DE102016119188A1

DE102016119188A1 - Method for dredging a body of water and water near areas and suction dredger

Info

Publication number: DE102016119188A1
Application number: DE102016119188.4A
Authority: DE
Inventors: Werner Möbius
Original assignee: Werner Moebius Eng GmbH; Werner Moebius Engineering GmbH
Current assignee: Werner Moebius Eng GmbH; Werner Moebius Engineering GmbH
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2018-03-08
Also published as: DE102016119187A1

Abstract

Verfahren zum Ausbaggern eines Gewässers dessen Sohle als oberste Schicht flüssigen Schlick aufweist, wobei mit Hilfe des Schleppkopfes einer Saugbaggereinrichtung der flüssige Schlick bei Vorbewegung des Schleppkopfes umgelagert und im Wesentlichen nur die darunter liegende Schicht aufgenommen wird.Method for dredging a body of water whose sole has liquid slurry as the uppermost layer, wherein with the aid of the towing head of a suction dredger device, the liquid sludge is transferred during advance of the towing head and essentially only the underlying layer is absorbed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbaggern eines Gewässers nach Anspruch 1 von gewässernahen Bereichen nach Anspruch 13 sowie auf eine Saugbaggereinrichtung nach Anspruch 5. The invention relates to a method for dredging a water body according to claim 1 of near water areas according to claim 13 and to a suction dredger according to claim 5.

Die Elbe ist in ihrem unteren Bereich stromab des Hafens ein sogenanntes Tidegewässer. Mit dem Flutstrom werden Schwebeteilchen (Sediment) in den Fluss eingetragen und nur teilweise wieder ins Meer zurückbefördert. Dies hat zur Folge, dass die Tiefe des Flusses mit der Zeit abnimmt. Daher ist erforderlich, allein zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Tiefe den Fluss ständig auszubaggern. Eine Verschlickung findet auch im Hafenbereich statt. Das bei den beschriebenen Arbeiten anfallende Baggergut wird wahlweise entweder flussabwärts ausgebracht, und zwar durch ein sogenanntes Verklappen oder das Baggergut wird in der Nordsee verklappt. Beides ist unter Umwelt- und wirtschaftlichen Aspekten nachteilig. The Elbe is in its lower area downstream of the port a so-called tidal waters. With the flood current, suspended particles (sediment) are introduced into the river and only partially returned to the sea. As a result, the depth of the river decreases with time. Therefore, it is necessary to constantly dredge the river to maintain a certain depth. A depletion also takes place in the harbor area. The resulting in the described work dredged material is either applied either downstream, by a so-called folding or the dredged material is dumped in the North Sea. Both are disadvantageous from an environmental and economic point of view.

Der Flussboden besteht zumindest im unteren Bereich des Flusses aus verschiedenen Schichten, wobei die unterste Schicht zumeist Sand ist, während sich darüber eine Feinsand-/Schluffschicht befindet, über die ein breiiger Schlick ausgebreitet ist, der ggf. von einer flüssigen Schlickschicht überdeckt ist. Beim Verklappen fällt der Sand meist unmittelbar auf den Gewässerboden zurück, während Feinsand/Schluff, vor allen Dingen aber Schlickteilchen als Schwebstoffe im Wasser schwimmen und mit dem Tidestrom transportiert werden. Wie erwähnt, hat der Tidestrom einen sogenannten Pumpeffekt, als dessen Folge es zu einem ständigen erneuten Eintragen der Schwebstoffe in die hafennahen Bereiche des Flusses kommt, was naturgemäß ständige Baggerarbeiten erforderlich macht. The bottom of the river, at least in the lower part of the river, consists of different layers, the lowest layer being mostly sand, while there is a fine sand / silt layer over which a mushy silt is spread, possibly covered by a liquid silt layer. When dumping the sand usually falls directly back to the bottom of the water, while fine sand / silt, but above all, silt particles as suspended matter in the water and are transported with the tidal current. As mentioned, the tidal current has a so-called pumping effect, as a result of which it comes to a constant re-entry of suspended matter in the port areas of the river, which naturally requires constant dredging.

Naturgemäß hat der Flussboden nicht überall die gleiche Tiefe unter Normalnull, sondern weist auch sogenannte Übertiefen auf, in die Baggergut abgesenkt werden kann. Daneben ist es sinnvoll, in bestimmten Bereichen des Flusses mehr oder weniger reinen Sand abzulagern. Im Hinblick auf seine Lagerstabilität ist Sand optimal und unterliegt kaum einer Verlagerung durch die Strömung bzw. den Tidestrom. Naturally, the river bottom does not have the same depth below normal sea level everywhere, but also has so-called excess depths, into which dredged material can be lowered. In addition, it makes sense to deposit more or less pure sand in certain areas of the river. In terms of its storage stability, sand is optimal and is hardly subject to a shift due to the flow or tidal flow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausbaggern eines Gewässers anzugeben, das zu einem deutlich geringeren Aufwand führt. The invention has for its object to provide a method for dredging a body of water, which leads to a much lower cost.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere bei Tidegewässern ist die oberste Schicht des Gewässerbodens eine mehr oder weniger flüssige Schlickschicht. Es hat sich gezeigt, dass eine solche Schlickschicht, die eine beträchtliche Dicke annehmen kann, das Durchfahren von Schiffen nicht behindert. Daher sieht die Erfindung vor, dass mit Hilfe des Schleppkopfs einer Saugbaggereinrichtung der flüssige Schlick bei der Vorbewegung des Schleppkopfes umgelagert und im Wesentlichen nur die darunter liegende Schicht aufgenommen wird. Hierzu ist der Schleppkopf mit einer entsprechenden Vorkehrung versehen, die sicherstellt, dass der flüssige Schlick vom Saugkopf lediglich durchfahren, nicht aber aufgenommen wird. Dies hat den großen Vorteil, dass die Menge an Baggergut deutlich reduziert wird. Die hierbei gewonnen wirtschaftlichen und energetischen Vorteile liegen auf der Hand. This object is solved by the features of claim 1. Especially in tidal waters, the uppermost layer of the waterbed is a more or less liquid silty layer. It has been found that such a silt layer, which can take on a considerable thickness, does not hinder the passage of ships. Therefore, the invention provides that, with the aid of the towing head of a suction dredger device, the liquid silt is relocated during the forward movement of the towing head and essentially only the underlying layer is absorbed. For this purpose, the tow head is provided with an appropriate precaution, which ensures that the liquid mud from the suction head only pass through, but not recorded. This has the great advantage that the amount of dredged material is significantly reduced. The economic and energy advantages gained here are obvious.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Bewegungsrichtung gesehen am vorderen Ende des Schleppkopfes eine Trennplatte angeordnet ist zwecks Trennung von flüssigem Schlick von darunter liegenden Schichten. Die Trennplatte ist vorzugsweise schwenkbar am Schleppkopf gelagert. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist sie als Auftriebskörper bzw. mit einem Auftriebskörper ausgebildet, wobei der Auftrieb in flüssigem Schlick gleich oder nahe null ist. Dadurch liegt die Trennplatte vorzugsweise in einer Ebene, welche von der Unterseite der flüssigen Schlickschicht gebildet ist. Die Trennplatte ist vorzugsweise mit einer Betätigungsvorrichtung – beispielsweise einem Hydraulikzylinder – betätigbar, dem zusätzlich eine Dämpfungsvorrichtung zugeordnet ist. In one embodiment of the invention it is provided that seen in the direction of movement at the front end of the Schleppkopfes a partition plate is arranged for the purpose of separating liquid sludge from underlying layers. The partition plate is preferably pivotally mounted on the tow head. According to a further embodiment of the invention, it is designed as a buoyant body or with a buoyant body, wherein the buoyancy in liquid silt is equal to or near zero. As a result, the partition plate is preferably located in a plane which is formed by the underside of the liquid silt layer. The partition plate is preferably operable with an actuating device - for example a hydraulic cylinder - which is additionally assigned a damping device.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Laderaum eines Wasserfahrzeugs eine Schichtung des Baggerguts aus Sand, Schlick und Wasser – von unten nach oben gesehen – erzeugt wird. Mit Messmitteln wird das Volumen bzw. die Dicke der Sandschicht ermittelt und eine Absperrvorrichtung wird von einer Steuervorrichtung nach Maßgabe der ermittelten Sandhänge so gesteuert, dass sie nach beendeter Abgabe von Sand gesperrt wird. Es versteht sich, dass auf diese Weise auch zwei oder mehr Schichten gezielt erfasst und aufgetragen werden können. According to a further embodiment of the invention, it is provided that in the cargo hold of a watercraft, a stratification of the dredged material from sand, silt and water - seen from bottom to top - is generated. By measuring means the volume or the thickness of the sand layer is determined and a shut-off device is controlled by a control device in accordance with the determined sand slopes so that it is blocked after the end of sand. It is understood that in this way, two or more layers can be specifically detected and applied.

Auf diese Weise ist es möglich, den im Baggergut vorhandenen Sandanteil an einer gewünschten Stelle in Gewässer abzugeben bzw. das restliche Baggergut an einer anderen Stelle. Bezogen auf die Elbe kann z.B. der Sand im Fluss abgelagert werden, während der Schlick und Feinsand/Schluck enthaltende Baggergut z.B. in der Nordsee abgegeben wird. In this way it is possible to deliver the existing sand in the dredged material at a desired location in the water or the rest of dredged material at another location. With respect to the Elbe, e.g. the sand is deposited in the river, while the silt and fine sand / silty dredged material e.g. is discharged in the North Sea.

Das Baggergut kann über gesteuerte Klappen oder Ventile aus dem Laderaum ausgetragen werden. Dies ist jedoch allgemein bekannt. The dredged material can be discharged from the hold via controlled flaps or valves. However, this is well known.

Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Baggergut über eine Rohrleitung auf den Boden des Gewässers mit Hilfe einer Pumpe ausgetragen wird. Mit Hilfe einer solchen Maßnahme kann das Baggergut unmittelbar in den Gewässerboden eingebaut werden. Es kommt nicht zur Bildung von Schwebstoffen während des Verklappens, sondern das Baggergut – unabhängig von seiner Zusammensetzung – wird ohne größere Verwirbelung auf dem Boden des Gewässers abgelagert. Daher ist das zuletzt beschriebene Verfahren nicht darauf beschränkt, dass im Laderaum des Schiffes eine bestimmte Schichtenfolge erzeugt bzw. erhalten wird. It is of particular advantage if the dredged material via a pipeline to the bottom of the Water body is discharged by means of a pump. With the help of such a measure, the dredged material can be installed directly in the water bottom. It does not cause the formation of suspended matter during dumping, but the dredged material - regardless of its composition - is deposited without major turbulence on the bottom of the water. Therefore, the method last described is not limited to the fact that a certain layer sequence is generated or obtained in the hold of the ship.

Das Einbauen von Baggergut unmittelbar auf den Gewässerboden hat den Vorteil, dass der Umfang der Baggerarbeiten reduziert wird. Der wirtschaftliche und energetische Aufwand ist entsprechend verringert. The installation of dredged material directly on the bottom of the water has the advantage that the scope of dredging is reduced. The economic and energy costs are reduced accordingly.

Beim Beladen des Laderaums mit Baggergut kommt es mehr oder weniger automatisch zu einer Schichtenbildung, indem das schwerere Material sich unten am Boden des Laderaums absetzt und die leichteren Schichten darüber. Dies insbesondere, wenn das Baggergut von oben in den Laderaum gefördert wird. Es kann jedoch zweckmäßig sein, eine Schichtenbildung gezielt herbeizuführen. Hierzu sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Schichtung im Laderaum mit Hilfe einer Aufstromklassierung erzeugt wird. Eine Aufstromklassierung ist grundsätzlich bekannt. Hierbei wird in einem Gefäß oder Behälter befindliches Gut von unten nach oben mit Wasser durchströmt. Hierbei bildet sich abhängig von dem spezifischen Gewicht eine Schichtenfolge je nach Körnungsgröße. When loading the hold with dredged material, more or less automatically stratification occurs as the heavier material settles to the bottom of the hold and the lighter layers above it. This in particular, when the dredged material is conveyed from above into the hold. However, it may be expedient to bring about a stratification in a targeted manner. For this purpose, an embodiment of the invention that the stratification in the hold is generated by means of an upcurrent classification. An upstream classification is basically known. Here, in a vessel or container befindliches Good flows from bottom to top with water. Depending on the specific weight, a layer sequence forms depending on the size of the grain.

Das Baggergut kann mit unterschiedlichen Baggerverfahren gewonnen werden, beispielsweise mit einem Saugbagger, einem Löffel- oder Greiferbagger oder einem sogenannten Cutter-Bagger. Ein Löffel- oder Greiferbagger hat den Vorteil, dass verhältnismäßig wenig Wasser aufgenommen wird, insbesondere, wenn Löffel oder Greifer mit einer verschwenkbaren Platte wahlweise verschlossen werden. Der Löffel- oder Greiferbagger wird üblicherweise auf einem Ponton mit Stelzen angeordnet, der das Baggergut in den Laderaum einer Schute oder eines Baggers oder eines Bulkers fördert. The dredged material can be obtained with different dredging methods, for example with a suction dredger, a bucket or grapple digger or a so-called cutter-excavator. A spoon or gripper excavator has the advantage that relatively little water is absorbed, in particular, when spoons or grippers are optionally closed with a pivotable plate. The bucket or grapple digger is usually placed on a pontoon with stilts, which conveys the dredged material into the hold of a barge or an excavator or a bulker.

Ein Hopper ist bekanntlich ein Laderaumsaugbagger. Das von seinem Saugbagger gewonnene Gut wird in den Laderaum des Hoppers befördert, der nach bisherigem Stand der Technik über Ventile oder Klappen im Boden des Laderaums verfügt, über welche das Baggergut an einer gewünschten Stelle verklappt wird. Die Saugbaggereinrichtung weist ein sogenanntes Saugrohr auf, mit einem Saugkopf, der am Gewässerboden entlanggeschleppt wird, zur Aufnahme von Bodenmaterial und Förderung in den Laderaum. Das über das Saugrohr und den Saugkopf aufgenommene Baggergut wird an gewünschter Stelle aus dem Laderaum herausgefördert und in den Gewässerboden eingebaut. Man geht von der Erkenntnis aus, dass bei einem Hopper die gleiche Vorrichtung, die zum Transport von Baggergut in den Laderaum eines Schiffes dient, auch dazu verwendet werden kann, das Baggergut an einer gewünschten Stelle auszutragen. Hierbei wird der Vorteil erhalten, dass bei dem Austrag des Baggerguts nur minimale Mengen an Schwebstoffen entstehen. A hopper is known to be a loader suction dredger. The material obtained from its suction dredger is conveyed into the hold of the hopper, which according to the prior art has valves or flaps in the bottom of the hold, over which the dredged material is dumped at a desired location. The Saugbaggereinrichtung has a so-called suction tube, with a suction head, which is dragged along the water bottom, for receiving soil material and promotion in the hold. The dredged material received via the suction tube and the suction head is conveyed out of the loading space at the desired location and installed in the water bottom. It is based on the recognition that in a hopper, the same device that is used to transport dredged material into the hold of a ship, can also be used to discharge the dredged material at a desired location. Here, the advantage is obtained that arise in the discharge of the dredged material only minimal amounts of suspended matter.

Das Prinzip des Saugbaggers beruht darauf, dass im Bereich des Saugkopfes ein Wasserstrahl den Boden auflockert, bevor dieser dann vom Saugkopf mit Hilfe einer Pumpe in den Laderaum transportiert wird. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, dass Wasser aus dem Laderaum in den Saugkopf gepumpt wird. Beim Aufnehmen von Gewässerboden mit einem Saugbagger ist das Einbringen von Wasser in den Laderaum unvermeidlich. Dieses Wasser wird dazu benutzt, den Jetstrahl im Bereich des Saugkopfes zu erzeugen. The principle of the suction dredger is based on the fact that in the area of the suction head, a water jet loosens the soil before it is then transported by the suction head by means of a pump in the hold. An embodiment of the invention provides for this, that water is pumped from the hold into the suction head. When taking up watercourses with a suction dredger, the introduction of water into the hold is unavoidable. This water is used to create the jet stream in the area of the suction head.

Im Laderaum können Mittel vorgesehen werden, das Wasser gezielt vom Baggergut zu trennen, bevor es über die zur Saugleitung parallele Wasserleitung wieder dem Saugkopf zugeführt wird. In the hold, means can be provided to selectively separate the water from the dredged material before it is fed back to the suction head via the water pipe parallel to the suction line.

Bei bisher bekannten Wasserfahrzeugen mit Saugbaggereinrichtungen, zum Beispiel Hopper, ist der Saug- oder Schleppkopf mit einer Vorkehrung versehen, über die Wasserstrahlen in den Gewässerboden gerichtet werden, um diesen aufzulockern. Hierzu sieht die Erfindung vor, dass die Wasseraustrittsrichtung im Schleppkopf in seiner Bewegungsrichtung liegt. Bisher war die Austrittsrichtung in Richtung Boden. Die erfindungsgemäße Maßnahme führt zu einer reduzierten Entwicklung von gelockertem feinen Material bzw. Schwebstoffen, die sonst nicht vom Saugkopf aufgenommen werden. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass für die Auflockerung eine kraftgetriebene Schneid- oder Auflockerungsvorrichtung vorgesehen ist. Diese ist vorzugsweise unterhalb einer Trennplatte am Saugkopf angeordnet. Eine derartige Auflockerungsvorrichtung ist jedoch in Verbindung mit sogenannten Cutterbaggern an sich bekannt. In hitherto known watercraft with suction dredgers, such as hopper, the suction or drag head is provided with a precaution, are directed over the water jets in the water bottom to loosen this. For this purpose, the invention provides that the water outlet direction in the tow head is in its direction of movement. So far, the exit direction was towards the ground. The measure according to the invention leads to a reduced development of loosened fine material or suspended particles, which are otherwise not absorbed by the suction head. Another embodiment of the invention provides that for the loosening a power-driven cutting or loosening device is provided. This is preferably arranged below a partition plate on the suction head. However, such a loosening device is known per se in connection with so-called cutter dredgers.

Es wurde bereits erläutert, dass der Schlepp- oder Saugkopf eines Saugbaggers auch zum Eintragen von Baggergut in den Gewässerboden verwendet werden kann. In Bewegungsrichtung gesehen kann eine Abziehplatte am Ende des Schleppkopfes angebracht sein. Sie fördert das sichere Ablagern des Baggerguts auf dem Gewässerboden ohne besondere Entwicklung von Schwebstoffen. Gegebenenfalls erfolgt eine Verdichtung des eingebauten Gutes. Die beschriebene Wirkung wird noch verstärkt durch die Anbringung von Wangen auf beiden Seiten des Saug- oder Schleppkopfes. It has already been explained that the towing or suction head of a suction dredger can also be used for introducing dredged material into the water bottom. As seen in the direction of movement a Abziehplatte be attached to the end of the tow head. It promotes the safe depositing of the dredged material on the water bottom without any special development of suspended matter. Optionally, there is a compression of the built-in material. The described effect is enhanced by the attachment of cheeks on both sides of the suction or drag head.

Durch das Ausbaggern eines Tidengewässers, z.B. der Elbe, kommt es zu vermehrter Ablagerung von Sedimenten im Uferböschungsbereich. Diese verringern naturgemäß das Gesamtvolumen eines Flusses bei auflaufendem Wasser. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass Bodenmaterial an der Uferböschung mit Hilfe eines Cutterbaggers in Längsrichtung der Böschung abgebaut und das Baggergut über eine Schwimmleitung zu einem Transportschiff gefördert wird, das zusammen mit dem Cutterbagger vorbewegt wird. Das Transportschiff kann z.B. ein Bulker sein, der das Baggergut dann anschließend an einer gewünschten Stelle abgibt. Die Breite des abzubauenden Böschungsstreifens ist zumeist derart, dass eine einzige Bewegung des Cutterbaggers in Längsrichtung der Uferböschung erforderlich wird. Due to the dredging of a tidal water, eg the Elbe, there is an increased deposit of sediments in the bank area. These, of course, reduce the total volume of a flow of incoming water. Therefore, an embodiment of the invention provides that soil material on the embankment with the help of a cutter excavator degraded in the longitudinal direction of the embankment and the dredged material is conveyed via a swimming line to a transport ship, which is advanced together with the cutter backhoe. The transport ship may be a bulker, for example, who then delivers the dredged material to a desired location. The width of the embankment strip to be removed is usually such that a single movement of the cutter dredge in the longitudinal direction of the bank embankment is required.

Es wurde weiter oben bereits ausgeführt, dass beim Einfördern von Baggergut in den Laderaum eines Schiffes eine Schichtenbildung bewirkt wird, bzw. eine Schichtenbildung gewollt herbeigeführt werden kann, beispielsweise mit einer sogenannten Aufströmklassierung, bei der Wasser unter Druck von unten in das Baggergut eingeleitet wird, wobei es dann anschließend zu einer Schichtenbildung kommt und wobei die Sandschicht die unterste und Schlick die obere Schicht bildet. Sand ist ein Baggergut, das sehr wohl wieder in das Gewässer eingebaut werden kann, beispielsweise in der Elbe und zwar in Bereichen sogenannter Übertiefen, die ohnehin nicht ausgebaggert werden. Es ist nicht erforderlich, Sand mit dem anderen Baggergut z.B. in der Nordsee zu verklappen. Daher sieht die Erfindung vor, dass die oberen Schichten aus dem Laderaum für Baggergut abgefördert werden, nicht jedoch die Sandschicht. Das freiwerdende Volumen im Laderaum kann dann wieder mit Baggergut aufgefüllt werden, wobei dann wiederum die oberen Schichten außer Sand in ein bereitliegendes Transportschiff gefördert werden. Auf diese Weise können Sand einerseits und das übrige Baggergut andererseits zu unterschiedlichen Abgabestellen transportiert werden. Hierzu sieht die Erfindung ein Wasserfahrzeug zur Aufnahme von Baggergut vor, das durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

• erstes Mittel zur Schichtenbildung des in einem Laderaum des Wasserfahrzeugs eingetragenen Baggerguts,
• zweites Mittel zur Abförderung von oberen Schichten des Baggerguts aus dem Laderaum in ein bereitliegendes Transportschiff,
• drittes Mittel zur Abgabe von Sand aus dem Laderaum auf den Gewässergrund an einer Abgabestelle, vorzugsweise am Gewässergrund.

It has already been stated above that stratification is brought about when conveying dredged material into the hold of a ship, or a stratification can deliberately be brought about, for example with a so-called inflow classification, in which water is introduced from below into the dredged material, then it then comes to a layer formation and wherein the sand layer forms the bottom and silt the top layer. Sand is a dredged material that can very well be reintroduced into the water, for example in the Elbe and indeed in areas of so-called over-depths, which are not dredged anyway. It is not necessary to dump sand with the other dredged material, eg in the North Sea. Therefore, the invention provides that the upper layers are removed from the hold for dredged material, but not the sand layer. The released volume in the hold can then be replenished with dredged material, in which case again the upper layers are conveyed except sand in a ready-made transport ship. In this way, sand on the one hand and the rest of dredged material on the other hand can be transported to different delivery points. For this purpose, the invention provides a watercraft for receiving dredged material, which is characterized by the following features:

First means for stratifying the dredged material stored in a hold of the watercraft,
Second means for removing upper layers of the dredged material from the hold into a ready-made transport ship,
Third means for discharging sand from the hold to the bottom of the water at a point of discharge, preferably at the bottom of the river.

Das Mittel zur Schichtenbildung kann z.B. eine Aufströmklassierung sein. Bei entsprechendem Eintrag des Baggerguts in den Laderaum findet unter Umständen auch eine natürliche Schichtenbildung statt aufgrund der unterschiedlichen Kornbeschaffenheit des Materials. Das zweite Mittel zur Abförderung der oberen Schichten des Baggerguts ist vorzugsweise eine Pumpe, mit der das obere Baggergut, beispielsweise Schlick, in ein bereitliegendes Transportschiff gefördert wird. Es versteht sich, dass während des Abförderns der oberen Schichten des Baggerguts der Laderaum nicht parallel mit Baggergut gefüllt wird. Dieser Vorgang wird vorübergehend unterbrochen. Das dritte Mittel zur Abgabe von Sand aus dem Laderaum auf z.B. den Gewässergrund, können z.B. Klappen sein, die am Boden des Laderaums vorgesehen sind. Das Verklappen von Sand auch in einem Tidegewässer ist unproblematisch, da sich hierbei keine Schwebstoffe bilden, die vom Tidestrom fortgetragen werden. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen werden, über eine Abgaberohrleitung den Sand am Gewässergrund einzubauen. Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es möglich, den Sand gezielter auf den Gewässergrund zu bringen als bei einem Verklappen. The means for layering may e.g. be an upstream classification. With appropriate entry of the dredged material into the hold, under certain circumstances, a natural stratification takes place due to the different grain properties of the material. The second means for conveying the upper layers of the dredged material is preferably a pump with which the upper dredged material, for example silt, is conveyed into a ready-to-transport ship. It is understood that during loading of the upper layers of the dredged cargo space is not filled in parallel with dredged material. This process is temporarily interrupted. The third means for discharging sand from the hold on e.g. the bottom of the river, may e.g. Flaps are provided at the bottom of the cargo space. The dumping of sand even in a tidal water is not a problem since no suspended matter is formed here, which is carried away by the tidal current. Alternatively, however, it can also be provided to install the sand on the river bottom via a discharge pipe. With the help of this measure, it is possible to bring the sand more targeted to the bottom of the water than in a dump.

Die Abförderung der oberen Schichten aus dem Laderaum kann automatisch erfolgen, indem Mess- und Steuermittel die Höhe einzelner Schichten, insbesondere die Höhe der Sandschicht, bestimmen und die Abförderung der oberen Schichten beendet wird, wenn die Sandschicht erreicht wird. Es versteht sich, dass die Abförderung der oberen Schichten des Baggerguts aus dem Laderaum so ausgebildet sein muss, dass Sand z.B. mit Hilfe einer Pumpe nicht mit angesaugt wird. The removal of the upper layers from the hold can be done automatically by measuring and control means determine the height of individual layers, in particular the height of the sand layer, and the discharge of the upper layers is terminated when the sand layer is reached. It is understood that the discharge of the upper layers of the dredged material from the hold must be designed such that sand, e.g. is not sucked in with the help of a pump.

Das Eintragen von Baggergut in den Laderaum kann auf jede bekannte Art und Weise erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von Schwimmbaggern, auf Pontons angeordneten Baggern, mit einem Cutterbagger oder vorzugsweise mit einem Saugbagger, der einem Hopper zugeordnet ist. The introduction of dredged material in the hold can be done in any known manner, for example by means of dredgers, arranged on pontoons excavators, with a Cutterbagger or preferably with a suction dredger, which is associated with a hopper.

Die in zahlreichen Unteransprüchen beanspruchten Merkmale und Verfahrensschritte sind auch unabhängig von Anspruch 1 vorteilhaft, d.h. ohne den Schritt, fluiden Schlick auf dem Gewässergrund zu belassen. Dies gilt insbesondere für die getrennte Behandlung von Sand einerseits und übrigem Bodenmaterial andererseits. The features and method steps claimed in numerous subclaims are also independent of claim 1 advantageous, i. without the step of leaving fluid silt on the bottom of the water. This is especially true for the separate treatment of sand on the one hand and other soil material on the other.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. erfindungsgemäßen Wasserfahrzeug werden besondere Vorteile erzielt:

• Die Mobilisierung von Flusssedimenten wird verringert,
• die Entmischung des Baggerguts in einem Laderaum ermöglicht die getrennte Abgabe von Baggergut unterschiedlicher Körnung,
• mit dem Baggergut eingetragenes Wasser in den Laderaum braucht nicht als Überlaufwasser mit hohem Feinstoffanteil abgegeben zu werden, sondern kann zum Auflockern des Bodens beim Saugbaggern dienen,
• bei Verwendung eines Saugbaggers in einem Hopper kann dieser ohne großartige Modifizierung auch zum Einbau des Baggerguts über das Saugrohr herangezogen werden, und
• mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine erosionsstabile und lagerstabile Schicht auf der Flusssohle erzielt werden.

With the method according to the invention or the vessel according to the invention, special advantages are achieved:

• The mobilization of river sediments is reduced,
• the segregation of the dredged material in a hold allows the separate discharge of dredged material of different grain sizes,
• Water introduced into the hold with the dredged material need not be discharged as overflow water with a high proportion of fines, but can be used to loosen the soil during suction dredging.
• if a suction dredger is used in a hopper, it can also be used to install the dredged material through the suction pipe, without any great modification, and
• With the aid of the measures according to the invention, an erosion-stable and storage-stable layer on the riverbed can be achieved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert: The invention is explained in more detail below with reference to drawings:

1 zeigt schematisch die Verhältnisse an der Sohle eines Tidenstroms (Elbe) beim Saugbaggern, 1 shows schematically the conditions at the bottom of a tidal stream (Elbe) during suction dredging,

2 zeigt die Seitenansicht eines Hoppers mit einem Saugbagger, 2 shows the side view of a Hoppers with a suction dredger,

3 zeigt in Seitenansicht schematisch den Schleppkopf eines Saugbaggers bei Aufnahme des Sohlbodens im Betrieb, 3 shows in side view schematically the tow head of a suction dredge when receiving the bottom of the floor during operation,

4 zeigt den Schleppkopf nach 3 in Draufsicht, 4 shows the tow head 3 in plan view,

5 zeigt eine ähnliche Seitenansicht eines Schleppkopfes des Saugbaggers nach 2, 5 shows a similar side view of a tow head of the suction dredge 2 .

6 zeigt die Draufsicht auf einen Cutter-Bagger und einen Bulker, welche über eine Schwimmleitung verbunden sind, und 6 shows the top view of a cutter excavator and a Bulker, which are connected via a swim line, and

7 zeigt die Anordnung nach 6 in Seitenansicht, 7 shows the arrangement after 6 in side view,

8 zeigt einen Hopperbagger und einen Bulker, die durch eine Schwimmleitung verbunden sind. 8th shows a hopper dredger and a bulkhead connected by a swim line.

1 zeigt in der oberen Darstellung einen Schnitt durch den Boden eines fließenden Gewässers, z.B. des unteren Bereichs der Elbe. In Arbeitsrichtung wird der Schleppkopf eines nicht weiter dargestellten Saugbaggers entlang dem Gewässerboden geführt. Zur Auflockerung des Bodens wird ein Jetstrahl in Richtung Boden gerichtet. Der Schleppkopf nimmt aufgelockerten Boden auf und der Boden wird über die nicht weiter dargestellte Saugleitung mit Hilfe einer Pumpe in den Laderaum eines Schiffes, beispielsweise eines Hoppers, transportiert. Hierbei entstehen unwillkürlich Schwebstoffe, die zum Beispiel mit dem Tidestrom transportiert werden. 1 shows in the upper diagram a section through the bottom of a flowing body of water, eg the lower part of the Elbe. In the working direction of the tow head of a suction dredge not shown is guided along the water bottom. To loosen up the soil a jet jet is directed towards the ground. The towing head takes on loosened soil and the soil is transported via the suction line, not shown, by means of a pump in the hold of a ship, such as a Hoppers. In the process, suspended matter involuntarily forms, which is transported by the tidal current, for example.

In 2 ist in Seitenansicht ein Hopper 10 dargestellt, mit einer im Einzelnen nicht dargestellten Saugbaggereinrichtung sowie einem in mehrere Abteilungen unterteilten Laderaum 12. Die Saugbaggereinrichtung weist ein schräg nach unten geführtes Saugrohr 14 auf, das am unteren Ende einen Schleppkopf 16 aufweist, der entlang dem Gewässerboden geführt wird und aufgelockertes Material in Richtung Pfeil 18 mit Hilfe einer Pumpe von oben in den Laderaum 12 fördert. Der Weg des Baggerguts ist bei 20 und das Beladen bei 22 durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet. Das gezeigte Ausbaggern eines Gewässerbodens, etwa der Elbe, ist allgemein bekannt. In 2 is a hopper in side view 10 shown, with a not shown in detail Saugbaggereinrichtung and a subdivided into several compartments cargo space 12 , The suction dredger has an obliquely downwardly directed suction tube 14 on, at the bottom of a tow head 16 which is guided along the water bottom and loosened material in the direction of the arrow 18 with the help of a pump from above into the hold 12 promotes. The path of the dredged material is at 20 and loading at 22 indicated by corresponding arrows. The shown dredging of a watercourse, such as the Elbe, is well known.

In 3 ist der Schichtaufbau des Gewässerbodens näher dargestellt sowie auch der Schleppkopf 16 des Saugbaggers sowie die Saugleitung 14. Man erkennt, dass parallel zur Saugleitung 14 eine Wasserleitung 22 geführt ist, über die über den Schleppkopf 16 ein Jetstrahl 24 in den Boden gerichtet wird, und zwar in Bewegungsrichtung des Schleppkopfes 16, die durch Pfeil 24a angedeutet ist. Die Erstreckung des Jetstrahls 24 in Bewegungsrichtung hat den Vorteil, dass weniger Schwebstoffe beim Baggern erzeugt werden, die nicht über das Saugrohr 14 aufgenommen werden. In 3 the layer structure of the waterbed is shown in detail as well as the tow head 16 of the suction dredge and the suction line 14 , It can be seen that parallel to the suction line 14 a water pipe 22 is guided, over the over the tow head 16 a jet stream 24 is directed into the ground, in the direction of movement of the tow head 16 by arrow 24a is indicated. The extension of the jet jet 24 In the direction of movement has the advantage that less suspended particles are generated during excavation, which does not have the suction pipe 14 be recorded.

Wie in 3 ferner zu erkennen, ist die Flusssohle in Schichten aufgebaut, wobei die untere Schicht Sand, die darüber liegende Schicht Feinsand/Schluff, die darüber liegende Schicht breiiger Schlick und darüber flüssige Schlickschicht ist. Durch die Ausbildung des Schleppkopfes 16 ist dafür gesorgt, dass der flüssige Schlick lediglich umgelagert, nicht aber mit aufgenommen wird. Flüssiger Schlick behindert nicht das Durchfahren von Schiffen. Dadurch wird die aufzunehmende Menge an Baggergut reduziert. Wie aus 3 ferner zu erkennen, ist im hinteren Bereich eine Platte 30 schwenkbar am Schleppkopf 16 angeordnet. Die Verschwenkung erfolgt um eine horizontale Achse. Oberhalb der Platte 30 greift ein Hydraulikzylinder 32 an der Platte an, um diese ggf. zu verschwenken. Die Platte ist als Auftriebskörper ausgebildet, wobei der Auftrieb derart gewählt ist, dass flüssiger Schlick, welcher die oberste Schicht des Gewässerbodens bildet, von der übrigen Schicht aus breiigem Schlick bzw. Feinsandschluff bzw. Sand getrennt wird. Wie aus 4 zu erkennen, sind beidseits des Schleppkopfs 16 Wangen 34, 36, die in parallelem Abstand zueinander vertikal verlaufen, angeordnet. Sie führen ebenfalls zu einer Umverlagerung des flüssigen Schlicks, sodass dieser vom Schleppkopf 16 nicht angesaugt wird. Der flüssige Schlick bleibt somit auf der nunmehr hergestellten Sollsohle liegen, wie auf der linken Seite von 3 dargestellt ist. As in 3 to recognize further, the riverbed is constructed in layers, the lower layer of sand, the overlying layer of fine sand / silt, the overlying layer mushy silt and liquid layer above it. By training the tow head 16 Care is taken to ensure that the liquid silt is merely relocated but not absorbed. Liquid silt does not hinder the passage of ships. As a result, the amount of dredged material to be absorbed is reduced. How out 3 furthermore, in the rear area is a plate 30 swiveling at the tow head 16 arranged. The pivoting takes place about a horizontal axis. Above the plate 30 engages a hydraulic cylinder 32 on the plate to pivot it if necessary. The plate is designed as a buoyant body, wherein the buoyancy is selected such that liquid sludge, which forms the uppermost layer of the water body, is separated from the remaining layer of pulpy silt or fine sand silt or sand. How out 4 to recognize, are on both sides of the tow head 16 Wangen 34 . 36 arranged vertically parallel to each other at a parallel distance. They also lead to a relocation of the liquid silt, so this from the tow head 16 is not sucked. The liquid silt thus remains on the now produced sole, as on the left side of 3 is shown.

Die Darstellung nach 5 gleicht derjenigen nach 3. Soweit gleiche Teile verwendet werden, tragen sie die gleichen Bezugszeichen. Die Besonderheit des Schleppkopfes 16a ist die, dass unterhalb der Trennplatte 24 eine mechanische Auflockerungsvorrichtung 38 kraftgetrieben angeordnet ist, beispielsweise in Form einer Schnecke oder dergleichen. Sie kann den sogenannten Jetstrahl nach 3 ersetzen oder zusätzlich zu diesem wirken, um bei der Vorbewegung des Schleppkopfes 16 eine Auflockerung des Bodens zu bewerkstelligen. The representation after 5 resembles one 3 , If identical parts are used, they bear the same reference numerals. The peculiarity of the tow head 16a is the one below the partition plate 24 a mechanical loosening device 38 is arranged by power, for example in the form of a screw or the like. She can after the so-called jet stream 3 replace or act in addition to this, in order to advance the towing head 16 a loosening of the soil to accomplish.

In 5 ist die Trennplatte 24 als Auftriebskörper ohne eine Verstellvorkehrung dargestellt. Sie wirkt ausschließlich über ihren Auftrieb. In 5 is the partition plate 24 shown as a buoyant body without a Verstellvorkehrung. It works exclusively on their buoyancy.

Ein Bulker hat den Vorteil, dass er große Mengen an Baggergut aufnehmen und zu einem gewünschten Abgabeort transportieren kann. In engeren Gewässerbereichen, z.B. in einem Hafen, ist jedoch ein Bulker wegen seiner Größe schwer oder gar nicht manövrierbar. Deshalb kann es vorteilhaft sein, wenn z.B. im Hafenbereich ein Hopper 40 eingesetzt wird, und das Baggergut an einem entfernten Ort vom Hopper 40 wie beschrieben, in einen Bulker 46 übergeben wird. A bulker has the advantage of being able to pick up large quantities of dredged material and transport it to a desired delivery location. In narrower water areas, eg in a harbor, however, a bulker is difficult or impossible to maneuver because of its size. Therefore, it may be advantageous if, for example, in the harbor area, a hopper 40 is used, and the dredged material at a remote location from the hopper 40 as described, in a bulker 46 is handed over.

In 6 und 7 ist ein sogenannter Cutter-Bagger 70 dargestellt, der zum Beispiel in einem Hafenbereich den Gewässerboden ausbaggert. Hier baut er Bodenmaterial von der Uferböschung eines Tidengewässers ab, auf der durch ständige Überflutung Sedimente abgelagert werden. Der Bagger 70 ist über eine Schwimmleitung 72 mit einem Wasserfahrzeug 62 verbunden, beispielsweise ein Bulker. Die Schwimmleitung 72 kann nahe dem Wasserfahrzeug 62 durch einen Stelzenponton 66 stabilisiert werden, wie dies in 7 dargestellt ist. Mit der Verlagerung von Bulker 62 und Bagger 70 wird naturgemäß auch der Stelzenponton 66 verlagert, wie nach dem Fortgang der Baggerarbeiten. In 6 and 7 is a so-called cutter-excavator 70 represented, for example, dredging the water bottom in a harbor area. Here, he removes soil material from the banks of a tidal water, on which sediments are deposited by constant flooding. The excavator 70 is via a swimming line 72 with a watercraft 62 connected, for example, a bulker. The swimming line 72 can near the watercraft 62 through a stilt pontoon 66 be stabilized, as in 7 is shown. With the relocation of Bulker 62 and excavators 70 naturally also becomes the stilt pontoon 66 shifted, as after the progress of dredging.

Ein Hopperbagger 40 nach 8 fördert Boden vom Gewässergrund, beispielsweise der Elbe, mit Hilfe einer Saugbaggereinrichtung in einen Laderaum. Dies ist im Einzelnen nicht gezeigt und allgemein bekannt. Im Laderaum bildet sich eine Anordnung von Schichten des Baggerguts, wobei Sand die unterste Schicht bildet und Schluff und Schlick oberhalb der Sandschicht angeordnet sind. Vorzugsweise ist aber dem Hopper 40 eine Aufströmklassierung zugeordnet, die gezielt eine Schichtenbildung im Laderaum bewirkt, indem Wasserunterdruck von unten in den Laderaum gerichtet wird. Eine derartige Auftrömklassierung ist an sich bekannt. In dem Hopper 40 können ferner nicht gezeigte Mess- und Steuermittel vorgesehen werden, mit deren Hilfe es möglich ist, etwa die Höhe einer Sandschicht im Laderaum zu bestimmen. Der Hopper 40 weist darüber hinaus eine Pumpenanordnung auf, mit der es möglich ist, die obersten Schichten des Baggerguts aus dem Laderaum herauszupumpen über eine Schwimmleitung 42 in den Laderaum eines Bulkers 46. Die Mess- und Steuermittel sorgen dafür, dass nur die obersten Schichten des Baggerguts in dem Bulker 46 gefördert werden, nicht aber Sand. Das hierbei freiwerdende Volumen im Laderaum wird durch eine erneute Tätigkeit des Saugbaggers mit Baggergut gefüllt. Es erfolgt wiederum eine Schichtenbildung und Abförderung der oberen Schichten bis auf Sand in den Bulker 46. Eine Leitung 48 im Bulker 46 verteilt das Baggergut in einzelne Laderäume 44. A hopper dredger 40 to 8th Promotes soil from the body of water, for example, the Elbe, with the help of a suction dredger into a hold. This is not shown in detail and is well known. In the hold, an arrangement of layers of dredged material forms, with sand forming the lowest layer and silt and silt above the sand layer. Preferably, however, is the hopper 40 assigned an inflow classification, which specifically causes a stratification in the hold by water pressure is directed from below into the hold. Such an exposure classification is known per se. In the hopper 40 can also be provided measuring and control means, not shown, by means of which it is possible to determine about the height of a layer of sand in the hold. The hopper 40 moreover has a pump arrangement with which it is possible to pump out the uppermost layers of the dredged material from the hold via a swim line 42 in the hold of a bulker 46 , The measuring and control means ensure that only the top layers of the dredged material in the bulker 46 be encouraged, but not sand. The volume released in the cargo space is filled with dredged material by a renewed activity of the suction dredger. There is again a stratification and removal of the upper layers down to sand in the bulker 46 , A line 48 in the bulker 46 distributes the dredged material into individual holds 44 ,

Ist der Laderaum des Hoppers 40 mit Sand gefüllt, kann dieser an einer gewünschten Stelle ausgebracht werden, beispielsweise in Übertiefenbereichen der Elbe. Das Ausbringen kann entweder mit Hilfe eines Verklappens stattfinden, indem der Sand einfach nach unten auf den Gewässergrund rieselt. Dieser Vorgang ist insofern unproblematisch, als Schwebstoffe hierbei im Wesentlichen nicht entstehen. Schwebstoffe könnten mit dem Tidestrom abtransportiert und an unerwünschten Stellen absinken. Alternativ kann jedoch der Hopper 40 auch so ausgebildet werden, dass der Sand über die Saugleitung der Saugbaggereinrichtung auf dem Gewässerboden eingebaut wird. Die am Saugbagger ohnehin vorhandenen Teile wie Saugrohr, Schleppkopf, Pumpe usw. können diese Funktion übernehmen. Is the loading space of the Hoppers 40 filled with sand, this can be applied to a desired location, for example, in deep areas of the Elbe. The spreading can take place either with the help of a dumping by simply trickling the sand down to the bottom of the water. This process is unproblematic insofar as suspended solids essentially do not arise. Suspended matter could be transported away with the tidal current and sink at undesired sites. Alternatively, however, the hopper 40 Also be designed so that the sand is installed on the suction of the suction dredger on the bottom of the water. The existing on the suction dredger anyway parts such as intake manifold, tow head, pump, etc. can take over this function.

Das im Bulker 46 aufgenommene Baggergut kann an einer gewünschten Stelle abgelassen werden, beispielsweise in der Nordsee. Auch hierbei kann das Baggergut entweder verklappt werden oder dem Bulker 46 ist eine Vorrichtung zugeordnet, mit der gezielt das Baggergut auf dem Meeresboden eingebaut wird. Hierzu sind die Laderäume 44 mit einer nicht gezeigten Rohrleitung verbunden, und eine Pumpe pumpt das Baggergut über die Rohrleitung in Richtung Gewässergrund, wo es dann mit einem geeigneten Kopf gezielt auf dem Boden oder der Sohle des Gewässers eingebaut werden kann. Diese Methode hat den Vorteil, dass hierbei nur geringfügig Schwebstoffe entstehen, die mit einem Tidestrom abdriften. The bulker 46 taken up dredged material can be drained at a desired location, for example in the North Sea. Again, the dredged material can either be dumped or the bulker 46 a device is associated with the targeted the dredged material is installed on the seabed. These are the holds 44 connected to a pipe, not shown, and a pump pumps the dredged material through the pipeline in the direction of the body of water, where it can then be installed with a suitable head targeted on the floor or the bottom of the water. This method has the advantage that in this case only slightly suspended matter, which drift with a tidal current.

Claims

Method for dredging a body of water whose sole as the uppermost layer has liquid silt, characterized in that rearranged with the aid of the towing head of a suction dredger the liquid sludge in advance of the towing head and substantially only the underlying layer is added.

A method according to claim 1, characterized in that in the cargo hold of a hopper excavator stratification of the dredged material on sand silt and water - from bottom to top - produced or approved, the volume or the thickness of the sand layer is determined by measuring means and a shut-off device between cargo space and a discharge opening or discharge line is controlled by a control device in accordance with the determined amount of sand so that it is blocked after the completion of sand.

Method according to one of claims 2, characterized in that the stratification of the dredged material is generated in the cargo space by means of a Aufströmklassierung.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that the dredged material is entered approximately centrally from above into the loading space.

Saugbaggereinrichtung with a draghead at the end of a suction pipe for dredging a body of water, particularly for performing the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that seen in direction of movement at the forward end of the drag head, a partition plate is disposed for separation of liquid sludge from the underlying layers.

Suction dredger according to claim 5, characterized in that the partition plate is pivotally mounted on the tow head.

Suction dredger according to claim 6, characterized in that the partition plate is designed as a buoyant body whose buoyancy in liquid silt is equal to or near zero.

Suction dredger device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the separating plate is connected to an actuating device, which is preferably associated with a damping device.

Suction dredger device, in particular according to one of claims 5 to 8, characterized in that the Schleppkopf is associated with a loosening device.

Suction dredger device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the tow head is supplied via a further pipe water under pressure and the water outlet opening in the tow head is in its direction of movement.

Suction dredger device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the tow head is associated with a power-driven cutting or loosening device.

Suction dredger according to claim 5 and 11, characterized in that the loosening device is arranged below the partition plate.

Suction dredger device, in particular according to one of claims 1 to 11, characterized in that a pump, the pipeline and the tow head are designed for the installation of the recorded in a loading space of a hopper excavator on the bottom of the water.

A method for the degradation of soil material on Uferböschungen a body of water with the help of an excavator and removal of the dredged material to a delivery point, characterized in that the soil material is removed with a cutter backhoe in the longitudinal direction of the embankment and the dredged material is conveyed via a swimming line to a transport ship, which together with the cutter backer is advanced.

Watercraft for receiving dredged material from the bottom of a body of water, e.g. a tidal water, such as sand, silt, silt or the like, characterized by the following features: First means for stratifying the dredged material introduced into a hold of the watercraft, Second means for removing upper layers of the dredged material from the hold into a ready-made transport ship, • third means for discharging sand from the hold to the bottom of the river.

Vessel according to claim 16, characterized by measuring and control means for determining the height of the sand layer in the loading space and for controlling the discharge of the upper layers of the dredged material from the loading space and termination of the discharge upon reaching the sand layer.

Vessel according to claim 15 or 16, characterized in that the vessel is a hopper dredger.