Vorrichtung zur Befestigung

Abstract

 Die Vorrichtung dient zur Befestigung von Übergangsbereichen zwischen Land und Wasser und besteht aus mindestens zwei Befestigungselementen. Die Befestigungselemente sind von mindestens einem Verbindungselement miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind die Befestigungselemente mindestens zu einem Teil aus Eisensilikatgestein ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Übergangsbereichen zwischen Land und Wasser, die aus mindestens zwei Befestigungselementen besteht, die von mindestens einem Verbindungselement miteinander gekoppelt sind.

[0002] Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise zur Befestigung von Küstenlinien, Inseln, Bauwerken am Meer, Kanälen, Flüssen, Hafenzufahrten und Häfen sowie von Gewässeruntergründen verwendet. Eine wesentliche Anforderung an derartige Vorrichtungen besteht darin, einen dauerhaften Schutz gegenüber von Seegang, schiffserzeugten Wellen und Strömungen zu gewährleisten. Bekannte Vorrichtungen sind beispielsweise als Deckwerke ausgebildet, die im Bereich von Ufern oder freistehenden Bauwerken aufgelegt werden, ebenfalls sind Ausführungsformen als Wellenbrecher, Buhnen oder Leitwerke bekannt.

[0003] Im Bereich von Ufern aufgebrachte Deckwerke werden in der Regel im Bereich von flachen Küstengewässern eingesetzt, ebenfalls sind Anwendungen im Bereich von Flüssen und Kanälen bekannt. Als Deckwerksmaterialien werden typischerweise Natursteine, Asphalt, Betonsteine oder Silikatgesteine verwendet. Diese werden in Form von Schüttungen aufgebracht.

[0004] Im Bereich der Küstenbefestigung werden üblicher Weise Wellenbrecher, Buhnen oder Leitwerke verwendet, die senkrecht und parallel zum Ufer in die offene See oder das offene Fahrwasser hineingebaut werden, um Strömungen zu bündeln oder zu leiten. Aufgrund dieser Anordnung im Tiefwasser oder zumindest in der Nähe des Tiefwassers sind die Vorrichtungen hohen Strömungs- und Wellenbelastungen ausgesetzt, die ein hohes Eigengewicht und eine entsprechende Größe der Vorrichtungen erforderlich machen.

[0005] Typische Vorrichtungen für Anwendungen im Küstenschutz weisen Einzelabmessungen bis zu mehreren Metern und bis zu 100t Einzelgewicht auf. Trotz dieser großen Dimensionen und des hohen Gewichtes unterliegen die Vorrichtungen durch die einwirkende Strömung sowie die erheblichen Kräfte des Wellenganges ständigen Umlagerungen, die zur teilweisen oder völligen Zerstörung der Vorrichtungen führen. Dies macht permanente Nachbesserungsarbeiten erforderlich.

[0006] Ein besonderes Problem bei der Durchführung derartiger Nachbesserungsarbeiten besteht darin, daß große Einheiten in der Regel nur mit speziellen Schiffen und Kränen positioniert werden können, deren Einsatz im Bereich bereits befestigter Küstenlinien vielfach nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. Die Reparatur vorhandener Befestigungseinrichtungen mit kleinen Einheiten ist zwar einfacher durchführbar, aufgrund der einwirkenden Strömungskräfte sowie der Beaufschlagung durch Wellen liegt jedoch in der Regel nur eine kurze zufriedenstellende Betriebsfähigkeit vor.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine Verwendung mit relativ geringem apparativen Aufwand möglich ist und daß insbesondere eine Reparatur von vorhandenen Befestigungseinrichtungen erleichtert wird.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Befestigungselemente mindestens zu einem Teil aus Eisensilikatgestein ausgebildet sind.

[0009] Die Ausbildung der Vorrichtung aus einzelnen Befestigungselementen, die aus Eisensilikatgestein realisiert sind, ermöglicht es, größere Gesamteinrichtungen aus den einzelnen Befestigungselementen zusammenzustellen und durch die Verwendung des Eisensilikatgesteins ein relativ hohes Gesamtgewicht bei relativ geringen äußeren Bemaßungen zu erreichen. Eisensilikatgestein weist typischerweise ein spezifisches Gewicht im Bereich von 3,7kg/l auf, so daß bereits durch die Gravitation eine hohe Positionsstabilität nach einem Versenken im Gewässer erreicht wird. Die Konstruktion der Vorrichtung aus einzelnen Befestigungselementen sowie die vorgesehenen Verbindungselemente stellen darüber hinaus eine hohe Flexibilität bereit, so daß bei lokal einwirkenden Kräften aufgrund von Wellen oder Strömungen nur geringe Auswirkungen auf den Gesamtverbund hervorgerufen werden.

[0010] Bei Anwendungen im Bereich des Küstenschutzes ist insbesondere daran gedacht, daß mindestens eines der Befestigungselemente eine kegelartige Gestaltung aufweist.

[0011] Eine hohe Standfestigkeit wird dadurch unterstützt, daß das Befestigungselement eine Grundfläche aufweist, die mit einem Kopplungselement versehen ist.

[0012] Eine vorteilhafte Materialkombination besteht darin, daß das Kopplungselement als ein Metallbügel ausgebildet ist.

[0013] Zur Bereitstellung einer hohen Strukturbeweglichkeit wird vorgeschlagen, daß das Verbindungselement als ein gestreckter Ring ausgebildet ist.

[0014] Ebenfalls erweist es sich für eine hohe Widerstandsfähigkeit als vorteilhaft, daß das Verbindungselement aus Metall ausgebildet ist.

[0015] Eine weitere Steigerung der Flexibilität kann dadurch erfolgen, daß das Verbindungselement aus Kunststoff-Fasern ausgebildet ist.

[0016] Ebenfalls trägt es zu einer großen Gesamtflexibilität bei, daß das Verbindungselement beweglich mit dem Kopplungselement zusammengefügt ist.

[0017] Eine Konstruktion einer Gesamtvorrichtung aus einer Mehrzahl einzelner Befestigungselemente wird dadurch unterstützt, daß mindestens zwei Verbindungselemente mit einem Zentralelement gekoppelt sind.

[0018] Eine zusätzliche Erhöhung der Flexibilität kann dadurch erreicht werden, daß die Verbindungselemente beweglich mit dem Zentralelement gekoppelt sind.

[0019] Eine bewegliche nachgiebige und flexible Struktur in drei räumlichen Dimensionen wird dadurch unterstützt, daß das Zentralelement ringartig ausgebildet ist.

[0020] Für Anwendungen im Bereich von Gewässersohlen, beispielsweise von Häfen, Vorhäfen und Schleusen ist insbesondere daran gedacht, daß mindestens eines der Befestigungselemente eine plattenartige Gestaltung aufweist. Die vorgeschlagenen Platten vermeiden insbesondere eine direkte Einwirkung von Propellerstrahlen eines Hauptantriebspropellers eines Schiffes oder eines Querstrahlers auf den Gewässeruntergrund.

[0021] Eine einfache flexible Verbindung von Befestigungselementen in Form von Platten kann dadurch erfolgen, daß das Befestigungselement im Bereich mindestens einer Seitenfläche mit mindestens einem Kopplungselement versehen ist.

[0022] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

Eine Vorrichtung aus vier Befestigungselementen, die beweglich miteinander verbunden sind,

Fig. 2

eine Draufsicht auf Befestigungselemente, die deckwerkartig miteinander verbindbar sind,

Fig. 3

einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4

eine gegenüber Fig. 1 modifizierte Ausführungsform mit fünf Befestigungselementen,

Fig. 5

eine weitere Ausführungsform unter Verwendung von tropfenförmigen Befestigungselementen,

Fig. 6

eine Ausführungsform unter Verwendung von zylindrischen Befestigungselementen,

Fig. 7

eine gegenüber Fig. 6 abgewandelte Ausführungsform mit vier zylindrischen Befestigungselementen,

Fig. 8

eine weitere Ausführungsform unter Verwendung von würfelförmig begrenzten Befestigungselementen und

Fig. 9

eine Ausführungsform unter Verwendung von kegelartigen Befestigungselementen.

[0023] Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung, die aus vier Befestigungselementen (1) ausgebildet ist. Die Befestigungselemente (1) weisen bei dieser Ausführungsform eine im wesentlichen kegelförmige Gestaltung auf und sind im Bereich einer Grundfläche (2) mit Kopplungselementen (3) versehen. Die Kopplungselemente (3) können beispielsweise als Metallbügel ausgebildet sein, die in die Grundfläche (2) eingelassen sind. Das Befestigungselement (1) besteht mindestens zum Teil aus Eisensilikatgestein.

[0024] In die Kopplungselemente (3) greifen Verbindungselemente (4) ein, die die Befestigungselemente (1) miteinander koppeln. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Verbindungselemente (4) nicht unmittelbar miteinander verbunden, sondern greifen in ein Zentralelement (5) ein, das als ein Metallring ausgebildet sein kann. Die Verbindungselemente (4) sind bei der dargestellten Ausführungsform als gestreckte Ringe realisiert und können beispielsweise aus Stahl oder aus hochfesten Kunststoffseilen realisiert sein.

[0025] Sowohl im Übergangsbereich zwischen den Kopplungselementen (3) und den Verbindungselementen (4) als auch im Bereich des Überganges der Verbindungselemente (4) in das Zentralelement (5) ist eine bewegliche Verbindung der Einzelteile miteinander realisiert. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität der Gesamtvorrichtung bereitgestellt. Dies führt dazu, daß bei lokal einwirkenden Kräften ein einzelnes Befestigungselement (1) bewegt werden kann, ohne daß eine Bewegung der anderen Befestigungselemente (1) hervorgerufen wird. Hierdurch werden hohe Hebelkräfte und Torsionskräfte vermieden, die zu einer Beschädigung der Gesamteinrichtung führen könnten. Ebenfalls wird vermieden, daß es zu einer Lockerung der Gesamtvorrichtung im Bereich eines Untergrundes kommt.

[0026] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Befestigungselemente (1) plattenförmig realisiert sind. Eine derartige Ausführungsform erweist sich insbesondere für Uferbefestigungen sowohl im Meerwasserbereich als auch im Süßwasserbereich als zweckmäßig. Die Befestigungselemente (1) sind hier im Bereich von Seitenflächen (6) der Kopplungselemente (3) angeordnet und eine Verbindung der Kopplungselemente (3) erfolgt wieder unter Verwendung von Verbindungselementen (4). Es liegt wiederum eine bewegliche Verbindung der einzelnen Befestigungselemente (1) vor, so daß die einzelnen Befestigungselemente (1) relativ zueinander Ausgleichsbewegungen durchführen können. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 können die Verbindungselemente (4) auch hier beispielsweise über Stahlschlaufen oder über hochfeste Kunststoffseile realisiert sein.

[0027] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weisen die Befestigungselemente (1) eine im wesentlichen rechteckförmige Grundstruktur auf, und sind im Bereich jeder Seitenfläche (6) mit jeweils zwei Kopplungselementen (3) versehen. In Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsanforderungen sind auch andere Gestaltungen der Befestigungselemente (1) möglich.

[0028] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auch daran gedacht, in Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungsanforderungen unterschiedlich gestaltete Befestigungselemente (1) flexibel miteinander durch Verbindungselemente (4) zu koppeln. Ebenfalls ist daran gedacht, Befestigungselemente (1) mit relativ zueinander unterschiedlichen Gewichten miteinander zu kombinieren.

[0029] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht eine typische Dimensionierung darin, eine Länge der Befestigungselemente (1) von etwa 50cm und eine Breite von etwa 30cm vorzusehen. Eine Plattendicke kann etwa 3cm betragen. Grundsätzlich sind aber auch hier andere Dimensionierungen realisierbar.

[0030] Ein typisches Gewicht eines einzelnen Befestigungselementes (1) gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 beträgt etwa 10t bis 15t.

[0031] Die plattenförmige Gestaltung der Befestigungselemente (1) gemäß Fig. 2 sowie die Anordnung der Kopplungselemente (3) ist aus der Querschnittdarstellung in Fig. 3 nochmals zu erkennen.

[0032] Gemäß der Ausführungsform in Fig. 4 sind fünf Befestigungselemente (1) verwendet. Die Verbindungselemente (4) können entweder wie in Fig. 1 dargestellt über Kopplungselemente (3) mit den Befestigungselementen (1) verbunden sein, es ist aber auch möglich, die Verbindungselemente (4) direkt im Bereich der Befestigungselemente (1) zu fixieren. Ebenfalls ist es auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 denkbar, die Verbindungselemente (4) über ein Zentralelement (5) zu verbinden, ebenfalls ist aber ein unmittelbares Ineinandereingreifen der Verbindungselemente (4) denkbar.

[0033] Fig. 5 zeigt die Verwendung von tropfenförmigen Befestigungselementen (1), wobei die Verbindungselemente (4) im Bereich von Verjüngungsbereichen der tropfenförmigen Befestigungselemente (1) angeordnet sind. Im Hinblick auf den Verjüngungsverlauf liegt somit eine gegenüber Fig. 1 und Fig. 5 umgekehrte Anordnung vor.

[0034] Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der zylindrische Befestigungselemente (1) verwendet werden. Es werden hier beispielhaft drei Befestigungselemente (1) miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 erfolgt eine Kopplung von vier Befestigungselementen (1).

[0035] Fig. 8 veranschaulicht die Verwendung von quaderförmigen bzw. würfelförmigen Befestigungselementen (1). Die Verbindungselemente (4) können im Bereich von Seiten oder im Bereich von Ecken an den Befestigungselementen (1) fixiert sein. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform unter Verwendung von kegelartigen Befestigungselementen (1). Die Verbindungselemente (4) sind hier im Bereich von Kegelspitzen mit den Befestigungselementen (1) gekoppelt.

[0036] Grundsätzlich können bei allen Ausführungsformen wahlweise die Verbindungselemente (4) direkt oder unter Verwendung von Kopplungselementen (3) mit den Befestigungselementen (1) verbunden sein. Ebenfalls ist es bei allen Ausführungsformen denkbar, die Verbindungselemente (4) unter Verwendung eines Zentralelementes (5) oder direkt miteinander zu koppeln. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, die Verbindungselemente (4) an beliebigen Stellen mit den Befestigungselementen (1) zu verbinden. Bei den dargestellten Ausführungsformen erfolgt die Kopplung der Verbindungselemente (4) mit den Befestigungselementen (1) bei allen miteinander zusammengefügten Befestigungselementen (1) an der gleichen Stelle. Es ist aber auch möglich, die Verbindungselemente (4) an unterschiedlichen Stellen der Befestigungselemente (1) anzuordnen und hierdurch unregelmäßige Anordnungen zu produzieren. Darüber hinaus ist es denkbar, unterschiedlich geformte Befestigungselemente (1) unter Verwendung der jeweiligen Verbindungselemente (4) miteinander zu kombinieren und hierdurch unregelmäßige Gesamteinrichtungen bereitzustellen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Befestigung von Übergangsbereichen zwischen Land und Wasser, die aus mindestens zwei Befestigungselementen besteht, die von mindestens einem Verbindungselement miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (1) mindestens zu einem Teil aus Eisensilikatgestein ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Befestigungselemente (1) eine kegelartige Gestaltung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (1) eine Grundfläche (2) aufweist, die mit einem Kopplungselement (3) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (3) als ein Metallbügel ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) als ein gestreckter Ring ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) aus Metall ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) aus Kunststoff-Fasern ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (4) beweglich mit dem Kopplungselement (3) zusammengefügt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Verbindungselemente (4) mit einem Zentralelement (5) gekoppelt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (4) beweglich mit dem Zentralelement (5) gekoppelt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralelement (5) ringartig ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Befestigungselemente (1) eine plattenartige Gestaltung aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (1) im Bereich mindestens einer Seitenfläche (6) mit mindestens einem Kopplungselement (3) versehen ist.

Zeichnung