WO1992013142A1

WO1992013142A1 - Unterwasserzelle

Info

Publication number: WO1992013142A1
Application number: PCT/CH1992/000002
Authority: WO
Inventors: Charles L. Comte
Original assignee: Comte Charles L
Priority date: 1991-01-17
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 1992-08-06

Abstract

Um einer Person (40) den Aufenthalt und/oder das Ausführen von Arbeiten unter Wasser auf oder an einem Untergrund (7, 8) bei im wesentlichen atmosphärischen Druckbedingungen zu ermöglichen, wird auf dem Untergrund eine Unterwasserzelle (1) angeordnet, wobei das Innere der Zelle (1) mit der Atmosphäre über der Wasseroberfläche (26) für den Druckausgleich verbunden ist. Dadurch wird das Ausführen von Arbeiten unter im wesentlichen trockenen Bedingungen ermöglicht.

Description

Unterwasserzel le

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Unterwasserzelle für den Aufenthalt und/oder das Ausführen von Arbeiten einer Person unter Wasser auf oder an einem Untergrund bei im wesentlichen atmosphärischen Druckbedingungen, mit einer Verwendung der Zelle, sowie mit einem Verfahren zum Anordnen einer Unterwasserzelle.

Das Ausführen von Arbeiten unter Wasser wird seit langem praktiziert, wobei eben das Hauptproblem darin besteht, dass im resp. unter Wasser resp. in wässriger Umgebung gearbeitet werden muss. Damit verbunden besteht das Pro¬ blem, dass unter anderem Sauerstoff zugeführt werden muss, dass der Umgebungsdruck durch das eine unter Wasser arbeitende Person umgebende Wasser sehr hoch ist, und vieles mehr.

Die beste Lösung würde sicher darin bestehen, das Wasser zu entfernen, um auf einem Untergrund bei atmosphärischen Bedingungen arbeiten zu können, was gelegentlich bei Stauseen oder sehr kleinen Seen möglich sein kann. Hinge¬ gen im Meer, in grossen Seen, Flüssen und aus ökonomi¬ schen oder ökologischen Gründen normalerweise auch in Stauseen ist dies aber nicht möglich.

Bereits seit der Antike wird getaucht und die vielfältig¬ sten Geräte und Ausrüstungen sind bekannt, um einem Tau¬ cher einen längeren Aufenthalt unter Wasser zu ermögli¬ chen.

So sind Taucheranzüge bekannt, welche über Verbindungs¬ leitungen, beispielsweise an eine Arbeitsplattform an der Oberfläche, mit Sauerstoff gespiesen werden. Für grössere Unabhängigkeit kann der Taucher selbst mit einem Sauer¬ stoffgerät ausgerüstet sein. Diese Anzüge sind weni¬ ger für das Arbeiten unter Wasser auf dem Untergrund, wie beispielsweise für das Durchführen von fl chig ausgedehn¬ ten Reparaturarbeiten an einer Staumauer, Quaimauer, usw., geeignet, als vielmehr für das Sporttauchen, das Einsammeln von Gegenständen, wie beispielsweise Schwäm¬ men, Perlen, etc., oder für wissenschaftliche Beobachtun¬ gen.

Für das Durchführen von Arbeiten auf dem Untergrund unter Wasser werden sogenannte Tauchglocken verwendet, welche in ihrem Inneren wasserfrei sind und beispielsweise kom¬ primierte Luft enthalten. Diese Tauchglocken sind auf vielfältigste Art und Weise konstruiert, wobei immer ein Innen- oder Arbeitsraum vorgesehen ist, der an seinem Bo¬ den offen ist und der durch komprimierte Luft oder Sauer¬ stoff von der Wasseroberfläche aus gespiesen wird, um ei¬ nerseits einer Person das Atmen im Innern zu ermöglichen und anderseits um allfäll ig von unten seitlich eindrin¬ gendes Wasser zu verdrängen. Diese Tauchglocken sind auf¬ grund des stark erhöhten Druckes nur bis zu einer relativ geringen Tiefe und nur bedingt einsatztauglich. So können sie beispielsweise auf geneigten Flächen oder an vertika¬ len Ebenen nicht verwendet werden.

Weitere Unterwassergeräte sind Kleinst-U-Boote, wie bei¬ spielsweise ein Bathyscaphe, welches einerseits zum Tau¬ chen in sehr grossen Tiefen und andererseits für Beobach¬ tungen unter Wasser, beispielsweise zu wissenschaftlichen Zwecken, sehr geeignet ist. Falls aber unter Wasser aus- serhalb des U-Bootes Arbeiten, beispielsweise an oder auf einem Untergrund auszuführen sind, sind derartige U-Boote ungeeignet, da ein Ausstieg relativ schwierig ist und nur mittels spezieller Taucheranzüge möglich ist, was, wie bereits vorab angeführt, für das Arbeiten ungünstig ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher das Arbei¬ ten einer Person unter Wasser am oder auf einem Unter¬ grund über längere Zeit und bei atmosphärischen Bedingun¬ gen möglich wird.

Erfindungsge äss wird die gestellte Aufgabe mittels einer Unterwasserzelle gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 ge¬ löst.

Vorgeschlagen wird eine Unterwasserzelle für den Aufent¬ halt und/oder das Ausführen von Arbeiten einer Person auf oder an einem Untergrund bei im wesentlichen atmosphäri¬ schen Druckbedingungen, wobei das Innere der Zelle mit der Atmosphäre über der Wasseroberfläche für den Druck¬ ausgleich verbunden ist. Bei dieser Verbindung kann es sich um einen flexiblen Schlauch, ein starres Rohr, eine Röhre, etc. handeln, wesentlich ist, dass das Innere der Zelle über diese Verbindung mit der Atmosphäre oberhalb dem Wasserspiegel für einen Druckausgleich verbunden ist, damit im Innern der Zelle atmosphärische Druckbedingungen herrschen

Eine weitere Aufgabe besteht im Schaffen einer im wesent¬ lichen wasserfreien Arbeitsfläche auf oder an einem Un¬ tergrund unterhalb der Wasseroberfläche, um Arbeitsver¬ fahren anwenden zu können, die im wesentlichen nicht was¬ serverträglich sind.

Diese weitere Aufgabe wird mittels einer Zelle gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 2 gelöst. Gemäss dieser weiteren Variante wird vorgeschlagen, dass die Zelle auf oder an dem Untergrund aufliegt, und die dem Untergrund zugewandte Seitenfläche der Zelle wenig¬ stens teilweise offen ist für den direkten Zugang resp. Zugriff auf den Untergrund an oder auf welchem Arbeiten durch eine Person auszuführen sind, wobei die Auflage der Zelle auf oder an dem Untergrund derart ist, dass die Oeffnung in der dem Untergrund zugewandten Seitenfläche im wesentlichen gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser wenigstens nahezu dicht abgeschlossen ist. Diese Anord¬ nung bringt den Vorteil, dass nicht in der Zelle ein Ue- berdruck erzeugt werden muss, um die Zelle umgebendes Wasser aus dem Inneren zu verdrängen. Falls die Abdich¬ tung nicht oder nur ungenügend vorhanden wäre, würde, aufgrund des oben erwähnten atmosphärischen Druckes im Innern der Zelle, Wasser in die Zelle eindringen, da ja in der Umgebung der Zelle erhöhte Druckbedingungen herr¬ schen.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Zelle an deren Boden oder in deren Boden eingelassen Evakuationsmittel um- fasst, für das Absaugen, resp. Abpumpen von Wasser, resp. von schmutzigem Abwasser.

Um sicherzustellen, dass im Innern der Zelle ausreichend Sauerstoff für eine darin arbeitende Person vorhanden ist, sind weiter Luftz rkulationsmittel, resp. Ventilati¬ onsmittel vorgesehen, die vorzugsweise durch die Verbin¬ dung hindurch einen wenigstens nahezu kontinuierlichen Luftaustausch zwischen der Atmosphäre über der Was¬ seroberfläche und dem Inneren der Zelle bewirken. Selbst¬ verständlich ist es auch möglich eine Erneuerung der Luft im Inneren der Zelle durch spezielle Sauerstoffzuführmit- tel zu bewirken, wie beispielsweise durch Sauerstoffge¬ räte, etc.. Gemäss einer Variante wird vorgeschlagen, dass die Ver¬ bindung derart dimensioniert ist, dass sie als Ein- oder Ausstieg für eine Person in oder aus der Zelle von oder auf eine an der Wasseroberfläche angeordnete Plattform dient, welche im Bereich oberhalb der Zelle, vorzugsweise mit dieser verbunden, als Arbeits- und/oder Servicefläche angeordnet ist.

Se bstverständlich ist es auch möglich, einen seitlichen Ein- oder Ausstieg von oder in die Zelle anzuordnen, vor¬ zugsweise eine Schleuse beinhaltend.

Um ein gutes Abdichten der Seitenwände der Zelle zu ga¬ rantieren, wird weiter vorgeschlagen, dass die, die of¬ fene Seitenfläche seitlich begrenzenden und auf dem Un¬ tergrund stehenden Wände der Zelle wenigstens teilweise in den Untergrund eindringend angeordnet sind. Wesentlich ist dabei, dass der die Zelle umgebende hohe Wasserdruck ausgenützt wird, um die Zelle mit der offenen Seitenflä¬ che dicht auf die Unterlage resp. den Untergrund zu drüc¬ ken.

Um eine erhöhte Druckresistenz der Zelle gegen den diese umgebenden Wasserdruck zu gewährleisten wird weiter vor¬ geschlagen, dass die Wände der Zelle wenigstens teilweise eine abgerundete Oberfläche aufweisen, resp. die Zelle wenigstens nahezu glockenartig auf oder am Untergrund an¬ oder aufliegend angeordnet ist.

Im Falle, dass die Zelle an einer Vertikalwand oder an einem geneigten Untergrund anzuordnen ist, wird vorge¬ schlagen, dass eine Seitenwand der Zelle wenigstens teil¬ weise offen ist, und die Zelle an dem im wesentlichen vertikalen oder geneigten Untergrund seitlich dicht an¬ liegt, an welchem Arbeiten auszuführen sind. Um das Entfernen des Wassers aus der Zelle bei oder nach deren Anordnen auf oder an einem Untergrund, resp. das Evakuieren dieser Zelle zu vereinfachen wird vorgeschla¬ gen, dass die Zelle mehrere voneinander im wesentlichen dichtend trennbare, miteinander verbindbare Kammern auf¬ weist, aus welchen voneinander unabhängig Wasser evaku¬ ierbar ist.

Bevorzugt weist die Zelle am peripheren Bereich der offe¬ nen Seitenfläche die Kammern auf, und im Zentrumsbereich eine Arbeitszelle, für das Ausführen der Arbeiten.

Die erfindungsgemäss definierten Zellen eignen sich für das Ausführen von Abdichtungs- resp. Reparaturarbeiten an einer Staumauer, an einer Quaimauer, an einem Brücken¬ pfeiler, an einer Bohrinsel, an einem gesunkenen Schiff oder dgl ..

Ebenfalls sind die erfindungsgemäss definierten Zellen geeignet für das Arbeiten auf dem Meeresgrund, dem Grund eines Sees oder eines Flusses, beispielsweise zu For¬ schungszwecken, für das Einsammeln von Gegenstände wie Schwämme, Perlen, usw., zu kommerziellen Zwecken, usw., sowie an Seitenwänden von Kanälen oder Wasserbecken.

Für das Anordnen einer erfindungsgemäss definierten Un¬ terwasserzelle auf oder an einem Unterwassergrund wird vorgeschlagen, dass die mit einer an der Wasseroberfläche angeordneten Arbeitsfläche verbundene Zelle mittels ge¬ eigneten Halte-, Hebe- oder Steuerungsmitteln, welche vorzugsweise auf der Arbeitsfläche angeordnet sind, auf oder an dem Untergrund, an oder auf welchem Arbeiten aus¬ zuführen sind, mit einer Seitenfläche fest auf diesem an¬ geordnet wird, worauf die Seitenfläche wenigstens teil¬ weise entfernt wird. Dabei ist es wesentlich, dass vor dem Entfernen der Seitenfläche die Oeffnung gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser wenigstens nahezu dicht abge¬ schlossen worden ist, worauf anschliessend mittels Eva- kuationsmitteln, gegebenenfalls seitlich der Oeffnung oder durch den Untergrund eindringendes Wasser, aus der Zelle entfernt und an die Wasseroberfläche gefördert wird.

Gemäss einem weiteren erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich eine Unterwasserzelle, wie vorab beschrieben, auf oder an einem Untergrund anzuordnen, in dem die mit einer an der Wasseroberfläche angeordneten Arbeitsfläche, ver¬ bundene Zelle mit einer wenigstens teilweise offenen Sei¬ tenfläche mittels geeigneten Halte-, Hebe- oder Steue¬ rungsmitteln, welche vorzugsweise auf der Arbeitsfläche angeordnet sind, auf oder an dem Untergrund, an oder auf welchem Arbeiten auszuführen sind, mit der offenen Sei¬ tenfläche aufliegend fest auf diesem angeordnet wird. Darauf wird die Oeffnung gegenüber die Zelle umgebenden Wasser wenigstens nahezu dicht abgeschlossen, und an¬ schliessend wird mittels Evakuationsmitteln das in der Zelle befindliche Wasser, Schlamm oder wasserhaltiger Schmutz und Abwasser aus der Zelle entfernt und an die Wasseroberfläche gefördert.

Falls die Zelle in einzelne Kammern unterteilt ist, wie vorab ebenfalls definiert, werden nach Anordnen der Zelle mit der offenen Seitenfläche auf dem Untergrund die Kam¬ mern einzeln im wesentlichen unabhängig voneinander, vor¬ zugsweise eine nach der andern, durch die Evakuations it- tel entleert, resp. wird das Wasser aus diesen Kammern einzeln entfernt. Dabei ist es nun möglich, jeweils immer eine Kammer zu leeren, diese abzudichten und anschlies¬ send durch das Evakuieren einer weiteren Kammer den Vor¬ gang fortzusetzen. Die Erfindung wird nun anschliessend anhand von Beispie¬ len und unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher er¬ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch im Schnitt dargestellt, eine erfindungsgemässe Zelle unter Wasser an¬ geordnet,

Fig. 2 eine weitere Variante einer erfindungs- gemässen Zelle auf einem Unterwasser¬ grund angeordnet,

Fig. 3 das Anordnen einer Seitenwand einer Zelle auf lockerem Untergrund,

Fig. 4 das dichtende Anordnen einer Seitenwand einer Zelle auf einem festen Untergrund,

Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt, das An¬ ordnen einer Zelle mit mehreren Kammern im peripheren Bereich der offenen Seiten¬ fläche auf einem Untergrund,

Fig. 7 das Anordnen einer erfindungsgemässen

Zelle an einer aufgeschütteten Staumauer, resp, einem Erd- oder Steinschuttdamm,

Fig. 8 das Anordnen einer erfindungsgemässen Zelle an einer Quaimauer, und

Fig. 9 das Anordnen einer erfindungsgemässen

Zelle an einer Bogensperre oder Staumauer. In Fig. 1 ist im Schnitt schematisch dargestellt, wie eine erf ndungsge ässe Zelle unter Wasser auf einem Un¬ tergrund angeordnet wird.

Eine erfindungsgemässe Unterwasserzelle 1 besteht aus Seitenwänden 3 und einer Decke 5, die mit Ihrem offenen Boden 7 auf einem Untergrund 8 aufliegt. Die Seitenwände 3 reichen dabei mit einem Abschnitt 3a etwas in den Un¬ tergrund 3 hinein, um so einen im wesentlichen dichten Abschluss der Zelle 1 gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser zu erreichen. Die Zelle 1 ist über einen Schacht 11, gebildet durch Seitenwände 10, mit einer oberhalb der Wasseroberfl che 26 angeordneten Arbeitsplattform 22 ver¬ bunden, welche ihrerseits schwimmend, beispielsweise auf einem Floss 24 angeordnet ist. Um anfällig seitlich durch den Umgebungsdruck in die Zelle eingetriebenes Was¬ ser stetig abzupumpen ist in der Zelle 1 eine Pumpe 12 mit einem Ansaugstutzen 14 angeordnet, welche Wasser aus einer Senke 16 im Boden 7 abpumpt. Das Wasser wird über eine Leitung 18 in ein Auffangbecken 20, angeordnet auf der Arbeitsplattform 22 gefördert. Das abgesaugte Wasser könnte wohl direkt auf die Wasseroberfläche 26 ausgegeben werden, um jedoch allfällig mitgefördertes Geschiebe ab¬ zutrennen, um so eine Trübung des Umgebungswassers zu verhindern, wird vorteilhafterweise das Auffangbecken 20 angeordnet, aus welchem dann das Wasser ausgegeben wird.

Um einer in der Zelle 1 arbeitenden Person 40 den Ein- und Ausstieg aus der Zelle zu ermöglichen, ist weiter eine Leiter 28 im Schacht 11 angeordnet. Die Plattform 22 selbst ist beispielsweise über einen Steg 30 mit dem Ufer verbunden.

Um der in der Zelle 1 arbeitenden Person eine ausrei¬ chende Sauerstoffzufuhr zu garantieren ist auf der Ar¬ beitsplattform 22 weiter eine Pumpe oder ein Ventilator 32 mit einem Ansaugstutzen 34 angeordnet, welcher über eine Leitung 36 und Düsen 38 Frischluft in das Innere der Zelle 1 pumpt.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Unterwasserzelle 1 ermöglicht es so einer Person 40, beispielsweise mittels einem Werkzeug 42, Arbeiten auf dem Untergrund 8 resp. dem Boden 7 der Zelle 1 auszuführen. Durch den Druckaus¬ gleich durch den Schacht 11 ist gewährleistet, dass in der Zelle 1 atmosphärische Druckbedingungen herrschen.

Um eine gemäss Fig. 1 dargestellte Unterwasserzelle 1 auf einem Untergrund 8 anzuordnen, kann beispielsweise die Zelle 1 mit offenem Boden 7 mittels einem Kran (nicht dargestellt) auf dem Untergrund aufgesetzt werden, und zwar so, dass die Seitenwände 3 im wesentlichen dichtend mit ihren Partien 3a im Untergrund leicht eintauchen. Für das Anordnen des Schachtes 11 können entweder röhrenar¬ tige Elemente nacheinander auf eine obere Oeffnung der Zelle 1 angeordnet werden, oder aber die Seitenwände 10 des Schachtes 11 können aus einem schlauchartigen, flexi¬ blen Material hergestellt sein. Wenn nun die Zelle ange¬ ordnet ist, wird das Innere der Zelle durch die Pumpe 12 leergepumpt, womit es anschliessend einer Person 40 mög¬ lich wird, ohne irgendwelche Tauchausrüstungen auf dem Untergrund 7 resp. dem Boden 8 der Zelle 1 Arbeiten aus¬ zuführen. Wesentlich ist dabei, dass der Untergrund 7 we¬ nigstens nahezu wasserfrei gehalten wird, um mit herkömm¬ lichen Arbeitsverfahren, die normalerweise "wasseruntaug¬ lich" sind, bearbeitet werden zu können.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung einer erfindungs- gemässen Zelle 1 dargestellt, wobei die Darstellung wie¬ derum im Schnitt im Sinne einer Pπ^'nzipdarstellung er¬ folgt. Zu Fig. 1 analoge Teile resp. Ausrüstungsgegen¬ stände sind mit denselben Referenzzahlen versehen. Die Unterwasserze le 1 gemäss Fig. 2 weist eine abgerun¬ dete, glockenförmige Decke 5 auf, welche ein Durchgangs¬ loch 5a aufweist, durch welches das Innere der Zelle 1 über einen Schlauch 11 mit der Atmosphäre über der Was¬ seroberfläche 26 für einen Druckausgleich verbunden ist. Im übrigen ist wieder eine Absaugvorrichtung 12 sowie ein Ventilator 32 vorgesehen, welche dieselben Funktionen in¬ nehaben wie bereits unter Fig. 1 beschrieben.

Die Zelle gemäss Fig. 2 weist statt dem Einstiegschacht 11 einen seitlichen Einstieg 52 auf, welcher schleusenar¬ tig ausgebildet ist, und je eine verschl iessbare Oeffnung 54 und 56 zur Umgebung und zum Inneren der Zelle 1 auf¬ weist. Wenn nun eine in der Zelle 1 arbeitende Person 40 in die Zelle gelangen will, so öffnet sie zunächst das Schleusentor 54 und gelangt so in den inneren Raum des Einstiegs 52. Nach Verschliessen der Oeffnung 54 wird der Eingang 56 zum Inneren der Zelle 1 geöffnet, womit die Person 40 ins Innere der Zelle 1 gelangen kann, um Arbei¬ ten auf dem Boden 7 der Zelle auszuführen.

In den Fig. 3 und 4 ist wiederum im Schnitt schematisch dargestellt, wie die Seitenwände 3 dichtend auf dem Un¬ tergrund 8 angeordnet werden können.

In Fig. 3 weist der Untergrund 8 eine erste obere, loc¬ kere Bodenschicht 8a, z.B. bestehend aus Schlamm oder Sand auf, welche auf einem felsigen oder festen Unter¬ grund 8b aufliegt. Die Seitenwand 3 der Zelle weist an ihrem unteren Ende 3a eine stiftartige Verjüngung 3b auf, sowie einen seitlichen Vorsprung 3c. Beim Treiben der Seitenwand 3 in den Untergrund 8 erfolgt dies, bis der Vorsprung 3c auf dem Boden 7 aufliegt. Der Stift 3b bohrt sich dabei durch die ganze obere schlämm- oder kiesartige Schicht 8a bis hinein in den felsigen Untergrund 8b. Da- durch wird ein dichtes Abtrennen der Zelle vom umgebenden Wasser erreicht.

In Fig. 4 weist der Untergrund 8 eine harte obere beton- oder felsartige Schicht 8c auf, welche ihrerseits auf ei¬ nem Fels 8b aufliegen kann. Auf diesem Untergrund kann die Seitenwand 3 nicht mit einer Endpartie 3a in den Un¬ tergrund hinein getrieben werden, da die Auflage zu hart ist. Aus diesem Grund ist an der Endpartie der Seitenwand 3 eine flexible Masse angeordnet, welche beispielsweise aus einem zumindest teilweise plastifizierten Kunstharz oder Hartgummi bestehen kann. Zunächst durch das Eigenge¬ wicht der Zelle und anschliessend durch den Druck des die Zelle umgebenden Wassers auf die Zelle werden die Seiten¬ wände 3 derart gegen den Untergrund 8 gedrückt, dass durch die Masse 3d ein dichter Abschluss der Zelle gegen¬ über dem Wasser erreicht wird.

Für eine Vereinfachung des Evakuationsvorganges des Inne¬ ren der Zelle wird gemäss einer weiteren Variante vorge¬ schlagen, dass die Zelle mehrere Kammern aufweist. In den Fig. 5 und 6 ist eine derartige Zelle 1 im Längsschnitt und in einem Schnitt von oben gesehen, dargestellt. Die Zelle 1 weist im peripheren Bereich ihres Bodens 7 von¬ einander dichtend trennbare Kammern 62 auf, welche aber andererseits durch Entfernen der Zwischenwände 63 mitein¬ ander verbindbar sind. Beim Anordnen der Zelle 1 auf dem Untergrund 8 mit ihrem Boden 7 wird zunächst eine mit Wasser gefüllte Kammer 62 mittels einer Pumpe 12 evaku¬ iert, worauf zunächst sichergestellt wird, dass das In¬ nere dieser Kammer 62 wenigstens ausreichend dicht vom die Zelle umgebenden Wasser abgedichtet ist. Anschlies¬ send wird eine Nachbarkammer entleert, worauf wiederum die Dichtigkeit überprüft wird. Falls diese gut ist, kann die Zwischenwand zwischen diesen beiden vom Wasser be¬ freiten Kammern entfernt werden. Nun werden der Reihe nach alle weiteren Kammern 62 entleert, bis am peripheren Bereich der Zelle 1 sämtliche Kammern mit Luft gefüllt sind. Als letztes wird die im Zentrum der Zelle 1 ange¬ ordnete Arbeitskammer 68 entleert, was nun problemlos er¬ folgen kann, da keine Dichtigkeitsprobleme mehr bewältigt werden müssen. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass immer nur relativ kleine Volumen von Wasser evakuiert werden müssen, und das Abdichten entlang der Seitenwand 3 der Zelle 1 in kleinen Etappen erfolgen kann. Durch diese Konstruktion kann auch mit kleineren Pumpen für das Absaugen von Wasser gearbeitet werden.

In den Fig. 7 - 9 sind mögliche Anwendungen einer erfin¬ dungsgemässen Unterwasserzelle 1 dargestellt.

In Fig. 7 wird eine erfindungsgemässe Zelle auf der schräg abfallenden Wasserseite 8 eines Steinschuttdammes bzw. Wasserbeckens oder Kanales 72 angeordnet. Dies bei¬ spielsweise deshalb, da an der wasserseitigen Oberfläche 8, resp. der Abdichtungshaut einige undichte Stellen ab¬ zudichten sind. Da der Untergrund 8 nicht horizontal vei— läuft, sondern schräg aufwärts, müssen die Seitenwände 3 der Zelle 1 mit unterschiedlicher Länge ausgebildet wer¬ den. Nach dem Anordnen der Zelle 1 auf dem Damm 72, resp. auf deren seewärts angeordneten Oberfläche 8, wird zunächst das Innere der Zelle mittels einer Pumpe 12 und über ein Rohr 18 von Wasser entleert. Anschliessend kann von der Plattform 22 eine Person durch den Schacht 11 ins Innere der Zelle 1 gelangen, um auf dem Boden 7 der Zelle Arbeiten am Damm auszuführen.

In Fig. 8 ist eine erfindungsgemässe Zelle 1 an einer vertikalen Quaimauer 9 angeordnet, wobei in diesem Fall nun die Reparaturen an der seitlichen Oeffnung 7 der Zelle 1 ausgeführt werden. Die Zelle 1 kann beispiels¬ weise mittels einem Kran 76 auf einem Hafenpier 74 an der Quaimauer 9 angeordnet werden, worauf die Seitenwände 3 mittels Befestigungsmitteln an der Quaimauer 9 befestigt werden. Durch den Druck durch das die Zelle umgebende Wasser wird die Zelle 1 an die Quaimauer 9 fest gedrückt, sobald das Innere der Zelle 1 evakuiert worden ist. Wie¬ derum kann eine Person über den Schacht 11 ins Innere der Zelle 1 gelangen, um Reparaturen an der Quaimauer 9 im Bereich der seitlichen Oeffnung 7 auszuführen.

In Fig. 9 ist eine erfindungsgemässe Zelle 1 wasserseitig am Fusse einer Staumauer resp. Bogensperre 80 angeordnet worden, damit an dieser Reparaturen ausgeführt werden können. In der Staumauer schematisch dargestellt sind Stollen 82, welche bekanntlich im Inneren einer Staumauer 80 verlaufen. Das Anordnen der Zelle 1 kann wiederum mit¬ tels einem Kran 76 erfolgen, worauf ein Schacht 11 bei¬ spielsweise mittels Rohrelementen von der Zelle 1 zur Plattform 22 hergestellt werden kann. Nach Evakuierung der Zelle 1 kann erneut eine Person durch den Schacht 11 ins Innere der Zelle 1 gelangen, um am Fusse der Staumauer 80 resp. wasserseitig Reparaturarbeiten auszu¬ führen. Mittels gestrichelten Linien ist analog eine Zelle in einer mittigen Zwischenlage wasserseitig an der Staumauer dargestellt, falls in diesem Bereich Arbeiten auszuführen sind.

Die in den Fig. 1 - 9 dargestellten erfindungsgemässen Unterwasserze len resp. deren mögliche Anwendungen sind in keiner Weise auf diese beschränkt und können in einer x-beliebigen Art und Weise abgeändert resp. modifiziert werden. So ist es insbesondere auch möglich, eine erfin¬ dungsgemässe Zelle für Forschungszwecke, für das Durch¬ führen irgendwelcher Aktivitäten auf dem Untergrund unter Wasser, etc., zu verwenden. Auch die Konstruktion der Zelle kann kubisch sein, wie in Fig. 1 dargestellt, gloc¬ kenförmig, wie in Fig. 2 dargestellt, kugelförmig, etc. und insbesondere auch die Verbindung mit der Oberfläche kann starr oder flexibel, schlauchförmig oder rohrförmig, etc. gewählt werden. Erfindungswesentlich ist einzig, dass das Innere der Ze le über geeignete Mittel mit der Atmosphäre oberhalb des Wasserspiegels verbunden ist, um einen Druckausgleich zu gewährleisten. Der die Zelle um¬ gebende Wasserdruck wird zudem ausgenützt, um das dichte Aufsetzen der Zelle auf dem Untergrund zu gewährleisten.

Claims

Patentansprüche:

1. Unterwasserzelle (1) für den Aufenthalt und/oder das Ausführen von Arbeiten einer Person (40) unter Wasser auf oder an einem Untergrund (7, 8, 9) bei im wesentlichen atmosphärischen Druckbedingungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Zelle (1) mit der Atmosphäre über der Wasseroberfläche (26) für den Druckausgleich verbunden ist.

2. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (1) auf oder an dem Untergrund (7, 8, 9) auf¬ liegt und die dem Untergrund zugewandte Seitenfläche der^" Zelle wenigstens teilweise offen ist für den direkten Zu¬ gang resp. Zugriff auf den Untergrund an oder auf welchem Arbeiten auszuführen sind, wobei die Auflage der Zelle auf oder an dem Untergrund derart ist, dass die Oeffnung im wesentlichen gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser wenigstens nahezu dicht abgeschlossen ist.

3. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass in der Zelle (1) vorzugsweise an deren Boden (7) oder in deren Boden eingelassen, Evakuations- mittel (12) vorgesehen sind für das Absaugen resp. Abpum¬ pen von Wasser.

4. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass Luftzirkulationsmittel (32, 38) resp. Ventilationsmittel vorgesehen sind, die vorzugsweise durch die Verbindung (11) hindurch einen wenigstens na- hezu kontinuierlichen Luftaustausch zwischen der Atmos¬ phäre über der Wasseroberfläche (26) und dem Inneren der Zelle (1) bewirken.

5. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Verbindung (11) derart dimensioniert ist, dass sie als Ein- oder Ausstieg für eine Person in oder aus der Zelle (1) von oder auf eine an der Was¬ seroberfläche (26) angeordnete Plattform (22, 24) dient, welche im Bereich oberhalb der Zelle, vorzugsweise mit dieser verbunden, als Arbeits- und/oder Servicefläche an¬ geordnet ist.

6. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass ein seitlicher Ein- oder Ausstieg (52) von dem oder in das die Zelle (1) umgebende Wasser vorgesehen ist, vorzugsweise eine Schleuse (54, 56) beinhaltend.

7. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 2 - 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die, die offene Seitenfläche (7) seitlich begrenzenden und auf dieser stehenden Wände (3) der Zelle (1) wenigstens teilweise in den Untergrund (8) eindrin¬ gend angeordnet sind.

8. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass deren Wände (3, 5) wenigstens teilweise eine abgerundete Oberfläche aufweisen, resp. die Zelle (1) wenigstens nahezu glockenartig auf oder am Untergrund (7, 8, 9) an- oder aufliegend angeordnet ist, um eine er¬ höhte Druckresistenz der Zelle gegen den diese umgebenden Wasserdruck zu gewährleisten.

9. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass eine Seitenwand (7) der Zelle wenigstens teilweise offen ist, und an einem im wesentlichen verti¬ kalen Untergrund (9) seitlich dicht anliegt, an welchem Arbeiten auszuführen sind.

10. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Zelle mehrere voneinander im wesentli¬ chen dichtend trennbare, miteinander verbindbare Kammern (62) aufweist, aus welchen voneinander unabhängig Wasser evakuierbar ist.

11. Zelle, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprü¬ che, wie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (1) am peripheren Bereich der offenen Seiten¬ fläche (7) die Kammern (62) aufweist, und im Zentrumsbe¬ reich eine Arbeitszelle (68) für das Ausführen der Arbei¬ ten.

12. Verwendung der Zelle nach einem der Ansprüche 1 -11 für das Ausführen von Reparaturarbeiten an einer Staumauer, einer Quaimauer, an einem Brückenpfeiler, an einem Wasserkanal, in einem Wasserbecken, an einer Bohrinsel, oder dgl ..

13. Verwendung der Zelle nach einem der Ansprüche 1 - 11 für Forschungszwecke auf dem Meeresgrund, dem Grund eines Sees oder eines Flusses.

14. Verfahren zum Anordnen einer Unterwasserzelle nach einem der Ansprüche 1 - 11 auf oder an einem Unterwasser¬ grund, dadurch gekennzeichnet, dass die, mit einer an der Wasseroberfl che angeordneten Arbeitsfläche, verbundene Zelle mittels geeigneten Halte-, Hebe- oder Steuerungs- mittein, welche vorzugsweise auf der Arbeitsfläche ange¬ ordnet sind, auf oder an dem Untergrund, an oder auf wel¬ chem Arbeiten auszuführen sind, mit einer Seitenfläche fest auf diesem angeordnet wird, worauf die Seitenfläche wenigstens teilweise entfernt wird, wobei die Oeffnung gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser wenigstens na¬ hezu dicht abgeschlossen ist, und anschliessend mittels Evakuationsmitteln, gegebenenfalls seitlich der Oeffnung oder durch den Untergrund eindringendes Wasser aus der Zelle entfernt und an die Wasseroberfläche gefördert wird.

15. Verfahren zum Anordnen einer Unterwasserzelle nach einem der Ansprüche 1 - 11 auf oder an einem Unterwasser— grund, dadurch gekennzeichnet, dass die, mit einer an der Wasseroberfläche angeordneten Arbeitsfläche, verbundene Zelle mit einer wenigstens teilweise offenen Seitenfläche mittels geeigneten Halte-, Hebe- oder Steuerungsmitteln, welche vorzugswseise auf der Arbeitsfläche angeordnet sind, auf oder an dem Untergrund, an oder auf welchem Ar— beiten auszuführen sind, mit der offenen Seitenfläche aufliegend fest auf diesem angeordnet wird, worauf die Oeffnung gegenüber dem die Zelle umgebenden Wasser wenig¬ stens nahezu dicht abgeschlossen wird, und anschliessend mittels Evakuationsmitteln das in der Zelle befindliche Wasser aus der Zelle entfernt und an die Wasseroberfläche gefördert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15 zum Anordnen einer Unter¬ wasserzelle nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser aus den Kammern (62) ein¬ zeln im wesentlichen voneinander unabhängig, vorzugsweise aus einer Kammer nach der anderen, durch die Evakuations- mittel entfernt wird.

17. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 - 16, für das Schaffen von im wesentlichen wasserfreien Arbei sflächen auf oder an einem unter der Wasseroberflä¬ che befindlichen Untergrund für die Anwendung oder Durch¬ führung von weitgehendst wasserunverträglichen Arbeits¬ verfahren.