EP2955275A1 - Geotextile sand container and method for lowering same - Google Patents

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EP2955275A1
EP2955275A1 EP15171594.3A EP15171594A EP2955275A1 EP 2955275 A1 EP2955275 A1 EP 2955275A1 EP 15171594 A EP15171594 A EP 15171594A EP 2955275 A1 EP2955275 A1 EP 2955275A1
Authority
EP
European Patent Office
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sand container
sand
geotextile
container
water
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15171594.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Grabe
Evelyn Heins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Tutech Innovation GmbH
Original Assignee
Technische Universitaet Hamburg TUHH
Tutech Innovation GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Hamburg TUHH, Tutech Innovation GmbH filed Critical Technische Universitaet Hamburg TUHH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • E02B3/122Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
    • E02B3/127Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips bags filled at the side
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B3/06Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/52Submerged foundations, i.e. submerged in open water

Definitions

  • the invention relates to a geotextile sand container for underwater protection of buildings, in particular as Kolkschutz with a geotextile shell and a sand filling. Furthermore, the invention relates to a method for lowering geotextile sand containers, wherein the sand container is positioned on the water surface and released, so that it sinks to the seabed.
  • Such geotextile sand containers are known in coastal protection in a variety of arrangement and application and different sizes. Exemplary is a publication at HCU Symposium Geoa for the coastal zone of 07. October 2010 "Geotextile Sand Containers in Coastal Protection” by Matthias Bleck, Uwe Momsen and Michael Schöner The KED engineers Knabe Enders D versatilekop Engineers GmbH referenced. From this, the use of geotextile sand containers as Kolkschutz to foundation structures, such as monopiles known.
  • any submerged underwater structure interferes with the dynamic balance between the body of water and the mobile seabed.
  • the US 2009/0 208 288 A1 describes a flexible, water-permeable tube made of a geotextile for receiving a filling material, wherein the tube spans at its two opposite ends after receiving the filler flat plane end faces, so that in the longitudinal direction joined together such sand tubes result in a seamless transition. It is thus avoided that ocean currents can attack at adjacent ends of the sand tubes.
  • ballast According to the sand container is placed with its in installation position down, ballast mandat section on the water surface, immersed and released in this orientation, in the sinking the container holds by the ballast its relative orientation in the water body and decreases according to its relative weight in the water and its flow resistance in Essentially straightforward to the seabed.
  • the flow around the sand container when sinking can be optimized by the fact that the geotextile shell has formed in its in-mounting position below section a tip, convex protrusion or three-sided prism. This flow optimization further stabilizes the sinking behavior and increases the sinking rate.
  • the known cushion shape of the geotextile sand container can be maintained, the installation position with its largest cross-section flat oriented on the seabed.
  • a sinking with its largest cross-section oriented normal to Absinkraum represents a stable position in the water, which is a substantially straight-line sinking.
  • the sinking process is relatively slow, since the flow resistance around the pillow is relatively high. Accordingly, there is a higher risk of dripping with larger water depths and / or stronger ocean currents.
  • hydrodynamic guide vanes are formed on the longitudinal sides of the sand container oriented in the installation position.
  • This guide wings stabilize the sinking of the ballasted sand container, especially at a faster sinking speed, which is made possible by a hydrodynamically optimized shaping of the sand container, for example in the manner of a torpedo armature.
  • the guide vanes are formed from the geotextile of the shell, as there are thus no further different materials to be provided on the sand container and damage to adjacent and / or passing sand containers are avoided.
  • the flow resistance in the water body in the sinking direction decreases significantly, preferably together with the features of subclaim 2, so that the sinking rate increases.
  • the sand container to be lowered is released spontaneously without transmitting motion impulses to the sand container.
  • the sand container at the moment of letting go in the body of water still receives a change in orientation and thus does not meet its actual destination on the seabed with sufficient accuracy.
  • the storage target on the seabed for the sand container can be precisely reached by providing calculated hold even with relatively slowly sinking sand containers (pillow containers) or with very strong ocean currents ,
  • Fig. 1 shows a sand container 1 with a possible elongated shape with a geotextile sheath 10 and a sand filling 2 received therein.
  • a lying in installation position portion 11 of the sand container 1 is ballasted by that therein heavier material 21, for example with water saturated sand or gravel is filled.
  • dry sand 22 is filled. This can be achieved, for example, with a sand container completely filled with dry sand, which is in a proper orientation in a water bath prior to installation, which leads to ballast (water saturation) of the lower, standing in the water part of the sand container.
  • FIG. 2 Alternatively to in FIG. 1 shown vertically elongated shape of the sand container 1 is in FIG. 2 a similarly shaped sand container 1 shown, the lying in the installed position section 11, however, along a long side of the sand container 1 is arranged.
  • FIG. 3 a cylindrical sand container 1 is shown, which has a downwardly tapered conical shape in its lower position in the mounting position 11 in the shell 10, so that this sand container 1 sinks during the sinking process through the ballast and the flow-technically meaningful cone shape to the cylinder axis of the sand container.
  • a sand container 1 shown which in turn has a cylindrical basic shape, but in addition to the ballasting of a lying in position below section 11 by heavy material 21, for example water saturated sand and / or gravel four wings 15 on its formed in Zylindermantelform longitudinal side.
  • heavy material 21 for example water saturated sand and / or gravel four wings 15 on its formed in Zylindermantelform longitudinal side.
  • the wings 15 stabilize the trajectory of the sand container 1.
  • the wings 15 are the stronger, the higher the relative speed (descent) of the sand container 1 in the water body.
  • a sand container 1 has a substantially cylindrical shell 10, but in which the underlying section 11 has a conical tip 13 which is ballasted. Further points this embodiment, the attached on the cylinder jacket-shaped longitudinal side wings 15. In a sinking movement in the direction of the cylinder axis 14, the water is displaced centering in the Absink Gay and stabilized by the relative movement in the body of water along the wings 15, the Absinkière.
  • the upper end of the sand container tapers, so that a further reduction of the hydraulic resistance is achieved in the sinking of the sand container. Accordingly, the sand container thus formed reaches a relatively high sinking speed, similar to torpedo anchors known.

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Abstract

Geotextiler Sandcontainer (1) zum Unterwasserschutz an Bauwerken, insbesondere als Kolkschutz mit einer geotextilen Hülle (10) und einer Sandfüllung (2), wobei ein in Einbaulage unten liegender Abschnitt (11) des Sandcontainers (1) mit einer wassergesättigten Füllung und/oder durch Zugabe von im Vergleich zur restlichen Sandfüllung (2) des Sandcontainers (1) schwererem Material (21) eine höhere Dichte hat. Ferner wird ein Verfahren zum Absenken geotextiler Sandcontainer offenbart, wobei der Sandcontainer (1) an der Wasseroberfläche positioniert und losgelassen wird, so dass er zum Meeresboden sinkt, wobei der Sandcontainer (1) mit seinem in Einbaulage unten liegenden, ballastierten Abschnitt (11) auf die Wasseroberfläche gesetzt, eingetaucht und in dieser Orientierung losgelassen wird.Geotextile sand container (1) for underwater protection of buildings, in particular as Kolkschutz with a geotextile sheath (10) and a sand filling (2), wherein in installation position lying below section (11) of the sand container (1) with a water-saturated filling and / or Addition of compared to the remaining sand filling (2) of the sand container (1) heavier material (21) has a higher density. Further, a method for lowering geotextile sand container is disclosed, wherein the sand container (1) positioned on the water surface and is released so that it sinks to the seabed, the sand container (1) with its in-mounting position down, ballastierten section (11) the water surface is set, immersed and released in this orientation.

Description

Die Erfindung betrifft einen geotextilen Sandcontainer zum Unterwasserschutz an Bauwerken, insbesondere als Kolkschutz mit einer geotextilen Hülle und einer Sandfüllung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Absenken geotextiler Sandcontainer, wobei der Sandcontainer an der Wasseroberfläche positioniert und losgelassen wird, so dass er zum Meeresboden sinkt.The invention relates to a geotextile sand container for underwater protection of buildings, in particular as Kolkschutz with a geotextile shell and a sand filling. Furthermore, the invention relates to a method for lowering geotextile sand containers, wherein the sand container is positioned on the water surface and released, so that it sinks to the seabed.

Derartige geotextile Sandcontainer sind im Küstenschutz in vielfältiger Anordnung und Anwendung und unterschiedlichen Größen bekannt. Beispielhaft wird auf eine Veröffentlichung bei HCU Symposium Geoinformationen für die Küstenzone vom 07. Oktober 2010 "Geotextile Sandcontainer im Küstenschutz" von Matthias Bleck, Uwe Momsen und Michael Schöner der KED Ingenieure Knabe Enders Dührkop Ingenieure GmbH verwiesen. Daraus ist auch der Einsatz geotextiler Sandcontainer als Kolkschutz um Gründungsstrukturen, wie beispielsweise Monopiles bekannt.Such geotextile sand containers are known in coastal protection in a variety of arrangement and application and different sizes. Exemplary is a publication at HCU Symposium Geoinformationen for the coastal zone of 07. October 2010 "Geotextile Sand Containers in Coastal Protection" by Matthias Bleck, Uwe Momsen and Michael Schöner The KED engineers Knabe Enders Dührkop Engineers GmbH referenced. From this, the use of geotextile sand containers as Kolkschutz to foundation structures, such as monopiles known.

Grundsätzlich gilt, dass jede Gründungsstruktur unter Wasser bei einer Umströmung das dynamische Gleichgewicht zwischen dem Wasserkörper und dem mobilen Meeresboden stört. Durch Wechselwirkungen zwischen der Gründungsstruktur, den hydrodynamischen Belastungen und dem beispielsweise aus mehr oder weniger dicht gelagerten Sanden bestehenden Meeresboden entstehen Erosions- und Sedimentationsvorgänge im Nahbereich des Bauwerkes sowie Auflockerungen des Meeresbodens in größerer Umgebung. Dabei gefährden insbesondere Sohlveränderungen im Nahbereich, die sog. Kolkbildung die Standsicherheit der Gründungsstruktur bzw. des Bauwerkes. Es gilt daher geeignete Kolkschutzmaßnahmen vorzusehen. Hierzu gibt es Untersuchungen und Veröffentlichungen, die sich insbesondere mit dem Kolkschutz für die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen beschäftigen, wie in der Zeitschrift Geotechnik 34 (2011), Seite 51 bis 58 "Kolkschutz für Offshore-Windenergieanlagen in der Nordsee", von Georg Heerten und Karsten Peters sowie " Kolkschutz an Monopile-Tragkonstruktionen von OWEA" von Grüne et al. FZK, Hannover. Darin wird insbesondere auch der Einsatz von geotextilen Sandcontainern für den Kolkschutz im Umkreis von Monopile-Tragkonstruktionen berichtet.Basically, any submerged underwater structure interferes with the dynamic balance between the body of water and the mobile seabed. Interactions between the foundation structure, the hydrodynamic stresses and the seabed, which consists, for example, of more or less dense sands, result in erosion and sedimentation processes in the vicinity of the structure as well as loosening up of the seabed in a larger environment. In particular, bottom changes in the vicinity, the so-called pitting, endanger the stability of the foundation structure or structure. It is therefore necessary to provide suitable Kolkschutzmaßnahmen. For this there are investigations and publications, which are concerned in particular with the Kolkschutz for the establishment of offshore wind energy plants, as in the magazine Geotechnik 34 (2011), pages 51 to 58 "Anti-collapse protection for offshore wind turbines in the North Sea", by Georg Heerten and Karsten Peters such as " Kolkschutz on monopile supporting structures from OWEA "by Grüne et al. FZK, Hanover. In particular, it also reports on the use of geotextile sand containers for scour protection in the vicinity of monopile supporting structures.

Die US 2009/0 208 288 A1 beschreibt einen flexiblen, wasserdurchlässigen Schlauch aus einem Geotextil zur Aufnahme eines Füllmaterials, wobei der Schlauch an seinen beiden gegenüberliegenden Enden nach Aufnahme des Füllmaterials planebene Stirnseiten aufspannt, sodass in Längsrichtung aneinandergefügte derartige Sandschläuche einen lückenlosen Übergang ergeben. Es wird somit vermieden, dass Meeresströmungen an aneinandergrenzenden Enden der Sandschläuche angreifen können.The US 2009/0 208 288 A1 describes a flexible, water-permeable tube made of a geotextile for receiving a filling material, wherein the tube spans at its two opposite ends after receiving the filler flat plane end faces, so that in the longitudinal direction joined together such sand tubes result in a seamless transition. It is thus avoided that ocean currents can attack at adjacent ends of the sand tubes.

In der Veröffentlichung im Tagungsband des 8. FZK-Kolloquiums " Maritimer Wasserbau und Küsteningenieurwesen", Hannover, vom 10. März 2011 haben Dassanayake et al. in "sinking behaviour and deformation of geotextile sand containers during installation of scour protection for marine and offshore structures" das Sinkverhalten und etwaige Deformationen an geotextilen Sandcontainer beim freien Absinkenlassen auf den Meeresgrund untersucht. Dabei wurde insbesondere die schlechte Vorhersagbarkeit der Bewegungsbahn des Sandcontainers beim Absinken als Problem erkannt. In dieser wissenschaftlichen Ausarbeitung wurde dann ermittelt, dass bei kissenförmigen Sandcontainern eine geringere Streuung der ermittelten Bewegungsbahnen erreicht werden kann, wenn der kissenförmige Sandcontainer flach mit seinem größten Querschnitt auf die Wasserobfläche aufgelegt wird und somit ein Absinken orthogonal zur größten Querschnittsfläche des Sandcontainers erfolgt.In the publication in the proceedings of the 8th FZK Colloquium " Maritime Hydraulic Engineering and Coastal Engineering ", Hanover, dated 10 March 2011, Dassanayake et al. in "sinking behavior and deformation of geotextile sand containers during installation of scour protection for marine and offshore structures", the sinking behavior and any deformations on geotextile sand containers when freely sinking to the seabed are investigated. In particular, the poor predictability of the trajectory of the sand container was recognized as a problem when descending. In this scientific development it was determined that with pillow-shaped sand containers a lower dispersion of the determined trajectories can be achieved if the pillow-shaped sand container is laid flat with its largest cross-section on the water surface and thus a drop is orthogonal to the largest cross-sectional area of the sand container.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen geotextilen Sandcontainer so auszubilden, dass er eine weitestgehend gleichmäßige Absinkbewegung durch den Wasserkörper vollführt und in einer vorbestimmbaren Orientierung den Meeresboden erreicht.Based on this prior art, it is an object of the invention to form a geotextile sand container so that it largely as possible performs uniform Absinkbewegung by the body of water and reaches the seabed in a predeterminable orientation.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem geotextilen Sandcontainer mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie einem Verfahren gemäß Anspruch 8.This object is achieved with a geotextile sand container having the features of patent claim 1 and a method according to claim 8.

Dadurch, dass ein in Einbaulage unten liegender Abschnitt des Sandcontainers mit einer wassergesättigten Füllung und/oder durch Zugabe von im Vergleich zur restlichen Sandfüllung des Sandcontainers schwererem Material eine höhere Dichte hat, wird der unten liegende Abschnitt des Sandcontainers ballastiert, womit er eine stabilere Lage beim Absinken im Wasserkörper einnimmt und Dreh- sowie seitliche Bewegungen verhindert bzw. reduziert werden. Folglich kann ein Sandcontainer von einem Schiff durch freies Absinken lassen durch den Wasserkörper erheblich genauer am Meeresboden positioniert werden. Die Trajektorie des Sandcontainers durch den Wasserkörper ist durch die Ballastierung deutlich zielgerichteter und nicht durch zufällige Taumelbewegungen, Drehungen und seitliches Abgleiten bestimmt.The fact that a lying in installation position below section of the sand container with a water-saturated filling and / or by adding compared to the remaining sand filling of the sand container heavier material has a higher density, the lower portion of the sand container is ballasted, bringing a more stable position in the Sinking in the water body takes and rotation and lateral movements are prevented or reduced. Consequently, a sand container can be positioned by a ship by free sinking through the body of water much more accurately on the seabed. The trajectory of the sand container through the body of water is determined by the ballast clearly targeted and not by random tumbling movements, rotations and lateral sliding.

Verfahrensgemäß wird der Sandcontainer mit seinem in Einbaulage unten liegenden, ballastierten Abschnitt auf die Wasseroberfläche gesetzt, eingetaucht und in dieser Orientierung losgelassen, bei der Sinkbewegung hält der Container durch die Ballastierung seine relative Ausrichtung im Wasserkörper und sinkt entsprechend seines Relativgewichts im Wasser und seinem Strömungswiderstand im Wesentlichen gradlinig zum Meeresboden.According to the sand container is placed with its in installation position down, ballastierten section on the water surface, immersed and released in this orientation, in the sinking the container holds by the ballast its relative orientation in the water body and decreases according to its relative weight in the water and its flow resistance in Essentially straightforward to the seabed.

Die Umströmung des Sandcontainers beim Absinken kann dadurch optimiert werden, dass die geotextile Hülle in seinem in Einbaulage unten liegenden Abschnitt eine Spitze, konvexe Auswölbung oder dreiseitiges Prisma ausgebildet hat. Durch diese strömungstechnische Optimierung wird das Sinkverhalten weiter stabilisiert und die Sinkgeschwindigkeit erhöht.The flow around the sand container when sinking can be optimized by the fact that the geotextile shell has formed in its in-mounting position below section a tip, convex protrusion or three-sided prism. This flow optimization further stabilizes the sinking behavior and increases the sinking rate.

Alternativ kann auch die bekannte Kissenform des geotextilen Sandcontainers beibehalten werden, wobei die Einbaulage mit seinem größten Querschnitt flach auf dem Meeresboden aufliegend orientiert ist. Versuche haben gezeigt, dass bei einem kissenförmigen Sandcontainer ein Absinken mit seinem größten Querschnitt normal zur Absinkrichtung orientiert eine stabile Lage im Wasser darstellt, womit ein im Wesentlichen gradliniger Sinkvorgang erfolgt. Allerdings ist bei der bekannten Kissenform der Absinkvorgang relativ langsam, da der Strömungswiderstand um das Kissen relativ hoch ist. Entsprechend besteht bei größeren Wassertiefen und/oder stärkeren Meeresströmungen eine höhere Gefahr der Verdriftung.Alternatively, the known cushion shape of the geotextile sand container can be maintained, the installation position with its largest cross-section flat oriented on the seabed. Experiments have shown that in a pillow-shaped sand container a sinking with its largest cross-section oriented normal to Absinkrichtung represents a stable position in the water, which is a substantially straight-line sinking. However, in the known pillow shape, the sinking process is relatively slow, since the flow resistance around the pillow is relatively high. Accordingly, there is a higher risk of dripping with larger water depths and / or stronger ocean currents.

Ergänzend sind an den in Einbaulage orientierten Längsseiten des Sandcontainers hydrodynamische Leitflügel ausgebildet. Diese Leitflügel stabilisieren den Absinkvorgang des ballastierten Sandcontainers, insbesondere bei einer schnelleren Sinkgeschwindigkeit, die durch eine hydrodynamisch optimierte Formgebung des Sandcontainers, beispielsweise in Art eines Torpedo-Ankers ermöglicht wird. Bevorzugt sind die Leitflügel aus dem Geotextil der Hülle gebildet, da somit keine weiteren unterschiedlichen Materialien am Sandcontainer vorzusehen sind und Beschädigungen von nebeneinander liegenden und/oder aneinander vorbeibewegten Sandcontainern vermieden werden.In addition, hydrodynamic guide vanes are formed on the longitudinal sides of the sand container oriented in the installation position. This guide wings stabilize the sinking of the ballasted sand container, especially at a faster sinking speed, which is made possible by a hydrodynamically optimized shaping of the sand container, for example in the manner of a torpedo armature. Preferably, the guide vanes are formed from the geotextile of the shell, as there are thus no further different materials to be provided on the sand container and damage to adjacent and / or passing sand containers are avoided.

Wenn der Sandcontainer in Absinkrichtung langgestreckt ausgeführt ist, verringert sich, bevorzugt zusammen mit den Merkmalen von Unteranspruch 2, der Strömungswiderstand im Wasserkörper in Absinkrichtung erheblich, so dass die Absinkgeschwindigkeit steigt.If the sand container is designed to be elongated in the sinking direction, the flow resistance in the water body in the sinking direction decreases significantly, preferably together with the features of subclaim 2, so that the sinking rate increases.

Wenn sich der Sandcontainer zum in Absinkrichtung oberen Ende verjüngt, wird der Strömungswiderstand weiter verringert, so dass der Sandcontainer in Art eines Torpedo-Ankers mit relativ hoher Sinkgeschwindigkeit und damit in sehr gradliniger und von anderen Einflüssen, wie beispielsweise der Meeresströmung, kaum beeinflusster Art zum Meeresboden sinken wird.When the sand container tapers towards the upper end in Absinkrichtung, the flow resistance is further reduced, so that the sand container in the manner of a torpedo armature with a relatively high rate of descent and thus in a very straightforward and by other influences, such as the ocean currents, hardly affected kind to Seabed will sink.

Verfahrensgemäß ist es wichtig, dass der abzusenkende Sandcontainer spontan losgelassen wird, ohne dabei Bewegungsimpulse auf den Sandcontainer zu übertragen. Somit kann vermieden werden, dass der Sandcontainer im Moment des Loslassens im Wasserkörper noch eine Orientierungsveränderung erhält und somit sein eigentliches Ziel am Meeresboden nicht mit ausreichender Genauigkeit trifft.According to the method, it is important that the sand container to be lowered is released spontaneously without transmitting motion impulses to the sand container. Thus it can be avoided that the sand container at the moment of letting go in the body of water still receives a change in orientation and thus does not meet its actual destination on the seabed with sufficient accuracy.

Wenn Meeresströmungen im Wasserkörper im Zielbereich zum genauen Positionieren des Sandcontainers an der Wasseroberfläche gemessen und/oder abgeschätzt werden, kann das Ablageziel am Meeresboden für den Sandcontainer durch daraus errechnetes Vorhalten auch bei relativ langsam absinkenden Sandcontainern (Kissencontainern) oder bei sehr starken Meeresströmungen zielgenau erreicht werden.If ocean currents in the water body are measured and / or estimated in the target area for accurately positioning the sand container on the water surface, the storage target on the seabed for the sand container can be precisely reached by providing calculated hold even with relatively slowly sinking sand containers (pillow containers) or with very strong ocean currents ,

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Prinzipskizzen detailliert beschrieben.Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying schematic diagrams.

Darin zeigt:

Fig. 1
einen ballastierten Sandcontainer in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2
eine alternative Ausführungsform zur Figur 1,
Fig. 3
einen zylindrischen Sandcontainer mit kegelförmiger Spitze,
Fig. 4
einen zylinderförmigen Sandcontainer mit Flügeln und
Fig. 5
eine alternative Form für einen Sandcontainer.
It shows:
Fig. 1
a ballasted sand container in a first embodiment,
Fig. 2
an alternative embodiment to FIG. 1 .
Fig. 3
a cylindrical sand container with a conical tip,
Fig. 4
a cylindrical sand container with wings and
Fig. 5
an alternative form for a sand container.

Fig. 1 zeigt einen Sandcontainer 1 mit einer möglichen langgestreckten Form mit einer geotextilen Hülle 10 und einer darin aufgenommenen Sandfüllung 2. Ein in Einbaulage unten liegender Abschnitt 11 des Sandcontainers 1 ist dadurch ballastiert, dass darin schwereres Material 21, beispielsweise mit Wasser gesättigter Sand oder Kies eingefüllt ist. Im übrigen Bereich 12 der Hülle 10 des Sandcontainers 1 ist trockener Sand 22 eingefüllt. Dies kann beispielsweise auch mit einem mit trockenem Sand vollständig gefüllten Sandcontainer erreicht werden, der vor dem Einbau in richtiger Orientierung in einem Wasserbad steht, das zur Ballastierung (Wassersättigung) des unteren, im Wasser stehenden Teils des Sandcontainers führt. Fig. 1 shows a sand container 1 with a possible elongated shape with a geotextile sheath 10 and a sand filling 2 received therein. A lying in installation position portion 11 of the sand container 1 is ballasted by that therein heavier material 21, for example with water saturated sand or gravel is filled. In the remaining area 12 of the shell 10 of the sand container 1 dry sand 22 is filled. This can be achieved, for example, with a sand container completely filled with dry sand, which is in a proper orientation in a water bath prior to installation, which leads to ballast (water saturation) of the lower, standing in the water part of the sand container.

Alternativ zur in Figur 1 dargestellten vertikal langgestreckten Form des Sandcontainers 1 ist in Figur 2 ein ähnlich geformter Sandcontainer 1 dargestellt, dessen in Einbaulage unten liegender Abschnitt 11 jedoch längs einer Langseite des Sandcontainers 1 angeordnet ist.Alternatively to in FIG. 1 shown vertically elongated shape of the sand container 1 is in FIG. 2 a similarly shaped sand container 1 shown, the lying in the installed position section 11, however, along a long side of the sand container 1 is arranged.

In weiterer Ausgestaltung ist in Figur 3 ein zylindrischer Sandcontainer 1 dargestellt, der in seinem in Einbaulage unten liegenden Abschnitt 11 in der Hülle 10 eine nach unten spitz zulaufende Kegelform hat, so dass dieser Sandcontainer 1 beim Absinkvorgang durch die Ballastierung und die strömungstechnisch sinnvolle Kegelform zentriert zur Zylinderachse des Sandcontainers absinkt.In a further embodiment is in FIG. 3 a cylindrical sand container 1 is shown, which has a downwardly tapered conical shape in its lower position in the mounting position 11 in the shell 10, so that this sand container 1 sinks during the sinking process through the ballast and the flow-technically meaningful cone shape to the cylinder axis of the sand container.

In weiterer Ausgestaltung ist in Figur 4 ein Sandcontainer 1 dargestellt, der wiederum zylindrische Grundform hat, jedoch neben der Ballastierung eines in Einbaulage unten liegenden Abschnittes 11 durch schweres Material 21, beispielsweise Wasser gesättigter Sand und/oder Kies vier Flügel 15 an seiner in Zylindermantelform ausgebildeten Längsseite aufweist. Beim Absinken zum Meeresboden im Wasserkörper bewirken die Flügel 15 eine Stabilisierung der Bewegungsbahn des Sandcontainers 1. Dabei wirken die Flügel 15 um so stärker, je höher die Relativgeschwindigkeit (Absinkgeschwindigkeit) des Sandcontainers 1 im Wasserkörper ist.In a further embodiment is in FIG. 4 a sand container 1 shown, which in turn has a cylindrical basic shape, but in addition to the ballasting of a lying in position below section 11 by heavy material 21, for example water saturated sand and / or gravel four wings 15 on its formed in Zylindermantelform longitudinal side. When descending to the seabed in the body of water, the wings 15 stabilize the trajectory of the sand container 1. The wings 15 are the stronger, the higher the relative speed (descent) of the sand container 1 in the water body.

In weiter alternativer Gestaltung gemäß Figur 5 weist ein Sandcontainer 1 eine im Wesentlichen zylinderförmige Hülle 10 auf, bei der jedoch der unten liegende Abschnitt 11 eine kegelförmige Spitze 13 aufweist, die ballastiert ist. Ferner weist diese Ausführungsform auch die auf der zylindermantelförmigen Längsseite angebrachten Flügel 15 auf. Bei einer Sinkbewegung in Richtung der Zylinderachse 14 wird das Wasser bei der Absinkbewegung zentrierend verdrängt und durch die Relativbewegung im Wasserkörper entlang der Flügel 15 die Absinkbewegung stabilisiert.In a further alternative design according to FIG. 5 For example, a sand container 1 has a substantially cylindrical shell 10, but in which the underlying section 11 has a conical tip 13 which is ballasted. Further points this embodiment, the attached on the cylinder jacket-shaped longitudinal side wings 15. In a sinking movement in the direction of the cylinder axis 14, the water is displaced centering in the Absinkbewegung and stabilized by the relative movement in the body of water along the wings 15, the Absinkbewegung.

In einer nicht weiter dargestellten Ausführungsform verjüngt sich das obere Ende des Sandcontainers, so dass eine weitere Verringerung des hydraulischen Widerstands beim Absinken des Sandcontainers erreicht wird. Entsprechend erreicht der so ausgebildete Sandcontainer eine relativ hohe Absinkgeschwindigkeit, ähnlich wie bei Torpedo-Ankern bekannt.In a non-illustrated embodiment, the upper end of the sand container tapers, so that a further reduction of the hydraulic resistance is achieved in the sinking of the sand container. Accordingly, the sand container thus formed reaches a relatively high sinking speed, similar to torpedo anchors known.

Insgesamt wird herausgestellt, dass durch die Ballastierung des Sandcontainers in seinem in Einbaulage unten liegenden Abschnitt 11 und bedarfsweise durch hydrodynamisch geeignete Ausbildung der bei der Absinkbewegung angeströmten Fläche und der abgewandten Fläche sowie Ausbildung von Flügeln 15 entlang der Längsseiten des Sandcontainers eine erhebliche Stabilisierung der Bewegungsbahn des Sandcontainers im Absinkvorgang erreicht wird. Ferner wird eine Erhöhung der Absinkgeschwindigkeit erreicht, so dass etwaig im Wasserkörper wirkende laterale Strömungen nur geringen Einfluss auf die Zielgenauigkeit des abzusenkenden Sandcontainers haben. Ferner kann durch geeignete Messmittel die Meeresströmung gemessen und die Positionierung des Sandcontainers an der Wasseroberfläche so gewählt (vorgehalten) werden, dass der Sandcontainer trotz der Meeresströmung sein Ziel genau erreicht.Overall, it is found that by the ballasting of the sand container in its in-mounting position below section 11 and, if necessary, by hydrodynamically suitable training of the descending motion flowed surface and the opposite surface and formation of wings 15 along the longitudinal sides of the sand container a significant stabilization of the trajectory of the Sand container is reached in the sinking process. Furthermore, an increase in the rate of descent is achieved, so that any lateral flows acting in the body of water have only a small influence on the accuracy of the sand container to be lowered. Furthermore, the sea current can be measured by suitable measuring means and the positioning of the sand container on the water surface can be selected so that the sand container reaches its destination precisely despite the ocean current.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sandcontainersand containers
1010
Hülle (geotextile)Shell (geotextile)
1111
in Einbaulage unten liegender Abschnittin the installation position below lying section
1212
übriger Bereichremaining area
1313
Spitzetop
1414
Zylinderachse, LängsachseCylinder axis, longitudinal axis
1515
Flügelwing
22
Sandfüllungsand filling
2121
schwereres Materialheavier material
2222
trockener Sanddry sand

Claims (10)

Geotextiler Sandcontainer (1) zum Unterwasserschutz an Bauwerken, insbesondere als Kolkschutz, mit einer geotextilen Hülle (10) und einer Sandfüllung (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein in Einbaulage unten liegender Abschnitt (11) des Sandcontainers (1) mit einer wassergesättigten Füllung und/oder durch Zugabe von im Vergleich zur restlichen Sandfüllung (2) des Sandcontainers (1) schwererem Material (21) eine höhere Dichte hat.Geotextile sand container (1) for underwater protection of buildings, in particular as Kolkschutz, with a geotextile sheath (10) and a sand filling (2), characterized in that a lower installation position lying portion (11) of the sand container (1) with a water-saturated filling and / or by adding heavier material (21) to heavier material (21) as compared to the remaining sand filling (2) of the sand container (1). Geotextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geotextile Hülle (10) in seinem in Einbaulage unten liegenden Abschnitt (11) eine Spitze (13), konvexe Auswölbung oder dreiseitiges Prisma ausgebildet hat.Geotextile sand container (1) according to claim 1, characterized in that the geotextile sheath (10) has formed in its mounting position in the bottom portion (11) has a tip (13), convex protrusion or three-sided prism. Geotextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geotextile Hülle (10) Kissenform hat, wobei die Einbaulage mit seinem größten Querschnitt flach auf dem Meeresboden aufliegend orientiert ist.Geotextile sand container (1) according to claim 1, characterized in that the geotextile sheath (10) has a pillow shape, wherein the mounting position is oriented with its largest cross-section lying flat on the seabed. Geotextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den in Einbaulage orientierten Längsseiten des Sandcontainers (1) hydrodynamische Leitflügel ausgebildet sind.Geotextile sand container (1) according to claim 1 or 2, characterized in that hydrodynamic guide vanes are formed on the longitudinal sides of the sand container (1) oriented in the installation position. Geotextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflügel aus dem Geotextil der Hülle (10) gebildet sind.Geotextile sand container (1) according to claim 4, characterized in that the guide vanes are formed from the geotextile of the envelope (10). Geotextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass er in Absinkrichtung langgestreckt ausgeführt ist.Geotextile sand container (1) according to claim 1, 2, 4 or 5, characterized in that it is made elongated in Absinkrichtung. Geoxtextiler Sandcontainer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Sandcontainer (1) zum in Absinkrichtung oberen Ende verjüngt.Geoxtextiler sand container (1) according to claim 6, characterized in that the sand container (1) tapers to the upper end in Absinkrichtung. Verfahren zum Absenken geotextiler Sandcontainer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Sandcontainer (1) an der Wasseroberfläche positioniert und losgelassen wird, so dass er zum Meeresboden sinkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandcontainer (1) mit seinem in Einbaulage unten liegenden, ballastierten Abschnitt (11) auf die Wasseroberfläche gesetzt, eingetaucht und in dieser Orientierung losgelassen wird.Method for lowering geotextile sand containers according to one of claims 1 to 7, wherein the sand container (1) is positioned on the water surface and released so that it sinks to the seabed, characterized in that the sand container (1) with its lying in installation position below, ballasted portion (11) placed on the water surface, immersed and released in this orientation. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der abzusenkende Sandcontainer (1) spontan losgelassen wird, ohne dabei Bewegungsimpulse auf den Sandcontainer (1) zu übertragen.A method according to claim 8, characterized in that the sand container (1) to be lowered is released spontaneously, without transmitting movement impulses to the sand container (1). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass Meeresströmungen im Wasserkörper im Zielbereich zum genauen Positionieren des Sandcontainers (1) an der Wasseroberfläche gemessen und/oder abgeschätzt werden.A method according to claim 8 or 9, characterized in that ocean currents are measured in the body of water in the target area for accurate positioning of the sand container (1) on the water surface and / or estimated.
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