[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere temporäre Baugrubenumschließungen
zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem
Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen
Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden,
insbesondere im Wattenmeer, eine Vorrichtung zur Errichtung einer, insbesondere temporären,
Baugrubenumschließung zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit
Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder
Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen,
in einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer, sowie ein System mit selbiger.
[0002] Beispielsweise für die Anbindung von Offshore-Windparks müssen zwischen den Windparks
oder zum Beispiel zwischen Insel und Festland Horizontalbohrungen hergestellt werden.
Die Horizontalbohrungen werden von Land ausgeführt und die wasserseitigen Bohraustrittspunkte
liegen im Wattbereich. Um die Bohrflüssigkeit aufzufangen und ein Verdriften ins Watt
zu verhindern, werden die wasserseitigen Bohraustrittspunkte von temporären Baugrubenumschließungen
geschützt.
[0003] Für die Zielbereiche der Bohrungen im Watt gilt das Null-Einleitungsprinzip, das
heißt, dass trotz gegebenenfalls vorhandener Unbedenklichkeitsbescheinigungen keinerlei
mit Bohrspülung versetztes Bohrgut oder Bohrspülung allein ins Wasser gelangen bzw.
dort verbleiben darf. Diese Stoffe sollen von den Baugrubenumschließungen aufgefangen,
abgepumpt und an Land transportiert werden.
[0004] Derzeit ist die Erstellung einer insbesondere temporären Baugrubenumschließung der
oben beschriebenen Art sehr arbeits- und zeitaufwendig, da damit eine Vielzahl von
Transportvorgängen verbunden ist.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine schnellere Errichtung
von derartigen Baugrubenumschließungen, zudem noch mit einem geringeren Transport-
und/oder Geräteaufwand, zu ermöglichen.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch eine insbesondere
temporäre Baugrubenumschließung zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder
von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt,
oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen,
in einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer, wobei die Baugrubenumschließung
eine Spundwand aus, insbesondere trapezförmigen, Spundbohlen aus Kunststoff aufweist,
wobei die Spundbohlen mittels komplementär geformter Längsrandformationen ineinandergreifen,
wobei eine der beiden Längsrandformationen T-förmig gestaltet ist und die andere der
beiden Längsrandformationen mit einer Aufnahmenut für die T-förmige Längsrandformation
ausgebildet ist, wobei ferner ein, vorzugsweise wiederverwendbares, elastisches Abdichtungselement
im Längsverbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Spundbohlen auf der Innenseite
der Baugrubenumschließung so angeordnet ist, dass es die Aufnahmenut gegen Zutritt
von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut von der Innenseite
der Baugrubenumschließung abdichtet.
[0007] Weiterhin wird diese Aufgabe gemäß einem zweiten Aspekt gelöst durch eine insbesondere
temporäre schwimmfähige Baugrubenumschließung zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit
oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere
Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere
von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer, umfassend
- eine geflutete Schwimmplattform mit einem, vorzugsweise mittigen, vorzugsweise viereckigen
Loch, auf einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer,
- mindestens zwei anhebbare Haltepfähle an der Außenseite der Schwimmplattform, die
zur Sicherung der Schwimmplattform in den Gewässerboden abgesenkt und arretiert sind,
- eine im Gewässerboden steckende umlaufende vertikale Spundwand aus Spundbohlen aus
Kunststoff entlang der Innenseite des Loches der Schwimmplattform,
- eine umlaufende horizontale Gurtung für die Spundwand im Loch in der Schwimmplattform
auf der Innenseite der Spundwand und
- mehrere in den Gewässerboden gesteckte vertikale Führungsträger in vertikalen Gleitführungen
auf der Innenseite des Loches in der Schwimmplattform, die die Gurtung in einem Abstand
entsprechend der Profiltiefe der Spundbohlen von der Innenseite des Loches in der
Schwimmplattform aufnehmen.
[0008] Gemäß einem dritten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Errichtung
einer, insbesondere temporären, Baugrubenumschließung zur Vermeidung des Gelangens
von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes
Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten,
insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer,
wobei die Baugrubenumschließung eine Spundwand aus, insbesondere trapezförmigen, Spundboden
aus Kunststoff aufweist, insbesondere einer Baugrubenumschließung nach einem der Ansprüche
1 bis 7, wobei die Vorrichtung umfasst:
- eine reversibel flutbare Schwimmplattform mit einem, vorzugsweise mittigen, vorzugsweise
viereckigen Loch, wobei die Schwimmplattform derart flutbar ist, dass sie im Wasser
auf einem Gewässerboden insbesondere im Wattenmeer, wenigstens teilweise absenkbar
ist,
- mindestens zwei absenkbare Haltepfähle an der Außenseite der Schwimmplattform, die
während des Einschwimmvorgangs mit der Unterkante der Schwimmplattform vorzugsweise
bündig abschließen und zur Sicherung der Schwimmplattform in den Gewässerboden absenk-
und arretierbar sind,
- mehrere vertikale Führungsträger in vertikalen Gleitführungen auf der Innenseite des
Loches in der Schwimmplattform, die während des Einschwimmvorgangs mit der Unterkante
der Schwimmplattform vorzugsweise bündig abschließen und zum Stecken in den Gewässerboden
absenkbar und eingerichtet sind, um eine umlaufende horizontale Gurtung in einem Abstand
von der Innenseite des Loches in der Schwimmplattform aufzunehmen, und
- einen Portalkran mit mindestens zwei Laufwerken, insbesondere Laufkatzen, mit, vorzugsweise
manuell betriebenen, Flaschenzügen zum Einfädeln von Spundbohlen, vorzugsweise aus
Kunststoff, und mit einem Laufwerk, insbesondere Laufkatze, mit, vorzugsweise elektrisch
betriebenem Flaschenzug, und e Gewicht, das an dem Laufwerk beweglich angeschlagen
oder anschlagbar ist, um eingefädelte Spundbohlen in den Gewässerboden einzupressen.
Dazu können ein Hydraulikzylinder und ein Gestänge zum Montieren des Hydraulikzylinders
an dem Laufwerk vorgesehen sein. Dies geht alternativ beispielsweise auch mit einem
Lufthammer sowie über ein entsprechendes Gewicht, welches an dem Portalkran herabgelassen
wird. Somit kann der Hydraulikzylinder entfallen. Vorteil: keine hydraulische Flüssigkeit
im Wattbereich.
[0009] Schließlich wird diese Aufgabe gelöst durch ein System zur Errichtung einer, insbesondere
temporären, Baugrubenumschließung zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit
oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere
Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere
von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer, umfassend
- eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
- einen Schlepper zum Verholen der Vorrichtung im Fahrwasser in die Nähe eines Bohraustrittspunkts,
und
- mindestens ein flachgehendes Arbeitsboot zum Verholen der Vorrichtung von der Nähe
eines Bohraustrittspunkts zum Bohraustrittspunkt.
[0010] Bei der Baugrubenumschließung gemäß dem zweiten Aspekt kann vorgesehen sein, dass
sie einen Portalkran, vorzugsweise mit zwei Laufwerken, insbesondere Laufkatzen, mit,
vorzugsweise elektrisch betriebenen, Flaschenzügen zum Einfädeln von Spundbohlen,
vorzugsweise aus Kunststoff, und mit einem Laufwerk, insbesondere Laufkatze, mit,
vorzugsweise elektrisch betriebenem, Flaschenzug, einem Hydraulikzylinder und einem
Gestänge zum Montieren des Hydraulikzylinders an dem Laufwerk, wobei ein Gewicht an
dem Hydraulikzylinder an dem Laufwerk beweglich angeschlagen oder anschlagbar ist,
um eingefädelte Spundbohlen in den Gewässerboden einzupressen, umfasst.
[0011] Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schwimmplattform mehrere kastenförmige Koppelpontons
aufweist. Beispielsweise können die Koppelpontons quaderförmig sein.
[0012] Vorteilhafterweise ist in jeder Ecke des Loches in der Schwimmplattform einer der
Führungsträger angeordnet.
[0013] Günstigerweise sind die Führungsträger mit Schlössern versehen, in die die Spundbohlen
eingreifen.
[0014] Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Baugrubenumschließung greifen die Spundbohlen
mittels komplementär geformter Längsrandformationen ineinander, wobei eine der beiden
Längsrandformationen T-förmig gestaltet ist und die andere der beiden Längsrandformationen
mit einer Aufnahmenut für die T-förmige Längsrandformation ausgebildet ist, wobei
ferner ein elastisches, vorzugsweise wiederverwendbares Abdichtungselement im Längsverbindungsbereich
zwischen zwei benachbarten Spundbohlen auf der Innenseite der Baugrubenumschließung
so angeordnet ist, dass es die Aufnahmenut gegen Zutritt von Bohrflüssigkeit oder
von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut von der Innenseite der Baugrubenumschließung
abdichtet.
[0015] Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung weist die Vorrichtung mindestens
eine entfernbare Transportsicherung im Loch der Schwimmplattform zur Aussteifung auf.
[0016] Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung eine Lagerfläche für Teile einer zu erstellenden
Gurtung und Spundbohlen auf.
[0017] Zweckmäßigerweise weist die Schwimmplattform mehrere kastenförmige Koppelpontons
auf.
[0018] Günstigerweise ist in jeder Ecke des Loches in der Schwimmplattform einer der Führungsträger
angeordnet.
[0019] Zweckmäßigerweise sind die Führungsträger mit Schlössern versehen, in die die Spundbohlen
eingreifen.
[0020] Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch
das spezielle Abdichtungselement und dessen spezielle Anordnung auf einfache Weise
und mit einem geringen Arbeits- und Materialaufwand eine gute Abdichtung der Spundwand
erzielt werden kann.
[0021] Des Weiteren liegt der Erfindung die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch
die Verwendung von leichten Spundbohlen Gewicht gespart werden kann und durch eine
spezielle Schwimmplattform mit entsprechender Ausstattung für die zur Errichtung einer
Baugrubenumschließung erforderlichen Materialien und Gerätschaften im Prinzip nur
ein Transportgang für die Errichtung der Baugrubenumschließung erforderlich ist.
[0022] Durch die Verwendung eines Portalkrans kann ein Gewicht angehoben und herabgelassen
werden, um die Spundbohlen -statt mit einem Lufthammer einzuschlagen- in den Gewässerboden
zu pressen.
[0023] Zumindest in einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine
"Autarkie" zum schnellstmöglichen Erstellen der Baugrubenumschließung, ohne von weiteren
Pontons etc. bzw. Transporten zur Baustelle abhängig zu sein, erreicht.
[0024] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen
Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine perspektivische Ansicht schräg von oben von einer temporären, durch Lenzen schwimmfähigen
Baugrubenumschließung gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- Figur 2
- eine Seitenansicht von der Baugrubenumschließung von Figur 1;
- Figur 3
- eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung zur Errichtung einer insbesondere
temporären Baugrubenumschließung gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
- Figuren 4
- bis 8 Phasen eines Verfahrens zur Errichtung einer insbesondere temporären Baugrubenumschließung
zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder vom Endbohrflüssigkeit versetztem
Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen
Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden,
insbesondere im Wattenmeer.
[0025] Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Baugrubenumschließung 10 umfasst eine geflutete
Schwimmplattform 12 mit einem mittigen viereckigen Loch 14 auf einem Gewässerboden
16, insbesondere im Wattenmeer, zwei diagonal gegenüberliegende anhebbare Haltepfähle
18 an der Außenseite 20 der Schwimmplattform 12, die zur Sicherung der Schwimmplattform
12 in den Gewässerboden 16 abgesenkt und arretiert sind, eine im Gewässerboden 16
steckende, umlaufende vertikale Spundwand 21 aus Spundbohlen 24 aus Kunststoff entlang
der Innenseite 26 des Loches 14 der Schwimmplattform 12, eine umlaufende horizontale
Gurtung 28 für die Spundwand 22 im Loch 14 in der Schwimmplattform 12 auf der Innenseite
26 der Spundwand 22 und mehrere in den Gewässerboden 16 gesteckte vertikale Führungsträger
30 in vertikalen Gleitführungen 32 auf der Innenseite 26 des Loches 14 in der Schwimmplattform
12, die die Gurtung 28 in einem Abstand von der Innenseite 26 des Loches 14 in der
Schwimmplattform 12 aufnehmen. Die Schwimmplattform weist acht kastenförmige Koppelpontons
34 auf.
[0026] In Kopplungspunkten der Koppelpontons 34 sind Stahlplatten 36 mit Standardverbindungen
der Koppelpontons (hier sechs Teclock-Verbindung oben, sechs Teclock-Verbindungen
unten) verbunden. An diesen Stahlplatten sind über die Gleitführungen 32 die Führungsträger
30 mit einer Länge in diesem Beispiel von 4,80 Metern lotrecht beweglich angebracht.
Während des Einschwimmvorgangs (siehe Figuren 3 und 4) schließen diese Führungsträger
30 mit der Unterkante 40 der Schwimmplattform 12 ab, um den Tiefgang der Schwimmplattform
12 nicht zu erhöhen. In der Arbeitsstellung binden diese Führungsträger 30 in diesem
Beispiel 80 Zentimeter in den Gewässerboden 16 (Wattboden) ein.
[0027] Die Gurtung 28 hat in diesem Beispiel einen Abstand von 26 Zentimetern zur Innenseite
26 des Loches 14. In diesen Zwischenraum sind die Spundbohlen 24 umlaufend eingestellt.
Um eine Dichtigkeit zwischen den Spundbohlen 24 und den Führungsträgern 30 zu erreichen,
sind die Führungsträger 30 mit Schlössern versehen, in die die Spundbohlen 24 eingreifen.
[0028] In diesem Beispiel weist die aus den acht Koppelpontons 34 aufgebaute Schwimmplattform
12 eine Länge von 41,45 Metern und eine Breite von 12,19 Metern auf. Die von der Schwimmplattform
12 umschlossene Baugrube hat in diesem Beispiel die Abmessungen 36,58 Meter x +7,32
Meter.
[0029] Im vorliegenden Beispiel weisen die Koppelpontons 34 eine Länge von 12,192 Metern
eine Breite von 2,438 Metern und eine Höhe von 2,438 Metern und ein Gewicht von 13,350
Kilogramm auf. Der Leertiefgang beträgt 0,45 m und der maximale Tiefgang beträgt 2,14
m.
[0030] Im vorliegenden Beispiel soll die Baugrubenumschließung circa 80 Zentimeter in das
Watt einbinden. Um einen Wellenüberschlag in die Baugrube zu verhindern, liegt in
diesem Beispiel die Oberkante der Baugrubenumschließung auf einer Höhe von etwa NN+4,00
Meter.
[0031] In diesem Beispiel wird eine Höhe von 4,80 Meter von der Unterkante der Einbindung
bis zur Oberkante der Baugrube (Oberkante Spundwand) gewählt.
[0032] Weiterhin weist in diesem Beispiel die Schwimmplattform im nicht gefluteten, beladenen
Zustand einen Tiefgang von 50 Zentimetern zuzüglich 10 Zentimeter Kielfreiheit und
damit einen gesamten Tiefgang von 60 Zentimetern auf.
[0033] Bei den Führungsträgern 30 handelt es sich z.B. um HEB 260-Träger.
[0034] In jeder Ecke des Loches 14 befindet sich ein Führungsträger 30. Wie später noch
beispielhaft gezeigt werden soll, weisen die Spundbohlen 24 komplementär geformte
Längsrandformationen 68 und 70 (s. Figur 7) auf und greifen mittels derselben ineinander,
wobei eine 68 der beiden Längsrandformationen T-förmig gestaltet ist und die andere
70 der beiden Längsrandformationen mit einer Aufnahmenut 72 für die T-förmige Längsrandformation
ausgebildet ist, wobei ferner ein, vorzugsweise wiederverwendbares, elastisches Abdichtungselement
74 im Längsverbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Spundbohlen 24, 24 auf der
Innenseite der Baugrubenumschließung so angeordnet ist, dass es die Aufnahmenut gegen
Zutritt von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetzten Bohrgut von der
Innenseite der Baugrubenumschließung abdichtet.
[0035] Die Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 38 zur Errichtung einer insbesondere temporären
Baugrubenumschließung, beispielsweise der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Baugrubenumschließung
10, zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit
versetzten Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich
von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen, in
einem Gewässerboden, insbesondere im Wattenmeer, wobei die Baugrubenumschließung eine
Spundwand aus, insbesondere trapezförmigen, Spundbohlen aus Kunststoff aufweist, gemäß
einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 38 weist
eine reversibel flutbare Schwimmplattform, wie zum Beispiel die Schwimmplattform 12,
mit einem mittigen viereckigen Loch, wie z.B. 14, wobei die Schwimmplattform derart
flutbar ist, dass sie im Wasser auf den Gewässerboden 16 wenigstens teilweise absenkbar
ist, zwei absenkbare Haltepfähle, beispielsweise die Haltepfähle 18, an der Außenseite
20 der Schwimmplattform 12, die während des Einschwimmvorgangs mit der Unterkante
40 der Schwimmplattform 12 vorzugsweise bündig abschließen und zur Sicherung der Schwimmplattform
12 in den Gewässerboden 16 absenk- und arretierbar sind, mehrere vertikale Führungsträger,
beispielsweise die Führungsträger 30, in vertikalen Gleitführungen, beispielsweise
Gleitführungen 32, auf der Innenseite 26 des Loches 14 in der Schwimmplattform 12,
die während des Einschwimmvorgangs mit der Unterkante 40 der Schwimmplattform 12 vorzugsweise
bündig abschließen und zum Stecken in den Gewässerboden 16 absenkbar und eingerichtet
sind, um eine umlaufende horizontale Begurtung, beispielsweise die Gurtung 28, in
einem Abstand von der Innenseite 26 des Loches 14 in der Schwimmplattform 12 aufzunehmen,
und einen Portalkran 42 mit zwei Laufwerken 44 und 46, insbesondere Laufkatzen, mit
elektrisch betriebenen (elektrisch in der Höhe steuerbar) Flaschenzügen 48 bzw. 50
zum Einfädeln von Spundbohlen, beispielsweise den Spundbohlen 24 aus Kunststoff und
mit einem Laufwerk 52, insbesondere Laufkatze, mit elektrisch betriebenem Flaschenzug
54, einem Hydraulikzylinder 56 und einem Gestänge 58 zum Montieren des Hydraulikzylinders
56 an dem Laufwerk 52 auf, wobei ein Gewicht 60 an den Hydraulikzylinder 56 anschlagbar
ist, um eingefädelte Spundbohlen 24 in den Gewässerboden 16 einzupressen.
[0036] Die Vorrichtung 38 weist auch zwei entfernbare Transportsicherungen 62 im Loch 14
der Schwimmplattform 12 zur Aussteifung auf. Zudem weist sie eine Lagerfläche 64 für
Teile einer zu erstellenden Gurtung, wie zum Beispiel der Gurtung 28, und Spundbohlen,
wie zum Beispiel die Spundbohlen 24, auf.
[0037] Anhand der Figuren 4 bis 7 soll ein Beispiel eines Verfahrens zur Errichtung einer
insbesondere temporären Baugrubenumschließung, beispielsweise der Baugrubenumschließung
die in Verbindungen mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, gemäß einer besonderen
Ausführungsform beschrieben werden:
Um den Arbeitsaufwand auf der Baustelle unter schwierigen Bedingungen (Tide und Wetterabhängigkeit)
zu minimieren, werden möglichst viele Arbeiten zur Errichtung der Baugrubenumschließung
vorzugsweise im geschützten Hafenbereich durchgeführt.
Arbeiten im Hafen:
[0038]
- 1. Die Vorrichtung 38 wird aus den acht Koppelpontons 34 zur Schwimmplattform 12 zusammen
gebaut.
- 2. Die acht Stahlplatten 36 zur Aufnahme der Führungsträger 30 werden an der Innenseite
26 des Loches 14 und damit der Schwimmplattform 12 montiert.
- 3. Die acht Führungsträger 30 werden in die vertikalen Gleitführungen 32 der Stahlplatten
36 eingeführt und mit Absteckbolzen 66 so arretiert, dass die Unterkante der in diesem
Beispiel 4,8 Meter langen Führungsträger 30 mit der Unterkante 40 der Schwimmplattform
12 bündig abschließt.
- 4. Zur Aussteifung der Vorrichtung 38 während des Transports vom Hafen in die Nähe
des Bohraustrittspunkts werden zwischen den beiden mittleren längsseitigen Kopplungspunkten
Transportsicherungen (Transportsicherungen 62) zwischen den Führungsträgern 30 eingebaut.
Die mit der Schwimmplattform 12 fest verbundenen Anbauteile, Aussteifungen und Haltepfähle
haben ein Gewicht von in diesem Beispiel circa 11 Tonnen. Damit erhöht sich der Tiefgang
der Schwimmplattform 12 von 45 Zentimeter auf 50 Zentimeter.
[0039] Die Spundbohlen 24 etc. können für den Transport auf der Lagerfläche 64 gelascht
werden.
Einschwimmen der Vorrichtung zur Nähe des Bohraustrittspunkts (Figur 4):
[0040] 5. Die Vorrichtung 38 wird vom Hafen mit einem kleinen Schlepper (nicht gezeigt)
geschleppt. Im Anschluss daran wird die Vorrichtung 38 auf Grund des geringen Gewichts
und Tiefgangs mit zwei flachgängigen Arbeitsbooten bis zum Bohraustrittspunkt geschleppt/geschoben.
Vor Ort wird die Vorrichtung 38 feinjustiert und durch Absenken der Haltepfähle 18
in der Lage gesichert.
Lagesicherung und Absenkung der Schwimmplattform am Bohraustrittspunkt (Figur 5):
[0041] 6. Nachdem die Schwimmplattform 12 durch die Haltepfähle 18 in der Lage gesichert
an der Endlokation liegt, erfolgt der Absenkvorgang. Dafür werden die Leerzellen (Koppelpontons)
mit Wasser ballastiert.
Einbau der Baugrubenumschließung (Figur 6):
[0042]
7. Entfernung der beiden Transportsicherungen 62.
8. Absenken der Führungsträger 30 in den Gewässerboden 16 (Watt). Sollten die Führungsträger
nicht durch das Eigengewicht oder mittels eines am Portalkran 42 befindlichen Gewichts
60 in diesem Beispiel 80 Zentimeter tief in den Gewässerboden 16 eindrückbar sein,
wird ggf. durch Aufsetzen eines Lufthammers (Eigengewicht circa 150kg) nachgeschlagen.
Die Führungsträger 30 werden durch Abstecken in der Endstellung arretiert.
9. Einbau der umlaufenden horizontalen Gurtung 28.
10. Einfädeln der Spundbohlen 24 und in diesem Beispiel 80 Zentimeter Eindrücken mittels
des Gewichts 60 unter Verwendung der Laufwerke 44 und 46 und Flaschenzüge 48 und 50
sowie des Laufwerks 52 und des Flaschenzugs 54. Alternativ zum Einpressen mittels
Gewicht kann auch ein Lufthammer verwendet werden.
[0043] Wie in Figur 7 beispielhaft gezeigt ist, wird noch ein elastisches, vorzugsweise
wiederverwendbares, längliches Abdichtungselement, wie z.B. das Abdichtungselement
74, mit einer Einbindung von beispielsweise 30 Zentimeter in dem Gewässerboden 16,
im Bereich der Längskanten benachbarter Spundbohlen 24 eingebracht. Das Abdichtungselement
74 weist in diesem Beispiel ein Tannenbaumprofil auf. Es dient dazu, ein Austreten
von Bohrspülung o.ä. von innen nach außen zu vermeiden.
[0044] Die gewählte Anordnung der vertikalen Führungsträger 30 und der Anschluss der Spundbohlen
24 an die Führungsträger 30 gewähren eine umlaufende dichte Spundwand 22, die in diesem
Beispiel 80 Zentimeter in den vorhandenen Gewässerboden 16 (Wattboden) einbindet und
mit einer Oberkante der Spundwand 22 von NN+4m den Hochwasserschutz der Baugrube gewährleistet.
[0045] Die Schlepper weisen in diesem Beispiel einen Pfahlzug von 5t zur Verholung der Vorrichtung
38 vom Hafen in die Nähe des Bohraustrittspunkts auf. Die zwei flachgehenden Arbeitsboote
weisen einen Tiefgang in diesem Beispiel von circa 40 Zentimeter auf.
[0046] Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform soll die Baugrubenumschließung 10
für mehrere Baugruben verwendet werden. Dafür muss die Baugrubenumschließung 10 nach
Fertigstellung der ersten Horizontalbohrung zu einer Nachbarhorizontalbohrung (Bohraustrittspunkt)
umgesetzt werden. Hier muss zunächst geprüft werden, wie weit das Endstück der Horizontalbohrung
über den Gewässerboden 16 (Wattboden) heraussteht. Im günstigsten Fall kann die Baugrubenumschließung
10 nach dem Ziehen der Spundbohlen 24 und der vertikalen Führungsträger 30 einfach
zur Nachbarbaugrube ausgeschwommen werden. Sollte dagegen das Endstück höher als in
diesem Beispiel 20 Zentimeter über dem Gewässerboden 16 (Wattboden) herausstehen,
wird eine Stirnseite der Schwimmplattform 12 ausgebaut. Nachfolgend wird der Arbeitsablauf
für beide Fälle beschrieben.
Arbeitsablauf Umsetzen der Baugrubenumschließung für den Fall, dass das Endstück der
Horizontalbohrung weniger als 20 Zentimeter über dem Gewässerboden heraussteht:
[0047]
11. Ziehen der Spundbohlen 24 mittels des Portalkrans 42 und Lagerung auf der Ladefläche
64 der Schwimmplattform 12.
12. Ausbau der Gurtung 28 und Lagerung auf der Lagerfläche 64 der Schwimmplattform
12.
13. Ziehen der acht vertikalen Führungsträger 30 und Abstecken in Transportstellung
(Unterkante der Führungsträger 30 befindet sich auf der Höhe der Unterkante 40 der
Schwimmplattform 12).
14. Lenzen der Koppelpontons 34 der Schwimmplattform 12.
15. Heben der Haltepfähle 18 und Abstecken in Transportstellung.
16. Ausschwimmen der Baugrubeneinschließung 10, Anlegen an einer neuen Lokation, Feinjustierung
und Lagesicherung durch Absenken der Haltepfähle 18.
17. Absenken der Koppelpontons 34 der Schwimmplattform 12 durch Ballastierung, vergleiche
Ziffer 6.
18. Weiteres Vorgehen siehe Punkt 8 bis 10.
Optional
Arbeitsablauf Umsetzen der Baugrubenumschließung für den Fall, dass das Endstück der
Horizontalbohrung mehr als 20 Zentimeter über dem Gewässerboden heraussteht:
[0048]
11. Ziehen der Spundbohlen 24 mittels des Portalkrans 42 und Lagerung auf der Lagerfläche
64 der Schwimmplattform 12.
12. Ausbau der Gurtung 28 und Lagerung auf der Lagerfläche 64 der Schwimmplattform
12.
13. Ziehen der acht vertikalen Führungsträger 30 und Abstecken in Transportstellung,
(Unterkante der Führungsträger 30 befindet sich auf Unterkante 40 der Schwimmplattform
12).
14. Lenzen der Koppelpontons 34 der Schwimmplattform 12.
15. Einbau der Transportsicherungen 62.
16. Lösen der Verbindungen der Koppelpontons 34.
17. Heben der Haltepfähle 18 und Abstecken in Transportstellung.
18. Ausschwimmen der Baugrubenumschließung 10 ohne Stirn-Koppelponton und Festlegen.
19. Ausschwimmen des Stirn-Koppelpontons.
20. Ankoppeln des Stirn-Koppelpontons an die übrigen Koppelpontons 34.
21. Anlegen an der neuen Lokation, Feinjustierung und Lagesicherung durch Absenken
der Haltepfähle 18.
22. Weitere Arbeitsschritte siehe Punkt 6 bis 10.
[0049] Der geringe Tiefgang von beispielsweise 50 Zentimeter in der Transportstellung ermöglicht
das Einschwimmen bei Normaltide. Man ist nicht auf besondere Springtiden angewiesen.
[0050] Die leichte, aber trotzdem robuste Konstruktion der Baugrubenumschließung aus Spundbohlen
aus Kunststoff ermöglicht eine große Einbindetiefe von zum Beispiel 80 Zentimetern
in den Wattboden.
[0051] Der Hochwasserschutz bei einer Oberkante der Konstruktion von NN+4m ist sichergestellt.
[0052] Durch die leichte Konstruktion der Spundwand kann auf große Hebegeräte verzichtet
werden.
[0053] Durch das Einpressen der Spundbohlen wird die Lärmbelastung der Umwelt auf ein Mindestmaß
begrenzt.
[0054] Keine Umweltgefahr, da über einen Kettenzug abzusenkendes Gewicht zum Einsatz kommt,
um die Spundbohlen einzudrücken.
[0055] Durch die konstruktive Gestaltung der Übergänge zwischen Spundbohlen aus Kunststoff
und Aussteifungselementen wird eine dichte Wand erreicht.
[0056] Die Trennung des schwimmenden Baugrubenteils vom Verbau und der separate Aufbau des
Verbaues ermöglichen eine Kalkulation der Arbeitsschritte. Im Gegensatz zu einer Baugrube
aus einem Stück mit dem Nachteil eines größeren Tiefgangs und der Abhängigkeit von
höheren Wasserständen (Springtidehochwasser) wird bei der vorliegenden Konstruktion
eine weitgehende Unabhängigkeit vom Wasserstand erreicht.
[0057] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in den beliebigen
Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
1. Insbesondere temporäre Baugrubenumschließung (10) zur Vermeidung des Gelangens von
Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich,
insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten,
insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden (16), insbesondere im
Wattenmeer, wobei die Baugrubenumschließung (10) eine Spundwand (22) aus, insbesondere
trapezförmigen, Spundbohlen (24) aus Kunststoff aufweist, wobei die Spundbohlen (24)
mittels komplementär geformter Längsrandformationen ineinandergreifen, wobei eine
der beiden Längsrandformationen (68, 70) T-förmig gestaltet ist und die andere der
beiden Längsrandformationen (68, 70) mit einer Aufnahmenut für die T-förmige Längsrandformation
(68) ausgebildet ist, wobei ferner ein, vorzugsweise wiederverwendbares, elastisches
Abdichtungselement (70) im Längsverbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Spundbohlen
(24, 24) auf der Innenseite der Baugrubenumschließung (10) so angeordnet ist, dass
es die Aufnahmenut (72) gegen Zutritt von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit
versetztem Bohrgut von der Innenseite der Baugrubenumschließung (10) abdichtet.
2. Insbesondere temporäre schwimmfähige Baugrubenumschließung (10) zur Vermeidung des
Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem Bohrgut in umgebendes
Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen Bohraustrittspunkten,
insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden (16), insbesondere im
Wattenmeer, umfassend
- eine geflutete Schwimmplattform (12) mit einem, vorzugsweise mittigen, vorzugsweise
viereckigen Loch (14), auf einem Gewässerboden (16), insbesondere im Wattenmeer,
- mindestens zwei anhebbare Haltepfähle (18) an der Außenseite (20) der Schwimmplattform
(10), die zur Sicherung der Schwimmplattform (12) in den Gewässerboden (16) abgesenkt
und arretiert sind,
- eine im Gewässerboden (16) steckende, umlaufende vertikale Spundwand (22) aus Spundbohlen
(24) aus Kunststoff entlang der Innenseite (26) des Loches (14) der Schwimmplattform
(12),
- eine umlaufende horizontale Gurtung (28) für die Spundwand im Loch (14) in der Schwimmplattform
(12) auf der Innenseite der Spundwand (22) und
- mehrere in den Gewässerboden gesteckte vertikale Führungsträger in vertikalen Gleitführungen
auf der Innenseite des Loches in der Schwimmplattform, die die Gurtung in einem Abstand
entsprechend der Profiltiefe der Spundbohlen von der Innenseite des Loches in der
Schwimmplattform aufnehmen.
3. Baugrubenumschließung (10) nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Portalkran (42),
vorzugsweise mit zwei Laufwerken (44, 46), insbesondere Laufkatzen, mit, vorzugsweise
elektrisch betriebenen, Flaschenzügen (48, 50) zum Einfädeln von Spundbohlen (24),
vorzugsweise aus Kunststoff, und mit einem Laufwerk (52), insbesondere Laufkatze,
mit, vorzugsweise elektrisch betriebenem, Flaschenzug, einem Hydraulikzylinder(56)
und einem Gestänge (58) zum Montieren des Hydraulikzylinders (56) an dem Laufwerk
(52), wobei ein Gewicht (60) an dem Hydraulikzylinder (56) an dem Laufwerk (52) beweglich
angeschlagen oder anschlagbar ist, um eingefädelte Spundbohlen (24) in den Gewässerboden
(16) einzupressen.
4. Baugrubenumschließung (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schwimmplattform (12)
mehrere kastenförmige Koppelpontons (34) aufweist.
5. Baugrubenumschließung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in jeder Ecke des
Loches (14) in der Schwimmplattform (12) einer der Führungsträger (30) angeordnet
ist.
6. Baugrubenumschließung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Führungsträger
(30) mit Schlössern versehen sind, in die die Spundbohlen (24) eingreifen.
7. Baugrubenumschließung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Spundbohlen
(24) mittels komplementär geformter Längsrandformationen (68, 70) ineinandergreifen,
wobei eine (68) der beiden Längsrandformationen T-förmig gestaltet ist und die andere
der (68) beiden Längsrandformationen mit einer Aufnahmenut für die T-förmige Längsrandformation
(68) ausgebildet ist, wobei ferner ein, vorzugsweise wiederverwendbares, elastisches
Abdichtungselement (74) im Längsverbindungsbereich zwischen zwei benachbarten Spundbohlen
(24, 24) auf der Innenseite der Baugrubenumschließung (10) so angeordnet ist, dass
es die Aufnahmenut (72) gegen Zutritt von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit
versetztem Bohrgut von der Innenseite der Baugrubenumschließung (10) abdichtet.
8. Vorrichtung (38) zur Errichtung einer, insbesondere temporären, Baugrubenumschließung
(10) zur Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit
versetztem Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich
von wasserseitigen Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen, in
einem Gewässerboden (16), insbesondere im Wattenmeer, wobei die Baugrubenumschließung
(10) eine Spundwand (22) aus, insbesondere trapezförmigen, Spundbohlen (24) aus Kunststoff
aufweist, insbesondere einer Baugrubenumschließung (10) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Vorrichtung (38) umfasst:
- eine reversibel flutbare Schwimmplattform (12) mit einem, vorzugsweise mittigen,
vorzugsweise viereckigen Loch (14), wobei die Schwimmplattform (12) derart flutbar
ist, dass sie im Wasser auf einen Gewässerboden (16), insbesondere im Wattenmeer,
wenigstens teilweise absenkbar ist,
- mindestens zwei absenkbare Haltepfähle (18) an der Außenseite (20) der Schwimmplattform
(12), die während des Einschwimmvorgangs mit der Unterkante (40) der Schwimmplattform
(12) vorzugsweise bündig abschließen und zur Sicherung der Schwimmplattform (12) in
den Gewässerboden (16) absenk- und arretierbar sind,
- mehrere vertikale Führungsträger (30) in vertikalen Gleitführungen (32) auf der
Innenseite (26) des Loches (14) in der Schwimmplattform (12), die während des Einschwimmvorgangs
mit der Unterkante (40) der Schwimmplattform (12) vorzugsweise bündig abschließen
und zum Stecken in den Gewässerboden (16) absenkbar und eingerichtet sind, um eine
umlaufende horizontale Gurtung (28) in einem Abstand von der Innenseite (26) des Loches
(14) in der Schwimmplattform (12) aufzunehmen, und
- einen Portalkran (42) mit zwei Laufwerken (44, 46), insbesondere Laufkatzen, mit,
vorzugsweise manuell betriebenen, Flaschenzügen (48, 50) zum Einfädeln von Spundbohlen
(24), vorzugsweise aus Kunststoff, und mit einem Laufwerk (52), insbesondere Laufkatze,
mit, vorzugsweise elektrisch betriebenem, Flaschenzug (54), und einem Gewicht (60),
das an dem Laufwerk (52) beweglich angeschlagen oder anschlagbar ist, um eingefädelte
Spundbohlen (24) in den Gewässerboden (16) einzupressen.
9. Vorrichtung (38) nach Anspruch 8, wobei sie mindestens eine entfernbare Transportsicherung
(62) im Loch (14) der Schwimmplattform (12) zur Aussteifung aufweist.
10. Vorrichtung (38) nach Anspruch 8 oder 9, wobei sie eine Lagerfläche (64) für Teile
einer zu erstellenden Gurtung (28) und Spundbohlen (24) aufweist.
11. Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Schwimmplattform (12)
mehrere kastenförmige Koppelpontons (34) aufweist.
12. Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei in jeder Ecke des Loches
(14) in der Schwimmplattform (12) einer der Führungsträger (30) angeordnet ist.
13. Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Führungsträger (30)
mit Schlössern versehen sind, in die die Spundbohlen (24) eingreifen.
14. System zur Errichtung einer, insbesondere temporären, Baugrubenumschließung (10) zur
Vermeidung des Gelangens von Bohrflüssigkeit oder von mit Bohrflüssigkeit versetztem
Bohrgut in umgebendes Erdreich, insbesondere Watt, oder Wasser im Bereich von wasserseitigen
Bohraustrittspunkten, insbesondere von Horizontalbohrungen, in einem Gewässerboden
(16), insbesondere im Wattenmeer, umfassend
- eine Vorrichtung (38) nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
- einen Schlepper zum Verholen der Vorrichtung (38) im Fahrwasser in die Nähe eines
Bohraustrittspunkts, und
- mindestens ein flachgehendes Arbeitsboot zum Verholen der Vorrichtung (38) von der
Nähe eines Bohraustrittspunkts zum Bohraustrittspunkt.