DE29811653U1

DE29811653U1 - Vorrichtung zur Aufnahme oder Ablage von Sedimenten von oder auf einem Gewässerboden

Info

Publication number: DE29811653U1
Application number: DE29811653U
Authority: DE
Original assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Current assignee: MOEBIUS JOSEF BAU
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2008-06-13

Description

Vorrichtung zur Aufnahme oder Ablage von Sedimenten von oder auf einem Gewässerboden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme oder Ablage von Sedimenten von oder auf einem Gewässerboden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekanntgeworden, um Sedimente von einem Gewässerboden aufzunehmen bzw. auf diesen aufzubringen. So ist zum Beispiel bekannt, Sedimente mit Spülbaggern aufzunehmen und auf geeignete Spülfelder zu spülen. Nachteilig ist, daß die Sedimente mit einem erheblichen Anteil an Wasser aufgenommen und transportiert werden. Durch anschließendes Trocknen,

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welches eine thermische Trocknung einschließen kann, wird das Material an Land deponiert. Es ist natürlich möglich, ein derartiges Material auch wieder auf einem Gewässerboden aufzubringen, hierzu müßten jedoch entsprechende hydrologische Bedingungen vorliegen. Voraussetzung für eine sogenannte subaquatische Ablagerung von mehr oder weniger kontaminierten Sedimenten ist, daß sie ohne Erhöhung des Wassergehalts gebaggert und wieder eingebaut werden. Das Sediment muß nach dem Einbau einen geringeren Wasserdurchlässigkeitswert aufweisen als das umgebende natürliche Bodenmaterial, damit keine Durchströmung und damit einhergehende Auslaugung von Kontaminationen erfolgen kann.

Das beschriebene Verfahren und andere Verfahren mit konventioneller Baggerung haben zudem den Nachteil, daß Wassertrübungen entstehen und somit die im Sediment eingelagerten Kontaminationen wie Schwermetalle, FCKWs oder andere Schadstoffe in das Wasser gelangen. Ein derartiger Vorgang ist zwar nicht so schädlich wie das Aufwirbeln von Sedimenten durch Wasserdruck oder mit mechanischen Mitteln in Flachwasserzonen, um anschließend ein Wegspülen durch Tide- oder andere natürliche Strömungen zu bewirken. Anzustreben ist jedoch eine aufwirbelungsfreie Entnahme bzw. Ablage von Sedimenten, die nur noch minimal Wasser enthalten. Praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß derartige Sedimente nicht ohne besondere Bearbeitung mit ansaugenden Pumpen gefördert werden. Aus DE 19 61 156 ist bekanntgeworden, zu diesem Zwecke eine spezielle Kolbenpumpe

einzusetzen, die das Material drückend fördert. Die Kolbenpumpe kann in einem

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Aufhahmekopf angeordnet werden, die an einem Ausleger eines Baggers oder dergleichen gehalten und vorwärtsbewegt wird. Hierbei kann jedoch das Problem auftreten, daß Steine oder andere feste Teile den Betrieb der Pumpe beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von Sedimenten unter Wasser zu schaffen, die störungsfrei arbeitet, ohne daß eine Wirbelung erfolgt oder eine Wasserzugabe benötigt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungswesentlich ist die Verwendung eines sogenannten Rohrförderers. Die Grundbestandteile eines Rohrförderers umfassen einen rohrartigen Kanal und im Kanal im Abstand angeordnete Stauscheiben, die über ein Zugmittel, beispielsweise ein Seil oder eine Kette miteinander gekoppelt sind. Das Zugmittel wird endlos geführt und mittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung in Bewegung gesetzt. Das Material, das in den Förderquerschnitt zwischen die Stauscheiben gelangt, wird mitgenommen und zu dem gewünschten Ort transportiert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Rohrförderer zwei lange Strecken sowie eine kurze Strecke auf, die miteinander gekoppelt sind. Die langen Strecken, die entweder in einer schrägen oder einer vertikalen Ebene angeordnet sind, sind am unteren Ende mit jeweils einem Ende des kurzen Abschnitts gekoppelt, der annähernd

horizontal verläuft. Der kurze horizontale Abschnitt, der vom Ausleger in die gewünschte Tiefe auf den Boden des Gewässer abgesenkt wird, hat eine seitliche und ggf. eine untere Öffnung, über die das Sediment in den Förderquerschnitt eintreten kann, um dann von den Stauscheiben nach oben gefördert zu werden. Dadurch, daß der Aufnahmekopf unter der Sedimentoberfläche geführt werden kann, ist sichergestellt, daß kein Wasserzutritt zum Aufnahme- und Förderbereich erfolgt.

Der Ausleger kann so gesteuert werden, daß sowohl horizontale als auch beliebige vorgegebene Konturen abgefahren und von Sedimenten geräumt werden können. So kann der Schwimmkörper, beispielsweise ein Ponton, auf dem der Ausleger angeordnet ist, in einer Richtung vorbewegt werden, während der Ausleger um einen bestimmten Winkel geschwenkt werden kann, um bei einer schreitenden Vorwärtsbewegung den Untergrund fächerartig zu überstreichen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann die kurze Strecke um eine vertikale Achse schwenkbar sein. Auf diese Weise läßt sich eine Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten vornehmen, beispielsweise wenn neben einer Kaimauer oder dergleichen eine Aufnahme erfolgen soll.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich robust konstruieren, so daß auch die Förderung von Wasserbausteinen oder Unrat, der in den abgelagerten Sedimenten von Häfen, Seen oder sonstigen Gewässerböden anzutreffen ist, ermöglicht wird.

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Wie ersichtlich, dient bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Rohrabschnitt der einen langen Strecke als Förderrohr, während der Rohrabschnitt an der anderen Strecke lediglich die Aufgabe hat, die Stauscheiben mit den Zugmitteln zu führen und ggf. zu schützen. Die Bereiche der Umlenkung über entsprechende Räder, von denen eines, vorzugsweise das oberhalb der Gewässerlinie, angetrieben ist, liegen frei und werden nicht von einem Rohrabschnitt umschlungen. Im oberen Bereich des fördernden Abschnitts der Strecke ist vorzugsweise eine Abgabe- oder Aufnahmeöffnung vorgesehen, über die nach oben gefördertes Material herausfallen kann in eine entsprechende Aufnahme für das Sediment, so daß es von dort über andere Fördermittel zu einer gewünschten Stelle weiter transportiert werden kann.

Um einen größeren Bereich abzudecken, ist erfindungsgemäß auch möglich, zwei parallele Rohrförderer vorzusehen, deren kurze Strecken annähernd zueinander ausgerichtet in Reihe liegen. Vorzugsweise ist die Förderrichtung der beiden Rohrförderer gegenläufig. Sie können beide in einem kastenartigen Aufhahmeelement angeordnet sein, das zwei Seitenwände hat und ggf. eine Abdeckung, damit eine bessere Aufnahme des Sediments ermöglicht ist bzw. eine Führung des Aufiiahmekopfes. Unterhalb des Aufnahmekopfes kann eine Schneide vorgesehen werden, um das Sediment in vorgegebener Tiefe abzulösen.

Wie schon erwähnt, ist das Rohr im kurzen Abschnitt mit einer Öffnung versehen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Rohrwandung auf gegenüber-

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liegenden Seiten kraftbetätigte Klappen aufweist, die die Scheiben und das Zugmittel annähernd haubenartig umschließen, wenn sie in Schließstellung sind. Jeweils eine Klappe wird im Betrieb geöfmet, und zwar diejenige, die in Aufhahmerichtung weist, d.h. in die Richtung, in die der Kopf vorbewegt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in Vorderansicht den Aufnahmekopf der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht die Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Ponton 10 zu erkennen, der mittels Stelzen 12 am Gewässergrund festlegbar ist. Der Gewässergrund ist mit einer Schlickschicht 14 gezeigt.

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Am rechten Ende ist am Schwimmkörper ein Ausleger 16 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert. Bei 18 ist eine Seilanordnung 20 angeschlagen, die am anderen Ende mit einer Stütze 22 verbunden ist, die sich am Ausleger 16 abstützt. An der Stütze 22 greift ein Seil 24 an, das über eine Seilwinde 26 läuft. Auf diese Weise kann der Ausleger 16 in einem begrenzten Winkelbereich verschwenkt werden.

An dem Ausleger sind drei Rohrabschnitte 28, 30 und 32 angebracht. Die Rohrabschnitte 28 bis 32 liegen in einer vertikalen Ebene, wobei die Abschnitte 28, 30 schräg verlaufen, während der Abschnitt 32 annähernd horizontal ist. Er erstreckt sich in der Vorwärtsbewegung des Schwimmkörpers 10, die durch Pfeil 34 angedeutet ist.

In der Nähe der oberen Enden der Rohrabschnitte 28, 30 befindet sich ein erstes Umlenkrad 36, und zwischen dem Rohrabschnitt 32 und dem unteren Ende des Rohrabschnitts 30 befindet sich ein zweites Umlenkrad 38. Sie dienen zur Umlenkung eines Zugmittels 40, beispielsweise eines Seils, an dem im Abstand Stauscheiben 42 angebracht sind.

In Fig. 1 ist links am oberen Ende des Rohrabschnitts 28 ein Aufhahmetrichter 44 angeordnet, der am unteren Ende eine Förderschnecke oder dergleichen 46 aufweist. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, führt die Schnecke 46 zu einer seitlich neben dem Schwimmkörper 10 liegenden Schute 48a.

Wie sich ferner aus Fig. 3 ergibt, kann der Rohrabschnitt 32 um eine vertikale Achse in einem gewissen Winkel geschwenkt werden.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Wandung des Rohrabschnitts 32 zumindest über einen Teil ihrer Strecke von zwei gegenüberliegenden Klappen 48, 50 gebildet, die um eine horizontale Achse im oberen Bereich verschwenkbar gelagert sind und mit Hilfe von Verstellzylindern 52, 54 in die geöffnete bzw. geschlossene Position verstellt werden können. Die Klappe 48 ist in der geschlossenen und die Klappe 50 in der offenen Stellung dargestellt. Wird mithin der Rohrabschnitt 32 parallel zu sich selbst in Fig. 2 nach rechts bewegt, gelangt das Material 46 in den Förderquerschnitt der Stauscheiben 42 und wird von diesen nach oben im Rohrabschnitt 28 mitgenommen. Es gelangt aus dem oberen Ende des Rohrabschnitts 28 in den Aufhahmetrichter 44 und wird in die Schute 48a gefördert.

Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Ponton 10 um die Stütze 12 eine schwenkende Bewegung ausführt. Eine Position der gezeigten Vorrichtung ist in gestrichelten Linien dargestellt. Dabei wird bei der Verschwenkung in der einen Richtung eine der beiden Klappen 48, 50 geschlossen und die andere geöffnet, und zwar jeweils gegenläufig.

Es versteht sich, daß die Konstruktion der Stauscheiben 42 derart ist, daß sie eine Förderung auch von relativ festem Material ermöglichen. Sie sind außerdem so zu führen,

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daß sie ihre Lage annähernd senkrecht zur Rohrwandung beibehalten und nicht kippen. Dies kann durch entsprechend ausgeführte Zapfen an der Vorder- und Rückseite gewährleistet sein, die ab einem bestimmten Kippwinkel gegen die Rohrwandung anstoßen. Außerdem bewirkt der Zug durch den Antrieb am Umlenkrad 46, daß die Stauscheiben 42 annähernd zentriert und in richtiger Lage orientiert vorbewegt werden.

Die Verschwenkung des unteren Abschnittes oder des Aumahmekopfes des gezeigten Rohrförderers, wie in Fig. 3 dargestellt, dient der Anpassung an örtliche Gegebenheiten, wenn beispielsweise eine Aufnahme des Sediments nahe einer Kaimauer oder dergleichen erfolgen soll.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können jeweils segmentartige Streifen von Schlick 14 vom Gewässerboden ohne Wasseraufhahme aufgenommen werden. Ist ein solches Segment aufgenommen, bewegt sich der Schwimmkörper um einen entsprechenden Schritt weiter vorwärts, so daß ein weiteres Segment abgearbeitet werden kann.

In den Figuren 4 und 5 ist ein Schwimmkörper 60 mit dem rechten Endbereich angedeutet, auf dessen Aufbau im einzelnen nicht eingegangen werden soll. Er wird von einem geeigneten, nicht gezeigten Schlepper in Richtung Pfeil 62 im Gewässer vorbewegt, dessen Boden eine Schlickschicht 64 aufweist. Im hinteren Bereich des Schwimmkörpers 60 ist ein Ausleger 66 um eine horizontale Achse 68 schwenkbar

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gelagert. Der Ausleger 66 trägt zwei Rohrförderer 70, 72, wie sich aus Fig. 5 ergibt. Jeder Rohrförderer 70, 72 weist lange Strecken 74, 76 bzw. 78, 80 auf, die nach links im Bereich von Umlenkrädern 82, 84 zusammenlaufen, über die die Zugmittel 86, 88 geführt sind, die jeweils Stauscheiben 90, 92 im Abstand voneinander halten. Am rechten Ende sind die Abschnitte oder Strecken 74, 76 bzw. 78, 80 mit kurzen Strecken 94, 96 verbunden, deren Rohrabschnitte jeweils Öffnungen 98 bzw. 100 aufweisen. Die Abschnitte 94, 96 liegen in Reihe und sind zueinander ausgerichtet, wobei die Förderrichtung der Stauscheiben 90 bzw. 92 entgegengesetzt gerichtet ist, wie durch die gezeigten Pfeile angedeutet. Wird der Schwimmkörper 60 nach links bewegt, gelangt der Schlick 64 über die Öffnungen 98, 100 in den Förderquerschnitt der Rohrförderer 70, 72 und wird entsprechend den Strecken 76 bzw. 78 nach links und aufwärts befördert zu einem Querförderer 102 am Schwimmkörper 60, der das Material zu einer Schute 104 fördert. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung kann eine Schürfbreite von 10 bis 12 m erzielt werden.

Wie in Fig. 4 zu erkennen, kann der Ausleger 66 mit Hilfe eines Zugseils 106 in seiner Höhe verstellt werden.

Am Ausleger 66 ist am unteren Ende eine kastenartige Anordnung angebracht mit Seitenwänden 108, 110 neben den Rohrförderern 70, 72 und einer oberen Abdeckung 112 oberhalb der Rohrabschnitte 94, 96. Eine Schneide 114 unterhalb der Rohrabschnitte vervollständigt die Anordnung.

Claims

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr (28; 76, 78) oberhalb des Gewässerniveaus eine Abgabe- bzw. Aufhahmeöffhung aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (16) um eine vertikale Achse schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecken (28, 30, 32) des Rohrförderers in einer vertikalen Ebene liegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecken (74, 76, 78, 80, 94, 96) des Rohrförderers in einer schrägen Ebene liegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, daß die kurze Strecke (32) um eine vertikale Achse verschwenkbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallel angeordnete Rohrförderer (70, 72) vorgesehen sind, deren kurze Strecken (94, 96) in Reihe annähernd zueinander ausgerichtet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrichtung in beiden Rohrförderern (70, 72) gegenläufig ist.

-11-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufnahme oder Ablage von Sedimenten von oder auf einem Gewässerboden, mit einem Aufnahme- bzw. Abgabekopf, der an einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Ausleger angebracht ist, einer Förderleitung zwischen Aufnahme- bzw. Abgabekopf und einer oberhalb des Gewässemiveaus liegenden Abgabe- bzw. Aufnahmestelle, dadurch gekennzeichnet, daß Aufhahme- bzw. Abgabekopf und Förderleitung von einem endlos betriebenen Rohrförderer (28, 30, 32; 74, 80) gebildet sind, bei dem in einem Rohr beabstandete scheibenförmige Elemente (42, 90, 92) angeordnet sind, die durch Zugmittel (40, 86, 88) verbunden sind, die Rohrförderer mindestens drei Strecken aufweisen, von denen zwei zur horizontalen geneigte Strecken oberhalb des Gewässemiveaus miteinander verbunden sind und jeweils mit einem unteren Ende mit einer kurzen horizontalen als Aufnahme- oder Abgabekopf dienenden Strecke (32, 94, 96) verbunden sind, deren Rohrabschnitt seitlich und ggf. nach unten eine Öffnung aufweist und eine Antriebsvorrichtung für das Zugmittel (40, 86, 88) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrfördererstrecken ein Dreieck bilden, bei dem die beiden geneigten längeren Strecken sich in einer Spitze oberhalb des Gewässemiveaus treffen.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung der kurzen Strecke (32, 94, 96) auf gegenüberliegenden Seiten zwei kraftbetätigte Klappen (48, 50) aufweist, die um eine oberhalb der Stauscheiben (42) liegende horizontale Achse schwenkbar gelagert sind und die die Scheiben (42) und das Zugmittel (40) annähernd haubenartig umschließen, wenn sie in der Schließstellung sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Öffnung der kurzen Strecke (30, 94, 96) eine Schneide (40, 114) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich von den unteren Enden der längeren Strecken (74, 76, 78, 80) Seitenwände (108, 110) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Seitenwänden (108, 110) in Arbeitsrichtung hinter dem unteren Ende der längeren Strecken eine Abdeckung (112) vorgesehen ist.