[0001] Die Erfindung betrifft eine Verbauungsvorrichtung für fliessende Gewässer, insbesondere für Wildbäche, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Fliessende Gewässer, insbesondere Wildbäche, stellen vielerorts wegen des raschen Anschwellens bei starken Regenfällen und der Umlagerung von grossen Geschiebemengen und Treibgut eine ernsthafte Bedrohung für Siedlungen, Verkehrswege und Kulturland dar. Zum Schutz von Auswirkungen eines hochwasserführenden Wildbaches wird unter anderem versucht, die Energie des abfliessenden Wassers zu reduzieren und dadurch auch die Gefahr von Ufererosion sowie den Geschiebetransport einzudämmen. Ebenso werden schwimmende Elemente wie beispielsweise Treibholz zurückgehalten, was die Gefahr des Verkeilens oder Verstopfens flussabwärts vermindert. Bekannt sind verschiedene Verbauungsvorrichtungen bzw.
Wildbachsperren in Form von quer zur Flussrichtung angeordneten Blocksteinen, Stahlbetonelementen, Holz oder Auffangnetzen.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und herstellungs- und montagetechnisch kostengünstige Verbauungsvorrichtung zu schaffen, die einen besonders wirksamen Schutz gegen Ufererosion ermöglicht.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Verbauungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
[0005] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Verbauungsvorrichtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0006] Durch die erfindungsgemässe Verwendung eines sich von einer Uferflanke zur anderen erstreckenden Auffangnetzes mit einer mittleren Zone sowie zwei Uferzonen, welche die mittlere Zone in der Höhe überragen,
werden beim Überlaufen des Wassers über das Auffangnetz die grösste Strömung bzw. die grössten Fliessgeschwindigkeiten in der mittleren Zone erreicht und dadurch die Uferflanken weitgehend vor Erosion geschützt. In einer besonders bevorzugten Weise wird dieser Effekt zusätzlich dadurch verstärkt, dass die Uferzonen des Auffangnetzes zumindest in ihrem uferseitigen Bereich feinmaschiger ausgebildet als im übrigen Bereich oder mit einem feinmaschigeren Sekundärnetz überdeckt sind.
[0007] Mit Vorteil wird als Auffangnetz ein sogenanntes Ringnetz mit ineinandergreifenden Ringelementen verwendet, das dank seiner Anpassungsfähigkeit auch bei komplizierten Flussbettprofilen, wie sie bei Wildbächen meistens vorkommen, ohne vorgängige genaue Vermessung schnell und einfach montiert werden kann.
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen rein schematisch:
<tb>Fig. 1<sep>ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Verbauungsvorrichtung; und
<tb>Fig. 2<sep>ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Verbauungsvorrichtung.
[0009] Fig. 1 zeigt ein Profil eines Flussbetts mit einem Flussbettboden 1 und zwei Uferflanken 2, 3. Quer zur Flussrichtung ist ein Auffangnetz 10 angeordnet, welches eine mittlere Zone A sowie zwei Uferzonen B, C aufweist. Das Auffangnetz 10 besteht aus ineinandergreifenden, gegebenenfalls ringförmigen Elementen 11 (es wäre allerdings auch eine andere Grundform dieser Elemente möglich). Ein unterer Rand des Auffangnetzes 10 wird durch ein unteres Tragseil 12 gebildet, das sich in einem Abstand a vom Flussbettboden 1 zwischen den beiden Uferflanken 2, 3 im Wesentlichen horizontal erstreckt und in diesen mittels Seilanker 13 verankert ist.
In einem Abstand b vom unteren Tragseil 12 verläuft horizontal ein oberes Tragseil 14, welches mittels Seilanker 15 in den Uferflanken 2, 3 verankert ist, und der die Höhe des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A bestimmt. Dieses Tragseil 14 ist in der mittleren Zone A von einem Schutzrohr 17 gegen mechanischen Abrieb umschlossen. Mit diesem Schutzrohr 17 ist ein weiteres Schutzrohr 18 verbunden, durch welches ein weiteres, mittels Seilanker 19 in den Uferflanken 2, 3 verankertes Tragseil 20 geführt ist. Die Seilanker 19 sind oberhalb der Seilanker 15 für das horizontal verlaufende obere Tragseil 14 angeordnet. Durch die beiden Schutzrohre 17, 18 wird eine Doppelseilführung gebildet, welche die beiden Tragseile 14, 20 in der mittleren Zone A im Wesentlichen horizontal zusammen führt und den oberen Rand des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A definiert.
Das durch das Schutzrohr 18 geführte Tragseil 20 verläuft beidseits der Doppelseilführung 17, 18 schräg hinauf zu den Uferflanken 2, 3 hin und bildet den oberen Rand des Auffangnetzes 10 in den Uferzonen B, C. Wie aus Fig. 1 ersichtlich kann das Schutzrohr 18 in diesen Richtungen orientierte Randbereiche 18b, 18c aufweisen. Eventuell können auch mehrere aneinandergereihte Schutzrohre verwendet werden, damit die Flexibilität des Tragseiles erhalten bleibt (einfachere Handhabung und Transport).
[0010] Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem unteren Tragseil 12 und den beiden oberen Tragseilen 14, 20 ein weiteres, mittleres Tragseil 22 vorgesehen, welches zwischen den beiden Uferflanken 2, 3 horizontal verspannt und mittels Seilanker 23 verankert ist.
Es wäre auch möglich, mehrere derartige Tragseile zu verwenden.
[0011] Seitlich wird das Auffangnetz 10 mittels sich zwischen den einzelnen Seilankern 13, 23, 15, 19 erstreckenden, entlang der Uferflanken 2, 3 verlaufenden Randseilen 25 gehalten.
[0012] Das untere und das mittlere Tragseil 12, 22 sind mit an sich bekannten und daher nicht näher beschriebenen Bremselementen 27 zum Absorbieren von dynamischen Energien ausgestattet, welche eine Seilverlängerung bei hohen Belastungen ermöglichen. Anhand von Versuchen wurde festgestellt, dass gerade die unteren und die mittleren Tragseile den grössten Belastungen ausgesetzt sind.
Die oberen Tragseile 14, 20 sind ohne Bremselemente installiert, damit die Wirkungshöhe auch nach einem Hochwassererreignis erhalten bleibt.
[0013] Das untere Tragseil 12 kann je nach Wassergang und Profil des Flussbettes 1 höher oder niedriger verlegt werden. Der Abstand a beträgt vorzugsweise mindestens ca. 0,5 m, damit die Verstopfung bei möglichen Ereignissen verzögert wird. Es ist jedoch auch möglich, das untere Tragseil 12 am Boden anzuordnen, oder das Auffangnetz 10 flussaufwärts am Boden liegen zu lassen (in diesem Fall kann das untere Tragseil ganz entfallen).
[0014] Durch die erfindungsgemässe Vertiefung des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A wird das Wasser beim Überlaufen sozusagen "zentriert" und somit etwa in der Mitte des Fluss- oder Bachlaufes die grösste Strömung bzw. die höchsten Fliessgeschwindigkeiten erreicht.
Dadurch werden die Uferflanken vor Erosion weitgehend geschützt. Durch die Schutzrohre 17, 18 werden die oberen Tragseile 14, 20 gerade an der Stelle, wo das Wasser bei Hochwassererreignissen über den oberen Rand fliesst, von Abrasionseinflüssen durch Wasser und Geschiebe geschützt. Je nach Bedarf könnte das schräg zu den Uferflanken hin verspannte Tragseil 20 durch noch weitere beispielsweise aneinandergefügte und dadurch genügend Flexibilität gewährleistende Schutzrohre auch in den Uferzonen B, C geschützt sein. Als Schutzrohre können einfache Stahl- oder Eisenrohre, evtl. auch Kunststoffrohre, verwendet werden.
Metallene Schutzrohre können mit Vorteil durch eine sogenannte Galfan-Beschichtung (Zink mit 5% Aluminium) besonders gut gegen Korrosion geschützt werden.
[0015] Eine weitere Variante einer erfindungsgemässen Verbauungsvorrichtung mit einem Auffangnetz 10 ¾ ist in Fig. 2 dargestellt. Auch bei diesem Auffangnetz 10 ¾ ist am unteren Rand ein unteres Tragseil 12 ¾ horizontal zwischen den Uferflanken 2, 3 verspannt und der obere Rand durch zwei Tragseile 14 ¾, 20 ¾ gebildet, die in der mittleren Zone A zusammen horizontal geführt sind. Zu diesem Zweck ist eine Doppelseilführung in Form von zwei vertikalen, die mittleren Zone A in ihrer Breite definierenden Stützen 30, 31 vorhanden, zwischen denen die beiden oberen Tragseile 14 ¾, 20 ¾ horizontal verspannt sind.
Das eine der oberen Tragseile (Tragseil 20 ¾) verläuft wiederum beidseits der Doppelseilführung 30, 31 schräg hinauf zu den Uferflanken 2, 3 hin und bildet den oberen Rand des Auffangnetzes 10 ¾ in den Uferzonen B, C. Das andere obere Tragseil 14 ¾ verläuft im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 nicht horizontal, sondern wird zu beiden Seiten der Doppelseilführung 30, 31 schräg nach unten geführt und mittels Seilanker 15 ¾ in den Uferflanken 2, 3 verankert.
Somit ersetzen diese Tragseilabschnitte - zusammen mit den Stützen 30, 31 - das mittlere Tragseil 22 nach Fig. 1.
[0016] Bei dieser insbesondere für grössere (breitere), flachere Flussbette vorgesehenen Variante sind sämtliche Tragseile 12 ¾, 14 ¾, 20 ¾ in verschiedenen Bereichen mit den bereits erwähnten Bremselementen 27 versehen.
[0017] Auch bei dieser Variante wird das Wasser beim Überlaufen durch die Vertiefung des Auffangnetzes 10 ¾ in der mittleren, hier dem einen Ufer etwas näher liegenden Zone A konzentriert und somit die Uferflanken von der Erosion geschützt.
Auch hier könnten am oberen Rand des Auffangnetzes 10 ¾ Schutzrohre gegen Abrasionseinflüsse vorgesehen sein.
[0018] Bei der Auffangnetzausführung nach Fig. 2 können die Uferzonen B, C statt in einer gemeinsamen Ebene mit der mittleren Zone A in einem Winkel zu der letzteren angeordnet sein, derart, dass die mittlere Zone A in Richtung flussabwärts vorne liegt, und die Uferzonen B, C von den vorne angeordneten Stützen 30, 31 schräg nach hinten zu den Uferflanken 2, 3 verlaufen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft bezüglich der Aufnahme der auf das Auffangnetz 10 ¾ ausgeübten Kräfte.
[0019] Die Verwendung eines sogenannten Ringnetzes ist bei den beiden Verbauungsvorrichtungen besonders vorteilhaft, da dieses durch sein elastisches Verhalten - im Vergleich zu den herkömmlichen Diagonalseilgeflechten - wesentlich mehr Energie absorbieren kann.
Neben den statischen und dynamischen Vorteilen (Absorbieren von dynamischen Energien hat geometrisch günstige Systemänderungen für die Kraftübertragung an die Verankerung zur Folge) besteht ein wesentlicher Vorteil darin, dass das Ringnetz dank der flexiblen Verlegeart auch bei komplizierten Flussbettprofilen, wie sie bei Wildbächen meistens vorkommen, ohne genaue Vermessung schnell und einfach montiert werden kann. Dies bedeutet insbesondere bei einer Mehrfachverbauung mit Serieschaltung mehrerer Verbauungsvorrichtungen eine erhebliche Kostenreduktion. Zudem werden nur leichte Systemkomponenten (Ringnetz, Seile, Seilanker, Kleinteile) benötigt, was kostenentscheidend bei schlechter Zugänglichkeit ist.
Besonders bevorzugt sind metallene Ringnetze mit der bereits erwähnten Galfan-Beschichtung.
[0020] Falls gewünscht, können die erfindungsgemässen Verbauungsvorrichtungen 10, 10 ¾ auch einfach geräumt werden. Die Räumung erfolgt schrittweise, indem zuerst die oberen Tragseile 20, 20 ¾ seitlich gelöst werden und das Auffangnetz 10, 10 ¾ in den Uferzonen B, C nach vorne geklappt wird. Das Lösen erfolgt von den sicheren Ufern aus, ohne dass die ausführenden Monteure gefährdet sind. Während die oberste Schicht geräumt wird, bleibt der untere Bereich des Auffangsnetzes stabil, da die mittleren und die unteren Tragseile ihre Tragfunktion unverändert ausüben.
In weiteren Schritten werden analog jeweils die nächstunteren Tragseile gelöst und weitere Schichten geräumt.
[0021] In einer besonders bevorzugten Weise werden die Uferzonen des Auffangnetzes 10 bzw. 10 ¾ zumindest in ihrem uferseitigen Bereich feinmaschiger ausgebildet als im übrigen Bereich oder mit einem feinmaschigeren Sekundärnetz überdeckt. Dadurch wird die Fliessgeschwindigkeit im Uferbereich zusätzlich verkleinert. Der feinmaschige Bereich des Auffangsnetzes wird rascher verstopft als der Netzbereich in der mittleren Zone, was wesentlich zu dem erfindungsgemässen Gedanken beiträgt, die grösste Strömung bzw. die grössten Fliessgeschwindigkeiten in der mittleren Zone A zu erreichen und dadurch die Uferflanken vor Erosion zu schützen.
The invention relates to a Verbauungsvorrichtung for flowing waters, especially for torrents, according to the preamble of claim 1.
Flowing waters, especially torrents, are in many places because of the rapid swelling in heavy rains and the rearrangement of large loads and flotsam a serious threat to settlements, roads and cultivated land. To protect the effects of a flood-bearing torrent is trying, inter alia, the To reduce the energy of the runoff water and thereby reduce the risk of bank erosion and bedload transport. Likewise, floating elements such as driftwood are retained, reducing the risk of wedging or clogging downstream. Are known various Verbauungsvorrichtungen or
Torrent barriers in the form of block stones, reinforced concrete elements, wood or safety nets arranged transversely to the direction of flow.
The present invention has for its object to provide a simple and manufacturing and assembly technology cost-effective installation device that allows a particularly effective protection against bank erosion.
This object is achieved by a Verbauungsvorrichtung with the features of claim 1.
Further preferred embodiments of the inventive Verbauungsvorrichtung form the subject of the dependent claims.
By the use according to the invention of a catchment network extending from one side of the bank to the other with a central zone and two bank zones which project beyond the central zone in height,
When the water overflows through the safety net, the greatest flow or the highest flow velocities are achieved in the middle zone, thereby largely protecting the bank flanks from erosion. In a particularly preferred manner, this effect is further enhanced by the fact that the riparian zones of the safety net are formed at least in their shore-side area of finer mesh than in the remaining area or covered with a fine-meshed secondary net.
Advantageously, a so-called ring network with interlocking ring elements is used as safety net, which thanks to its adaptability even with complicated riverbed profiles, as they usually occur in torrents, can be mounted quickly and easily without prior accurate measurement.
The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
It shows purely schematically:
<Tb> FIG. 1 <sep> a first embodiment of an inventive obstruction device; and
<Tb> FIG. 2 <sep> a second embodiment of an inventive obstruction device.
Fig. 1 shows a profile of a river bed with a river bed bottom 1 and two bank flanks 2, 3. Transversely to the flow direction, a safety net 10 is arranged, which has a central zone A and two shore zones B, C. The safety net 10 consists of interlocking, optionally annular elements 11 (but it would also be another basic form of these elements possible). A lower edge of the safety net 10 is formed by a lower supporting cable 12, which extends substantially horizontally at a distance a from the river bed bottom 1 between the two bank flanks 2, 3 and is anchored in this by means of cable anchors 13.
At a distance b from the lower support cable 12 extends horizontally an upper support cable 14 which is anchored by means of cable anchor 15 in the bank flanks 2, 3, and determines the height of the safety net 10 in the central zone A. This support cable 14 is enclosed in the middle zone A by a protective tube 17 against mechanical abrasion. With this protective tube 17 another protective tube 18 is connected, through which another, anchored by means of cable anchor 19 in the bank flanks 2, 3 support cable 20 is guided. The cable anchors 19 are arranged above the cable anchor 15 for the horizontally extending upper support cable 14. Through the two protective tubes 17, 18, a double cable guide is formed, which leads the two support cables 14, 20 in the central zone A substantially horizontally together and defines the upper edge of the safety net 10 in the central zone A.
The guided through the protective tube 18 carrying cable 20 extends on both sides of the double cable guide 17, 18 obliquely up to the shore edges 2, 3 and forms the upper edge of the safety net 10 in the riparian zones B, C. As shown in FIG. 1, the protective tube 18 in these edge-oriented edge regions 18b, 18c have. It may also be possible to use several lined protective tubes, so that the flexibility of the carrying cable is maintained (easier handling and transport).
In the embodiment shown in FIG. 1, between the lower support cable 12 and the two upper support cables 14, 20 another, middle support cable 22 is provided, which is clamped horizontally between the two bank edges 2, 3 and anchored by means of cable anchor 23.
It would also be possible to use several such suspension cables.
Laterally, the safety net 10 by means of between the individual cable anchors 13, 23, 15, 19 extending, along the bank edges 2, 3 extending edge ropes 25 are held.
The lower and the middle support cable 12, 22 are equipped with known and therefore unspecified braking elements 27 for absorbing dynamic energy, which allow a cable extension at high loads. On the basis of tests, it was found that it is the lower and middle suspension ropes that are subjected to the greatest loads.
The upper support cables 14, 20 are installed without brake elements, so that the height of action is maintained even after a flood event.
The lower support cable 12 can be moved higher or lower depending on the water flow and profile of the riverbed 1. The distance a is preferably at least about 0.5 m, so that the blockage is delayed in case of possible events. However, it is also possible to arrange the lower support cable 12 at the bottom, or to leave the safety net 10 upstream on the ground (in this case, the lower support cable can be omitted entirely).
Due to the inventive depression of the safety net 10 in the middle zone A, the water when overflowing so to speak "centered" and thus reached about the middle of the river or stream the largest flow or the highest flow velocities.
This largely protects the banks of the flank from erosion. By the protective tubes 17, 18, the upper support cables 14, 20 just at the point where the water flows in flood events over the upper edge, protected by Abrasion by water and bedding. Depending on requirements, the tensioned to the banks flanks supporting rope 20 could be protected by even more, for example, joined together and thus ensuring sufficient flexibility protective tubes in the riparian zones B, C. As protective tubes simple steel or iron pipes, possibly plastic pipes, can be used.
Metal protection tubes can be protected against corrosion with advantage by a so-called Galfan coating (zinc with 5% aluminum).
Another variant of an inventive Verbauungsvorrichtung with a safety net 10¾ is shown in Fig. 2. Also at this safety net 10 ¾ at the bottom of a lower support rope 12 ¾ horizontally between the bank edges 2, 3 is braced and the upper edge formed by two support cables 14 ¾, 20 ¾, which are guided horizontally together in the middle zone A. For this purpose, a double cable guide in the form of two vertical, the central zone A in their widths defining supports 30, 31 is present, between which the two upper support cables 14 ¾, 20 ¾ are horizontally braced.
The one of the upper suspension ropes (support rope 20 ¾) again extends on both sides of the double rope guide 30, 31 obliquely up to the bank flanks 2, 3 and forms the upper edge of the safety net 10 ¾ in the riparian zones B, C. The other upper suspension rope 14 ¾ runs in contrast to the embodiment of FIG. 1 is not horizontal, but is guided on both sides of the double cable guide 30, 31 obliquely down and anchored by means of cable anchor 15 ¾ in the bank flanks 2, 3.
Thus, these support cable sections replace - together with the supports 30, 31 - the middle support cable 22 of FIG. 1st
In this particular for larger (wider), flatter riverbed variant provided all supporting cables 12 ¾, 14 ¾, 20 ¾ in different areas with the aforementioned brake elements 27 are provided.
Also in this variant, the water is concentrated when overflowing through the depression of the safety net 10 ¾ in the middle, here the one bank slightly closer to zone A, thus protecting the banks of the edges of erosion.
Here, too, 10 ¾ protection tubes against abrasion influences could be provided at the upper edge of the safety net.
2, the riparian zones B, C may instead be arranged in a common plane with the central zone A at an angle to the latter, such that the central zone A is in the direction downstream, and the Shore zones B, C extend obliquely from the forwardly arranged supports 30, 31 back to the shore flanks 2, 3. This arrangement is particularly advantageous with regard to the absorption of forces acting on the safety net 10 ¾.
The use of a so-called ring network is particularly advantageous in the two Verbauungsvorrichtungen, since this can absorb much more energy through its elastic behavior - compared to the conventional Diagonalseilgeflechten.
In addition to the static and dynamic advantages (absorption of dynamic energies has geometrically favorable system changes for the transmission of power to the anchorage result), there is a significant advantage that the ring network thanks to the flexible installation method even with complex riverbed profiles, as occurs in torrents mostly without accurate measurement can be quickly and easily assembled. This means a significant cost reduction, especially in the case of a multiple installation with series connection of a plurality of installation devices. In addition, only light system components (ring network, ropes, cable anchors, small parts) are needed, which is cost-critical for poor accessibility.
Particularly preferred are metal ring networks with the already mentioned Galfan coating.
If desired, the inventive obstruction devices 10, 10 ¾ can also be easily cleared. Evacuation is gradual by first loosening the upper suspension ropes 20, 20 ¾ sideways and then pulling the safety net 10, 10 ¾ forward in the riparian zones B, C. The release takes place from the safe shores, without endangering the executing fitters. While the uppermost layer is being cleared, the lower part of the catching net remains stable, as the middle and lower suspension ropes keep their carrying function unchanged.
In further steps, the next lower suspension cables are loosened analogously and further layers cleared.
In a particularly preferred manner, the riparian zones of the safety net are 10 or 10 ¾ formed at least in its shore-side region of finer mesh than in the remaining area or covered with a feinmaschigeren secondary network. As a result, the flow speed in the shore area is additionally reduced. The fine-meshed area of the catchment network is clogged faster than the network area in the middle zone, which contributes significantly to the inventive idea of achieving the greatest flow or the greatest flow velocities in the middle zone A and thereby protecting the bank flanks from erosion.