WO2018157884A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines blasenschleiers in gewässern - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung eines blasenschleiers in gewässern Download PDF

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WO2018157884A1
WO2018157884A1 PCT/DE2018/100114 DE2018100114W WO2018157884A1 WO 2018157884 A1 WO2018157884 A1 WO 2018157884A1 DE 2018100114 W DE2018100114 W DE 2018100114W WO 2018157884 A1 WO2018157884 A1 WO 2018157884A1
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hose
air
air hose
ballast
water
Prior art date
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PCT/DE2018/100114
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Jäger
Original Assignee
Arnold Jäger Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arnold Jäger Holding GmbH filed Critical Arnold Jäger Holding GmbH
Publication of WO2018157884A1 publication Critical patent/WO2018157884A1/de

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/005—Sound absorbing accessories in piling

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing a
  • Such a device is used in particular for sound insulation when driving a pile into the bottom of a body of water.
  • a so-called large bubble curtain is generated.
  • a pipe is laid around the construction site, which is set at the bottom of the water.
  • the line is supplied with compressed air via at least one compressor, the line having a multiplicity of holes over its length. It is experimented with different line configurations, which u. a. differ in hole size and hole spacing. With a small hole spacing of 0.3 m, the hole size is 1, 5 mm, with a large hole spacing of 1.5 m, the hole size is 3.5 mm. The best results in terms of sound insulation were achieved in the variant "small hole spacing". Through the holes, the compressed air exits to form a bubble curtain rising from the pipe. This
  • Bubbles of air bubbles form a physical-acoustic barrier for the sound waves generated during pile driving.
  • the bladder veils are intended primarily to protect hearing-sensitive marine mammals such as harbor porpoises and harbor seals from hearing damage.
  • the sleeves and the chain serve as ballast, so that the line filled with air during operation remains lying on the bottom of the water, and on the other hand they act as a tension member for absorbing the tensile forces occurring during laying and recovery of the lines.
  • Chains used as ballast has the disadvantage that the chain can hinder the introduction and the discharge of the line into the water.
  • the cuffs on the line can lead to damage to the line due to rubbing and kinking.
  • a tube is used as the conduit, which is made of a rubber or a polymer.
  • a wire mesh insert To increase the tensile strength and the compressive strength of the hose is provided with a wire mesh insert.
  • the wall of the hose has a plurality of holes. These have a diameter of about 0.5 to about 5 mm and a distance of about 100 cm to about 10 cm from each other.
  • a weighting body in the form of a chain is inserted into the hose.
  • the chain located within the hose affects the windability of the hose not, so that large lengths of the hose can be placed on a winding device.
  • the chain arranged in the hose impedes the flow of air inside the hose and promotes the penetration of water through the bores in the wall when the compressed air is switched off.
  • a generic device can also be used for shutting off ⁇ lteppichen and ice preservation of waters.
  • the compressed air oil barrier or compressed air barrier is a plant that in
  • Waters or docks creates a barrier to anything that floats on the water. Above all, it holds back floating oil and flotsam. For more than 50 years, it has been used in locks, harbors, rivers, canals or to protect industrial plants.
  • an ice protection system is used to prevent ice formation on the water surface.
  • Compressed air keeps the water in motion and creates an upward flow.
  • warmer water at the bottom of the water is transported to the surface.
  • An icing is prevented in the immediate vicinity of the bubbling air.
  • DE 20 2014 005 397 U1 describes a device for sound insulation in a pile to be drilled into the seabed.
  • the pile is surrounded by a structure, wherein in the space between the structure and the pile a bubble curtain is provided.
  • the structure consists of a package of rings that are interconnected by a textile fabric.
  • the rings and textile fabric form a tube surrounding the post.
  • This hose forms a kind of cage, through which the flow of seawater in the space between the hose and the pile is reduced.
  • Object of the present invention is to provide a generic device is available, which does not have the disadvantages of the prior art. This object is achieved with a device having the features of claim 1.
  • a ballast hose is provided in addition to the air-carrying hose (hereinafter called air hose), which is also made of a rubber or a polymer and flexibly connected to the air hose.
  • air hose which is also made of a rubber or a polymer and flexibly connected to the air hose.
  • a chain, a rope, a cable or similar structure is arranged protected as a weight. It does not hinder the windability of the air hose, nor can it damage it.
  • it can act as a tension member for receiving the tensile forces occurring during the laying and recovery of the air hose.
  • FIG. 1 shows schematically a device according to the invention in use
  • FIG. 2 shows a section of an air hose connected to a ballast hose
  • FIG. 3 shows a cross section through the illustration of FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a representation according to FIG. 3 with bubble curtain rising from the air hose
  • FIG. 5 is a perspective view of a portion of FIG. 2 on a reduced scale in a state delivered by the production
  • Fig. 6 shows a cross section through a further embodiment with two juxtaposed air hoses
  • Fig. 7 shows a cross section according to Fig. 2 by a further embodiment.
  • a hose 4 (hereinafter referred to as air hose) which can be pressurized with compressed air is deposited in a ring around the pile 1 to be driven in on the seabed 3.
  • a supply ship 5 moves approximately circularly around the pile 1 around, wherein the air hose 4 is drummed off by a winding drum 6 located on board the supply ship 5.
  • On board the supply ship 5 is still at least one special compressor, is compressed with the compressed air in the air hose 4.
  • the compressed air can be pressed in from one end of the air hose 4 or also from both ends of the air hose 4.
  • FIGS. 2 to 5 show a first embodiment of an air hose 4 used in a device according to the invention.
  • the air hose 4 is made of rubber or other polymer materials and reinforced by at least one fabric layer to make it more pressure-resistant and tensile strength. It is designed with a wall thickness ⁇ 2 mm to an operating pressure of max. 8 bar, and, based on a clock dial, finely perforated in a range A from 2 to 5 o'clock or in a range B from 7 to 11 o'clock, whereas the areas between 11 to 2 o'clock and 5 to 7 o'clock are imperforated.
  • FIG. 4 shows a bubble curtain 7 forming on the air hose 4.
  • the perforation preferably consists of finest slots, which in the
  • Drawings are not shown and open or close automatically at certain pressure conditions. They act as valves in a sense. Instead of the finest slits, even the finest punctiform punctures can be provided as a perforation. Furthermore, the perforation is designed so that the air exits fine bubbles over the entire length of the air hose 4. Typically, there are one to twenty finest slots per cm 2 in the air hose 4.
  • the size of the perforations may be different over the length of the air tube 4. Pressure losses due to internal friction of the compressed air can through larger openings to the end of the air hose 4 out be compensated.
  • the total length of the air hose 4 may thus be composed of sub-segments with different slot sizes.
  • the perforation is designed so that even at different ambient pressures, which are caused by differences in level of the seabed 3, over the entire length of the air hose 4, the compressed air can bubble fine bubbles.
  • the volumetric flow, the slot geometry (slit length, spacing of the slits) and the opening pressure of the perforation must be such that sufficient air still escapes at the lowest points of the air hose 4 in order to move the bubble curtain 7 over the entire length of the air hose 4 to produce.
  • the density of the bubble curtain 7 depends on the volume flow of the exiting air.
  • level > 2 m - corresponds to 2 bar hydrostatic pressure
  • the bubble curtain 7 then arises only on the "peaks", while in the "valleys” due to the higher hydrostatic pressure little or no air escapes.
  • the bubble curtain 7 is thus interrupted, the structure-borne noise is no longer insulated at these locations.
  • the air hose 4 In order to avoid such an uneven bubble curtain 7, the air hose 4 must be perforated all the finer, the greater the hydrostatic pressure difference generated by the difference in level of the seabed 3. When pressurizing the air hose 4, this has a circular or oval cross-section and the compressed air escapes to both sides. When the compressed air is switched off, the slots of the perforation close, and the air hose 4 is compressed flat by the surrounding water pressure whereby the Air completely escapes. There is thus no cavity within the air hose 4, which is why no water or sand can be pressed into it. The perforation is therefore not blocked.
  • the air hoses 4 are integrally perforated up to 100 m in length or segmented perforated.
  • hose segments can be connected with couplings or sleeves with clamps.
  • straight or ring-shaped hose lines can be produced, which can exceed 1000 m in length.
  • the first 50 m (distance from the compressor to the seabed 3) at both ends of the air hose 4 are not perforated, since in these areas no air should escape.
  • ballast hose 9 In order to avoid buoyancy of the air-filled air hose 4 in the water, this is flexibly connected to a made of rubber or similar polymer materials ballast hose 9, in the weighting chain 13 is retracted.
  • the flexible connection is made in the embodiments according to FIGS. 2-6 by a web 8.
  • the web 8 is also made of rubber or a similar polymer material and has an H-shaped cross-section with two each opening to the edge incisions 10th In the incisions 10 each a superposed portion 11 of the wall of the air hose 4 and 12 of the ballast hose 9 is inserted.
  • the connection of the air hose 4 and the ballast hose 9 with the web 8 is then carried out by vulcanization or bonding.
  • the interconnected by couplings air hoses 4 are not or only slightly loaded by L Lucasszug when rolling in and out.
  • the tensile loads are transmitted through the chains 13 arranged in the ballast hose 9. If chain sections have to be connected together, this is done in the usual way, for example by shackles.
  • the composite air hose 4 (both with web 8 or sewn together) and ballast hose 9 is supplied in the form shown in Fig. 5 for use.
  • the walls of the air hose 4 and the ballast hose 9 lie flat on each other, so that together with the web 8 results in a quasi-two-dimensional structure.
  • this structure is easy to wind because of the flexibility of its components and can therefore be delivered with a low transport volume. Due to this flexibility, there are also advantages in use (unwinding, laying, winding).
  • FIG. 6 another embodiment is shown. It differs from the above in that instead of an air hose 4, two air hoses 4 are provided, which are vulcanized side by side to the web 8. By the two adjacent air hoses 4, a wider bubble curtain 7 can be generated.
  • the flexible connection between air hose 4 and ballast hose 9 is produced in that they are connected to one another by longitudinal seams 14.
  • a superimposed section of the wall of the air hose 4 is formed (see, for example, FIG. 2), which is arranged between the ends of the longitudinally cut ballast hose 9 and connected thereto by the longitudinal seams 14.
  • a wire 15 or a cable 15 is used as a weighting body comes in this embodiment.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Blasenschleiers in Gewässern aufweisend, einen am Boden des Gewässers festgelegten, aus einem Gummi oder einem Polymer gefertigten luftführenden Luftschlauch mit Verstärkungseinlage, mindestens einen Kompressor zum Einbringen von Druckluft in den Luftschlauch, wobei der Luftschlauch eine Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern aufweist, durch die die Druckluft unter Bildung eines vom Luftschlauch aufsteigenden Blasenschleiers austritt und durch ein sich in seiner Längsrichtung erstreckendes Gewicht in Form einer Kette, eines Kabels oder eines Seiles zur Kompensation seines Auftriebs beschwert ist, wobei mindestens ein Luftschlauch (4) vorgesehen ist, an dem über eine flexible Verbindung ein aus Gummi oder Polymer gefertigter Ballastschlauch (9) befestigt ist, wobei in dem Ballastschlauch (9) die Kette (13) oder das Seil (15) oder das Kabel (15) angeordnet ist.

Description

Vorrichtung zur Erzeugung eines Blasenschleiers in Gewässern
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines
Blasenschleiers in Gewässern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung kommt insbesondere zum Schallschutz beim Einrammen eines Pfahls in den Boden eines Gewässers zum Einsatz. Mit einer solchen Vorrichtung wird ein sogenannter großer Blasenschleier erzeugt. Dazu wird rund um die Baustelle eine Leitung verlegt, die am Boden des Gewässers festgelegt ist. Die Leitung wird über mindestens einen Kompressor mit Druckluft versorgt, wobei die Leitung über ihre Länge eine Vielzahl von Löchern aufweist. Dabei wird mit verschiedenen Leitungs- Konfigurationen experimentiert, die sich u. a. in Lochgröße und Lochabstand unterscheiden. Bei kleinem Lochabstand von 0,3 m beträgt die Lochgröße 1 ,5 mm, bei großem Lochabstand von 1 ,5 m beträgt die Lochgröße 3,5 mm. Die besten Ergebnisse hinsichtlich des Schallschutzes wurden bei der Variante "kleiner Lochabstand" erzielt. Durch die Löcher tritt die Druckluft unter Bildung eines von der Leitung aufsteigenden Blasenschleiers aus. Dieser
Schleier aus Luftblasen bildet eine physikalisch-akustisch dämmende Barriere für die Schallwellen, die bei den Rammarbeiten entstehen. Durch die Blasenschleier sollen vor allem hörempfindliche Meeressäuger wie Schweinswale und Seehunde vor Gehörschäden geschützt werden.
Während zu Beginn der Entwicklung des Systems des großen Blasenschleiers die Leitungen noch von Tauchern am Gewässerboden befestigt wurden und nach Beendigung der Rammarbeiten entweder als verloren am Gewässerboden zurückgelassen oder aber auch wieder von Tauchern entfernt wurden, werden die Leitungen inzwischen mittels eines Verlegeschiffes positioniert. Bei diesen Schiffen ist die Leitung auf eine Winde aufgerollt, von der die Leitung über das Heck des Schiffes abgetrommelt und ringförmig um die Baustelle herum auf dem Gewässerboden abgelegt wird. Bei einer bekannten Ausführungsform sind auf der gesamten Länge der Leitung in Abständen Metallmanschetten an der Leitung angebracht, die untereinander mit einer Kette verbunden sind. Die Manschetten und die Kette dienen einerseits als Ballast, damit die im Betrieb mit Luft gefüllte Leitung auf dem Gewässerboden liegen bleibt, und andererseits fungieren sie als Zugglied zur Aufnahme der beim Verlegen und beim Bergen der Leitungen auftretenden Zugkräfte. Der oben beschriebene Stand der Technik, bei dem Manschetten und
Ketten als Ballast zum Einsatz kommen, hat den Nachteil, dass die Kette das Einbringen und das Ausbringen der Leitung in das Gewässer behindern kann. Zudem können die an der Leitung anliegenden Manschetten durch Scheuern und Knicken zu einer Beschädigung der Leitung führen.
In der DE 20 2013 100 564 U1 wird eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben. In einer Ausführungsform kommt als Leitung ein Schlauch zum Einsatz, der aus einem Gummi oder einem Polymer gefertigt ist. Zur Erhöhung der Zugfestigkeit und der Druckbelastbarkeit ist der Schlauch mit einer Drahtgeflechteinlage versehen. Die Wandung des Schlauches weist eine Vielzahl von Bohrungen auf. Diese haben einen Durchmesser von etwa 0,5 bis etwa 5 mm und einen Abstand von etwa 100 cm bis etwa 10 cm voneinander. Um einen Auftrieb des luftgefüllten Schlauches im Wasser zu verhindern, ist in den Schlauch ein Beschwerungskörper in Form einer Kette eingelegt. Anders als eine außen angeordnete Kette beeinträchtigt die innerhalb des Schlauches angeordnete Kette die Wickelbarkeit des Schlauches nicht, so dass große Längen des Schlauches auf eine Wickelvorrichtung abgelegt werden können. Allerdings behindert die im Schlauch angeordnete Kette die Luftströmung innerhalb des Schlauches und fördert das Eindringen von Wasser durch die Bohrungen in der Wandung bei abgeschalteter Druck- luft.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung kann auch für das Absperren von ölteppichen und zur Eisfreihaltung von Gewässern verwendet werden. Die Druckluft-Ölsperre oder auch Druckluftsperre ist eine Anlage, die in
Gewässern oder Hafenanlagen eine Sperre erzeugt für alles, was auf dem Wasser treibt. Sie hält vor allem schwimmendes öl und Treibgut zurück. Seit mehr als 50 Jahren wird sie in Schleusen, Häfen, Flüssen, Kanälen oder zum Schutz von Industrieanlagen eingesetzt.
Im Spezialwasserbau wird eine Eisfreihalteanlage gegen Eisbildung an der Wasseroberfläche eingesetzt. Druckluft hält das Wasser in Bewegung und erzeugt eine aufwärts gerichtete Strömung. Dadurch wird das an der Gewässersohle befindliche, wärmere Wasser an die Oberfläche befördert. Eine Vereisung wird im unmittelbaren Umfeld der sprudelnden Luft verhindert.
Die DE 20 2014 005 397 U1 beschreibt eine Vorrichtung zum Schallschutz bei einem in den Meeresboden einzurammenden Pfahl. Der Pfahl ist dabei von einer Struktur umgeben, wobei in dem Zwischenraum zwischen der Struktur und dem Pfahl ein Blasenschleier vorgesehen ist. Die Struktur besteht aus einem Paket von Ringen, die durch ein textiles Gewebe miteinander verbunden sind. Die Ringe und das textile Gewebe bilden einen Schlauch, der den Pfahl umgibt. Dieser Schlauch bildet eine Art Käfig, durch den die Strömung des Meerwassers im Zwischenraum zwischen dem Schlauch und dem Pfahl verringert wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Erfindungsgemäß ist zusätzlich zu dem luftführenden Schlauch (nachfolgend Luftschlauch genannt) ein Ballastschlauch vorgesehen, der ebenfalls aus einem Gummi oder einem Polymer gefertigt und flexibel mit dem Luftschlauch verbunden ist. In dem Ballastschlauch ist eine Kette, ein Seil, ein Kabel oder ein ähnliches Gebilde als Gewicht geschützt angeordnet. Es behindert weder die Wickelbarkeit des Luftschlauches, noch kann sie diesen beschädigen. Zudem kann es auch bei einer Anordnung in dem Ballast- schlauch als Zugglied zur Aufnahme der beim Verlegen und beim Bergen des Luftschlauches auftretenden Zugkräfte fungieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in schematischer Weise eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Einsatz,
Fig. 2 einen Abschnitt eines mit einem Ballastschlauch verbun- denen Luftschlauches,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Abbildung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3 bei vom Luftschlauch auf- steigendem Blasenschleier, Fig. 5 einen perspektivischen Blick auf einen Abschnitt gemäß Fig. 2 im verkleinerten Maßstab in einem von der Fertigung angelieferten Zustand,
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit zwei nebeneinander angeordneten Luftschläuchen, und
Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform.
Bei der Errichtung von Offshore-Anlagen, wie z. B. Windenergieanlagen, werden unter großer Lärmentwicklung Pfähle oder Rohre 1 mittels einer Rammvorrichtung 2 in den Meeresboden 3 eingetrieben. Meeressäugetiere, wie z. B. Schweinswale, können durch die Unterwasser übertragenen
Schallwellen Schädigungen erleiden. Um dies zu vermeiden, wird während der Rammarbeiten rings um den einzutreibenden Pfahl 1 ein Blasenschleier erzeugt, durch den die physikalische Beschaffenheit des Wassers verändert wird. Dadurch werden die Schallwellen mehrfach gebrochen wodurch die Lautstärke gemindert wird.
Zur Erzeugung des Blasenschleiers wird ein mit Druckluft beaufschlagbarer Schlauch 4 (nachfolgend Luftschlauch genannt) ringförmig um den einzutreibenden Pfahl 1 herum auf dem Meeresboden 3 abgelegt. Dazu fährt ein Versorgungsschiff 5 etwa kreisförmig um den Pfahl 1 herum, wobei der Luftschlauch 4 von einer an Bord des Versorgungsschiffes 5 befindlichen Wickeltrommel 6 abgetrommelt wird. An Bord des Versorgungsschiffes 5 befindet sich weiterhin mindestens ein spezieller Kompressor, mit dem Druckluft in den Luftschlauch 4 eingepresst wird. Die Druckluft kann von einem Ende des Luftschlauches 4 oder auch von beiden Enden des Luftschlauches 4 eingepresst werden. ln den Fig. 2 bis 5 ist eine erste Ausführungsform eines bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommenden Luftschlauches 4 dargestellt.
Der Luftschlauch 4 ist aus Gummi oder anderen Polymer-Werkstoffen gefertigt und durch mindestens eine Gewebelage verstärkt, um ihn druckstabiler und zugfest zu machen. Er ist bei einer Wandstärke < 2 mm auf einen Betriebsdruck von maximal 8 bar ausgelegt, und, bezogen auf ein Uhrzif- fernblatt, in einem Bereich A von 2 bis 5 Uhr bzw. in einem Bereich B von 7 bis 11 Uhr fein perforiert, wogegen die Bereiche zwischen 11 bis 2 Uhr und 5 bis 7 Uhr unperforiert sind. Der unperforierte Bereich von 11 bis 2 Uhr verhindert, dass die Luft hauptsächlich in diesem Bereich austreten würde, wenn er perforiert wäre, während der Bereich zwischen 5 und 7 Uhr nicht perforiert ist, um zu vermeiden, dass dort austretende Luftblasen sich mit den in den Bereichen A und B austretenden Blasen zu unerwünscht großen Blasen vereinigen. In Figur 4 ist ein sich am Luftschlauch 4 ausbildender Blasenschleier 7 dargestellt. Die Perforation besteht vorzugsweise aus feinsten Schlitzen, die in der
Zeichnung nicht dargestellt sind und die sich bei bestimmten Druckverhältnissen selbsttätig öffnen bzw. schließen. Sie fungieren gewissermaßen als Ventile. Anstelle feinster Schlitze können auch feinste punktartige Einstiche als Perforation vorgesehen sein. Weiterhin ist die Perforation so gestaltet, dass die Luft über die gesamte Länge des Luftschlauches 4 feinblasig austritt. Typischerweise befinden sich dazu ein bis zwanzig feinste Schlitze pro cm2 im Luftschlauch 4.
Die Größe der Perforationen kann über die Länge des Luftschlauches 4 unterschiedlich sein. Druckverluste durch innere Reibung der komprimierten Luft können durch größere Öffnungen zum Ende des Luftschlauches 4 hin kompensiert werden. Die Gesamtlänge des Luftschlauches 4 kann somit aus Teilsegmenten mit unterschiedlichen Schlitzgrößen zusammengesetzt sein.
Die Perforation ist so gestaltet, dass auch bei unterschiedlichen Umge- bungsdrücken, die durch Niveauunterschiede des Meeresbodens 3 entstehen, über die gesamte Länge des Luftschlauches 4 die komprimierte Luft feinblasig ausperlen kann. Dazu muss der Volumenstrom, die Schlitzgeometrie (Schlitzlänge, Abstand der Schlitze) und der Öffnungsdruck der Perforation (Materialspezifikation) so bemessen sein, dass an den am tiefsten gele- genen Stellen des Luftschlauches 4 immer noch genügend Luft austritt, um den Blasenschleier 7 über die gesamte Länge des Luftschlauches 4 zu erzeugen.
Generell gilt: Die Dichte des Blasenschleiers 7 hängt vom Volumen- ström der austretenden Luft ab. Je größer die Anzahl der Schlitze und die Länge der Schlitze ist, desto mehr Luft entweicht pro Meter Lauflänge des Luftschlauches 4. Bei großen Niveauunterschieden (> 2 m - entspricht 2 bar hydrostatischer Druck) entweicht sehr viel Luft durch die jeweils höchsten Bereiche des Luftschlauches 4. Bedingt durch den Strömungswiderstand des Luftschlauches 4 steht dann bei langen Luftschläuchen 4 nicht genug Luft zur Verfügung, um alle Schlitze über die gesamte Länge des Luftschlauches 4 zu öffnen. Der Blasenschleier 7entsteht dann nur auf den„Gipfeln", während in den„Tälern" aufgrund des höheren hydrostatischen Druckes nur wenig bzw. gar keine Luft entweicht. Der Blasenschleier 7 wird somit unterbrochen, der Körperschall wird an diesen Stellen nicht mehr gedämmt. Um einen derartig ungleichmäßigen Blasenschleier 7 zu vermeiden, muss der Luftschlauch 4 umso feiner perforiert werden, je größer die durch den Niveauunterschied des Meeresbodens 3 erzeugte hydrostatische Druckdifferenz ist. Bei Druckbeaufschlagung des Luftschlauches 4 hat dieser einen kreisförmigen bzw. ovalen Querschnitt und die Druckluft entweicht zu beiden Sei- ten des Luftschlauches 4 in den Bereichen A und B unter Erzeugung des feinblasigen Blasenschleiers 7, der breiter ist als der Durchmesser des Luftschlauches 4. Beim Abschalten der Druckluft schließen sich die Schlitze der Perforation, und der Luftschlauch 4 wird vom umgebenden Wasserdruck flach zusammengedrückt wodurch die Luft vollständig entweicht. Es befindet sich somit kein Hohlraum innerhalb des Luftschlauches 4, weshalb auch kein Wasser oder kein Sand hineingedrückt werden kann. Die Perforation verstopft daher auch nicht. Die Luftschläuche 4 sind einstückig auf bis zu 100 m Länge durchgehend oder segmentiert perforiert. Bei größeren Längen können einzelne Schlauchsegmente über Kupplungen oder Muffen mit Schellen verbunden werden. Somit lassen sich gerade oder ringförmige Schlauchleitungen erzeugen, die 1000 m Länge überschreiten können. Die ersten ca. 50m (Abstand vom Kompressor zum Meeresboden 3) an beiden Enden des Luftschlauches 4 sind nicht perforiert, da in diesen Bereichen keine Luft austreten soll.
Um einen Auftrieb des luftgefüllten Luftschlauches 4 im Wasser zu vermeiden, ist dieser flexibel mit einem aus Gummi oder ähnlichen Polymer- Werkstoffen gefertigten Ballastschlauch 9 verbunden, in den zur Beschwerung eine Kette 13 eingezogen ist. Die flexible Verbindung erfolgt in den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2-6 durch einen Steg 8. Der Steg 8 besteht ebenfalls aus Gummi oder einem ähnlichen Polymer-Werkstoff und hat einen H-förmigen Querschnitt mit zwei sich jeweils zum Rand hin öffnenden Einschnitten 10. In die Einschnitte 10 ist jeweils ein aufeinandergelegter Abschnitt 11 der Wandung des Luftschlauches 4 bzw. 12 des Ballastschlauches 9 eingeschoben. Die Verbindung des Luftschlauches 4 und des Ballastschlauches 9 mit dem Steg 8 erfolgt dann durch Vulkanisieren oder Verkle- ben. Die durch Kupplungen miteinander verbundenen Luftschläuche 4 werden durch Längszug beim Ein- und Ausrollen nicht oder nur wenig belastet. Die Zuglasten werden durch die im Ballastschlauch 9 angeordneten Ketten 13 übertragen. Wenn Kettenabschnitte miteinander verbun- den werden müssen, erfolgt das in üblicher Weise, zum Beispiel durch Schäkel.
Der Verbund aus Luftschlauch 4 (sowohl mit Steg 8 oder zusammengenäht) und Ballastschlauch 9 wird in der in Fig. 5 dargestellten Form zum Gebrauch geliefert. In diesem Zustand liegen die Wandungen des Luftschlauches 4 und des Ballastschlauches 9 flach aufeinander, so dass sich zusammen mit dem Steg 8 ein quasi zweidimensionales Gebilde ergibt. In diesem Zustand ist dieses Gebilde aufgrund der Flexibilität seiner Komponenten leicht wickelbar und daher mit geringem Transportvolumen anliefer- bar. Auf Grund dieser Flexibilität ergeben sich auch Vorteile beim Gebrauch (Abwickeln, Verlegen, Aufwickeln).
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Es unterscheidet sich von dem vorstehenden dadurch, dass anstelle eines Luftschlauches 4 zwei Luftschläuche 4 vorgesehen sind, die nebeneinander an den Steg 8 anvulkanisiert sind. Durch die beiden nebeneinander angeordneten Luftschläuche 4 kann ein breiterer Blasenschleier 7 erzeugt werden.
Bei einem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die flexible Ver- bindung zwischen Luftschlauch 4 und Ballastschlauch 9 dadurch hergestellt, dass sie durch Längsnähte 14 miteinander verbunden sind. Dazu ist ein aufeinander gelegter Abschnitt der Wandung des Luftschlauches 4 gebildet (siehe z. B. Fig. 2), der zwischen den Enden des in Längsrichtung aufgeschnittenen Ballastschlauches 9 angeordnet und mit diesen durch die Längsnähte 14 verbunden ist. Als Beschwerungskörper kommt bei diesem Ausführungsbeispiel ein Drahtseil 15 oder ein Kabel 15 zum Einsatz.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Blasenschleiers in Gewässern aufweisend, einen am Boden des Gewässers festgelegten, aus einem Gummi oder einem Polymer gefertigten luftführenden Schlauch (Luft- schlauch) mit Verstärkungseinlage, mindestens einen Kompressor zum Einbringen von Druckluft in den Luftschlauch, wobei der Luftschlauch eine Vielzahl von über seine Länge verteilten Löchern aufweist, durch die die Druckluft unter Bildung eines vom Luftschlauch aufsteigenden Blasenschleiers austritt und durch ein sich in seiner Längsrichtung erstreckendes Gewicht in Form einer Kette, eines Kabels oder eines Seiles zur Kompensation seines Auftriebs beschwert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Luftschlauch (4) vorgesehen ist, an dem über eine flexible Verbindung ein aus Gummi oder Polymer gefertigter Ballastschlauch (9) befestigt ist, in dem die Kette (13) oder das Seil (15) oder das Kabel (15) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Luftschlauch (4) und dem Ballastschlauch (9) ein aus Gummi oder Polymer gefertigter flexibler Steg (8) angeordnet ist, mit dem der mindestens eine Luftschlauch (4) und der Ballastschlauch (9) durch Anvulkanisieren, Verkleben oder Vernähen verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verbindung durch flach aufeinander gelegte miteinander vernähte Bereiche des Luftschlauches (4) und des Ballastschlauches (9) gebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Steg (8) zwei nebeneinander angeordnete Luftschläuche (4) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Luftschlauch (4) in Schlitzoder Lochform fein perforiert ist, wobei die Perforation, bezogen auf ein Uhrzifferblatt, beidseitig auf 2 bis 5 Uhr bzw. 7 bis 11 Uhr vorgesehen ist, und der Bereich von 11 bis 2 Uhr unperforiert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein bis zwanzig Perforationen pro cm2 Luftschlauch (4) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des mindestens einen Luftschlauches (4) im von mit Druckluft nicht beaufschlagten Zustand flach aufeinanderliegt und die Perforationen geschlossen sind.
PCT/DE2018/100114 2017-03-03 2018-02-09 Vorrichtung zur erzeugung eines blasenschleiers in gewässern WO2018157884A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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