Verfahren und Anlage zur Errichtung von Betonbauwerken im MeerwasserProcess and installation for the construction of concrete structures in seawater
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Errichtung von Betonbauwerken im Meerwasser, vorzugsweise in größerer Küstenentfernung.The present invention relates to a method and a plant for the construction of concrete structures in seawater, preferably in greater coastal distance.
Bauwerke, die am oder im Meer zu errichten sind, sind z.B. Fundamente für Windenergieanlagen Sendemasten, Funktürme, Messtürme, Leitpfosten für Fahrtrinnen oder Verankerungen von Bojen, Tonnen, Leuchtfeuer und dgl . Zum Bau wird gegenwärtig der Beton an Land hergestellt oder wenigstens werden seine Bestandteile (Bindemittel, Zuschlagstoff und Anmachwas¬ ser) an Land bereitgestellt. Bei großen Bauwerken stellen die Bereitstellungs- und Transportkosten einen erheblichen Kostenfaktor dar. Dies gilt insbesondere für die Fundamente von Offshore-Windkraftanlagen . Sollen diese wirtschaftlich arbeiten müssen ihre Errichtungskosten niedrig sein. Offshore- Windkraftanlagen können im Hafen komplett vorproduziert und dann an ihre Standorte geschleppt werden, wo sie verankert werden müssen. Als Fundamente sind Schwimmfundamente vorgeschlagen worden, die mehrere am Meeresboden positionierte Verankerungselemente als Ballastkörper umfassen und die Windkraftanlage am festgelegten Standort halten. Die zur Positionierung dienenden, am Meeresboden ruhenden Verankerungselemente bestehen aus Beton mit einem Volumen von jeweils bis zu 1.000 m3 oder mehr.
Bei den genannten Dimensionen ist der Einsatz an Land fertig gestellter Fundament- oder Verankerungsstrukturen mit hohem Aufwand und hohen Kosten hinsichtlich des Transports verbunden .Buildings to be built on or in the sea, for example, foundations for wind turbines transmission towers, radio towers, measuring towers, guide posts for driving channels or anchorages of buoys, tons, beacons and the like. For the construction of the concrete is currently produced on land or at least its components (binder, aggregate and Anmachwas ¬ ser) provided on land. For large structures, the provision and transportation costs are a significant cost factor. This is especially true for the foundations of offshore wind turbines. If these are to work economically, their construction costs must be low. Offshore wind turbines can be fully pre-produced in the port and then towed to their locations where they need to be anchored. As foundations floating foundations have been proposed, which include a plurality of anchoring elements positioned on the seabed as ballast body and hold the wind turbine at the specified location. The anchoring elements resting on the seabed for positioning are made of concrete with a volume of up to 1,000 m 3 each or more. In the dimensions mentioned, the use of land-based or anchoring structures on land is associated with high costs and high costs in terms of transport.
Gegenwärtig werden zur Errichtung von Betonbauwerken auf See Arbeitsschiffe eingesetzt, die eine Misch- und Fördereinheit aufweisen, um einen Unterwasserbeton als Normbeton am Einsatzort zu mischen und auf den Meeresgrund zu pumpen. Alle für die Betonrezeptur erforderlichen Rohstoffe (Zement, Sand, Kies, Wasser, Zusatzstoffe) werden von ihrem Herstellungsbzw. Gewinnungsort zu einem Hafen gefahren, dort in Silos auf dem Arbeitsschiff verladen und von diesem zum Einsatzort gebracht. Wegen der begrenzten Ladekapazität der Arbeitsschiffe müssen diese häufiger zum Hafen zurückkehren als dies bspw. zum Auswechseln des Personals erforderlich wäre.At present, work vessels are used for the construction of concrete structures at sea, which have a mixing and delivery unit to mix an underwater concrete as a standard concrete at the site and pump to the seabed. All required for the concrete recipe raw materials (cement, sand, gravel, water, additives) are from their Herstellungsbzw. The place of extraction was taken to a port, loaded there in silos on the working ship and taken from there to the place of work. Because of the limited loading capacity of the working ships, they must return to the port more frequently than would be required, for example, to replace the personnel.
Ausgehend hiervon ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, die eine wirtschaftlichere Durchführung von Betonierarbeiten im Meer ermöglichen. Insbesondere sollten die hiermit verbundenen Transportkosten reduziert und die technologischen Aktivitätszyklen verlängert werden .Based on this, it is an object of the invention to provide a method and a system that allow a more economical concreting work in the sea. In particular, the associated transport costs should be reduced and the technological activity cycles should be extended.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren und eine derartige Anlage für einen Einsatz in größerer Entfernung zum Ufer zu schaffen, die eine möglichst geringe Häufigkeit von Schiffsbewegungen erfordern.Another object of the present invention is to provide such a method and apparatus for use at a greater distance from the shore, which requires the least possible frequency of ship movements.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich mit Seewasser in Berührung stehende, insbesondere im Seewasser stehende Betonbauwerke auch in größerer Entfernung von der Küste beispielsweise von einer schiffgetragenen Betonmisch- und
-förderanlage, d.h. letztlich mit einem Spezialschiff errichten. Das Gesamtgewicht der von dem Schiff in einer Aktion errichteten Bauwerke kann wesentlich größer sein als die Tragfähigkeit des Schiffs. Das Gesamtgewicht der Betonbauwerke kann außerdem wesentlich größer sein als das Gewicht des von Land mitgenommenen Materials. Die Erfindung ermöglicht dies, indem zur Herstellung des Betons, aus dem das Bauwerk errichtet wird, ausschließlich oder zumindest vorwiegend Zuschlagstoffe und Anmachwasser genutzt werden, die dem Meer entnommen sind. Als Zuschlagstoff dient vom Meeresboden geförderter Meereskies. Als Anmachwasser dient Seewasser. Dabei werden hier die Begriffe „Seewasser" und „Meereswasser" synonym für salzhaltiges Wasser verwendet, das kein Süßwasser ist.With the method according to the invention can be in contact with seawater, in particular standing in sea concrete structures even at a greater distance from the coast, for example, a ship-borne concrete mixing and conveyor system, ie ultimately with a special ship. The total weight of the structures erected by the ship in one action may be substantially greater than the carrying capacity of the ship. In addition, the total weight of the concrete structures can be significantly greater than the weight of land-borne material. The invention makes it possible by exclusively or at least predominantly aggregates and mixing water are used for the production of the concrete from which the structure is built, which are taken from the sea. The aggregate is sea gravel from the seabed. The mixing water is seawater. Here, the terms "seawater" and "seawater" are used synonymously for saline water, which is not freshwater.
Das Schiff führt zumindest eine an Land erzeugte Bindemittelkomponente in geeigneten Bunkern mit. Die übrigen Bestandteile des Betons, insbesondere sein Zuschlagstoff und sein Anmachwasser stammen aus dem Meer und sind entsprechend salzhaltig. Es hat sich herausgestellt, dass sich mit salzhaltigen Kiesen, die im Meer gewonnen worden sind und entsprechend salzhaltigem Anmachwasser ein belastbarer und dauerhafter Beton erzeugen lässt. Dies insbesondere, wenn der entnommene Zuschlagstoff aus einer Lagerstätte stammt, aus deren Nähe auch entsprechendes Seewasser entnommen worden ist, das den gleichen Salzgehalt hat wie das Seewasser, mit dem der Zuschlagstoff zuvor langzeitlich in Berührung stand.The ship carries at least one ash-generated binder component in suitable bunkers. The remaining constituents of the concrete, in particular its aggregate and its mixing water, originate from the sea and are correspondingly saline. It has been found that with saline giants, which have been obtained in the sea and according to saline mixing water can produce a durable and durable concrete. This is particularly the case when the aggregate extracted comes from a deposit from whose vicinity suitable seawater has been taken, which has the same salt content as the seawater with which the aggregate was previously in long-term contact.
Des Weiteren hat sich herausgestellt, dass als Bindemittelkomponente Zement und Flugasche, insbesondere Steinkohlenflugasche, geeignet sind. Vorzugsweise kann hier ein Bindemittel aus Zement, Flugasche und Zusatzmitteln eingesetzt werden .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein großer Teil, z.B. ca. 50% der gesamten Transportkapazität des betreffenden Produktionsschiffs zum Transport der Bindestoffkomponente sowie gegebenenfalls der Metallkonstruktionen oder Gerüste verwendet werden, die in dem Betonbauwerk zu verbauen sind. Damit ergeben sich für den Einsatz des Produktionsschiffs lange Zyklen. Die Anzahl der Hafenfahrten richtet sich an den Ladekapazitäten für das Bindemittel aus.Furthermore, it has been found that cement and fly ash, in particular hard coal fly ash, are suitable as the binder component. Preferably, a binder of cement, fly ash and additives can be used here. In the method according to the invention, a large part, for example about 50% of the total transport capacity of the production ship in question can be used to transport the binder component and optionally the metal structures or scaffolds to be installed in the concrete structure. This results in long cycles for the use of the production ship. The number of harbor voyages depends on the loading capacity of the binder.
Das Produktionsschiff enthält zumindest bei einer bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise mehrere Silobehälter, in denen am Meeresboden gewonnener Meereskies zwischengelagert werden kann. Die Zwischenlagerung kann mehreren Zwecken dienen. Beispielsweise kann sie ein Entwässern des Meereskieses ermöglichen, um einen gewünschten Feuchtegrad einzustellen. Solche Silobehälter können turnusmäßig mit Meereskies nachgefüllt werden, der beispielsweise durch ein Saugbaggerschiff im Spülverfahren gewonnen, zum Produktionsschiff transportiert und anschließend in die Zuschlagstoffbunker gefördert wird. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere zur Produktion in größerer Küstenferne, wobei sich auch hier Kosteneinsparungen ergeben, weil der Hafen lediglich noch zur Bindemittelaufnahme, d.h. weniger oft angefahren werden muss.The production ship preferably contains at least in a preferred embodiment a plurality of silo containers, in which seaweed obtained from the seabed can be temporarily stored. The intermediate storage can serve several purposes. For example, it may allow drainage of the sea gravel to adjust a desired degree of moisture. Such silo containers can be regularly refilled with sea gravel, which is obtained, for example, by a suction dredger in the rinsing process, transported to the production vessel and then conveyed into the aggregate bunker. This method is particularly suitable for production in larger coastal distance, which also results in cost savings, because the port only for the binder uptake, i. less often must be approached.
Des Weiteren kann das Produktionsschiff auch seine Bunker mit Sanden und Kiesen aus Siloanlagen im Hafen beladen, um mit der Produktion beginnen zu können, bevor das Saugbaggerschiff Sande und Kiese vom Meeresboden nachliefert.Furthermore, the production vessel can also load its bunkers with sands and gullies from silo facilities in the port to begin production before the suction dredger delivers sand and gravel from the seabed.
Das Produktionsschiff weist außer der Mischeinrichtung vorzugsweise eine Betonförderanlage auf.
Die Betonförderanlage besteht aus Vorratsbehältern als Zwischenstation vom Übergang der diskontinuierlichen Herstellung des Frischbetons und der kontinuierlichen Förderung durch stationäre Betonpumpen in der erforderlichen Anzahl (in der Regel zwei oder drei) und aus entsprechend den bauwerksspezifischen Einbaubedingungen gestalteten Rohrleitungen einschließlich dem je nach Erfordernis zwischengeschalteten Ausleger. Der Betoneinbau auf dem Meeresgrund erfolgt im Verfahren des Unterwasserbetonierens. Es können dabei Kontroll- und Überwachungseinrichtungen für den Betoneinbau installiert werden .The production ship preferably has a concrete conveyor system in addition to the mixing device. The concrete delivery system consists of storage tanks as an intermediate station from the transition of the discontinuous production of fresh concrete and the continuous pumping by stationary concrete pumps in the required number (usually two or three) and designed according to the building specific installation conditions piping including the interposed depending on the requirement boom. The concrete installation on the seabed is carried out in the process of underwater concrete. It can be installed while monitoring and monitoring equipment for concrete installation.
Bei der Errichtung von Verankerungselementen zur Verankerung von Schwimmfundamenten, insbesondere von Windenergieanlagen, wird eine chargenweise Produktion bevorzugt. Dazu werden die zur Errichtung der Verankerungselemente erforderlichen Metallgestelle im Hafen an Deck des Schiffs platziert und eine entsprechende Bindemittelmenge in die Bunker des Schiffs sowie gegebenenfalls eine Menge Zuschlagstoff in andere Bunker des Schiffs eingefüllt. Das Schiff läuft dann zum Errichtungsort der Verankerungselemente aus. Mit seinem Ladekran lässt es das erste Metallgestell zur Errichtung eines ersten Verankerungselementes auf den Meeresboden herab. Vor, bei oder nach dem Absetzen des Metallgestells auf dem Meeresboden beginnt die Herstellung von Frischbeton in der schiffsgetragenen Mischanlage mit der mitgeführten Bindemittelkomponente und mit dem aus dem Meer entnommenen Seewasser als Anmachwasser .In the construction of anchoring elements for anchoring floating foundations, in particular wind turbines, a batch production is preferred. For this purpose, the necessary for the establishment of the anchoring elements metal racks are placed in the harbor on the deck of the ship and filled a corresponding amount of binder into the bunker of the ship and optionally a lot of aggregate in other bunkers of the ship. The ship then drains to the erection site of the anchoring elements. With its loading crane it lets down the first metal frame for the establishment of a first anchoring element on the seabed. Before, during or after settling of the metal frame on the seabed begins the production of fresh concrete in the ship-borne mixing plant with the entrained binder component and with the seawater taken from the sea as mixing water.
Außerdem kann die Zuschlagstoffversorgung mit dem Saugbaggerschiff turnusmäßig beginnen, um die dafür vorgesehenen Bunker mit Meereskies zu füllen und zu beginnen, diesen zu entwässern. Der erste fertige Frischbeton wird dann mit der
Betonförderanlage in das auf den Meeresboden abgesenkte Metallgestell eingefüllt, das zugleich als Schalung dient. Dazu ist es außen mit einer vorzugsweise wasserdurchlässigen Wand, beispielsweise einem verstärkten Textilvlies versehen. Fortlaufend werden nun die einzelnen Verankerungselemente auf gleiche Weise errichtet, wobei sobald erforderlich zur weiteren Betonproduktion der unklassierte Zuschlagstoff, d.h. der vom Meeresboden entnommene und über das Saugbaggerschiff herangeführte Meereskies verwendet wird. Als Anmachwasser dient immer Seewasser. Die Betonproduktion und Betonierarbeiten können ohne größere Unterbrechungen zur Heranschaffung von Zuschlagstoff und Süßwasser kontinuierlich und schnell durchgeführt werden. Die Errichtungszeiten sind deutlich verkürzt.In addition, the aggregate supply with the suction dredger can start at regular intervals in order to fill the designated bunker with sea gravel and to start to drain it. The first ready fresh concrete is then with the Concrete delivery system filled in the sunken on the seabed metal frame, which also serves as formwork. For this purpose it is externally provided with a preferably water-permeable wall, for example a reinforced textile fleece. Continuously, the individual anchoring elements are now erected in the same way, with the unclassified aggregate, ie the sea gravel taken from the seabed and brought in via the suction dredger, being used as soon as necessary for further concrete production. The mixing water is always seawater. The concrete production and concreting work can be carried out continuously and quickly without major interruptions to the supply of aggregate and fresh water. The construction times are significantly reduced.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Errichtung von Betonbauwerken in Meeresnähe auf Land, wobei die entsprechende Mischanlage und die zur Materialbevorratung erforderlichen Bunker landgestützt sein können. Jedoch wird auch in diesem Fall unklassierter Meereskies aus einer unterseeischen Lagerstätte in Verbindung mit Meereswasser als Anmachwasser verwendet, so dass auch hier natürliche Ressourcen oder teure Ersatzmaterialien und Energie eingespart werden können .The inventive method is also suitable for the construction of concrete structures near the sea on land, the corresponding mixing plant and required for material storage bunkers can be land-based. However, unclassified sea gravel from a submarine deposit in combination with sea water is also used as mixing water in this case, so that natural resources or expensive replacement materials and energy can also be saved here.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen. Die Beschreibung beschränkt sich dabei auf wesentliche Aspekte der Erfindung sowie sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnungen zeigen weitere Einzelheiten, die zur Ergänzung heranzuziehen sind. Es zeigen:Further details of advantageous embodiments of the invention will become apparent from the drawings, the description or claims. The description is limited to essential aspects of the invention and other circumstances. The drawings show further details which are to be used as a supplement. Show it:
Figur 1 ein Produktionsschiff beim Bunkern, ein Saugbaggerschiff und zu errichtende Fundamente auf See in ei-
ner schematisierten Draufsicht in gestauchter Darstellung,1 shows a production ship during bunkering, a suction dredger and foundations to be built at sea in a ner schematic top view in a compressed representation,
Figur 2 den Stofffluss bei dem auf dem Produktionsschiff ausgeübten Verfahren,FIG. 2 shows the material flow in the process carried out on the production vessel,
Figur 3 das Produktionsschiff beim Errichten eines Ballastkörpers,FIG. 3 shows the production vessel when erecting a ballast body,
Figur 4 das Saugbaggerschiff bei der Entnahme von Meereskies undFigure 4 shows the suction dredger in the removal of sea gravel and
Figur 5 das Produktionsschiff in einer schematisierten Darstellung.
Figure 5 shows the production ship in a schematic representation.
In Figur 1 sind drei tatsächlich relativ weit, d.h. um mehrere oder mehrere Dutzend Kilometer voneinander entfernte Meeresgebiete 1, 2, 3 veranschaulicht. Das Meeresgebiet 1 grenzt an einen Hafen. Das Meeresgebiet 2 liegt relativ weit vor der Küste und stellt ein Produktionsgebiet dar, in dem Betonbauwerke 4, beispielsweise in Form von Ballastkörpern 5, 6, 7 schon errichtet sind und/oder noch errichtet werden sollen. Dazu dient ein Produktionsschiff 8, das sich bei der Darstellung nach Figur 1 noch in dem Hafen 1 befindet. Während der Produktion nimmt es die gestrichelte Position in dem Meeresgebiet 2 ein.In fact, in Figure 1, three are relatively wide, i. Sea areas 1, 2, 3 separated by several or several tens of kilometers from one another. Sea area 1 is adjacent to a harbor. The sea area 2 is relatively far off the coast and represents a production area in which concrete structures 4, for example in the form of ballast bodies 5, 6, 7 are already built and / or still to be built. The purpose of a production ship 8, which is still in the port 1 in the representation of Figure 1. During production, it occupies the dashed position in marine area 2.
In dem wiederum mehr oder weniger weit entfernt liegenden Meeresgebiet 3 ist ein Saugbaggerschiff 9 platziert, das zur Entnahme von Meereskies von einer Abbaustelle am Meeresboden dient. Es weist dazu eine entsprechende technische Ausrüstung 11 auf, wie es symbolisch in Figur 4 veranschaulicht ist. Das Saugbaggerschiff 9 kann das Produktionsschiff 8 periodisch anlaufen, um den gewonnenen Meereskies 14 als Zuschlagstoff zur Betonherstellung zu übergeben.In the again more or less distant sea area 3, a suction dredger 9 is placed, which serves for the extraction of sea gravel from a mining site on the seabed. It has for this purpose a corresponding technical equipment 11, as it is symbolically illustrated in Figure 4. The suction dredger 9 may periodically start the production ship 8 to transfer the recovered sea gravel 14 as an aggregate for concrete production.
Das Produktionsschiff 8 ist gesondert in den Figuren 3 und 5 veranschaulicht. Diese Darstellungen sind schematisiert. Das Produktionsschiff 8 ist in Figur 5 lediglich anhand des groben Umrisses seines Schiffsrumpfs unter Weglassung aller sonstigen Auf- und Einbauten symbolisiert.The production ship 8 is illustrated separately in FIGS. 3 and 5. These representations are schematized. The production ship 8 is symbolized in Figure 5 only on the basis of the rough outline of his hull with the omission of all other construction and installations.
Das Produktionsschiff 8 enthält eine Anlage 15 zur Herstellung von Frischbeton aus einer von Land mitgebrachten Bindemittelkomponente und Zusatzmitteln sowie Meerwasser und Meereskies. Dazu weist die Anlage 15 einen oder mehrere Vorratsbehälter 16 für die Bindemittelkomponente, beispielsweise Zement, Flugasche und Zusatzmittel auf. Der Zement und die
Flugasche können dabei in verschiedenen Vorratsbehältern oder auch als konfektionierte Bindemittelkomponente in einem Vorratsbehälter gelagert werden. Des Weiteren weist das Produktionsschiff 8 eine zur Betonherstellung geeignete Mischanlage 17 auf. Vorzugsweise bestehen insbesondere ihre mit dem Frischbeton in Berührung kommenden Bauteile aus seewasserfestem Material. Dies gilt auch für alle sich an die Mischanlage 17 anschließenden Komponenten, beispielsweise die sich an die Betonförderanlage 18 sowie eine von der Mischanlage 17 zu der Betonförderanlage 18 führende Leitung und eine von der Betonförderanlage 18 weg führende Leitung, die zu einem aus Figur 3 ersichtlichen Betonförderstrang 21 führt.The production ship 8 includes a plant 15 for the production of fresh concrete from a brought by land binder component and additives and sea water and sea gravel. For this purpose, the system 15 has one or more storage containers 16 for the binder component, for example cement, fly ash and additives. The cement and the Fly ash can be stored in various storage containers or as a ready-made binder component in a reservoir. Furthermore, the production vessel 8 has a mixing plant 17 suitable for concrete production. Preferably, in particular their coming into contact with the fresh concrete components made of seawater resistant material. This also applies to all subsequent to the mixing plant 17 components, for example, to the concrete conveyor 18 and one of the mixing plant 17 to the concrete conveyor 18 leading line and a leading away from the concrete conveyor 18 line leading to an apparent from Figure 3 concrete conveyor line 21 leads.
Das Produktionsschiff 8 trägt vorzugsweise mehrere Bunker 22 zur Bevorratung mit unklassiertem Meereskies. Diese Bunker 22 dienen außerdem der Entwässerung des Meereskieses, d.h. seiner Trennung vom Spülwasser, das mit dem Saugbaggerschiff 9 herangeführt wurde. Dazu dienen die Bunker 22 zunächst als Absetzgefäße, wobei sie mit Auslässen für das ü- berschüssige Wasser versehen sind. Außerdem kann sich niederschlagendes Meerwasser als Anmachwasser dem Mischer zugeführt werden. Alternativ kann Meerwasser der Umgebung des Produktionsschiffs 8 unmittelbar entnommen und vorzugsweise ohne gesonderte Aufbereitung der Mischanlage 17 zugeführt werden.The production ship 8 preferably carries a plurality of bunkers 22 for storage with unclassified sea gravel. These bunkers 22 also serve to drain the sea gravel, i. its separation from the rinse water, which was brought to the suction dredger 9. For this purpose, the bunker 22 initially serve as settling vessels, being provided with outlets for the excess water. In addition, precipitating seawater can be supplied as mixing water to the mixer. Alternatively, seawater can be taken directly from the environment of the production ship 8 and preferably fed to the mixing plant 17 without separate treatment.
Die Bunker 22 werden bei Hafenaufenthalten mit dort zwischengelagertem, unklassiertem Meereskies gefüllt. Über eine Förder- und Dosieranlage sind die Bunker 22 mit der Mischanlage 17 verbunden. Die Vorladung von Meereskies bei Hafenaufenthalten in die Bunker 22 ermöglicht einen sofortigen Produktionsbeginn nach Einnahme der vorgegebenen Position auf See.
Unter „unklassiertem Meereskies" werden die Kiese verstanden, die nach dem Abbau keiner gesonderten Klassierung unterworfen worden sind. Insbesondere enthalten sie alle Korngrößen bis zu einem Maximalkorn in natürlich vorkommender Mischung. Allenfalls ist Überkorn (z.B. > 32 mm) aussortiert.The bunkers 22 are filled at port stays with interim, unclassified sea gravel. About a conveyor and metering the bunker 22 are connected to the mixing plant 17. The summons of sea gravel at harbor stays in the bunker 22 allows an immediate start of production after taking the default position at sea. By "unclassified sea gravel" is meant the gravels that have not been subjected to a separate classification after degradation, in particular containing all grain sizes up to a maximum grain size in naturally occurring mixture, if any, oversize (eg> 32 mm) is sorted out.
In der Zeichnung nicht weiter veranschaulichte Dosiereinrichtungen sind z.B. zwischen den Zuschlagstoffsilos 16, 22, 27 und der Mischanlage 17 sowie zum Zudosieren von Zusatzmitteln und Anmachwasser vorgesehen.Dosing devices not further illustrated in the drawing are e.g. provided between the aggregate silos 16, 22, 27 and the mixing plant 17 and for metering in additives and mixing water.
Mit dem insoweit beschriebenen Produktionsschiff 8 erfolgt die Errichtung von Ballastkörpern 5 oder sonstigen unterseeischen Bauwerken wie folgt:With the production ship 8 described so far, the construction of ballast bodies 5 or other subsea structures is carried out as follows:
Das Produktionsschiff 8 lädt, wie in Figur 1 veranschaulicht, zunächst an Land die Bindemittelkomponente für einen längeren Produktionszyklus. Es werden die Vorratsbehälter 16, vorzugsweise vollständig gefüllt. Außerdem kann die Zuschlagstoffsiloanlage mit unklassiertem aus der See gefördertem Meereskies gefüllt werden.The production vessel 8 loads, as illustrated in Figure 1, first ashore the binder component for a longer production cycle. There are the reservoir 16, preferably completely filled. In addition, the aggregate silo plant can be filled with unclassified marine gravel extracted from the sea.
Das Schiff läuft dann aus. Bei dem Schema nach Figur 1 läuft es direkt den Produktionsort an. Die Produktion beginnt dann sofort, indem, wie in Figur 3 angedeutet, zunächst mit einem Ladekran ein oder mehrere Metallgerüste 29 auf den Meeresboden abgesenkt werden. Die Metallgerüste hüllen den zu erzeugenden Betonkörper ein und steifen ihn aus und lassen überschüssiges Wasser abfließen. Über das Füllrohr 21 kann der Beton, wenn erforderlich, gekühlt werden, um mit einer Temperatur, die der des Meerwassers nahe kommt, in das Metallgestell zu gelangen. So wird die nachfolgende Erwärmung durch Hydratation und etwaige daraus resultierende Rissbil-
düng gemindert. Es werden nun die Metallgerüste nacheinander mit Beton gefüllt. Der Beton besteht aus Seewasser und Seekies und mitgebrachten Bindemitteln. Er bildet einen massiven Betonkörper ohne Bewehrungseisen. Die an den Förderanlagen 28 zur Mischstation vorgesehene Dosier- und Zuführeinrichtung und die Mischstation 17 sowie die Förderanlage für den Frischbeton, die vorteilhafterweise computergesteuert arbeiten können, sorgen für eine konsistente Betonzusammensetzung.The ship then runs out. In the scheme of Figure 1, it starts directly to the production site. The production then begins immediately, as indicated in Figure 3, first with a loading crane one or more metal scaffolds 29 are lowered to the seabed. The metal scaffolds wrap the concrete body to be produced and stiffen it, allowing excess water to drain off. The concrete, if necessary, can be cooled via the filling pipe 21 in order to reach the metal frame at a temperature which is close to that of the seawater. Thus, the subsequent heating by hydration and any resulting cracking reduced fertilizer. The metal scaffolding will now be filled one after the other with concrete. The concrete consists of seawater and gravel and brought binders. It forms a solid concrete body without rebar. The metering and feeding device provided on the conveyor systems 28 to the mixing station and the mixing station 17 as well as the conveyor system for the fresh concrete, which can advantageously operate under computer control, ensure a consistent concrete composition.
Die erzeugten Ballastkörper 5 können jeweils bis zu Tausend Kubikmeter Volumen und mehr aufweisen. Wird die Ladekapazität des Produktionsschiffs 8 weitgehend für den Transport der Bindemittelkomponente, d.h. Zement, Flugasche und Zusatzmittel, wie beispielsweise Abbindungsbeschleuniger, Abbin- dungsverlangsamer, Verflüssiger und dergleichen benutzt, können mehrere bis viele solcher Fundamente ohne Produktionsunterbrechung nacheinander erstellt werden.The produced ballast bodies 5 can each have up to a thousand cubic meters volume and more. If the loading capacity of the production ship 8 is greatly increased for the transport of the binder component, i. Cement, fly ash and additives, such as setting accelerator, setting slower, condenser and the like used, several to many such foundations can be created sequentially without interrupting production.
Figur 2 veranschaulicht dazu die anfallenden logistischen Aufwendungen in einem Stoffflussdiagramm. Wie ersichtlich, ist der von Land stammende Stoffstrom hinsichtlich Volumen und Gewicht wesentlich geringer als der Stoffstrom des erzeugten Betons. Die weitaus größten Anteile stammen ge- wichts- und mengenmäßig von See und müssen somit nicht in Hafenanlagen umgeladen und per Schiff transportiert werden.FIG. 2 illustrates the resulting logistical expenses in a material flow diagram. As can be seen, the volume and weight of the land-derived stream is substantially less than the flow of the concrete produced. By far the largest proportion comes from sea in terms of weight and quantity and thus does not have to be transhipped into port facilities and transported by ship.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Errichtung von Betonbauwerken geht davon aus, dass diese Betonbauwerke später mit Salzwasser in Berührung stehen oder in solchem errichtet werden. Es werden dazu Zuschlagstoffe verwendet, die unter gleichem Salzgehalt stehen wie das Meereswasser. Ebenso wird Meereswasser als Anmachwasser verwendet. Es lassen sich somit
schiffgestützt bei geringem Transportaufwand dauerhafte Be¬ tonbauwerke auf See errichten.
The inventive method for the construction of concrete structures assumes that these concrete structures are later in contact with salt water or built in such. For this purpose, aggregates are used which are at the same salt content as the seawater. Likewise seawater is used as mixing water. It can be thus Be permanent ¬ tonbauwerke build ship based at sea with low transport costs.
Bezugszeichen:Reference numerals:
1 Meeresgebiet, Haien1 marine area, sharks
2 Meeresgebiet2 marine area
3 Meeresgebiet3 sea area
4 Betonbauwerk4 concrete structure
5 Ballastkörper5 ballast body
66
77
8 Produktionsschiff8 production ship
9 Saugbaggerschiff9 suction dredger
10 Saugrüssel10 proboscis
11 Ausrüstung11 equipment
1212
13 Meeresboden13 seabed
14 Meereskies14 gravel
15 Anlage15 attachment
16 Vorratsbehälter16 reservoir
17 Mischanlage17 mixing plant
18 Betonförderanlage18 concrete conveyor
1919
2020
21 Füllrohr21 filling tube
22 Zuschlagstoffbunker22 aggregate bunker
23 Metallgerüste
23 metal scaffolding