[发明专利]用于近海建筑物的防冲刷保护的设备

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于近海建筑物的防冲刷保护的设备。

发明背景

应将冲刷理解成近海建筑物区域内由于流动导致的被水覆盖的地面的侵蚀现象。已知的保护措施的缺点在于，这些保护措施较昂贵但是在其保护效果方面仍显不足。在近海区域中，例如在单桩固定式风力设备中，现有技术为层叠大约300到1000吨石头作为防冲刷保护。然而，这些石头产生有害的流动，这些流动妨碍沙子的沉积并且以此方式甚至加速冲刷。此外，还存在落下的或通过流动下沉的被冲洗的石头损坏近海风力设备的海底电缆接线端子的风险。

将填有沙子、超过1000 kg重的土工织物容器用作防冲刷保护也是已知的。然而在此情况下，不能确保这些容器保持其在海底曾经占据的位置。此外，这些容器还与海底形成一角度并且甚至可能由此有利于冲刷。同样，这些容器和石头可能通过流动事件沉到海底中并且在此情形中必须始终重新引入，这导致持续的成本。这里，损坏海底电缆也是可设想的。此外，从某个水深起，不再能位置准确地引入石头和容器。

因此，第三种经常使用的方案在于，根本不使用防冲刷保护、忍受冲刷并且在此希望所形成的冲刷不超过一定深度。对于此深度，例如单桩设备的地基于是必须更深地置入海底，这导致较高的建造成本。此外，近海建筑物的因冲刷所铺设的海底电缆可能被自由冲刷和/或其接线端子通过流动作用被损坏或毁坏。 

石头和容器都可能在设备移除之后对水产业形成持久的危险，因为这些设备由于非常高的成本通常不被拆除。

发明内容

在前述现有技术的背景下开发出本发明。因此，本发明的任务在于，提议一种用于近海建筑物的防冲刷保护的设备，该设备提供持久的、成本低廉的并且有效的保护。

该任务通过如下方式解决：该设备包括由橡胶制成的一个或多个彼此连接的弹性板、以及重量元件，这些重量元件借助合适的固定装置固定在这些板上。应将固定理解成重量元件持久且可靠地安装在板上，即使在弹性板被重量元件向下拉或向下压的情况下亦是如此，以便因此构成有利的流体力学形状。合适的固定装置例如是具有螺母的螺栓。应将有利的流体力学形状理解成将设备的边缘区域中的板向下弯曲，其中这些板的背面或下侧用作底座的支承面并且这些板的正面或上侧用作冲撞面以及对抗磨蚀性的沙涡流和水涡流的保护。由橡胶制成的板可以在水面或海面以下直接铺设在近海建筑物区域中的沙表面或地表上，或者全部或部分地位于地表下方。在此，这些板具有如下优点：这些板匹配地表的走向并且通过其弹性特性能够吸收波浪和涡流的能量。此外，这些板耐盐水并且不会出现腐蚀。因此，通过橡胶的抵抗能力和耐久性，该设备无需维护。橡胶可以环境友好地由天然橡胶制成。另一优点在于，该设备在与船舶相撞时不会有危险。由橡胶制成的弹性板与安全且可靠地固定的重量元件一起固定在要被保护的位置处。 

以下描述本发明的具有附加特征的有利的实施方式。

已被证明最优的是：由橡胶制成的弹性板具有1到2厘米的厚度。重量元件优选在设备的边缘区域处固定在弹性板的上侧。通过由重量元件施加在板上的力以及通过其弹性导致的回复力，由板形成的面弯曲并且构成特别有利的充当水波或压力波的冲撞面的流体力学形状。压力波的力被接收、吸收并且被近海建筑物传导。如果重量元件下方的地面下沉或被冲刷，则重量元件与板一起向下运动，由此重新产生保护作用。铺设在由橡胶制成的弹性板下面的海底电缆被最优地保护并且提高了设备的运行安全。所提议的用于防冲刷保护的设备在近海区域中还具有如下优点：其可用单个起重行程移除并且留下无障碍物的海底。

在一个优选的实施方式中，该设备或弹性板或彼此连接的弹性板形成具有圆形或接近圆形的轮廓的圆盘，近海建筑物布置在该圆盘的中点。重量元件于是尤其沿圆盘的边缘区域固定。弹性板或彼此连接的弹性板于是在边缘区域中最强地向下弯曲，其中弯曲沿中央布置的近海建筑物的方向减小，并且转变到平坦面中。

已证明有利的是：在其中布置设备或者将设备固定在近海建筑物处的平面中，设备的半径约是近海建筑物的半径的三倍长。

重量元件具有大致矩形的底面，该底面的纵轴分别指向近海建筑物的方向。

如果重量元件由金属制成，则在较小体积的情况下达成具有高重量的大质量。

重量元件可以在纵截面和/或横截面中具有等腰对称的梯形的形状，该梯形向上逐渐变窄，其中该梯形的棱角优选被倒圆。

重量元件可以在下侧具有凹陷部，该凹陷部在横截面中凹形地向内弯曲。

重量元件不仅用于使一个板或多个板增重。重量元件还要根据大小和布置满足不同的要求和任务。