DE2915542B1 - Einrichtung zur Durchfuehrung von Arbeitsmassnahmen unter einer Wasseroberflaeche - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Durchführung von Arbeitsmaßnahmen unter der Wasseroberfläche auf einem Gewässerboden, mit einer unter die Wasseroberfläche abgesenkten, über einen freien Kopfabschnitt angeordneten, wasserfreien Arbeitskammer, die einen über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht sowie eine Dichtungsanordnung aufweist und als Atmosphärendruckkammer ausgeführt ist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der Zeitschrift »Europäische technische Informationen«, 1958, Heft 2, Seite 36, bekannt. Hierbei wird die Arbeitskammer mit ihrem unteren Rand auf den Gewässergrund aufgesetzt. Der untere Rand trägt umlaufend die Gummidichtung, die gegenüber dem Untergrund abdichten muß. Die Arbeitskammer und der angeschlossene Schacht werden leergepumpt, nachdem die Arbeitskammer mit ihrer umlaufenden Dichtung auf den Untergrund aufgesetzt ist. Eine solche Arbeitskammer mag man auch über den Kopf eines Gründungspfahles stülpen können, das verlangt jedoch unvorteilhaft hohe Arbeitskammern, wenn der Kopfabschnitt eine große Länge aufweist. Im übrigen kann die Abdichtung nur funktionieren, wenn der Untergrund eben ist und nicht nur das Gewicht der Arbeitskammer mit ihrem Schacht, sondern auch den umgebenden Wasserdruck nach Leerpumpen der Arbeitskammer aufzunehmen in der Lage ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß bei der Bearbeitung von Kopfabschnitten von Gründungspfählen eine Abdichtung der Arbeitskammer gegenüber einem ebenen und hinreichend festen Untergrund nicht mehr erforderlich ist.

Bei den Gründungspfählen kann es sich um Betonpfähle und Rammpfähle handeln. Die Gründungspfähle können darüber hinaus die unterschiedlichsten Querschnitte aufweisen, beispielsweise als Rohrpfähle oder Kastenpfähle ausgeführt oder aus Stahlprofilen zusammengesetzt sein. Arbeitsmaßnahmen bezeichnet Reparaturarbeiten, Bearbeitung auf Höhe durch Brennen, Schneiden oder Schleifen, Arbeiten zur Anbringung von Befestigungselementen, Schweißarbeiten, Bolzensetzarbeiten und Ausbetonierarbeiten.

Zur Lösung dieser vorgenannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß zur Bearbeitung von freien Kopfabschnitten von Gründungspfählen die Arbeitskammer im Bereich ihres unteren Randes mit einem Boden versehen ist, der eine Bodenausnehmung für den Kopfabschnitt des zu bearbeitenden Gründungspfahles sowie die Dichtungsanordnung zwischen diesem Kopfabschnitt und dem Boden aufweist.

Im einfachsten Falle ist der Boden der Arbeitskammer an die Wandungen der Arbeitskammer stationär und dicht angeschlossen, z. B. angeschweißt. Wenn es sich jedoch darum handelt, bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Bodenausnehmung unterschiedlichen Querschnitten der Gründungspfähle und unkontrollierbaren Raumtoleranzen anzupassen, so empfiehlt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, daß der Boden gegenüber der Arbeitskammer mit hydraulischen oder pneumatischen Stelltrieben verdrehbar angeordnet ist, und daß Dichtungsanordnungen zwischen Boden und Arbeitskammer vorgesehen sind. Die Dichtungsanordnungen sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als ausstülpbare Blähdichtungen mit Druckluftanschluß ausgeführt, die eine absolute Abdichtung sicherstellen. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt, um die Auftriebskräfte aufzunehmen darin, daß die Arbeitskammer Auftriebsbremspratzen aufweist, die mit dem Boden integriert und an den zugeordneten Gründungspfahl anschließbar sind.

■ Die Arbeitskammer kann durch den schon erwähnten, über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht befahren werden und über diesen Schacht können auch Arbeitsgeräte und Bauelemente zu- und abgeführt werden. Aus sicherheitstechnischen Gründen ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedoch zweckmäßiger, daß die Arbeitskammer einerseits einen Arbeitsschacht aufweist und außerdem an einen Fahrschacht angeschlossen ist. Als Arbeitsschacht bezeichnet man dabei denjenigen Schacht, durch welchen die Zuführung und Abführung von Arbeitsgeräten und Bauelementen möglich ist. Als Fahrschacht bezeichnet man den Schacht, über den die Personen, die in der Arbeitskammer arbeiten, zur Arbeitskammer hin und aus dieser wieder heraus gelangen.

Da die beschriebenen Arbeitsmaßnahmen an einem gerammten Gründungspfahl häufig dann durchzuführen

sind, wenn in der Nachbarschaft weitere Gründungspfähle noch gerammt werden, kann es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig sein, die Einrichtung mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Erzeugung eines äußeren Luftblasenschleiers zu versehen, die die erforderliche Schalldämmung bewirkt. Hierbei wird im allgemeinen mit Luftaustrittsröhren und/oder Luftaustrittsdüsen gearbeitet, denen Pumpen oder andere Druckluftquellen zugeordnet sind. Die Pumpen können die erforderliche Luft ohne weiteres aus der Arbeitskammer entnehmen, die über den über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht bewettert ist. Die Bewetterung ist dann besonders einfach, wenn die Arbeitskammer in der beschriebenen Weise mit einem Arbeitsschacht und mit einem Fahrschacht ausgerüstet ist, denn in diesem Falle erhält man von selbst oder gefördert durch Windhutzen eine ausreichende Bewertung.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Einrichtung, auch in ihrer Funktion, anhand von Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig.2 den vergrößerten Ausschnitt A aus der Darstellung nach F i g. 1,

Fig.3 den vergrößerten Ausschnitt B aus der Darstellung nach F i g. 1,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-C in F i g. 1 und die

Fig.5, 6 und 7 mögliche Einrichtungen für den Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Einrichtung dient zur Durchführung von Bearbeitungsmaßnahmen an unter einer Wasseroberfläche 1 befindlichen, freien Kopfabschnitten 2 von Gründungspfählen 3 und dergleichen. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich insbesondere um Rammpfähle 3, die bekanntlich nach dem Rammen zuweilen Reparaturarbeiten, Bearbeitung auf Höhe durch Brennen oder Schneiden, Bearbeitungen durch Anbringen von Befestigungselementen und dergleichen erfahren müssen. Zum grundsätzlichen Aufbau der Einrichtung gehört eine über den freien Kopfabschnitt 2 angeordnete wasserfreie Arbeitskammer 4. Die wasserfreie Arbeitskammer 4 ist jedoch keine Druckkammer, die unter dem hydrostatischen Druck der Wassertiefe steht, in der die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind. Die Arbeitskammer ist vielmehr eine Atmosphärendruckkammer 4, steht also unter Atmosphärendruck. Dazu ist die Anordnung so getroffen, daß die so Arbeitskammer 4 einerseits im Bereich ihres unteren Randes 5 mit einem Boden 6 versehen ist, der eine Bodenausnehmung 7 für den Kopfabschnitt 2 aufweist, an dem die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind. Im übrigen ist eine Dichtungsanordnung 8 zumindest zwischen diesem Kopfabschnitt 2 und dem Boden 6 vorgesehen. Zumindest gilt dies, wenn der Boden 6 im übrigen stationär und dicht an die Arbeitskammer 4 angeschlossen ist. Im anderen Fall sind Dichtungsanordnungen 8, 9 sowohl zwischen Bodenausnehmungen 7 so und Kopfabschnitt 2 als auch zwischen Boden 6 und Arbeitskammer 4 vorzusehen. Jedenfalls ist die Arbeitskammer 4 angedichtet an zumindest einen über die Wasseroberfläche 1 geführten Schacht 10, 11 angeschlossen. Dadurch funktioniert sie als Atmosphärendruckkammer. Es versteht sich von selbst, daß beim Absenken der Arbeitskammer 4 mit ihrem Schacht 10, bis zum und über den Kopfabschnitt 2 eines Gründungspfahles 3, an dem die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind, die Einrichtung insgesamt zunächst mit Wasser gefüllt ist, so daß nach Abdichtung des Bodens 6 die Arbeitskammer 4 einschließlich Schacht 10,11 leergepumpt werden muß.

Im Ausführungsbeispiel ist der Boden 6 zum Zwecke der Anpassung der Bodenausnehmungen 7 an im Querschnitt unrunde Kopfabschnitte 2 gegenüber der Arbeitskammer 4 verdrehbar, und zwar im Ausführungsbeispiel mit hydraulischen oder pneumatischen Stelltrieben 12, die in F i g. 4 angedeutet worden sind. In diesem Falle sind Dichtungsanordnungen 9 auch zwischen Boden 6 und Arbeitskammer 4 vorgesehen. Die Dichtungsanordnungen 8, 9 sind im Ausführungsbeispiel stets ausstülpbare Blähdichtungen, die durch ein Druckmittel vorgestülpt und in Dichtungsfunktion gebracht werden, die jedoch, und insbesondere unter dem hydrostatischen Druck des anstehenden Wassers, sich gleichsam zurückstülpen, wenn der Dichtungsdruck weggenommen wird. Im Ausführungsbeispiel weist die Arbeitskammer 4 einerseits einen Arbeitsschacht 10 und außerdem einen Fahrschacht 11 auf. Dazu wird insbesondere auf die Fig.5 verwiesen. Der Arbeitsschacht 10 dient dazu, mit üblichen Hilfsmitteln Arbeitsgeräte und Bauteile in die Arbeitskammer 4 einzuführen oder aus dieser herauszunehmen. Der Fahrschacht 11 dient dazu, in die Arbeitskammer 4 einzufahren oder aus dieser herauszufahren, was mit üblichen Leitern oder auch mit anderen Hilfsmitteln geschehen kann. In F i g. 1 wurde angedeutet, daß die Arbeitskammer 4 mit einer Einrichtung 13 versehen sein kann, die dazu dient, um die Einrichtung herum einen Luftblasenschalter 14 zu erzeugen, der die erforderliche Schalldämmung bewirkt. Die Luft wird über geeignete Pumpen aus der Arbeitskammer 4 entnommen, die ihrerseits ausreichend bewettert ist. Es versteht sich von selbst, daß über den über die Wasseroberfläche 1 hinausgeführten Schacht bzw. über die über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schächte 10,11 auch Energieversorgungsleitungen in die Arbeitskammer 4 hineingeführt sein können, die zur Energieversorgung der dort eingesetzten Arbeitsgänge dienen. Selbstverständlich kann die Einrichtung auch auf den Grund 15 des Gewässers aufgesetzt werden, in dem die Arbeiten durchzuführen sind. Der Schacht 10, 11 kann aus montierbaren und demontierbaren Schachtabschnitten bestehen, damit die Einrichtung ohne weiteres zur Durchführung der Arbeitsmaßnahmen in unterschiedlicher Wassertiefe geeignet ist.

Die F i g. 5, 6 und 7 machen beispielsweise deutlich, wie die Einrichtung ihrerseits eingerichtet und manipuliert wird. So kann gemäß F i g. 5 mit einer Hubinsel 16 gearbeitet werden, gemäß F i g. 6 mit Ponton 17, gemäß F i g. 7 mit Hilfe eines Kranes 18, wobei in F i g. 7 ein Kaikran dargestellt wurde.

Arbeitet man mit der Einrichtung, so wird die Arbeitskammer 4 mit ihrem Schacht 10, 11 mit einem Manipulator, der als Hubinsel 16, Ponton 17, Kaikran 18 ausgeführt ist, bewegt und mit Winden 19, Klettervorrichtungen 20 oder Kran 18 über den Kopfabschnitt 2 des Pfahles gebracht, an dem die Arbeitsmaßnahmen durchzuführen sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, das Einfädeln des Kopfabschnittes 2 des Gründungspfahles 3 in die Bodenausnehmung 7 des Bodens 6 mit Hilfe einer Tauchers vorzunehmen, oft kann jedoch auf den Einsatz eines Tauchers verzichtet werden, wenn die Einrichtung zum Zwecke des Einfädeins mit einer Fernsehkamera und einem Monitor ausgerüstet ist. Der

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Boden 6 der Arbeitskammer^ ist zu diesem Zweck in der beschriebenen Weise drehbar und arretierbar. Die Höhe der Arbeitskammer 4 wird vermessen. Wenn die Arbeitskammer 4 auf Höhe ausgerichtet ist, so beginnt die Abdichtung. Die Dichtungsanördnungen_:8, 9 sind den größten zu erwartenden Toleranzen angepaßt und werden zweckmäßigerweise per Druckluft betätigt. Ist die Abdichtung erfolgt, so wird die Einrichtung gelenzt, das heißt Arbeitskammer 4 und Schacht 10,11 werden leergepumpt. Um den Auftrieb der Arbeitskammer 4 und der Einrichtung insgesamt aufzunehmen, sind

entsprechende Bremspratzen 21 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel mitdem Boden 6 der Arbeitskammer 4 .integriert sind/ Zweckmäßigerweise lassen sich die Auftriebsbremspratzen 21 von der Wasseroberfläche 1 aus oder von außen steuern. Sie sind verriegelt, wenn-die Einrichtung leergepumpt und damit für die Durchführung der Arbeitsmaßnahmen eingerichtet ist Wie bereits erwähnt, reicht zumindest dann, wenn mit zwei Sehächten 10, 11 gearbeitet wird, die Kaminwirkung für die Bewetterung aus. Die Blähdichtungen 8, 9 sind mit einem Druckluftanschluß 22 versehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Durchführung von Arbeitsmaßnahmen unter der Wasseroberfläche auf einem Gewässerboden, mit einer unter die Wasseroberfläehe abgesenkten, über einen freien Kopfabschnitt angeordneten, wasserfreien Arbeitskammer, die einen über die Wasseroberfläche hinausgeführten Schacht sowie eine Dichtungsanordnung aufweist und als Atmosphärendruckkammer ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bearbeitung von freien Kopfabschnitten von Gründungspfählen die Arbeitskammer (4) im Bereich ihres unteren Randes (5) mit einem Boden (6) versehen ist, der eine Bodenausnehmung (7) für den Kopf abschnitt (2) des zu bearbeitenden Gründungspfahles (3) sowie die Dichtungsanordnung (8) zwischen diesem Kopfabschnitt (2) und dem Boden (6) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6) gegenüber der Arbeitskammer (4) mit hydraulischen oder pneumatischen Stelltrieben (12) verdrehbar angeordnet ist, und daß eine Dichtungsanordnung (9) zwischen Boden (6) und Arbeitskammer (4) vorgesehen ist

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnungen (8, 9) als ausstülpbare Blähdichtungen mit Druckluftanschluß ausgeführt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) Auftriebsbremspratzen (21) aufweist, die mit dem Boden (6) integriert und an den zugeordneten Gründungspfahl (3) anschließbar sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) einerseits an einen Arbeitsschacht (10) und außerdem an einen Fahrschacht (11) angeschlossen ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskammer (4) umlaufend mit einer Einrichtung (13) zur Erzeugung eines äußeren Luftblasenschleiers (14) versehen ist.