DE2927804C2

DE2927804C2 - Vorrichtung zum Schutz des Bodens am unteren Ende einer auf oder in einem Gewässerboden angeordneten Säule

Info

Publication number: DE2927804C2
Application number: DE2927804A
Authority: DE
Inventors: Karel Josephus Cornelis de Ijssel Werk
Original assignee: Gusto Engineering BV
Current assignee: Gusto Engineering BV
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1985-01-24
Also published as: GB2024901A; FR2430482B1; GB2024901B; DE2927804A1; NL7807340A; FR2430482A1; NL167217B; NL167217C; US4279545A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz des Bodens am unteren Ende einer auf oder in einem Gewässerboden angeordneten Säule gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wenn Säulen in sich bewegendem Wasser, beispielsweise in oder auf dem Meeresboden oder auf dem Grund eines Flusses, stehen, treten um den unteren Teil der Säule herum Strömungen auf, die den Boden in deren Umgebungsbereich abtragen mit der Folge, daß um den unteren Teil der Säule herum eine Auskolkung d.h. eine sich trichterförmig nach unten verengende Auswaschung, entsteht Diese Erscheinung kann schon sehr bald nach dem Aufstellen der Säule eintreten.

Wenn bewegbare Plattformen, Baggervorrichtungen mit Bohrarmen oder -schaufeln oder andere mit beinartigen Säulen versehene Vorrichtungen in einem Gewässer benutzt werden, dessen Grund nicht gestört werden darf, stellen die um den unteren Teil der Säulen herum auftretenden Strömungen und davon ausgehenden Folgen ein erhebliches Problem dar.

Dieses Problem ist bekannt und man hat auch bereits versucht diesem mit baulich möglichst einfachen Mitteln zu begegnen.

Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-AS 16 34 462) ist eine das untere Säulenende umgebende,

2ö an der SSuIe !angsverschiebliche siärre Platte vorgesehen, der ein den Außenrand der Platte auf deren gesamtem Umfang radial überragender flexibler Streifen zugeordnet ist
Die auf dem Gewässerboden aufliegende großflächige Matte ist wasserdurchlässig und kann z. S. aus einem maschensiebartigen Gitter bestehen, während die eine geringere Flächenausdehnung als die Matte aufweisende und auf dieser lastende Platte die Matte am Gewässerboden festhält Die Matte kann dabei an der Unterseite der Platte oder Scheibe befestigt sein.

Es hat sich gezeigt daß die von der Platte beschwerte gitterartige Matte wegen ihrer Wasserdurchlässigkeit und nur begrenzten Flexibilität die infolge von Strömungen und Turbulenzen auftretenden Unterspülungen und Auswaschungen nicht mit hinreichender Sicherheit verhindert und sich auf die Dauer dennoch mehr oder weniger tiefe, die unteren Endbereiche der Säulen umgebende Auskolkungen einstellen.
Es ist zwar auch bereits bekannt (US-PS 34 56 448, Fig. 3), die Säulen im Bereich des Gewässergrundes mittels starrer Platten zu umgeben, die sich mittels einer parallel zu den Wänden der Säule verlaufenden und sich nach unten erstreckenden kragenförmigen Umkleidung beim Herablassen in den Gewässerboden eingraben und die Säulen auf diese Weise gegen Strömungen schützen. Auch auf diese Weise ist es jedoch in der Praxis nicht mit Erfolg, möglich, Unterspülungen der Platte mit der Folge der Entstehung von Auswaschungen oder Auskolkungen im unteren Endbereich der Säulen zu verhindern. Ein die Platte auf deren gesamten Umfang radial weit überragender flexibler Streifen ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs an erster Stelle beschriebene, gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern bzw. weiterzubilden, daß sie einen wirksameren Schutz vor Auskolkungen bietet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Die mit der Platte starr verbundene, parallel zu den Vorrichtung so zu verbessern bzw. weiterzubilden, daß sie einen wirksameren Schutz vor Auskolkungen bietet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden

Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Die mit der Platte starr verbundene, parallel zu den Wänden der Säule verlaufende kragenförmige Umkleidung, welche die Säule mit radialem Spiel umgibt und sich von der Platte aus nach unten erstreckt, dient in an sich bekannter Weise nicht nur dem Zweck der Führune

der Platte an der Säule, sondern vor allem dem Zweck sicherzustellen, daß der sich nach unten erstreckende Rand der Umkleidung, der beim Absinken der Vorrichtung zuerst auf den Gewässerboden auftrifft, zugleich um ein gewisses Maß in den Gewässerboden eindringt und den unteren Endbereich der Säule auf diese Weise dichtend umschließt.

Diese wichtige Funktion der Umkleidung wird durch den flexiblen Streifen deswegen nicht beeinträchtigt, weil dieser im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der gattungsgemäßen Vorrichtung am Außenumfang der Platte befestigt ist

Dadurch, daß der den Außenumfang der Platte radial überragende flexible Streifen einerseits aus einer dichten, d. h. wasserundurchlässigen Folie besteht und andererseits in — bezogen auf die Umfangsrichtung — regelmäßen Abständen mit etwa radial verlaufenden elastischen Versteifungen versehen ist, wird erreicht, daß sich die Folie dichtend auch an einer·, unregelmäßigen Verlauf des Gewässerbodens anpaßt und sic-i in dem von ihr abgedeckten Bereich des Bodens keine Strömungen und von diesen hervorgerufene Turbulenzen einstellen können, die sonst ursächlich für Auswaschungen und Auskolkungen im unteren Endbereich der Säulen sind.

An ihrer Innenseite ist die Umkleidung bevorzugt mit mit den Wänden der Säule zusammenarbeitenden Führungsmitteln versehen, die z. B. aus Rollen, Walzen und/ oder Führungsklötzen bestehen können.

In Anbetracht der Notwendigkeit, die Platt= leicht auswechseln zu können und angesichts des im allgemeinen Zahnreihen aufweisenden Profils der Säule, ist ein gewisses Spiel zwischen dem Innenrand der Platte bzw. deren Umkleidung und der Säule erforderlich. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß der Gewässerboden nicht horizontal verläuft und die Platte folglich eine geneigte Stellung einnehmen muß. Da sich dort, wo sich die Zahnreihen oefinden, Bereiche in Form von breiten Spalten bilden können, in denen störende Strömungen nach wie vor auftreten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Spaii zwischen der Umkleidung und der Säule mittels eines sich an die Wände der Säule anlegenden flexiblen Streifens abgedichtet ist.

Der flexible, aber undurchlässige Streifen, der sich, wie bereits erwähnt, auch einem unregelmäßigen Verlauf des Gewässerbodens anpassen kann, besteht aus einer Folie, die aufgrund ihrer Flexibilität in Falten nach unten hängt, solange die Platte den Boden noch nicht erreicht hat. Beim schnellen Absenken der Vorrichtung öffnet sich die Folie wie ein Regenschirm und legt sich in dieser Form auf dsn Gewässerboden auf. Die elastischen Versteifungen bewirken dabei ein gleichmäßiges Spreizen. Diese Versteifungen sind bevorzugt beweglich, d. h. gelenkig oder elastisch, an der starren Platte befestigt und über Zugmittel mit einem oberhalb der Platte angeordneten und die Säule umgebenden Ring verbunden, wobei der Ring ebenfalls über Zugmittel mit der Platte verbunden und an Zugmitteln aufgehängt ist. Dabei haben die Zugmittel zwischen dem Ring und der Platte sowie zwischen dem Ring und der Folie derartige Längen, daß sie im gespannten Zustand die umrandende Folie anheben.

Auf diese Weise wird erreicht, daß beim Absenken der Vorrichtung die PIaUe zuerst den Boden berührt und der sie am Außenumfang umrandende flexible Streifen — unabhängig divon, ob er sich wie ein Regenschirm eeöffnet hat oder-nicht — erst anschließend zur Anlage auf dem Gewässerboden kommt Dadurch wird erreicht, daß beim Anheben der die Abdichtung bildende umrandende flexible Streifen zuerst angehoben wird, was das Anheben erheblich erleichtert Bei einem schräg verlaufenden Gewässerboden sollte die starre Platte die Säule mit großem Abstand umgeben. Gemäß einer für diesen Fall bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der innere Rand der Platte bzw. deren Umkleidung mittels eines flexiblen Dichtungsstreifens mit einem längs der Säule geführten Ring verbunden, der die Säule in geringem Abstand umgibt und an Zugmitteln aufgehängt ist Dieser Ring behält stets seine relativ zur Achse der Säule rechtwinklige Lage bei, während der Dichtungsstreifen den Zwischenraum zuverlässig abdichtet

Der Dichtungsstreifen kann auch so gestaltet sein, daß er entweder Zugkräfte aufnehmen kann oder aus einer Folie in Kombination mit sep.-^aten Zugmitteln zwischen dem Ring und der Platte besieht Bei allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, oberhalb der starren Platte einen die Säule umgebenden und abdichtend auf ihr geführten Ring vorzusehen, der über den Dichtungsstreifen und über Zugmittel mit der Platte verbunden ist und eine flexible Folie trägt, die um die Säule herum angeordnet ist und mit ihrer Außenkante auf der umrandeten Folie (8) aufliegt oder an ihr befestigt ist Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung treffen die

um die Säule herum auftretenden Strömungen auf eine die Säule umschließende stützende Oberfläche, die von ihnen nicht angegriffen werden kann. Die Vorrichtung kann sich von der Säule aus radial weit erstrecken, so daß der gesamte Bodenbereich um die Säule herum, der sonst den schädlichen Wirkungen der Strömungen ausgesetzt wäre, wirksam gegen Auskolkung geschützt ist.

Nachstehend sind Ausführungsformen der erfin-· dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F: g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abdichten des unteren Teils einer Säule;

F i g. 2 ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;

F i g. 3 und 4 eine schematische Ansicht einer Modifikation der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 in verschiedenen Stellungen und

Fig.5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Säule 1 mit rechteckigern Querschnitt, die mit vier Zahnreihen 2 versehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 weist eine an den Wänden der Säule 1 mittels Walzen oder Rolle:: 4 und Führungsklötzeii 5 geführte rechteckige starre Umkleidung 3 auf. Dieje Umkleidung 3 ist mit einer von ihrer oberen Kante aus leicht nach unten geneigten achteckigen starren Platte 6 versehen, die mittels Rippen', verstärkt ist.

Dieser aus der Umkleidung 3 und der achteckigen Platte 6 bestehende Körper kann aus Kunststoff, beispielsweise mit Glasfaser verstärktem Polyester, oder aus Metall, beispielsweise aus Stahl, bestehen.

An der äußeren Kante der Platte 6 ist ein flexibler Streifen, bestehend aus einer Folie 8, befestigt, deren äußere Kante, falls erwünscht, mit kleinen Gewichten 9 beschwert sein kann.

Die gesamte Konstruktion ist an Zugmitteln 10 aufgehängt, die &n der Säule an einer hochgelegenen Stelle, beispielsweise in einer bei aufgerichtetem Zustand der

Säule oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Ebene, befestigt ist.

Der zwischen der Umkleidung 3 und den Wänden der Säule 1 befindliche Spalt kann mittels eines aus Gummi oder harzhaltigem Material bestehenden flexiblen Streifens 11 abgedichtet werden.

Die umrandende Folie 8 kann aus harzhaltigem Material, Gummi, gummiertem Gewebe od. dgl. bestehen.

An den Stellen, an denen Strichpunktlinien in F i g. 1 durch die Ecken der achteckigen Platte 6 und der Folie 8 laufen, sind elastische Versteifungen 12 an der Folie 8 befestigt, die das Spreizen der Folie 8 beim Absenken des aus der Umkleidung 3 und der Platte 6 bestehenden Körpers vereinfachen. An ihren inneren Enden können die elastischen Versteifungen 12 an der Platte 6 befestigt is sein und ihre Funktion allein aufgrund der ihnen eigenen Elastizität ausüLer,, obwohl sie auch bei 13 schwenkbar an der Plane S befestigt sein können, wie F i g. 3 zeigt

Die Fig.3 und 4 zeigen eine Modifikation des Ausführungsbeispiels der F i g. 1 und 2, bei der ein die Säule 1 mit Abstand umgebender Ring 14 vorgesehen ist, an dem die Platte 6 über Zugmittel 15 aufgehängt ist. Dort, wo sich die elastischen Versteifungen 12 befinden, ist jeweils eines der Zugmittel 16 mit dem Ring 14 verbunden. Die elastischen Versteifungen 12 können aber natürlich auch an anderen Stellen, beispielsweise zwischen den Ecken, vorgesehen sein.

Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Augenblick, in dem sie mit dem Boden in Berührung kommt oder von ihm entfernt wird. Die Zugmittel 15 und 16 befinden sich dann in gespanntem Zustand, was bedeutet, daß die elastischen Versteifungen 12 und folglich auch die umrandende Folie 8 angehoben sind.

F i g. 4 zeigt dieses Ausführungsbeispiei in vollständig abgesenktem Zustand, bei dem alle Zugmittel entspannt sind und die Folie S den Boden abdeckt

Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das für eine Säule geeignet ist, die auf oder in einem schräg verlaufenden Gewässerboden steht Dadurch, daß ein ausreichend großer Zwischenraum zwischen der Umkleidung 3 und der Säule 1 belassen wird, kann sich die Vorrichtung selbst dem Verlauf des Bodens anpassen, indem sie eine geneigte Stellung einnimmt.

Um den Spalt zwischen der Säule und der Umkleidung abzudichten, ist ein flexibler Streifen 17 vorgesehen, der den inneren Rand der Piatte 6 mit einem beispielsweise aus harzhaltigem Material bestehenden Ring 18 verbindet. Der Ring 18 hat ein Innenprofil, das dem Profil der Säule entspricht, so daß der Ring abdichtend an der Säule entiang gleiten kann und das Auftreten von Strömungen an der Säule 1 ausschließt Falls erforderlich, kann der flexible Streifen 17 so ausgebildet sein, daß die Vorrichtung durch ihn am Ring 18 aufgehängt werden kann, wobei letzterer durch Zugmittel 19 an den Zugmitteln 10 befestigt ist.

F i g. 5 zeigt außerdem einen die Säule ebenfalls mit geringem Abstand umgebenden und an deren Profil angepaßten zweiten Ring 20, an dem eine sich um die Säule herum erstreckende und auf der Folie 8 liegende flexible Folie 21 befestigt ist

Der Ring 20 und die Folie 21 können in Kombination mit dem Ring 18 und dem die Dichtung bildenden flexiblen Streifen 17 verwendet werden, wie aus Fig.5 ersichtlich ist

Es ist natürlich auch denkbar, nur den Ring 20 und die flexible Folie 21 zu verwenden und demgemäß, beispielsweise als Modifikation der Vorrichtung der F i g. 3, anstatt des Rings 14 in F i g. 3 einen Ring 20 zu verwenden, der sich eng an die Säule anlegt, wobei die flexible Folie 21 entweder über die Zugmittel 16 gelegt wird oder deren Stelle einnimmt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schutz des Bodens am unteren Ende einer auf oder in einem Gewässerboden angeordneten Säule, welche eine das untere Säulenende umgebende, an der Säule längsverschiebliche starre Platte aufweist, der ein den Außenrand der Platte auf deren gesamtem Umfang radial überragender flexibler Streifen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) starr mit einer parallel zu den Wänden der Säule (1) verlaufenden Umkleidung (3) verbunden ist, welche die Säule (1) mit radialem Spiel kragenförmig umgibt und sich von der Platte (6) aus nach unten erstreckt, daß der flexible Streifen aus einer dichten Folie (8) besteht und am Außenumfang der Platte (6) befestigt ist und daß der flexible Streifen in — bezogen auf die Umfangsrichtung — regelmäßigen Abständen mit etwa radial verlaufenden elastischen Versteifungen versehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkleidung (3) an ihrer Innenseite mit den Wänden der Säule (1) zusammenarbeitende Führungsmittel (4,5) aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der Innenkante der Platte (6) und der Säule (1) bzw. zwischen der Umkleidung (3) und der Säule (1) mittels eines sich an die Wände der Säule (1) anlegenden flexiblen Streifens (11,17) abgedichtet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die elastischen Versteifungen (12) an der Platte (6) beweglich befestigt und durch Zugmittel (16) mit einem oberhalb der Platte (6) angeordneten, die Säule (1) umgebenden Ring (14) verbunden sind, der seinerseits über Zugmittel (15) mit der Platte (6) verbunden und an Zugmitteln (10) aufgehängt ist, wobei die Zugmittel (15,16) zwischen dem Ring (14) und der Platte (6) bzw. der Folie (8) derartige Längen haben, daß sie im gespannten Zustand die Folie (8) anheben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) die Säule (1) mit großem Abstand umgibt während ihre Innenkante mittels eines flexiblen Dichtungsstreifens (17) mit einem längs der Säule (1) geführten Ring (18) verbunden ist, der die Säule (1) in geringem Abstand umgibt und an Zugmitteln (19) aufgehängt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Platte (6) ein die Säule (1) dicht umschließender und an ihr geführter Ring (20) vorgesehen ist, der über den Dichtungsstreifen (17) und über Zugmittel (19) mit der Platte (6) verbunden ist und eine flexible Folie (21) trägt, die um die Säule (1) herum angeordnet ist und mit ihrer Außenkante auf der Folie (8) aufliegt oder an ihr befestigt ist.