NL2023141B1 - 3D printen van damwanden - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een verstevigde damwandplank omvattende de stappen: het bepalen van de meest geschikte vorm van de damwandplank voor een specifieke locatie, waardoor overdìmensìonerìng van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm en de dikte van de damwandplank wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; het voorzien van een stalen damwandprofiel; en het aanbrengen van minstens één stalen versteviging op het damwandprofiel door middel van lassen of 3D-printen van staal. De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het herstellen of verstevigen van een bestaande damwandplank. De uitvinding betreft tenslotte een segment van damwand bekomen volgens één van bovenstaande werkwijzen.

Description

3D printen van damwanden

TECHNISCH DOMEIN De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een stalen damwandplank. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het herstel van een stalen damwandplank.

STAND DER TECHNIEK Damwanden worden toegepast bij onder meer waterkeringen, als oeverbescherming langs een kanaal, als kademuur, als wand van een ondergrondse parkeergarage en dergelijke. Een dergelijk damwandprofiel dient als een grondkerende constructie die op een in hoofdzaak verticale wijze in de ondergrond is of wordt geplaatst, en waarbij door het aansluiten van afzonderlijke damwandprofielen een gehele damwand wordt verkregen. In de praktijk worden deze damwandprofielen vervaardigd door warm of koud vervormen van plaatmateriaal. In geval van het koud vervormen wordt hierbij gebruik gemaakt van het rollen, oftewel rolbuigen, oftewel rolprofileren van stalen plaatmateriaal. Dit is een proces is om het plaatmateriaal met geprofileerde rollen in de gewenste profielvorm te brengen. Vervaardiging van damwandprofielen op deze wijze is beperkt tot relatief dun plaatmateriaal aangezien de optredende wrijvingskrachten niet toereikend zijn om dikke platen tussen de rollen of walsen door te voeren. Daarnaast zijn bij dit proces rollen of walsen vereist die afgestemd zijn op de gewenste vorm van het damwandprofiel. Hierdoor wordt in de praktijk het aantal verkrijgbare damwandprofielen beperkt tot een aantal standaardtypen. Dit wordt veroorzaakt doordat kleine series van damwandprofielen relatief hoge investeringskosten vragen. Verder vereist het omschakelen naar een andere profielvorm het aanpassen van de machine wat ten koste gaat van de efficiëntie van het productieproces. Door het gebruik van standaardtypen wordt in het algemeen een overgedimensioneerd damwandprofiel verkregen voor een specifieke toepassing. WO 2008/010 701 leert een werkwijze voor de vervaardiging van een damwand uit een stalen plaatmateriaal met voorafbepaalde afmetingen, omvattende de stappen: - het bepalen van een gewenst profiel voor de damwand; en

- het zetten met een zetbank of kantbank van het plaatmateriaal op gewenste locaties ten einde elk gewenste profiel te zetten.

Nadelig is dat deze damwandprofielen alsnog een uniform profiel hebben met één dikte, Het merendeel van de krachten die inwerken op een damwand bevindt zich doorgaans net boven de ondergrond bij een verankerde damwand, en net onder de bodem bij een onverankerde damwand. Het damwandprofiel is over het merendeel van de lengte overgedimensioneerd.

Anderzijds worden damwanden dikwijls gebruikt als waterkering. Hierbij zal corrosie de stalen damwand aantasten. Om deze corrosie tegen te gaan worden het damwandprofiel dikker uitgevoerd. De corrosie is echter het sterkst nabij de waterlijn, waar staal zowel met water als met zuurstof regelmatig in contact komt. Onder de waterlijn wordt corrosie tegengegaan door kathodische bescherming.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een verbeterde werkwijze voor vervaardiging van damwandprofielen te verschaffen,

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een verstevigde damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de meest geschikte vorm van de damwandplank voor een specifieke locatie, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm en de dikte van de damwandplank wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het voorzien van een stalen damwandprofiel; en - het aanbrengen van minstens één stalen versteviging op het damwandprofiel door middel van lassen of 3D-printen van staal.

Door het aanbrengen van een gewenste versteviging op een bestaand profiel wordt bewerkstelligd dat een damwandprofiel bij voorkeur volgens specificatie, in het bijzonder locatie/project specifiek, kan worden vervaardigd. Hiermee wordt overdimensionering van het damwandprofiel vermeden, in het bijzonder wordt hierbij rekening gehouden met een weerstandsmoment, een traagheidsmoment en corrosie bij het bepalen van het gewenste profiel. Een dergelijk weerstands- en traagheidsmoment wordt bij voorkeur bepaald afhankelijk van de locatie waar het specifieke damwandprofiel geplaatst dient te worden, waarbij rekening kan worden gehouden met zaken als grondsoort, gronddichtheid, waterhuishouding en dergelijke. Corrosie is vooral belangrijk bij het gebruik als waterkering. Een bijkomend voordeel van het bepalen van een dergelijk profiel is, naast het vermijden van overdimensionering, dat de totale gebruikte hoeveelheid materiaal geminimaliseerd kan worden. Dit verlaagt materiaalkosten. Voorts kan de versteviging van het damwandprofiel worden geoptimaliseerd bij het behalen van de vereiste locatie specifieke eisen, waardoor een knelpunt zoals bijvoorbeeld een hoekpunt aanvullend verstevigd kan worden. Zo kan voor oeverbescherming rekening worden gehouden met onder meer de stroming.

Door te starten van een bestaande damwandplank kan gebruik worden gemaakt van gekende damwandprofielen. In vergelijking tot individueel verstevigde damwandplanken zijn standaard damwandprofielen goedkoop te produceren en gemakkelijk te vervoeren. Door het gebruik van een dun damwandprofiel, dat ter plaatse wordt verstevigd kan de damwand als geheel kosten effectiever en met minder staal geplaatst kan worden. Bijkomend kan hiermee voor een project de hoeveelheid benodigd transport worden gereduceerd, aangezien dunnere damwandplanken worden aangevoerd. Dit beperkt tijd, kosten en ongewenste uitstoot.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het herstellen of verstevigen van een bestaande damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de gewenste vorm van de damwandplank om een meest geschikte vorm van een damwandplank voor een specifieke locatie te verkrijgen, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm, evenals de hoeveelheid materiaal, wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het aanbrengen van minstens één lokale, stalen versteviging op de bestaande damwandplank door middel van lassen of 3D-printen.

De werkwijze volgens het tweede aspect heeft dezelfde voordelen als de werkwijze van het eerste aspect. Het is evenwel mogelijk een bestaande damwand te herstellen bij schade, bijvoorbeeld ten gevolge van corrosie, weersomstandigheden of aardbevingen, Anderzijds kan een bestaande damwand verder worden verstevigd, bijvoorbeeld om aan strengere vereisten te voldoen. Dit kan zonder de damwandplanken te verwijderen of te verplaatsen, met minimale hinder voor de omgeving. Verder wordt verstevigd met staal, hetgeen ecologisch voordelig is boven het gebruik van verven, polymeerharsen, composietmaterialen en dergelijke.

Dit is in het bijzonder voordelig bij het gebruik van damwanden als waterkering.

Enerzijds hebben stalen damwanden als waterkering het nadeel van corrosie, waardoor deze onderhouden moeten worden. Dit werd historisch dikwijls verholpen door het verven of voorzien van een coating langs de damwand. Deze coatings zijn echter niet permanent en komen over verloop van tijd in het water. Hierdoor is het voorzien van verf of coating als corrosiebestrijding ecologisch onverantwoord. Anderzijds laat huidige uitvinding het herstel en verdere versteviging toe waar nodig.

Zo kan bestaande corrosieschade verholpen worden, en de damwandplank waar corrosie verwacht is optimaal worden gedimensioneerd.

In een derde aspect betreft de uitvinding een segment van damwand omvattende : een opeenvolging van damwandplanken, waarbij elke damwandplank is verbonden met ten minste één andere damwandplank door middel van een slotdeel, gevormd door bochten aan de iwee uiteinden van de damwandplank, en waarbij elke damwandplank een lengte Li heeft, waarbij minstens één damwandplank over een lengte Lv kleiner dan de totale lengte L:is voorzien van een stalen versteviging.

Het segment van damwand volgens het derde aspect omvat minstens één damwandplank vervaardigd volgens de werkwijze van het eerste aspect en/of verstevigd of hersteld volgens de werkwijze van het tweede aspect. Hierdoor wordt een segment van damwand bekomen dat aan locatie- en project specifieke eisen voldoet met minder of geen overdimensionering, met minder gebruik van staal en zonder nood aan vervuilende coatings, verven of dergelijke composietmaterialen.

BESCHRIJVING VAN DE FI GUREN Figuur 1A is een schematische weergave van een damwandplank en een bijhorende momentenlijn.

5 Figuur 1B is een schematische weergave van een damwandplank, een klassieke momentendekkingslijn en een bijhorende geoptimaliseerde momentenlijn volgens huidige uitvinding.

Figuur 2A is een schematische doorsnede van een damwandplank verstevigd nabij de ankerstoel. Figuur 2B is een schematische doorsnede van een damwandplank verstevigd nabij de ankerstoel volgens huidige uitvinding. Figuur 3 is een schematische doorsnede van een damwandplank verstevigd als corrosiebescherming volgens huidige uitvinding. Figuur 4 is een schematische doorsnede van een damwandplank verstevigd om een hogere sterkte en buigsterkte te bekomen volgens huidige uitvinding Figuur 5 is een schematische doorsnede van een damwandplank verstevigd om een hogere sterkte en buigsterkte te bekomen volgens huidige uitvinding Figuur 6 is een schematische weergave van mogelijke uitvoeringsvormen van rupsen, strips of profielen op damwandplanken volgens huidige uitvinding.

GEDETAI LLEERDE BESCHRIJVING De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een verstevigde damwandplank, een werkwijze voor het herstel en verstevigen van een bestaande damwandplank en een segment van damwand. Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, “de” en “het” refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.

De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een verstevigde damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de meest geschikte vorm van de damwandplank voor een specifieke locatie, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm en de dikte van de damwandplank wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het voorzien van een stalen damwandprofiel; en - het aanbrengen van minstens één sìalen versteviging op het damwandprofiel door middel van lassen of 3D-printen van staal. Door het variëren van de versteviging in het ontwerp van het damwandplank, wordt bewerkstelligd dat een locatie specifiek ontwerp voor een dergelijke damwandplanken wordt verkregen. Met een dergelijk locatie specifiek ontwerp wordt rekening gehouden met de hiervoor benoemde locatie specifieke parameters. Op deze wijze wordt een effectief damwandprofiel verkregen, resulterend in een totale damwand die voor de specifieke locatie kostengunstig wordt verschaft en op effectieve wijze kan worden aangebracht met een optimale kwaliteit.

Voorts kan bij het ontwerp van de versteviging van de damwand rekening worden gehouden of het damwandprofiel bovengronds, dan wel grotendeels in de grond geplaatst dient te worden. Het is in de praktijk gebleken dat een in hoofdzaak bovengrondse plaatsing het moment op de damwandplank verschilt dan een in hoofdzaak ondergrondse plaatsing. Het verstevigen van de damwandplank in functie van de plaatsing laat toe een effectieve plaatsing mogelijk te maken. Op deze wijze kan de locatie specifieke toepassing van het damwandprofiel in rekening worden gebracht in het ontwerp en de vervaardiging van de damwandplanken.

Bij voorkeur hebben de locatie specifieke parameters eveneens betrekking op grondparameters, zoals grondtype en gronddichtheid. Door deze grondparameters in rekening te brengen bij het ontwerp van het slotorgaan, wordt een locatie specifiek slotontwerp verkregen dat afgestemd is op de specifieke locatie en daardoor effectiever kan worden aangebracht en/of tot een hogere kwaliteit van de gehele damwand leidt.

Hierbij kan eveneens rekening worden gehouden met de waterhuishouding op de specifieke locatie.

Voorts kunnen de locatie specifieke parameters in een geprefereerde uitvoeringsvorm eveneens betrekking hebben op locatie specifieke omgevingsvoorwaarden, zoals geluidshinder.

Door in het ontwerp rekening te houden met omgevingsvoorwaarden, kan bijvoorbeeld bij strenge/hoge eisen aan geluidshinder een lichter damwandprofiel worden voorzien.

Dit profiel wordt dan waar nodig verstevigd om alsnog aan de mechanische vereisten te voldoen.

Zo kan een lokaal verstevigd damwandprofiel worden geplaatst met lichtere mechaniek, waarmee minder geluidshinder gepaard gaat.

Op deze wijze kan het ontwerp van de damwandplanken worden geoptimaliseerd voor de specifieke locatie, rekening houdend met, in deze geprefereerde uitvoeringsvorm, eveneens de omgevingsvoorwaarden.

Door uit te gaan van een locatie/project specifiek damwandplank ontwerp kan rekening worden gehouden in het ontwerp met zaken als plaatdikte, buigingsradius, staalkwaliteit e.d. om enerzijds meer flexibiliteit in het ontwerp te hebben en anderzijds het risico van het optreden van verstoringen tegen te gaan.

Teneinde de hiervoor genoemde effecten en voordelen van een locatie specifiek ontwerp voor een slotorgaan te behalen in zoveel mogelijk verschillende toepassingen van het damwandprofiel, en waar mogelijk te versterken, wordt in een momenteel geprefereerde voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding de optimale versteviging berekend voorafgaand het aanbrengen van de versteviging.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de verstevigde damwandplank geen uniform profiel.

De versteviging kan efficient enkel daar waar nodig worden aangebracht, zowel als buffer tegen corrosie, als voor het voldoen aan de mechanische vereisten zoals sterkte of buigstijfheid.

Door de versteviging lokaal op een bestaande damwandplank aan te brengen wordt staal uitgespaard.

Een bijkomend voordeel is dat door de versteviging te bepalen aan de hand van de specifieke toepassing bij voorkeur van een dunnere damwandplank uitgegaan kan worden, waarbij dezelfde sterkte bereikt wordt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt uitgegaan van een dunner damwandprofiel geproduceerd volgens koud of warm vervormen van plaatmateriaal. Deze methoden en profielen zijn goed gekend en goedkoop beschikbaar. Het uitgaan van een dunner basismateriaal laat toe deze platen goedkoop en gemakkelijk te voorzien, maar alsnog aan alle locatie specifieke vereisten te voldoen.

Een damwandplank bestaande uit een uniform profiel wordt afgesneden op een bepaalde lengte, doorgaans tussen 8 en 24 meter. We benoemen deze totale lengte van de damwandplank Li Indien de versteviging op een damwandplank wordt aangebracht, noemen we de lengte waarover de damwandplank afwijkt van het uniform profiel lengte L,. De versteviging hoeft over lengte Ly géén uniforme dikte te hebben, noch over de volledige breedte van de plank aangebracht te zijn. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de lengte van de versteviging Lv tussen 0.01 en 0.9 keer de totale lengte van de damwandplank Li, nog meer bij voorkeur is de lengte van de versteviging Lv tussen 0.10 en 0.80 keer de totale lengte van de damwandplank Li, nog meer bij voorkeur is de lengte van de versteviging Lv tussen

0.15 en 0.70 keer de totale lengte van de damwandplank Li, nog meer bij voorkeur is de lengte van de versteviging Lv tussen 0,20 en 0.60 keer de totale lengte van de damwandplank Li, nog meer bij voorkeur is de lengte van de versteviging Lv tussen

0.25 en 0.50 keer de totale lengte van de damwandplank L:, het liefst is de lengte van de versteviging Ly tussen 0.25 en 0.40 keer de totale lengte van de damwandplank Li. Deze waarden zijn optimaal bij het minimaliseren van het staalgebruik (gemeten door het gewicht) in functie van de mechanische eigenschappen, voornamelijk de sterkte en de buigstijtheid voor een bepaald moment. Bij het gebruik van versteviging als roestweerstand hangt de lengte van de versteviging vooral af van de locatie. Zo zal de versteviging nabij de waterlijn noodzakelijk zijn. Volledig onder de waterlijn is versteviging als roestweerstand onnodig ten gevolge van kathodische bescherming. In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding worden de damwandprofielen voorzien van slotdelen of slotorganen ten behoeve van koppeling met naastgelegen damwanden. Hierdoor wordt bereikt dat damwanden met elkaar verbonden kunnen worden om samen een complete wand te vormen. Bij voorkeur wordt hierbij ongeveer 1 mm extra vrije speling voorzien waardoor damwanden op een eenvoudiger wijze geplaatst kunnen worden in verbinding met het naastgelegen damwandprofiel. Hiermee wordt bereikt dat een wand sneller en met minder kosten geplaatst kan worden.

De bepaalde damwandprofielen worden bij voorkeur gevormd als een Z-profiel of een U-profiel waarmee de gewenste momenien op de meest eenvoudige wijze kunnen worden verkregen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de verstevigingen een convexe doorsnede. Een convexe doorsnede is voordelig voor het verstevigen van buigingen, bijvoorbeeld bij U en Z-profielen.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het herstellen of verstevigen van een bestaande damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de gewenste vorm van de damwandplank om een meest geschikte vorm van een damwandplank voor een specifieke locatie te verkrijgen, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm, evenals de hoeveelheid materiaal, wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het aanbrengen van minstens één lokale, stalen versteviging op de bestaande damwandplank door middel van lassen of 3D-printen.

De werkwijze leunt sterk aan bij de werkwijze volgens het eerste aspect. De werkwijze kan vanzelfsprekend uitgevoerd worden op bestaande damwandplanken die niet tot een geplaatst segment van damwand behoren. De werkwijze is echter in het bijzonder voordelig aangezien deze ook op een geplaatst segment van damwand kan worden toegepast.

Dit in tegenstelling tot gebruikelijke methoden waarbij een nieuwe damwand wordt geplaatst. Hierbij wordt dikwijls veel geluidshinder ondervonden. Verder zal, afhankelijk van het project, de nieuwe damwand bovenop de voorgaande damwand geplaatst worden. Dit maakt het verwijderen van de voorgaande damwand moeilijker of onmogelijk. Zo wordt het herstellen of versterken van een bestaande damwand snel zeer inefficiënt, zowel als grond- of als waterkering.

De methode volgens huidige uitvinding laat toe enerzijds schade te herstellen. Anderzijds kan aan strengere vereisten worden voldaan. Dit is opnieuw voordelig voor damwanden zowel als grond- en als waterkering.

Dit is in het bijzonder voordelig bij het gebruik van een damwand als waterkering, in het bijzonder voor kademuren. Deze damwanden corroderen door natuurlijke corrosie en biologische corrosie. Hierbij wordt de damwand niet over de volledige lengte gelijk aangetast. Corrosie zoals gebruikt in deze tekst beschrijft zowel natuurlijke corrosie ten gevolge van contact met zuurstof door een rechtstreeks chemisch proces, als biologische corrosie en aantasting ten gevolge van organismen. De natuurlijke corrosie van staal wordt versnelt door de aanwezigheid van zowel water als lucht. Het deel van de damwand dat steeds onder water staat corrodeert aanzienlijk trager, door het ontbreken van zuurstof, dan het staal dat afwisselend met water en lucht in contact komt. Het deel staal dat permanent onder water staat kan verder quasi inert gemaakt worden aan natuurlijke corrosie met behulp van kathodische bescherming. De damwand rondom de waterlijn wordt echter sterk aangetast.

Naast natuurlijke corrosie is ook biologische corrosie van invloed. Verschillende biologische organismen zullen de damwand aantasten. Ook hiervoor is herstel mogelijk en soms noodzakelijk.

Door het lokaal herstellen van de damwand rond de waterlijn kan de levensduur van stalen damwand als waterkering sterk verlengd worden, zonder hierbij een nieuwe damwand aan te brengen. Anderzijds kan tegen zowel natuurlijke als biologische corrosie meteen een goed geplaatste overdikte worden aangebracht als weerstand tegen corrosie.

Dit is in het bijzonder voordelig voor kademuren, in het bijzonder bij havens. Indien deze hun activiteit gedeeltelijk moeten verminderen om een kademuur te herstellen of vernieuwen, is dit een aanzienlijke extra last. Het is dan ook niet gewenst een kademuur lang buiten werking te laten. Het in situ herstellen van de kademuren is dus in het bijzonder voordelig voor een kademuur. Dit is verder voordelig voor het milieu en de waterkwaliteit ten opzichte van coatings, polymeerharsen en composieten die dikwijls op damwanden aangebracht worden als corrosieweerstand. Zo worden dikwijls verven op een damwand aangebracht als corrosieweerstand. Deze verven worden echter aangetast door biologische organismen, hetgeen hun werking ondermijnt. Anderzijds tasten deze verven doorgaans ook de organismen en hun ecosysteem aan. Het voorzien van een min of meer inerte, stalen damwand is gewenst. Hoewel de biologische organismen daar waar de damwand wordt hersteld worden verwijderd, wordt het ecosysteem aanzienlijk minder aangetast. De organismen kunnen zich dan ook snel terug vestigen, in het bijzonder in tegenstelling tot polymeer en verflagen.

Verder worden op veel plaatsen de normen en regelgeving voor dijken en waterkeringen steeds strenger. Dit kan bijvoorbeeld ten gevolge van overstromingsgevaar, een verhoogde kans op overstroming bijvoorbeeld door de stijging van het zeeniveau, maar ook door een verhoogd risico ten gevolge van toenemende economische activiteit. De methode volgens huidige uitvinding laat toe damwandplanken te verstevigen zodat aan deze strengere eisen kan worden voldaan zonder daarbij grote segmenten van damwand te vervangen. Dit kan zowel voor water- als voor grondkering nuttig zijn. Zo kunnen dijken verhoogd worden door het versterken van bestaande damwandplanken.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stap van : - het ten minste gedeeltelijk droogzetten van de bestaande damwandplank. Teneinde een damwand te herstellen is het voordelig droog te werken. De locaties waar de damwandplank herstelt dient te worden, worden dan ook best drooggezet. Dit kan gaan om het deel van een damwandplank of kademuur nabij de waterlijn, waar deze door natuurlijke corrosie het meest wordt aangetast. Anderzijds kan specifieke schade of biologische corrosie worden verholpen. Het gedeeltelijk droogzetten van de damwandplank is een voordeel boven andere herstel methoden, waarbij dikwijls over de volledige lengte van de plank dient gewerkt te worden. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stap van: - het bepalen van de lokale dikte van de bestaande damwandplank. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze de stap van: - het bepalen van de lokale dikte van de bestaande damwandplank, en - het bepalen van de schade ten gevolge van biologische corrosie. Biologische en natuurlijke corrosie zal doorgaans voornamelijk de dikte en vorm van de damwandplank aantasten. Natuurlijke corrosie van staal heeft een zeer gelimiteerde penetratiediepte, waardoor de damwandplank vanbinnen nauwelijks of niet aangetast wordt. Het is voornamelijk een oppervlaktereactie.

Biologische corrosie is echter níet noodzakelijk gelimiteerd tot het oppervlak van de damwandplank. Het is in het geval van biologische corrosie dan ook aangewezen de effecten van biologische corrosie meer in detail te bepalen, zodoende deze correct te herstellen. Ook het schoonstralen van de aangetaste damwandplank vereist mogelijks meer aandacht. In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stappen van: - het droogzetten van de bestaande damwandplank, - het bepalen van de schade aan de bestaande damwandplank, - het bepalen van de optimale dikte van de damwandplank, en dus het bepalen van de te verstevigen gebieden, - het schoonstralen van de te verstevigen gebieden, en - het aanhelen van de te verstevigen gebieden door middel van lassen of 3D- printen. Het schoonsiralen van de te verstevigen gebieden is belangrijk. Zo wordt de verbinding tussen de versteviging en de bestaande damwandplank aanzienlijk versterkt door het ontbreken van contaminaties. Dit is in het bijzonder belangrijk tegen biologische corrosie. De biologische organismen die voor de schade verantwoordelijk zijn dienen uiteraard verwijderd te worden. Het bepalen van de schade aan de bestaande damwandplank kan enerzijds natuurlijke corrosie, anderzijds biologische corrosie, of verder ook schade voor andere redenen omvatten. Zo kan ook schade ten gevolge van botsen, boren, schuren of schaven en metaalmoeheid ten minste gedeeltelijk hersteld worden. Verder kan bij deze werkwijze de optimale dikte van de damwandplank, in het bijzonder in functie van corrosieweerstand, bepaald worden op basis van de corrosieschade aan de bestaande damwandplank. Dit is voordelig aangezien de optimale dikte door het gebruik van theoretische als experimentele data nauwkeuriger kan bepaald worden, Dit geldt voor zowel de natuurlijke corrosie als voor biologische corrosie.

De werkwijze volgens huidige uitvinding is verder voordelig aangezien het onderhoud van de damwand gericht kan worden uitgevoerd. Zo is de huidige werkwijze in staat een klein segment van damwand gemakkelijk te herstellen of verstevigen, zonder complicatie van de aanliggende segmenten damwand. Er zijn verschillende methoden gekend voor het aanbrengen van damwand. Deze methoden gaan echter doorgaans met trillingen, geluidsoverlast en grote installaties gepaard. Er zijn installaties gekend die trillingen of geluidsoverlast vermeiden, maar deze installaties zijn groter en duurder. In vergelijking is een lasrobot of 3D-printer voor staal aanzienlijk compacter en stiller. Dit is voordelig voor het verstevigen of herstellen van damwand zonder overlast. Dit kan bijvoorbeeld in steden, nabij petrochemische industrie, nabij gevoelige natuurgebieden zoals broedplaatsen, en zo verder. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm kan de lasrobot of 3D-printer, alsook de apparatuur noodzakelijk voor het scannen en bepalen van de versteviging, in een container worden ondergebracht, Deze containers vallen niet op, kunnen gemakkelijk op een kade worden geplaatst en kunnen zonder problemen worden verplaatst. Dit is bijzonder voordelig voor kademuren, waar grote opstellingen dikwijls onmogelijk zijn. In havens kan een container eenvoudig worden verplaatst, in tegenstelling tot installaties voor het aanbrengen van een damwand. Als bijkomend voordeel kan de werkwijze continu uitgevoerd worden. Het plaatsen van damwand is, ten gevolge van geluidshinder- en trillingshinder, dikwijls niet gewenst. Een lasrobot of 3D-printer kan echter continu, zonder hinder, een bestaande damwand verstevigen. In een derde aspect betreft de uitvinding een segment van damwand omvattende : een opeenvolging van damwandplanken, waarbij elke damwandplank is verbonden met ten minste één andere damwandplank door middel van een slotdeel, gevormd door bochten aan de twee uiteinden van de damwandplank, en waarbij elke damwandplank een lengie Li heeft, waarbij minstens één damwandplank over een lengte Lv kleiner dan de totale lengte Lis voorzien van een stalen versteviging.

Dit segment van damwand is voordelig aangezien het enkel lokaal verstevigd of verdikt is. Hierdoor voldoet het segment van damwand beter aan de locatie specifieke vereisten. Er is echter geen nood sterk te overdimensioneren door het volledige profiel te verstevigen, waardoor materiaal wordt uitgespaard.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft het segment van damwand volgens de voorgaande conclusie geen uniforme dikte d.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de versteviging een convexe doorsnede. Deze vorm is in het bijzonder voordelig bij het voorzien van de versteviging om aan mechanische eigenschappen zoals sterkte of buigstijfheid te voldoen, In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben opeenvolgende damwandplanken een verschillende versteviging. Hierbij kan deze versteviging een verschillende vorm of dikte of beide omvatten.

Het afzonderlijk verstevigen van de damwandplanken laat toe de elke dam wandplank individueel te optimalizeren. Dit is bij het vormen van damwandprofielen op traditionele methoden niet mogelijk gezien de grote kost. Het optimalizeren van planken kan onder meer rekening houden met knelpunten en hoekpunten. Bij het gebruik als waterkering kan ook de stroming in rekening worden gebracht. In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren,

VOORBEELDEN De uitvinding wordt toegelicht met verankerde damwandplanken. Het is echter duidelijk dat de uitvinding ook gekende alternatieven, zoals onder meer onverankerde damwandplanken betreft. VOORBEELD 1: Het optimaliseren van een damwandplank in functie van de behoeften van een specifiek project Enerzijds kunnen damwandplanken geoptimaliseerd worden in functie van hun mechanische vereisten. Figuur 1A toont schematisch een momentenlijn 7 die op een verankerde damwand inwerkt. Hierbij is de damwand volgens de lengte in verschillende secties 1-6 opgedeeld. De damwand kan slechis worden versterki waar dit noodzakelijk is om de momentenlijn te dekken. Hierdoor wordt de damwandplank slechts verstevigd waar nodig, en wordt overdimensionering van de damwandplank over de volledige lengte vermeden.

Figuur 1B toont schematisch de momentendekkingslijn 20 van een traditionele damwandplank met een uniforme doorsnede. Figuur 1B toont daarnaast ook een meer geoptimaliseerde momentendekkingslijn 21, die nauwer bij de momentenlijn aansluit maar alsnog steeds de vereiste momenten dekt. Het is hierbij duidelijk dat meer verschillende secties ook steeds een meer geoptimaliseerde momentendekkingsljn geven. Op deze methode kan een damwandplank geoptimaliseerd worden in functie van de mechanische vereisten van een bepaalde locatie en project.

De damwandplank dient slechts verstevigd te worden waar het damwandprofiel waarvan wordt vertrokken het moment niet dekt. Voor dit voorbeeld is dit secties 3, 4 en 5.

Anderzijds is het mogelijk dat bij het gebruik van verankerde damwandplanken een lokale versteviging van het anker gewenst zijn. Dit is voordelig om het doorponsen van het anker te voorkomen. Deze lokale versteviging wordt aangebracht waar het anker aangrijpt, in dit voorbeeld is dit sectie 1.

Tenslotte kunnen verstevigingen aangebracht worden als corrosiebescherming. Het aanbrengen van stalen overdikie als corrosiebescherming is belangrijk rond de waterlijn. Onder de waterlijn wordt bij voorkeur van kathodische bescherming gebruik gemaakt. Hierbij moet zowel hoogwater als laagwater in rekening worden gebracht. In dit voorbeeld is corrosiebescherming wenselijk in sectie 2.

Hierbij is sectie 1 verstevigd nabij het anker. Sectie 2 is voorzien van overdikte als corrosiebescherming. Sectie 3, 4 en 5 zijn lokaal voorzien van rupsen, profielen of strips om de momenten te dekken. Deze versteviging is bij sectie 3 en 5 mogelijks dezelfde, maar bij sectie 4 verschillend. In sectie 6 is in dit voorbeeld geen versteviging nodig.

VOORBEELD 2 : Versteviging voor het anker Twee mogelijke verstevigingen nabij de verankering, om het doorponsen van het anker te verhinderen worden getoond in figuur 2A en 2B, zoals in sectie 1 uit voorbeeld 1. Hierbij zijn twee complementaire damwandprofielen 10 en 10° getekend, verbonden door een standaard slot 11. In figuur 2A is de ankerstoel 13 bovenop het slot 11 aangebracht, met tussen de ankerstoel 13 en de damwandplanken 10 en 10’

een optioneel vulstuk zodat het slot 11 niet beschadigd wordt. De damwandplanken 10 en 10’ zijn elk, tegenover het anker, voorzien van een lokale verdikking 12, 12’. In figuur 2B wordt de ankerstoel 13 op damwandplank 10’ aangebracht. Hierbij wordt de ankerstoel 13 rechtstreeks aan de damwandplank verbonden. Tegenover het anker is damwandplank 10° voorzien van twee lokale verdikkingingen 12’. Deze lokale verdikkingen of verstevigingen kunnen bestaan uit lasrupsen, strips of profielen.

VOORBEELD 3 : Versteviging als corrosiebescherming Figuur 3 toont schematisch een versteviging als corrosiebescherming, zoals in sectie 2 van voorbeeld 1. Hierbij wordt lokaal over de lengte van sectie 2, en over het volledige profiel van damwandplank 10 en 10°, een stalen versterking 15, 15 aangebracht. Hierdoor wordt overdikte verkregen, welke overdikte optreedt als buffer tegen corrosie. VOORBEELD 4 : Versteviging voor verhoogde sterkte of buigsterkte.

Figuur 4 toont schematisch een versteviging voor het bekomen van een verhoogde sterkie of buigsterkte. Deze versteviging kan dan ook worden benut voor het optimaliseren van de momentendekkingslijn volgens voorbeeld 1, zoals in secties 3 en 5.

Bij voorkeur worden rupsen, profielen of strips aangebracht zodanig dat de hoogte van de damwandplank wordt verhoogd. Hierdoor wordt, voor eenzelfde hoeveelheid materiaal, de sterkte en buigsterkte het sterkst verhoogd. Dit kan echter voor bepaalde redenen, zoals esthetische redenen ongewenst zijn. Ook wanneer één zijde van de damwand gecoat of geverfd dient te worden is het mogelijks niet gewenst op deze zijde rupsen, profielen of strips aan te brengen. Een geoptimaliseerde damwandplank waarbij de hoogte wordt verhoogd door verstevigingen 16, 16, 17 en 17° wordt getoond in figuur 4.

Figuur 5 toont schematisch een geoptimaliseerde damwandplank die verder verstevigd is, met een momenten dekking boven die volgens figuur 4. De configuratie van rupsen, strips of profielen is aangepast aan de momentenlijn en dus de vereiste momentendekking.

Hierbij is het damwandprofiel voorzien van verstevigingen aan beide zijden van de damwandplank.

Deze kunnen tegenoverstaand zijn aangebracht, zoals verstevigingen (171, 172), (173, 174), (161, 162), (161, 162"). Anderzijds kunnen deze ook afwisselend worden aangebracht, zoals (174°, 173’, 172’). Tenslotte kunnen aan eender welke zijde ook afzonderlijke rupsen, strips of profielen worden aangebracht zoals 176, 176’, 163 en 163’. De versteviging volgens figuur 5 kunnen, net zoals die in figuur 4, worden gebruikt voor het dekken van vereiste momenten daar waar het basis damwandprofiel deze niet dekt.

Dit is voordelig voor het optimaliseren van de momentendekkingslijn.

De versteviging volgens figuur 5 kan bijvoorbeeld gebruikt worden in sectie 5 van voorbeeld 1. VOORBEELD 5 : Damwandplank met corrosiebescherming Een damwandplank volgens voorbeeld 1, waarbij enkel corrosiebescherming zoals ín sectie 2 en voorbeeld 2 wordt aangebracht.

Dit is voordelig bij het gebruik van huidige uitvinding als corrosiebescherming waarbij geen verhoogde momentendekking noodzakelijk of wenselijk is, VOORBEELD 6 : Damwandplank met geoptimaliseerde mechanische eigenschappen Een damwandplank volgens voorbeeld 1, waarbij enkel de momentenlijn geoptimaliseerd wordt zoals in sectie 3, 4 en 5 zonder dat hierbij een corrosiebescherming wordt aangebracht.

Dit ís voordelig waar corrosie geen probleem volgt, of waar voor andere corrosiebescherming wordt gekozen.

VOORBEELD 7 : Vormen op de damwand Rupsen, strips en profielen, in het bijzonder voor het gebruik om de damwandplanken mechanisch te verstevigen waardoor hogere sterkte of buigsterkie wordt verkregen kunnen in verschillende vormen worden uitgevoerd.

Deze vormen kunnen zowel functioneel als esthetisch voordelig zijn.

Verder kunnen deze vormen het inbrengen van damwandplanken bevoordelen, of net het inbrengen maar ook het loskomen van damwandplanken vermoeilijken.

Enkele voorbeelden van vormen die op een damwandplank kunnen worden aangebracht worden schematisch getoond in figuur 6. Hierbij wordt een honinggraatstructuur 30, een golfstructuur 31 en een gearceerde structuur 32 getoond.

Het is duidelijk dat de uitvinding niet gelimiteerd is tot deze drie voorbeelden.

Claims (15)

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een verstevigde damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de meest geschikte vorm van de damwandplank voor een specifieke locatie, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm en de dikte van de damwandplank wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het voorzien van een stalen damwandprofiel; en - het aanbrengen van minstens één stalen versteviging op het damwandprofiel door middel van lassen of 3D-printen van staal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de verstevigde damwandplank geen uniform profiel heeft.

3. Werkwijze één van de voorgaande conclusies, waarbij de basis damwandplank een totale lengte L: heeft, waarbij de versteviging over een lengte Ly wordt aangebracht, waarbij de lengte van de versteviging Lv tussen 0.1 en 0.5 keer de totale lengte van de damwandplank L: bedraagt.

4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-3, waarbij de meest geschikte vorm van de damwandplank wordt gedefinieerd door het berekenen van een variabele dikte van de damwandplank bij het realiseren van het gewenste moment van weerstand en / of traagheid.

5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-4, waarbij het damwandprofiel een uniforme doorsnede omvat.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-5, waarbij de basis damwandplank aan twee tegenover elkaar gelegen zijden zijn voorzien van een slotdeel geschikt voor het verbinden van twee damwandplanken, waarbij de versteviging nabij het slotdeel wordt aangebracht.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-6, waarbij de versteviging wordt voorzien als een vooraf bepaalde vorm.

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-7, waarbij de versteviging een convexe doorsnede omvat.

9. Werkwijze voor het herstellen of verstevigen van een bestaande damwandplank omvattende de stappen: - het bepalen van de gewenste vorm van de damwandplank om een meest geschikte vorm van een damwandplank voor een specifieke locatie te verkrijgen, waardoor overdimensionering van de damwandplank wordt voorkomen, zodanig dat de vorm, evenals de hoeveelheid materiaal, wordt aangepast aan de specifieke vereisten die zijn geassocieerd met de specifieke toepassing voor de damwandplank; - het aanbrengen van minstens één lokale, stalen versteviging op de bestaande damwandplank door middel van lassen of 3D-printen.

10. Werkwijze volgens voorgaande conclusie 9, verder omvattende de stap van : - het ten minste gedeeltelijk droogzetten van de bestaande damwandplank.

11. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 9-10, verder omvattende de stap van: - het bepalen van de lokale dikte van de bestaande damwandplank, onder meer ten gevolge van natuurlijke corrosie, en - het bepalen van de schade ten gevolge van biologische corrosie aan de bestaande damwandplank.

12.Segment van damwand omvattende : een opeenvolging van damwandplanken, waarbij elke damwandplank is verbonden met ten minste één andere damwandplank door middel van een slotdeel, gevormd door bochten aan de twee uiteinden van de damwandplank, en waarbij elke damwandplank een lengte L heeft, met als kenmerk, dat minstens één damwandplank over een lengte Ly kleiner dan de totale lengte L: is voorzien van een stalen versteviging.

13. Segment van damwand volgens voorgaande conclusies 12, waarbij de versteviging geen uniforme dikte d heeft.

14. Segment van damwand volgens één van de voorgaande conclusies 12-13, waarbij de versteviging een convexe doorsnede heeft.

15. Segment van damwand volgens één van de voorgaande conclusies 12-14, waarbij opeenvolgende damwandplanken een versteviging met een verschillende vorm of dikte omvatten.