DE2002384A1 - Kuenstlicher Seetang und Verfahren zum Verankern des Seetangs im Boden eines Gewaessers - Google Patents
Kuenstlicher Seetang und Verfahren zum Verankern des Seetangs im Boden eines GewaessersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verankern von künstlichem Seetang in Form künstlich hergestellter
langgestreckter flexibler, in Wasser einem Auftrieb ausgesetzter Elemente, die an Verankerungskörpern befestigt sind,
am Boden eines Gewässers.
Es ist bereits bekannt, künstlichen Seetang oder Seegras unter Wasser anzuordnen, um das Wandern von Materialien
zu beeinflussen. Beispielsweise kann man künstlichen Seetang in Seen, Flüssen oder anderen Gewässern dazu verwenden, den
Boden des Gewässers oder aus dem Meeresboden ausgebaggerte Kanäle oder die Küste eines Gewässers gegen Erosion zu
schützen oder das Ablagern von Sand zu fördern*
Um eine zufriedenstellende Wirkung des künstlichen Seetangs während einer langen Zeitspanne sicherzustellen, ist es
erforderlich, Tang am Boden des Gewässers zuverlässig zu verankern. Zu diesem Zweck kann man den Seetang mit Verankerungskörpern,
z.B. Betonklötzen oder Stahldrahtseilen, verbinden, die auf dem Meeresboden ausgelegt werden und den
Seetang durch ihr Gewicht in der gewünschten Lage halten.
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Da die langgestreckten Ll ε rente der; künstlichen ceetangs,
die im folgenden kurz als Stränge bezeichnet werden, ein spezifisches Gewicht haben, das niedriger ist als dasjenige von
Wasser, und da der künstliche Seetang außerdem gewöhnlich an Stellen verwendet wird, an denen starke Unterwasserströmungen
auftreten, muß das Verankerungsmaterial ein ziemlich großes Gewicht haben, wenn Gewähr dafür bestehen soll, daß der Seetang
zuverlässig verankert wird. Selbst bei der Verwendung billiger Beschwerungsmaterialien können daher die Kosten
einer Anlage mit künstlichem Seetang unzulässig hoch werden, und selbst bei der Verwendung schwerer Verankerungskörper
bleibt die Gefahr bestehen, daß sich der Seetang unter ungünstigen Bedingungen, z.B. bei starken Stürmen, verlagert«
In bestimmten Anwendungsfällen, z.B. zum Schützen von aus dem Meeresboden ausgebaggerten Kanälen gegen das Verschlammen, ist
es erforderlich, zu ermöglichen, daß der Seetang genau an der gewünschten Stelle angeordnet werden kann und die jeweils gewählte
Lage beibehält.
Die Verankerungskörper Können unter der Wirkung ihres
Eigengewichts in einem gewissen nusir.aß in den Meeresboden einsinken,
so daß eine bessere Verankerung des Seetangs erzielt wird, doch wird ein solcher Zustand erst erreicht, nachdem
der Seetang während einer ziemlich langen Zeit auf noch nicht einwandfreie Weise verankert gewesen ist, und während des
anfänglichen Teils seiner nutzbaren Lebensdauer ist der Seetang für eine Verlagerung oder ein Hochsteigen empfindlicher
als nach dem Ablauf dieser anfänglichen Zeitspanne, während welcher sich eine gewisse Sandmenge an der Basis des Seetangs
abgelagert hat. Wegen der schnellen Zunahme des Widerstandes, den der Meeresboden dem Einsinken eines Verankerungskörpers
entgegensetzt, ist außerdem die endgültige Tiefe, bis zu der die Verankerungskörper in den Meeresboden eindringen, sehr
begrenzt, so daß die ^erankerungskörper durch den Meeresboden
nicht zuverlässig gehalten werden.
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Gemäß der Erfindung soll nunmehr ein einfaches, jedoch sehr zweckmäßiges Verfahren geschaffen werden, um künstlichen
Seetang am Boden eines Gewässers zu verankern, bei dem der Seetang genauan der gewünschten ötelle angeordnet werden
kann, und bei dem unter Verwendung kleiner und leichter Verankerungsmittel eine große Verankerungskraft erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verankern künstlichen Seetangs in Form künstlich hergeteilter langgestreckter,
flexibler, im Wasser einen Auftrieb aufweisender, am Verankerungskörper befestigter Elemente am Boden eines Gewässers
umfaßt die Maßnahmen, daß ein unteres Ende einer Fludleitung lösbar mit einem Seetang-Verankerungskörper verbunden wird,
daß der am unteren Ende der Fludleitung angebrachte Verankerungskörper in den Boden des Gewässers herabgelassen wird,
während gleichzeitig ein unter Druck stehendes Flud nach unten durch die Leitung gefördert wird, das unter dem Verankerungskörper
entweicht, so daß das Material des Meeresbodens fluidisiert wird, daß dann die Zufuhr des Fluds über die Leitung
unterbrochen wird und daß schließlich die Verbindung zwischen der Leitung und dem Verankerungskörper aufgelöst
und die Leitung entfernt wird.
Der Seetang kann von einem Kahn oder einem anderen Wasserfahrzeug aus verlegt werden, auf dem die Verankerungskörper zeitweilig mit dem unteren Ende der Fludzuführungsleitung
verbunden werden, bei der es sich gewöhnlich um ein Rohr handelt. Das Rohr hat vorzugsweise eine ausreichende
Starrheit, damit man es dazu benutzen kann, den Verankerungskörper in dem Gewässer nach unten zu bewegen. Der Verankerungskörper
in dem Gewässer wird mit dem unteren Ende des Rohrs durch Kupplungsmittel verbunden, die es ermöglichen, das
Rohr aus dem Verankerungsaörper zurückzuziehen, nachdem dieser
die gewünschte Tiefe in dem Meeresboden erreicht hat. Die Kupplungsmittel können zweckmäßig als Bajonettverschluß
ausgebildet sein, oder das untere Ende des Rohrs ist mit einem Gewinde versehen, so daß es in eine mit
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einem entsprechenden Gewinde versehenes rohrförmiges Bauteil
des Veraiikerungskörpers eingeschraubt oder auf ein solches
Bauteil aufgeschraubt werden kann. In diesen Fällen wird der Verankerungskörper mit dem Rohr dadurch verbunden oder von
ihm gelöst, daß das Rohr gegenüber dem Verankerungskörper gedreht wird. Weitere Möglichkeiten, den Verankerungskörper
lösbar mit dem Hohr zu verbinden, bestehen darin, die beiden ■■■eile miteinander zu verspannen oder sie durch mit einer
Schnappwirkung arbeitende Vorrichtungen miteinander zu verbinden. Ferner kann der Verankerungskörper mit einem rohrförmigen
Bauteil versehen sein, das mit engem Sitz in das untere ^ Lnde des Hohrs einschiebbar oder auf dieses aufschiebbar ist,
^ so daß der Verankerungskörper reibungsschlüssig mit dem Rohr verbunden bleibt, während er im V/asser nach unten bewegt wird,
und daß der Verankerungskörper danach dadurch freigegeben
werden ka: n, daß man eine kleine Zugkraft auf das obere Ende des itohrs aufbringt. Sobald der Verankerungskörper in den
Meeresboden eingebettet worden ist, kann er erheblichen Drehoder Zugkräften einen Widerstand entgegensetzen, so daß das
itohr von dem Vcrankerungskörper ohne Schwierigkeiten getrennt
werden kann, nachdem der Verankerungskörper in den Meeresboden eingebettet worden ist.
Die "v crankerungskörper haben vorzugsweise eine solche
^ j-'orm, aeß sie leicht in den Leeresboden eindringen, Jedoch dem
"erausziehen aus dem Leeresboden einen Widerstand entgegensetzen.
i>er Verankerungskörper erhält zweckmäßig die Form
eines Tellers mit einem rohrförmigen Bauteil zum Anbringen des fiohrs oder einer anderen Fludleitung. Dieser Teller hat
vorzugsweise eine konische Form, und das rohrförmige Bauteil ist am hand einer zentralen öffnung des Tellers befestigt.
Der Verankerungskörper besteht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff wie Polyvinylchlorid oder Polypropylen,
UDd er wird zweckmäßig als zutanmehhängendes Bauteil
z.B. mit Hilfe des Spritzveri'ahrens, hergestellt.
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Nachdem der Verankerungskörper mit dem Rohr verbunden
worden ist, werden die beiden Teile im Wasser herabgelassen, bis der Verankerungskörper den Boden des Meeres oder eines
anderen Gewässers erreicht hat, was dadurch angezeigt wird, daß sich der der Abwärtsbewegung des Rohrs entgegenwirkende
Widerstand plötzlich vergrößert. Durch das Rohr wird Luft oder ein anderes Flud, vorzugsweise VVass;r, nach unten gepumpt,
so daß das Flud nahe dem Meeresboden auf der Unterseite des Verankerungskörpers von dem Rohr abgegeben wird. Das
Wasser kann direkt vom unteren Ende des Rohrs aus abgegeben und dem das Rohr umgebenden Gewässer zugeführt werden» Alternativ
strömt das über das Rohr zugeführte Wasser durch ein rohrförmiges Bauteil des Verankerungskörpers, mit dem das
Rohr verbunden ist, und von dem rohrförmigen Bauteil wird das Wasser über Öffnungen an das das Bauteil umgebende Gewässer
abgegeben. Die austretenden Wasserströme fluidisieren das Material des Meeresbodens, so daß der Verankerungskörper
bis zu einer erheblichen Tiefe in den Meeresboden eingebettet werden kann, wobei nur eine kleine oder überhaupt keine Kraft
aufgebracht zu werden braucht, um den Verankerungskörper zu veranlassen, in den Boden des Gewässers einzudringen. Zum
Abgeben des zugeführten Wassers kann das untere Ende des Rohrs oder des verankerungskörpers mit einem Satz von kleinen Austrittsöffnungen
versehen sein. Normalerweise braucht das Wasser nicht unter einem hohen Druck durch diese Öffnungen gefördert
zu werden. Gewöhnlich genügt ein Druck, der um 2 bis
t> kg/cm über dem hydrostatischen Druck am Boden des Gewässers
liegt, doch kann man gegebenenfalls auch mit einem höheren Druck arbeiten. Während das Wasser durch das Rohr nach
unten gepumpt wird, wird das Rohr herabgelassen, um den Verankerungskörper in den Meeresboden einzubetten. Wenn das
Rohr nach oben über die Wasseroberfläche hinwegragt, kann ein auf dem Kahn befindlicher Arbeiter das Rohr mit der Hand nach
unten führen.
Das Rohr kann mit Beschwerungsmitteln versehen sein, um das Absenken des Verankerungskörpers in dem Gewässer zu
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erleichtern, oder das Rohr kann mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung herabgelassen oder geführt werden, doch ist dies
im allgemeinen nicht erforderlich, liachdem der Verankerungskörper bis zur erforderlichen Tiefe von z.B. etwa von
500 mm in dem Meeresboden eingebettet worden ist, wobei dieser Arbeitsschritt innerhalb von weniger als einer kinute
durchgeführt werden kann, wird die iörderung von Wasser durch das Rohr unterbrochen. Das Rohr hat vorzugsweise eine solche
,^**7 Länge, daß sich sein oberes Lnde in diesem Augenblick immer
noch über der Vi/asseroberflache befindet, so daß man die
Tiefe, bis zu der der Verankerungskörper in den ^eeresboaen eingedrungen ist, auf dem -Kahn leicht dadurch feststellen kann,
* daß mar: die Strecke ermittelt, längs deren das obere j^nde des
Rohrs nach unten bewegt worden ist.
Sobald der Pumpvorgang unterbrochen wird, beginnt das den Verankerungskörper umgebende Laterial, sich schnell abzusetzen,
wodurch der verankerungskörper im Boden des Gewässers zuverlässig verankert wird. Dann kann man das αοϊύο durch
Drehen und/oder Hochziehen des ixohrs /on dem Verankerungskörper
lösen. Hierauf wird das Rohr zur Wasseroberfläche hochgezogen, und die beschriebenen .iirbeitsschritte werden wiederholt,
um den nächsten Verankerungskörper in den Lieeresboden
einzubetten.
Es ist möglich, mehrere nebeneinander angeordnete Veran-"
kerungskörper gleichzeitig mit Hilfe mehrerer Rohre oder mit Hilfe eines einzigen Rohrs zu verankern, das mit Abzweigungen
versehen ist, deren Zahl der Anzahl der herabzulassenden Verankerungskörper entspricht, wobei mit dem unteren Ende jedes
Rohrs bzw. jeder Abzweigung ein Verankerungskörper zeitweilig verbunden ist. Auf diese 'weise kann man einen Vorhang aus
künstlichem Seetang, mit dem die Verankerungskörper vorher verbunden worden sind, wobei die Abstände kleiner sind als die
Tiefe des Gewässers, verankern, und hierbei ist es möglich, beim Einbau des Seetangs in den Meeresboden erhe. liehe Zeitersparnisse
zu erzielen.
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BAD ORlGiNAL.
■■■■..-■.■■ ' V 200-238A .
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
werden in folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch, auf welche Weise künstlicher
Seetang mit Hilfe, des Verfahrens nach der Erfindung verankert.
wird. - . ."....
Fx£.' 2 zeigt eine Ausführungsform eines Körpers zum
"Verankern von künstlichem Seetang»
Gemäß Fig·. 2 umfaßt der insgesamt mit 10 bezeichnete
verankerungskörper ein konisches Bauteil 11 und ein rohrförmiges
Bauteil 12, das gleichachsig, mit dem konischen Bauteil
angeordnet und mit dem Hand einer zentralen öffnung des^konischen
-"fruteils verbunden ist. -Die Bauteile oder Elemente
11 und 12 bilden vorzugsweise einen einteiligen Verankerungskörper. Die üjangstränge 14- sind an/dem "erankerungskörper auf
beliebige Weise befestigt, z.B* zwischen einem Klemmring 13 und
dem äußeren Band des konischen Bauteils oder Abschnitts 11,
mit dem der Klemmring verspannt ist oder federnd zusammenarbeitet.
Die Stränge 14 bestehen aus einem synthetischen Werkstoff, und ihr spezifisches Gewicht ist geringer als dasjenige
von Wassert so daß die Stränge im Wasser eine aufi-echte
Lage einnehmen. Die Stränge 14 sind zweckmäßig als Streifen
aus einem thermoplastischen Film oder als endlose Fäden aus einem aufgeschäumten-thermoplastischen Werkstoff ausgebildet.
Ein niedriges spezifisches Gewicht aufweisende Stränge können aus Strängen 'aus-aufgeschäumten Polypropylen bestehen, die
im:Wege des .Strangpressens hergr-estellt werden, wobei als AufschäumuagsiniTtei
eine flüchtige Flüssigkeit, z.B. Pentan, verwendet wird, und wobei die so erzeugten Stränge danach "
gereckt vrerdem, um sie in dünne Bänder zu verwandeln. Die
Länge , der : Stz'.aBge 14- kann zweckmäßig zwischen 500 und
2000 mm oder-,mehr variieren, und sie richtet sich nach dem ^erwendungSEVt'eck und den örtlichen Bedingungen. Es sei be- ,
merkt, daß Stränge aus künstlichem Seetang an dem konischen
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Bauteil oder Abschnitt 11 befestigt und über dessen ganzen Umfang verteilt sind.
Um den Verankerungskörper im Boden eines Gewässers zu verankern, verbindet man den Verankerungskörper mit dem
unteren Ende eines Rohrs 15, das aus Stahl« oder einem Kunststoff wie Polyvinylchlorid oder Polyäthylen bestehen kann.
Die Wand des rohrförmigen Bauteils oder Abs hnitts 12 des
Verankerungskörpers 10 weist einen Schlitz 16 zum Aufnehmen eines in das Rohr 15 eingebauten Zapfens 17 auf. Der Schlitz
16 und der Zapfen 17 bilden die Teile eines Bajonettverschlusses,
der es ermöglicht, das Rohr mit dem Verankerungskörper zu verbinden und diese Verbindung wieder zu lösen. Das
Rohr 15 paßt mit Gleitsitz in das rohrförmige Bauteil 12 und
rajigt nach unten über dieses Bauteil hinaus. Die Wand des
nach unten vorspringenden Abschnitts 19 des Rohrs 15 ist mit mehreren Bohrungen 18 von kleinem Durchmesser zum seitlichen
Abgeben des I'ludes aus dem Rohr 15 versehene l>as untere Ende
des Rohrs 15 ist unterhalb der Bohrungen 18 durch eine Stirnwand abgeschlossen, die ebenfalls mit einer oder mehreren
Bohrungen zum Abgeben des Fludes aus dem Rohr 15 nach unten versehen ist.
Gemäß Fig. 1 wird der verankerungskörper 10 mit Hilfe
des Rohrs 15 von einem KoJbn 20 aus herabgelassen, der auf einem
Gewässer 21 schwimmt und fest verankert ist. Sobald der Verankerungskörper 10 den Boden des Gewässers erreicht hat,
was dadurch angezeigt wird, daß der weiteren Abwärtsbewegung des Rohrs plötzlich ein erheblich größerer Widerstand entgegengesetzt
wird, wird Wasser unter iJruck in das obere Ende des Rohrs 15 oberhalb des Gewässers 21 eingeleitet; zu diesem
Zweck ist auf dem Kahn eine Pumpe vorgesehen. Das durch das
Rohr 15 nach unten gepumpte Wasser wird über die Bohrungen
und weitere Bohrungen in der Stirnwand des unteren Endes 19 des Rohrs abgegeben, wodurch in dem 'Wasser unter dem Verankerungskörper
eine turbulente Strömung erzeugt wird, so daß Ii'ateriel des Leeresbodens 22 mit Wasser gemischt wird und
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beginnt, sich ähnlich wie eine Flüssigkeit zuverhalten. Dann kann der Verankerungskörper leicht in den "Meeresboden"hinein
abgesenkt werden, während weiterhin Wasser durch das Rohr 15 nach unten gefördert wird, bis der Verankerungskörper die gewünschte liefe unter dem Meeresboden erreicht hat, die zwischen
200 und 1000 mm oder mehr variieren kann. Dann wird die Zufuhr von Druckwasser unterbrochen, woraufhin sich das ^a-:
terial des Meeresbodens in der Umgebung des Verankerungskörpers und auf diesem absetzt. Auf'diese Weise wird der Verankerungskörper im Meeresboden zuverlässig festgelegt, und danach
wird das Rohr 15 gedreht und nach oben bewegt, um den
Zapfen 17 außer Eingriff mit dem Schlitz 16 zu bringen. Nun-. mehr wird das Rohr nach oben bewegt, bis sich sein unteres
Ende über dem Wasserspiegel befindet, so daß man den nächsten Verankerungskörper an dem Rohr anbringen kann, woraufhin die
beschriebenen Arbeitsschritte wiederholt werden können.
Bei' einem Versuch zum Nachweisen der Wirksamkeit der mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bewirkten Verankerung
wurde ein aus Polyvinylchlorid bestehender Verankerungskörper
der in Fig. 2 dargestellten Art benutzt. Der Außendurchmesser des konischen Bauteils betrug 110 mm und seine Höhe 25 mm.
Die Wandstärke des verankerungskörpers betrug in allen Teilen
4 mm. Das Rohr, mittels dessen der Verankerungskörper abgesenkt
wurde, bestand aus Polyvinylchlorid und hatte einen Außendurchmesser von 16 mmo Das untere Ende des Rohrs war mit
sechs seitlichen Öffnungen oder Düsen versehen, während die Stirnwand am unteren Ende des Rohrs eine zentral angeordnete
Öffnung aufwies $ alle Düsenöffnungen hatten einen Durchmesser
von 5 Dna· Durch diese^-Öffnungen wurde Wasser gefördert, des-
2
sen Druck um etwa 2 kg/cm höher war als der hydrostatische Druck am Boden des Gewässers, und der Verankerungskörper wurde bis zu einer Tiefe von 500 mm in den Sandboden eines Gewässers eingebettet. Nach dem Trennen des Rohrs von dem Verankerungskörper mußte eine Kraft von 150 kg aufgebracht werden, um den Verankerungskörper aus dem Sandboden herauszuziehen.
sen Druck um etwa 2 kg/cm höher war als der hydrostatische Druck am Boden des Gewässers, und der Verankerungskörper wurde bis zu einer Tiefe von 500 mm in den Sandboden eines Gewässers eingebettet. Nach dem Trennen des Rohrs von dem Verankerungskörper mußte eine Kraft von 150 kg aufgebracht werden, um den Verankerungskörper aus dem Sandboden herauszuziehen.
Patentansprüche:
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Claims (6)
1., Verfahren zum Verankern künstlichen Seetangs in Form
synthetischer langgestreckter, flexibler, in Wasser einem Auftrieb ausgesetzter, an Verankerungskörpern befestigter
Elemente im Boden eines Gewässers, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende einer Fludleitung
lösbar mit einem Verankerungskörper des Seetangs verbunden wird, daß der Verankerungskörper am unteren Ende der Fludleitung
in den Boden eines Gewässers hinein abgesenkt wird, während gleichzeitig ein unter Druck stehendes Flud durch
die Leitung gefördert wird, wobei das Flud aus dem unteren Ende der Leitung auf der Unterseite des Verankerungskörpers
nahe dem Boden des Gewässers entweicht, so daß ein Teil des Bodenmaterials fluidisiert wird, daß die Zufuhr des Fludes
über die Leitung unterbrochen wird, und daß die Verbindung zwischen der Leitung und dem Verankerungskörper gelöst
und die Leitung entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fludleitung ein starres Rohr
verwendet wird, mittels dessen der Verankerungskörper in dem Gewässer abgesenkt und in den Boden des Gewässers
eingebettet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das untere Ende der Fludleitung lösbar
mit einem rohrförmigen Teil des Verankerungskörpers verbunden wird, der in Strömungsverbindung mit der Fludleitung steht.
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-■ . ■■■.. " -
"■■-."' 14 ■ ■'■ ■■■■■■■
4-. Künstlicher Seetang in i'orm synthetischer lgngge^·
streekter flexibler, in Wasser einem Auftrieb ausgesetzter, an Verenkerunggkorpern befestigter Elemente. $ die. mit Hilfe,
eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1bis J? verankert
werden solleni dadurch g e k en η ze i c h net f daß
mindestens einer der Verankerungskörper (10) als tellerförw
jnigeg Bauteil (11) ausgebildet ist, an dem ein rphrformigeg "
Bauteil (12) befestigt ist.
5? Künstlicher Seetang naph Anspruch 4, dadurch g e ·*
k e η η ζ e i c h η e. t , daß das tellerförmige Bauteil (11)
konisch.-i'St,- und daß das rohrformige Bauteil (12) an dem
konischen Bauteil gleichachsig mit diesem befestigt ist,
6. Künstlicher Seetang nach" Anspruch 4 oder 5» dadurch
g e k e η η ζ e i c h net ,daß das rohrförmige. Bauteil (12)
mit itohrkupplungsmitteln (16) versehen ist.
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Leerseite
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