Haben Sie sich jemals eine große Brücke oder ein anderes Bauwerk angesehen, dessen Fundament unter Wasser verwurzelt war, und sich gefragt, wie Ingenieure es jemals gebaut haben oder jemals reparieren werden? Wenn Bauarbeiten an einem Ort durchgeführt werden müssen, der unter Wasser liegt, verwenden Ingenieure eine Reihe vongroße Rammpfähle in das Wasserbett, sogenannte Kofferdämme, um einen trockenen Arbeitsplatz zu schaffen.
Die Art und Weise, wie Kofferdämme gebaut werden
In Bezug auf die Geotechnik ist der Prozess nicht so einfach wie das Eindrücken von Wänden in den Boden. Die Ingenieure müssen die Struktur sorgfältig entwerfen, um sie nicht zu überfluten und die Arbeiter im Inneren vor dem Zusammenbruch zu schützen. Traditionell sieht man Kofferdämme in derBauprozess von Stützpfeilern für Brücken, die jedoch in einer Vielzahl von wässrigen Konstruktionen eingesetzt werden können
Die Pfähle eines Kofferdamms werden in jeder für eine bestimmte Tiefe erforderlichen Formation in die Erde gerammt. Wenn sich Wasser auf einer Seite einer Wand befindet und Wasser aus der anderen Seite der Wand gepumpt wird, entsteht ein hydraulisch instabiles System, daskann dazu führen, dass Wasser durch den Boden sickert.
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Ohne zu komplex in die Geotechnik Von diesem hydraulischen Phänomen gibt es eine Tiefe, in der eine Wand in den Boden getrieben werden kann, um zu verhindern, dass Wasser auf die andere Seite der Wand sickert - typischerweise definiert durch Bodentyp und Grundwasserspiegel. Die in Kofferdämmen verwendeten Pfähle sindnormalerweise mit einem Minimum dieser berechneten Höhe in die Oberfläche gefahren, um Wasser fernzuhalten.
Entfernen des Wassers aus der Struktur
Sobald der gesamte Kofferdamm installiert ist, werden Pumpen verwendet, um das Wasserinnere in die Dammstruktur zu extrahieren und so einen trockenen Arbeitsbereich zu schaffen. Manchmal werden die Pfähle, aus denen der Kofferdamm besteht, auf eine notwendige Tiefe auf dem See / Ozean / Fluss gebrachtDer Boden ist einfach zu teuer oder unpraktisch. In solchen Fällen wird eine Reihe von Pumpen installiert, um ständig überschüssiges Wasser abzupumpen, wenn es in die Kofferdammstruktur eindringt.
Diese Strukturen werden sehr häufig verwendet, wenn Dämme bauen , Pfeiler für Brücken oder andere Formen der Wassertechnik. Es scheint zwar gefährlich zu sein, einen so großen Arbeitsbereich unter dem umgebenden Wasserspiegel zu haben, aber es ist nicht so gefährlich, wie Sie vielleicht denken. Arbeiten Sie in Kofferdämmenist normalerweise nur unter den makellosesten Bedingungen zulässig, wenn das Wasser im Allgemeinen statisch ist. In diesen Zuständen sind die Ausfallarten des Pfahldamms langsam und vorhersehbar. Um auch diesen langsamen Ausfällen entgegenzuwirken, gibt es eine Reihe von Primär- oder Reservepumpenkann in den Schnellgang treten, um das Innere des Kofferdamms trocken zu halten, bis die Besatzungen evakuiert werden können.
Wenn Schiffe repariert werden müssen, verwenden Ingenieure auch Kofferdämme als eine Art Trockendock, um das Schiff vom Wasser zu isolieren und dort zu reparieren, wo es sich befindet. Dies geschieht normalerweise auf größeren Schiffen, auf denen das Schiff sonst nicht angehoben werden kannWenn beispielsweise ein Kreuzfahrtschiff verlängert oder erweitert wird, bauen die Ingenieure einen Kofferdamm um das Schiff und pumpen das Wasser ab, damit die Arbeiter einen trockenen Arbeitsbereich haben. Es ist wichtig zu beachten, dass Kofferdämme vorhanden sindsind nicht billig, aber für die Projekte, in denen sie eingesetzt werden, sind sie die einzige Bauoption.
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Es scheint auch so, als würde man diese erstellen große Kofferdämme sind sehr teuer - sie sind es. Ingenieure vermeiden es unter allen Umständen, irgendeine Form von Unterwasserbau zu verwenden, aber wenn es benötigt wird, sind Kofferdämme viel sicherer als andere Methoden des Unterwasserbaus wie die Verwendung von Tauchern. Sie sind auch eine dauerhaftere Lösung, wenn sie fortgesetzt werdenProjekte müssen wie oben abgebildet am Rande von Seen oder Ozeanen stattfinden.
Sobald ein Projekt abgeschlossen ist, wird Wasser in den Kofferdamm zurückgepumpt und die Pfähle werden entfernt. In Bezug auf temporäre Bauarbeitsplätze können riesige Kofferdämme einer der coolsten und beeindruckendsten sein.
Geschichte der Kofferdämme
Kofferdämme sind ziemlich alt, wenn es um Unterwasserbau geht, da es eigentlich keine anderen Möglichkeiten gibt, Unterwasser zu bauen. Die Ursprünge dieser Strukturen gehen auf das persische Reich zurück, in dem sie als Erdkofferdämme begannen.
Diese frühen Strukturen wurden im Wesentlichen so hergestellt, wie Sie vielleicht denken, mit dem Bau von Erdwänden, dem Ausstoßen des Wassers, dem Bau der Struktur und dem Entfernen der Erdwände. Es war ziemlich langweilig, gefährlich und zeitaufwändig, aber es warhat den Trick gemacht.
Die nächste Innovation in der Kofferdammtechnik wurde von den Römern gemacht. Römische Ingenieure verwendeten Holzstapel, die sie in Wasserbetten fuhren, um Unterwasserbereiche abzumauern. Dies war eine besonders beeindruckende Leistung, da die Funktion modernen Stahlkofferdämmen ähnelte, die Römer dies jedoch konntenum es mit Holzstützen zu erreichen.
In einem scheinbaren Rückschritt bei der Konstruktion von Kofferdämmen bestand die nächste Neuerung darin, auf Sandsäcke umzusteigen, die erst Ende des 19. Jahrhunderts stattfanden. Während der Napoleonischen Kriege begannen die Menschen, Sandsäcke zur Kontrolle des Wassers zu verwenden. Die Säckewurden ursprünglich zum Schutz von Truppen eingesetzt, wurden aber schließlich zur Kontrolle des Wassers durch den Bau schneller Dämme eingesetzt. Diese frühen Sandsackdämme waren zwar nicht die traditionelle Verwendung von Kofferdämmen, ermöglichten jedoch Truppenbewegungen und boten den zusätzlichen Vorteil des Schutzes vor Schüssen.
Stahlblechkofferdämme
Schließlich wurden nach der langen Geschichte der Kofferdämme im Bauwesen Anfang des 20. Jahrhunderts Stahlkofferdämme erstmals von einem deutschen Ingenieur erfunden. Diese ersten Stahldämme verwendeten ineinandergreifende U-förmige Steilwände, um den Wasserfluss zu steuern, und ähneln weitgehend dem, was wir noch sehenDies war wirklich die letzte große Neuerung in der Geschichte von Cofferdams, da wir heute nur geringfügige proprietäre Änderungen in der Wandverriegelungstechnologie sehen.
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