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Vorrichtung zum Befestigen der Uferböschungen und Sohlen von Schiffahrtskanälen,
Flußbetten und stehenden Gewässern unterhalb der Wasserlinie Die Erfindung betrifft
das Befestigen der Uferböschungen und Sohlen von Schiffahrtskanälen, Flußbetten
und stehenden Gewässern, die durch Wasserströmungen, Wellenschlag oder von durch
Schiffe verursachten Wasserbewegungen der Gefahr des Aus- und Unterspülens ausgesetzt
sind.
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Bisher hat man gefährdete Uferböschungen 'durch Spundwände, durch
Wurfsteine oder -schotter oder durch Auflegen von Fertigbetonplatten zu schützen
versucht. Spundwände sind jedoch wegen der hohen Material- und Einbaukosten nur
beschränkt anwendbar, während die Befestigung durch Wurfsteine, -schotter oder Betonplatten
besonders bei steilen Böschungen nicht einwandfrei durchführbar ist und keine Sicherheit
gegen Unterspülungen und Auskolkungen bietet.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 1179 874 ist eine Vorrichtung
zum Räumen und Ausbauen offener Wassergräben oder Entwässerungskanäle bekannt, die
denselben einen gleichbleibenden Querschnitt gibt. Die bekannte Vorrichtung besteht
im wesentlichen aus einer den Kanal oder Graben überbrückenden Arbeitsbühne, die
auf an beiden Ufern vorgesehenen, ebenen Fahrbahnen oder Schienen läuft und die
Geräte zum Egalisieren des Untergrunds und zum Einbauen des Befestigungsbaustoffs
führt. Das Gerät zum Egalisieren des Kanalquerschnitts besteht aus einer Räumschiene,
welche die gewünschte Querschnittsform aufweist und mittels der Arbeitsbühne in
Längsrichtung des Kanals oder Grabens voranbewegt wird, um letzteren ihre Querschnittsform
zu geben, Der Einsatz dieser bekannten Vorrichtung ist je-
doch nur auf verhältnismäßig
schmale Gräben oder Entwässerungskanäle beschränkt, bei denen die zum Voranbewegen
der Räumschiene aufzuwendenden Kräfte noch zu beherrschen sind. Die bekannte Vorrichtung
ist auch nur dann einsetzbar, wenn an beiden Ufern des Kanals oder Grabens feste,
ebene Fahrbahnen oder Schienen für die Arbeitsbühne vorgesehen sind und wenn die
den Kanal oder Graben überspannenden Brücken so groß bemessen sind, daß die Vorrichtung
frei unter denselben hindurchfahren kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Befestigen
der unterhalb der Wasserlinie liegenden Uferböschungen und Sohlen von Schiffahrtskanälen,
Flußbetten und stehenden Gewässern zu schaffen, an deren Ufern normalerweise keine
festen Fahrbahnen oder Schienen zur Führung der Vorrichtung vorgesehen sind und
deren Brücken in den meisten Fällen die Durchfahrt eines das Gewässer überbrückenden
Gerätes nicht zulassen. Dabei darf die Vorrichtung im Einsatz die Schiffahrt nicht
behindern und muß imstande sein, Uferböschungen mit sich ändernden Längen, Neigungen
und Sohlflächen mit sich ändernder Tiefe, einwandfrei zu planieren und mit Befestigungsbaustoffen
zu belegen.
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Der Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß eine die Geräte zum
Egalisieren des Untergrunds und zum Einbauen des Befestigungsbaustoffs in an sich
bekannter Weise an einer Arbeitsbühne führende Vorrichtung mit folgenden Merkmalen:
a) Eine mit Schwimmern schwimmfähige Arbeitsbühne mit nach Art bekannter Hubinseln
heb-und senkbaren Stützbeinen zum Auf-den-Grund-Stellen der Arbeitsbühne über der
Arbeitsstelle; b) ein durch Winden auf der Arbeitsbühne bedienbares, quer
zum Verlauf des Gewässers voranbewegtes Planiergerät, z. B. ein Schrapper oder eine
Kratzkette, zum Egalisieren der zu belegenden Sohl- und Böschungsflächen; c) in
Arbeitsrichtung der Vorrichtung hinter dem Planiergerät heb- und senkbare, in einer
vertikalen Ebene biegsame Schienenstränge für das Einbaugerät, die mit Seilwinden
auf der Bedienungsbühne auf die vom Planiergerät vorbereitete Sohle oder Böschung
absenkbar sind und sich deren Profil ohne weiteres anschmiegen; d) Winden
mit Seilführungen auf der Arbeitsbühne zum Voranbewegen des Einbaugerätes und e)
Mittel auf der Arbeitsbühne zum Beschicken des Einbaugerätes mit Baustoff.
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Die nach Art bekannter Hubinseln schwimmfähige, mit Stützbeinen auf
den Grund stellbare, heb- und senkbare Arbeitsbühne macht es nicht mehr erforderlieh,
die
Vorrichtung als ein das gesamte Gewässer überbrückendes Bauwerk auszubilden, das
bei seinem Einsatz die gesamte Schiffahrt blockieren würde. Die schwimmfähige Arbeitsbühne
verleiht der Gesamtvorrichtung große Beweglichkeit. Die Vorrichtung läßt sich deshalb
schwimmend leicht und schnell an die Arbeitsstelle bugsieren, dort genau ausrichten
und durch Absenken der Stützbeine oder durch Anker und Taue unverrückbar festlegen,
so daß die an ihr angeordneten Arbeitsgeräte die durchzufährenden Arbeiten mit großer
Genauigkeit auszuführen vermögen. Dabei erlauben die die Bühne tragenden Schwimmer
durch mehr oder weniger starkes Fluten, die erforderliche Arbeitshöhe der Bühne
an der Arbeitsstelle genau einzustellen und die Auftriebskräfte der Bühne den vertikalen,
an ihr angreifenden Kräften anzupassen. Der Einsatz von quer zum Verlauf des Gewässers
arbeitenden Planiergeräten erlaubt ohne weiteres das Austragen von abgetragenem
Untergrund über die Uferböschung auf das Ufer und das Planieren von Böschungen von-beliebiger
Länge -und von beliebigem Neigungsverlauf. Die biegsamen Schienen für das Einbaugerät
passen sich ohne weiteres jedem beliebigen Neigungsverlauf der planierten Böschung
an und gewährleisten eine genaue Führung des Einbaugerätes parallel zu dem gegebenen
Böschungsverlauf. Die Vorrichtung erfüllt somit die vielfältigen Anforderungen bei
ihrem Einsatz auf Schiffahrtswegen. Sie vermag in Längsrichtung schwimmend jede
Brücke zu passieren und bildet somit kein Hindernis für die Schiffahrt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform des ErfIndungsgegenstandes
besitzt die Arbeitsbühne anstatt an beiden Enden nur an ihrem der Böschung abgewandten
Ende heb- und senkbare Stätzbeine, wobei sie sich böschungsseitig auf den Uferrand
aufsetzt. lEerdurch werden eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung der Vorrichtung
erreicht.
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Ein weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal sieht zur Führung des
Einbaugerätes für den Befestigungsbaustoff einen in vertikaler Ebene biegsamen Schienenstrang
vor, der aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Schüssen besteht,
wobei jedes Gelenk mittels Seile und Seilwinden auf der Arbeitsbühne willkürlich
heb- und senkbar ist. Ein solcher Schienenstrang ist auch auf nachgiebigem Untergrund
einsetzbar, weil sein Gewicht und das Gewicht des Einbaugerätes von den Seilen getragen
wird.
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Die genaue Führung des Einbaugerätes durch den sich dem Verlauf des
Untergrunds anpassenden Schienenstrang erlaubt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
den Einsatz von Einbaugeräten für heiße bituminöse Baustoffe in Verbindung mit Mitteln
zum Belegen der planierten Sohl- und Böschungsflächen mit dicht aneinandergefügten
Bahnen aus diesen Baustoffen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und nachstehend erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung
zum Belegen einer Uferböschung, F i g. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung
gemäß F i g. 1.
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Wesentlicher Bestandteil der neuen Vorrichtung ist eine vorzugsweise
in Stahlkonstruktion ausgeführte Arbeitsbühne 1, die mittels an ihr befestigter
Schwimmer 2, 2' schwimmfähig ist. Die Schwimmer können mit nicht dargestellten
Pumpen nach Bedarf mehr oder weniger weit geflutet oder gelenzt werden, um die Arbeitsbühne
genau auf die notwendige Höhe einzustellen, so daß sie sich, wie z. B. in der Zeichnung
dargestellt, mit ihrem dem Ufer zugewandten rechten Ende auf den Uferrand aufstützt.
An dem dem Ufer abgewandten Ende weist die Arbeitsbühne Stützbeine 3, 3'
nach Art der bekannten Hubinseln auf, die mittels Hydraulikzylinder 4 in bekannter
Weise angehoben und auf den Grund des Kanals oder Flusses abgesenkt werden können.
Selbstverständlich können auch mehr als zwei Stützbeine an der Arbeitsbühne angeordnet
sein, z. B. in solchen Abständen voneinander, daß die Bühne ohne Zuhilfenahme des
Uferrandes ausschließlich auf ihren auf den Grund des Gewässers abgesenkten Beinen
zu stehen vermag. Die Stätzbeine bestehen aus dicht verschlossenen-Stahlrohren und
können nach Bedarf geflutet und gelenzt werden. Sie besitzen Sohlplatten
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an ihren unteren Enden, um bei nachgiebigem Untergrund ein zu tiefes Eindringen
in denselben zu vermeiden. Die Sohlplatten sind kardanisch an den Stützbeinen angelenkt,
um unzulässige Biegebeanspruchungen in den Stätzbeinen, die bei ungleichmäßigen
Setzigngen der Beine im Untergrund auftreten können, zu vermeiden.
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Auf der Arbeitsbühne ist eine Winde 6 zum Bewegen eines Schrappers
7 in Fallrichtung der Uferböschung angeordnet. Der Schrapper hat die Aufgabe,
die zu befestigende Uferböschung oder Sohle zu egalisieren und,-zu profilieren.
Seine Arbeit wird durch an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Echographen
überwacht, die an der Arbeitsbühne geführt sind. An Stelle des Schrappers
7 können auch Planiergeräte anderer Bauart Anwendung finden. So kann z. B.
eine umlaufende, mit Kratzern besetzte Kratzkette vorgesehen sein, die in einer
dem zu erzeugenden Kanalprofil entsprechenden heb- und senkbareaTührung umläuft.
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'-Zum -Aufbringen eines Belages a aus vorgemischtem, vorzugsweise bituminösem
Baustoff auf die vorher vom Planiergerät egalisierte Fläche ist ein unter Wasser
arbeitendes Einbaugerät 8 vorgesehen, das mittels der Seilwinden
9, Y, der Seile 21, 21' und der Umlenkrollen 10, 10' auf Schienensträngen
11 voran bewegt wird, die in Fallrichtung der egalisierten Uferböschungen
auf dieser aufliegen und das Einbaugerät führen. Die Schienenstränge sind mittels
einer Mehrzahl von Seilen 12 und zugehörigen, auf der Arbeitsbühne stehenden Seilwinden
13 heb- und senkbar. Sofern ihre natürliche Biegsamkeit in der vertikalen
Ebene nicht ausreicht, um sich zwanglos auf das Böschungsprofil aufzulegen, können
die Schienenstränge auch, wie in der Zeichnung dargestellt, aus einer Vielzahl von
gelenkig miteinander verbundenen Schüssen bestehen, deren Einzellängen so bemessen
sind, daß der Gesamtstrang sich auch bei größeren Richtungsänderungen des Böschungsprofils
zwanglos auf dasselbe aufzulegen vermag. Die Seile 12 sind bei dieser Ausführungsforrn
des Schienenstranges an den einzelnen Gelenken 14 befestigt.
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Das Einbaugerät 8 läuft mit Rädern .15 auf den Schienensträngen
11. Es besitzt einen Baustoffvorratsbunker 16 mit einer mechanischen
Baustoffentnahmevorrichtung 17 unter der Entnahmeöffnung, die dem Bunker
zwangläufig einen fortlaufenden Baustoffstrang b entnimmt, und eine Verdichtungswalze
18# die den Baustoffstrang verfestigt und fest auf das
Planum aufwalzt.
Die Baustoffentnahmevorrichtung 17 besteht vorzugsweise, wie Fig.
1 erkennen läßt, aus einer endlosen Kratzkette mit Querstäben, die auf einem
festen Boden gleitet. Auf den Enden der Antriebswelle 19 der Baustoffentnahmevorrichtung
17
sind Spillrollen 20 für die das Einbaugerät voranbewegenden Seile 21, 21'
vorgesehen. Die Seile umschlingen die Spillrollen mehrfach, so daß sie die Baustoffentnahmevorrichtung
17 mit Sicherheit in Umdrehungen versetzen, sobald das Einbaugerät von den
Seilen 21, 21' voran bewegt wird. Bei der dargestellten Antriebsanordnung wird das
Einbaugerät mit der halben Geschwindigkeit der Seile 21, 21' voran bewegt. Dabei
kann der Teilkreisdurchmesser der Antriebskettenräder der Kratzkette 17 halb
so groß sein als der Durchmesser der Spillrollen 20, so daß die Geschwindigkeit
der Kratzkette gleich der Fahrgeschwindigkeit des Einbaugerätes ist. Hierdurch vermag
die Kratzkette 17 unabhängig von der Einbaugeschwindigkeit stets eine gleichmäßige
Baustoffschicht auf das Planum zu legen, die von der nachfolgenden Verdichtungswalze
18 zur endgültigen Belagsbahn a geformt und verfestigt wird.
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Auf der Arbeitsbühne 1 sind Seilwinden 22 vorgesehen, die mittels
ihrer Seile 23 und der Lenkrollen 24 das Einbaugerät 8 in seine Ausgangsstellung
zurückziehen, nachdem dasselbe während seiner Bewegung von links nach rechts eine
Belagsbahn vollendet hat. Die Seilwinden 22 können auch beim Einbauen der Belagsbahn
einen Gegenzug auf das Einbaugerät ausüben, um die Spannung der Seile 21, 21' zu
vergrößern und damit für den Antrieb der Baustoffentnahmevorrichtung 17 ausreichende
Reibungskräfte zwischen den Seilen 21, 21' und den Spillrollen 20 zu erzeugen.
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Die Versorgung des Einbaugerätes mit Baustoff geschieht mittels auf
der Arbeitsbühne fahrender Beschickungswagen 25, deren Bunker 26 von
einem Schwimmkran 27 oder von der Arbeitsbühne aus mit Baustoff gefüllt werden.
Zur Überleitung des Baustoffes in den Bunker 16 des Einbaugerätes
8 ist ein Kübel 28 vorgesehen, der mit einer auf dem Beschickungswagen
25 befestigten Winde 29 auf und ab bewegt wird.
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Arbeitsweise Die Vorrichtung wird schwimmend an die Arbeitsstelle,
z. B. über eine zu befestigende Kanalböschung geschleppt, dort genau ausgerichtet
und durch Fluten oder Lenzen der Schwimmer 2, 2' mit ihrem rechten Ende auf den
Uferrand gesetzt. Gleichzeitig werden die Stützbeine 3, 3' abgesenkt, so
daß die Vorrichtung schließlich unverrückbar auf festem Boden steht.
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Nachdem nunmehr mittels der erwähnten Echographen im Bereich der Arbeitsbahn
des Planiergerätes 7 der vorhandene Profilverlauf der Uferböschung festgestellt
und mit dem gewünschten neuen Profilverlauf verglichen worden ist, nimmt
das Planiergerät seine Tätigkeit auf. Es egalisiert die Böschung und bringt sie,
unter Kontrolle durch die Echographen, in das gewünschte Profil. Zum Ausgleichen
vorhandener größerer Abweichungen vom gewünschten Profil können dabei von einem
Schwinunkran geeignete Baustoffe in den Bereich des Planiergerätes befördert werden.
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Nach Fertigstellen eines genügend breiten Böschungsstreifens wird
die gesamte Vorrichtung durch Heben der Stützbeine 3, 3' und Lenzen der Schwimmer
2, 2' schwimmf ähig gemacht und in Pfeilrichtung (F i g. 2) um ein solches
Maß weiterbewegt, daß die Schienenstränge 11 sich über der vorher vom Planiergerät
egalisierten Böschung befinden. An dieser neuen Arbeitsstelle wird die Vorrichtung
in der bereits beschriebenen Weise wieder auf Grund gesetzt. Sodann werden die Schienenstränge
11 mittels der Winden 13 auf die egalisierte Böschung abgesenkt und
das Einbaugerät 8 auf die Schienenstränge aufgesetzt. Nunmehr nimmt das Einbaugerät
am Fuß der Böschung seine Arbeit auf und belegt dieselbe mit einer Belagsbahn aus
geeignetem Baustoff. Zu gleicher Zeit egalisiert das Planiergerät 7
den in
seinen Bereich gelangten Böschungsstreifen in der bereits beschriebenen Weise.
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Die gesamte Vorrichtung wird weiterhin schrittweise jeweils um die
Breite der vom Einbaugerät verlegten Belagsbahn in Pfeilrichtung (F i
g. 2) voran bewegt, wobei nach jedem Schritt gleichzeitig ein zu befestigender
Böschungsstreifen vom Planiergerät 7
egalisiert und ein egalisierter Böschungsstreifen
vom Einbaugerät 8 mit einer Belagsbahn versehen wird, die sich fugenlos,
vorzugsweise mit schräger überlappung an die vorher verlegte Belagsbahn anschließt.
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Mit Hilfe der neuen Vorrichtung können natürlich ohne weiteres auch
die Sohlflächen oder zusammenhängend Sohlfläche und Böschung von Kanälen, Flüssen
und stehenden Gewässern in der beschriebenen Weise befestigt werden.