DE2915542C2

DE2915542C2 - Einrichtung zur Durchführung von Arbeitsmaßnahmen unter einer Wasseroberfläche

Info

Publication number: DE2915542C2
Application number: DE19792915542
Authority: DE
Inventors: Ergun Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Ardic; Ekkehart 6239 Eppstein Karge
Original assignee: Hochtief AG
Current assignee: Hochtief AG
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1979-04-18
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2915542B1; GB2046818B; GB2046818A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Durchführung von Arbeiismaßnabmen unter der Was scroberfläche auf einem Gewässerboden, mit einer unier die Wasseroberfläche abgesenkten, über einen ^⁰ freien Kopfabschnnt angeordneten, wasserfreien Ar beitskammer. die einen über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schlicht sowie eine Dichtungsanordnung aufweist und als Atniosphärcndruckkammcr ausgeführt ist. ^v'

Eine derartige Einrichtung ist ,ins der Zeitschrift »Europäische technische Informationen«, 19¹JS. Heft 2, Seite Jb. bekannt. Hierbei wird die Arbeitskammer mit ihrem unteren Rand auf den Gewässcrgrund aufgesetzt. Der unter*: Rand trägt umlaufend die Gummidichtung. ^h0 die gegenüber dem Untergrund abdichten muH Die Arbeitskammer und der angeschlossene Schacht werden leergepumpt, nachdem die Arbeitskammer mit ihrer umlaufenden Dichtung auf den Untergrund aufgesetzt ist. Eine solche Arbeitskammer mag man auch über den ^h> Kopf eines Gründungspfahles stülpen können, das verhingt jedoch unvorteilhaft hohe Arbeitskammer!), wenn der Kopfabschnitl eine große Länge aufweist. Im übrigen kann die Abdichtung nur funktionieren, wenn der Untergrund eben ist und nicht nur das Gewicht der Arbeitskammer mit ihrem Schacht, sondern auch den umgebenden Wasserdruck nach Leerpumpen der Arbeitskammer aufzunehmen in der Lage ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß bei der Bearbeitung von Kopfabschnitten von Gründungspfählen eine Abdichtur« der Arbeitskammer gegenüber einem ebenen und hinreichend festen Untergrund nicht mehr erforderlich ist.

Bei den Gründungspfählen kann es sich um Bctonpfähle und Rammpfähle handeln. Die Gründungspfähle können darüber hinaus die unterschiedlichsten Querschnitte aufweisen, beispielsweise als Rohrpfähle oder Kastenpfähle ausgeführt oder aus Stahlprofilen zusammengesetzt sein. Arbeitsmaßnahmen bezeichnet Reparaturarbeiten. Bearbeitung auf Höhe durch Brennen, Schneiden oder Schleifen, Arbeiten zur Anbringung von Befestigungselementen, Schweißarbeiten, Bolzensetzarbeiten und Ausbetonierarbeiten.

Zur Losung dieser vorgenannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß zur Bearbeitung von freien Kopfabschnitten von Gründungspfählen die Arbeitskammer im Bereich ihres unteren Randes mit einem Boden versehen ist. der eine Bodenausnehmung für den Kopfabschnitt des zu bearbeitenden Gründungspfahles sowie die Dichtungsanordnung zwischen diesem Kopfabschnitt und dem Boden aufweist.

Im einfachsten f-V.lle ist der Boden der Arbeitskammer an die Wandungen der Arbeitskammer stationär und dicht angeschlossen, z. B. angeschweißt. Wenn es sich jedoch darum handelt, bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Bodenausnehmung unterschiedlichen Querschnitten der Gründungspfähle und unkontrollierbaren Raumtoleranzen anzupassen, so empfiehlt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, daß der Boden gegenüber der Arbeitskammer mit hydraulischen oder pneumatischen StelltrieLen ve.{!rehbar angeordnet ist. und daß Dichtungsanordnungen zwischen Boden und Arbeitskammer vorgesehen sind. Die Dichlungsanordnungen sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als ausstülpbare Blähdichtungen mit Drui kluftanschluß ausgeführt, die eine absolute Abdicht 11 >; sicherstellen. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt, um die Auftriebskräfte aufzunehmen darin, daß die Arbeitskammer Auftriebsbremspratzen aufweist, die mit dem Boden integriert und an den zugeordneten Gründungspfahl anschließbar sind.

Die Arbeitskammer kann durch den schon erwähnten. üHcr die Wasseroberfläche hinausgeführten Schach! befahren werden und über diesen Schacht können auch Arbeitsgeräte und Bauelemente zu und abgeführt werden. Aus sicherheitstechnischcn Gründen ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedoch zweckmäßiger, daß die Arbeitskammer einer scits einen Arbeilsschiichl aufwi.-ist und außerdem an einen Eahrschacht angeschlossen ist. Als 'Uhciisschiichi bezeichne! man dabei denjenigen Schacht, durch welchen die Zuführung und Abführung von Arbeitsgeräten und Bauelementen möglich ist. Als I ahrschacht bezeichnet man den Schacht, über den die Personen, die in der Arbeitskammer arbeiten, /ur Arbeitskammer hin und aus dieser wieder heraus gelangen.

Da die beschriebenen Arbeitsmaßnahmen an einen) gerammten Gründlingspfahl häufig dann durchzuführen

sind, wenn in der Nachbarschaft weitere Gründungspfähle noch gerammt werden, kann es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig sein, die Einrichtung mit einer zusätzlichen Einrichtung /ur Erzeugung eines äußeren Luftblasenschleiers zu verse- ■> hen, die die erforderliche Schalldämmung bewirkt. Hierbei wird im allgemeinen mit Luftaustrittsröhren und/oder Luftaustrittsdüsen gearbeitet, denen Pumpen oder andere Druckluftquellen zugeordnet sind. Die Pumpen können die erforderliche Luft ohne weiteres aus der Arbeitskammer entnehmen, die über den über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht bewettert ist. Die Bewetterung ist dann besonders einfach, wenn die Arbeitskammer in der beschriebenen Weise mit einem Arbeitsschacht und mit einem Fahrschacht is ausgerüstet ist, denn in diesem Falle erhält man von selbst oder gefördert durch Windhutzen eine ausreichende Bewertung.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Einrichtung, auch in ihrer Funktion, anhi.nd von Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematiseher Darstellung

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgema ße Einrichtung,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt Λ aus der Darstellung nach Fig. 1,

F1 g. 3 den vergrößerten Ausschnitt B aus der Darstellung nach Fig. 1.

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-C in F i g. 1 und die M

F i g. 5, 6 und 7 mögliche Einrichtungen für den Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Einrichtung dient /ur Durchführung von Bearbeitungsmaßnahmer an unter einer Wasseroberfläche 1 befindlichen, freien Kopfabschnitten 2 von Gründungspfählen 3 und dergleichen. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich insbesondere um Rammpfähle 3, die bekanntlich nach dem Rammen zuweilen Reparaturarbeiten. Bearbeitung auf Höhe durch Brennen oder Schneiden. Bearbeitungen durch Anbringen von Befestigungselementen und dergleichen erfahren müssen, /.um grundsätzlichen Aufbau der Einrichtung gehört eine über den freien Kopfhbschnitt 2 angeordnete wasserfreie Arbeitskammer 4. Die wasserfreie Arbeitskammer 4 ist jedoch keine Druckkammer, die unter dem hydrostatischen Druck der Wassertiefc steht, in der die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind. Die Aibeitskammer ist vielmehr eine Atmosphärendruckkammer 4. steht also unter Atmosphärendiuek. Dazu ist die Anordnung so getroffen, daß die so Arbeitskammer 4 einerseits im Bereich ihres unteren Randes 5 mit einem Boden 6 versehen ist. der eine Bodenausnehmung 7 für den Kopfabschnitt 2 aufweist, an dem die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind. Im übrigen ist eine Dichtungsanordnung 8 /umindcst zwischen diesem Kopfabschnitt 2 und dem Boden β vorgesehen. Zumindest gilt dies, wenn der Boden 6 im übrigen stationär und dicht an dk¹ Arbeitskammer 4 angeschlossen ist. Im anderen Fall sind Dichtungsanord nungen 8, 9 sowohl zwischen Bodenausnehmiingen 7 «> und Kopfabschnit! 2 als auch /wischen Boden 6 und Arbeitskammer 4 vorzusehen. Jedenfalls ist die Arbeitskammer 4 angedichtet an zumindest einen über die Wasseroberfläche 1 geführten Schacht 10, 11 angeschlossen. Dadurch funktioniert sie als Aimosphärcnd- ^h> rtickkiimmcr. F.s versteht sich von selbst, daß beim Absenken der Arbeitskammer 4 mit ihrem Schacht 10, Il bis zum und über Jen KoDfabschnitt 2 eines Gründungspfahles 3, an dem die ArbcitsmuUnuhmcn durchzuführen sind. dit: Einrichtung insgesamt zunächst mit Wasser gefüllt im. so dall nach Abdichtung des Bodens 6 die Arbeitskammer 4 einschließlich Schacht 10,11 leergepumpt werden muß.

Im Ausführungsbeispiel ist der Boden 6 /um /wecke der Anpassung der Bodenausn.'hmungen 7 an im Querschnitt unrunde Kopfabschmtte 2 gegenüber der Arbeitskammer 4 verdrehbar, und zwar im Ausfuhrungsbeispiel mit hydraulischen oder pneumatischen Stelltrieben 12, die in F 1 g. 4 angedeutet worden sind. In diesem Falle sind Dichtungsanordnungen 9 auch zwischen Boden 6 und Arbeitskammer 4 vorgesehen. Die Dichtungsanordnungen 8, 9 sind im Ausführungsbeispiel stets ausstulpbare Blähdichtungen, die durch ein Druckmittel vorgestülpt und in Dichtungsfunktion gebracht werden, die jedoch, un-l insbesondere unter dem hydrostatischen Druck des anslenenden Wassers, sich gleichsam /uruckstülpen, wenn der Dichlungsdiuck weggenommen wird. Im Ausluhrungsbeispiel weisi die Arbeitskammer 4 einerseits einen ArK !sschachi 10 und außerdem einen Fahrschacht it aüt Dazu wird insbesondere auf die F 1 g. 5 verwiesen. Der Arbcitsschucht 10 dient da/u, mit üblichen Hilfsniuieln Arbeitsgeräte und Bauteile in die Arbeitskammer 4 einzufuh ·η oder aus dieser herauszunehmen. Der Fahrschacht II dient da/u, in die Arbeitskammer 4 einzufahren oder aus dieser heraus/ufjhren. was mit üblichen Leitern ooer auch mit anderen Hilfsmitteln geschehen kann. In F"ig. 1 wurde angedeutet, daß die Arbeitskammer 4 mit einer Einrichtung 13 versehen sein kann, die da/u dient, um die Einrichtung herum einen Luftblasenschalter 14 /u erzeugen, der die erforderliche Schalldämmung bewirkt. Die Luft wird über geeignete Pumpen aus der Arbeitskammer 4 entnommen, die ihrerseits ausreichend bewettert ist. Ls versteht sich von selbst, daß übe· den über die Wasseroberfläche 1 hinausgeführten Schacht bzw. über die über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schachte 10. 11 auch Energieverst/rgungsleitungen in die Arbeitskammer 4 hineingeführt sein können, die zur Energieversorgung der jort eingesetzten Arbeitsgänge dienen. Selbstverständlich kann die Einrichtung auch auf den Grund 15 des Gewässers aufgesetzt werden, in dem die Arbeiten durchzuführen sind. Der Schacht 10, M kann aus montierburen und demontierbaren Schachtabschnuien bestehen, damit die Einrichtung ohne weiteres zur Durchführung der Arbeitsmaßnahmen in unterschied!! eher Wassertiefe geeignet ist.

Die F 1 g. 5. b und 7 machen beispielsweue deutlich, wie die {Einrichtung ihrerseits eingerichtet und manipuliert wird. So kann gemäß Fig. 5 mit einer Hubinsel 16 gearbeitet werden. gemäß t 1 g. b mit Ponton 17. gemäß F 1 g. 7 ;mt Hilfe eines Kranes 18. wobei iti I ig 7 ein Kaikran dargestellt wurde.

Arbeitel man tri: der Einrichtung, si wird die Arbeitskammer 4 mit ihrem Schacht 10. 11 mit einem Manipulator, der i'ls Hubinsel 16. Ponton 17. Kaikr.in 18 ausgeführt ist. bewegt und nut Winden 19. Klettervorrichtungen 20 oder Kr.in 18 über den Kopfahschnm 2 des Pfahles gebracht, an dem die ArbeiismaUnahmen durchzuführen sind. Dabei k.mn es zweckmäßig sein, eins Einfädeln des Kopf.ibschnitics 2 des Grüniiungspfahles 3 in die Bodenausnehmung 7 des Bodens 6 mit Hilfe einer Tauchers vorzunehmen, oft kann jodoch auf den Einsätz, eines Tauchers verzichtet werden, wenn die Einrichtung zum Zwecke des Einfädelris mit einer Fernsehkamera und einem Monitor ausgerüs<et ist. Der

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Hoilcn f> tier Arbeitskammer 4 isl /ii diesem /week in tier beschriebenen Weise ilrehbiir iintl iirretierbiir. Die I lohe tier Arbeitskammer 4 wirtl vermessen. Wenn ilie Arbeitskammer 4 iiiif I lohe ausgerichtet ist. so beginnt ilie Abdichtung. Die Dichliingsiinnrilmingcn 8, 9 sinil ilen gmliten /u erwartenden Tolenin/en angepaßt uric! »erden /weckmälligerweise per Driickliifi betätigt. Ist die Abdichtung erfolgt, so und die IiiiiiicliHiiig gelen/t. das heil.lt Arbeitskammer 4 und Schacht 10, Il werden lcergepumpt. Um den Auftrieb der Arbeilskiinimer 4 und der I inrichlimg insgesamt aufzunehmen, sind entsprechende Bremspiat/cn 21 vorgesehen, die im Aiisfiihriingsbeispiel mit dem Hoden 6 der Arbeitskammer 4 integriert sind. Zweekmiißigcrweise lassen sich die Aiiftriebsbrcmspral/en 21 von der Wasseroberfläche I aus oder von aul.ien steuern. Sie sind verriegelt, wenn die l-ünriehtung leeigepiimpl und damit für die Durchführung der Arbcilsmalinahmen eingerichtet ist. Wie bereits erwähnt, reicht zumindest dann, wenn mn zwei Schachten 10, Il gearbeitet wird, die Kaminwir kung für die Bewetterung aus. Die Nlähdiehtimgen 8, 9 sind mit einem Druckliiftaiischluft 22 versehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Durchführung von Arbeitsmaßnahmen unter der Wasseroberfläche auf einem Gewässerboden, mit einer unter die Wasseroberdäehe abgesenkten, über einen freien Kopfabschnitt angeordneten, wasserfreien Arbeitskammer, die einen über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht sowie eine Dichtungsanordnung aufweist und als Atmosphärendruckkarnmer ausgeführt ist. dadurch gekennzeichnet, daßzurBearbeitung von freien Kopfabschnitten von Gründungspfählen die Arbeitskammer (4) im Bereich ihres unteren Randes (5) mit einem Boden (6) versehen ist, der eine Bodenausnehmung (7) für den Kopfab- ^|5 schnitt (2) des zu bearbeitenden Gründungspfahles (3) sowie die Dichtungsanordnung (8) zwischen diesem Kopfabschnitt (2) und dem Boden (6) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dyß der Boden (6) gegenüber der Arbeitskammer (4) mit hydraulischen oder pneumatischen Stelltrieben (12) verdrehbar angeordnet ist. und daß eine Dichtungsanordnung (9) zwischen Boden (6) und Arbeitskammer (4) vorgesehen ist. ²^

3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicht jngsanordnungen (8, 9) als ausstülpbare Blähdichtungen mit Druckluftanschluß ausgeführt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, ^J0 dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) Auftriebsbrti.ispratzen (21) aufweist, die mit dem Boden (6) integriert und a~ den zugeordneten Gründungspfahl (3) anschließbar sind.

5. Anordnung nach einem de· Ansprüche 1 bis 4. ^}5 dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) einerseits an einen Arbeitsschachi (10) und außerdem an einen Fa hrschacht (11) angeschlossen ist.

b. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) umlaufend mit einer Einrichtung (13) /ur Erzeugung eines äußeren l.uftblasenschlcicrs(14) versehen ist.