NL1015357C1 - Wandsegment, wand opgebouwd uit dergelijke wandsegmenten en werkwijze voor het vormen van een kade met behulp van de wandsegmenten. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Wandsegment, wand opgebouwd uit dergelijke wandsegmenten en werkwijze voor het vormen van een kade met behulp van de wandsegmenten.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een wandsegment voor het vormen van een wand in het water, waarbij de wandsegmenten naast elkaar met of zonder tussenruimte op een onderwaterbodem geplaatst worden. Met dergelijke wandsegmenten kan een kademuur, maar 5 ook een damwand of een dijk gebouwd worden.

Volgens de stand van de techniek worden dergelijke wanden bijvoorbeeld gebouwd volgens de zogenaamde combiwand methode, waarbij buizen in de bodem worden gebracht, waartussen wandprofielen worden geplaatst. Bovenop de combiwand kan dan een betonnen bovenbouw 10 worden aangebracht, zoals bijvoorbeeld een kade die door palen aanvullend kan zijn ondersteund. Een nadeel van deze methode is dat het installeren van de combiwand moeilijk is in een golfgebied op grote waterdiepte.

Een andere methode om voornoemde wanden te bouwen is door het 15 naast elkaar op de bodem plaatsen van betonnen caissons die een wand vormen. Deze caissons worden vervolgens gevuld met een ballastmateriaal. Een nadeel van deze methode is dat voor een stabiele plaatsing van de caissons een stabiele ondergrond nodig is, waardoor in veel gevallen een grondverbetering noodzakelijk zal zijn 20 voordat de caissons geplaatst kunnen worden. Een ander nadeel is dat voor het bouwen van de caissons een groot bouwdok nodig is. Verder is er voor het transport en installatie van de caissons drijfvermogen nodig. Daarom moeten de caissons als een gesloten doos zijn uitgevoerd. Wanneer de caissons geplaatst zijn, is slechts de 25 onderzijde en de naar het water gekeerde zijde nuttig. Er is dus voor het transport en installatie veel tijdens het gebruik overtollig materiaal nodig waardoor de kosten hoog zijn.

Het doel van de uitvinding is om een wandsegment te verschaffen dat de genoemde nadelen ondervangt.

30 Dit doel wordt bereikt door een wandsegment te verschaffen dat een frame omvat dat is ingericht om te worden verbonden met in de onderwaterbodem aangebrachte funderingspalen, en dat ten minste een 1015357 - 2 - schot omvat dat in het frame is opgenomen. Het frame heeft evenwijdig aan elkaar verlopende benen die in hoofdzaak loodrecht op het bodemoppervlak komen te staan. Aan de benen zijn ankerstaven vast bevestigd onder een hoek ten opzichte van de benen. De ankerstaven 5 komen met de uiteinden daarvan bij elkaar en worden verbonden door een verankering. Het ten minste ene schot wordt tussen de benen aangebracht. Het toepassen van een frame met een of meer daarin geplaatste schotten heeft als voordeel dat een sterke, goedkope constructie wordt verkregen die relatief weinig materiaal kost.

10 In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het frame uit staal en het schot uit beton vervaardigd. Dit heeft als voordeel dat een lichte constructie wordt verkregen.

Bij het bouwen van een wand, zoals een kademuur, wordt eerst een eerste stel funderingspalen zover in de onderwaterbodem geheid, 15 dat een gedeelte boven het bodemoppervlak uitsteekt. Bij dit heien wordt bij voorkeur een heisjabloon (ook wel "template" genoemd) gebruikt waarmee de funderingspalen volgens een bepaald patroon ten opzichte van elkaar worden gepositioneerd, waarbij dit heisjabloon bijvoorbeeld wordt gepositioneerd door het omgrijpen van een aantal 20 eerder geheide palen. Dit patroon komt overeen met de onderlinge posities van de benen van het frame en de verankering.

In een volgende stap wordt een eerste wandsegment op de onderwaterbodem geplaatst, zodat de boven de onderwaterbodem uitstekende gedeelten van het eerste stel funderingspalen worden 25 opgenomen in daarvoor ingerichte delen van de benen en de verankering.

Naast het eerste wandsegment wordt een tweede stel funderingspalen geheid, zodat deze gedeeltelijk boven de onderwaterbodem uitsteken en onderling zijn gepositioneerd volgens 30 een patroon, dat overeenkomt met de onderlinge posities van benen van een frame en ten minste een verankering van een wandsegment, waarna het tweede wandsegment op de eerder beschreven wijze op de onderwaterbodem wordt geplaatst.

De wandsegmenten kunnen tegen elkaar worden geplaatst. Het is 35 ook mogelijk om de wandsegmenten op afstand van elkaar te plaatsen, waarna er tussen de wandsegmenten een tussenschot geplaatst kan worden.

10 1 5 357 - 3 -

Wanneer er zo een gehele wand is opgebouwd kan er tussen een wal en de daarvoor geplaatste wand zand gestort worden. De schotten en tussenschotten zijn bij voorkeur uitgevoerd als betonnen cilinderschaaldelen. Zij kunnen echter bijvoorbeeld ook uit staal, 5 staalvezelbeton of staalbeton vervaardigd zijn. Zij zijn bij voorkeur zodanig in het frame geplaatst dat de convexe zijde naar het gestorte zand is gekeerd. De convexe zijde is het meest geschikt voor het opvangen van een drukbelasting. Door de schotten op de genoemde wijze te plaatsen wordt de bolle zijde met de grootste druk als gevolg van 10 het zand belast.

Een ander voordeel is dat zo de concave zijde naar het water is gekeerd, wat gunstig is voor reductie van reflectie van tegen de wand lopende golven, waardoor bijvoorbeeld het laden en lossen van, en het manoeuvreren met een vaartuig langs een dergelijke wand 15 vergemakkelijkt wordt.

Voor het bereiken van een gewenste geohydrologische stabiliteit wordt de onderzijde van de wandconstructie bij voorkeur enkele meters onder de zeebodem geplaatst in een speciaal daarvoor gebaggerde sleuf, die na de plaatsing van de wanddelen weer wordt aangevuld. 20 Door het op deze wijze plaatsen van de wandconstructie wordt voorkomen dat het achter de wand gestorte zand onder de wand door de zee in kan stromen. Ook kan de verbinding tussen de benen en de schotten (en evt. tussenschotten) zanddicht worden uitgevoerd. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk bij toepassing van stalen schotten, om de 25 schotten en de benen aan elkaar te lassen over althans een deel van hun hoogte.

In de nu volgende beschrijving zal de uitvinding toegelicht worden, waarbij verdere uitvoeringsvormen en voordelen worden geïllustreerd aan hand van de tekening, waarin: 30 fig. 1 een aanzicht in perspectief van een wandsegment volgens de uitvinding toont; fig. 2 een ander aanzicht in perspectief van het wandsegment volgens fig. 1 toont; fig. 3 een achteraanzicht van het wandsegment volgens fig. 1 35 toont; fig. 4 een bovenaanzicht van het wandsegment volgens fig. 1 toont; 10 1 5 357 - 4 - fig. 5 een zijaanzicht van het wandsegment volgens fig. 1 toont; fig. 6 een vooraanzicht van het wandsegment volgens fig. 1 toont; 5 fig. 7 een aanzicht in perspectief toont van een kraanschip dat een wand opbouwt uit wandsegmenten volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 8 een zijaanzicht toont van het kraanschip volgens fig. 7 dat een wand opbouwt uit wandsegmenten volgens de uitvinding; 10 fig. 9 een bovenaanzicht toont van het kraanschip volgens fig.

7 dat een wand opbouwt uit wandsegmenten volgens de uitvinding; fig. 10 een ander zijaanzicht toont van het kraanschip volgens fig. 7 dat een wand opbouwt uit wandsegmenten volgens de uitvinding; fig. 11 een aanzicht in perspectief toont van een kraanschip 15 dat een wand opbouwt uit wandsegmenten volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig. 1 en 2 tonen een wandsegment 1 volgens de uitvinding dat een bij voorkeur uit staal vervaardigd frame 2 omvat. Het frame 2 omvat in de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm voorts twee benen 3 en 20 4 met daaraan bevestigde ankerstaven 5 die met een uiteinde 6 zijn verbonden met de benen 3, 4. In deze voorkeursuitvoeringsvorm zijn er per been drie ankerstaven 5 aangebracht. Dit kan ook een ander aantal zijn. De ankerstaven 5 komen bij elkaar in een verankering die in de getoonde uitvoeringsvorm is uitgevoerd als een ankerblok 7. Dit 25 ankerblok 7 is bij voorkeur uit beton vervaardigd. Aan de benen 3, 4 zijn opneemmiddelen 8 aangebracht voor het opnemen van een rand 9 van een schot 10. In de figuren zijn twee schotten boven elkaar in het frame 2 geplaatst. Er kan natuurlijk ook een ander aantal schotten in het frame 2 geplaatst worden. Bij voorkeur worden de schotten 10 30 uitgevoerd als gekromde schalen die uit beton zijn vervaardigd, maar ze kunnen ook als vlakke betonplaten uitgevoerd worden (niet getoond) . Het is ook mogelijk om de tussenschotten uit andere materialen te vervaardigen zoals staal, staalvezelbeton of staalbeton. In de figuur zijn de gekromde schalen met de convexe 35 zijde naar het ankerblok 7 gericht, maar het is ook mogelijk de schalen met de concave zijde naar het ankerblok 7 te plaatsen.

10 1 5 357 - 5 -

In fig. 3 is getoond dat aan de bovenzijde van de benen 3, 4 uitsparingen 11 zijn aangebracht waarin een topbalk 12 rust. Deze topbalk 12 wordt bij voorkeur uit beton vervaardigd.

Fig. 4 en 5 tonen een gat 13 in het ankerblok 7, waarin een 5 boven het bodemoppervlak 14 uitstekend gedeelte 15 van een funderingspaal 16 geschoven kan worden.

In fig. 5 en 6 is weergegeven dat de benen 3, 4 zijn uitgevoerd als holle cilinders, die elk gedeeltelijk over een boven het bodemoppervlak 14 uitstekend gedeelte 17 van een funderingspaal 18 10 geschoven kunnen worden.

In fig. 7-10 wordt getoond hoe een kadewand 22 wordt opgebouwd uit wandsegmenten 1 die met een tussenruimte worden geplaatst. De figuren tonen een drijvend kraanschip 19 voorzien van twee hijsinrichtingen 20 en 21. In het bijzonder in fig. 8 is weergegeven 15 hoe met behulp van de hijsinrichting 20 en een daaraan bevestigde hei-inrichting 23 funderingspalen 18 in de onderwaterbodem worden geheid. Om de funderingspalen 18 in een patroon te heien wordt gebruik gemaakt van een heisjabloon 24.

Met de tweede hijsinrichting 21 wordt een wandsegment 1 van het 20 dek 25 van het kraanschip 19 gehesen en neergelaten zodat de boven het bodemoppervlak 14 uitstekende gedeeltes 17 van de funderingspalen 18 worden opgenomen in de daarvoor bestemde ruimtes in de benen 3, 4 en het gat 13 in het ankerblok 7 van het wandsegment 1.

De wandsegmenten 1 worden op een vaste afstand van elkaar 25 geplaatst. Tussen de geplaatste wandsegmenten 1 worden tussenschotten 26 aangebracht met daarboven een topbalk 27. Bij voorkeur worden de tussenschotten 26 uit beton vervaardigd met dezelfde vorm en afmetingen als de schotten 10 in de wandsegmenten 1, maar dit is niet noodzakelijk. Ook de tussen de wandsegmenten 1 aangebrachte topbalken 30 27 worden bij voorkeur hetzelfde uitgevoerd als de topbalken 12 van de wandsegmenten 1.

Bij voorkeur worden de wandsegmenten 1 aan boord van het kraanschip 19 samengesteld, zoals is weergegeven in fig. 9. De schotten 10, de tussenschotten 26, de frames 2 met het daarmee 35 verbonden ankerblok 7 en de topbalken 10, 27 worden los op het dek 25 geplaatst. De wandsegmenten 1 worden op het dek 25 in elkaar gezet uit de losse onderdelen waarna ze geplaatst kunnen worden door de hijsinrichting 21.

10 1 5357 - 6 -

Nadat de kadewand onder water is opgebouwd kan er aan de landzijde zand 30 achter de kadewand gestort worden tot op een hoogte boven het bodemoppervlak 14 die overeenkomt met de hoogte van de schotten 10 en de tussenschotten 26, zoals is geïllustreerd in fig.

5 5. Deze hoogte komt ongeveer overeen met de hoogte van het wateroppervlak 31 ten opzichte van het bodemoppervlak 14 bij een lage waterstand. Bij een hogere waterstand kan het water door de opening tussen de schotten 10, 26 en topbalken 12, 27 door stromen, waardoor de kadewand minder door golven belast wordt. Het ankerblok 7 wordt 10 door de zandlaag erboven op zijn plaats gehouden. Het overgebleven hoogteverschil tussen de wal en de hoogte van het direct achter de schotten 10, 26 gestorte zand wordt overbrugd door een naar de landzijde omhooglopend talud 32. Dit is voordelig omdat daardoor de grondkerende hoogte van de kadewand zelf lager is dan bijvoorbeeld 15 bij een caisson waar de hoogte van de wand en het erachter gestorte zand groter is dan de de hoogte van het wateroppervlak 31 ten opzichte van het bodemoppervlak 14 bij een lage waterstand. Een lagere grondkerende hoogte betekent dat de belasting op de hier beschreven kadewand lager is waardoor er ook minder materiaal nodig 20 is voor een voldoende sterke wand.

In fig. 11 is het plaatsen van een andere voorkeursuitvoeringsvorm van een wandsegment getoond. In deze uitvoeringsvorm omvat een wandsegment 101 een stalen frame 102 en schotten 110. Het frame 102 omvat in deze uitvoeringsvorm vier benen 25 103, maar dit kan ook een ander aantal zijn. Er zijn ankerstaven 105 met een uiteinde aan de benen 103 bevestigd. Aan het andere uiteinde zijn de ankerstaven telkens verbonden met een bus 104 waar een funderingspaal 18 in opgenomen kan worden. Tussen de bussen 104 zijn verbindingsplaten 106 opgenomen. De bus 104 en de verbindingsplaten 30 106 vormen in deze uitvoeringsvorm de verankering. Deze verbindingsplaten 106 worden gefixeerd door de zandlaag die erop gestort wordt. Tussen de wandsegmenten 101 kunnen ook weer tussenschotten 26 geplaatst worden. Voordelig is dat met deze uitvoeringsvorm een groter wandoppervlak tegelijkertijd kan worden 35 geplaatst, wat een snellere bouw tot gevolg heeft.

In de reeds beschreven uitvoeringsvormen vindt de verankering plaats door middel van een ankerblok of onderling verbonden bussen die het uiteinde van een funderingspaal kunnen opnemen. Het is ook 10 1 5 357 - 7 - mogelijk om stalen matten als horizontale verankering toe te passen. Deze stalen matten worden verbonden met de ankerstaven door middel van bijvoorbeeld lassen of door daarvoor aangebrachte middelen waarmee de matten kunnen worden vastgezet. De matten worden op de 5 onderwaterbodem gelegd. De fixatie van de matten vindt plaats door een ballastmateriaal, zoals zand, erop te storten. Ook een combinatie van ankerblokken of bussen met horizontale matten is mogelijk, waarbij de stalen matten dienen als extra horizontale verankering en worden verbonden met de ankerblokken of de bussen door middel van 10 lassen of daarvoor aan de ankerblokken of bussen aangebrachte middelen waarmee de matten kunnen worden vastgezet.

In het voorgaande is bij wijze van voorbeeld beschreven hoe wandsegmenten op afstand van elkaar worden geplaatst, waarna er tussenschotten tussen de wandsegmenten worden aangebracht. Het is 15 natuurlijk ook mogelijk om de wandsegmenten zijdelings tegen elkaar aan te plaatsen, zodat er geen tussenschotten nodig zijn.

Op de beschreven wijze kan bijvoorbeeld een containerkade gebouwd worden waarbij het kadedek (niet getoond) op de topbalken 12, 27 en de wal (niet getoond) kan worden afgesteund. Daarop kunnen dan 20 containers geplaatst worden en bijvoorbeeld rails voor verplaatsbare hijsinrichtingen worden aangebracht. De belasting op het kadedek worden gedeeltelijk opgenomen door de wandsegmenten 1 en doorgegeven aan de in de onderwaterbodem 14 aangebrachte funderingspalen 18.

Op vrijwel dezelfde wijze kunnen de wandsegmenten 1 25 bijvoorbeeld ook gebruikt worden om damwanden óf dijken te bouwen, waarbij het verschil met het bouwen van een kade is, dat de bovenrand van de schotten 10 en tussenschotten 26 verder boven het wateroppervlak uitsteekt.

1015357

Claims (21)

1. Wandsegment voor het vormen van een wand in het water, waarbij de wandsegmenten naast elkaar op een onderwaterbodem geplaatst worden, met het kenmerk, dat het wandsegment een frame omvat dat is ingericht om te worden verbonden met in de onderwaterbodem 10 aangebrachte funderingspalen, alsmede ten minste een in het frame opgenomen schot.

2. Wandsegment volgens conclusie 1, waarbij het frame evenwijdig aan elkaar lopende benen omvat die in hoofdzaak loodrecht op het 15 bodemoppervlak staan, waarbij aan elk been ten minste een ankerstaaf is aangebracht, die met een uiteinde vast is verbonden met het been en zich zodanig onder een hoek ten opzichte van de langsas van het been uitstrekt, dat het andere uiteinde nabij een overeenkomstig uiteinde van een ankerstaaf, die verbonden is met een zich ernaast 20 bevindend been, is gepositioneerd.

3. Wandsegment volgens conclusie 2, waarbij elk van de benen is voorzien van opneemmiddelen voor het opnemen van een rand van het ten minste ene schot. 25

4. Wandsegment volgens conclusie 2 of 3, waarbij elk van de benen is ingericht om althans gedeeltelijk een boven het bodemoppervlak uitstekend gedeelte van een in de onderwaterbodem aangebrachte funderingspaal op te nemen. 30

5. Wandsegment volgens een der conclusies 2-4, waarbij het wandsegment is voorzien van een ankerblok, dat de in eikaars nabijheid gelegen uiteinden van de ankerstaven met elkaar verbindt, en dat is voorzien van een gat dat is ingericht om althans 35 gedeeltelijk een boven het bodemoppervlak uitstekend gedeelte van een in de onderwaterbodem aangebrachte funderingspaal op te nemen. 10 1 5 357 ♦ - 9 -

5 - 8 -

6. Wandsegment volgens een der conclusies 2-4, waarbij de in eikaars nabijheid gelegen uiteinden van de ankerstaven zijn verbonden door een bus die een geschikte binnendiameter heeft om althans gedeeltelijk een boven het bodemoppervlak uitstekend gedeelte van een 5 in de onderwaterbodem aangebrachte funderingspaal op te nemen.

7. Wandsegment volgens conclusie 6, waarbij de bussen onderling zijn verbonden door een plaat.

8. Wandsegment volgens een der conclusies 2-4, waarbij de in eikaars nabijheid gelegen uiteinden van de ankerstaven zijn verbonden door stalen matten.

9. Wandsegment volgens een der conclusies 5-7, waarbij althans een 15 van de ankerblokken of de bussen is verbonden met stalen matten.

10. Wandsegment volgens een der conclusies 2-9, waarbij de benen van het frame uit staal zijn vervaardigd.

11. Wandsegment volgens een der conclusies 2-10, waarbij de bovenste uiteinden van de benen zijn verbonden door een topbalk.

12. Wandsegment volgens conclusie 11, waarbij de topbalk uit beton is vervaardigd. 25

13. Wandsegment volgens een der conclusies 1-12, waarbij het ten minste ene schot uit beton is vervaardigd.

14. Wandsegment volgens een der conclusies 1-13, waarbij het ten 30 minste ene schot een vlakke plaat is.

15. Wandsegment volgens een der conclusies 1-13, waarbij het ten minste ene schot een gekromde schaal is.

16. Wand bestaande uit een aantal wandsegmenten volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij tussen een been van een eerste wandsegment en een been van een op afstand daarvan geplaatst tweede wandsegment een tussenschot is aangebracht. 10 1 5 357 t - 10 -

17. Werkwi j ze voor het vormen van een kade met behulp van wandsegmenten, ten minste omvattend: a) het in de onderwaterbodem aanbrengen van een eerste stel 5 funderingspalen, zodat deze gedeeltelijk boven de onderwaterbodem uitsteken en onderling zijn gepositioneerd volgens een patroon, dat overeenkomt met de onderlinge posities van benen van een wandsegmentframe en ten minste een ankerblok van een wandsegment; b) het op de onderwaterbodem plaatsen van een eerste 10 wandsegment zodat de boven de onderwaterbodem uitstekende gedeeltes van het eerste stel funderingspalen worden opgenomen in daarvoor ingerichte delen van de benen en het ten minste ene ankerblok; c) het naast het eerste wandsegment in de onderwaterbodem aanbrengen van een tweede stel funderingspalen, zodat deze 15 gedeeltelijk boven de onderwaterbodem uitsteken en onderling zijn gepositioneerd volgens een patroon, dat overeenkomt met de onderlinge posities van benen van een frame en ten minste een ankerblok van een wandsegment; d) het op de onderwaterbodem plaatsen van een tweede 20 wandsegment zodat de boven de onderwaterbodem uitstekende gedeeltes van het tweede stel funderingspalen worden opgenomen in de daarvoor ingerichte delen van de benen en het ten minste ene ankerblok.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij het eerste en tweede 25 wandsegment naast elkaar met een tussenruimte worden geplaatst, in welke tussenruimte een tussenschot wordt aangebracht.

19. Werkwijze volgens conclusie 17 of 18, waarbij een stel funderingspalen telkens met behulp van een positioneringssjabloon in 30 een bepaald patroon wordt aangebracht.

20. Werkwijze volgens conclusie 17-19, waarbij het aanbrengen van het tweede stel funderingspalen en het plaatsen van het eerste wandsegment gelijktijdig plaatsvindt. 35

21. Werkwijze volgens een der conclusies 17-20, waarbij voor het aanbrengen van de funderingspalen en het plaatsen van de wandsegmenten hetzelfde vaartuig wordt gebruikt. 10 1 5 357