegenden Öffnung zur Abgabe des aufgenommenen Gases jeweils einen gasdurchlässigen und flüssigkeits- und sedimentundurchlässigen Vlies 3 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entgasungselement in Form eines zylindrischen Hohlkörpers
- 1a
- Ende des zylindrischen Hohlkörpers 1 zur Gasentweichung
- 2
- Durchgänge, Löcher, Schlitze etc. durch zylindrischen Hohlkörper 1
- 3
- gasdurchlässiges und flüssigkeits- und sedimentundurchlässiges Material, Vlies
- 4
- Inneres des zylindrischen Hohlkörpers 1, Raum für Gasabführung
- 5
- obere Element des Verbindungselementes, Verbindungslasche
- 6
- unteres Element des Verbindungselementes, Versteifungsprofil mit T-Profil
- 7
- flächige Bedeckung, insbesondere elastisches Flächengebilde
- 7a
- dem Untergrund 17 zugewandte Seite der flächigen Bedeckung 7, Unterseite
- 7b
- dem Untergrund 17 abgewandte Seite der flächigen Bedeckung 7, Oberseite
- 8
- (Halte-)Schelle
- 9
- Ventilelement, (aufgeklebtes) Flatterventil
- 10
- äußeres Randgewicht der flächigen Bedeckung 7
- 11
- inneres Randgewicht der flächigen Bedeckung 7
- 12
- elastische Dichtleiste der flächigen Bedeckung 7
- 13
- Ventilelement an Innenrand der flächigen Bedeckung 7
- 14
- Befestigungselemente des Innenrandes der flächigen Bedeckung 7 an eingespültem Fundament 15
- 15
- in Untergrund 17 eingespültes Fundament eines (Offshore-)Bauwerkes
- 16
- aus Untergrund 17 hervorragendes Fundament eines (Offshore-)Bauwerkes
- 17
- Untergrund, Meeresboden
