248 X4 Category 4: Special Projects Docktor - Emden, Deutschland Die Emder Werft und Dockbetriebe GmbH - hervorgegangen aus den Emder Nordseewerken - führen seit über hundert Jahren den bestehenden Schiffsreparaturbetrieb der Werft in bewährter Weise aus. Mit erfolgreichen Abwicklungen anspruchsvoller Aufträge im Marine-, Zivil- und Offshore- Bereich beweisen sie seit Jahrzehnten ihre Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit. Der Standort in Emden gewährleistet hierbei einen uneingeschränkten Zugang zu den am stärksten frequentierten Schifffahrtsrouten der Nordsee. In zwei Schwimmdocks und einem Trockendock ist Platz für Schiffe von bis zu 55.000 tdw. Der in die Jahre gekommene alte genietete Verschlusskörper des Trockendocks (Baujahr 1953), das sog. Docktor, war so stark sanierungsbedürftig, dass man sich 2011 für einen Neubau entschied. Das neue Docktor sollte hierbei die Belange einer konservierungsgerechten Konstruktion sowie einer benutzerfreundlichen Bedienung und Wartung erfüllen. Die Hauptabmessungen des Tores betragen H x B x T = 9,50 m x 32,25 m x 3,20 m, bei einem Stahlgesamtgewicht von ca. 240 t. Hinzu kommen ca. 246 t. Ballastwasser, welches sich dauerhaft im unteren Drittel des Tores befindet. Um das Docktor aus der Schwimmlage in die Stauposition abzusenken, werden weitere ca. 100 t. Ballastwasser mittels zwei leistungsfähiger SPS gesteuerten Kreiselpumpen in die sog. Tauchzellen gefüllt. Zum Trockenlegen des Docks wird das Docktor mit leeren Tauchtanks mit Schleppern oder Seilwinden in die dafür vorgesehenen Nischen am Dock eingeschwommen. Durch Öffnen von Absperrklappen mit elektrischem Schwenkantrieb füllen sich die Tauchtanks mit Hafenwasser und das Tor beginnt sich abzusenken. Dabei werden die Pumpen “rückwärts durchströmt”. Nach etwa zehn Minuten setzt das Tor auf der Docksohle auf und dichtet somit an der Unterkante ab. Erst wenn die Tauchzellen vollständig gefüllt sind werden die Absperrklappen geschlossen. Die Befüllzustände werden hierbei permanent mittels einer SPS geregelt und überwacht. Im Anschluss beginnt das Lenzen des Docks. Durch die steigende Pegeldifferenz zwischen der Dock- und Hafenwasserseite, wird das Tor in die seitlichen Dichtnischen gepresst (es entstehen dabei ca. 1.170 t Wasserdruck). Der dockseitig fehlende Auftrieb erhöht die Sohlpressung zusätzlich. Soll das trockengelegte Dock wieder freigegeben werden, wird zunächst das Dock über Umlaufkanäle geflutet, bis die Pegeldifferenz zwischen Hafenseite und Dockseite ausgeglichen ist. Die Absperrklappen werden geöffnet und die installierten Pumpen lenzen nun die Tauchzellen, bis sich das Tor durch den erhöhten Auftrieb von der Docksohle löst und eine ausreichende Schwimmhöhe (entspricht etwa einer Eintauchtiefe von 6 m) zum Ausschwimmen des Tores erreicht wurde. Der benötigte Förderstrom beträgt etwa 200 m³/h bei einer Förderhöhe von mindestens 6 m. Das entspricht einer hydraulischen Leistung von ca. 3,3 kW. Die Berechnung der Tragkonstruktion erfolgte nach der Finiten-Elemente-Methode. Das statische Modell wurde hierbei direkt aus dem CAD- Modell generiert. Mit der Import- Funktion von Scia Engineer war dieses in kürzester Zeit möglich. Die Genauigkeit bei der Systemeingabe war somit sehr hoch. Aufgrund der rippenlosen Bauweise des Docktores war eine Untersuchung von möglichen Beulformen außerordentlich wichtig. Auch dieses konnte mit dem entsprechenden Statikmodul von Scia Engineer problemlos und zeitsparend durchgeführt werden. Software: Scia Engineer
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