EP2683878A1 - Tix dredging method - Google Patents

Tix dredging method

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EP2683878A1
EP2683878A1 EP12703693.7A EP12703693A EP2683878A1 EP 2683878 A1 EP2683878 A1 EP 2683878A1 EP 12703693 A EP12703693 A EP 12703693A EP 2683878 A1 EP2683878 A1 EP 2683878A1
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EP
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deposit
water
silty
sandy
hydropneumatic
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EP12703693.7A
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Egon Prexl
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E02F3/9287—Vibrating suction heads

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for removal
  • water is injected under pressure into the surface layer of the waterbed to be removed in order to reduce the viscosity of the same
  • the layer thus treated (also referred to as a density layer) can flow off over a suitable level difference at the bottom of the water.
  • Fine sands are common because of the naturally occurring longitudinal classification in waters. They are difficult to mobilize with the known hydropneumatic process mentioned above.
  • Dredging impedes what statistically leads to a greater risk of accidents.
  • a method is defined for better mobilization of fine-grained, sandy and / or silty sediments in bodies of water during the rearrangement, which makes use of the thixotropic properties of such sediments.
  • thixotropy refers to a state in fine-grained, mostly sandy / clayey sediments in which reversible viscosity differences occur due to mechanical stress. Typical is a change from solid to liquid by vibration with subsequent return to the solid state.
  • Grain packets are reduced by induced water.
  • the Reynolds number provides information about the flow state. Physically important is the boundary layer analysis of the solid-liquid phase. Within longitudinal flowed Walls (particle walls) act in a very thin layer, the boundary layer or friction layer, strong frictional forces.
  • the boundary layer thickness is essential for the frictional forces that must be expended when transporting the sediments.
  • the kinematic and dynamic viscosity of the semi-stable sediment is significantly reduced in the short term by targeted mechanical forces acting on the thixotropic medium before the hydropneumatic action by the aforementioned dredging method on the sediment.
  • the mechanical force is preferably applied by shearing and shaking on the sediment surface.
  • a resonance is sought in the relocated sediments. The optimal parameters can be easily determined by preliminary tests.
  • Influence on the physical boundary layers reduces the energy input as the stability and the inertia of the sediments to be relieved are reduced.
  • shocks and shears in thixotropic sediments temporarily and partially decrease their viscosity, which makes them difficult to remove by conventional excavator methods
  • Deposits can be done faster and more energy efficient.
  • the technical device for reducing the viscosity is preferably installed on water injection dredgers, hopper dredgers and tractors. It consists of an example bar-like lowerable
  • Different equipment depends on the sediment quality to be processed and is selected according to the best efficiency.
  • the device is z. B. in the water injection process in
  • An advantage of this combination method is that, compared to the known WI and Hopper method, significantly more thixotropic sediment per unit time can be mobilized.
  • Impact number term from physical chemistry; a mathematical formula by which the frequency of two or more chemical reactants can be calculated.
  • V volume [m 3 ]
  • n number [1]
  • T temperature in ° Kelvin
  • ⁇ kinematic viscosity [m 2 / s]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for removing deposits of sand and/or silt from the bottoms of bodies of water by means of hydropneumatic methods, in particular water injection, suction dredging or the like, characterized in that, before the hydropneumatic removal method is applied, the sand/silt deposit to be removed is subjected to a force action which reduces the viscosity of the deposit.

Description

TIX-Baggerverfahren  TIX excavators method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung The invention relates to a method and a device for removal
sandiger/schluffiger Ablagerungen auf Bodenflächen von Gewässern mittels hydropneumatischer Maßnahmen. sandy / silty deposits on soil surfaces of water bodies by means of hydropneumatic measures.
In vielen Gewässern, insbesondere befahrenen Strömen, sollen wegen der In many waters, especially on busy streams, should because of
Befahrbarkeit durch moderne Containerschiffe die Fahrrinnen auf über 14 m NN vertieft werden. Im Zusammenhang damit sind aufwendige und teure Baggerarbeiten auch in den anliegenden Häfen notwendig, um einen tideunabhängigen Trafficability by modern container ships, the fairways are deepened to over 14 m NN. In connection with this, costly and expensive dredging work is also necessary in the adjacent ports in order to be independent of the tides
Schiffsverkehr zu ermöglichen. To allow shipping traffic.
Seit langem bevorzugt man für Vertiefungs- und Unterhaltungsbaggerungen zwei hydropneumatische Verfahren, die relativ unaufwändig und dabei umweltschonend sind, nämlich einerseits Wasser-Injektionsverfahren und andererseits Saugbagger- Verfahren. It has long been preferred for recessed and maintenance dredging two hydropneumatic processes that are relatively inexpensive and environmentally friendly, namely on the one hand water injection method and on the other hand suction dredging method.
Bei den Wasser-Injektionsverfahren wird in die zu entfernende Oberflächenschicht des Gewässerbodens Wasser unter Druck eingespritzt, um die Viskosität dieserIn the water-injection method, water is injected under pressure into the surface layer of the waterbed to be removed in order to reduce the viscosity of the same
Schicht zu verringern, ohne sie durch Aufwirbelung zu zerstören. Die so behandelte Schicht (auch als Dichteschicht bezeichnet) kann über einen geeigneten Niveau- Unterschied am Gewässerboden abfließen. Eine ausführliche Darstellung von Wasserinjektionsverfahren gibt zum Beispiel Meyer-Nehls in„Das To reduce layer without destroying it by whirling up. The layer thus treated (also referred to as a density layer) can flow off over a suitable level difference at the bottom of the water. For a detailed description of water injection methods, see Meyer-Nehls in Das
Wasserinjektionsverfahren. Ergebnisse aus dem Baggergutuntersuchungsprogramm", Heft 8, Oktober 2000, FHH Hamburg, ISSN 0177-1 191. Eine jüngere Water injection process. Results from the dredged material investigation program ", Issue 8, October 2000, FHH Hamburg, ISSN 0177-1 191. A younger
Veröffentlichung, die auch Inj ektions verfahren behandelt, ist Publication which also deals with injunction proceedings
DE- 10 2009 015 203 AI . Injektionsverfahren eignen sich besonders zur Entfernung von Schlick und ähnlichen Ablagerungen. Saugbagger-Verfahren eignen sich für alle Arten von Ablagerungen und sind vielfältig vorbeschrieben. Beliebt sind heute solche Verfahren, bei denen das angesaugte Gemisch fester und flüssiger Bestandteile teilweise getrennt wird, so dass ein Teil des angesaugten Wassers in das Gewässer zurückgeführt werden kann (Suction Hopper Dredging). DE-10 2009 015 203 AI. Injection methods are particularly suitable for removing silt and similar deposits. Suction dredger methods are suitable for all types of deposits and are variously described above. Popular today are those methods in which the sucked mixture of solid and liquid components is partially separated, so that a portion of the sucked water can be returned to the water (Suction Hopper Dredging).
Baggerungen mit dem Wasserinjektionsgerät (WI- Verfahren) und dem Dredging with the water injection device (WI method) and the
Hopperbagger kommen insbesondere bei sandigen/gering schluffigen Sedimenten, mit einer linearen Kornverteilung (insbesondere des Sandanteils), an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Unter„sandig/schluffig" wird im Kontext dieser Hopper dredgers reach the limits of their performance especially in sandy / low silty sediments, with a linear grain distribution (especially of the sand fraction). Under "sandy / schluffig" is in the context of this
Beschreibung das Vorhandensein von Sand zusammen mit Tonpartikeln verstanden.  Description understood the presence of sand together with clay particles.
Im Prinzip erfolgt bei beiden („hydro pneumatischen") Verfahren eine Umlagerung der Sedimente aus einer teilstabilen Lage durch Wasserdruck bzw. durch Wassersog. Beim Wasserinjektionsverfahren wird das Sediment mittels Wasserdruck von 1 ,5 bis 3 bar über Düsen vom Grund gelöst und durch natürlich vorherrschende Gefälle bzw. Strömungen umgelagert. In principle, in both ("hydro pneumatic") processes, the sediment is repositioned from a partially stable layer by water pressure or water suction In the water injection process, the sediment is released from the bottom by means of water pressure of 1, 5 to 3 bar via nozzles and naturally predominant Relocated slope or currents.
Beim Hopperbagger werden die Sedimente mit dem umgebenden Wasser mittels Pumpensog vom Grund in den Schiffsraum gefördert. Dort wird das Transportwasser durch Sedimentation im Schiffskörper von den Sedimenten zum Großteil getrennt und in das Gewässer zurückgeleitet. Die verbleibenden Sedimente werden mit dem Baggerschiff transportiert und entweder an einer Stelle im Gewässer verklappt oder in Spülfeldern an Land umgelagert. Während bei schlickartigen (wenig sandhaltigen) Sedimenten die Umlagerung im Hinblick auf die Zeiten des Einsatzes nahezu problemlos erfolgen, ist jedoch bei speziellen schluffigen Sanden der Zeitaufwand im Hinblick auf den Effekt groß und somit sind die Kosten unangemessen hoch. Solche Sedimente mit im Wesentlichen linearer Kornverteilung schluffiger With the hopper dredger, the sediments with the surrounding water are pumped from the bottom into the ship's hold by pump suction. There, the transport water is largely separated from the sediments by sedimentation in the hull and returned to the water. The remaining sediments are transported by the dredger and either dumped at one point in the water or transferred to land on rinse fields. While in silty (poorly sanded) sediments the rearrangement is almost effortless in terms of times of use, however, the time spent on special silty sands is large in terms of the effect and thus the cost is unduly high. Such sediments with essentially linear grain distribution are more slippery
Feinsande kommen schon wegen der natürlich verlaufenden Längsklassierung häufig in Gewässern vor. Sie sind mit den bekannten, oben erwähnten hydropneumatisch wirkenden Verfahren nur schwer zu mobilisieren. Fine sands are common because of the naturally occurring longitudinal classification in waters. They are difficult to mobilize with the known hydropneumatic process mentioned above.
So wurde beispielsweise bei Baggerungen im Hafen Cuxhaven festgestellt, dass in den angesprochenen Bereichen mit dem WI-Verfahren eine Sedimentstärke von 10 cm erst nach 17-fachem sehr langsamen Befahren umgelagert werden konnte. Durch den hohen Zeitaufwand entstehen hohe Kosten. Diese können zwischen 700,00€/h und 1.200,00€/h erreichen. For example, in the case of dredging in the port of Cuxhaven, it was found that a sediment thickness of 10 cm could only be relocated in the areas mentioned with the WI method after 17 times very slow driving. Due to the high time required high costs. These can reach between 700.00 € / h and 1.200,00 € / h.
Durch die längeren Bearbeitungsdauern werden mehr Schwebstoffe aus den  Due to the longer processing times more suspended matter from the
Dichteströmen der transportierten Sedimente erzeugt, was aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Dense streams of transported sediments produced what should be avoided for environmental reasons.
Darüber hinaus wird der Schiffsverkehr mehr als notwendig durch die  In addition, the shipping traffic is more than necessary by the
Baggerarbeiten behindert, was statistisch zu einer größeren Unfallgefahr führt. Dredging impedes what statistically leads to a greater risk of accidents.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer schwer auszuräumende Sedimente ohne die Nachteile der bekannten Verfahren schneller, sicherer und ökologisch besser entfernt werden können. Against this background, it is an object of the invention to provide a method and an apparatus by means of which difficult-to-evacuate sediments can be removed faster, safer and more ecologically without the disadvantages of the known methods.
Die Lösung dieser und anderer Aufgaben erfolgt durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem beigefügten unabhängigen Verfahrenspatentanspruch, und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem beigefügten unabhängigen The solution of these and other objects is achieved by the inventive method according to the appended independent patent claims, and the inventive device according to the appended independent
Vorrichtungspatentanspruch. Device claim.
Die Unteransprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur besseren Mobilisierung von feinkörnigen, sandigen und/oder schluffigen Sedimenten in Gewässern bei der Umlagerung definiert, das sich die thixotropen Eigenschaften solcher Sedimente zu Nutze macht. The subclaims define advantageous and preferred embodiments of the invention. According to the invention, a method is defined for better mobilization of fine-grained, sandy and / or silty sediments in bodies of water during the rearrangement, which makes use of the thixotropic properties of such sediments.
In der Bodenkunde bezeichnet Thixotropie einen Zustand in feinkörnigen, meist sandig/tonigen Sedimenten, bei dem durch mechanische Beanspruchung reversible Viskositätsunterschiede auftreten. Typisch ist ein Wechsel von fest nach flüssig durch Erschütterung mit anschließender Rückkehr in den festen Zustand. In soil science, thixotropy refers to a state in fine-grained, mostly sandy / clayey sediments in which reversible viscosity differences occur due to mechanical stress. Typical is a change from solid to liquid by vibration with subsequent return to the solid state.
Ausschlaggebend für diese Eigenschaften sind Korngrößenzusammensetzung und Art der der Sediment bildende Stoffe. Meist sind es plättchenförmige Tonminerale, die sich - in mikroskopischem Maßstab - zunächst in allen Raumrichtungen gegeneinander abstützen. Bei Erschütterungen bricht die Struktur wie ein Kartenhaus in sich zusammen, die Mineralplättchen parallelisieren sich und beginnen mangels interner Haftkräfte unter Einwirkung der Schwerkraft aneinander vorbeizugleiten. Thixotropie ist auch bei wässrigen Feinsanden (Treibsand) beobachtet worden. Crucial for these properties are grain size composition and type of sediment forming substances. Mostly it is platelet-shaped clay minerals, which - against a microscopic scale - are initially supported against each other in all spatial directions. When shocked, the structure collapses like a house of cards, the mineral platelets are paralleled and begin to slip past each other under the influence of gravity due to the lack of internal adhesive forces. Thixotropy has also been observed with aqueous fine sands (quicksand).
Einen wesentlichen Einfluss auf die Herabsetzung der Viskosität insbesondere bei tonhaltigen Sanden hat, wie sich im vergleichenden Laborversuch gezeigt hat, die linear verlaufende Kornverteilung der Feinsande. Die Reibung innerhalb der A significant influence on the reduction of the viscosity, in particular with clay-containing sands, has been shown in the comparative laboratory experiment to be the linear grain distribution of the fine sands. The friction within the
Kornpakete wird durch induziertes Wasser herabgesetzt. Grain packets are reduced by induced water.
Im Wesentlichen besteht eine Abhängigkeit von der Reynoldzahl, die sich über den Quotienten der Beschleunigungsarbeit und Reibungsarbeit in Flüssigkeiten definiert: Beschleunigungsarbeit/Reibungsarbeit =  Essentially, there is a dependency on the Reynolds number, which is defined by the quotient of acceleration work and friction work in liquids: acceleration work / friction work
0,5 x δ x V x v2 : (F x η x L x dv/dz) = ν χ δ χ Χ : η = ν χ Χ : υ [ 1 ] 0.5 x δ x V xv 2 : (F x η x L x dv / dz) = ν χ δ χ Χ: η = ν χ Χ: υ [1]
Die Reynoldzahl informiert über den Strömungszustand. Physikalisch wesentlich ist die Grenzschichtbetrachtung der Fest- Flüssigphase. Innerhalb längs angeströmter Wände (Partikelwände) wirken in einer sehr dünnen Schicht, der Grenzschicht oder Reibungsschicht, starke Reibungskräfte. The Reynolds number provides information about the flow state. Physically important is the boundary layer analysis of the solid-liquid phase. Within longitudinal flowed Walls (particle walls) act in a very thin layer, the boundary layer or friction layer, strong frictional forces.
KR = η x F x dv/dz [N] K R = η x F x dv / dz [N]
Die Grenzschichtdicke ist wesentlich für die Reibungskräfte, die beim Transport der Sedimente aufgewendet werden müssen. Durch die Art der mechanischen The boundary layer thickness is essential for the frictional forces that must be expended when transporting the sediments. By the nature of the mechanical
Beeinflussung des thixotropischen Zustandes der Sedimente wird die KR Influencing the thixotropic state of the sediments becomes the K R
erfindungsgemäß zeitweise wesentlich verkleinert. Temporarily substantially reduced according to the invention.
Schichtdicke berechnet sich wie folgt: Layer thickness is calculated as follows:
Dx = 3,02 x X: (Rex) >/2 [m] ; = 3,02 ( η η x X : {p x υ})°'5 = 3,02 x X : (Re)0' D x = 3.02 x X: (Re x ) > / 2 [m]; = 3.02 (η η x X: {px υ}) ° ' 5 = 3.02 x X: (Re) 0 '
[m]  [M]
Da die an den Grenzschichten der Sedimentpartikel auftretenden Druckabfälle die Reibung mindern, wird das zeitlich begrenzte thixotrope Fließverhalten begünstigt. Dadurch nimmt der notwendige Druck für die zu mobilisierenden Sedimente ab. Since the pressure drops occurring at the boundary layers of the sediment particles reduce the friction, the time-limited thixotropic flow behavior is favored. This reduces the pressure required for the sediments to be mobilized.
Δρ = λ x L / d x 0,5 x p x v2 [N/m2] Δρ = λ x L / dx 0.5 x pxv 2 [N / m 2 ]
Im Prinzip wird, vor der hydropneumatischen Einwirkung durch die vorgenannten Baggerverfahren auf das Sediment, die kinematische und dynamische Viskosität des teilstabilen Sediments durch gezielte mechanische Krafteinwirkungen auf das thixotrope Medium kurzfristig wesentlich herabgesetzt. In principle, the kinematic and dynamic viscosity of the semi-stable sediment is significantly reduced in the short term by targeted mechanical forces acting on the thixotropic medium before the hydropneumatic action by the aforementioned dredging method on the sediment.
Die mechanische Krafteinwirkung erfolgt bevorzugt durch Scherbeanspruchung und Rütteln auf der Sedimentoberfläche. Zur Optimierung des Energieeinsatzes wird bei den umzulagernden Sedimenten eine Resonanz angestrebt. Die optimalen Parameter können leicht durch Vorversuche ermittelt werden.  The mechanical force is preferably applied by shearing and shaking on the sediment surface. In order to optimize the use of energy, a resonance is sought in the relocated sediments. The optimal parameters can be easily determined by preliminary tests.
Beim Rütteln wirkt das Porenwasser im Sediment bei der Kraftübertragung in die Tiefe der Sedimentschicht mit. Die häufig auftretende stabilisierende Riffelbildung der Sedimentoberfläche wird aufgelöst und das Trägheitsmoment des Liegenden minimiert. When shaking the pore water in the sediment during the transmission of power into the depth of the sediment layer with. The frequently occurring stabilizing corrugation of the sediment surface is dissolved and the moment of inertia of the recumbent is minimized.
Der hydrostatische Druck des aufliegenden Wasserkörpers, Strömungen und The hydrostatic pressure of the overlying body of water, currents and
Beeinflussung der physikalischen Grenzschichten wirken bei der Herabsetzung der Stabilität und des Beharrungsvermögens der umzulagernden Sedimente mindernd auf den Energieeintrag. Influence on the physical boundary layers reduces the energy input as the stability and the inertia of the sediments to be relieved are reduced.
Zusammengefasst wird durch Erschütterungen und Scherungen bei thixotropen Sedimenten deren Viskosität zeitweise und partiell herabgesetzt, wodurch die Entfernung dieser, durch herkömmliche Baggerverfahren schwer abtragbare In summary, shocks and shears in thixotropic sediments temporarily and partially decrease their viscosity, which makes them difficult to remove by conventional excavator methods
Ablagerungen, schneller und energiesparender durchgeführt werden kann. Deposits can be done faster and more energy efficient.
Während es denkbar ist, eine Vorrichtung zur Anwendung der Erfindung als separates Gerät auszubilden, wird die technische Einrichtung zur Herabsetzung der Viskosität bevorzugt an Wasserinjektions-Baggern, Hopperbaggern und Schleppern installiert. Sie besteht aus einer beispielsweise balkenartigen absenkbaren While it is conceivable to form a device for the application of the invention as a separate device, the technical device for reducing the viscosity is preferably installed on water injection dredgers, hopper dredgers and tractors. It consists of an example bar-like lowerable
Einrichtung, die bis zu 12 m lang ist und quer zur Fahrtrichtung der Schiffe auf dem Sedimentgrund aufliegend mitgeführt wird. Über diese Einrichtung wird die mechanische Energie über Rüttler, Scherköpfe, Vibratoren und Exzenter an das thixotrope Sediment übertragen. Der jeweilige Einsatz der vorgenannten Equipment that is up to 12 m long and is carried along the direction of travel of the ships on the bottom of the sediment. Through this device, the mechanical energy is transmitted via vibrators, shaving heads, vibrators and eccentrics to the thixotropic sediment. The respective use of the aforementioned
verschiedenen Geräte richtet sich nach der zu bearbeitenden Sedimentqualität und wird nach dem besten Wirkungsgrad gewählt. Different equipment depends on the sediment quality to be processed and is selected according to the best efficiency.
Die Vorrichtung liegt z. B. bei dem Wasserinjektionsverfahren in The device is z. B. in the water injection process in
Bearbeitungsrichtung vor, und etwa parallel zu, dem Wasser-Injektionsbalken und verringert die Viskosität. Über die nachfolgenden Injektions-Düsen wird durch Hydrodynamik das Sediment in einen Dichtestrom überführt, welcher mit der Strömung bzw. dem Gefälle umgelagert wird. Machining direction before, and approximately parallel to, the water injection bar and reduces the viscosity. About the subsequent injection nozzles is through Hydrodynamics transferred the sediment in a density stream, which is rearranged with the flow or the slope.
Ein Vorteil dieses Kombinations- Verfahrens ist, dass vergleichsweise zum bekannten WI- und Hopper-Verfahren wesentlich mehr thixotropes Sediment pro Zeiteinheit mobilisiert werden kann.  An advantage of this combination method is that, compared to the known WI and Hopper method, significantly more thixotropic sediment per unit time can be mobilized.
Um der gesetzlichen Forderung der Wasserrahmenrichtlinie zu folgen (EU Ebene; WRRL: Erhaltung der Gewässer trotz Nutzung in einem guten Zustand; Regelungen der Ersatzmaßnahmen) werden vorzugsweise an der Anlage am Grund In order to comply with the legal requirement of the Water Framework Directive (EU level, WFD: conservation of waters despite their use in good condition, regulations of the replacement measures) are preferably at the plant at the bottom
Vorrichtungen zum Verscheuchen der Makroorganismen angebracht. Devices for scavenging the macroorganisms attached.
Glossar glossary
Stoßzahl: Begriff aus der physikalischen Chemie; eine mathematische Formel, nach der die Häufigkeit des Zusammentreffens zweier oder mehrerer chemischen Reaktionspartner berechnet werden kann. Impact number: term from physical chemistry; a mathematical formula by which the frequency of two or more chemical reactants can be calculated.
Mathematische Formelzeichen: Mathematical formula symbols:
p = Druck [N/m2] p = pressure [N / m 2 ]
V = Volumen [m3] V = volume [m 3 ]
n = Anzahl [1] n = number [1]
R = molare Gaskonstante [8,314426..J/mol ° K] R = molar gas constant [8.314426..J / mol ° K]
T = Temperatur in ° Kelvin  T = temperature in ° Kelvin
Re = Reynoldszahl [1]  Re = Reynolds number [1]
δ = Dichte [kg/m3] δ = density [kg / m 3 ]
υ = kinematische Viskosität [m2/s] υ = kinematic viscosity [m 2 / s]
η = dynamische Viskosität [Ns/m2] η = dynamic viscosity [Ns / m 2 ]
v = Geschwindigkeit [m/s] v = speed [m / s]
X, L = maßgebliche Längen [m]  X, L = relevant lengths [m]
λ = Strömungszustand [ 1 ] λ = flow state [1]
d = Durchmesser [m] d = diameter [m]

Claims

A n s p r ü c h e Claims
1. Verfahren zur Entfernung sandiger und/oder schluffiger Ablagerungen auf Bodenflächen von Gewässern mittels hydropneumatischer Verfahren, insbesondere Wasserinjektion, Saugbaggerung oder dergleichen, 1. A method for removing sandy and / or silty deposits on ground surfaces of waters by hydropneumatic processes, in particular water injection, suction dredging or the like,
dadurch gekennzeichnet, dass man die zu entfernende sandig/schluffige characterized in that the sandy / silty to be removed
Ablagerung, vor der Anwendung des hydropneumatischen Entfernungsverfahrens, einer Krafteinwirkung aussetzt, die die Viskosität der Ablagerung verringert. Deposition, prior to the application of the hydropneumatic removal process, exposes a force reducing the viscosity of the deposit.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem man die Kräfte in Wirkung über die Ablagerungsoberfläche durch mechanische Beanspruchung der Ablagerung, insbesondere durch Rütteln und Scherbeanspruchung, bewirkt. 2. The method of claim 1, wherein causing the forces in effect on the deposition surface by mechanical stress of the deposit, in particular by shaking and shear stress.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Krafteinwirkung in ausreichend geringem zeitlichen Abstand, insbesondere unmittelbar vor der 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the force in a sufficiently short time interval, in particular immediately before
Anwendung des hydropneumatischen Verfahrens erfolgt.  Application of the hydropneumatic process takes place.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, bei dem die 4. The method according to any one of claims 1-3, wherein the
sandig/schluffige Ablagerung thixotrope Eigenschaften aufweist. sandy / silty deposit has thixotropic properties.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, bei dem die 5. The method according to any one of claims 1-4, wherein the
sandig/schluffige Ablagerung auch Tone, insbesondere mit plättchenförmigen Teilchen umfasst. sandy / silty deposit also includes clays, in particular with platelet-shaped particles.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, bei dem die 6. The method according to any one of claims 1-5, wherein the
sandig/schluffige Ablagerung eine im Wesentlichen lineare Kornverteilung, insbesondere im Sandanteil, aufweist. sandy / silty deposit has a substantially linear particle size distribution, especially in the sand portion.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, bei dem die Ablagerung anspruchsgemäß behandelt und dann mittels eines Wasser-Injektionsverfahrens in eine ausreichend fließfähige Dichteschicht umgewandelt wird. 7. The method according to any one of claims 1-6, wherein the deposit is treated according to the claim and then converted by means of a water injection method into a sufficiently flowable density layer.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -6, bei dem die Ablagerung gemäß einem der Ansprüche 1 - 6 behandelt und dann mittels eines Saugbagger- Verfahrens abgetragen wird. 8. The method according to any one of claims 1 -6, wherein the deposit according to any one of claims 1-6 treated and then removed by means of a suction dredging process.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das abgetragene Material vom angesaugten Wasser wenigstens teilweise getrennt und das abgetrennte Wasser zurückgeführt wird (Suction Hopper Dredging). 9. The method of claim 8, wherein the removed material from the sucked water is at least partially separated and the separated water is recycled (suction hopper dripping).
10. Vorrichtung zur Entfernung sandiger/schluffiger Ablagerungen auf Bodenflächen von Gewässern, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, mit Einrichtungen zur mechanischen Krafteinwirkung auf die Oberfläche der hydropneumatisch zu entfernenden Ablagerung. 10. A device for removing sandy / silty deposits on the bottom surfaces of bodies of water, in particular according to one of claims 1 - 9, with means for the mechanical action of force on the surface of the hydropneumatically to be removed deposit.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Einrichtungen Rüttler, Scherköpfe, Vibratoren, Exzenter und dergleichen umfassen. A device according to claim 10, wherein the means comprise vibrators, shaving heads, vibrators, eccentrics and the like.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , die als Wasserfahrzeug, insbesondere als Schiff ausgebildet ist, wobei die Einrichtungen zur Krafteinwirkung auf den Gewässerboden absenkbar sind. 12. The apparatus of claim 10 or 1 1, which is designed as a watercraft, in particular as a ship, wherein the means for the action of force on the water bottom can be lowered.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, mit einem zur Bearbeitungsrichtung quer verlaufenden, absenkbaren Träger, an dem die Einrichtungen befestigt sind. 13. The apparatus of claim 12, with a transverse to the machine direction, lowerable support to which the devices are attached.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 13, weiterhin ausgestattet mit Einrichtungen zur Anwendung eines hydropneumatischen 14. The device according to any one of claims 10-13, further equipped with means for applying a hydropneumatic
Entfernungsverfahrens. Removal process.
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