DE202010017153U1

DE202010017153U1 - Tauchende Abteufmaschine (submerged pipe sinking machine)

Info

Publication number: DE202010017153U1
Application number: DE202010017153U
Authority: DE
Original assignee: TROENDLE KARL HEINZ
Current assignee: TROENDLE KARL HEINZ
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2020-12-31

Abstract

Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Maschine zur Durchführung der Abteufung von Rohren mit großem Durchmesser, insbesondere Beton-Rohren, auf den Gewässer- bzw. Meeres-Grund absenkt.

Description

Unter Wasser gründende Fundamente von Bauwerken wie Brücken, Offshore-Windkraft-Anlagen, Strömungs-Anlagen, Kaie, Piere und dgl. werden üblicherweise mittels spezieller Bohranlagen oder Rammen, welche auf Schwimmpontons oder Hub-Plattformen stehen, errichtet. Spätestens bei größeren Wassertiefen, großen Rohrdurchmessern oder im Offshore-Bereich stoßen diese Verfahren an technische oder wirtschaftliche Grenzen. Bekannt ist auch, daß insbesondere von den im Offshore-Windkraftanlagenbau eingesetzten Rammen zum Eintreiben der Stahlstelzen eine erhebliche, großräumige Beeinträchtigung der Unterwasserfauna (Lärm, Erschütterungen) ausgeht.
Die Erfindung ist eine tauchende Abteufmaschine, welche anstelle gebräuchlicher Stahlrohre solche aus dem (nichtkorrosiven und naturnahen) Werkstoff Beton verwendet und diese durch kontinuierliche Ausschachtung des Innenraums, Einwirkung der Schwerkraft und mechanischer Vorschubeinrichtungen in den Boden einbringt. Durch Einsetzen und Verbinden weiterer Rohre werden die erforderlichen Gründungstiefen bzw. Säulenhöhen erreicht. Das aus dem Innenraum geräumte Material wird auf dem Gewässergrund deponiert oder in Schiffe gefördert.
Die tauchende Abteufmaschine arbeitet präzise, schnell, bodenschonend, erschütterungs- und lärmfrei. Sie ist prädestiniert für Rohre mit großem Durchmesser (4–6 m), vorzugsweise aus dem Werkstoff Beton, beliebige Tiefen, instabile wie feste Böden. Die tauchende Abteufmaschine macht die sonst für die Fundament-Errichtung übliche, aufwendige Maschinen-Infrastruktur (Spezial Transport- und Kranschiffe, Rammen) weitgehend entbehrlich und reduziert die notwendigen Investitionskosten beträchtlich.
Die tauchende Abteufmaschine besteht aus 2 Teilen, wobei die Ausschachtungs-Komponente auch getrennt einsetzbar ist:

– dem Ponton zur Aufnahme, zum Absenken und Ausrichten des Beton-Rohres sowie
– dem Ausschachtungsgerät, welches in den Innenraum des Beton-Rohres gehoben wird und sich darin vorbaggert.

Zur Aufnahme schwimmender Beton-Rohre (welche zu diesem Zweck vorübergehend beidseitig verschlossen werden) kann das Ponton wahlweise klappbar ausgeführt sein. Beim Einheben des Beton-Rohres durch einen Kran wird ein Ponton in nicht klappbarer Ausführung verwendet.
Im Ponton-Innenraum wird das Beton-Rohr durch Führungsrollen und Arretierungen fixiert. Das Ponton wird über ein Ventilsystem geflutet und senkt sich (zusammen mit dem Beton-Rohr) auf den Gewässergrund ab. Mittels mehrerer über den Umfang verteilter Wasserstrahldüsen können während des Absenkens Positionskorrekturen vorgenommen werden.
Sobald das Beton-Rohr an seinem Bestimmungsort auf dem Gewässergrund aufgesetzt hat, senkt sich das Ponton (am Rohr entlangwandernd) ebenfalls auf Grund und fährt dort bei Bedarf zur Stabilisierung, zum Ausgleich von Bodengefälle oder zur vertikalen Ausrichtung des Beton-Rohres hydraulisch betätigte Stützfüsse aus.
Mittels eines Kranes auf dem Versorgungsschiff wird jetzt die Abteufmaschine (das Ausschachtungsgerät) in das Beton-Rohr eingeführt und so weit abgesenkt, bis sie Bodenberührung hat. Seitliche, hydraulisch betätigte Klemmvorrichtungen verspannen die Abteufmaschine im Rohr, um das bei Betrieb entstehende Drehmoment abzustützen und den Vertikalvorschub zu ermöglichen.
Die Abteufmaschine verfügt über 3 hydraulisch angetriebene Kratzförderer, welche mit Schneid- und Transport-Werkzeugen bestückt sind. Diese lösen das Bodenmaterial, zerkleinern und transportieren es zum Saugmund am untersten Ende des Saugrohres. Die Kratzförderer führen zusätzlich eine oszillierende, horizontale Schwenkbewegung um 120° aus, so daß die gesamte Bodenfläche gleichmäßig bearbeitet wird. Durch den Saugmund gelangt das Feststoff-Wasser-Gemisch in das sich anschließende Förderrohr.
Für den Fall, daß unterhalb des Beton-Rohres anstehendes Material das Abteufen behindern sollte, sind an der Oberseite der Kratzförderer Hochdruck-Wasser-Lanzen angebracht.
Die Energieversorgung (Hydraulik) kann sowohl über Schlauchleitungen von einem Versorgungsschiff aus erfolgen oder in das Ponton wird ein Unterwasser-Dieselaggregat eingebaut. Die Steuerung und Überwachung erfolgen über eine schwimmende Kabelverbindung.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in den Zeichnungen (1–4) dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Claims

Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Maschine zur Durchführung der Abteufung von Rohren mit großem Durchmesser, insbesondere Beton-Rohren, auf den Gewässer- bzw. Meeres-Grund absenkt.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmponton (1) sich durch eingebaute Ventile fluten und leeren (senken/heben) und durch Strahldüsen positionieren lässt.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mittig ein Rohr, vorzugsweise Beton-Rohr (2) aufgenommen und mittels Führungen (3) gehaltert wird.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das tauchende Ponton auf dem Gewässergrund aufsitzt und durch ausfahrbare hydraulische Stützen (4) Bodenunebenheiten und Gefälle ausgleichen und das abzuteufende Rohr vertikal ausrichten kann.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit 3 Kratzketten (6) und Hochdruck-Wasser-Lanzen bestücktes Ausschachtungswerkzeug (5) festes Bodenmaterial löst und transportiert.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Kratzketten mittels Zylinder (7) verstellt und die Werkzeuge durch einen Schwenkantrieb (8) horizontal um 120° oszillieren und dadurch die gesamte Bodenfläche bearbeiten, während mittels Zylinder (9) der Vertikalvorschub erfolgt.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die gelösten, auch großstückigen Feststoffe durch den mittig befindlichen, speziell ausgebildeten Saugmund (10) abgeführt werden, wobei vorzugsweise das Lufthebeverfahren oder eine Feststoffpumpe eingesetzt werden.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungswagen (11) das Ausschachtwerkzeug im Rohr zentriert und mittels hydraulisch betätigter Bremse (12) der Wagen in jeder Position blockiert werden kann.
Tauchende Abteufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung den Abteufvorgang weitestgehend automatisert durch sensorische Erkennung der Betriebsverhältnisse und Einleitung notwendiger Korrekturen, beispielsweise durch Anpassung der Förderleistung einzelner Kratzketten zur Gewährleistung der Vertikale oder des Vorschubs.