DE2036470A1

DE2036470A1 - Hohl oder Senkkasten zum Herstellen von Bauwerken im Meer und Verfahren zum Einbau des Senkkastens

Info

Publication number: DE2036470A1
Application number: DE19702036470
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Compagnie Industrielle de Travaux, Paris
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1972-02-03
Also published as: DE2036470B2; AU1817270A; NL7011273A; ES381903A1; FR2054885A5; GB1310557A

Description

2Q36470

Patentanwälte Dlpl.-Ing. R. B E E T Z sen. Dipl.-lng. K. LAMPRECHT

Dr.-Ing. R. B E E T Z jr.

8 München 22, Steinsdorfstr. 10

310-15.925Ρ(15.92βΗ) 22.7.1970

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DeJeRAVAUX, Pari s (Frankreich)

Hohl- oder Senkkasten zum Herstellen von Bauwerken im Meer und Verfahren zum Einbau des

Senkkastens

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohl- oder Senkkasten zum Herstellen von Bauwerken im Meer und auf die Anwendung bzw. den Einbau dieses Senkkastens.

Durch die Erfindung sollen Bauwerke im Meer ohne zusätzliche Verwendung schwimmender und anderer Hilfsgeräte und ohne das Eingreifen von Tauchern in relativ einfacher Weise hergestellt werden können.

Bauwerke im Meer sind beispielsweise Wellenbrecher, Molen, Teile künstlicher Inseln oder Kais für Seeschiffe· Derartige Bauwerke bestehen aus großen Hohl- oder Senkkästen, die beispielsweise aus bewehrtem oder vorgespann-

310-(PID 69/5^)L-r (7)

109886/0128

"²" 2D36470

tem Beton hergestellt sind; die Senkkästen werden in besonderen Betonwerkstätten in Docks oder auf Hellingen hergestellt, die meist in dem nächstgelegenen Hafen untergebracht sind.

Der Tiefgang der Senkkästen nach ihrem Zu-Wasser-lassen ist so bemessen, daß er mit den zur Verfügung stehenden Wassertiefen vereinbart ist; die Breite der Senkkästen muß es gestatten ρ die vorhandenen Brücken oder Schleusenbauwerke anstandslos zu passieren.

Derartige Senkkästen können sehr große Abmessungen haben, ihre Wasserverdrängung kann größer als 50,000 Tonnen sein. Die Kästen werden wie große Schiffe zum offenen Meer geschleppt und bis zu dem Ort gebracht, an dem sie abgesenkt werden sollen.

Die Schwierigkeit der Herstellung von Bauwerken im offenen Meer unter Verwendung de^a^tiger Senkkästen liegt darin, daß die Meersohle nicht genau flach ist, sondern vielmehr Unregelmäßigkeiten aufweist» die häufig recht groß sein können und die ein einfaches Absenken oder Auf-Grundsenken der Senkkästen zur Herstellung der Bauwerke nicht gestatten.

Eine der Aufgaben der Erfindung best eil ΐ darlEj, Hohl» oder Senkkästen zu schaffen nmd. e±& Amrendungsvsrfafaren 'anzugeben, die zusammen das Absenken dieser Küstern la einer horizontalen Lage gestatten,, ohne daß irgendwelche siasätzlichen Geräte, Materialien oder besonders spezialisiertes Personal erforderlich werden«,

Ein erfindungsgemäßer Hohl- oder Senkkasten für dssv

109886/0128

Herstellen τοη Bauwerken im Meer, mit zur Aufnahme von Ballast, wie Wasser, bestimmten Zellen ist im wesentlichen gekennzeichnet durch eine größere Anzahl von schachtförmigen, an ihrem unteren Ende durch abklappbare Böden geschlossene Behälter für körniges Material, wie Kies, die außerdem über dem körnigen Material durch eine dichte Wand und unterhalb dieses Materials durch eine nachgiebige verformbare Wand abgeschlossen sind; an die abgeschlossenen Behälter angeschlossene Kompressoren zum 'Einführen eines Strömungsmittels, wie Luft; schließlich gekennzeichnet durch Leitungen zum Einspeisen oder Injizieren eines Bindemittels, wie etwa Zementmilch oder Beton, in die innerhalb der verformbaren Wände unterhalb der abklappbaren Böden gebildeten Räume·

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Einbau des erfindungsgemäßen Senkkastens) diese Einbauweise ist dadurch gekennzeichnet, daß man die schachtförmigen Behälter über den geschlossenen Böden mit körnigem Material füllt» in dem an die Absenkstelle gebrachten Senkkasten die Zellen mit Wasserballast füllt und die nachgiebigen Abschlußwände der schachtförasigen Behälter so weit kissenförmig aufbläht, daß sie auf der Meeressohle aufliegen, dann durch Abklappen der Böden das körnige Material in die Abschlußwand-Kiesen gleiten läßt und schließlich ein Bindemittel in die Räume innerhalb der Abschlußwandkissen einspeist bzw. injiziert»

Die Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel eines Hohl- oder Senkkastens sowie dessen Anwendung in spezieller Weise beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird· In der Zeichnung zeigent

109886/0128

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Senkkasten;

Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf den Senkkasten nach Fig. 1 j

Fig. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2}

Fig. k einen Schnitt entsprechend dem Schnitt in Fig. 3, wobei jedoch der Senkkasten mit Meerwasser als Ballast gefüllt ist;

Fig. 5 einen Schnitt entsprechend den Fig. 3 und k, wobei der abklappbare Boden derart abgeklappt ist,daß der Kies in die nachgiebige Kissentasche fallen konnte;

Fig. 6 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 ₉ wobei jedoch der Senkkasten auf dem Meeresgrund ruht und sein Absenken beendet ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Hohl- oder Senkkasten aus Beton hat oberseitig zugängliche Zellen 1, die gegeneinander durch vertikale Trenn- und Versteifungswände 2 abgegrenzt sind. Der Senkkasten ist in seinem unteren Teil durch eine durchgehende Fußplatte 3 geschlossen. Er hat an seinem Umfang hohle Behälter k_t in Schachtform »ng aneinander anschließend, die in ihrem unteren Teil i-ait einer Gruppe abklappbarer Böden 5 ausgestattet sind® Diese abklappbaren Böden bestehen aus naeh nnt@n schwenkbaren Klappen, die durch irgendeine geeignete Vorrichtung betätigt

109886/0128

werden können. Man kann beispielsweise (vgl. Fig. 3) die einzelnen abklappbaren Böden 5 auf jeweils einer Seite des Senkkastens an einer gemeinsamen Welle 6 befestigen, die von einem Hebel 7 aus gedreht werden kann, der an dem einen oder - in Form von zwei Hebeln - an jedem der beiden Enden der Welle 6 befestigt ist. Man kann natürlich auch irgendeine andere Betätigungsvorrichtung vorsehen, insbesondere Klinkenvorrichtungen, welche die abklappbaren Böden 5 normalerweise in der horizontalen Schließlage halten und sie freigeben können, damit sie nach unten abklappen, wenn man an der Unterseite aus den Behältern k das körnige Material, insbesondere Kies 8, herausfallen oder herausgleiten lassen will, das vorher in die Behäl- " ter eingefüllt worden ist.

Der in die Behälter k eingefüllte Kies 8 trägt zur Schwimmstabilität des soeben beschriebenen Senkkastens bei. Der Kies wird für die endgültige Festlegung oder "Gründung" des Senkkastens benutzt, wie noch weiter unten beschrieben wird.

Die schachtartigen Behälter k sind in ihrem oberen Teil durch ein Abdichtungsorgan verschlossen, das beispielsweise eine Tasche oder ein Beutel 9 «-«s Kunststoff sein kann, beispielsweise aus starker Polyamid-Mehrschicht- (| folie. Unterhalb der abklappbaren Böden 5 sind nachgiebige Taschen 10 angeordnet, welche den unteren Teil der schachtartigen Behälter k dicht abschließen.

Diese schachtartigen Behälter sind zumindest gruppenweise gegeneinander abgetrennt, meist jeder gegen die anderen; sie stehen jeweils einzeln oder gruppenweise in Verbindung mit Kompressoren 11, welch· in die schacht-

. 109886/0128

artigen Behälter ein Strömungsmedium, beispielsweise Luft, einpumpen können«

Auf diese Weise ist es möglich, die nachgiebigen Abschlußtaschen oder Beutel der Behälter in unterschiedlicher Weise aufzublähen, je nachdem, wann und wie diese Taschen oder Beutel mit der Meeressoiile in Berührung kommen, d. h. entsprechend der Oberflächengestalt der Meeressohle.

Die vertikalen, Wände des Senkkastens enthalten weiterhin Leitungen 12, die es gestatten, ein Bindemittel, beispielsweise Zementmilch oder Flüssigbeton, in denjenigen Innenbereich der abdichtenden Taschen oder Beutel einzuführen oder zu injizieren, der umtarlialb der abklappbaren Böden 5 liegt.

Schließlich weist der Senkkasten Leitungen 13 auf, die das Einführen von Füllmaterial„ beispielsweise Sand, unter die Fußplatte 3 des Senkkastens erlauben»

Der Senkkasten wird nach seinem 2m»¥asser»Ias8sa in den schachtartigen Behältern k alt iöL@s oder ähnlichem körnigem Material gefüllt, dann durck geiElepger· asa seise Einsatzstelle gebracht und dort an über Seile mit ihm verbundenen Ankerkörpern festgelegt ο Aiaecislieuend wendest die am Umfang vorgesehenen sehachtartigen Beamter h unter überdruck gesetzt, beispielsweise durch Druckluft, die vom Kompressoren geliefert wird· Der von diesen Kompressoren gelieferte Überdruck muß genügend groß sein, damit es* dia Taschen oder Beutel aus nachgiebigem Material, ±nab&3on:-&vt-

109886/0128

BAD ORfGiNAt

den Beutel 10, so welt aufblähen kann, daß sie zumindest eine Halbzylinderform annehmen· Dann wird flüssiger Ballast in die zentralen Zellen T des Senkkastens eingelassen, so daß sich der Kasten absenkt, bis die nach unten herausragenden kissenföraig aufgeblähten Taschen oder Beutel auf dem Meeresboden zur Anlage kommen. Der Kasten ruht nun auf den nachgiebigen Luftkissen, gebildet durch die mit Druckluft aufgeblähten Beutel-Abschlüsse. Die Menge des flüssigen Ballastes wird derart eingestellt, daß der Senkkasten nicht unter der Wirkung der Gezeiten oder ganz allgemein unter der Wirkung irgendeiner Änderung der Wasserstandshöhe aufschwimmen kann. Bs ergeben sich in den einzelnen nachgiebigen Kissen mehr oder weniger große Drücke, bei denen der Senkkasten genau waagerecht gehalten wird; dies bedeutet auch einen unterschiedlichen Druck gegenüber dem Meeresboden an den betreffenden Stellen. Diese Drücke in den unterschiedlichen Behältern k_t die oberhalb der abklappbaren Böden 5 mit dem Kies 8 gefüllt sind, werden nunmehr so eingestellt, daß der auf die Luftkissen sich abstützende Senkkasten unter mehr oder weniger ungleicher oder entsprechend den Unebenheiten des Meeresbodens mehr oder weniger tiefere Auswölbung dieser Luftkissen in eine horizontale Lage kommt.

Der Kies 8 und die abklappbaren Böden 5 der schachtartigen Behälter k befinden sich danach in unter Druck stehenden Räumen} die in diesen Räumen herrschenden Drükke sind aber untersch! edlich; nun werden die Klappböden 5 nach unten geklappt, und die Kiesmengen fallen nach unten in die Luftkissen 10 hinein, wobei sie sich genau dem Profil des Meeresbodens an der Gründungeβteilβ des Senkkastens anpassen.

Dann wird durch die Injizierleitungen 12 ein Binde-

109886/0128

mittel injiziert, beispielsweise Zementmilch. Eine derartige Bindemittelinjektion macht aus den unteren Teilen der Kissen und der schachtartigen Behälter k ein fest zusammenhängendes und starres Fundament, das den gesamten Senkkasten trägt und praktisch auf dem unebenen Meeresboden festliegt. Da die einzelnen Behälter k gegeneinander oder gruppenweise gegeneinander getrennt sind, können in ihnen unterschiedliche Innendrücke herrschen, und man kann die horizontale Einstellung des Senkkastens durch entsprechendes Einstellen dieser Drücke durchführen} nachdem diese Waagerechteinstellung erzielt ist, läßt man den Kies oder das körnige Material fallen und sich mit Hilfe des Bindemittels verfestigen, so daß man nach Beendigung dieser Arbeiten und nach Beendigung der Verfestigung der Abstützkissen eine genaue horizontale Lage des Senkkastens erhält, ohne daß irgendwelche weiteren schwimmenden Geräte oder Hilfsgeräte oder gar Taucher benötigt werden*

Venn der Senkkasten einwandfrei auf den Meeresgrund aufgesetzt ist, kann ein bei Preßluft-Senkkästen übliches Einführen von Sand durch die Leitungen 13 durchgeführt werden. Dieser Sand füllt den Raum unterhalb der Fußplatte 3 des Senkkastens aus und gewährleistet «ine bessere Verteilung der Massendrücke des Bauwerks im Betrieb· Die BodenbelastungsdrUcke werden auf diese Weise auf einen kleineren Wert zurückgeführt, als er sich in den Umfangsbehältern während des Absenkens ergab. Schließlich kann der Hohl- oder Senkkasten selbst in an sich bekanexfcer Weise durch Einbringen von Ballast in die Zellen 1 belastet werden, man kann hierzu Sand oder irgendein anderes geeignetes Füllmaterial verwenden. Die Zellen 1 können sogar unter voller Beibehaltung der Wirkung des Bauwerks als Schutzbauwerk oder Seeschiff-Kai als Flüssigkeitsvorratsbehälter benutzt werden.

109886/0128

Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Zunächst ist keine, häufig schwierig durchzuführende, Abgleichung des Meeresbodens im offenen Meer nötig, d. h. die üblichen Gründungsgeräte sind entbehrlich, soweit Nivelliermessungen der Höhenunterschiede zwischen den niedrigsten und den höchsten Meerbodenpunkten die Aufweitmöglichkeit der aufblähbaren Taschen oder Beutel 10 nicht überschreiten» Weiterhin kann man eine absolut genaue Waagerβcht-Einsteilung des Senkkastens dadurch erhalten, daß man in den einzelnen am Umfang angeordneten schachtartigen Behältern k, in denen sich der Kies 8 befindet, weitgehend unterschiedliche Drücke zur Wirkung kommen λ

Bei einem Unfall kann der Senkkasten einfach dadurch angehoben werden, daßman den flüssigen Absenkballast aus den Zellen 1 wieder auspumpt.

Alle Maßnahmen zum Absenken des Senkkastens können von dem Senkkasten selbst aus durchgeführt werden, ohne äußere Hilfe und in verhältnismäßig kurzer Zeit, was sich als besonders vorteilhaft erweist, wenn man im pffenen Meer arbeiten muß.

Schließlich ist die Erfindung ganz unabhängig von f

der Form, den Abmessungen und der Bestimmung der Hohl- oder Senkkästen.

Es dürfte klar sein, daß die Erfindung nicht durch Einzelheiten des soeben beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt ist) Einzelheiten können abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

109886/0128

Claims

Patentansprüche

Hohl- oder Senkkasten für das Herstellen von Bauwerken im Meer, mit zur Aufnahme von Ballast, wie Wasser, bestimmten Zellen, gekennzeichnet durch eine größere Anzahl von schachtförmig©!!, an ihrem unteren Ende durch abklappbare Böden (5) geschlossene Behälter (k) für körniges Material, wie Kies (8), die außerdem über dem körnigen Material durch eine dichte Wand (9) und unterhalb dieses Materials durch eine nachgiebige verformbare Wand (10) abgeschlossen sind5 an die abgeschlossenen Behälter angeschlossene Kompressoren (11) zum Einführen eines Strömungsmittel, wie Luft; schließlich gekennzeichnet durch Leitungen (12) zum Einspeisen oder Injizieren eines Bindemittels, wie etwa Zementmilch oder Beton, in die innerhalb der verformbaren Wände (1O) unterhalb der abklappbaren Böden (5) gebildeten Räume.
2. Senkkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen (13), welche durch den Senkkasten von oben nach unten hindurchführen, unterhalb der Bodenplatte (3) des Senkkastens münden und geeignet sind, von oberhalb des Senkkastens Sand unter die Fußplatte des Senkkastens einzubringen.
3. Senkkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schachtartigen Behälter (k) um die gesamte Gruppe der Zellen (1) des Senkkastens herum angeordnet sind.

k. Verfahren zum Einbau des Senkkastens nach An-

109888/0128

spruch 1 oder 2 oder J, dadurch gekennzeichnet» daß man die schachtformigen Behälter (k) über den geschlossenen Böden (5) mit körnigem Material (8) füllt (Fig. 1), in dem an die Absenkstelle gebrachten Senkkasten die Zellen (1) mit Wasserballast füllt und die nachgiebigen Abschlußwände (1O) der schachtförmigen Behälter (k) so weit kissenföratig aufbläht, daß sie auf der Meeres sohl β aufliegen (Fig. 4), dann durch Abklappen der Böden das körnige Material in die Abschlußwand-Kissen gleiten läßt (Fig. 5) und schließlich ein Bindemittel in die Räume innerhalb der Abschlußwandkissen einspeist bzw. injiziert·

109886/0128