DE2101124A1

DE2101124A1 - Unterwasser-Vorrichtung

Info

Publication number: DE2101124A1
Application number: DE19712101124
Authority: DE
Inventors: Arthur Cattanach Linden Johannesburg Potter (Südafrika). M E02b3-14
Original assignee: The Water and Sediment Control Co. (Proprietary) Ltd., Extension, Johannesburg (Südafrika)
Priority date: 1970-01-09
Filing date: 1971-01-12
Publication date: 1971-09-23
Also published as: MTP681B; FR2076012A1; NL7100334A; AU2420871A

Description

Dr.-Ing. STARK
Dipl.-ln.g- BONSMANN

Patentanwälte
Krefeld 1, MoerserStr. 140

70 413

7. Jan. 1971

THE WATER AND SEDIMENT CONTROL COMPANY (PROPRIETARY) LTD. 199, Eloff Street, Extension, Johannesburg, Südafrika

Unterwasser-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft Unterwasser-Vorrichtungen zur Regelung des Wasser- und/oder Setzstoffflusses in Staubecken, Flüssen, Kanälen, anderen Wasserläufen oder an der See zum Zweck der Wellendämpfung, der ilußregulierung, der Schaffung einer stabilen Sandbank, der Verhinderung von UferausWaschungen oder zum Schutz von unter wasserverlegten Rohrleitungen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Unterwasser-Vorrichtung, bestehend aus einer Anzahl von Sperren, die in bezug auf die Sichtung der Strömung oder der Wasserbewegung mit Ab₇ stand voneinander angeordnet sind, wobei jede Sperre einen wasserhemmenden Sperrkörper, eine Verankerung far den Sperrkörper sowie einen Schwimmkörper enthält, der mit dem Sperrkörper verbunden ist, ihn in einer aufrechten Lage hält und seiner horizontalen Verschiebung, die von den jeweiligen Wasserbewegungen bewirkt wird, entgegenwirkt,

109839/0183

210 ;

Die Sperren können so angeordnet werden, daß sie nicnt bis an die Aasseroberfläche reichen. Dadurch läiit sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in offenen Gewässern verwenden, auf denen Treibgut oder üis anzutreffen ist oder auf denen Schiffahrt oder viassersport betrieben wird. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind ferner für Wasserläufe geeignet, die zu einem Staubecken fähren und Setzstoffe enthalten. Die Vorrichtungen verhindern hier die Mitführung von groben Schwemmstoffen, oft Geschiebe genannt, sowie von feinen Schwemmstoffen, oft Schwebestoffe genannt, so daß im Endergebnis bedeutend weniger Schwemmstoffe ins Staubecken gelangen.

Die flexiblen Sperrkörper können aus durchlässigem oder undurchlässigem Material bestehen, wie beispielsweise aus Plasticfolien oder aus gewebtem oder ungewebtem ü.aschenmaterial. Das Material kann ein Thermoplast, wie z.B. Polyäthylen, sein. Es kann schwimmend oder nichtschwimmend sein, wobei die Auftriebsstärke, die das Ivlaterial besitzt, von Einfluß darauf ist, welchen Auftrieb man den mit den Sperrkörpern verbundenen Schwimmkörpern geben muß. Das thermoplastische flexible Material kann auf einer Strangpresse hergestellt sein, wie beispielsweise flexible Folien, flexible Filme oder flexible Schläuche. Bei Verwendung eines flexiblen Schlauches kann man in ihm andere Teile der Sperre unterbringen, nämlich die Verankerung und/oder den Schwimmkörper. Zu diesem Zweck können an beiden Lnden des Sperrkörpers rohrförmige Ausbauchungen zur Aufnanme der Verankerung

109839/0183

beziehungsweise des Schwimmkörpers vorgesehen werden.

Ler flexible operrkörper kann aus einem abgewandelten ίlachschlauch bestehen, dessen Abwandlung darin besteht, daß in sein unteres Lnde ein quer verlaufendes itohr eingearbeitet ist, das die Verankerung aufnimmt. Dieselbe vorkehrung kann an anderen Stellen des Sperrkörpers zur Aufnahme eines Schwimmkörpers getroffen weraen.

Die Verankerung kann aus einem verankerten Seil, Kabel oder ähnlichem Cr^an bestehen, das an mindestens einem uewicht befestigt ist. ferner können beliebige andere mechanische oder explodierende Ankervorrichtungen verwendet werden.

ver Schwimmkörper kann aus ballförmigem Material, wie beispielsweise Schaumstoff, bestehen oder kann einen oder mehrere hohlkörper enthalten. Bei Verwendung von zellförmigem oder geschäumtem katerial kann dasselbe in einem oack eingeschlossen sein.

Die Verankerung kann aus einem fertiggegossenen Organ bestehen, das dem Abrieb an seinem .Boaen ausreichenden Widerstand bietet. Die Fertigguß-Verankerungen haben vorzugsweise die Form einer Kugelkalotte und können an ihrem Loden eine Aussparung aufweisen, um durch Saugwirkung die Haftung auf dem Grund zu verstärken. Wahlweise können zur besseren Haftung auch Vorsprünge an den gegossenen Verankerungen vorgesehen werden.

Die flexiblen Sperrkörper können zur Hemmung des natür-

109839/0183

lichen Wasserstroms durchlässige Abschnitte enthalten, und es wurde gefunden, daß derartige durchlässige Abschnitte die Verankerung weniger beanspruchen als undurchlässige Abschnitte.

Hinsichtlich eines anderen Aspekts der Erfindung können die Sperrkörper ganz oder teilweise aus durchlässigem Material bestehen, dessen Fläche, die den Wasserdurchtritt verhindert, unter SO% bis 10% der gesamten Querschnittsfläche ausmacht, wobei man den Grad der Durchlässigkeit je nach dem beabsichtigten Zweck bestimmt. Dabei ist insbesondere die enge Abhängigkeit zwischen der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers, dem Grad der Durchlässigkeit der flexiblen Sperrkörper und dem· Auftrieb der Schwimmkörper zu beachten.

Die flexiblen Sperrkörper können durchlässige Abschnitte aus Kunststoff oder aus Material auf Gummibasis enthalten, wie beispielsweise perforierte oder geschäumte Folien.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist es im Interesse der Festigkeit und Haltbarkeit des flexiblen Sperrkörpers jedoch vorteilhaft, ihn mit durchlässigen Abschnitten auszustatten, die vorzugsweise aus einem Gewebe oder einem gewebten Stoff sind. Die flexiblen Sperrkörper bestehen vorteilhaft aus nicht-schwimmendem Material, wie Kunststoff mit einem spezifischen Gewicht von über 1. polyester und Nylon sind hierfür geeignete Beispiele.

Die Schwimmkörper haben vorteilhaft einen so starken Auf-

109839/0183

trieb, daß unter normalen Strömungsverhältnisses des Wassers die Abweichung der wasserhemmenden Organe nicht über 40° von der Senkrechten beträgt» Um zu bewirken, daß die horizontale Verschiebung der wasserhemmenden Organe unter normalen Bedingungen nicht übermäßig ist, und um eine angemessene elastische Eückfederung zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Sperrkörper mit Abstand voneinander in vertikalen Reihen anzuordnen, die miteinander zusammenwirken und mit Schwimmkörpern verbunden sind.

Die Erfindung sei nun an Hand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

JEiS zeigen

irig.1 eine teilweise fortgebrochene perspektivische Ansicht eines Teils einer Sperre, die eine Unterwasser-Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung darstellt; Fig. 2 eine abgewandelte Sperre in perspektivischer Ansicht ; { Fig. 3 eine weitere abgewandelte Sperre in perspektischer Ansicht;

Fig.4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig.5 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig.6 erfindungsgemäße Vorrichtungen, die in natürlichen, zu einem Staubecken führenden Wasserlaufen eingebaut sind, in .Draufsicht;

109839/0183

.?, 8, 9, 10 und 11 Teile des Hauptwasserlaufs von Fig.6 in schematischem Querschnitt mit Darstellung der schrittweisen Wirkungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen;

Fig.12, 13 und 14- erfindungsgemäße Vorrichtungen, die unmittelbar vor einem Strandufer ins Wasser eingebracht sind, im Querschnitt;

Fig.^ eine weitere Sperre als -bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in perspektivischer Ansicht; Fig.16 eine weitere, abgewandelte Sperre als bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in perspektivischer Ansicht;

Fig.17 eine Sperre als Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Seitenansicht mit Darstellung ihrer Verschiebung;

Fig.18 eine weitere Sperre in gleicher Ansicht wie Fig.17; Fig.19 eine weitere Sperre als bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in perspektivischer Ansicht; Fig.20a und 20b mit einander verbundene Sperren in sche-φ matischer Darstellung;

Fig.21 eine Vorrichtung zum Schutz eines im Gewässerboden steckenden Pfahls vor Abrieb, in perspektivischer Ansicht; Fig.22 eine Vorrichtung zum Schutz einer unter Wasser verlegten Rohrleitung, in perspektivischer Ansicht; Fig.25 eine Sperre als Bestandteil einer Wellendämpfungsvorrichtung, in perspektivischer Ansicht; Fig.24 eine abgewandelte Sperre in perspektivischer Ansicht ; und

109839/0183

Fig.25 eine ilußregulierungsanlage gemäß der Erfindung, im Grundriß.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die in Fig.1 dargestellte Sperre besteht aus einem flexiblen wasserhemmenden Sperrkörper 1, einer Verankerung und einem Schwimmkörper 4-, Bei dieser Ausführungsform besteht der Sperrkörper aus einem thermoplastischen, flexiblen Material, wie z.B. Polyäthylen, das schwimmfähig ist, so daß der Auftrieb des Schwimmkörpers nur gering zu sein braucht.

Der wasserhemmende Sperrkörper besteht aus Polyäthylen von niedrigem spezifischen Gewicht und enthält vorteilhaft Ruß als Schutz gegen Sonneneinwirkung, mit der bei Verwendung in Kanälen und Staubecken zu rechnen ist.

Ls liegt auf der üand, daß man je nach der gewünschten Sperrbreite entweder die Breite des Sperrkörpers vergrößern oder aber mehrere schmale Sperrkörper nebeneinander anordnen kann, wie in l'ig.3 dargestellt. Das thermoplastische flexible Polyäthylen, aus dem der Sperrkörper gemäß Fig.1 besteht, ist als Flachschlauch gespritzt und so geformt, daß es Teile der Verankerung und des Schwimmkörpers aufnehmen kann. Zu diesem Zweck ist der Iflachschlauch am einen Ende mit einer Sehlaufe 7 zur Aufnahme eines Verankerungskabels 8 versehen, das über den Haken 10 mit einem Betonblock 9 beschwert ist. Eine Schelle in Gestalt eines Spritzlings 11 wird bei der praktischen An-

109839/0183

wendung über die Schlaufe 7 cLes Flachschlauchs geschoben, um eine feste Verbindung zwischen dem Verankerungskabel und dem Sperrkörper herzustellen. Am oberen Ende des Sperrkörpers erweitert sich der Flachschlauch zur Aufnahme des Schwimmkörpers; er bildet einen Sack 12 um den Schwimmkörper und ist oben verschlossen.

Der Schwimmkörper 4 besteht aus schwimmfähigem zellenförmigem Material, wie z.B. geschäumtem Polystyrol, in einem verschlossenen Polyäthylensack, der in den Flachschlauch eingelegt wird. Die Schweißnähte 13 und 14 halten den Sack in seiner Lage. Der Auftrieb, den das Laterial zur Erzielung der gewünschten elastischen Rückfederung und der begrenzten Winkelabweichung des Sperrkorpers von der Senkrechten besitzen muß, richtet sich nach den Bedingungen, unter denen die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird; je größer die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers ist, um so stärker muß der Auftrieb sein.

Bei der Anordnung gemäß Fig.2 besteht der Sperrkörper 1 aus thermoplastischem Material in Gestalt einer Polyäthylenfolie 15· Am oberen Ende der Folie 15 befindet sich ein verschlossener Sack 16, der durch die Schweißnähte 17 gebildet wird und den Schwimmkörper aufnimmt. Am anderen Ende der Folie ist eine weitere Schweißnaht derart vorgesehen, daß sich eine Schlaufe 18 zur Aufnahme des Verankerungskabels 8 bildet. Diese Figur zeigt deutlich, daß der Schwimmkörper aus geschäumtem Polystyrol 20 zunächst selbst in einem verschlossenen Sack 19 liegt, der

109839/0183

seinerseits vom Sack am oberen l»nde der Folie umschlossen wird.

Fig.3 veranschaulicht eine Sperre aus einer Mehrzahl verankerter Sperrkörper, jeweils bestehend aus einem i'lachschlauch, der unten eine Verankerung und oben einen Schwimmkörper umschließt. In diesem !'all besteht die Verankerung aus einem Gewicht, das am unteren Ende des Flachschlauchs sackförmig umschlossen ist, und der Schwimmkörper ist in derselben Weise untergebracht wie in den Fig.1 und 2 veranschaulicht.

Wie in Fig.15 dargestellt, können die Schwimmkörper 4- und die Verankerung 3 derart miteinander verbunden sein, daß sie gemeinsam auf der Wasseroberfläche schwimmen. Ein verankertes Kabel 22 erhält seinen Auftrieb durch an ihm befestigte Bojen 23 und trägt gleichzeitig die Flachschläuche 6, die an ihrem oberen Ende zu diesem Zweck mit quer verlaufenden Schlauchabschnitten 24 versehen sind. Die ilachschläuche sind zweckmäßig aus Polyäthylen und sind an ihrem unteren Ende so ausgebildet und verschweißt, daß sie bei 25 Gewichte aufnehmen können. Für tiefes Wasser werden die Flachschläuche vorteilhaft aus PVC vorgesehen, da dies Material nicht schwimmfähig ist und daher nicht so stark beschwert zu werden braucht, um die erforderliche elastische Rückfederung im kvasserstrom zu haben.

Fig.5 zeigt eine Reihe von Sperren im Absetzbecken 26 einer Wasserversorgungsanlage· Der Wasserzufluß ist mit 27, der Wasserabfluß mit 27a gekennzeichnet. Die Sperren

109839/0183

können so ausgebildet sein,wie in einer der bisherigen Abbildungen veranschaulicht, und sind 'an Kabeln 8 verankert, die ihrerseits am Boden des Reckens befestigt sind. Die Sperren können unten so verkürzt sein, dab sie dort oberhalb der Ablagerungen auf dem üeckenboden enden, wie bei 28. Durch diese Anordnung soll erreicht werden, daß die Setzstoffe sich geregelt ablagern und daß bei starkem Wind turbulente Wasserbewegungen und damit das Aufwühlen abgelagerter Stoffe vermieden werden.

Fig. 6 zeigt ein Staubecken 29 in Gestalt einer 1 al sperre, deren Abschlußmauer 30 durch eine Sperre 31» wie sie in den bisherigen Abbildungen veranschaulicht ist, geschützt wird. Weitere kleinere Sperren 32 schützen die Itänder der Abschlußmauer, um Auswaschungen durch jenes «asser zu verhindern, das am überlauf 33 das Staubecken verläßt, sind weitere Sperren, wie z.B. bei 35» vorgesehen. Das Staubecken wird von einem Fluß 36 gespeist, in den sich die Zuflüsse 37 und 3& ergießen, die Schwemmstoffe mitführen. Die Wasserströmung verursacht bei 39 Auswaschungen des Flusses und bei 40 und 41 Auswaschungen der Zuflüsse mit der Folge, daß Schwemmstoffe in das Staubecken geführt werden. Line Straßenbrücke 42 führt über den Fluß 36. Wie in Fig.3 veranschaulicht, lassen sich mit den erfindungsgemäßen Sperren 43 und 44 die iundamente der Brücke 42 beziehungsweise die ganze Brücke schützen, und mit ien Sperren 39» 40 und 41 lassen sich die Auswaschungen stark vermindern.

109839/0183

Viie zu erkennen, verlaufen die mit Abstand voneinander angeordneten Sperren stets quer zur Richtung der Wasserströmung.

Die Setzstoffe im Fluß 36 und in seinen Zuflüssen 37 und 38 werden durch die Sperren 4-5, 4-6 und 4-7 beziehungsweise 4-8, 4-9, 50, 51 und 52 aufgehalten, um die Wasserführung und die Ablagerungen so zu regeln, wie es an Hand der Fig.7-11 und Fig;4- nachstehend näher beschrieben wird.

Das in Fig.6 schattiert gezeichnete Gelände 53 wird zeit- ™ weise überflutet und ist daher mit den Sperren 54- in der Ausführung gemäß Fig.1 versehen, um dort einen großen •ieil jener Setzstoffe zurückzuhalten, die sonst in das Staubecken gelangen wurden. ,Jas Gelände 53 grenzt an Streifen ruhigen Vnassers; daher sind die Sperren 54- in diese Streifen hineingeführt, wie in der Abbildung zu erkennen.

Die iig.7-11 zeigen im Längsschnitt eine Strecke des Iluß-

betts gemäß Fig.6 zwischen den Sperren 4-7 und 46 und ™

veranschaulxchen, in welcher Weise die erfindungsgemaßen "Vorrichtungen im Laufe der ^eit wirksam werden. Fig.7 kennzeichnet frei fließendes wasser, das in Richtung des Pfeiles 56 fließt und Setzstoffe mitführt. Das Flußbett ist mit einem Geschiebe aus Setzstoffen 57 bedeckt, die sich in üblicher Weise flußabwärts in Richtung auf das , Staubecken fortbewegen. Oberhalb des Geschiebes 57 führt das fließende V»asser Schwemmstoffe mit, die sich im Laufe

109839/0183

der Zeit im Staubecken 29 ablagern und dadurch unerwünschte Wirkungen hervorrufen.

In Fig.8 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingebracht, die hier aus mehreren Reihen von Sperren in der Ausführung gemäß Fig.2 besteht, wobei die einzelnen Reihen in Strömungsrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind, und wobei Jede Reihe höher ist als die vorhergehende. Die elastische Rückfederung der ersten Sperre 58 muß in Flüssen mit plötzlichen Wasserstößen stark sein, damit die Sperre sich nach einem Wasserstoß schnell wieder aufrichtet. Lan verwendet zweckmäßig möglichst flache Ankergewichte, wie z.B. die in I'ig.1 mit 9 bezeichneten, um ihren Abrieb zu vermindern. Desgleichen kann man die Sperren vorteilhaft unterhalb der Wasseroberfläche enden lassen, um Beschädigungen durch Treibgut zu verhindern. In den Abbildungen sind vier Reihen von Sperren dargestellt; die Zahl der Reihen kann Jedoch Je nach Art der Anlage auch eine ganz andere sein.

Die ersten Sperren werden auf dem Geschiebe 57 ruhend eingebaut. Die obere Grenze ist durch 63 gekennzeichnet. Durch die Hemmung der Wasserströmung wird die Fortbewegung des Geschiebes verhindert, und es setzen sich zusätzliche Schwemmstoffe ab, so daß weniger Stoffe als bieher in das Staubecken geführt werden. Fig.9 kennzeichnet die Ablagerung nach weiterem Zeitablauf und läßt deutlich erkennen, daß die Ablagerungen nunmehr die Höhe 63 erreicht haben und die Sperren so hoch bedecken, daß ihre Wirkung nur noch schwach ist. Daher errichtet man

109839/0183

zweckmäßig an der Stelle 46 gemäß Pig.6 zusätzliche Sperren; diese sind als Reihe 67 in Pig.10 kurz nach dem Einbau dargestellt.

Jig.11 veranschaulicht die Wirkung der Keinen 58-61 und der Reihen 64—67 nach einem größeren Zeitabschnitt. Das Flußbett 57 hat sich gehoben und ein neues Profil 68 angenommen durch die zusätzliche Ablagerung von Setzstoffen, die auf ihrer Wanderung flußabwärts angehalten wurden, sowie von Schwebestoffen, die sich sonst im Staubecken abgesetzt hätten. Durch diese Maßnahmen wird die Einleitung von festen Stoffen in das Staubecken stark reduziert und dadurch die Nutzungsdauer des Staubeckens vergrößert. Natürlich muß darauf geachtet werden, daß die Sperren an geeigneten Stellen angelegt werden, damit keine Überflutungen eintreten. So ist es im allgemeinen viel leichter und kostensparender, ein Ufer aufzuscbemmen als Schlamm aus einem Staubecken zu entfernen. Auf dem Gelände gemäß Fig.6 sind weitere Sperren an den Stellen 48, 49 und 50 vorgesehen. In der Praxis ist es vorteilhaft, S]£rren entlang dem ganzen Fluß und seiner Zuflüsse anzulegen, um dadurch zu verhältnismäßig geringen Kosten die Nutzungsdauer des Staubeckens wesentlich zu verlängern.

fig.12 zeigt im Profil ein Strandufer mit teilweise steller Neigung 69, so daß sich dort die ftellen 70 stark brechen und eine Rückgewinnung des fortgespülten Strandes" sehr schwierig ist. Fig.13 zeigt dieselbe Uferlandschaft nach dem Einbau mehrerer Reihen von Sperren, bespielsweise in der Ausführung gemäß den Fig.1 und 3· Wie in den

109839/0183

Pig.13 und 14 zu erkennen, verhindern die Sperren die weitere Auswaschung des Ufers unter gleichzeitigem Aufbau eines neuen Uferprofils durch die Ablagerung von Setzstoffen zwischen den Sperren.

Die Sperren können im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung der Wellen angeordnet werden, wie in den Fig.13 und 14 dargestellt. Sie können jedoch an bestimmten Stellen auch schräg dazu angeordnet werden, wie beispielsweise an den Enden eines Uferabschnitts, den man erhalten ^ möchte. Ein ähnliches Ergebnis läßt sich erzielen, wenn man nur drei Reihen von Sperren in geeigneter Aeise anordnet .

Fig.16 zeigt eine abgewandelte Form der·erfindungsgemäßen Sperre. Ihr flexibler Sperrkörper kann so ausgeführt sein, wie es in den bisherigen Abbildungen dargestellt wurde, oder kann aus einer zäheren Polyäthylenfolie 78 mit verstärkten Ösen 79 bestehen zur Aufnahme von Messingringen 80, die gleichzeitig um eine Stange 81 führen, die über Haken 82 an einer Verankerung 3 befestigt ist. Am oberen Rand der Folie 78 sind ebenfalls Csen vorgesehen zur Aufnahme von Messingringen, die außerdem durch ösen am Schwimmkörper 4 führen. Dieser Schwimmkörper kann ein gut verschlossener, mit geschäumtem Polystyrol gefüllter Sack sein.

Die Verankerung besteht hier aus einem vorgegossenen stromlinienförmigen Betonblock von der angenäherten Form einer Kugelkalotte. Die Vorsprünge 86 sorgen für einen guten

109839/0183

Halt auf dem Boden 87» auf dem die Verankerung ruht. Ferner ist der Betonblock mit einer Rinne 88 versehen, in ier die mit ihren unteren Abschnitten in den Block eingegossenen Haken liegen.

Auf Grund von Versuchen im Strömungskanal lassen sich die Maße der flexiblen Sperrkörper, der Schwimmkörper und der Betonverankerungen so aufeinander abstimmen, daß auch bei der in Rechnung zu stellenden größten Strömungsgeschwindigkeit eine ausreichende Flexibilität erhalten bleibt und die Verankerungen nicht fortbewegt werden.

Fig.17 zeigt einen flexiblen Sperrkörper 1, der aus mehreren zusammenwirkenden Abschnitten besteht. Bei dieser Anordnung, die sich vorteilhaft in tiefem Wasser verwenden läßt, kann man mehrere Schwimmkörper 4- vorsehen, die auf die Höhe des Sperrkörpers verteilt mit Abstand voneinander angeordnet werden.

Die Fig.17 und 18 veranschaulichen, wie verschiedene Formen von Sperren durch den Wasserstrom abgelenkt werden.

Fig.19 zeigt ein Paar miteinander verbundener flexibler Sperrenabschnitte 121, jeder mit einem wasserhemmenden körper 122 in Gestalt eines Polyestergewebes mit einer ^■O^e-igen Durchlässigkeit sowie mit einem Schwimmkörper 123 in Gestalt eines Zylinders aus geschäumtem Polystyrol, der in einer am oberen Rand des Gewebes 122 gebildeten Schlaufe 124 steckt. Oben und unten am Gewebe sind Befestigungsschellen 125 aus einem gummiartigen Material, wie z.B. PoIy-

109839/0183

210Ί124

urethan_t angebracht, so daß sich die Abschnitte mittels eines Seiles 126 zusammenfügen lassen. JDabei wird das am unteren Rand des untersten Abschnitts durchgeführte Seil 127 in einer schon beschriebenen Weise an der Verankerung befestigt.

Es liegt auf der Hand, daß sich die in Jig.19 gezeigte Sperre für alle bisher beschriebenen Anwendungen eignet und daß man je nach der gewünschten Sperrenhöhe nur einen oder auch mehr als zwei der genannten Sperrenabschnitte verwenden kann. Ferner kann man bei einer derart zusammengesetzten Sperre Abschnitte unterschiedlicher .Durchlässigkeit benutzen. Bei erfindungsgemäßen Anlagen, die beispielsweise an gegenüberliegenden Ufern eines Flusses eingebaut werden, um in Flußmitte eine selbstreinigende 'Wasserströmung zu erhalten, wie in den Fig.6 und 25 dargestellt, können die Sperren zur Flußmitte hin durchlässiger sein als die zum Ufer hin gelegenen.

Ferner können zum Zwecke der Wellendämpfung in großen Wasserbecken oder auch in offenem Wasser die flexiblen Sperrkörper und die Schwimmkörper in einem bestimmten Abstand oberhalb der Verankerung und somit oberhalb des Grundes angeordnet werden, was insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn in Wasserversorgungsanlagen Absetzbecken eingebaut sind.

Die Fig.20a und 20b zeigen eine Anlage mit drei Reihen von Sperren in Wasser, das Wellenbewegungen ausgesetzt ist. Die Sperrenreihen sind im Abstand einer halben Wellenlänge von einander angeordnet und durch elastische Kabel oder ähnliche Organe miteinander verbunden. Es liegt auf der Hand, daß

109839/0183

210Ί124

bei einer derartigen Anordnung die Wellenbewegung eine entgegengesetzte Kraft in den einzelnen Sperren erzeugt, so daß deren seitlicher Ausschlag "begrenzt wird und man daher Schwimmkörper mit geringerem Auftrieb verwenden kann.

Jig.21 zeigt eine Vorrichtung zum Schutz eines Unterwasserpfahls 130 gegen Abrieb, bestehend aus einer Verankerung in Gestalt eines Rahmens mit Halteschelle I3I, einem an diesem Eahmen befestigten felexiblen Sperrkörper aus durchlässigem Material 132 sowie einem Schwimmkörper 133» wie z.B. geschäumtem Polystyrol, das in einem verschlossenen Sack oben am flexiblen Sperrkörper angebracht ist. Die Pfeile kennzeichnen die Strömungsrichtung.

Pig,22 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz eines Unterwasser-Rohres 140 durch einen Halterahmen 141, flexible Sperrkörper 142 und Schwimmkörper 143. Die flexiblen Sperrkörper und die Schwimmkörper können in einer der bisher beschriebenen Formen ausgeführt sein.

Flg.23 veranschaulicht eine Sperre im Rahmen einer Ifcellendämpfungsanlage. Hier sind der flexible Sperrkörper I50 mittels gewichtsbelasteter Kragen 152 und das obere Organ 153 mittels weiterer Kragen 154 gleitend an den Verankerungspfählen 151 befestigt.

Fig.24 zeigt eine weitere Sperrenausführung mit flexiblen Sperrkörpern 161, an diesen verteilt angeordneten Schwimmkörpern 162 und Verankerungen 163 in bohrerförmiger Gestalt.

109839/0183

Fig. 25 schließlich veranschaulicht eine Flußregulierungsanlage mit Sperrenreihen zu beiden Seiten des Flusses mit dem Zweck, an den Rändern Ansandungen zu bewirken und in Flußmitte eine selbstreinigende Strömung zu erzielen.

Erfindungsgemäße Anlagen mit einer Mehrzahl von Sperrenreihen, die sich mit Abstand voneinander angeordnet einer Strömung widersetzen, finden Verwendung zur Regelung von Wasserströmungen und Ablagerungen in offenen Gewässern, an Küsten, in Flüssen und anderen Wasserläufen sowie in Staubecken mit dem Ziel der Wellendämpfung in offenen Gewässern und Staubecken sowie der Erzeugung stabiler Feststoffbänke im Meer, an Küsten, in Flüssen und anderen Wasserläufen sowie in Staubecken.

Eine besonders zweckmäßige Form einer Vorrichtung zur Wellendämpfung gemäß der Erfindung besteht aus einem Sperrenpaar, dessen Teile an der Oberseite oder nahe der Oberseite derart miteinander verbunden sind, daß sie die Form eines umgekehrten "V" bilden. Die Sperren können einzeln oder gemeinsam mit Schwimmkörpern versehen sein.

109839/0183

Claims

Patentansprüche

1.J Unterwasser-Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei wenigstens teilweise im Abstand zueinander angeordnete Sperren vorgesehen sind und eine Sperre aus einem flexiblen wasserhemmenden Sperrkörper (1) besteht und eine Verankerung (3) für den Sperrkörper (1) und einen mit dem Sperrkörper verbundenen Schwimmkörper (4) aufweist, der den Sperrkörper (1) aufgerichtet hält und den Wasserkräften entgegenwirkt, die den Sperrkörper (1) in horizontaler Richtung fortzubewegen bestrebt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus wasserundurchlässigem Material bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus wasserdurchlässigem Material bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper Öffnungen von je 10 bis 80 Quadratmillimeter Querschnittsfläche aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus einem weitmaschigen Kunststoffgewebe bestehen.

'6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus nicht-

109839/0183

schwimmfähigem Material bestehen.

7. Vorrichtung nach änem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper aus mehreren miteinander verbundenen Sperrkörperabschnitten bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Sperrkörperabschnitt ein Schwimmkörper befestigt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper aus schwimmfähigem Material bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die für die einzelnen Sperrkörper oder Sperrkörperabschnitte bestimmten Schwimmkörper aus zellförmigem Kunststoff bestehen und in einem verschlossenen Sack untergebracht sind, der an dem Schwimmkörper oder Schwimmkörperabschnitt angebracht ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sperre an ihrem unteren Ende verankert ist und daß der Sperrkörper und der Schwimmkörper frei schweben.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem obersten Rand jeder

109839/0183

Sperre und der Wasseroberfläche ein Abstand gewahrt bleibt.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sperrkörper und Schwimmkörper jeder Sperre und der darunter ge^genen Verankerung ein Abstand gewahrt bleibt.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperren im wesentlichen rechtwinklig zur vorherrschenden Richtung der Wasserströmung oder Wasserbewegung angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Zwecke der Wellendämpfung oder der. Regelung von Absetzvorgängen in eine Wasserversorgnungsanlage eingebaut ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1- 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einen Fluß oder ähnlichen Wasserlauf eingebaut ist und aus mehreren Sperrenreihen besteht, die sich vom einen Ufer aus in Richtung auf die Flußmitte erstrecken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einen Fluß oder ähnlichen Wasserlauf eingebaut ist und aus mehreren Sperrenreihen besteht, die sich von beiden Ufern aus in Richtung auf die Flußmitte erstrecken,

18. Vorrichtung nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß sie vor einem Küstenstrand eingebaut ist.

109839/0183

19. Vorrichtlang nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Schutz einer Unterwasser-Rohrleitung verwendet wird und beiderseits der Rohrleitung mindestens eine Sperre aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperren paarweise miteinander verbunden sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperren derart miteinander verbunden sind, daß sie die Form eines umgekehrten ¹¹V" bilden.

22. Unterwasser-Vorrichtung, im wesentlichen wie an Hand der beiliegenden Zeichnungen hierin beschrieben.

109839/0183

Leerseite