Dock [1]

[791] Dock. Unter Docks oder Dockanlagen verlieht man die Einrichtungen einer Schiffswerft oder eines Seehafens, die dazu dienen, Schiffe für Reparatur- und Anstrichsarbeiten des Schiffsrumpfes trocken zu Hellen. Dieselben gliedern sich nach der Art der Konstruktion in Trockengrätings, Trockendocks, Hellinge, Schleppen oder Slips, mechanische Hebedocks und Schwimmdocks.

Die ursprünglichste und einfachste Art, einzelne Teile des Schiffsrumpfes trocken zu legen, bestand in dem Kielholen, d.h. man krängte das Schiff an sogenannten Kielholplätzen durch Giens, die am Mast einerseits und an Land oder besonderen Prähmen anderseits angeschlagen waren. Zurzeit findet diese Arbeit nur für kleinere Segelschiffe Anwendung, da die Schiffsverbände durch das Kielholen sehr leiden. Die Trockengrätings, Plattformen aus eingerammten Pfählen mit Querhölzern nach Art eines Rostes, finden in Häfen mit Ebbe und Flut für kurze Dockungen Verwendung, und zwar meist für kleinere Schiffe. Die Schiffe legen sich bei Hochwasser an die Dockstelle und setzen sich bei der Ebbe auf die Gräting, wobei sie durch Taue an der Kaimauer gehalten werden. Die übrigen Dockeinrichtungen dienen für längere Dockungen.

Ein Trockendock ist ein Bassin mit Schleusentor, d.h. Verschlußvorrichtung am sogenannten Dockhaupt, das man auspumpen und trockenlegen kann, nachdem man das zu dockende Schiff in dasselbe eingefahren und die Schleuse geschlossen hat. Es besteht daher in seinen Hauptteilen aus dem Bassin oder der Dockkammer mit dem Dockhaupt, der Verschlußvorrichtung und der maschinellen Einrichtung zum Lenzpumpen des Docks. Die Abmessungen des Bassins richten sich nach den größten zu dockenden Schiffen. Bei einer Anlage von mehreren Docks stuft man ihre Größe ab, um die Kosten des Trockenlegens und der Unterhaltung möglichst zu verringern. Die Tiefe der Docksohle unter dem niedrigsten Wasserstand ist so anzuordnen, daß zwischen dem Kiel des größten Schiffes im beladenen Zustande und der Kielstapelung ein Raum von 30–40 cm bleibt. Für die Länge des Docks sind die Formen der ausfallenden Steven zu berücksichtigen; auch pflegt man zum Herausnehmen des Ruders eine Vertiefung in der Docksohle vorzusehen (Fig. 1) [1], so daß die Kielstapel erst von diesem Brunnen an beginnen. Für außergewöhnliche Fälle sucht man sich auch, wenn das Dock durch ein Ponton geschlossen wird, dadurch zu helfen, daß man letzteres vor das Dockhaupt versetzt und so die Länge des Bassins vergrößert. – Für die Wahl des Querprofils und somit der Breite des Docks sind verschiedene Gesichtspunkte maßgebend. Die Reparatur der Schiffe im Dock erfordert möglichst viel Licht und Luft nach den unteren Teilen und zwischen Schiffsrumpf und Dockwand einen Raum, in dem man bequem arbeiten kann. Anderseits bedingen diese Ansprüche einen großen Kubikinhalt an Mauerwerk für die Dockwände und desgleichen einen großen Kubikinhalt zum Lenzpumpen des Docks. Auch wird das Docken bei großer Dockbreite schwierig. Man wählt daher als Maß der Höhe der Kielstapelung 0,8–1,2 m und als Zwischenraum zwischen Schiffswand, wenn das Schiff auf den Stapeln aufsteht, und den am meisten vorspringenden Teilen der Dockwände 1,5–2 m [1], [10]. Da das Schiff beim Auspumpen des Docks, sobald der Kiel sich auf die Stapelung setzt, das Bestreben hat, sich auf die Seite zu legen, so muß es in seinen oberen Teilen durch Taljen und Stützen gegen die Dockwände gehalten werden. Man setzt die Stützen in fast horizontaler Lage in Höhe der Decks, da hier der Schiffsrumpf am widerstandsfähigsten ist, und die Stützen ruhen an den seitlichen Dockwänden auf besonderen Stufen von 600–1000 mm Breite, so daß man, auf denselben stehend, die Holzkeile zum Festsetzen der Stützen antreiben kann. Muffen in einem Dock verschiedene Schiffstypen gedockt werden, so ist die Zahl dieser Stufen eine größere. Bei den älteren Docks lag Stufe an Stufe, doch bedingt dies wiederum eine größere obere Dockbreite, wodurch die oberen Stützen sehr lang und unhandlich werden. Man beschränkt sich daher meist auf: 2–3 Stufen. An der Kante der Docksohle werden meist kleinere Stufen vorgesehen, um die Kimmstützen besser setzen zu können. – Das Profil der Docksohle wird entweder konkav ausgeführt[791] mit einer Wasserrinne in der Mitte oder konvex mit je einer Wasserrinne zur Seite-Letztere Konstruktion bietet für die Arbeiten im Dock und für die Konstruktion der Docksohle mehr Vorteile und ist daher die gebräuchliche geworden [1]. Die Docksohle erhält meist einen Fall nach dem Docktor zu und befinden sich dann die Schöpfbrunnen dortselbst. Die Kielstapelung erhält dann denselben Fall, da die Schiffe meist achterlastig sind und so das Aufsetzen des Kieles auf die Stapelung sich vereinfacht. Man dockt daher die Schiffe immer mit dem Heck nach dem Docktor zu und befindet sich dann auch der Brunnen zum Herausnehmen des Ruders am Docktor. Zur Verbindung der Docksohle mit dem Werftgebiet dienen steinerne Treppen, die so angeordnet sind, daß die Dockstufen nicht unterbrochen werden. Zum Transport der Materialien benutzt man Gleitbahnen oder Rutschen, die am bellen im Tunnel zur Docksohle geführt werden; auch findet man fahrbare Krane zur Materialbeförderung. Zum Einhieven sowie Belegen von Trossen sind zu beiden Seiten der Dockkehle sowie am Dockscheitel Spille und Poller vorgesehen, die Spille erhalten vielfach Antrieb durch Elektrizität oder Druckwasser. – Die Form des Docktores richtet sich nach der Art des Verschlusses. Bei Verwendung von Stemmtoren sind die Dockwände vertikal und muß die Kehle, d.h. der engste Teil des Dockhauptes, so lang sein, daß die Tore, wenn geöffnet, in derselben Platz haben. Für Verschlußpontons genügt eine geringere Länge; dieselben werden in einen Falz oder eine Nute gesetzt, und hängt dann das Querprofil des Dockeingangs oder der Dockkehle von der Form des Pontons ab [10]. Die Breite des Eingangs ist so zu bemessen, daß für das größte Schiff mindestens 0,5 m Spielraum auf jeder Seite bleibt, und muß die Sohle der Kehle, der sogenannte Dockdrempel, tiefer liegen als die Kielstapel, um havarierte Schiffe mit niedriger Kielstapelung docken zu können. Die Kielstapel (Fig. 2) werden wegen ihrer Dauerhaftigkeit meist aus Gußeisen, neuerdings auch aus Stahlformguß hergestellt mit einem eichenen Auflagestück. Bei jeder Dockung, werden dann noch fichtene Bretter aufgelegt, in die der Kiel sich eindrücken kann. Zur Entfernung der Stapelung, um eventuell unter dem Kiel des Schiffes Reparaturen vorzunehmen, oder auch im Notfall havarierte Schiffe von außergewöhnlichem Tiefgang ohne Stapelung docken zu können, besteht dieselbe aus drei Teilen, einem Fußstück, das auf der Docksohle mit Fundamentbolzen befestigt ist, und einem Kopfstück, zwischen denen eiserne Keile eingepaßt werden [1], [2]. Zum Absteifen des Schiffsrumpfes beim Docken werden ferner auf der Docksohle auf Querbahnen fahrbare Kimmschlitten vorgesehen, die den Schiffsboden innerhalb der Kimm stützen und? so ein Krängen des Schiffes verhindern. Die Kimmschlitten erhalten meist einen Kreuzstapel aus Kanthölzern, welcher der Spantform entsprechend vor dem Docken ausgearbeitet werden muß. Neuerdings werden die Kimmschlitten mit kippbarem Stapel eingerichtet, die sich möglichst allen Spantformen anschließen und nach dem Unterfahren der Kimmschlitten unter den Schiffsboden von oben her mittels Kette und Winde eingestellt werden. Zum Füllen der leeren Docks und zum Auspumpen der vollen Docks sind besondere Kanäle vorzusehen, die einesteils von dem Hafen zur Docksohle, andernteils von der Docksohle zu dem Sammelbrunnen des Pumpwerkes führen. Sie erhalten einen so großen Querschnitt, daß man sie befahren kann, und werden dieselben durch eiserne Schleusenschieber nach dem Hafen und dem Sammelbrunnen abgeschlossen. Die Kanäle werden meist doppelt angelegt, so daß dieselben auf jeder Dockseite nahe dem Docktore münden. Um das Füllen der Docks zu beschleunigen, sind vielfach in den Docktoren oder Verschlußpontons Schleusen vorgesehen [1], [3], [4] (Fig. 3). Die Fundierung des Dockmauerwerks erfolgt in verschiedener Weise und ist in der Hauptsache abhängig von dem Untergrund der Baustelle.

Bei felsigem undurchlässigem Untergrund wird das Dockbassin aus dem Felsen ausgebrochen, und sind dann nach Entfernung der Schlammschicht für die Sohle und die Dockwände nur Bekleidungsmauern nötig. Ist der Felsen durchlässig, so muß man für den Durchtritt des Wassers Drainageröhren vorsehen. Bei lockerem, zusammendrückbarem Boden finden verschiedene Bauweisen Verwendung; man arbeitet entweder in einer trockengelegten Baugrube [8], oder man fundiert unter Wasser. Im ersteren Fall wird das Mauerwerk entweder auf Pfahlrosten (Dock zu Havre) [1] gelagert, oder man baut Senkbrunnen mit Verbindungsbogen (Dock zu Bordeaux) [1], (Dock zu Glasgow) [10]. Die Docksohle wird durch Betonschüttung hergestellt. Die Gründung unter Wasser wird notwendig, wenn der Baugrund so durchlässig ist, daß man die Baugrube nicht trockenkalten kann. Sie hat neuerdings durch Verwendung von Preßluft große Fortschritte gemacht [2], [12]. Dieselbe wurde zuerst von Hersent bei dem Bau der neuen Docks in Toulon angewendet, bei dem jedes der beiden Docks innerhalb eines einzigen großen, wie ein Schwimmdock konstruierten Senkkastens, dessen eisernes Gerippe im Dockmauerwerk stecken blieb, hergestellt wurde. Der Raum zwischen dem eisernen Dockboden und dem Untergrund diente als Arbeitskammer für das Ebnen des Bodens und Versenken des Kastens, wobei derselbe durch das Aufmauern der Docksohle und der Seitenwände belastet wurde. Zum Bau der beiden Trockendocks in Genua [2], [10] hat Zschokke Taucherschächte oder Taucherglocken, die an schwimmenden Gerüsten hängen oder als selbständige schwimmende Körper eingerichtet sind, verwendet, die nicht ständig versenkt werden, sondern nur als Fangdämme dienen, um in deren Schutz das Bauwerk ganz im Trockenen auszuführen. Für diese Bauausführung eignet sich Stampfbeton am besten, aus dem man nicht allein die Docksohle, sondern auch die Seitenmauern ausführen kann. Auf diese Weise sind in Genua die Dockwände und der das Dock provisorisch abschließende Damm, ferner die neuen Trockendocks der Kaiserlichen Werften in Kiel und Wilhelmshaven [12] ausgeführt; die Ausmauerung des Docks erfolgt im Trockenen. Bei den stetig wachsenden Docktiefen[792] und -weiten werden die Betonsohlen etwa 0,5 m unter der Oberfläche mit Eiseneinlagen versehen, deren Stöße verschraubt und die am Dockhaupt verstärkt werden. Durch die Einlagen wird erheblich an Beton gespart [12].

Zum Verschluß der Trockendocks dienen Stemmtore, Verschlußpontons und Roll- oder Schiebetore. Die Stemmtore, von den Kanalschleusen entlehnt, sind schnell und leicht zu bedienen, bieten jedoch keinen zuverlässigen Verschluß, da die Flächen genau aneinander passen müssen und sich leicht Schlick oder Schlamm an den Anlageflächen zwischensetzen kann; die Konservierung derselben ist eine schwierige, und sind dieselben beim Verholen der Schiffe leicht Beschädigungen ausgesetzt. Die Tore, die früher aus Holz mit Verwendung eiserner Beschläge angefertigt wurden, werden zurzeit nur aus Stahl gebaut. Größere Tore erhalten eine doppelte Blechwand, zwischen denen Träger eingebaut sind. Der Hohlraum erzeugt dann einen Auftrieb und entlastet die Tore. Um jedoch die vertikaler Bewegungen möglichst einzuschränken, werden die großen Tore mit einem Wasserballastraum versehen, der in der Nähe der Wendesäule angeordnet wird, während die Luftkammer am freien Ende des Tores zur Entlastung desselben beiträgt. Die eisernen Tore erhalten an den Anlageflächen hölzerne Anschlagleisten, die. zur besseren Dichtung mit Hanfmatten benagelt werden. Neuerdings sind auch einflügelige Tore in Anwendung gekommen, die eine bessere Dichtung geben, aber eine längere Nische in der Dockkehle erfordern [1], [9]. – Einen besseren Verschluß geben die Verschlußpontons, die bei den Trockendocks die weiteste Verbreitung gefunden haben. Wenngleich ihre Bedienung umständlich ist und ein größeres geschultes Personal erfordert, so sind die Vorteile desselben: guter Verschluß, leichte Art der Reparatur, einfache Konstruktion des Dockhauptes, Möglichkeit, die Docklänge durch Versetzen des Pontons vor das Dockhaupt für Ausnahmefälle zu vergrößern, doch überwiegend. Die Verschlußpontons werden zurzeit nur aus Stahl gefertigt nach Art der Schiffskörper. Ihre Form längsschiffs richtet sich nach dem Profil des Docktores, querschiffs nach der erforderlichen Stabilität und der Arbeitsweise des Pontons. Es haben sich in der Hauptsache zwei Typen ausgebildet.

Die Fig. 3, 3a und 3b zeigen die Anordnung von de Coppier, in Frankreich vielfach ausgeführt [1], [4]. Dieses Ponton arbeitet ohne Hilfe von Pumpen und betätigt sich wie folgt. Das Verschlußponton schwimmt, das Dock ist gefüllt. Man bringt das Ponton in den Falz, öffnet die Ventile a, dann die Rohre b. Das Wasser dringt in die Kasten C, das Ponton senkt sich. Sobald das Flutdeck unter Wasser kommt, füllen sich auch die oberen Räume, und das Ponton setzt sich auf den Falz fest. Hierauf schließt man die Ventile a nach dem Dock zu, während die nach dem Hafen mündenden offen bleiben, und das Auspumpen des Docks kann beginnen. Fällt das Wasser unter die Oberkante der Kasten, so muß das Ventil b, das ins Dock mündet, geschlossen werden, dann kann man das Dock trockenlegen. Beim Ausdocken ergibt sich folgendes Manöver. Man schließt auch die nach dem Hafen mündenden Ventile a, läßt etwaiges Leckwasser durch ein Kingstonventil ins Dock und schließt dasselbe. Dann läßt man das Wasser aus dem Kasten C ins Dock laufen und schließt das Ventil b. Hierauf läßt man Wasser ins Dock durch die seitlichen Kanäle und bei schnellem Ausdocken durch die Schleusen[793] im Verschlußponton. Ist der Wasserspiegel im Dock beinahe so hoch wie im Vorhafen, dann beginnt das Ponton sich zu bewegen. Das Wasser in den oberen Räumen verhindert jedoch ein plötzliches Aufschwimmen. Hierauf öffnet man die Ventile a, so daß die oberen Räume sich mit dem Aufschwimmen entleeren. Dieses Verschlußponton eignet sich besonders für Häfen ohne Ebbe und Flut; bei wechselndem Wasserstande muß das Ponton höher und demnach, um die Stabilität zu erhalten, im unteren Teile breiter sein. Für diese Fälle findet vielfach auch das Verschlußponton (Fig. 4) Verwendung. Es besteht aus zwei wasserdichten Abteilungen. Die untere Abteilung A gibt den Auftrieb und enthält den festen Ballast. Beim Versenken tritt durch die Oeffnungen a Wasser in den Raum, dessen Gewicht so bemessen ist, daß das Ponton sich in den Falz setzt. Beim Aufschwimmen muß dieses Wasserquantum wieder ins leere Dock gelassen werden, und das Ponton beginnt dann aufzuschwimmen, wenn das Dock fast gefüllt ist. Der obere Teil B hat den Zweck, dem Ponton auch während des Versenkens Stabilität zu geben, und tritt überdies in Wirksamkeit, wenn der Wasserstand im Vorhafen steigt. Alsdann kann Wasser in den Raum B eindringen, so daß der Auftrieb des Pontons auch bei höherem Wasserstande immer ziemlich konstant bezw. das Gewicht des Wasserballastes, das in den Raum A eingelassen werden muß, für alle Wasserstande fast gleich bleibt [1].

Die Schiebetore, die zuerst in England und den englischen Kolonien durch Kinipple eingeführt wurden, haben neuerdings auch auf dem Kontinent für weite Dockeingänge Anwendung gefunden – Bremerhaven, Kiel und Wilhelmshaven. Die Schiebetore bieten den Vorteil einer sicheren und raschen Handhabung und gestatten in den Dockhäuptern große Durchfahrtsöffnungen. Der Verschluß ist dabei ebenso zuverlässig wie bei den Verschlußpontons. Die von Kinipple konstruierten Schiebetore (Fig. 4a) sind meist als Kasten oder Pontons ausgebildet mit hölzernen Kielen, die auf Rollen, die auf dem Dockdrempel und der Sohle der Torkammer gelagert sind, fahren. Der Boden des Pontons ist mit Zementballast gefüllt, darüber befindet sich eine Luftkammer, die als Schwimmkasten dient und das Ponton derart entlastet, daß der Druck auf die Rollen 5 t bei niedrigem Wasserstand nicht überschreitet. Um diesen Druck gleichmäßig zu erhalten, ist oberhalb der Luftkammer eine Wasserkammer vorgesehen, die bei steigendem Wasserstand sich selbsttätig füllt. Das Schiebetor wird mit Hilfe zweier endloser Ketten, die an den Enden eines mit dem Ponton verbundenen Joches befestigt sind, hin und her bewegt. Um die Sohle der Torkammer von Schlamm frei zu halten, werden die Umläufe des Docks durch die Torkammer geleitet, auch verursacht beim Bewegen des Tores das aus der Pontonkammer verdrängte Wasser, das nur unter dem Tor entweichen kann, eine kräftige Spülung. Um das Tor bequem ausflößen zu können, hat Kinipple demselben einen trapezförmigen Grundriß gegeben (Fig. 4a) [10], [12]. Neuerdings baut man die Schiebetore nicht mehr als Kasten, sondern läßt die Querwände fort, um beim Bewegen der Tore geringere Wasserwiderstände zu erhalten. Die Tore werden dann nach Art der Ständertore meist mit einer doppelten Haut und mit Schwimmkasten gebaut, um dieselben zum Aufschwimmen bringen zu können. Zwecks Standsicherheit müssen diese Tore sehr breit gehalten werden und wird der Schwimmkasten möglichst hoch angeordnet, um beim Aufschwimmen den Schwerpunkt des Tores unter dem Schwerpunkt des Auftriebs zu haben. Sie erhalten zuweilen unterhalb eines wasserdichten Bodens und innerhalb der Längswände Rollen, deren Radkränze ein wenig über erstere hinwegragen. Durch Einführung von Preßluft unter den Boden können dann die Rollen und ihre Lager trockengelegt und nachgesehen werden [12].

Da die Rollen durch Schmutzablagerungen sich festsetzen können und äußeren Beschädigungen ausgesetzt sind, verwendet man in Häfen ohne Sandablagerung auch einfache Gleitbahnen. Die sogenannten Gleitpontons – Docks in Kiel und Portsmouth – erhalten glatte Eisenschienen, die direkt auf dem polierten Granitmauerwerk gleiten. Die meisten Schiebetore und mit auf Doppelhebeln gelagerten Brücken versehen, die beim Bewegen der Tore in die [794] Kammern von selbst sich umlegen. Sie werden mittels Winden oder Flaschenzügen, die durch Dampf, Wasserdruck, Elektrizität oder Preßluft angetrieben werden, bewegt und beim Oeffnen des Dockeinganges in eine gemauerte Torkammer geführt, so daß die Durchfahrtsöffnung ganz frei wird. Diese Torkammern, welche die Anlage etwas verteuern, wählt man so breit, daß das Tor für Reparaturzwecke nach entsprechendem Abschluß der Kammer in derselben gleichsam gedockt werden kann. Ein Versetzen des Schiebetores zur Verlängerung des Docks ist nur vereinzelt ausgeführt (Dock zu Montevideo) [2], [10].

Zum Trockenlegen der Docks sind zurzeit nur noch Zentrifugalpumpen in Anwendung, da diese Pumpen allein imstande sind, durch Schlamm oder animalische Bestandteile durchsetztes Wasser zu fördern. Kolbenpumpen sind nur noch für die Hilfspumpen in Anwendung, die das ziemlich reine Sick- und Leckwasser beseitigen und fast ständig im Betrieb sind.

Die Aufteilung der Zentrifugalpumpen erfolgt in einer Höhe bis höchstens 4–5 m über dem Wasserspiegel des Sammelbrunnens, in den die Kanäle der einzelnen Docks münden, und zwar auf einer wasserdichten Decke, durch die das Saugerohr hindurch reicht. Bei Lagerung der Pumpen mit horizontaler Achse erfolgt der Antrieb von der Dampfmaschine meist durch Riemenbetrieb, welche Anordnung wegen des Rutschens der Riemen in feuchter Luft nicht vorteilhaft ist; seltener ist die Pumpe mit der Betriebsmaschine direkt gekuppelt und im Brunnen aufgestellt. Bei Lagerung der Pumpe mit vertikaler Welle kann die Betriebsmaschine auf dem Werftniveau flehen und die Pumpe durch eine vertikale Welle direkt angetrieben werden [1], [10]. Die Maschinen müssen mit veränderlicher Expansion eingerichtet sein, um eine möglichst gleich Wasserförderung zu erhalten, da die Kraft zum Schöpfen mit dem Sinken des Wasserstandes im Dock wächst. Bei größeren Dockanlagen sowie bei elektrischem Antrieb stellt man daher allmählich mehr Pumpen an [1].

Die Hellinge, Schleppen oder Slips bestehen in einer geneigten Bahn, die bis zu einer entsprechenden Tiefe unter Wasser reicht und auf die das trockenzustellende Schiff mittels Schlitten aufgezogen wird. Je nachdem man die Schiffe in der Längsrichtung oder Querrichtung auf Land zieht, unterscheidet man Längs- und Querschleppen. Die einfachste und ursprünglichste Längsschleppe bildet jede Bauhelling, da das Aufschleppen eine dem Stapellauf entgegengesetzte Arbeit bildet. Der Bau einer Helling bildet daher auch die Grundlage für alle Schleppen. Die Neigung der Helling sowie der Längsschleppe wählt man zu 1 : 12 bis 1 : 14 bei Verwendung eines gleitenden Schlittens und zu 1 : 16 – 1 : 20 bei Benutzung eines rollenden Schlittens. Geringere Neigungen erfordern eine zu lange Vorhelling und verteuern daher die Anlage; größere Neigungen vermehren die Aufzugskraft und erschweren ein sicheres Aufbringen auf den Schlitten. Der Bau der Helling hängt in der Hauptsache von dem Gewicht des größten aufzuschleppenden Schiffes ab, und rechnet man nicht über 30–50 t für den laufenden Meter der Helling. Die Fundierung einer Helling erfolgt, falls nicht felsiger Boden vorhanden ist, entweder direkt auf Pfahlrosten oder durch Zwischenschaltung von Betonklötzen, damit die Pfähle im Grundwasser verbleiben. Die Vorhelling, d.h. der unter dem Wasserspiegel gelegene Teil einer Helling, erfordert meist eine sorgfältige Fundierung mittels Stein- und Betonschüttung [10]. Bei Schleppen werden die Schienen fest auf der Vorhelling verlegt, während bei den Bauhellingen die Gleitbahnen der Vorhelling für das Ablaufsgerüst bezw. den Schlitten so eingerichtet sind, daß sie kurz vor dem Ablauf bezw. dem Aufschleppen vorgerichtet und dann auf der Vorhelling mittels Ballast versenkt werden [1]. Beim Aufschleppen eines Schiffes bildet der Schlitten den wichtigsten Bestandteil; er muß so eingerichtet sein, daß die Arbeit des Aufschleppens möglichst einfach und leicht erfolgen kann und daß er das aufzuschleppende Schiff sicher trägt und stützt. Die Schlitten der Patentschleppen werden entweder als Ganzes aus Längs- und Querverbänden hergestellt, oder sie bestehen aus einzelnen Wagen, die je nach der Länge des aufzuschleppenden Schiffes miteinander verbunden werden können. Zum Stützen des Schiffes gegen seitliches Umfallen dienen sogenannte Kimmschlitten, die vor dem Aufschleppen der Schiffsform entsprechend hergerichtet werden und mittels Taljen meist vom Deck des Schiffes aus unter den Schiffsrumpf geholt werden.

Da die Vorhelling den kostspieligsten Teil einer Schleppanlage bildet, so hat man Schleppen in großen Längen angelegt, um mehrere Schiffe hintereinander aufschleppen zu können. Die Wallsend Slipway Company besitzt eine Schleppe von 1000 Fuß Länge [5]. Um den Wagen von dem zuerst aufgeschleppten Schiff freimachen zu können, sind die seitlichen Wagen von dem Mittelwagen loszukuppeln. Zu diesem Zweck werden die beide Wagen verbindenden Gitterträger, die zugleich die Kimmschlitten tragen, um vertikale Zapfen, die auf den seitlichen Wagen gelagert sind, längsschiffs gedreht, so daß sie mit letzteren vom Schiffsrumpf frei heruntergelassen werden können, und folgt der mittlere Wagen nach dem Aufteilen des Schiffes auf Kimmstapel nach, um dann für ein weiteres Aufschleppen mit den Seitenwagen wieder vereinigt zu werden (Fig. 5). Der zum Aufholen eines Schiffes von dem Gewicht D auf einer Patentschleppe erforderliche Zug setzt sich zusammen aus der Kraft zur Ueberwindung des GewichtesA –, zur Ueberwindung der rollenden Reibung B und zur Ueberwindung der Reibung des Preßkolbens in seiner Dichtung C. Bei einer Neigung der Schleppe von 1 : 20 ist A = 1/20 (D + S + K), B = 0,2 r/R (D + S), C = 0,56 ∙ puh, worin S und K die Gewichte des Schlittens und der Aufzugkette, R und r den Radius der Schlittenrollen und den ihrer Achsen, p den Druck im Preßzylinder, u den Umfang des Kolbens und h die Höhe der Lederdichtung angeben [5].

Die Zugkraft zum Aufschleppen liefert entweder unter Verwendung einer gewöhnlichen Kette eine Dampfwinde oder bei größeren Schleppen unter Benutzung von Stangenketten ein hydraulischer Zylinder. Man verwendet meist mehrere Zylinder, die entsprechend der Aufschleppkraft einzeln oder zusammen in Betrieb genommen werden. Dieselben haben 2,5–3,5 m Hub und die Kettenstangen eine entsprechende Länge. Nach jedem Hub wird ein Stangenpaar ausgeschaltet,[795] wobei der Schlitten durch Pallen gehalten wird. Die Pallschienen sind meist, mit den Schienen für die Laufräder des mittleren Wagens aus einem Stück gegossen. Bei einigen Schleppen macht die Stangenkette mit den Pumpenkolben eine Vor- und Rückbewegung und wird dann entsprechend mit dem Schlitten ein- und ausgeschaltet [5], [10]. Die Querschleppen bieten den Vorteil, daß die Schleppe bedeutend kürzer sein kann und Schiffe von großem Tiefgang bezw. großer Länge bequemer und sicherer aufgezogen werden können ohne Beengung des Fahrwassers und Benachteiligung durch Strömung. Die Neigung beträgt 1 : 4 – 1 : 6. Die Konstruktion des Schlittens mit den Kimmschlitten und im besonderen die gleichmäßige Verteilung der Antriebskraft auf den Schlitten bietet größere Schwierigkeiten, um so mehr, als die Belastung des Schlittens der Länge nach eine verschiedene ist. Die Bewegung des Schlittens erfolgt meist zwangsläufig durch eine größere Zahl Schraubengetriebe, die von einer Stelle aus bewegt werden. Die Torpedobootsschleppe der Kaiserlichen Werft Kiel besteht aus fünf Wagen, die durch je eine Gallsche Kette von einer gemeinsamen Welle mittels Dampfmaschine aufgeholt werden. Die Wagen laufen auf zwei Schienenpaaren, von denen die beiden äußeren auf eisernen Stühlen höher gelagert sind, derart,; daß ihre Plattformen horizontal bleiben. Beim Uebergäng von der geneigten Ebene zur Horizontalebene kommen zwei weitere hintere Räder zum Tragen [7].

Die mechanischen Hebedocks heben die zu dockenden Schiffe mit Hilfe hydraulischer Zylinder oder Hebeschrauben vertikal um die Höhe des Tiefgangs des Schiffes. Sie haben sich in ihrer Anlage nicht bewährt und bieten daher nur historisches Interesse. Das hydraulische Dock im Viktoriadock zu London aus dem Jahre 1862, von Edwin Clark konstruiert, ist zwar noch im Betrieb, doch hat sich dasselbe wegen der häufig auftretenden Reparaturen nicht rentiert. Selbst die spätere Erbauung eiserner Pontons, auf denen die Schiffe im Heberahmen der hydraulischen Docks gehoben wurden und die dann mit dem trockengestellten Schiff ausgefahren werden können, so daß das Hebewerk für weitere Schiffe verwendbar wird, hat die Rentabilität nicht gesichert [3], [7]. Die Schraubenhebedocks sind vereinzelt in Amerika zur Ausführung gekommen und zurzeit veraltet.

Schwimmdocks. Da die vorgehend erwähnten Anlagen zum Docken von Schiffen mehr oder weniger schwierige oder kostspielige Fundierungsarbeiten erfordern, so hat man in Häfen mit schlammigem Untergrund Schwimmdocks vorgezogen. Dieselben bedürfen keiner Fundierung; sie werden neuerdings aus Stahl hergestellt und bieten den Vorteil, daß die Arbeit zum Trockenstellen des Schiffes eine verhältnismäßig geringe ist; auch können die Schwimmdocks durch Teilung für verschiedene Schiffsgrößen eingerichtet und nötigenfalls ohne Schwierigkeit an andre Plätze geschleppt werden. Dagegen bieten die größeren Unterhaltungskosten, die Verankerung des Schwimmdocks und eine große Wassertiefe an der Versenkstelle besondere Nachteile. Die Schwimmdocks bestehen entweder aus einem Bodenponton und zwei festen Seitenpontons, die dazu dienen, die Stabilität des Docks mit Schiff im versenkten Zustande aufrechtzuerhalten, oder aus einem Bodenponton mit nur einem festen Seitenponton; alsdann muß jedoch das Dock zur Sicherung der Stabilität am Ufer durch Lenkstangen oder durch einen am seitlichen Ponton befindlichen Schwimmer geführt werden. Das Schwimmdock arbeitet nach folgendem Prinzip: Durch Einlassen von Wasser in die Zellen des Bodenpontons und in die unteren Zellen des Seitenpontons wird das Dock so weit gesenkt, daß die Kielstapelung etwa 0,3 m unter den tiefsten[796] Punkt des Kieles des zu dockenden Schiffes zu liegen kommt, wobei die Seitenpontons noch über Wasser verbleiben müssen. Ist das Schiff im Dock mittels Kimmschlitten und Seitenstützen festgemacht, so wird das Wasser aus den Zellen mittels Zentrifugalpumpen gelenzt, bis das Schiff sich so weit hebt, daß der obere Dockboden freiliegt. Das Festsetzen des Schiffes geschieht in gleicher Weise wie im Trockendock durch seitliche Stützen gegen Stufen der Seitenpontons, bei den einseitigen Schwimmdocks mittels Stützen und Taljen gegen das Seitenponton; zugleich verwendet man eine größere Zahl von Kimmschlitten wie bei den Schleppen, die von den Decks der Seitenpontons aus bedient werden. Die Größe eines Schwimmdocks muß so bemessen sein, daß es bei freigelegter Kielstapelung das Gewicht des zu dockenden Schiffes sicher tragen kann, und müssen die Seitenpontons so hoch geführt sein, daß das Dock auf den[797] erforderlichen Tiefgang des Schiffes, von den Stapelklötzen an gerechnet, versenkt werden kann. Auch muß das Dock in allen Lagen und Beladungen genügende Stabilität besitzen [14]. Die zweiseitigen Schwimmdocks bieten den Nachteil, daß die Konservierung des Außenbodens nur durch Trockenstellen auf Land oder in einem besonderen Trockendock erfolgen kann. Dielen Uebelstand hat man dadurch zu heben gewußt, daß man das Dock der Länge nach in einzelne Sektionen trennte (Sektionsdock), deren Länge so bemessen ist, daß man eine Sektion in der andern docken kann oder in ein Ponton mit seitlichen Schwimmern, das sogenannte Doublepowerdock von Clark & Standfield [10]. Um die zweiseitigen Docks leichter konservieren zu können und zum Selbstdocken einzurichten, haben Clark & Standfield dieselben neuerdings aus mehreren Bodenpontons und zwei Seitenkästen zusammengekuppelt. Die Pontons geben den Hauptteil des Auftriebs her und tragen vornehmlich das gehobene Schiff. Die Seitenkästen stellen den nötigen Längsverband her, unterstützen den Auftrieb und sichern beim Versenken die nötige Stabilität; sie enthalten ferner die maschinellen Einrichtungen zum Betrieb des Docks und zum Festsetzen des Schiffes [13]. Das von Swan & Hunter, Wallsend on Tyne, für die Stettiner Maschinenbau-Akt.-Ges. »Vulkan« nach diesem Grundsatz erbaute Schwimmdock (Fig. 6 und 6 a) besitzt eine Hebekraft von 12000 t und besteht aus drei Pontons. Die Seitenwände derselben sind dammartig erhöht und werden mit den Seitenkästen durch doppelte Verbindungsplatten mit schwach konischen Bolzen verbunden. Die Enden der Pontons besitzen ferner in Höhe der Seitenwände Abschlußwände, wodurch die Tragfähigkeit des Docks noch erhöht werden kann. Das Dock besitzt im ganzen 38 wasserdichte Abteilungen, die mit Hilfe eines weitverzweigten Rohrsystems mit Schiebern und Ventilen gefüllt bezw. gelenzt werden können. Zum Lenzen dienen acht Zentrifugalpumpen mit Dampfmaschinenantrieb. Die Ventile und Schieber zum Füllen und Lenzen des Docks werden vom Deck jedes Seitenkastens aus betätigt. Soll ein Bodenponton gedockt und konserviert werden, so wird es von den Seitenkasten einschließlich der Rohrleitungen losgekuppelt, das übrige Dock dann so weit gesenkt, daß die oberen Kupplungswinkel der Seitenkästen mit den entsprechenden unteren Winkeln des Pontons durch die Verbindungsplatten gekuppelt werden können. Durch Auspumpen des Docks wird dann das Ponton so weit gehoben, daß es von allen Seiten zugänglich ist. Die einseitigen DocksOff shore Docks genannt –, von Clark & Standfield in London ausgeführt, sind die bequemsten Schwimmdocks. Durch den Fortfall des einen Seitenpontons wird das Quantum Wasser zum Versenken und dementsprechend zum Auspumpen bedeutend geringer, so daß die Zeit des Dockens sehr bedeutend verkürzt wird. Da ferner der Dampf für die Betriebsmaschine der Pumpen von dem Betriebskessel der Werft entnommen wird, so ist das Dock jederzeit klar zum Gebrauch. – Zum Stützen des Schiffes beim Docken dienen Kimmstützen, die flach auf dem Dock liegen und mittels Zahnstangen und Rädergetriebe vom Deck des Seitenpontons aus unter die Kimme des Schiffes gehoben werden können. Zum Einrichten, des Schiffes auf den Kielstapeln dienen teleskopartig verschiebbare Horizontalstützen, die von der Seitenwand des Docks gegen die Schiffsseite hinausgeschraubt werden können. In dem Seitenponton des Docks sind meist große Oeffnungen vorhanden, von denen aus Brücken nach dem Ufer führen zur [798] Verbindung zwischen Dock und Werft. Die Fig. 7 und 7 a stellen das Dock zu Flensburg dar [1], [2], [3], [10]. Zur besseren Ausnutzung des Schwimmdocks hat man dasselbe mehrfach mit andern Einrichtungen zum Trockenstellen der Schiffe in Verbindung gebracht, auf die das mit dem Schwimmdock gehobene Schiff überführt wird. Das Torpedobootsdock in Kiel und Wilhelmshaven besteht aus einem Heberahmen aus eisernen Gitterträgern mit vier Schwimmkasten an den Ecken, auf denen das Ponton sich aufsetzt. Durch Lenzpumpen der Schwimmkasten und des Pontons, das durch einen Spiralschlauch mit der Zentrifugalpumpe in dem einen Schwimmkasten verbunden wird, wird das Torpedoboot auf dem Ponton gehoben und kann dann nach dem Senken des Heberahmens mit dem Ponton herausschwimmen, um mit Hilfe des Heberahmens und eines zweiten Pontons ein andres Boot docken zu können, ähnlich dem hydraulischen Dock von Clark. Das Absetzdock (depositing doch) von Clark & Standfield verbindet das Schwimmdock mit einer Trockengräting. Es besteht aus einem einseitigen Schwimmdock, dessen Stabilität durch einen mit dem Seitenponton verbundenen Schwimmer gefächert wird. Das Bodenponton erhält querschiffs Einschnitte in bestimmten Abständen, die mit einem Rostwerk von Pfählen, einer Art Trockengräting, übereinstimmen. Ist das Schiff im Dock gehoben, so wird letzteres so in die Trockengräting hineingeschoben, daß die Pfahlroste in die Einschnitte des Bodenpontons passen. Das Schiff wird dann durch Senken des Docks auf die Trockengräting abgesetzt. Auf diese Weise können mit demselben Dock bei entsprechender Zahl von Trockengrätings mehrere Schiffe nacheinander trocken gestellt oder in umgekehrter Weise wieder zu Wasser gebracht werden [6], [3], [7]. Die Horizontalschleppen in Danzig, Pola und Carthagena bringen das Schwimmdock mit einer Schleppe auf dem Lande in Verbindung. Die Schiffe werden mittels eines Schwimmdocks gehoben und dann aus dem Dock auf Land horizontal aufgeschleppt. Das Schwimmdock wird während des Aufschleppens auf eine feste Docksohle versenkt, da sonst ein Trimmen desselben bei Verschiebung des Schiffsgewichtes eintritt. Es muß daher für das Schwimmdock ein besonderes Trockendock, wenn auch nur von geringer Tiefe, hergestellt werden. Auch müssen im Schwimmdock besondere Längsverbände vorgesehen werden, um die beim Schleppen auftretenden Schubkräfte von der Nietung des Dockrumpfes zu entladen. Diese Anlagen erfordern daher erhebliche Anlagekosten und lind bisher nur für Kriegsschiffswerften erbaut [1], [7], [10]. – Die Trockendocks sowie die einseitigen Schwimmdocks nach Clark & Standfield müssen zurzeit als die praktischsten Vorrichtungen zum Trocken stellen von Schiffen hingestellt werden sowohl in bezug auf die Rentabilität der Dockanlage als auch mit Bezug auf die Schonung des Schiffsrumpfes beim Docken. Das einseitige Schwimmdock steht außerdem mit Bezug auf die zum Docken erforderliche Zeit allen Einrichtungen voran, da Dockungen mit denselben in 15 Minuten bewerkstelligt sind, während Trockendocks zum Schließen des Tores und Lenzen 2–4 Stunden erfordern.


Literatur: [1] Laroche, Ports maritimes, Paris 1893. – [2] Franzius, L. und G., und Rudloff, Seekanäle, Strommündungen, Seehäfen, Leipzig 1894. – [3] Hauser, Cours de construction navale, Paris 1886. – [4] Mitteilungen aus dem Gebiete des Seewesens 1882, S. 1. – [5] Ebend. 1882, S. 55. – [6] Engineering 1881. – [7] Dick und Kretschmer, Handb. d. Seemannschaft, Berlin 1902. – [8] Heider, Der Bau der vereinigten Schlepp- und Trockendocks in Triest und Pola. – [9] Landsberg, Die eisernen Stemmtore der Schiffsschleusen, Leipzig 1894. – [10] Colson, C., Notes on docks and doch construction, London 1894. – [11] Vernon-Harcourt, L.F., Harbours and docks, Oxford 1886. – [12] Brennecke, L., Handb. der Ingenieurwissensch., 3. Teil: Der Wasserbau, Leipzig 1904, Bd. 8. – [13] Engineering, The new Bermuda Floating Dock, 1902, I, S. 212. – [14] Wiking, Der Bau von Schwimmdocks, Jahrbuch der Schiffbautechn. Gesellsch., Berlin 1905.

T. Schwarz.

Fig. 1.
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Fig. 3., Fig. 3a.
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Fig. 3b.
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Quelle:
Lueger, Otto: Lexikon der gesamten Technik und ihrer Hilfswissenschaften, Bd. 2 Stuttgart, Leipzig 1905., S. 791-799.
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