DE2035470A1 - An Gezeiten und Hochwasser sich auto matisch anpassende Verankerung von Küsten schutzmatten aus Chemiefasern - Google Patents

Description

• Zusatzpatent zu P 1.928.164.2 An Gezeiten und Hochwasser sich automatisch anpassende Verankerung von Küstenschutzmatten aus Chemiefasern Im Hauptpatent ..... (Akt.Zeichen P 1.928.164.2) sind mattenförmige, vernadelte Flore aus seewasserbeständigen Chemiefasern als Küstenschutz und Wellenbrecher vorgeschlagen worden die zu schwimmenden Mattenfeldern beliebiger Größe miteinander verbunden und gegen Abtrieb durch Verankerung gesichert sind.
• 8 Das Zusatzpatent .... (Aktenzeichen P .20.16.893. ) sieht vor, daß diese Matten durch Hohlfasern, Tränkung mit Silicone-Emulsion oder punkt- oder linienförmige Hartschaumflächen eine erltöhte Schwimmfähigkeit aufweisen.
• Es hat sichnun gezeigt, daß die Art der Verankerunv von ganz besonderer Bedeutung ist. Sie muß sich nicht nur dem jeweiligen Wasserstand der Gezeiten automatisch anpassen, sondern in ganz besonderem Maße bei Sturm der stärksten Wellenbewegung.
• Dabei kommt die hohe Wasserdurchlässigkeit und Flexibilität der Matten der Lösung der Aufgabe zwar weit entgegen, doch genügt eine einfache Verankerung nicht, die auftretenden Belastungen aufzufangen.
• Während Bühne, feste Wellenbrechert Betonbauten, kurz alle massiven Baulferke die volle Last und den Druck der Wellen durch große Materialanhäufungen, tiefe Grundung und andere Baumaßnahmen aufnehmen müssen ist es eine besondere Eigenßchaft der sehr flexiblen und wasserdurchlässigen Chemiefasermatte, daß sie diese Kräfte vernachlässigen kann. Sie hat nur gegen die Wassermasse ananzukämpfen.
• Die gefürchtete, zerstörende Wirkung der Meereswellen wird durch die schleudernde hohe Wellenbewegung durch starken Sturm gegen senkrechte oder wenig geneigte Wände verursacht, wobei die Stärke des Wellenschlages das Produkt aus Wassermasse und Geschwindigkeit in Potenz darstellt. Ganz besonders gefährlich winider Wellenschlag, wenn er zwischen Wellenbrust und Wellenbrecher große Luftmassen einschließt, die oft explosionsartig entweichen und dabei große Zerstörungen anrichten.
• Alle diese Kräfte und Gefahren werden bei der flach im Wasser schwimmenden luftdurchlässigen Chemiefasermatte vermieden, weshalb sie festen Bauwerken überlegen ist.
• Dazu kommt, daß die festen Bauwerke die Wellen zwar aufteilen, aber gerade dadurch eine sehr gefährliche Turbulenz erzeu gen, die neue Gefahren erzeugt.
• Die Fasermatte fängt keinen Druck oder Last auf, sie gibt nach und zerteilt die rollende Welle in eine Unzahl kleinster Strömungen, die nur noch durch ihre erhöhte Masse eine rollende Wasserbewegung erzeugt.
• Schaltet man mehrere Mattenfelder gemäß dem Vorschlag des Hauptpatents hintereinander, verflacht diese Bewegung küstenwärts immer mehr.
• Die Höhe und Gefährlichkeit der Meereswellen sind weitgehend abhängig von dem Tiefenstand und der Windstärke.
• Diesem Umstand muß die Verankerung Rechnung -tragen.
• In den beifolgenden erklärenden schematischen Schnittzeichnungen sind in Fig. 1 die Kräfte der Wellenbewegung graphisch dargestellt. Die obere Graphik zeigt das Kräftediagramm bei Hochwasser, das untere bei Niedrigwasser.
• Die lotrechten Linien stellen die Kraft P dar, die auf die Matte M einwirkt. Es zeigt sich deutlich, daß so diese Kraft schon vor der Matte aufbaut, bei Hochwasser im ersten Drittei, bei Niedrigwasser im zweiten Drittel den Höhepunkt erreicht und dann hinter der Matte deutlich abbaut. Der Raum A ist der Bereich der freien Wellen, der Raum B der der gedämpften Wellen.
• Din Fig. 2 zeigt Abbau der Wellenkräfte bei a hintereinanderverlegten Matten M1, M2 und M3 zwischen denen (entsprechend den Wellentälern0Zwischenräume angeordnet sind, deren Breite von den örtlichen Verhältnissen (Wassertiefe, Sturmanfälligkeit usw.) angepaßt sind. In allen Zeichnungen sind nur Schnitte durch die Mattenfelder dargestellt.
• In Fig. 2 zeigt sich deutlich, daß sich im Bereich der Matte 1 (M) der Wellenberg abbaut, der in Matte 2 weitere Kraft verliert, um in Matte 3 ganz abzuflachen. Hier ist ruhige See angenommen. Die Verankerungsgewichte G1, G2 und G3 liegen alle auf Grund, d.h. sie werden nur normal beansprucht.
• Die Verankerung ist also aufgeteilt in jeweils 3 Belastungen: G1 hält die Matte bei Niedrigwasser in ihrer Lage fest.
• Bci Hochwasser wird G1 soweit hochgehoben, daß G2 noch auf Grund liegt oder nur leicht angehoben wird. G3 dagegen ist so schwer, daß diese Verankerung in Gemeinschaft mit G1 und G2 auch bei Sturmbelastung noch liegen bleibt.
• Diese Vorgänge sind schematisch in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
• Aus Fig. 4 geht hervor, daß sich bei Sturm und hohem Wellengang außerdem die Matten samt den senkrechten Florbahnen, an denen unteren Enden die Verankerungsseite befestigt sind, stark verformen und sich den Wellenbergen anpassen. Das Wasser der Wellenberge kann gebremst durch die Matten hindurchströmen wie umgekehrt die Wassermassen der Sturmwellen nach unten durchschlagen können. Diese Beweglichkeit der Matten und ihre Anpassung an die jeweiligen Wasserverhältnisse macht sie in hohem Maße als Wellenbrechser geeignet, obgleich sie relativ matcrialarm ist. Durch ihre Flexibilitat.und WasserduRchlässigkeit kann sie aber auch einen gewissen Weg machen, auf dem sie fortgesetzt ihre Aufgabe erfüllt, die Wellen zu zerteilen und. ihnen damit die zerstörende. Kraft zu nehmen.
• InJede'ni Wellental senken sich die VeraSkerungsgëwichte wieder zum Boden und die Matten kehren in ihre Ursprungs lage zurück bis sie durch einen neuen Wellenberg wieder angehoben werden, wenn die Bremsleistung der Fasern die Gewichte übersteigt.
• Da die Matten über 9o % des Wassers durchlassen' bevor ein meßbarer Auftrieb eintritt, können die Gewichte Gt und G2 relativ klein sein. Das Gewicht G3 dagegen sollte so bemessen sein, daß auch schwerster Sturm keine Lageveränderung bewirken kann. Statt die Gewichte zu .vergrößern, kann man kleinere Verankerungsgewichte in entsprechender Mahrzahl verlegen, was wirtschaftliche Vorteile hat. Auch eine Querverbindung der Verankerungsgewichte kann von besonderem Vorteil sein.
• Von Wichtigkeit ist die Art der Befestigung der Ankerse,ile S S2 usw. wer der Chemiefasermatte 1. Obgleich die Matte aus lockeren Floren aus sehr widerstandfähigen Einzelfasern besteht, die durch ein Einnadeln eines oder mehrerer Gittergewebe oder Preßflore und durch die Bindung mit chemischen Bindern oder Verschweißen untereinander außerordentlich reißfest ist, ist eine punktförmige Belastung bei Sturm nicht ratsam.
• linie gewichtsbeschwerten, senkrecht unter der schwimmenden Matte 1 hängenden Florbahnen 3 weisen an ihrem unteren Ende eine Schlaufe 31 auf, in die zur Zugverteilung Rohre 32 eingelassen sind (Fig. ).
• Diese senkrecht hängenden Elorbahnen 3 sind durch eine Schweiß-, Näh- oder Klammernaht 33 mit der schwimmenden Matte 1 durchgehend verbunden.
• Die-AnkerseiZek werden nun erfindungsgemäß sowohl mit dem Rohr 32 fest verbunden als auch mit der Florbahn 3, indem sie mehrfach durch diese hindurchdringen und auch durch die Matte 1.
• Auf der Matte 1 ist ein Kreuzanker 11 rnit zahlreichen Zähnen 12 befestigt, an dem das Seil S1, S2 usw. so befestigt wird, daß das Gewicht G1 eben noch bei Niedrigwasser auf dem Meeresboden liegt. Dadurch bleiben die Zähne 12 immer im Eingriff und das Ankerseil S1 immer soßestrafft, daß das Mattenfeld M1 fixiert ist. Genau so wird mit den übrigen Seilen verfahren.
• Das Mattenfeld hat nach Patent ... Akt.Zeichen 20.16.893.8 eine so hohe Tragkraft, daß es gefahrlos betreten-werden kann, um die Seilbefestigung durchführen zu können.

Claims (1)

1. Patent ansprüche

   Verankerung für Eüstenschutzmatten aus Chemiefasern nach Patent ... (Aktenzeichen P 1.928.164.2i und Zusatzpatent ... (Aktenzeichen P 2.ol6.893.8) dadurch gekennzeichnet, daß ?1. sie sich an Gezeiten und Wasserstandteile automatisch anpaßt, dadurch daß jede einzelne Verankerung aus drei oder mehr Gewichten besteht, die dem jeweils herrschenden Auftrieb der Matte angepaßt sind und daß die Håuptverankerungsgewichte G3 durch Größe und Zahl so bemessen sind, daß sie schwerer sind als der Auf- und Abtrieb der Matte bei Sturm, 2.'jedes Mattenfeld so viele Verankerungsgewichte hat, daß es auch bei höchster Beanspruchung an seinem vorbestimmten Platz bleibt, 3. die Verankerungsgewichte an einem gemeinschaftlichen Seil hintereinander so angebracht sind, daß das erste Gewicht (G1) bei Niedrigwasser noch den Boden berührt, bei Hochwasser das zweite Gewicht (G2), das dritte (G3) jedoch auch bei Sturm liegen bleibt, 4. die Verankerungsseile (S1, S2 usw) durch die senkrecht hängenden gewichtsbeschwerenden Sperrflore (3) hindurch mit der schwimmenden Matte (N M2, M3) M ) durch Ivreuzanker oder dergl.fest verbunden sind (Fig. 5 + 6)