DE69006486T2 - Struktur zum festhalten des bodens unter dem wasser. - Google Patents

Description

• Eines der wirksamsten Verfahren zum Verhindern von Erosion der Unterwasser-Konstruktionen bei Fluß- oder Seebetten besteht darin, ein Feld oder eine Matte synthetischer schwimmender Wedel an der Konstruktion zu verankern. Die Wedel üben einen viskosen Zug aus, der die Geschwindigkeit der Feinstoffe (Bodenpartikel) in Unterwasserströmen auf einen Wert verringern, bei welchem de Partikel abgelagert werden, und die abgelagerten Partikel sammeln sich sodann an, um eine ständige verfestigte Sandbank zu bilden.
• Das Feld von Wedeln umfaßt im allgemeinen Zeilen von Wedeln, die in einem bestimmten Muster angeordnet und durch flexible Schnüre miteinander verbunden sind, oder die Wedel können einzeln oder in Bündeln zu einer Matte zusammengefaßt sein.
• In jedem Falle haben die Schwierigkeiten des Herstellens des Feldes auf einfache, jedoch kostengunstige Weise, kombiniert mit den Schwierigkeiten des Aufbringens des Feldes auf dem Flußbett oder dem Meeresgrund, verhindert, daß daß Potential des Verfahrens vollständig ausgenutzt wird.
• Demgemäß besteht die Notwendigkeit für eine Bodenretentions- und Verstärkungskonstruktion, die leicht auf dem Meeresgrund ausgebreitet werden kann, und die in kommerziellem Maßstab leicht herzustellen ist. Am besten wäre es, wenn das Verfahren zum Aufbringen der Konstruktion automatisierbar wäre.
• Weiterhin wäre es ein Vorteil, wenn die Dichte und/oder Höhe der Konstruktion in weitem Bereich leicht verändert werden könnte, ohne das Herstellungsverfahren zu beeinträchtigen.
• GB-A-2 127 469 beschreibt eine Unterwasser-Bodenretentions- und Verstärkungskonstruktion mit einer Reihe synthetischer, schwimmender Wedel, die nebeneinander angeordnet sind, um eine Wedelzeile zu bilden. Mehrere derartiger Zeilen lassen sich mit den Enden aneinander plazieren, oder in parallelen, einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Zeilen, um ein Feld zu bilden.
• Gemäß US-A-4 534 675 werden einzelne Bogen schwimmenden Materiales verteilt, um entsprechende Zeilen von Wedeln zu bilden, wobei die Bogen an ihren Enden miteinander vertaut und in verschiedenen Mustern auf dem Meeresgrund ausgebreitet werden. Bei dieser Anordnung sind die miteinander vertauten Bogen an beiden Enden am Meeresboden verankert.
• Gemäß einem Gedanken der Erfindung wird eine Unterwasser- Bodenretentions- und Verstärkungskonstruktion vorgesehen, die eine Folge synthetischer schwimmender Wedel aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, um eine Wedelzeile zu bilden, wobei die Wedelzeile vorwärts und rückwärts gefaltet ist, um ein Wedelfeld zu bilden und wobei aufeinanderfolgende, gefaltete Abschnitte der Wedelzeile fluchtende Öffnungen aufweisen, durch die wenigstens eine Ankerleine hindurchgeführt ist, um das Feld am Bett zu verankern. Auf diese Weise wird den Bodenpartikeln ein Vorhang von Wedeln in fast sämtlichen Richtungen geboten, und der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden, gefalteten Abschnitten ist unbegrenzt variabel gegenüber einem gedachten Körper, ungeachtet des erforderlichen Abstandes.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Konstruktion einen becherförmig gefalteten, kontinuierlichen Bogen mit vertikalen Schlitzen, die die einzelnen Wedel bilden. Der gefaltete Bogen wird zunächst in einem kastenförmigen Dispenser untergebracht, wobei die gefalteten Abschnitte dicht gebündelt und kompakt liegen. Wird die Ankerleine vom Dispenser abgezogen, so werden die Abschnitte ausgebreitet. Auf diese Weise läßt sich die Dichte der Wedel in der Konstruktion durch einfaches Einstellen der Neigung der gefalteten Abschnitte einstellen. Da die Wedelzeile eine kontinuierlich gefaltete Konstruktion ist, wird die Herstellung eines kompletten Wedelfeldes stark vereinfacht. Eine Veränderung der Wedelhöhe läßt sich durch einfaches Verändern der Breite dies Bogens erzielen.
• Die Basis des Bogens wird am besten verstärkt, und die Ankerleinen laufen durch miteinander fluchtende Bohrungen in dem verstärkten Basisteil des Bogens hindurch.
• Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben:
• Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung, die eine Unterspülungskontrollkonstruktion zeigt, teilweise herausgezogen von einem Dispenser und am Meeresgrund verankert.
• Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf die Unterseite der Konstruktion von Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine Einzelheit eines Teiles der Konstruktion von Fig. 1, von einer Seite her gesehen, die Befestigung eines Seitenankers darstellend.
• Die in diesen Zeichnungen dargestellte Unterspülungskontroll- Konstruktion besteht aus einem fortlaufenden Bogen 10 schwimmenden, synthetischen Materials wie Polypropylen, geschlitzt in 25 mm breite, vertikale Streifen 11 zum Schaffen einer Reihe einzelner Wedel mit jeweils einer Höhe von 2 m über dem Grund 12, wenn die Konstruktion am Grund 12 verankert ist.
• Die Schlitze 15 enden in einem gewissen Abstand oberhalb der Bodenkante 16 des Bogens, und der Boden des Bogens ist nach oben umgebördelt, um eine verstärkte Basis 18 zu schaffen. Ein Verstärkungsstreifen 17 ist in der Basis 18 eingeschlossen.
• Bogen 10 ist vorwärts und rückwärts nach Art eines Fächers gefaltet und wird aus einer Box 13 abgegeben. Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, sind die aufeinanderfolgenden, fächerartig gefalteten Abschnitte 14 des umgebördelten Basisstreifens 18 am Boden der Box 13 in kompaktem, gebündelten Zustand gespeichert, und die Wedelstreifen 11 werden sodann flachgelegt und über den darüber befindlichen Raum ausgebreitet. Mit zunehmendem Herausziehen der Abschnitte 14 aus der Box dehnt sich die Konstruktion bis zu einen offenen, ausgezogenen Zustand aus, und die Wedelstreifen 11 werden in eine stehende, schwimmende Position freigegeben (Fig. 1).
• Die Konstruktion ist durch Ankerleinen 19a, 19b, 19c verschnürt, die durch fluchtende Bohrungen 20 in der verstärkten Basis 18 hindurchlaufen. Die Leinen 19 tragen jeweils justierbare Bogenanschläge in Gestalt von Gummitüllen 21, die entlang entsprechender Leinen gleitbar sind und dazu verwendet werden können, um den Abstand zwischen den fächerförmig gefalteten Abschnitten 14 des Bogens einzustellen. Hierdurch wird wiederum die Dichte der Wedel in der Gesamtkonstruktion bestimmt. Alternativ hierzu wird ein kurzes, faltbares Zwischenbogen-Bindeglied 41 (Fig. 2) zwischen jedem der aufeinanderfolgenden Abschnitte 14 vorgesehen, das das Maß der fächerförmigen Konstruktion begrenzt. Das Bindeglied kann aus demselben Material wie der Bogen sein und zwischen jedem der aufeinanderfolgenden Abschnitte 14 an den Außenkanten der Konstruktion ein V-förmiges Scharnier bilden, so wie in Fig. 2 gezeigt.
• Die Anwendung von Bindegliedern 41, die aus Bogenmaterial gebildet sind, erlaubt eine größere Packungsdichte im Dispenser 13 gegenüber der Anwendung von Gummitüllen 21 und bestimmt das Maß der fächerförmig gestalteten Konstruktion.
• An der Führungskante einer jeden Leine 19 befindet sich eine Grundankerplatte 22, die von der Bauart sein kann, die in GB-A-8 904 169 vollständig beschrieben ist. Die Ankerplatten 22a, 22b, 22c werden in den Meeresgrund 12 eingetrieben, um das Führungsende der Konstruktion 10 sicher am Meeresgrund zu verankern.
• Diese drei Führungsanker 22a, 22b und 22c werden zunächst auf der Dispenserbox 13 gespeichert. Sobald die drei Anker verankert sind, wird die Dispenserbox in Richtung des Pfeiles 23 nach hinten verfahren. Der Führungsabschnitt 14a der fächerförmig gestalteten Konstruktion wird an den Ankerleinen 19 befestigt, so daß diese Rückwärtsbewegung die aufeinanderfolgenden Abschnitte 14 des Bogens fortschreitend durch eine Einschnürung am Boden der Frontwand des Dispensers hindurchzieht und die fächerförmig gefaltete Konstruktion öffnet. Während dieses Vorganges laufen die Ankerleinen 19a, 19b, 19c durch die Öffnungen 20 in der Basis des fächerförmig gestalteten Bogens, wobei die drei Leinen aus entsprechenden Vorräten herausgezogen werden, harmonikaartig gefaltet, auf der Rückseite des Dispensers wie in Fig. 2 gezeigt. In vorgegebenen Intervallen, beispielsweise durch Farbcodierung an den Ankerleinen 19 und/oder am Bogen 10 angegeben, wird ein Seitenanker 25 an den entsprechenden äußeren Ankerleinen 19a und 19c durch entsprechende Ankerseile 24 befestigt und es wird eine Karabinerhakenbefestigung 28 angewandt, die um die Ankerleine herum und durch eine Öffnung 26 in Bogen 10 entlang einer der Falzlinien 27 hindurchgeführt wird. Schließlich werden drei Schleppanker 40 durch Stricke (zum Zwecke der Klarheit weggelassen) an den gegenüberliegenden Enden der entsprechenden Leinen 19a, 19b, 19c in den Meeresgrund eingetrieben, um den Verankerungsprozeß zu vervollständigen.
• Ist die Konstruktion 10 am Meeresgrund entlang der Trasse eines Unterwasserstromes verankert, so wird die Geschwindigkeit des Stromes unter die kritische Transportgeschwindigkeit verringert, so daß eine Partikelablagerung sichergestellt wird. Demgemäß werden praktisch sämtliche Feinstoffe, die vom Strom herangeführt werden, innerhalb der Konstruktion abgelagert, und es wird eine dauerhafte, verfestigte Sandbank mit einer besonders gleichförmigen Verteilung der Verstärkung geschaffen.
• Man erkennt insbesondere, daß die Wedel eine beinahe feste Wand in allen Richtungen darstellen; sobald die Feinstoffe in die V- förmigen Taschen eintreten, die von aufeinanderfolgenden Abschnitten des gefalteten Bogens gebildet sind, werden sie buchstäblich eingefangen, da keine eindeutigen Strömungswege durch die Konstruktion hindurch verlaufen.
• Der Grundabstand zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten kann in der Größenordnung von 20 mm liegen, was 50 Wedelzeilen pro laufendem Meter ergibt. Diese Dichte läßt sich durch Verstellen des Abstandes zwischen den Gummitüllen 21 leicht verändern. Wie gezeigt, sind die Gummitüllen 21 derart angeordnet, daß sich die dazwischen befindlichen V-förmigen Taschen, die zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten 14 gebildet sind, von einer Seite der Konstruktion zur anderen in wechselnder Richtung erstrecken. Die Gummitüllen 21 lassen sich jedoch derart einstellen, daß sie das gewünschte Taschenmuster bilden. Insbesondere können die Gummitüllen auf der mittleren Ankerleine 19b derart justiert werden werden, daß sie ein anderes Muster schaffen bei welchem die Taschen an der mittleren Leine enden.
• Bei der alternativen Anordnung von Fig. 2 ist der Basisabstand durch die Länge der faltbaren Zwischenbogen-Verbindungselemente 41 definiert.
• Die Frontankerplatte 22 und die Seitenankerplatte 25 mit entsprechenden Ankerschnüren werden auf der Box 13 gespeichert, eine hinter der anderen, so daß sie beim Ausbreiten der Konstruktion auf dem Meeresgrund leicht zugänglich sind.

Claims (12)

1. Unterwasserstruktur zum Festhalten und Verstärken des Bodens, die eine Folge von zur Bildung einer Wedelreihe nebeneinander angeordneten synthetischen schwimmenden Wedeln (11) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe zur Bildung einer Wedelanordnung ziehharmonikaartig gefaltet ist, und die aufeinanderfolgenden gefalteten Abschnitte (14) der Wedelreihe fluchtende Öffnungen (20) aufweisen, durch die zur Verankerung der Anordnung mit dem Bodenbett (12) mindestens eine Ankerleine (19) gezogen ist.

2. Struktur nach Anspruch 1, die weiterhin Mittel (21, 41) zur Steuerung des Zwischenraums oder Abstands zwischen den aufeinanderfolgenden gefalteten Abschnitten (14) der Wedelreihe umfaßt.

3. Struktur nach Anspruch 2, bei der das Steuermittel Abstandselemente (21) umfaßt, die entlang den jeweiligen Ankerleinen (19) gleiten können.

4. Struktur nach Anspruch 2, bei der das Steuermittel zwischen den aufeinanderfolgenden gefalteten Abschnitten (14) faltbare Verbindungsglieder (41) umfaßt.

5. Struktur nach einem der Ansprüche 1-4, bei der ein Erdanker (22) an einem oder beiden Enden jeder Ankerleine (19) befestigt ist, wobei die Struktur durch Eintreiben der Erdanker in das Bodenbett (12) verankert wird.

6. Struktur nach Anspruch 5, die weiterhin Mittel zum lösbaren Anbringen mindestens eines zusätzlichen Erdankers (25) an mindestens einer der Ankerleinen (19) an einem zwischen den Enden der Ankerleine liegenden Punkt umfaßt.

7. Struktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wedelreihe eine durchgehende Tafel (10) aus synthetischem schwimmenden Material umfaßt.

8. Struktur nach Anspruch 7, bei der die Ankerleine (19) durch einen verstärkten Basisteil (18) der Tafel (10) gezogen wird.

9. Struktur nach Anspruch 8, bei der der verstärkte Teil (18) der Tafel (10) eine umgebogene Unterkante umfaßt.

10. Struktur nach Anspruch 9, bei der ein flexibles Verstärkungsglied (17) in dem umgebogenen Unterkantenteil der Tafel (10) untergebracht ist.

11. Verfahren zum Ausbringen einer Unterwasserstruktur zum Festhalten und Verstärken des Bodens, wobei die Struktur eine Reihe von ziehharmonikaartig gefalteten schwimmenden Wedeln umfaßt, die von mindestens einer Ankerleine (19) durchzogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß es das Halten jeder Ankerleine in einer kastenartigen Ausgabevorrichtung (13) umfaßt, wobei sich die gefalteten Abschnitte (14) der Wedelreihe in einem gebündelten, kompakten Zustand befinden und die Wedel flach liegen, das Absenken der Ausgabevorrichtung (13) zum Bodenbett (12), das Verankern eines Endes jeder Ankerleine (19) mit dem Bodenbett (12) und danach das Vorwärtsbewegen der Ausgabevorrichung (13) über dem Bodenbett (12), so daß die Ankerleine (19) nach und nach aus der Ausgabevorrichtung gezogen wird und die Wedel (11) in einen aufrecht schwimmenden Zustand freigesetzt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin beim Herausziehen der Ankerleine aus der Ausgabevorrichtung (13) das Vergrößern des Zwischenraums oder Abstands zwischen den aufeinanderfolgenden gefalteten Abschnitten (14) der Wedelreihe entlang der Ankerleine (19) umfaßt.