DE2317803A1

DE2317803A1 - Verfahren zur errichtung eines fundamentes im wasser

Info

Publication number: DE2317803A1
Application number: DE2317803A
Authority: DE
Inventors: Rafael Fernandez-Luque; Johan Michael Goppel
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-04-11
Filing date: 1973-04-09
Publication date: 1973-10-18
Also published as: GB1368939A; JPS499805A; US3803852A; BE797728A; NL7204805A

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSGHiYPPIJ B.V. Garel van Bylandtlaan, 30, Den Haag, Niederlande

betreffend:
"Verfahren zur Errichtung eines ffundam ent es im Was s er"

Die Erfindung bezieht sich auf ein im Wasser abgelagertes !Fundament, das dadurch errichtet wird,daß an der be~ treffenden Stelle im Wasser Sand abgelagert wird.

Der Ausdruck "Fundament" bedeutet hier eine Sandbank, die auf dem Grund eines Gewässers, z.B. auf dem Meeresgrund, abgelagert ist. Eine derartige Sandband kann einige Meter über den Seeboden herausragen und kann als Abstützung von beispielsweise einem Deich dienen. Die Sandbank kann bei Ebbe auftauchen, kann jedoch auch untergetaucht bleiben. Der Ausdruck "fundament" bedeutet auch eine gewisse Menge an Sand, die auf dem Grund eines Gewässers abgelagert ist und stets über die Wasseroberfläche herausr&gt, wie z.B.

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eine Insel oder ein Damm oder Deich. Gegebenenfalls kann es sich auch um eine Halbinsel handeln und der Damm oder Deich kann mit dem Festland nur an einem Ende verbunden sein.

Es war bereits seit langer Zeit üblich, auf den Grund von Gewässern Sand abzulagern, um diesen Grund örtlich derart anzuheben, daß er als Fundament dienen kann". Hierbei muß man jedoch, falls, keine besonderen Maßnahmen ergriffen werden, außerordentlich große Mengen Sand verwenden, da der Kippwinkel des unter Wasser abgelagerten Sandes sehr klein ist. Soll eine Insel aufgebaut werden,· so bestehen solche besonderen Maßnahmen z.B. darin, daß man im V/asser einen Umfassungsdeich errichtet, innerhalb dessen der Sand abgelagert wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Errichten eines Öandfundamentes im Wasser, wobei der abgelagerte Sand auf einfache und verhältnismäßig wirtschaftliche Weise zusammengehalten wird und sich nicht über weite Bereiche um den Schüttpunkt herum ausbreitet.

Das erfindungsgemäße Fundament soll gänzlich aus Sand bestehen, jedoch ohne einen Umfassungsdeich zu erreichen sein und seine Kante soll einen verhältnismäßig großen Kippwinkel haben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der abgelagerte Sand von einer Zone aus künstlichem Seegras (Seetang) zusammengehalten wird, das um den Schüttpunkt herum

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angebracht ist.

Das hierzu zu verwendende künstliche Seegras ist beispielsweise bekannt aus den deutschen Patentanmeldungen P -19 20 4-01 und P 19 20 402 und wird verwendet zum Schutz des Meeresgrundes oder der Küste gegen Erosion durch Wasserströmungen und Wellen. Dieses künstliche Seegras besteht aus einer Vielzahl von langgestreckten, biegsamen und im Wasser sich aufrichtenden Strängen aus synthetischem Material, die an Verankerungseinrichtungen befestigt sind, welche sie am Grund des betreffenden Gewässers festhalten. Eine Anzahl dieser Seegrasstränge ist an einer gemeinsamen Verankerungseinrichtung befestigt und wird hier bezeichnet mit dem Ausdruck "ßeegraselement". Außer einer Verhinderung der Erosion des Gewässergrundes können die Seegraselemente auch ein Pestwerden (Verlanden) des Grundes beschleunigen, wenn der Sand durch die Wasserströmungen v/eitergetragen wird.

Die erfindungsgemäß um den Schüttpunkt des Sandes angeordnete Zone von künstlichem Seegras besteht aus einer großen Anzahl von einzelnen Seegraselementen. Die Art und V/eise, wie solche Seegraselemente in diese Zone eingebracht werden und der Sand abgelagert wird, sei anhand der Zeichnungen erläutert.

In den Zeichnungen sind schematisch die aufeinanderfolgenden Stadien dargestellt, in denen auf dem Meeresgrund eine Insel aufgebaut wird.

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Fig. 1 zeigt perspektivisch die Errichtung der ersten Terrasse und

Pig. 2 ist in anderem Haßstab eine Seitenansicht der an Ort und Stelle gebrachten Seegraselemente, wobei.die Blickrichtung dem Pfeil II in Pig. entspricht. - ; '

Pig. 3 ist (ebenfalls in anderem Haßstab--) ein Querschnitt durch Pig. 1 längs der Linie III-III.

In ·

Pig. 4· ist perspektivisch der Aufbau der zweiten Terrasse der Insel dargestellt und

Pig. 5 . ist ein Querschnitt durch Pig. 4- entlang der Linie .:V-V.

Entsprechend ist in den .

Pig* 6 .

und 7 der Aufbau der dritten Terrasse dargestellt.;

Pig. 8

und 9 schließlich illustrieren das Aufpumpen von Sand auf den Teil der Insel, der aus dem Wasser herausragt. Pig. 8 ist eine perspektivische Ansicht und Pig. 9 ein Schnitt durch Pig. 8 in Richtung des Pfeiles IX. "

Gemäß Pig. 1 und 3 wird an der betreffenden Stelle 1 des Meeresgrundes eine Zone von künstlichem Seegras 2 angeordnet. Diese schematisch in Pig. 1 angedeutete 2one ist

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in sich, geschlossen und "besteht aus mehreren mehr oder weniger geschlossenen Reihen von Seegraselementen 3« In Fig. 2 ist eine Seitenansicht auf einige solche Seegraselemente 3 dargestellt. Sie bestehen jeweils aus einer Verankerungseinrichtung 4 und einer Anzahl daran befestigten Gras- oder Tangsträngen 5·

Innerhalb der Zone aus Seegras 2 wird nun aus einem Schiff 6, das auf dem Gewässer 7 schwimmt, Sand 8 abgelagert. Da der Kippwinkel des Sandes in fließendem Wasser sehr klein ist (er beträgt etwa 5°)» fließt dex* abgelagerte Sand nach der Seegraszone 2 zu. Der Neigungswinkel des Sandes (s. Linie 9 in Fig. 3) innerhalb der Seegraszone wird dabei erhöht durch, die Einwirkung der Seegrasstränge 5· Die Grenzlinie 10 (gestrichelt) zeigt die maximale Höhe, bis zu der der Sand abgelagert werden kann, ohne daß sich der Neigungswinkel wieder ändert. Bis zu dieser Höhe abgelagerter Sand bildet die erste Terrasse 10 (s. Fig. 3)·

Auf diese Terrasse 10 wird nun eine weitere Seegraszone 12 angeordnet, die innerhalb der vertikalen Grenze der Seegraszone 2, jedoch, auf einer größeren Höhe, liegt. Zur Errichtung der zweiten Terrasse wird wieder Sand abgelagert, diesmal jedoch innerhalb der Seegraszone Die Neigung des Sandes wird diesmal an der Seegraszone erhöht (s. Linie 13 in Fig. f?) und das Abladen wird fortgesetzt, bis die Grenzlinie 14 erreicht ist. '

Auf die so gebildete'zweite Terrasse 14 wird nun eine dritte Seegraszone 15 (s. Fig. 6) aufgebracht und durch weiteres Abladen von Sand, diesmal innerhalb der See-

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graszone 15 wird eine dritte Terrasse 16 gebildet, die "unmittelbarunterhalb der Wasseroberfläche 7 liegt. Auf diese Terrasse 16 wird nun an den Kanten eine ,Seegraszone 17 angeordnet (s. Pig» 9)j worauf von dem Schiff 6 nach einem Punkt 19 innerhalb der Seegraszone 17 eine Rohrleitung 18 gelegt wird. Der durch die Leitung 18 zugeführte Sand wird durch das Seegras der Zone 17 festgehalten, bis er auf einer Höhe liegt, die mit der Meeresoberfläche übereinstimmt. Der Aufbau einer Insel über der Meeresoberfläche wird dann dadurch vervollständigt, daß man weiterhin Sand aufpumpt, wobei diesmal Jedoch die Konzentration Sand:Wasser erhöht ist, um das Auswaschen des Sandes vom oberen Teil der Insel zu-verhindern. Gegebenenfalls können bei diesem letzten Stadium des Aufbaus der Insel entlang der Wasserlinie weitere Seegraselemente angeordnet werden, um auch die oberste Terrasse gegen Erosion zu schützen und das Verlanden der Insel durch Ablagerung von durch die Wellen und Wasserströmungen herangeführtem Sand zu beschleunigen.

Während der Errichtung der anderen Terrassen können ebenfalls Seegraselemente an denjenigen Stellen innerhalb der Seegraszonen zusätzlich angeordnet werden, an denen diese Zonen ihre !Funktion nicht in befriedigendem Maße ausüben. Der Aufbau der Terrassen kann mit Hilfe des Echolotes oder auf andere Weise verfolgt und gemessen werden.

Wenn die oberste Terrasse der Insel aufgebaut ist, können weitere Maßnahmen ergriffen werden, um den rund um die Insel

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gebildeten Strand und die übrige Inseloberfläche gegen Erosion durch Sturmfluten zu schützen. So kann zumindest ens ein Teil des aus dem Wasser herausragenden Stückes der Insel abgedeckt werden mit einer wasserdurchlässigen oder wasserundurchlässigen Schicht. Je nach der Gestalt und je nach anderen gegebenenfalls vorhandenen Abdeckungen (z.B. durch Gebäude) der Insel kann sich diese Schutzschicht entweder nur längs des Strandes oder über die ganze Oberfläche der Insel erstrecken. Sie kann sich auch vom Strand abwärts in das Wasser erstrecken, bis zu einer Tiefe, in der keine schädliche Einwirkung der Wellen mehr zu befürchten ist.

Da die Spitzen der auf den Terrassen angeordneten Seegraselemente immer noch teilweise über den Sand herausragen, ist auch die Basis der Insel weitgehend gegen Erosion geschützt. Jedoch können an Stellen, wo aufgrund besonderer Strömungen eine stärkere Erosion zu erwarten ist, zusätzliche Seegraselemente angebracht werden und zwar entweder an der Seeseite der Insel oder auf dem Meeresboden um die Insel herum.

Selbstverständlich müssen die angeordneten Seegraszonen eine sehr große Zahl von Reihen aus Seegraselementen aufweisen. Die einzelnen Elemente müssen nicht in Reihen angeordnet sein, sondern wirken ebensogut wenn sie im Zickzack über eine Zone verteilt sind, die sich längs der Kanten der Terrassen erstreckt. Die Ablagerungsstelle für den Sand innerhalb des Ringes aus Seegras kann sich ändern und der Sand kann an mehreren Stellen abgelagert werden.

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Gegebenenfalls kann der Sand trocken in das Wasser eingebracht werden, da Jedoch ein Gemisch aus Sand und Wasser besser zu pumpen ist, ist die Ablagerung eines solchen Gemisches bevorzugt. /

Wenn während des anhand der Zeichnungen beschriebenen Verfahrens das Ablagern von Sand in einem früheren Stadium unterbrochen wird, z.B. nach Aufbau der zweiten Terrasse 14, erhält man anstelle einer Insel eine künstliche Sandbank, die dann als Fundament (z.B. für einen Deich) oder zum Umleiten von Wasserströmungen dienen kann. Eine Erosion der Sandbank von oben kann verhindert werden, indem man auf der Sandbank Seegraselemente befestigt.

Selbstverständlich ist die Form einer erfindungsgemäß · errichteten Insel - oder Sandbank nicht an die vorliegende Beschreibung oder Zeichnung gebunden. Es kommt vielmehr jede beliebige Form in Frage und die Seegraszonen können auch auf dem Festland von einer Stelle zur anderen laufen, so daß eine Halbinsel gebildet wird. Parallel laufende Seegraszonen zwischen zwei bestehenden Inseln können zum Aufbau eines Verbindungsdammes oder Deichs' zwischen diesen Inseln verwendet werden.

Die Seegraszone 2 in Fig. 1 kann stellenweise nach innen gebogen sein und bildet dann mit ebenfalls eingebogenen Seegraszonen 12, 15 und 17 der anderen Terrassen einen Hafen oder eine Bucht.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man eine Strandneigung von 1:10 erhalten. Wird dagegen der Sand

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ohne Verwendung von künstlichem Seegras abgelagert, so hat die Ablagerung eine Neigung von 1:50 bis 1:100, d.h. es sind nicht nur sehr große Mengen an Sand nötig, sondern der Strand bleibt auch sehr anfällig.

Zur Errichtung des erfindungsgemäßen !Fundamentes kann der Sand verwendet werden, der in der Nähe verfügbar - ist. Hinsichtlich der Körnung bestehen keine besonderen Anforderungen.

Gegebenenfalls kann die !Terrasse 10 dadurch aufgebaut werden, daß man über die gesamte Oberfläche, auf welcher die Terrasse errichtet werden soll, Seegraselemente anordnet, die so gleichmäßig wie möglich über die Oberfläche verteilt sein sollten. V/artet man dann eine Zeit lang, so führen die natürlichen Wasserströmungen Sand herbei, der zwischen und über den Seegraselementen abgelagert wird, so daß sich langsam die Terrasse 10 aufbaut. Auf gleiche Art können auch die folgenden Terrassen, z.B. Terrasse 14-, aufgebaut werden, wobei jedoch zu bectenken ist, daß die Wartezeit für den natürlichen Aufbau der Terrassen umso länger wird, je höher diese über dem Meeresgrund liegen. Man errichtet daher höchstens eine oder einige der tieferen Terrassen auf diese Art und baut die übrigen dadurch auf, daß man entlang der Kante der obersten der bereits gebildeten Terrassen . eine Zone aus künstlichem Seegras errichtet und dann mit Hilfe eines Saugbaggers oder eines anderen geeigneten Schiffes innerhalb des von der Zone umschlossenen Bereiches Sand ablagert.

Falls das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, um ein

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unteriraisclies Sandfundament aufzubauen, kann dieses dazu dienen, einen in sieh geschlossenen. Deich abzustützen. Der von dem Deich umschlossene Innenraum kann dann mit Sand oder einem anderen Material gefüllt werden, um eine. Insel zu bilden. Man kann auch das Wasser aus dem von dem Deich umschlossenen Kaum abpumpen, um das Fundament freizulegen.

PATENTADf SPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

^f "ΐλ/ Verfahren zur Errichtung eines ^Fundamentes im Wasser ^N—durch Ablagerung von Sand im Wasser, dadurch gekennzeichnet , daß der abgelagerte Sand mit Hilfe einer um die Ablagerungsstelle herum angeordneten Zone von künstlichem Seegras (Seetang) zusammengehalten wird.
2) Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man um die Ablagerungsstelle herum auf dem bereits abgelagerten Sand eine zweite Zone aus künstlichem Seegras anordnet, die sich innerhalb der vertikalen Grenzen der vorher abgelagerten Zone erstreckt.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn

zeichnet

daß man das Ablagern von 'Sand

abbricht, wenn die Oberfläche des abgelagerten Sandes weit genug über die Wasseroberfläche hinausragt.

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4) Verfahren nach Anspruch 3> dadurch g e k e η η — zeichnet' , daß- man mindestens einen Teil des. über die Wasseroberfläche hinausragenden Sandes abdeckt mit einer Schicht, die für Wasser entweder durchlässig oder undurchlässig ist.
5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch g e k e η η zeichnet , daß man vor Beginn der Saudablagerung über die Stelle, an welcher das Fundament errichtet werden soll, gleichmäßig künstliches Seegras verteilt, um zu ermöglichen, daß diese Stelle durch Ablagerung von mit den natürlichen Wasserströmungen herbeigeführtem Sand angehoben wird.

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