Wechselwirkung Seeschiff / Seeschifffahrtsstraße Pilotprojekt zur Stabilität von optimierten Strombauwerken im Unterelbeabschnitt Juelssand
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- Kristian Fuchs
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1 Wechselwirkung Seeschiff / Seeschifffahrtsstraße Pilotprojekt zur Stabilität von optimierten Strombauwerken im Unterelbeabschnitt Juelssand WSA Hamburg SB 2 u. ABz. Wedel / BAW Ästuarsysteme I (K2) Bereich für das Einfügen von Bildern über den Menüpunkt Einfügen: Grafik Dieses Textfeld bitte löschen! BAW-Kolloquium am in Hamburg-Rissen
2 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 2
3 Ostsee Nordsee Seite 3
4 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 4
5 Schäden an Strombauwerken der SeeSchStr Außenweser u. Unterelbe (u.a. BAW FuE, 2012) Leitdamm Langlütjen, WSA Bhv Buhne Langlütjen, WSA Bhv Buhnenwurzel Langlütjen, WSA Bhv Buhnen Juelssand, WSA HH Seite 5
6 Bemessung auf den Lastfall Schiffserzeugte Belastungen H P H S m 3 / Tide Seite 6
7 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 7
8 Film: BAW 2015 Schadensanalyse: Änderung der Flottenstruktur Änderung der schiffserzeugten Strömungs- und Wellenbelastung aufgrund von Schiffsgröße (u.a. Breite) Passierabstand zum Ufer bzw. zu den Buhnenfeldern Schadensursache: - Schiffserzeugte langperiodische Wellenbelastung - Dynamischer Überströmungsprozess (Lee-Erosion) Seite 8
9 Praxislösungen: Abflachen der Seitenböschungen / Ausrunden der Wurzeln WSA Bremerhaven (2011) Seite 9
10 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 10
11 Bearbeitungskonzept Pilotprojekt Juelssand Abgestimmtes Konzept WSA HH / BAW vom Oktober 2012 Ertüchtigung von beschädigten Strombauwerken durch ABz. Wedel (Regiebetrieb) Hinterströmte Buhne (Buhne RE-029) Neu profilierte Buhne (Buhne RE-031) Monitoring im Rahmen des FuE-Projekts Strombauwerke an SeeSchStr durch BAW: Schiffserzeugte langperiodische Wellenbelastung mit Unterstützung durch WSA HH, ABz. Wedel, ARGUS und HCU (Automatisiertes 3D-Laserscanning) Seite 11
12 Fotos: WSA HH / ABz. Wedel Bauausführung - RE-029: Hinterströmte Buhne Herstellen der Sohlschwelle Seite 12
13 Fotos: WSA HH / ABz. Wedel Bauausführung - RE-031: Ausrundung und Anbindung ans Deckwerk Seite 13
14 Ausführung WSA HH / ABz. Wedel Stand Oktober 2014 Buhne 29: Verwendung vorhandener Steingrößen CP 90/250 Dachförmig abgerundete Buhnenkrone Neue Neigungen ( 1:4 / 1:5) Durchlass: Verwendung vorhandener Steingrößen auf Filter Sicherung der Filter-Übergänge (Steinkörbe) =>Stabilitätstest! Monitoring Buhne 31: Verwendung vorhandener Steingrößen CP 90/250 Dachförmig abgerundete Buhnenkrone Neue Neigungen ( 1:4 / 1:5) mit Wurzelausrundung =>Stabilitätstest! Monitoring Fotos: BAW 2014 Seite 14
15 Bearbeitungskonzept Abgestimmtes Konzept WSA HH / BAW vom Oktober 2012 Ertüchtigung von beschädigten Strombauwerken durch ABz. Wedel (Regiebetrieb) Hinterströmte Buhne (Buhne RE-029) Neu profilierte Buhne (Buhne RE-031) Monitoring im Rahmen des FuE-Projekts Strombauwerke an SeeSchStr durch BAW: Schiffserzeugte langperiodische Wellenbelastung mit Unterstützung durch WSA HH, ABz. Wedel, ARGUS und HCU (Automatisiertes Laserscanning) Seite 15
16 BAW: Auswertung und Zuordnung der Belastung zum Schadensereignis Autark messende Drucksensoren im Bauwerk Analyse spätestens nach ca. 14 Tagen AIS-Daten + Seite 16 16
17 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 17
18 Ergebnisse schiffserzeugter langperiodischer Wellenbelastung PPM-Containerschiff l = 366 m ; b = 52 m ; t = 11 m v SdW = 13,8 kn Schiffswand / Buhnenkopf = 194 m Position B31_4: Buhnenwurzel (LUV) H P > 2,2 m Seite 18
19 Monitoring: Klassisches Verfahren: GlobalNavigationSatellitenSystem-Profile Entwicklung bis Vorstudie Buhne RE-31 Buhne RE-29 Fahrtrichtung Abgänger Seite 19
20 Monitoring: Klassisches Verfahren: GlobalNavigationSatellitenSystem-Profile Entwicklung bis Vorstudie Buhne RE-31 Buhne RE Fahrtrichtung Abgänger Seite 20
21 Motivation Schadensanalyse Bearbeitungskonzept Ergebnisse Vorstudie Ausblick Seite 21
22 Bearbeitungskonzept Abgestimmtes Konzept WSA HH / BAW vom Oktober 2012 Ertüchtigung von beschädigten Strombauwerken durch ABz. Wedel (Regiebetrieb) Hinterströmte Buhne (Buhne RE-029) Neu profilierte Buhne (Buhne RE-031) Monitoring im Rahmen des FuE-Projekts Strombauwerke an SeeSchStr durch BAW : Schiffserzeugte langperiodische Wellenbelastung mit Unterstützung durch WSA HH, ABz. Wedel, ARGUS und HCU: Automatisiertes Laserscanning Tnw Seite 22
23 Methodenentwicklung BAW / HCU Machbarkeitsuntersuchungen Bauausführung ABz. Wedel - Aufbau der Messpfähle für flächenhafte Vermessung Fotos: BAW Fotos: WSA HH / ABz. Wedel Seite 23
24 Entwicklung und Installation des Beobachtungssystem: Gehäuse mit Laser und Systemsteuerung Autarke Energieversorgung Datenübertragungssystem Seite 24
25 Flächenhaftes Monitoring: Forschungspartner der BAW HafenCity Universität Hamburg, Labor für Photogrammetrie & Laserscanning: Automatisiertes geodätisches Monitoring von Strombauwerken an der Tideelbe bei Juelssand z.b. RE-029, Hinterströmte Buhne: Tnw 1 Tnw 2 - = 0 Speichern 1 Alarmieren + Speichern Scan jeweils bei Tnw - Epochenvergleich - Differenzenanalyse => Schadensfall? Seite 25
26 Bisheriger Ablauf des Pilotprojekts (Regiebetrieb und FuE): Untersuchungskonzept BAW / WSA HH Abstimmung Oktober 2012 Projektstudie 3D-Laserscanning BAW / HCU Eignung und Empfehlungen November Methodenentwicklung Beschaffungen Laser / Vergabeverfahren ARGUS und HCU Sommer November 2014 Infrastruktur Pfähle WSA HH - ABz. Wedel / BAW Aufbau Sommer 2014 Ertüchtigungsmaßnahmen WSA HH - ABz. Wedel / BAW Sommer / Frühherbst 2014 mit Installation Drucksensorhalterungen Herbst 2014 Beginn Vorstudie Monitoring Messkonfiguration 3D-Laserscan-Monitoring BAW / HCU ab I. Quartal Installation, Inbetriebnahme und Testbetrieb Erneute Ertüchtigung und 3D-Laserscan-Monitoring Start: III. Quartal 2015 voraussichtlich bis Ende / 2012 Idee - Methodenentwicklung - Projektstart 7 / 2015 Seite 26
27 Vielen Dank den Projektpartnern: WSA Hamburg, Sachbereich 2 WSA Hamburg, ABz. Wedel ARGUS environmental instruments HafenCity Universität Hamburg, Geomatik Kolleginnen und Kollegen der BAW und weiterhin erfolgreiche Zusammenarbeit! vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 27
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