Verfahren zum Trockenlegen eines unter Wasser liegenden Teils einer Uferböschung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trockenlegen eines unter Wasser liegenden Teils einer Uferböschung, insbesondere zur Ausführung von Bauarbeiten, und eine Einrichtung zur Durch führung des Verfahrens.
Bauarbeiten an Uferböschungen erfordern häufig ein Trockenlegen der zu bearbeitenden Flächen. Es ist beispielsweise bekannt, die an einer Uferböschung zum Schutze gegen den Angriff des Wellenschlages im Bereiche der Wasserspiegellinie lose aufge schütteten Steine mit heissem bituminösem Mörtel. auszugiessen, um sie zum Schutze der Barunter liegenden Böschung miteinander zu verbinden und gegeneinander abzudichten. Erfahrungsgemäss stösst dieses Ausgiessen der Steine unter Wasser auf sehr grosse Schwierigkeiten, weil das Wasser dem Ein dringen des Mörtels in die Zwischenräume zwi schen den Steinen hindernd im Wege steht und die Dampfbildung eine Bindung des Mörtels mit den Steinen weitgehend verhindert.
Beim Trockenlegen eines Teils einer solchen mit aufgeschütteten Steinen geschützten Ufer böschung mittels eines Senkkastens treten wegen der unebenen Oberfläche der Böschung und der auf geschütteten Steine, die einen Durchmesser von ungefähr 30 cm haben, Schwierigkeiten beim Ab dichten des untern Senkkastenrandes an der Ober fläche der Böschung auf.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren dadurch aus, dass ein Senkkasten, dessen unterer Rand am Rand einer Aussparung einer Dichtungsmatte aus wasser dichtem, schmiegsamem Material wasserdicht be festigt ist, auf den trockenzulegenden Teil der Bö schung gesetzt wird, wobei die Dichtungsmatte, den Senkkasten teilweise umgebend, sich an die Böschung anlegt, worauf das Wasser aus dem Innern des Senk kastens ausgepumpt wird, damit die Dichtungs matte durch den Wasserdruck gegen die Böschung gepresst wird und sich infolge ihrer Schmiegsamkeit den Unebenheiten der Oberfläche der Böschung an passt, um den untern Senkkastenrand gegen die Bö schung wenigstens annähernd abzudichten.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durch führung des erfindungsgemässen Verfahrens ist ge kennzeichnet durch einen Senkkasten, dessen unterer Rand am Rand einer Aussparung einer Dichtungs matte aus wasserdichtem, schmiegsamem Material wasserdicht befestigt ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt gemäss der Linie I-I der Fig. 2 durch eine Kanalböschung mit aufgesetz tem Senkkasten, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1.
Auf die Kanalböschung 1 ist ein im Querschnitt rechteckförmiger, oben offener Senkkasten 2 auf gesetzt. Die gegenüberliegenden Seitenwände des Kastens sind unten abgeschrägt, so dass die Ober kante des Kastens, wenn er auf die Böschung ge setzt ist, etwa waagrecht liegt. Der Kasten umschliesst mit seinem untern Rand einen unter Wasser lie genden Teil 3 und einen kleineren, oberhalb des Wasserspiegels 4 liegenden Teil 5 der Oberfläche der Kanalböschung. Längs des untern Randes der Vorderwand und der beiden gegenüberliegenden Seitenwände des Senkkastens 2 ist eine aus schmieg samem, wasserdichtem Material, beispielsweise aus Gummi oder wasserdichtem Segeltuch bestehende Dichtungsmatte 6 wasserdicht befestigt. Diese Dich tungsmatte ist schwerer als Wasser und sinkt deshalb auf die Fläche der Böschung.
In dieser Weise er- streckt sich zu beiden Seiten des Kastens und nach vorn eine Dichtungsfläche von einigen Metern Breite.
Nach dem Einsetzen des Senkkastens steht inner halb und ausserhalb desselben der Wasserspiegel zu nächst auf gleicher Höhe. Die Dichtungsmatte ist daher auf ihrer Ober- und Unterseite entgegengesetzt gleichen Wasserdrücken ausgesetzt.
Sobald aber mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe hinreichender Förderleistung das Wasser aus dem Senkkasten herausgepumpt wird, ändern sich die hydrostatischen Verhältnisse derart, dass die Dichtungsmatte gegen die Oberfläche der Böschung gedrückt wird. Unter einer Pumpe hinreichender Förderleistung ist dabei eine solche zu verstehen, die mehr Wasser fördert, als gleichzeitig vom Rande der Dichtungsmatte her zwischen dieser und der Böschung hindurch in den Senkkasten zu rückfliessen kann.
Der Strömungswiderstand, den dieses zurückfliessende Wasser überwinden muss, ist besonders bei grösserer Ausdehnung der Dichtungs matte erheblich, denn die Oberfläche der Böschung ist uneben und die Dichtungsmatte liegt auf den Er höhungen dieser unebenen Fläche, so dass das Wasser auf Umwegen kleinen Ouerschnittes, ständig die Erhöhungen der Oberfläche der Böschung seit lich umgehend, vom Rand der Dichtungsmatte zum untern Rand des Senkkastens gelangt.
Wenn der Wasserspiegel im Senkkasten tiefer steht als ausserhalb desselben, sind die auf die Ober- und Unterseite der Dichtungsmatte wirkenden, Wasserdrücke nicht mehr einander gleich; es über wiegt nun der auf die Oberseite wirkende, nach unten gerichtete Druck. Dadurch legt sich die Dichtungsmatte enger an die Oberfläche der Bö schung an und ragt mehr und mehr in deren Ver tiefungen hinein, wobei der Strömungswiderstand für die in den Senkkasten zurückführende Wasserströ mung grösser wird.
Je weiter im Verlaufe des Auspumpens des Wassers aus dem Senkkasten der Wasserspiegel in demselben unter den Wasserspiegel des Kanals fällt, um so dichter wird die Dichtungmatte gegen die Böschung und in die Vertiefungen deren Ober fläche hineingedrückt.
Praktisch hat es sich gezeigt, dass nach dem be schriebenen Verfahren und mittels des dargestellten Senkkastens grosse Flächen für Bauzwecke trocken gelegt und trockengehalten werden können, wobei Pumpen verhältnismässig kleiner Förderleistung so wohl zum Auspumpen des Senkkastens als auch zum Aufrechterhalten eines hinreichend trockenen Zu standes der durch den Senkkasten an der Böschung abgegrenzten Arbeitsfläche genügen.
Wenn der Wasserspiegel im Kasten 2 beispiels weise bis auf die Linie 7 abgesunken ist, so ist die Strecke n der Böschung im Innern des Kastens trockengelegt. Arbeiter können nun in den Kasten einsteigen und die erforderlichen Reparaturen be sorgen; der trockengelegte Teil der Böschung kann beispielsweise mit bituminösem Mörtel ausgegossen werden. Nach der Erhärtung des Mörtels wird die Pumpe abgestellt und der Senkkasten an eine andere auszubessernde Stelle der Böschung versetzt. Wird die Pumpe abgestellt, so füllt sich der Senkkasten wieder mit Wasser. Wenn der Wasserspiegel im Senkkasten hinreichend gestiegen ist, liegt die Dich tungsmatte nur noch verhältnismässig lose auf der Böschung, so dass der Senkkasten mit der Dichtungs matte entfernt oder versetzt werden kann.
Zur Erhöhung der Schmiegsamkeit der Dich tungsmatte, das heisst zur Erhöhung der Anpas sungsfähigkeit an die Unebenheiten der Oberfläche der Böschung, kann die Dichtungsmatte mehrere übereinanderliegende und mindestens an ihren Rändern miteinander verbundene Schichten auf weisen.
Method for draining an underwater part of a bank embankment and device for carrying out the method The invention relates to a method for draining an underwater part of a bank embankment, in particular for carrying out construction work, and a device for carrying out the method.
Construction work on embankments often requires the areas to be worked to be drained. It is known, for example, that on a bank embankment to protect against the attack of the waves in the area of the water level line loosely poured stones with hot bituminous mortar. pour in order to connect them to each other to protect the embankment below and to seal them against each other. Experience has shown that pouring the stones under water encounters very great difficulties because the water prevents the mortar from penetrating the spaces between the stones and the formation of steam largely prevents the mortar from binding to the stones.
When draining part of such a bank embankment, which is protected with heaped stones, by means of a caisson, difficulties arise in sealing the lower caisson edge on the surface of the embankment because of the uneven surface of the embankment and the stones that have been poured on, which have a diameter of about 30 cm on.
To avoid these difficulties, the method according to the invention is characterized in that a caisson, the lower edge of which is fastened watertight to the edge of a recess in a sealing mat made of water-tight, flexible material, is placed on the part of the embankment to be dried, the sealing mat, partially surrounding the caisson, rests against the embankment, whereupon the water is pumped out of the inside of the caisson so that the sealing mat is pressed against the embankment by the water pressure and, due to its flexibility, adapts to the unevenness of the embankment surface to seal the lower caisson edge against the embankment at least approximately.
The device according to the invention for carrying out the method according to the invention is characterized by a caisson, the lower edge of which is fastened in a watertight manner to the edge of a recess of a sealing mat made of waterproof, pliable material.
The invention is explained below with reference to the drawing, for example. They show: FIG. 1 a cross section along the line I-I in FIG. 2 through a canal embankment with a caisson system on top, FIG. 2 shows a plan view of FIG.
A caisson 2, which is rectangular in cross section and open at the top, is placed on the canal embankment. The opposite side walls of the box are beveled at the bottom so that the top edge of the box is roughly horizontal when it is placed on the embankment. The box encloses with its lower edge a submerged part 3 and a smaller, above the water level 4 part 5 of the surface of the canal embankment. Along the lower edge of the front wall and the two opposite side walls of the caisson 2, a sealing mat 6 consisting of snuggly, waterproof material, for example rubber or waterproof canvas, is attached waterproof. This sealing mat is heavier than water and therefore sinks to the surface of the slope.
In this way, a sealing surface a few meters wide extends on both sides of the box and to the front.
After inserting the caisson, the water level inside and outside is initially at the same height. The sealing mat is therefore exposed to oppositely equal water pressures on its top and bottom.
As soon as the water is pumped out of the caisson by means of a pump not shown in the drawing, the hydrostatic conditions change in such a way that the sealing mat is pressed against the surface of the slope. A pump with a sufficient delivery rate is to be understood as one that delivers more water than can simultaneously flow back from the edge of the sealing mat between this and the embankment into the caisson.
The flow resistance that this returning water has to overcome is considerable, especially when the sealing mat is larger, because the surface of the embankment is uneven and the sealing mat lies on the heights of this uneven surface, so that the water detours small cross sections, constantly the Increases in the surface of the slope since Lich immediately, from the edge of the sealing mat to the lower edge of the caisson.
If the water level in the caisson is lower than outside it, the water pressures acting on the top and bottom of the sealing mat are no longer the same; it now outweighs the downward pressure acting on the top. As a result, the sealing mat lays closer to the surface of the embankment and protrudes more and more into their depressions, with the flow resistance for the water flow returning to the caisson is greater.
The further in the course of pumping out the water from the caisson, the water level falls below the water level of the channel, the closer the sealing mat is pressed against the slope and into the depressions of the upper surface.
In practice, it has been shown that according to the method described and by means of the caisson shown, large areas can be laid dry for construction purposes and kept dry, with pumps having a relatively small delivery rate both for pumping out the caisson and for maintaining a sufficiently dry state of the through the caissons on the slope are sufficient.
If the water level in the box 2, for example, has dropped to the line 7, the route n of the slope inside the box is drained. Workers can now get into the box and make the necessary repairs; the drained part of the slope can be filled with bituminous mortar, for example. After the mortar has hardened, the pump is switched off and the caisson moved to another location on the embankment to be repaired. If the pump is switched off, the caisson fills with water again. When the water level in the caisson has risen sufficiently, the sealing mat is only relatively loose on the embankment, so that the caisson with the sealing mat can be removed or moved.
To increase the flexibility of the sealing mat, that is, to increase the adaptability to the unevenness of the surface of the slope, the sealing mat can have several superimposed and at least at their edges interconnected layers.