NL2012905B1 - Inrichting voor onderhoud van palen in open water. - Google Patents

Abstract

Inrichting (1, 40) voor het onderhoud van een in open water geplaatste paalconstructie (4, 41), zoals meerpalen, palen of balken van aanlegsteigers, pierconstructies. De inrichting is opgebouwd uit twee of meer segmenten (2, 3; 42, 43) die in een gesloten stand een gesloten wand (5) vormen en een bodem (8) voorzien van een opening (11) voor opname van een te behandelen paal (4). De bodem is voorzien van grondverzetmiddelen (22), zoals spuitmonden (22) die vanaf de bodem (8) omlaag zijn gericht, bijvoorbeeld naar het bereik van een door de inrichting te omsluiten paal (4).

Description

INRICHTING VOOR ONDERHOUD VAN PALEN IN OPEN WATER

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het onderhoud van palen in open water, zoals meerpalen, palen of balken van aanlegsteigers, pierconstructies of vergelijkbare paalconstructies. Meerpalen zijn doorgaans van hout, beton of staal en vergen regelmatig onderhoud en herstel, het verwijderen van aangroei of het opnieuw aanbrengen van een coating. US 2010/0189503 beschrijft een kofferdam bestaande uit twee semi-cilindrische elementen die scharnierend met elkaar zijn verbonden. De beide elementen kunnen om een paal heen worden gesloten en vormen aldus een gesloten cilindrische wand met een bodem voorzien van een centrale opening die sluitend om de te behandelen paal kan worden aangebracht. Na het aanbrengen van de kofferdam kan water uit de kofferdam worden weggepompt en kan de paal worden behandeld, bijvoorbeeld gereinigd, gerepareerd of gecoat.

De tot op heden bekende kofferdammen voor paalonderhoud, zoals de kofferdam uit US 2010/0189503, worden met name gebruikt voor het droogleggen van het deel van de meerpaal rondom de waterspiegel. Dit deel wordt wisselend blootgesteld aan een natte, respectievelijk droge omgeving en vergt daardoor intensiever onderhoud. Gebleken is dat de lagere delen van palen eveneens regelmatig onderhoud behoeven. Met name het bereik rondom het bodemniveau wordt, door variëren van de bodemhoogte, wisselend belast door omgevingsinvloeden en behoeft daardoor eveneens intensiever onderhoud.

Het doel van de uitvinding is om te voorzien in een inrichting voor het onderhoud van palen in open water, zoals meerpalen, palen of balken van aanlegsteigers, pierconstructies of vergelijkbare paalconstructies, waarmee zowel de delen rond de waterspiegel als ook de lagere delen van een paal tot in het bodembereik kunnen worden behandeld.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt met een inrichting die is opgebouwd uit twee of meer segmenten die in een gesloten stand een gesloten verticale wand vormen en een bodem voorzien van een opening voor opname van een te behandelen paal, waarbij de bodem is voorzien van grondverzetmiddelen.

De inrichting kan om een te behandelen paal worden aangebracht en tot de bodem worden afgezonken waarna de grondverzetmiddelen grond onder de bodem kunnen verwijderen. De inrichting zakt daardoor langs de paal omlaag. Het deel van de paal rondom bodemhoogte komt daardoor in de inrichting te liggen en kan eveneens worden behandeld. Hierdoor is het mogelijk om de gehele paal te behandelen, tot en met het deel dat vlak onder bodemniveau ligt.

De wand van de inrichting omsluit een werkruimte die leeg gepompt en geconditioneerd kan worden. De werkruimte kan worden afgeschermd ten behoeve van stofafvoering. De werkruimte kan worden voorzien van één of meer systemen voor het conditioneren van de door de inrichting omsloten werkruimte, bijvoorbeeld voor het instellen van de luchttemperatuur, relatieve vochtigheid, de oppervlaktetemperatuur van een te behandelen paaloppervlak en/of het afvoeren van stof of grit.

Om de werkruimte optimaal te kunnen conditioneren kan de werkruimte aan de bovenzijde zijn voorzien van een afdichting, bijvoorbeeld een afdekplaat voorzien van afdichtmateriaal zoals rubber of eventueel met eenvoudige afdekzeilen. In de werkruimte kan eventueel een onderdruk worden gecreëerd om lekkage van stof of straalgrit te voorkomen.

Een inrichting kan worden gebruikt met een werkruimte die hoger is dan de waterspiegel. Het is echter ook mogelijk een inrichting te gebruiken met een volledig afgesloten werkruimte die zich bij plaatsing op de bodem geheel onder water bevindt.

De grondverzetmiddelen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een of meer spuitmonden, die vanaf de bodem omlaag zijn gericht. De spuitmonden kunnen bijvoorbeeld zijn aangesloten op een watertoevoer om onder druk water te spuiten waarmee de grond rondom de paal onder de inrichting kan worden weggespoten.

De spuitmonden kunnen bijvoorbeeld gericht zijn naar het bereik van een door de kofferdam te omsluiten paal. Hierdoor wordt het betreffende deel van de paal tijdens het zakken van de inrichting alvast voorgereinigd voordat het de inrichting binnen schuift.

De spuitmonden kunnen bijvoorbeeld worden zijn aangebracht in een ring rondom de opening in de bodem. De spuitmonden van een segment kunnen bijvoorbeeld worden gevoed via een ringsegmentleiding tussen de bodem en een bovengelegen tussenbodem. De tussenbodem dient bijvoorbeeld voor het verzamelen van afval na het verwijderen van een coating, zoals grit en verfresten. Om bij de ringsegmentleiding te kunnen kan de tussenbodem één of meer verwijderbare bodemdelen omvatten.

Indien gewenst kan de inrichting ook zijn voorzien van andere grondverzetmiddelen, al dan niet in combinatie met de spuitmonden. De grondverzetmiddelen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een trilmechanisme, bijvoorbeeld trillers vergelijkbaar met de bekistingstrillers die gebruikelijk zijn in de bouw.

In een bijzondere uitvoering kan de inrichting modulair zijn opgebouwd met een basismodule voorzien van een bodem met de genoemde grondverzetmiddelen, en één of meer cilindrische opzetmodules, die aan de bovenzijde van de basismodule kunnen worden aangebracht teneinde de door de inrichting omsloten ruimte te verlengen. Hiermee kan de inrichting voldoende lang worden gemaakt om, wanneer de basismodule op of in de bodem staat, ook het paaldeel boven de waterspiegel tenminste gedeeltelijk te kunnen omsluiten.

Bij voorkeur zijn de segmenten voorzien van één of meer ballasttanks. Zolang de tanks leeg zijn, hebben de segmenten een drijfvermogen en kunnen ze eenvoudig over water worden vervoerd. Door het geleidelijk vullen van de tanks met ballastmateriaal, bijvoorbeeld water, zand of grit, kunnen de segmenten in de juiste positie en op de gewenste hoogte worden gebracht zonder dat daarbij de omsloten paal wordt belast. De ballast vermindert het drijvend vermogen van de inrichting of heft het helemaal op, zodat de inrichting geen krachten uitoefent op de paal ter compensatie van het drijvend vermogen. Aldus kan een volledig kracht-neutrale constructie worden gerealiseerd. Na vergrendeling van de segmenten kan vervolgens de door de segmenten omsloten werkruimte worden droog gepompt, waarna het deel van de paal in de werkruimte de gewenste behandeling kan ondergaan.

De inrichting kan worden toegepast voor verticaal geplaatste palen of eventueel scheef in de bodem geplaatste palen.

De segmenten kunnen bijvoorbeeld scharnierend zijn verbonden aan een rechte zijde parallel aan de lengte-as van de inrichting. De segmenten kunnen bijvoorbeeld bestaan uit twee gespiegelde semi-cilindrische segmenten. De beide zijden waarlangs beide segment op elkaar aansluiten dienen in hoofdzaak waterdicht te zijn. Dit kan worden bereikt met behulp van bijvoorbeeld een rubber afdichtmateriaal, een lucht- of waterkussen of dergelijke afdichting.

Ook de opening in de bodem van de inrichting dient waterdicht af te sluiten tegen de te behandelen paal. Dit kan eveneens worden bereikt met behulp van rubber afdichtingsmateriaal.

De beide semi-cilindrische segmenten kunnen bijvoorbeeld zijn voorzien van ballasttanks die rondom de semi-cilindrische buitenwand lopen. De ballasttanks kunnen zich bijvoorbeeld vanaf de bovenzijde van de inrichting naar onder toe uitstrekken tot een afstand boven de bodem van de inrichting. Het onderste deel van de inrichting wordt daardoor niet afgedekt door de ballasttanks en kan daardoor eenvoudiger worden ingegraven door de grondverzetmiddelen. Ook is het drijfvermogen van de onderzijde hierdoor lager, zodat de inrichting tijdens het geleidelijke vullen van de ballastwatertanks vanzelf de juiste positie inneemt.

Om ook paalconstructies te kunnen behandelen die voorzien zijn van dwarsbalken, kunnen de segmenten zijn voorzien van deelopeningen die in de gesloten stand van de kofferdam op elkaar aansluiten om een doorlaatopening te vormen voor een dwarsbalk. De inrichting kan hiermee tegelijk de te behandelen verticale paal als de dwarsbalk omsluiten. De inrichting kan daarbij een onderste deel omvatten dat uitschuifbaar is ten opzichte van het deel dat de doorlaatopening voor de dwarsbalk omvat, zodat het onderste deel zich met behulp van de grondverzetmiddelen in de bodem van het water kan ingraven voor behandeling van het onderste deel van de verticale paal. Een andere mogelijkheid om een dergelijke inrichting af te laten zakken bestaat eruit dat de doorlaatopening voor de dwarsbalk is voorzien van een sleufafdichting. De doorlaatopening kan daarbij bestaan uit een verticale sleuf die in de werkruimte is afgesloten door een sluitplaat die afsluit tegen de binnenwand van de werkruimte, terwijl de werkruimte wel ten opzichte van de sluitplaat verticaal kan worden bewogen.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen.

Figuur 1: toont in perspectief een inrichting volgens de uitvinding aangebracht rondom een te behandelen meerpaal;

Figuur 2: toont de inrichting van Figuur 1 in een geopende stand;

Figuur 3: toont de inrichting van Figuur 1 in bovenaanzicht;

Figuur 4: toont de inrichting van Figuur 1 in vooraanzicht;

Figuur 5: toont de inrichting van Figuur 1 in dwarsdoorsnede langs lijn V - V in Figuur 3;

Figuur 6: toont schematisch in detail een deel van de bodem van de inrichting van Figuur 1;

Figuur 7: toont een andere mogelijke uitvoeringsvorm geschikt voor paalconstructies met een dwarsbalk;

Figuur 8: toont de inrichting van Figuur 7 in vooraanzicht.

Figuur 1 toont een inrichting of kofferdam 1 opgebouwd uit twee semi-cilindrische segmenten 2, 3 die om een te behandelen meerpaal 4 zijn aangebracht. De beide spiegelsymmetrische segmenten 2, 3 sluiten op elkaar aan bij hun rechte zijden. Aan een van de twee op elkaar aansluitende zijden zijn de segmenten 2, 3 onderling scharnierend verbonden door middel van scharnieren 6. Aan de andere op elkaar aansluitende zijden kunnen de segmenten 2, 3 met elkaar worden verbonden met een aantal losneembare klemsluitingen 7 (zie Figuur 2).

Beide segmenten 2, 3 zijn voorzien van een halfcirkelvormige bodemplaat 8 met daarin een halfcirkelvormige opening 9. In de gesloten stand, zoals getoond in Figuur 1, vormen de beide segmenten 2, 3 een gesloten cilindrische wand waarbij de bodemplaten 8 een bodem vormen met een door beide deelopeningen 9 gevormde centrale opening 11 die passend om de te behandelen meerpaal 4 kan worden aangebracht. In deze stand omsluiten de beide segmenten 2, 3 een werkruimte 12 (zie Figuur 5) die kan worden droog gepompt, waarna de omsloten meerpaal 4 kan worden behandeld.

Beide segmenten 2, 3 zijn rondom hun buitenzijde voorzien een semi-cilindrische ballasttank 13 die zich vanaf de bovenzijde van de kofferdam 1 uitstrekt tot op een afstand boven de bodem van de kofferdam 1. Een onderste deel 14 van de beide segmenten 2, 3 van de kofferdam 1 wordt daardoor niet omhuld door de ballasttanks 13 en heeft daardoor minder drijfvermogen.

Aan de bovenzijde is de kofferdam 1 verder voorzien van twee uitstekende plateaus 16 waarop pompen 17 zijn geplaatst voor het droogpompen van de werkruimte 12. Rondom de bovenrand van de segmenten en de plateaus 16 is een veiligheidshek 18 aangebracht.

Zoals getoond in Figuur 3 zijn de segmenten 2, 3 voorzien van in totaal drie centreerrollers 19 die vanaf de rand van het betreffende segment naar binnen toe uitsteken. De centreerrollers 19 zijn aan hun vrije uiteinde voorzien van een wiel of roller 21 en hebben een zodanige lengte dat ze tegelijk afsteunen tegen een aanwezige meerpaal 4.

De kofferdam 1 is voorzien van grondverzetmiddelen 22 aan de naar buiten gerichte zijde van de bodem 11. Dit is in meer detail getoond in Figuur 6. In de getoonde uitvoering bestaan de grondverzetmiddelen 22 uit spuitmonden of jets. Beide segmenten 2, 3 zijn aan de bodem voorzien van een halfcirkelvormige ringleiding 23 waarop de betreffende spuitmonden 22 zijn aangesloten. Via de ringleidingen 23 wordt water onder druk toegevoerd en via de jets 22 naar beneden toe gespoten.

Binnen de omtrek van de ringsegmentleiding 23 ligt een tweede, lager gelegen ringsegmentleiding 24 voor drainage van water dat in de werkruimte 12 terecht is gekomen, bijvoorbeeld via lekken in de afdichtingen.

Boven de ringleidingen 23, 24 is een tussenbodem 26 aangebracht die is opgebouwd uit verwijderbare segmenten 27. De tussenbodem 26 dient voor het opvangen van grit en afval dat vrijkomt bij het strippen van de meerpaal 14.

Wanneer de ballasttanks 13 leeg zijn hebben de beide segmenten 2, 3 een zeker drijfvermogen en kunnen ze in geopende stand drijvend worden vervoerd. Wanneer ze op de gewenste plaats zijn aangekomen, kunnen de ballasttanks 13 geleidelijk worden gevuld met ballastmateriaal. De segmenten 2, 3 zullen daarbij geleidelijk in de gewenste stand geraken. De segmenten 2, 3 kunnen vervolgens om de te behandelen meerpaal 4 heen worden geplaatst waarna de klemsluitingen 7 kunnen worden gesloten.

Door het verder vullen van de ballasttanks 13 kan de kofferdam 1 langs de meerpaal 4 verder omlaag worden bewogen zonder dat er krachten op de meerpaal 4 worden uitgeoefend.

Tijdens het omlaag bewegen van de kofferdam 1 langs de omsloten meerpaal 4 kunnen de spuitmonden 22 worden geactiveerd. Het deel van de meerpaal 4 in het bereik van de spuitmonden 22 wordt daarbij schoon gespoten voordat het via de opening 11 in de bodem de werkruimte 12 inschuift.

Wanneer de bodem van de kofferdam 1 de bodem 31 van het water bereikt (zie Figuur 5) spuiten de spuitmonden 22 de grond van de bodem 31 plaatselijk weg. De bodem van de kofferdam 1 wordt daardoor met een zekere diepte ingegraven in de bodem 31 van het water. Het onderste deel 32 van de meerpaal 4, dat gewoonlijk ter hoogte van de bodem 31 van het water ligt kan daardoor eveneens in de werkruimte 12 worden opgenomen.

Voordat de meerpaal 4 kan worden behandeld wordt water in de werkruimte 12 weggepompt, zodat de werkruimte 12 geheel droog komt te liggen. Hiermee kan worden begonnen na het sluiten van de klemsluitingen 7.

Wanneer de behandeling van de meerpaal 4 is afgerond kan de kofferdam 1 omhoog worden bewogen door het geleidelijk legen van de ballasttanks 13, waardoor het drijfvermogen geleidelijk toeneemt. De werkruimte 12 kan weer worden gevuld met water. Wanneer de kofferdam 1 voldoende op hoogte is, kunnen de klemsluitingen 7 worden geopend en kan de kofferdam 1 van de meerpaal 4 worden verwijderd. Na het legen van de ballasttanks 13 kan de kofferdam 1 in geopende, drijvende stand worden afgevoerd, bijvoorbeeld naar een volgende te behandelen meerpaal.

Figuren 7 en 8 tonen een alternatieve uitvoeringsvorm 40 die in het bijzonder geschikt is voor de behandeling van paalconstructies met een dwarsbalk 41 of vergelijkbare vertakking. De kofferdam 40 heeft een vergelijkbare opbouw als de kofferdam 1 van Figuur 1. Aan de zijde van de klemsluitingen 7 zijn de beide segmenten 42, 43 voorzien van een halfcirkelvormige doorlaatopening 44, die gezamenlijk in de gesloten stand van de kofferdam 40 een doorlaatopening vormen voor opname van de dwarsbalk 41 van de te behandelen paalconstructie. De beide segmenten 42, 43 kunnen aldus rondom de te behandelen constructie worden aangebracht waarbij de dwarsbalk 41 in de zijopening 44 wordt opgenomen.

Het onderste deel 46 van de beide segmenten 42, 43 kan bijvoorbeeld telescopisch uitschuifbaar zijn ten opzichte van het bovenste deel 47, zodat de bodem van de kofferdam 40 verder omlaag kan worden gebracht en met behulp van de grondverzetmiddelen 22 in de bodem van het water kan worden ingegraven.

In een andere mogelijke uitvoeringsvorm kan de doorlaatopening 44 voor de dwarsbalk 41 zijn uitgevoerd als een verticaal slobgat of sleuf, dat aan de binnenzijde van de werkruimte wordt afgedicht met behulp van een sluitend om de dwarsbalk aangebrachte afdichtplaat.

Claims (14)

1. Inrichting (1, 40) voor het onderhoud van een in open water geplaatste paalconstructie (4, 41), welke inrichting is opgebouwd uit twee of meer segmenten (2, 3; 42, 43) die in een gesloten stand een gesloten wand (5) vormen en een bodem (8) voorzien van een opening (11) voor opname van een te behandelen paal (4), waarbij de bodem is voorzien van grondverzetmiddelen (22) .

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de grondverzetmiddelen één of meer spuitmonden (22) omvatten die vanaf de bodem (8) omlaag zijn gericht.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 waarbij de spuitmonden (22) gericht zijn naar het bereik van een door de inrichting te omsluiten paal (4).

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij de spuitmonden (22) worden gevoed via een ringleiding (23) tussen de bodem en een tussenbodem (26).

5. Inrichting volgens conclusie 4, waarbij de tussenbodem (26) één of meer verwijderbare bodemdelen (27) omvat.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies waarbij één of meer van de segmenten (2, 3; 42, 43) zijn voorzien van ballasttank (13).

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de ballasttanks een zodanig volume hebben dat de inrichting kan worden afgezonken zonder kracht uit te oefenen op een te behandelen paal.

8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies waarbij de segmenten (2, 3; 42, 43) scharnierend zijn verbonden en gescharnierd kunnen worden tussen een open stand en genoemde gesloten stand.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de segmenten (42, 43) zijn voorzien van deelopeningen (44) die in de gesloten stand van de inrichting (40) op elkaar aansluiten om een doorlaatopening te vormen voor een dwarsbalk (41).

10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij de inrichting een onderste deel (46) omvat dat uitschuifbaar is ten opzichte van het deel dat de doorlaatopening (44) voor de dwarsbalk omvat.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, waarbij de doorlaatopening (44) voor de dwarsbalk is voorzien van een sleufafdichting.

12. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, voorzien van een afdichting voor het tegen een te behandelen paal afdichten van de bovenzijde van de door de inrichting omsloten ruimte.

13. Inrichting volgens conclusie 12, voorzien van één of meer systemen voor het conditioneren van de door de inrichting omsloten werkruimte, bijvoorbeeld voor het instellen van de luchttemperatuur, relatieve vochtigheid, de oppervlaktetemperatuur van een te behandelen paaloppervlak en/of het afvoeren van stof, grit of vuil.

14. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende een basismodule voorzien van de bodem met de genoemde grondverzetmiddelen, en één of meer cilindrische opzetmodules die aan de bovenzijde van de basismodule kunnen worden aangebracht teneinde de door de inrichting omsloten ruimte te verlengen.