DE4033506A1

DE4033506A1 - Underwater installation system for geotextile mats - uses combination pontoon for installation, guidance, and rockfill

Info

Publication number: DE4033506A1
Application number: DE19904033506
Authority: DE
Inventors: Karsten Johannssen; Georg Heerten; Juergen Witte
Original assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1990-10-21
Filing date: 1990-10-21
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2010-10-22
Also published as: DE4033506C2

Abstract

The system is for installing geotextile mats, esp. in inland waterways and shipping canals, where ships are moved past the site at small distances during installation. It uses an installation pontoon and a rockfill pontoon. The geotextile is drawn off a roll, lowered into the water, and then loaded with rockfill. The geotextile length (2) lowered from the bow (3) of a combination pontoon. Via an installation device, it is placed on the canal bottom below the complete rockfill pontoon area towards the stern (4), and then weighted down immediately by the rockfill. The geotextile length are installed across the width of the canal.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterwasser-Verlegung von Geotextilien in Gewässern, insbesondere in Binnenwasserstraßen bzw. Schiff ahrtskanälen, in denen Schiffe die Baustelle während der Verlegearbeiten in geringem Abstand passieren, mittels Pontons, bei dem von einem Ponton das Geotextil von einer Rolle ab gewickelt, im Wasser abgesenkt und dann mit Schüttsteinen beschwert wird.The present invention relates to a method and a Device for the underwater laying of geotextiles in Waters, especially in inland waterways or ships ahrtskanal, in which ships the construction site during the Laying work at a short distance, using pontoons, where from a pontoon the geotextile from a roll wrapped, lowered in the water and then with pouring stones is complained.

Die Verwendung von Geotextilien ist im Laufe der Jahre ein erprobter Vorgang im Wasserbau geworden und stellt einen fe sten Begriff im Bereich der Böschungs- und Sohlensicherungs arbeiten in Verbindung mit anschließenden Steinschüttungen nach dem Stande der Technik dar.The use of geotextiles has increased over the years proven process in hydraulic engineering and represents a fe Most common term in the area of slope and ground protection work in connection with subsequent stone fillings according to the state of the art.

Das Herzstück eines jeden Deckwerkes dieser Art ist das als Filter dienende Geotextil, das verhindert, daß Bodenteilchen erodiert werden und die Uferlinie unkontrolliert ausgewaschen wird. Geotextilien werden seit vielen Jahren als optimale Filter lagen im Deckwerksbau verwendet. Die haben zwar den Vorteil, daß sie dünn sind (wenig Auftragshöhe), aber den Nachteil, daß sie unter Wasser aufgrund ihrer geringen Masse nur schwer einbaubar sind.The heart of every revetment of this type is the as Filter serving geotextile that prevents soil particles be eroded and the shore line washed out in an uncontrolled manner becomes. Geotextiles have been used as optimal filters for many years were used in revetment construction. They have the advantage that they are thin (little order size), but the disadvantage that they are difficult under water due to their small mass can be installed.

Besondere Anforderungen an eine Unterwasser-Verlegung von Geotextilien werden bei solchen Küstengewässern, Binnen wasserstraßen oder Schiffahrtskanälen gestellt, bei denen während der Bauarbeiten Schiffe die Baustelle in geringem Abstand passieren.Special requirements for underwater laying of Geotextiles are used in such coastal waters, inland waterways or shipping canals where during the construction work ships the construction site in small Distance.

Die Methoden zur Aussteifung oder Arretierung der Matten gegen Strömungseinflüsse sind bislang nicht befriedigend. Beim Einbau von Filtermatten auf die Sohle von Binnenschiffs- Kanälen ergeben sich erfahrungsgemäß durch die Rückströmung und Schraubenströmung vorbeifahrender Schiffe problematische "Verwerfungen" der in Absenkung befindlichen Matten. Die Wirksamkeit eines Bausystems und von Filtermatten ist in Frage gestellt, wenn Einzelflächen unwirksam sind.The methods of stiffening or locking the mats against flow influences have so far not been satisfactory. When installing filter mats on the bottom of inland navigation Experience has shown that channels result from the backflow and screw flow passing ships problematic "Warps" of the mats in the lowering. The Effectiveness of a building system and filter mats is in Asked if individual areas are ineffective.

Die Strömungseinflüsse auf Matten sind in Zuge der Verlegung erheblich, weil z. B. im Fall des Mittelland-Kanals ca. 40% des Querschnitts mit einer vertikal im Querschnitt hängen den Matte verschlossen sind. In einem derart eingeengten Querschnitt eines Kanals entwickelt der Rück-Strom, der von einem vorbeifahrenden Schiff verdrängten Wassermasse, eine erhebliche Anströmung gegenüber der hinter dem Verlege- Ponton unter Wasser hängenden Filtermatte. Auch die schon auf der Gewässer-Sohle liegende hatte wird unter dem Effekt der von der vorgenannten Strömung bewegten Matte hochgeris sen und/oder verlagert. Die Ursache der Strömung kann nach Erfahrung auch durch "Langsamfahrt" nicht ausreichend redu ziert werden.The flow influences on mats are in the course of laying considerably because e.g. B. in the case of the Mittelland Canal approx. 40% of the cross section with one hanging vertically in cross section the mat is closed. In such a narrow place Cross-section of a canal develops the reverse current flowing from mass of water displaced by a passing ship, one considerable inflow compared to that behind the laying Ponton under water hanging filter mat. Even that had lying on the water bed is under the effect the mat moved by the flow mentioned above sen and / or relocated. The cause of the flow can vary Experience also not sufficiently reduced due to "slow travel" be decorated.

Es werden daher diverse Anforderungen an ein praktikables System zur kontrollierten Verlegung von Geotextilbahnen unter Wasser gestellt.There are therefore various requirements for a practical System for the controlled laying of geotextile sheets put under water.

Der herkömmliche Einbau von Geotextilien erfolgt mit einem Verlege-Ponton, welcher rechtwinklig zum zu belegenden Ufer der Wasseroberfläche angeordnet ist. Er wird über Anker und Winden in Position gehalten. Auf diesem Ponton werden ein zelne in der Länge der Böschungsabwinklung entsprechend ab gelängte Mattenbahnen längsseits aneinandergenäht und durch Verziehen des Pontons in Verlegerichtung ins Wasser abge senkt. Hierdurch entsteht ein endloses Filterband über die gesamte Baustellenlänge. Diesem Verlegevorgang folgt in einem gewissen Abstand ein sogenannter Steinschütt-Ponton. Hierbei handelt es sich um einen Doppel-Ponton, in dessen Zwischenraum ein lamellenartiger Boden angebracht ist. Dar auf wird eine ca. 40 ca. starke Schüttsteinlage aufgebracht und durch Öffnen des Lamellenbodens gezielt auf das verlegte Geotextil abgestürzt. Erst jetzt ist das Geotextil fixiert. Das Problem bei dieser Methode ist der Zwischen raum zwischen dem Verlege-Ponton und dem Steinschütt-Ponton. Die Distanz kann zwischen 10 m und 50 m betragen. In die sem Distanzbereich ist die Lage des Geotextils sehr insta bil. Jede Wasserbewegung - resultierend aus dem Schiffs verkehr - verändert die Lage des schwebenden Geotextils. Da ab einer bestimmten Wassertiefe keine Sichtverhältnisse mehr herrschen, kann die letzte Kontrolle vor dem Be schütten mit Steinen nur durch Taucher erfolgen, was in der Regel unterbleibt. Somit sind Schäden vorprogrammiert. Die Hauptnachteile, die mit dieser herkömmlichen Einbaumethode verbunden sind, liegen somit insbesondere darin, daß mit zwei unterschiedlichen Pontons gearbeitet werden muß, die einen relativ großen Abstand voneinander haben. Dadurch wiederum ist bedingt, daß die mit diesen herkömmlichen An ordnungen verlegten Geotextilien während des Absenkvorgangs und bis zum Zeitpunkt der Fixierung mit Schüttsteinen in stabil sind und aufgrund hydraulischer Einflüsse ihre Lage ändern können. Dadurch ist eine genaue Lage im Endzustand nicht gewährleistet.The conventional installation of geotextiles is done with a Laying pontoon, which is perpendicular to the bank to be occupied the water surface is arranged. He will anchor and Winches held in place. On this pontoon will be a depending on the length of the slope Elongated mat strips sewn together along the sides and through Distortion of the pontoon in the direction of installation in the water lowers. This creates an endless filter belt over the total length of construction site. This laying process follows in a so-called stone pontoon at a certain distance. This is a double pontoon in which A lamellar floor is attached in between. Dar an approx. 40 approx and by opening the slat bottom specifically on the misplaced geotextile. Only now is the geotextile fixed. The problem with this method is the intermediate space between the laying pontoon and the stone dump pontoon. The distance can be between 10 m and 50 m. In the The distance of the geotextile is very insta range bil. Every movement of water - resulting from the ship traffic - changes the position of the floating geotextile. Since there is no visibility from a certain water depth can prevail more, the last check before loading pour stones with only done by divers, what in the Rule is omitted. Damage is therefore inevitable. The Main disadvantages with this conventional installation method are connected, in particular, are that with two different pontoons must be worked are relatively far apart. Thereby again, it is necessary that the conventional with these regulations on geotextiles during the lowering process and up to the point of fixation with bulk stones in are stable and their position due to hydraulic influences can change. This is an exact position in the final state not guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Unterwasser-Verlegung von Geotextilien in Gewässern der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die gewährleisten, daß während des Absenkvorgangs eine optimale Führung des Geotextils statt findet und die Verweilzeit des unbelasteten Geotextils so kurz wie möglich ist. Darüber hinaus soll auch während der Steinbeschüttung eine Führung vorhanden sein. The object of the present invention is therefore a Ver drive and a device for underwater laying Geotextiles in waters of the type mentioned at the beginning To make available to ensure that during the Lowering an optimal guidance of the geotextile instead finds and the dwell time of the unloaded geotextile is as short as possible. In addition, during the A guide must be available for the pouring of stones.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Kombi-Ponton eingesetzt wird, von dem aus sowohl die Unterwasserverlegung des Geotextils als auch die Be schüttung des Geotextils mit Schüttsteinen erfolgt. Dabei erfolgt die Unterwasserverlegung der Geotextilien vorzugs weise nicht mehr in Längsrichtung des Kanals, sondern senk recht zur Längsachse des Kanals, d. h. das Geotextil wird in relativ kurzen Stücken vom oberen Rand der Böschung zur Kanalmitte hin verlegt. Selbstverständlich kann man aber auch in Kanallängsrichtung arbeiten, vorausgesetzt man ver fügt über einen Kombi-Ponton entsprechender Breite.This object is achieved according to the invention in that a combi pontoon is used, from which both the Underwater laying of the geotextile as well as the Be the geotextile is filled with pouring stones. Here geotextiles are preferably laid underwater no longer in the longitudinal direction of the channel, but lower right to the longitudinal axis of the channel, d. H. the geotextile will in relatively short pieces from the top of the slope to the Relocated to the center of the duct. Of course you can also work in the longitudinal direction of the channel, provided that ver fits over a combi pontoon of appropriate width.

Die zu verlegende Geotextilbahn ist auf Rolle gewickelt, die in die Verlegeeinrichtung eingebracht wird. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Rolle gerade so viel laufende Meter an Geotextil aufweist, wie bei einem Durch gang verlegt wird. Selbstverständlich kann die Rolle aber auch ein Vielfaches davon aufweisen. In diesem Fall wird man dann, nach Abzug der vorbestimmten Anzahl von laufen den Metern, diese abschneiden.The geotextile to be laid is wound on a roll, which is introduced into the laying device. Here it can be an advantage if the role is just that much has running meters of geotextile, like a through is relocated. Of course, the role can also have a multiple thereof. In this case one then, after subtracting the predetermined number of the meters, cut them off.

Erfindungsgemäß wird somit erreicht, daß, bedingt durch die kombinierte Geotextilbahnverlegung mit dem Steinein bau auf einem Kombi-Ponton und durch das Führen der unteren Bahnkante durch die beweglichen Verlegearme die Verweil zeit des unbelasteten Geotextils im Wasser extrem minimal ist. Durch entsprechende Bremsvorrichtungen an der Rolle wird Spannung ins Geotextil übertragen, welche eine falten freie Lage gewährleistet, so daß äußerst kurzfristig nach dem Verlegen des Geotextils die Steinschüttung erfolgen kann. Außerdem erreicht man auf diese Weise eine extreme Lagegenauigkeit der Geotextilbahn unter Wasser. Ferner ist die erfindungsgemäße Einbaumethode wesentlich wirt schaftlicher, da anstelle von zwei separaten Pontons nur noch der erfindungsgemäße Kombi-Ponton benötigt wird. According to the invention it is thus achieved that, due to the combined geotextile laying with the stone build on a combi pontoon and by guiding the lower one Web edge through the movable laying arms the dwell time of the unloaded geotextile in water extremely minimal is. With appropriate braking devices on the roller tension is transferred into the geotextile, which folds free location guaranteed, so that extremely short term when the geotextile is laid, the stones are poured can. In addition, one reaches an extreme in this way Positional accuracy of the geotextile underwater. Further the installation method according to the invention is essentially host more economical, because instead of two separate pontoons only the combi-pontoon according to the invention is still required.

Die Erfindung wird weiterhin anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Alle aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Details gehören mit zur erfindungswesentlichen Offenbarung, selbst wenn sie in der Beschreibung nicht erwähnt sind.The invention is further explained with reference to FIGS. 1 to 4, but without restricting it to them. All of the details shown in FIGS. 1 and 2 belong to the disclosure essential to the invention, even if they are not mentioned in the description.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfin dungsgemäße Vorrichtung. Fig. 1 shows a schematic representation of an inventive device.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich tung. Fig. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of the device according to the invention.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine herkömmliche Anordnung gemäß des Standes der Technik. Fig. 3 shows a top view of a conventional arrangement according to the prior art.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht gemäß Fig. 3. FIG. 4 shows a side view according to FIG. 3.

In den Fig. 1 und 2 haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:In FIGS. 1 and 2, the reference numerals have the following meanings:

1 Kombi-Ponton
2 Geotextilbahn
2a aufgerollte Geotextilbahn
3 Bug des Kombi-Pontons
4 Heck des Kombi-Pontons
5 teleskopartig verlängerbarer Verlegearm
6 Klemmhalteeinrichtung
7 Klemmprofil
8 Führungseinrichtung
9 Transport-Endloskette
10 Steinschüttgut 1 combi pontoon
2 geotextile
2 a rolled up geotextile
3 bow of the combi pontoon
4 stern of the combi pontoon
5 telescopically extendable installation arm
6 clamp holding device
7 clamping profile
8 guide device
9 endless transport chain
10 bulk stone

An einem vorhandenen Steinschütt-Ponton wird am landsei tigen Ende, mit Bug 1 bezeichnet, eine Vorratsrolle 2a mit Geotextilien angebracht. Die Lage der Rolle 2a korres pondiert in Längsachse des so gebildeten Kombi-Pontons 1 mit der Abschüttbreite plus einem einseitigen Überlappungs überstand. Am Heck 4, d. h. zum wasserseitigen Ende der Schwimmkörper des Kombi-Pontons sind an beiden Seiten te leskopartig verlängerbare Verlegearme 5 schwenkbar ange bracht. Die Enden dieser Verlegearme 5 sind mit Klemmhalte einrichtungen 6 versehen, in die bei waagerechter Stellung die von der Rolle 2a kommende Geotextilbahn an ihren Sei tenkanten eingeklemmt wird. Durch eine rotierende Abwärts bewegung der Verlegearme 5 wird die Geotextilbahn 2a ent rollt und bodennah von oben nach unten auf die Böschung abgezogen. Haben die Verlegearme 5 die nahezu waagerechte Stellung des unteren Endes der Böschung erreicht, tritt Stillstand ein und die auf dem Kombi-Ponton 1 aufgebrach ten Schüttsteine werden durch Öffnen des Lamellenbodens auf das verlegte und fixierte Geotextil abgestürzt. Durch die unterschiedlichen Längen der Verlegear me 5 während des Abziehvorgangs bedingt, müssen die Verlegearme 5 teleskopisch ausgebildet sein. Die Kon trolle und Lagegenauigkeit der Geotextilbahn 2a ist ge geben durch die Lage des Kombi-Pontons 1 über Wasser. Nach diesem Vorgang werden die Verlegearme 5 wieder in die Ausgangsstellung hochgefahren, der Kombi-Ponton 1 um eine Abstürzbreite vorgezogen und der gleiche Vorgang wiederholt. Der gleiche Vorgang ist statt mit den hier beschriebenen Verlegearmen 5 auch mit Transport- Endlosketten 9 möglich, die auf beiden Seiten des Kombi- Pontons 1 in einer Dreiecksführung um entsprechende Um lenkrollen geführt die Geotextilbahn 2a die Böschung ab wärts ziehen. Statt der Klemmvorrichtung an den Ecken des Geotextils kann auch ein Klemmprofil 7, welches die ge samte vordere Kante des Geotextils erfaßt und das an bei den Verlegearmen 5 bzw. den Transport-Endlosketten 9 befestigt ist, benutzt werden. On an existing stone dump pontoon at the land side end, designated Bug 1 , a supply roll 2 a with geotextiles is attached. The position of the roller 2 a corresponded in the longitudinal axis of the combination pontoon 1 thus formed with the dumping width plus a one-sided overlap protrusion. At the stern 4 , ie to the water-side end of the floating body of the combi pontoon, te extendable laying arms 5 are pivotally mounted on both sides. The ends of these laying arms 5 are provided with clamping devices 6 , in which, in the horizontal position, the geotextile web coming from the roller 2 a is clamped at its side edges. A rotating downward movement of the laying arms 5 causes the geotextile web 2 a to roll out and is pulled down to the slope from the top to the bottom. If the laying arms 5 have reached the almost horizontal position of the lower end of the embankment, standstill occurs and the pouring stones applied to the combi-pontoon 1 are crashed onto the installed and fixed geotextile by opening the slat bottom. Due to the different lengths of the laying arms 5 during the pulling process, the laying arms 5 must be telescopic. The control and positional accuracy of the geotextile 2 a ge is given by the location of the combi-pontoon 1 over water. After this process, the laying arms 5 are raised again to the starting position, the combi-pontoon 1 is pulled forward by a crash width and the same process is repeated. The same process is possible instead of with the laying arms 5 described here with transport endless chains 9 , which are guided on both sides of the combi-pontoon 1 in a triangular guide around appropriate order guide rollers, the geotextile web 2 a pull the embankment downwards. Instead of the clamping device at the corners of the geotextile, a clamping profile 7 , which detects the entire front edge of the geotextile and which is attached to the laying arms 5 or the transport endless chains 9 , can be used.

Die Verlegeeinrichtung kann somit zwei teleskopartig ver längerbare Verlegearme 5 aufweisen, die entweder mit einer Klemmhalteeinrichtung 6 für das Geotextil ausgerüstet sind oder bei der die beiden teleskopartig verlängerbaren Ver legearme 5 miteinander mittels eines Klemmprofils 7 für die Erfassung der gesamten Breite der Geotextilbahn verbunden sind.The laying device can thus have two telescopically ver extensible laying arms 5 , which are either equipped with a clamp holding device 6 for the geotextile or in which the two telescopically extendable Ver laying arms 5 are connected to one another by means of a clamping profile 7 for the detection of the entire width of the geotextile web.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verlegeein richtung zwei teleskopartig verlängerbare Verlegearme 5 aufweisen, die mit Führungseinrichtungen 8 ausgerüstet sind, über die rundumlaufende, mit einem Klemmprofil 7 für das Geotextil versehene Transport-Endlosketten 9 geführt werden.According to a further embodiment, the Verlegeein direction can have two telescopically extendable laying arms 5 , which are equipped with guide devices 8 , over the all-round, with a clamping profile 7 for the geotextile transport endless chains 9 are guided.

Als Geotextilien werden vorzugsweise solche eingesetzt, die aus zwei Geotextilschichten und einer dazwischen be findlichen Schwerstoffschicht bestehen, wobei die Schichten miteinander vernadelt sind. Die Schwerstoffschicht besteht vorzugsweise aus Quarzsand und/oder Quarzmehl.The geotextiles used are preferably those which consist of two geotextile layers and one in between sensitive heavy material layer exist, the layers are needled together. The heavy layer exists preferably made of quartz sand and / or quartz powder.

Als Geotextilien kann man aber auch solche einsetzen, die aus drei Geotextilschichten und zwei Schwerstoff schichten bestehen, die sich jeweils separat zwischen zwei Geotextilschichten befinden, wobei alle Schichten miteinander vernadelt sind. Dabei besteht vorzugsweise die eine Schwerstoffschicht, die dem Boden zugewandt ist, aus einem quellfähigen Ton, insbesondere Bentonit, und die dem Wasser zugewandte Schwerstoffschicht aus Quarzsand und/oder Quarzmehl.But geotextiles can also be used that of three geotextile layers and two heavy material layers exist, each separately between two geotextile layers are located, all layers are needled together. There is preferably the one layer of heavy material facing the ground is made of a swellable clay, in particular bentonite, and the layer of heavy material facing the water Quartz sand and / or quartz flour.

Claims

1.Procedures for the underwater laying of geotextiles in water, in particular in inland waterways or shipping channels, in which ships pass the construction site at a short distance during the laying work, by means of a laying pontoon and a stone dump pontoon, the first of which is from laying -Pontoon the geotextile unwound from a roll, lowered in the water and then loaded with pouring stones located on the stone pontoon, characterized in that the geotextile web ( 2 ) on the bow ( 3 ) of a combi pontoon ( 1 ) ins Let water and by means of a laying device below the entire surface of the combi-pon ( 1 ) to the rear ( 4 ) on the water bed and then immediately laid in this way geotextile ( 2 ) with the stone fill ( 10 ) from the station wagon -Pontoon ( 1 ) weighed down.

2. The method according to claim 1, characterized in that the underwater laying of the geotextile webs ( 2 ) on the canal embankment is not carried out in the direction of the longitudinal axis of the canal, but perpendicular to it.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that one uses geotextiles made of two geotextiles layers and a heavy layer in between exist, the layers are needled together.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that be the heavy layer of quartz sand and / or quartz powder stands.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that one uses geotextiles made of three geotextiles layers and two layers of heavy material, which are each because they are located separately between two geotextile layers, whereby all layers are needled together.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that which consists of a layer of heavy material facing the ground a swellable clay, especially bentonite, and the Heavy-duty layer of quartz sand and / or water facing Quartz flour exists.

7. Device for performing the method according to claim 1 to 6, characterized essentially by a combination pontoon ( 1 ), which consists of a conventional stone-bulk pontoon and a geotextile underwater laying device.

8. The device according to claim 7, characterized in that the laying device has two telescopically extendable laying arms ( 5 ) which are equipped with a clamp holding device ( 6 ) for the geotextile.

9. The device according to claim 7, characterized in that the laying device has two telescopically extendable laying arms ( 5 ) which are connected to each other by means of a Klemmpro fils ( 7 ) for the detection of the entire width of the geotextile.

10. The device according to claim 7, characterized in that the laying device has two telescopically extendable laying arms ( 5 ), which are equipped with guide devices ( 8 ), on the all-round, with a clamping profile ( 7 ) provided for the geotextile transport endless chains ( 9 ) are performed.