DE3246901A1

DE3246901A1 - Verfahren und vorrichtung zum bilden eines vertikalen abflusses im grunde eines gewaessers

Info

Publication number: DE3246901A1
Application number: DE19823246901
Authority: DE
Inventors: Mauno Olavi 00200 Helsinki Juhola
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1983-06-30
Also published as: FI814072L; JPS58127821A; AR230464A1; JPS6226365B2; NO824229L; PH20281A; FR2518607A1; FI68876B; NL8204864A; SE8207188D0; BR8207344A; FI68876C; GB2111566A; US4428699A; GB2111566B; SE8207188L; CA1182293A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bilden eines vertikalen Abflusses im Grunde eines Gewässers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden eines vertikalen Abflusses im Grunde eines Gewässers und ist dann anwendbar, wenn eine Ton- oder Schlammschicht mit einer Stärke, die einige zehn Meter auf dem Grunde des Meeres oder eines Sees betragen kann, durch vertikale Drainage entwässert und trockengelegt werden soll. Die vertikale Drainage ist dann notwendig, wenn eine bestimmte Stelle auf dem Meeresgrund oder auf dem Grunde eines Sees, beispielsweise zum Bauen einer Straße, eines Schienenweges oder sogar eines Flugplatzes gefüllt werden soll. Wenn die weiche komprimierbare Ton- oder Schlammschicht vor dem Auffüllen nicht vertikal entwässert wird, dauert es Jahrzehnte, bevor die kompressiblen Schichten sich durch das Füllen und andere Lasten gesetzt haben, die oben auf den Schichten liegen. Durch eine vertikale Entwässerung kann das Setzen der Schichten so beschleunigt werden, daß es in einem oder in zwei Jahren oder sogar innerhalb weniger Monate erfolgt, was von den Verhältnissen auf dem Grunde des Gewässers und den Abständen der vertikalen Abflüsse abhängt. In Abhängigkeit von den Verhältnissen am Grunde des Gewässers und den Lasten kann die Stärke der Absetzungen bis zu einigen Metern betragen.

Zur vertikalen Drainage sind verschiedene vorfabrizierte Abflüsse, beispielsweise Abflüsse aus einem etwa 10 cm breiten Kunststoffprofilstreifenmaterial und aus wasser-

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durchlässigem porösem Papier oder anderem ähnlichen Filtermaterial, das tun den Streifen gewickelt ist, entworfen worden. Wasser fließt vom Boden durch das poröse Papier in Kanäle im vorgefertigten Abfluß, wovon es nach oben steigt und in das Gewässer austritt.

Wenn heutzutage vorgefertigte Abflüsse zur vertikalen Drainage von Ton- und Schlammschichten verwandt v/erden, besteht das Verfahren darin, den streifenförmigen Abfluß vom festen Erdboden durch die Tonschicht bis zur Wasseroberfläche zu führen, wo er abgeschnitten wird. In Abhängigkeit von den Verhältnissen am Grunde und den jeweiligen Vorhaben sind streifenförmige Abflüsse dieser Art in geeigneten Abständen, beispielsweise in Intervallen von einem oder zwei Metern, auf der Fläche angeordnet, die gefestigt werden soll.

Das bekannte Verfahren hat mehrere deutliche Nachteile. Der Verbrauch an streifenförmigen Abflüssen ist hoch, da die Abflüsse in unnötiger Weise vom Grund des Gewässers zur Oberfläche, d.h. über eine Strecke verlaufen, die einige zehn Meter betragen kann. Das Verfahren ist langsam, da die Elemente, mit denen der streifenförmige Abfluß in die Ton- oder Schlammschicht auf dem Grunde gedrückt v/erden, über den gesamten Weg bis zur Oberfläche des Gewässers angehoben werden müssen, nachdem jeder vertikale Abfluß gebildet ist. Diese Tätigkeiten verbrauchen darüberhinaus sehr viel Energie.

Durch die Erfindung soll das bekannte Verfahren weiterentwickelt werden. Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Bilden eines vertikalen Abflusses im Grunde des Meeres oder eines Sees, wobei von einem Floß auf der Wasseroberfläche gearbeitet wird, und ein Förderelement, das in vertikaler Richtung bewegbar auf dem Floß gehalten ist, auf eine Tiefe nahe bis zum Grunde des Gewässers abgesenkt wird, ein Schubrohr, das durch das Förderelement in vertikaler Rieh-

,■•tung bewegbar gehalten ist, in die Erdschicht am Grunde des Gewässers auf die gewünschte Tiefe gedrückt wird, wobei das Schubrohr den vorgefertigten Abfluß mitführt, der an seinem unteren Ende mit einem Anker versehen ist. woraufhin das Schubrohr hochgezogen wird, während der vorgefertigt *-£·■ fluß mit Hilfe des Ankers an seiner Stelle in der Erdschicht bleibt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Schubrohr auf einer Höhe über dem unter^n End:. des Förderelementes hochgezogen wird, und daß ein weiterer Anker am streifenförmigen Abfluß mittels einer Befestigungseinrichtung am unteren Ende des Förderelementes befestigt wird.

Es versteht sich somit, daß gemäß der Erfindung das Förderelement und das Schubrohr nicht bis zur Wasser oberfläche angehoben werden und stattdessen das untere Ende des Förderelementes auf derselben Höhe in der Nähe des Gewässergrundes bleibt, während verschiedene vertikale Abflüsse gebildet werden. Es wird nur das Schubrohr über das untere Ende des Förderelementes angehoben. Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren ist die benötigte Menge an vorgefertigtem Abflußmaterial (das gewöhnlich in Form von Trommeln vorliegt) vermindert. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Größe des vertikal zu entwässernden Flächenbereiches 10 Hektar beträgt, daß die vorgefertigen Abflüsse einen Abstand von 1,5 m haben, und daß von der Länge Jedes streifenförmigen Abflusses 10 m eingespart werden können. Dann ergibt sich eine Gesamteinsparung an vorgefertigtem Abflußmaterial von 440 000 m. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Veriahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der vorgefertigte Abfluß an einer Stelle unter dem Anker abgeschnitten wird, nachdem der Anker befestigt ist. Wenn der streifenförmige Abfluß nach dem Befestigen des Ankers abgeschnitten wird, bleibt der streifenförmige Abfluß besser in seiner richtigen Lage während der Befestigung des Ankers. Wäre der Anker an dem vorgefertigten

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Abfluß mit einer seitlichen Versetzung befestigt, könnte Schlamm in das Schubrohr eintreten, was seine Funktion stark stören würde. Es ist natürlich auch möglich, den vorgefertigten Abfluß vor dem Befestigen des Ankers zu schneiden.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach dem Befestigen des Ankers der vorgefertigte Abfluß nach oben gezogen, so daß der Anker fest am unteren Ende des Schubrohrs anliegt. Auch diese Maßnahme unterstützt das feste Verschließen der Öffnung am unteren Ende des Schubrohres und stellt sicher, daß der Anker richtig in die Tonoder Schlammschicht geschoben wird. Dasselbe kann dann erzielt werden, wenn nach dem Befestigen des Ankers der vorgefertigte Abfluß zurückgehalten wird, so daß der Anker am unteren Ende des Schubrohres anliegend gehalten v/ird.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden, die ein Floß mit einem Fördereleinent umfaßt, das durch das Floß in vertikaler Richtung bewegbar gehalten ist, und in dem der vorgefertigte Abfluß angeordnet wird, der in die Erdschicht am Grunde des Gewässes einzuführen ist und dessen unteres Ende mit einem Anker versehen ist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das untere Ende des Förderelements eine Einrichtung zum Befestigen des Ankers und darunter eine Einrichtung zum Abschneiden des vorgefertigten Abflusses trägt.

Im folgenden v/ird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung zum Bilden vertikaler

Abflüsse im Grunde eines Gewässers;

Fig. 2 das untere Ende des Förderelements in

einer Vertikalschnittansicht;

Pig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie

III-III in Fig. 2;

Fig. 4 das untere Ende des Schubrohres vor

dem Eintritt in die Ton- oder Schlammschicht am Grunde des Gewässers; und

Fig. 5 das untere Ende des Schubrohres nach

dein Eintritt in die Ton- oder Schlammschicht.

Fig. 1 zeigt ein .Floß T2,das auf der Oberfläche des Gewässers schwimmt. Das Floß 12 kann auch auf dem Grunde des Gewässers gehalten sein. Mt dem Floß 12 ist über Gelenkausleger 14 und 15 ein vertikaler Führungsausleger 16 verbunden, der bezüglich des Floßes 12 bewegt und gekippt werden kann. Am Führungsausleger ist in vertikaler Richtung bewegbar ein Förderelement 2 gehalten, an dem wiederum in vertikaler Richtung bewegbar ein Schubrohr 1 gehalten ist. Am Führungsausleger ist drehbar eine Vorratstrommel 17 mit vorgefertigtem streifenförmigem Abflußmaterial 3 gehalten. Bei der in Fig. 1 dargestellten Lage hat das Schubrohr 1 den vorgefertigten Abfluß 3 in die Erdschicht am Grunde des Gev/ässers geführt,wobei der vorgefertigte Abfluß 3 mittels des Ankers 5 verankert ist und das Schubrohr 1 gerade in seine obere Lage zurückgeführt wird.

Fig. 2 und 3 zeigen das untere Ende des Förderelementes 2. Das Schubrohr 1 ist über das untere Ende des Förderelements 2 angehoben. Das untere Ende des Förderelements trägt eine Einrichtung zum Befestigen des Ankers 5. Sie besteht aus einer Vorratsmagazinkassette 4, die plattenförmige Anker ent-

hält. Ein Zuführelement 6 nimmt von der Kassette 4 jedes Mal einen Anker und führt ihn vor ein Zuführkissen 7. Das Zuführkissen 7 seinerseits drückt den Anker 5 gegen den vorgefertigten Abfluß 3 und weiter gegen die Befestigungseinrichtung 8, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Heftmaschine ist« Die Heftmaschine 8 wird durch den Druck vom Zuführkissen 7 ausgelöst, so daß die Heftklammer 11 durch den vorge- € fertigten Abfluß 3 und den Anker 5 gedrückt wird, und die Enden der Heftklammer 11 gegen das Kissen 7 hinter dem Anker 5 gebogen werden und den vorgefertigten Abfluß 3 und den Anker 5 aneinander befestigen. Fig. 2 zeigt die Stellung, in der das Zuführkissen 7 den Anker 5 und den vorgefertigten Abfluß 3 dicht an die Heftmaschine gedrückt hat. Fig. 3 zeigt die Stellung, in der das Zuführelement 6 den Anker 5 von der Kassette vor das Zuführkissen 7 befördert hat. Das Zuführelement 6 trägt eine Zuführrolle 18. Diese kann beispielsweise durch ein geeignetes Reibelement, einen Magneten oder einen Saugnapf oder eine äquivalente Einrichtung ersetzt werden. Der Anker 5 bleibt mit dem Zuführkissen 7» beispielsweise mit Hilfe eines Magneten, in Berührung.

Unter der Befestigungseinrichtung des Ankers 5 befindet sich eine Einrichtung zum Abschneiden des vorgefertigten Abflusses, die aus einem sich bewegenden Abschneidmesser 10 und einem ortsfesten Gegenmesser 9 besteht.

Aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung heraus arbeitet die Einrichtung so, daß das Schubrohr 1 über das untere Ende des Förderelementes 2, d.h. in die in Fig. 2 dargestellte Stellung hochsteigt. Das Förderelement 2 bleibt an seiner Stelle, d.h. mit seinem unteren Ende in der Nähe des Grundes 13 des Gewässers. Das Zuführkissen 7 drückt den Anker 5 an seiner Vorderseite und den vorgefertigten Abfluß 3 gegen die Heftmaschine 8, so daß eine oder mehrere'Heftklammern 11 den vorgefertigten Abfluß 3 und den Anker 5 miteinander verbinden. Das

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Zuführkissen 7 kehrt in seine Ausgangslage, d.h. in die in Fig. 3 dargestellte Lage zurück, woraufhin das Zufülirelement 6 einen weiteren Anker 5 vor das Zuführkissen 7 drückt. Das Abschneidmesser 10 und das Gegenmesser 9 schneiden den vorgefertigten Abfluß 3. Das Schubrohr 1 beginnt, sich nach unten zu bewegen, während der vorgefertigte Abfluß 3 zurückgehalten wird, so daß der Anlcer 5 in die in Fig. 4 dargestellte Lage bewegt wird, wodurch er die Öffnung am unteren Ende des Schubrohrs 1 verschließt. Währfind der gerade beschriebenen Arbeitsvorgänge ist die Gesamtheit aus dem Führungsausleger 16, dem Förderelement 2 und dem Schubrohr 1 seitlich zu einer anderen Stelle, d.h. annähernd 1 oder 2 m aus der vorhergehenden Stellung herausbewegt. Danach tritt das Schubrohr 1 in die Erdschicht am Grunde 13 des Gewässers ein, wodurch der Anker 5 in die in Fig. 5 dargestellte Lage gebogen wird. Nachdem das Schubrohr 1 die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird es nach obe*i gezogen, wobei der Anker 5 und der vorgefertigte Abfluß 3 in der Erdschicht bleiben. Nach den angegebenen Arbeitsschritten wird der Arbeitsvorgang in der im Vorhergehenden angegebenen Weise fortgesetzt.

Es versteht sich, daß es verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung gibt. In der Zeichnung ist das Schubrohr 1 im Förderelöment 2 dargestellt, es kann jedoch in gleicher* Weise außerhalb des Förderelementes angeordnet sein. Wie es in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, werden die Anker 5 von einer Vorratskassette 4 abgenommen. Stattdessen können die Anker 5 auch von einer Streifentrommel abgenommen werden, wobei in diesem Zusammenhang die Streifen mit querverlaufenden Schwächungslinien versehen sein können, so daß die Anker leicht vom Streifen abnehmbar sind.

Statt der Verwendung von Heftklammern 11 können beispielsweise Schneidschrauben verwandt werden, um den Anker 5 am vorgefertigten Abfluß 3 zu befestigen. Die Heftklammern 11» die

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Schneidschrauben oder andere äquivalente Einrichtungen können so angeordnet sein, daß sie genauso gut von der Seite des Zuführkissens 7 geliefert werden.

Statt der Verwendung besonderer Befestigungselemente 11 kann der Anker 5 auch am vorgefertigten Abfluß 3 dadurch befestigt Vferden, daß die Ränder des Ankers 5 hinter den vorgefertigten Abfluß 3 gebogen v/erden. Dafür kann leicht mittels geeigneter Führungselemente gesorgt werden.

Es versteht sich ohne weiteres, daß dafür gesorgt v/erden kann, daß alle oben beschriebenen Funktionen automatisch ablaufen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Bilden eines vertikalen Abflusses im Grunde eines Gewässers, beispielsweise im Meeresgrunde oder im Grunde eines Sees von einem Floß auf der Wasseroberfläche, bei dem ein Forderelement, das am Floß in vertikaler Richtung bewegbar gehalten ist, nahe zum Grunde des Gewässers gebracht wird, ein Schubrohr, das durch das Förderelement in vertikaler Richtung bewegbar gehalten ist, in die Erdschicht am Grunde des Gewässers bis auf die gewünschte Tiefe gedruckt wird, wobei das Schubrohr einen vorgefertigten Abfluß mitführt, der an seinem unteren Ende mit einem Anker versehen ist, woraufhin das Schubrohr hochgezogen wird, während der vorgefertigte Abfluß an seiner Stelle in der Erdschicht mittels des Ankers bleibt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Schubrohr (1) über das obere Ende des Förderele-

mentes (2) hochgezogen v/ird, und daß ein weiterer Anker (5) am vorgefertigten Abfluß (3) mittels einer Befestigungseinrichtung (4,6,78) befestigt wird, die sich am unteren Ende des Förderelementes befindet.

2.. Verfahren nach Anspruch 1,

- s dadurch gekennzeichnet, daß der vorgefertigte Abfluß (3) _r ' nach dem Befestigen des Ankers (5) an einer Stelle unter dem Anker geschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Befestigen des Ankers (5) der vorgefertigte Abfluß (3) nach oben gezogen wird, so daß sich der Anker dicht an das untere Ende des Schubrohres (1) anlegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Befestigen des An

kers (5) der vorgefertigte Abfluß (3) zurückgezogen und gleichzeitig das Schubrohr (1) nach unten geschoben wird, so daß sich der Anker fest an das untere Ende des Schubrohrs .inlegt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Floß (12), das ein Förderelement (2), das vertikal bewegbar gehalten ist, und ein Schubrohr (1) aufweist, das durch das Förderelement (2) in vertikaler Richtung bewegbar gehalten ist und in dem sich der vorgefertigte Abfluß (3) befindet, der in die Erdschicht am Grunde des Gewässers zu befördern und dessen unteres Ende mit einem Anker (5) versehen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das Förderelement (2) an seinem unteren Ende eine Befestigungseinrichtung (4,6,78) für die Anker (5) und darunter eine Schneideinrichtung

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(9,10) zum Schneiden des vorgefertigten Abflusses (3) trägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Befestigen der Anker (5) aus einem Ankermagazin (4), von dem ein Zuführeleraent (6) immer einen Anker abnimmt und vor ein Zuführkissen (7) befördert, das seinerseits den Anker gegen den vorgefertigten Abfluß (3) und weiter gegen eine Befestigungseinrichtung (8) drückt, um den Anker am vorgefertigten Abfluß zu befestigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (5) plattenförmig sind und sich in einem kassettenartigen Ankermagazin (4) befinden.

8_S Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung aus einer Heftmaschine (8) besteht, die über die "wirkung des Druckes vom Zuführkissen (J) ausgel