Verfahren zur Behandlung der Ladung eines Baggerschiffes und Laderaum eines Baggerschiffes zur Durchführung des Verfahrens

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung der Ladung eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, welches eine Ladung in einem Laderaum (1) aufgenommen hat, die aus einem relativ dickflüssigen Schlammaterial besteht und über zu öffnende Bodenklappen (3) aus dem Laderaum (1) wieder abgegeben werden soll.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Laderaum eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß Entladen eines Baggerschiffes auch nach der Aufnahme von relativ dickflüssigem Schlammaterial, insbesondere tonhaltigem Material oder anderem sich möglicherweise verfestigendem Material zu erleichtern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ladung vom Aufnehmen der Ladung in den Laderaum bis zur Aufgabe der Ladung aus dem Laderaum wenigstens von Zeit zu Zeit in eine das Absetzen der Dickstoffbestandteile der Ladung verhindernde Bewegung versetzt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung der Ladung eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, welches, vorzugsweise per Saugbaggereinrichtung, eine Ladung in einem Laderaum aufgenommen hat, die aus einem relativ dickflüssigen Schlammaterial, insbesondere einem tonhaltigen Material, besteht und über zu öffnende Bodenklappen aus dem Laderaum wieder abgegeben werden soll.

[0002] Außerdem betrifft die Erfindung einen Laderaum eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, mit wenigstens einer aufklappbaren Bodenklappe zum Löschen der Ladung nach unten aus dem Laderaum zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.

[0003] Baggerschiffe werden eingesetzt, um Schlammablagerungen auf dem Grund von Gewässern zu entfernen bzw. minimal zu halten, um die gewünschte Wassertiefe, beispielsweise für den Schiffsverkehr, aufrechtzuerhalten. Hierzu werden häufig Saugbaggereinrichtungen verwendet, die z. B. einen bis zum Grund des Gewässers hinablaßbaren Saugrüssel umfassen, mit dem auf dem Grund des Gewässers lagerndes Schlammaterial zusammen mit dem Gewässerwasser angesaugt und in einen Laderaum des Baggerschiffes gepumpt werden kann. Während des Befüllens des Laderaumes setzen sich die festen Bestandteile des Baggergutes ab, wobei überschüssiges Wasser durch eine Überlaufeinrichtung abgeleitet wird. Ist der Laderaum des Baggerschiffes gefüllt, so wird das Baggerschiff zu einer anderen Position verfahren, in der das aufgenommene Schlammaterial wieder gelöscht werden kann, und zwar vorzugsweise, indem einfach wenigstens eine Bodenklappe des Laderaumes geöffnet wird, so daß das Schlammmaterial nach unten aus dem Laderaum wieder hinausrutschen bzw. hinausfließen kann. Ein solches gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE-Zeitschrift "Hansa", 1974, Nr. 8, S. 605 - 620 bekannt.

[0004] Mit der vorgeschilderten Methode können auch relativ feste oder zähe Materialien, die Ablagerungen auf einem Gewässergrund bilden, vom Grund des Gewässers in den Laderaum eines Baggerschiffes aufgenommen werden, insbesondere auch extrem tonhaltige Materialien, die auf dem Grund eines Gewässers eine feste und zähe Schicht bilden. Es ist z.B. bekannt, derartiges Material mit Wasserstrahldüsen zu beaufschlagen und so aus der verfestigten Schicht Stücke herauszuschneiden bzw. das Material zu verflüssigen, bis es saugfähig ist. Derartiges tonhaltiges Material kann nämlich auf dem Grund eines Gewässers zu lehmziegelartiger Festigkeit verfestigt sein.

[0005] Ist somit die Ladungsaufnahme des Baggerschiffes auch bei derartigem, tonhaltigen Material kein größeres Problem, so stellt doch die Wiederabgabe der Ladung ein Problem dar. Während des Verfahrens des Baggerschiffes von der Aufnahmeposition bis zur Ladungsabgabeposition kann sich nämlich die relativ feste Phase des aufgenommenen Schlammaterials im Laderaum des Baggerschiffes absetzen, so daß sich im Laderaum eine untere, sich wiederum verfestigende Schicht ausbildet, oberhalb der eine Wasserschicht steht. Das so verfestigte Material läßt sich durch einfaches Öffnen einer Bodenklappe nicht mehr aus dem Laderaum entfernen, jedenfalls nicht, ohne daß erhebliche Rückstände im Laderaum verbleiben.

[0006] Um dennoch die Ladung aus dem Laderaum zu entfernen, verbleibt häufig nur als einzige Möglichkeit, die Ladung aus dem Laderaum des Baggerschiffes mit Greifern herauszubaggern, was äußerst zeitintensiv, und damit aufgrund der Betriebskosten derartiger Baggerschiffe auch sehr kostenintensiv ist. Zudem ist ein solches Ausbaggern des Laderaumes oft genug technisch kaum oder gar nicht zu bewältigen.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, daß Entladen eines Baggerschiffes auch nach der Aufnahme von relativ dickflüssigem Schlammaterial, insbesondere tonhaltigem Material oder anderem sich möglicherweise verfestigendem Material zu erleichtern.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ladung vom Aufnehmen der Ladung in den Laderaum bis zur Abgabe der Ladung aus dem Laderaum wenigstens von Zeit zu Zeit in eine das Absetzen der Dickstoffbestandteile der Ladung verhindernde Bewegung versetzt wird.

[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also mit Vorteil durch Bewegung der Ladung verhindert, daß sich die feste Phase des aufgenommenen Schlammaterials absetzt und verfestigt, vielmehr wird durch die Bewegung des Materials die Fließfähigkeit des Schlammmaterials erhalten. Auch nach dem Transport der Ladung kann daher der Laderaum mit Vorteil einfach weiterhin entleert werden, indem eine Bodenklappe oder mehrere Bodenklappen geöffnet werden und das Schlammaterial nach unten abfließt. Mit Vorteil ist dabei festzustellen, daß eine ständige Bewegung des Schlammaterials nicht unbedingt notwendig ist, die relativ energieaufwendig wäre, sondern daß eine Bewegung von Zeit zu Zeit durchaus ausreichend ist, wobei die Zeitabstände nicht regelmäßig sein müssen, sondern auch eine unregelmäßige Bewegung, beispielsweise je nach Bedarf, in Betracht kommen.

[0010] Es wäre beispielsweise möglich, das geladene Schlammmaterial zur Aufrechterhaltung einer Bewegung umzupumpen, was jedoch wiederum relativ energieaufwendig wäre. Außerdem könnten sich hierbei leicht tote Ecken bilden, also Ecken, in denen das Ladungsmaterial dennoch nicht in Bewegung gerät, so daß es sich dort absetzen und verfestigen könnte.

[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0012] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, daß die Ladung mittels Lufteinblasung aufgewirbelt wird. Dies kann durch stoßweise Lufteinblasung erfolgen. Durch aus der Silotechnik bekannte Luftkanonen, die einen erheblichen Luftdruck erzeugen können, kann das im Laderaum befindliche Schlammaterial restlos erfaßt und in ausreichende Bewegung versetzt werden, so daß ein Absetzen und Verfestigen dieses Materials mit Erfolg verhindert wird, auch wenn die Luftkanonen nur von Zeit zu Zeit betätigt werden. Für einen Laderaum dürfte die Verwendung von zwei Luftkanonen in der Regel ausreichen. Die Lufteinblasung kann an unterschiedlichen Stellen des Laderaumes zeitlich nacheinander in vorzugsweise unregelmäßiger Abfolge erfolgen. Dabei kann an jeder Lufteinblasstelle bei einem Druck von etwa 10 bar während einiger Sekunden eine Luftmenge von etwa 500 ltr. abgeben werden.

[0013] Ein Laderaum eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, mit wenigstens einer aufklappbaren Bodenklappe zum Löschen der Ladung nach unten aus dem Laderaum, vorzugsweise zur Durchführung des vorgeschilderten Verfahrens, zeichnet sich durch eine zur Aufwirbelung der dickflüssigen Ladung geeigneten Aufwirbelungseinrichtung aus. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Laderaumes sind in den Unteransprüchen angegeben. Diese Aufwirbelungseinrichtung umfaßt vorzugsweise wenigstens ein Luftgebläse. Das Luftgebläse ist bevorzugt eine aus der Silotechnik an sich bekannte Luftkanone. Die damit in Zusammenhang stehenden Vorteile wurden bereits im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens im vorhergehenden geschildert.

[0014] Für den erfindungsgemäßen Laderaum wird selbständiger Schutz beansprucht.

[0015] Die Luftkanone weist vorzugsweise eine Schwertdüse auf. Diese erlaubt es, einen relativ scharf begrenzten, ebenen Strahl, beispielsweise nach unten tief in den Laderaum und in Richtung auf die gegenüberliegende Seite des Laderaumes auszusenden. Vorzugsweise sind backbordseitig und steuerbordseitig des Laderaumes wenigstens je ein Luftgebläse angeordnet.

[0016] Nach einer nächsten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Laderaum eine vom Luftgebläse bis zu einer endseitigen Ausblasöffnung führende Luftabgabeleitung auf, die im wesentlichen etwa in Form eines mit seinen Schenkelenden nach unten gerichteten U-Bogens geformt ist, dessen gebogene Basis oberhalb des Ladungsspiegels angeordnet ist.

[0017] Da in zeitlichen Abständen eine vorzugsweise stoßweise Luftzufuhr in den Laderaum erfolgen soll, muß die Luftabgabeleitung hierfür immer geöffnet sein. Es ist schwierig, in die Luftabgabeleitung ein Rückschlagventil einzusetzen, um andererseits in den Lufteinblaspausen ein mögliches Einfließen der Ladung durch die Luftabgabeleitung in das Luftgebläse zu verhindern. Ein derartiges Rückfließen muß aber verhindert werden, da durch einen Eintritt von dickflüssiger Ladung in das Gebläse eine Explosion des Gebläses erfolgen könnte. Um ein solches Rücklaufen zu verhindern, ist die Luftabgabeleitung in der geschilderten Weise geformt, wodurch aufgrund einer gewissen Labyrinthwirkung eine Rückschlagventil-Funktion erreicht wird, ohne daß ein eigentliches Rückschlagventil eingebaut werden muß. Die Ladung schwabbt auch bei einer Wellenbewegung nicht bis zum Scheitelpunkt des U-Bogens, der sich entsprechend weit oberhalb des Ladungsspiegels befindet, so daß ein Überlaufen der Ladung in das Luftgebläse sachgerecht und in einfacher Weise verhindert werden kann.

[0018] Das Luftgebläse ist zu seinem eigenen Schutz und zur Vermeidung einer gesonderten Kapselung, sowie zur besseren Erreichbarkeit für Wartungszwecke oder dergleichen vorzugsweise außerhalb des eigentlichen Laderaumes angeordnet. Eine Luftabgabeleitung führt vom Luftgebläse in den Laderaum und die Ladung hinein.

[0019] Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht im Laderaum eine Wasserzuleitung mit wenigstens einer Wasserabgabeöffnung vor, die beispielsweise nach Art einer Spingleranlage ausgebildet sein könnte. Mit Hilfe dieser Wasserzuleitung kann vermieden werden, daß die Ladung zu dickflüssig wird, beispielsweise wenn sie durch Trocknungsprozesse durch Abgabe von Flüssigkeit an die Luft Flüssigkeit verliert.

[0020] Vorzugsweise wird nach einer weiteren Weiterbildung diese Wasserzuleitung vor dem unmittelbaren Aufprall der Lufteinblasung geschützt, in dem zwischen dieser Wasserzuleitung und der Ausblasöffnung der Luftabgabeleitung eine Prallplatte für die austretende Luft angeordnet ist.

[0021] Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Laderaumes,

Fig. 2

einen vergrößerten Ausschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Laderaumes mit einem Luftgebläse und einer Luftabgabeleitung und

Fig. 3

die Luftabgabeleitung gemäß Fig. 2 in einer anderen Ansicht.

[0022] Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Laderaum 1 eines Baggerschiffes 2. Im Bodenbereich des Laderaumes 1 befinden sich zwei aufklappbare Bodenklappen 3, die sich parallel zur Schiffslängsachse erstrecken. Durch Öffnen dieser beiden Bodenklappen 3 kann die sich im Laderaum 1 befindliche Ladung, insbesondere fließfähiges Schlammaterial aus dem Laderaum 1 abgegeben werden.

[0023] Von den Bodenklappen 3 aufwärts erweitert sich der Laderaum 1 entlang von Laderaumschrägen 4 etwa trichterförmig. Im Bereich dieser Laderaumschrägen 4 sind auf beiden Seiten (Steuerbord und Backbord) des Laderaumes 1 zwei Luftkanonen 5, jeweils mit einer Gebläseeinheit 6 und sich entlang der Laderaumschrägen 4 erstreckenden Schwertdüsen 7, angeordnet. Die Schwertdüsen 7 sind spaltartig nach unten, d.h. in Richtung der Bodenklappen 3, und zur Seite, d. h. im wesentlichen in Richtung auf die gegenüberliegende Seite, offen. Mittels eines Luftausstoßes aus einer solchen Luftkanone 5 kann also die Ladung des gesamten Laderaumes 1 unmittelbar oder mittelbar erfaßt und in Bewegung versetzt werden. Die beiden Luftkanonen 5 werden wechselweise in unregelmäßigen Zeitabständen in Betrieb gesetzt, und zwar vorzugsweise immer nur für einige Sekunden.

[0024] Die Fig. 2 zeigt einen vergößerten Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Laderaumes mit einer Laderaumwand 8, einer Luftkanone mit einer Geläseeinheit 6, einer Luftabgabeleitung 9 und einer Schwertdüse 7.

[0025] Die Gebläseeinheit 6 ist an der Außenseite der Laderaumwand 8 angeordnet. Die Luftabgabeleitung 9 läuft von der Gebläseeinheit 6 kommend zunächst einmal hoch, dann durch die Laderaumwand 8 hindurch in den Laderaum hinein, von dort aus weiter hoch bis zu einem Scheitelpunkt 10, der die Basis eines U-Bogens bildet, zu dem die Luftabgabeleitung 9 gebogen ist. Von diesem Scheitelpunkt 10 läuft die Luftabgabeleitung wieder herunter und taucht in die Ladung des Laderaumes ein, bis sie schießlich im Bodenbereich des Laderaumes in der Schwertdüse 7 endet.

[0026] Unterhalb der Schwertdüse 7 verläuft in Längsrichtung des Laderaumes auf dem Boden des Laderaumes eine Wasserzuleitung 11, die vor dem unmittelbaren Luftaufprall der aus der Schwertdüse 7 austretenden Luft mittels einer Prallplatte 12 geschützt ist. Aus der Wasserzuleitung kann beispielsweise in Richtung eines Pfeiles 13 zur Verdünnung der Ladung Wasser austreten.

[0027] Fig. 3 zeigt die Luftabgabeleitung 9 in einer anderen Ansicht. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet wie in Fig. 2.

[0028] In der Fig. 3 ist insbesondere noch einmal der gebogene Verlauf der Luftabgabeleitung 9 zu erkennen, und es ist insbesondere zu erkennen, daß sich der Scheitelpunkt 10 oberhalb des Ladungsspiegels 14 befindet.

Ansprüche

1. Verfahren zur Behandlung der Ladung eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, welches, vorzugsweise per Saugbaggereinrichtung, eine Ladung in einem Laderaum aufgenommen hat, die aus einem relativ dickflüssigen Schlammaterial, insbesondere einem tonhaltigen Material, besteht und über zu öffnende Bodenklappen aus dem Laderaum wieder abgegeben werden soll, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ladung vom Aufnehmen der Ladung in den Laderaum (1) bis zur Abgabe der Ladung aus dem Laderaum (1) wenigstens von Zeit zu Zeit in eine das Absetzen der Dickstoffbestandteile der Ladung verhindernde Bewegung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung mittels Lufteinblasung aufgewirbelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasung stoßweise erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasung an unterschiedlichen Stellen des Laderaumes (1) zeitlich nacheinander in vorzugsweise unregelmäßiger Abfolge erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Lufteinblasstelle bei einem Druck von etwa 10 bar während einiger Sekunden eine Luftmenge von etwa 500 ltr. abgegeben wird.

6. Laderaum eines Baggerschiffes, insbesondere eines Hopperbaggerschiffes, mit wenigstens einer aufklappbaren Bodenklappe zum Löschen der Ladung nach unten aus dem Laderaum, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch,
eine zur Aufwirbelung der dickflüssigen Ladung geeigneten Aufwirbelungseinrichtung.

7. Laderaum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwirbelungseinrichtung wenigstens ein Luftgebläse umfaßt.

8. Laderaum nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgebläse eine aus der Silotechnik an sich bekannte Luftkanone (5) ist.

9. Laderaum nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkanone (5) eine Schwertdüse (7) aufweist.

10. Laderaum nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß backbordseitig und steuerbordseitig des Laderaumes (1) wenigstens je ein Luftgebläse angeordnet ist.

11. Laderaum nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Lufgebläse bis zu einer endseitigen Ausblasöffnung führende Luftabgabeleitung im wesentlichen etwa in Form eines mit seinen Schenkelenden nach unten gerichteten U-Bogens geformt ist, dessen gebogene Basis oberhalb des Ladungsspiegels angeordnet ist.

12. Laderaum nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgebläse außerhalb des Laderaumes angeordnet ist und daß eine Luftabgabeleitung in den Laderaum und die dort befindliche Ladung hineingeführt ist.

13. Laderaum nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, gekennzeichnet durch wenigstens eine im Laderaum verlegte Wasserzuleitung mit wenigstens einer Wasserabgabeöffnung.

14. Laderaum nach Anspruch 12 und 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzuleitung im Bodenbereich des Laderaumes verlegt ist und zwischen der Ausblasöffnung der Luftabgabeleitung und der Wasserzuleitung eine Prallplatte für die aus der Luftabgabeleitung austretende Luft angeordnet ist.

Zeichnung