WASSERBAUTEN Unsere Erfahrungen im Wasserbau und der ... · Guidelines for Port Construction,...

Guidelines for Port Construction, related to Bowthrusters 1

WASSERBAUTEN

Unsere Erfahrungen im Wasserbau und der Logistik

Gewachsene Kompetenz

PIANC-KolloquiumSchifffahrt, Häfen, Wasserstraßen –Aktuelle internationale Aktivitäten

Hannover, 28. Juni 2007

Guidelines for Port Construction, related to Bowthrusters 2

PIANC WG 48: Guidelines for Port Construction, related to bow thrusters

PIANC-Kolloquium„Schifffahrt, Häfen, Wasserstraßen – Aktuelle internationale Aktivitäten“

Hannover, 28. Juni 2007

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Gliederung

TOR: Terms of Reference

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

Kajenstrukturen (Quay structures)

Sicherheitsmaßnahmen an bestehenden Anlagen (Upgrading existing berth)

Antriebe (Thrusters)

Strahlausbreitung

Berechnungsansätze Deutsch (EAU) – Niederlande (PIANC)

Abmessungen der Sohlensicherung

Ausblick

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MARCOM WG 48: Guidelines for Port Construction, related to Bow thrusters

Update:

Guidelines for the design of armouredslopes under open piled quay walls

Report of the Working Group No. 22,

1997

PIANC WG 48: Guidelines for Port Construction, related to bow thrusters

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TOR: Terms of Reference

Treffen der PIANC Workgroup 48 „Bowthrusters“

Termin Ort

24. Mai 2004 Brüssel (Kick-off-meeting)

16. Dezember 2005 ICE London

16. Mai 2006 Estoril, 31. Pianc-Congress

Juni 2006 Madrid

15. / 16. März 2007 Oslo (5th meeting)

Geplant: 16. Juli 2007 IL AG, Bremen

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TOR: Terms of Reference

Mitglieder

Ir. Marc Sas (Chairman),I.M.D.C. Prof. PhD Eng. R. Ciortian, IPTANA - SAMr. L. Van DammeIr. D. Geeraerts,Dredging International N. V.Mr. M. HermansPort of PortlandMr. Graham Horner, Port of DoverMr. S.M. Kulkarni, Jawaharlal Nehru Port Trust

Dr. Eckard Schmidt,Inros Lackner AGMr. Carl A. ThoresenMr. Henk Verheij,Delft HydraulicsMr. José Luis Zataraín,Santander Port AuthorityW. VerhagenMr. C. Miller,Hamburg Port Authorities(Korrespondierendes Mitglied)

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TOR: Terms of Reference

TOR: Terms to be investigatedThe report should cover following subjects:

1) Noticed damages of port structures under attack of bowthrusters and therelated information about ships, protection and structure type(a questionnaire to the port authorities etc.)

2) Identification of the problem

3) Velocity fields caused by bowthrusters(also possible contacts to the manufacturers of these equipments)

4) Scour in front of quay walls, damage locations and stability risks of thequay structures

5) Damages to structural material (including the effect of ice)

6) Design criteria for slope and bed protection

7) Recommendations for port structures (guidelines for the design)

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Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

Zum Beispiel:

...

4. Quaystructures

5. Thrusters

6. Berthing and Departure Procedures

7. Damages and Failure Mechanisms

8. Velocity Distribution

9. Design Philosophy

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Kajenstrukturen - geschlossen(Quay structures - closed)

block wall L-wall

caisson wall

block wall

platform

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Kajenstrukturen - geschlossen(Quay structures - closed)

Spundwand

caisson quaywall

Kombinierte Wand (platform)

Spundwandlösung

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Kajenstrukturen - offen (Quay structures - open)

PfahlrostkonstruktionPfahlrostkonstruktion

Pfahlrostkonstruktion Pfahlrostkonstruktion

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Sicherheitsmaßnahmen an bestehenden Anlagen (Upgrading existing berth)

Beton Injektion

Asphaltsohlensicherung

Sicherung mit Faschinen

Gap underneath foundation slab of caisson structure

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Schiffspropellerantriebe (Thrusters)

Azipod: 360 degrees turnable

Fixed Pitch Propeller FPP Controllable Pitch Propeller from Schottel

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Antriebe (Thrusters)

Contra Rotation Propellers from Kamewa

Ducted propeller from Schottel

Azimuthal Thruster from SchottelTransverse Thruster

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Wasserstrahlantriebe (Waterjet Thrusters)

Waterjet from KAMEWA

Flow Velocities (type KAMEWA)

Vmax ≈ 20 m/sek.

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Strahlausbreitung: Heck

Strahlrand

Strahlprofil12...13

D

x

Zone

1 2 3

Strahlprofil (Detail)

Strahlrand (oben)

Strahlrand (unten)

Strahlachse

vx,r

vx,max

rh

3 Bereiche

Strahlinduktion

Strahlausbreitung

Strahlerosion

EAU 2004

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Strahlausbreitung: Heck

Modellversuche: Leichtweiß-Institut für Wasserbau (TU-Braunschweig) - Ablegemanöver

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Strahlausbreitung: Bug

Bugstrahlruder vor Kaianlage mit Reibepfählen

Idealised Propeller Jet

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Berechnungsansätze Deutschland (EAU) – Niederlande (PIANC)

Deutschland (EAU) Niederlande (PIANC)

Tp KnDcV 10 =

Tp KnDV 6.10 =

( )0 02.8axisV V D x=

0

a

b

p

V xAV D

−⎛ ⎞

= ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

Tp KnDV 6.10 =

( )aPaxis xDVAV /0=0.33

0 3 2D

p

PV CDρ

⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎜ ⎟

⎝ ⎠

33.0

20

0 15.1 ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=

DP

V D

ρ

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Berechnungsansätze Deutschland (EAU) – Niederlande (PIANC)

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Berechnungsansätze Deutschland (EAU) – Niederlande (PIANC)

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Abmessungen der Sohlensicherung

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Abmessungen der Sohlensicherung

EAU 2004: Bild E 83-4, Abmessungen der Befestigungsflächen vor einem Kai

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Abmessungen der Sohlensicherung

PIANC 1997 (LA + 5,00 m)

Modellversuche flexible Randsicherung

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Ausblick

Geplante Aufgaben

Zusammenstellung□ Ausgeführte Kolk- und Sohlensicherungen□ Ausgeführte Kajenstrukturen

Untersuchung□ Ablege- und Anlegemanöver□ Geschwindigkeitsverteilung□ Versagensmechanismen

Entwicklung□ Entwurfsphilosophie

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