DE4033506C2

DE4033506C2 - Method and device for laying underwater geotextiles in water

Info

Publication number: DE4033506C2
Application number: DE19904033506
Authority: DE
Inventors: Karsten Johannsen; Georg Heerten; Juergen Witte
Original assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1990-10-21
Filing date: 1990-10-21
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2010-10-22
Also published as: DE4033506A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Unterwasser-Verlegung von Geotextilien in Gewässern, insbesondere in Binnenwasserstraßen bzw. Schiff fahrtskanälen, in denen Schiffe die Baustelle während der Verlegearbeiten in geringem Abstand passieren, mittels Pontons, bei dem von einem Ponton das Geotextil von einer Rolle ab gewickelt, im Wasser abgesenkt und dann mit Schüttsteinen beschwert wird. Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 36 35 272 bekannt.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a Device for the underwater laying of geotextiles in Waters, especially in inland waterways or ships channels, in which ships enter the construction site during the Pass laying work at a short distance, using pontoons, where from a pontoon the geotextile from a roll wrapped, lowered in the water and then with pouring stones is complained. A procedure of this kind is over DE-OS 36 35 272 known.

Die Verwendung von Geotextilien ist im Laufe der Jahre ein erprobter Vorgang im Wasserbau geworden und stellt einen fe sten Begriff im Bereich der Böschungs- und Sohlensicherungs arbeiten in Verbindung mit anschließenden Steinschüttungen nach dem Stande der Technik dar.The use of geotextiles has increased over the years proven process in hydraulic engineering has become a fe Most common term in the area of slope and ground protection work in connection with subsequent stone fillings according to the state of the art.

Das Herzstück eines jeden Deckwerkes dieser Art ist das als Filter dienende Geotextil, das verhindert, daß Bodenteilchen erodiert werden und die Uferlinie unkontrolliert ausgewaschen wird. Geotextilien werden seit vielen Jahren als optimale Filter lagen im Deckwerksbau verwendet. Die haben zwar den Vorteil, daß sie dünn sind (wenig Auftragshöhe), aber den Nachteil, daß sie unter Wasser aufgrund ihrer geringen Masse nur schwer einbaubar sind.The heart of every revetment of this type is the as Filter serving geotextile that prevents soil particles be eroded and the shore line washed out in an uncontrolled manner becomes. Geotextiles have been used as optimal filters for many years were used in revetment construction. They have the advantage that they are thin (little order size), but the disadvantage that they are difficult under water due to their small mass can be installed.

Besondere Anforderungen an eine Unterwasser-Verlegung von Geotextilien werden bei solchen Küstengewässern, Binnen wasserstraßen oder Schiffahrtskanälen gestellt, bei denen während der Bauarbeiten Schiffe die Baustelle in geringem Abstand passieren.Special requirements for underwater laying of Geotextiles are used in such coastal waters, inland waterways or shipping canals where during the construction work ships the construction site in small Distance.

Die Methoden zur Aussteifung oder Arretierung der Matten gegen Strömungseinflüsse sind bislang nicht befriedigend. Beim Einbau von Filtermatten auf die Sohle von Binnenschiffs- Kanälen ergeben sich erfahrungsgemäß durch die Rückströmung und Schraubenströmung vorbeifahrender Schiffe problematische "Verwerfungen" der in Absenkung befindlichen Matten. Die Wirksamkeit eines Bausystems und von Filtermatten ist in Frage gestellt, wenn Einzelflächen unwirksam sind.The methods of stiffening or locking the mats against flow influences have so far not been satisfactory. When installing filter mats on the bottom of inland navigation Experience has shown that channels result from the backflow and screw flow passing ships problematic "Warps" of the mats in the lowering. The Effectiveness of a building system and filter mats is in Asked if individual areas are ineffective.

Die Strömungseinflüsse auf Matten sind in Zuge der Verlegung erheblich, weil z. B. im Fall des Mittelland-Kanals ca. 40% des Querschnitts mit einer vertikal im Querschnitt hängen den Matte verschlossen sind. In einem derart eingeengten Querschnitt eines Kanals entwickelt der Rück-Strom, der von einem vorbeifahrenden Schiff verdrängten Wassermasse, eine erhebliche Anströmung gegenüber der hinter dem Verlege- Ponton unter Wasser hängenden Filtermatte. Auch die schon auf der Gewässer-Sohle liegende hatte wird unter dem Effekt der von der vorgenannten Strömung bewegten Matte hochgeris sen und/oder verlagert. Die Ursache der Strömung kann nach Erfahrung auch durch "Langsamfahrt" nicht ausreichend redu ziert werden.The flow influences on mats are in the course of laying considerably because e.g. B. in the case of the Mittelland Canal approx. 40% of the cross section with one hanging vertically in cross section the mat is closed. In such a narrow place Cross-section of a canal develops the reverse current generated by mass of water displaced by a passing ship, one considerable inflow compared to that behind the laying Ponton under water hanging filter mat. Even that had lying on the water bed is under the effect the mat moved by the flow mentioned above sen and / or relocated. The cause of the flow can follow Experience also not sufficiently reduced due to "slow travel" be decorated.

Es werden daher diverse Anforderungen an ein praktikables System zur kontrollierten Verlegung von Geotextilbahnen unter Wasser gestellt.There are therefore various requirements for a practical System for the controlled laying of geotextile sheets put under water.

Der herkömmliche Einbau von Geotextilien erfolgt mit einem Verlege-Ponton, welcher rechtwinklig zum zu belegenden Ufer der Wasseroberfläche angeordnet ist. Er wird über Anker und Winden in Position gehalten. Auf diesem Ponton werden ein zelne in der Länge der Böschungsabwinklung entsprechend ab gelängte Mattenbahnen längsseits aneinandergenäht und durch Verziehen des Pontons in Verlegerichtung ins Wasser abge senkt. Hierdurch entsteht ein endloses Filterband über die gesamte Baustellenlänge. Diesem Verlegevorgang folgt in einem gewissen Abstand ein sogenannter Steinschütt-Ponton. Hierbei handelt es sich um einen Doppel-Ponton, in dessen Zwischenraum ein lamellenartiger Boden angebracht ist. Dar auf wird eine ca. 40 cm starke Schüttsteinlage aufgebracht und durch Öffnen des Lamellenbodens gezielt auf das verlegte Geotextil abgestürzt. Erst jetzt ist das Geotextil fixiert. Das Problem bei dieser Methode ist der Zwischen raum zwischen dem Verlege-Ponton und dem Steinschütt-Ponton. Die Distanz kann zwischen 10 m und 50 m betragen. In die sem Distanzbereich ist die Lage des Geotextils sehr insta bil. Jede Wasserbewegung - resultierend aus dem Schiffs verkehr - verändert die Lage des schwebenden Geotextils. Da ab einer bestimmten Wassertiefe keine Sichtverhältnisse mehr herrschen, kann die letzte Kontrolle vor dem Be schütten mit Steinen nur durch Taucher erfolgen, was in der Regel unterbleibt. Somit sind Schäden vorprogrammiert. Die Hauptnachteile, die mit dieser herkömmlichen Einbaumethode verbunden sind, liegen somit insbesondere darin, daß mit zwei unterschiedlichen Pontons gearbeitet werden muß, die einen relativ großen Abstand voneinander haben. Dadurch wiederum ist bedingt, daß die mit diesen herkömmlichen An ordnungen verlegten Geotextilien während des Absenkvorgangs und bis zum Zeitpunkt der Fixierung mit Schüttsteinen in stabil sind und aufgrund hydraulischer Einflüsse ihre Lage ändern können. Dadurch ist eine genaue Lage im Endzustand nicht gewährleistet.The conventional installation of geotextiles is done with a Laying pontoon, which is perpendicular to the bank to be occupied the water surface is arranged. He will anchor and Winches held in place. On this pontoon will be a depending on the length of the slope slope Elongated mat strips sewn together along the sides and through Warping the pontoon in the direction of installation lowers. This creates an endless filter belt over the total length of construction site. This laying process follows in a stone pontoon at a certain distance. This is a double pontoon in which A lamellar floor is attached in between. Dar an approx. 40 cm thick pouring stone layer is applied and by opening the slat bottom specifically on the misplaced geotextile. Only now is the geotextile fixed. The problem with this method is the intermediate space between the laying pontoon and the stone dump pontoon. The distance can be between 10 m and 50 m. In the The geotextile's position is very unstable in this distance range bil. Every movement of water - resulting from the ship traffic - changes the position of the floating geotextile. Since there is no visibility from a certain water depth can prevail more, the last check before loading pour stones with only done by divers, what in the Rule is omitted. Damage is therefore inevitable. The Main disadvantages with this conventional installation method are connected, in particular, are that with two different pontoons must be worked are relatively far apart. Thereby again, it is necessary that the conventional with these regulations on geotextiles during the lowering process and up to the point of fixation with bulk stones in are stable and their position due to hydraulic influences can change. This is an exact position in the final state not guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Unterwasser-Verlegung von Geotextilien in Gewässern der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die gewährleisten, daß während des Absenkvorgangs eine optimale Führung des Geotextils statt findet und die Verweilzeit des unbelasteten Geotextils so kurz wie möglich ist. Darüber hinaus soll auch während der Steinbeschüttung eine Führung vorhanden sein. The object of the present invention is therefore a Ver drive and a device for underwater laying Geotextiles in waters of the type mentioned at the beginning To make available to ensure that during the Lowering an optimal guidance of the geotextile instead finds and the dwell time of the unloaded geotextile is as short as possible. In addition, during the A guide is available for the pouring of stones.

Gelöst wird diese Aufgabe verfahrensmäßig durch die Merkmale es Anspruchs 1 und vorrichtungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 4.This task is solved procedurally by the Features of claim 1 and device by the features of claim 4.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Mehrzweck-Ponton eingesetzt, von dem aus sowohl die Unterwasserverlegung des Geotextils als auch die Be schüttung des Geotextils mit Schüttsteinen erfolgt. Dabei erfolgt die Unterwasserverlegung der Geotextilien vorzugs weise nicht mehr in Längsrichtung des Kanals, sondern senk recht zur Längsachse des Kanals, d. h. das Geotextil wird in relativ kurzen Stücken vom oberen Rand der Böschung zur Kanalmitte hin verlegt. Selbstverständlich kann man aber auch in Kanallängsrichtung arbeiten, vorausgesetzt man ver fügt über einen Mehrzweck-Ponton entsprechender Breite.According to the invention a multipurpose pontoon, from which both the Underwater laying of the geotextile as well as the Be the geotextile is filled with pouring stones. Here the geotextiles are preferably laid underwater no longer in the longitudinal direction of the channel, but lower right to the longitudinal axis of the channel, d. H. the geotextile will in relatively short pieces from the top of the slope to the Relocated to the center of the duct. Of course you can also work in the longitudinal direction of the channel, provided that ver adds a multipurpose pontoon of appropriate width.

Die zu verlegende Geotextilbahn ist auf einer Rolle gewickelt, die in die Verlegeeinrichtung eingebracht wird. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die Rolle gerade so viel laufende Meter an Geotextil aufweist, wie bei einem Durch gang verlegt wird. Selbstverständlich kann die Rolle aber auch ein Vielfaches davon aufweisen. In diesem Fall wird man dann, nach Abzug der vorbestimmten Anzahl von laufen den Metern, diese abschneiden.The geotextile to be laid is wound on a roll, which is introduced into the laying device. Here it can be beneficial if the role is just that much has running meters of geotextile, like a through is relocated. Of course, the role can also have a multiple thereof. In this case one then, after subtracting the predetermined number of the meters, cut them off.

Erfindungsgemäß wird somit erreicht, daß, bedingt durch die kombinierte Geotextilbahnverlegung mit dem Steinein bau auf einem Mehrzweck-Ponton und durch das Führen der unteren Bahnkante durch die beweglichen Verlegearme die Verweil zeit des unbelasteten Geotextils im Wasser extrem minimal ist. Durch entsprechende Bremsvorrichtungen an der Rolle wird Spannung ins Geotextil übertragen, welche eine falten freie Lage gewährleistet, so daß äußerst kurzfristig nach dem Verlegen des Geotextils die Steinschüttung erfolgen kann. Außerdem erreicht man auf diese Weise eine extreme Lagegenauigkeit der Geotextilbahn unter Wasser. Ferner ist die erfindungsgemäße Einbaumethode wesentlich wirt schaftlicher, da anstelle von zwei separaten Pontons nur noch der erfindungsgemäße Mehrzweck-Ponton benötigt wird.According to the invention it is thus achieved that, due to the combined geotextile laying with the stone build on a multipurpose pontoon and by guiding the lower one Web edge through the movable laying arms the dwell time of unloaded geotextile in water extremely minimal is. With appropriate braking devices on the roller tension is transferred into the geotextile, which folds free location guaranteed, so that extremely short term when the geotextile is laid, the stones are poured can. In addition, one reaches an extreme in this way Positional accuracy of the geotextile underwater. Further the installation method according to the invention is essentially host more economical, because instead of two separate pontoons only the multipurpose pontoon according to the invention is still required.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.Embodiments of the invention are explained with reference to FIGS. 1 and 2.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfin dungsgemäße Vorrichtung. Fig. 1 shows a schematic representation of an inventive device.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich tung. Fig. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of the Vorrich device according to the invention.

In den Fig. 1 und 2 haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:In FIGS. 1 and 2, the reference numerals have the following meanings:

1 Mehrzweck-Ponton
2 Geotextilbahn
2a Rolle
3 eine Seite des Mehrzweck-Pontons
4 gegenüberliegende Seite des Mehrzweck-Pontons
5 teleskopartig verlängerbarer Verlegearm
6 Klemmhalteeinrichtung
7 Klemmprofil
8 Führungseinrichtung
9 Transport-Endloskette
10 Steinschüttgut 1 multipurpose pontoon
2 geotextile
2 a roll
3 one side of the multipurpose pontoon
4 opposite side of the multipurpose pontoon
5 telescopic extension arm
6 clamp holding device
7 clamping profile
8 guide device
9 Transport endless chain
10 stone bulk goods

An einem vorhandenen Steinschütt-Ponton wird am landsei tigen Ende 3 eine Vorratsrolle 2a mit Geotextilien angebracht. Die Lage der Rolle 2a korres pondiert in Längsachse des so gebildeten Mehrzweck-Pontons 1 mit der Abschüttbreite plus einem einseitigen Überlappungs überstand. An der gegenüberliegenden Seite 4, d. h. zum wasserseitigen Ende der Schwimmkörper des Mehrzweck-Pontons sind an beiden Seiten te leskopartig verlängerbare Verlegearme 5 schwenkbar ange bracht. Die Enden dieser Verlegearme 5 sind mit Klemmhalte einrichtungen 6 versehen, in die bei waagerechter Stellung die von der Rolle 2a kommende Geotextilbahn an ihren Sei tenkanten eingeklemmt wird. Durch eine rotierende Abwärts bewegung der Verlegearme 5 wird die Geotextilbahn 2 ent rollt und bodennah von oben nach unten auf die Böschung abgezogen. Haben die Verlegearme 5 die nahezu waagerechte Stellung des unteren Endes der Böschung erreicht, tritt Stillstand ein und die auf dem Mehrzweck-Ponton 1 aufgebrach ten Schüttsteine werden durch Öffnen des Lamellenbodens auf das verlegte und fixierte Geotextil abgestürzt. Durch die unterschiedlichen Längen der Verlegear me 5 während des Abziehvorgangs bedingt, müssen die Verlegearme 5 teleskopisch ausgebildet sein. Die Kon trolle und Lagegenauigkeit der Geotextilbahn 2 ist ge geben durch die Lage des Mehrzweck-Pontons 1 über Wasser. Nach diesem Vorgang werden die Verlegearme 5 wieder in die Ausgangsstellung hochgefahren, der Mehrzweck-Ponton 1 um eine Abstürzbreite vorgezogen und der gleiche Vorgang wiederholt. Der gleiche Vorgang ist auch mit Transport- Endlosketten 9 möglich, die auf beiden Seiten des Mehrzweck- Pontons 1 in einer Dreiecksführung um entsprechende Um lenkrollen geführt die Geotextilbahn 2 die Böschung ab wärts ziehen. Statt der Klemmvorrichtung an den Ecken des Geotextils kann auch ein Klemmprofil 7, welches die ge samte vordere Kante des Geotextils erfaßt und das an bei den Verlegearmen 5 bzw. den Transport-Endlosketten 9 befestigt ist, benutzt werden. On an existing stone dump pontoon, a supply roll 2 a with geotextiles is attached to the land-side end 3 . The position of the roller 2 a corresponded in the longitudinal axis of the multipurpose pontoon 1 thus formed with the dumping width plus a one-sided overlap. On the opposite side 4, ie to the water-side end of the floating body of the multipurpose pontoon, te extendable laying arms 5 are pivotally attached on both sides. The ends of these laying arms 5 are provided with clamp-holding devices 6 , in which, in the horizontal position, the geotextile web coming from the roller 2 a is clamped at its side edges. By rotating the downward movement of the laying arms 5 , the geotextile web 2 is rolled out and pulled down from the top to the bottom of the embankment. If the laying arms 5 have reached the almost horizontal position of the lower end of the embankment, standstill occurs and the pouring stones applied to the multipurpose pontoon 1 are crashed onto the laid and fixed geotextile by opening the slat bottom. Due to the different lengths of the laying arms 5 during the pulling process, the laying arms 5 must be telescopic. The control and positional accuracy of the geotextile web 2 is given by the location of the multipurpose pontoon 1 above water. After this process, the laying arms 5 are raised again to the starting position, the multipurpose pontoon 1 is pulled forward by a crash width and the same process is repeated. The same operation is possible also with transport endless chains 9, corresponding to both sides of the multi-purpose pontoons 1 in a triangular guide to order the geotextile 2 draw out swivel castors from the slope steep place. Instead of the clamping device at the corners of the geotextile, a clamping profile 7 , which covers the entire front edge of the geotextile and which is attached to the laying arms 5 or the transport endless chains 9 , can be used.

Die Verlegeeinrichtung kann somit zwei teleskopartig ver längerbare Verlegearme 5 aufweisen, die entweder mit einer Klemmhalteeinrichtung 6 für das Geotextil ausgerüstet sind oder bei der die beiden teleskopartig verlängerbaren Ver legearme 5 miteinander mittels eines Klemmprofils 7 für die Erfassung der gesamten Breite der Geotextilbahn verbunden sind.The laying device can thus have two telescopically extendable laying arms 5 , which are either equipped with a clamp holding device 6 for the geotextile or in which the two telescopically extensible Ver laying arms 5 are connected to one another by means of a clamping profile 7 for the detection of the entire width of the geotextile web.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Verlegeein richtung zwei teleskopartig verlängerbare Verlegearme 5 aufweisen, die mit Führungseinrichtungen 8 ausgerüstet sind, über die rundumlaufende, mit einem Klemmprofil 7 für das Geotextil versehene Transport-Endlosketten 9 geführt werden.According to a further embodiment, the Verlegeein direction can have two telescopically extendable laying arms 5 , which are equipped with guide devices 8 , over the all-round, provided with a clamping profile 7 for the geotextile transport endless chains 9 .

Als Geotextilien werden vorzugsweise solche eingesetzt, die aus zwei Geotextilschichten und einer dazwischen be findlichen Schwerstoffschicht bestehen, wobei die Schichten miteinander vernadelt sind. Die Schwerstoffschicht besteht vorzugsweise aus Quarzsand und/oder Quarzmehl.The geotextiles used are preferably those which consist of two geotextile layers and one in between sensitive heavy material layer exist, the layers are needled together. The heavy layer exists preferably made of quartz sand and / or quartz powder.

Als Geotextilien kann man aber auch solche einsetzen, die aus drei Geotextilschichten und zwei Schwerstoff schichten bestehen, die sich jeweils separat zwischen zwei Geotextilschichten befinden, wobei alle Schichten miteinander vernadelt sind. Dabei besteht vorzugsweise die eine Schwerstoffschicht, die dem Boden zugewandt ist, aus einem quellfähigen Ton, insbesondere Bentonit, und die dem Wasser zugewandte Schwerstoffschicht aus Quarzsand und/oder Quarzmehl.However, geotextiles can also be used that of three geotextile layers and two heavy material layers exist, each separately between two geotextile layers are located, all layers are needled together. There is preferably the one layer of heavy material facing the ground is made of a swellable clay, in particular bentonite, and the layer of heavy material facing the water Quartz sand and / or quartz flour.

Claims

1.Procedure for the underwater laying of geotextiles in water, especially in inland waterways or shipping channels, in which ships pass the construction site at a short distance during the laying work, with the geotextile first being angled from a roll, lowered in the water and then loaded with pouring stones is characterized in that the (a 2) angled geotextile (2) (1) may be from the roll on one side (3) of a multi-purpose pontoons in the water and by means of a laying device below the entire bulk stone surface of the multi-purpose pontoons (1 ) to the opposite side ( 4 ) on the bottom of the body of water, with the geotextile membrane ( 2 ) fixed on both ends, the geotextile membrane ( 2 ) laid exactly in this way over the entire surface except for an overlap condition with the stone fill ( 10 ) from the multipurpose -Pontoon ( 1 ) complained and then either the geotextile ( 2 ) from the roll (2 a) truncated or set up a new roll, the traversing device again brought into the starting position, after which the multi-purpose pontoon (1), offset by the Abstürzbreite and the same operation is repeated.

2. The method according to claim 1, characterized in that as Goetextiles uses those that consist of two geotextile layers and there is a layer of heavy material in between, the layers being needled together.

3. The method according to claim 1, characterized in that one uses geotextiles made of three geotextile layers and two layers of heavy material, which are are located separately between two geotextile layers, whereby all layers are needled together.

4. multipurpose pontoon for performing the method according to claim 1, characterized in that the multipurpose pontoon consists of a conventional stone-bulk pontoon and a geotextile underwater laying device, which has two telescopically extendable laying arms ( 5 ) with a clamp holding device ( 6 ) for the geotextile web ( 2 ) are equipped.

5. Multi-purpose pontoon according to claim 4, characterized in that the laying arms ( 5 ) are connected to one another by means of a clamping profile ( 7 ) for the detection of the entire width of the geotextile web ( 2 ).

6. Multi-purpose pontoon according to claim 4, characterized in that the laying arms ( 5 ) are equipped with guide devices ( 8 ), via the all-round, with a clamping profile ( 7 ) for the geotextile ( 2 ) provided transport endless chains ( 9 ) will.