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Die
Erfindung betrifft einen Träger
zum Aufbau eines Schutzwalls zum Halten von schräg auf einem Untergrund abgestellten
Schutzelementen. Die Erfindung betrifft insbesondere einen mobilen
vielseitigen Schutzwall, aus dem beispielsweise Wasservorratsbecken,
Rückhaltebecken
für umweltrelevante
Stoffe, Hochwasserschutzwände,
Vorrichtungen für
den Küstenschutz
und Barrieren zum Schutz vor Erd- und Gerölllawinen aufgebaut werden
können.
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Ein
bekannter Schutzwall besteht aus Sandsäcken. Bei extremen Hochwasser
kann es jedoch vorkommen, dass eine benötigte Anzahl von Sandsäcken nicht
rechtzeitig zur Verfügung
gestellt werden kann. Zudem dauert der Aufbau eines derartigen Walles
relativ lange und setzt voraus, dass genügend Helfer bereit stehen.
Auch was die Dichtigkeit betrifft, besteht Verbesserungsbedarf.
Daher bemüht
man sich schon sehr lange nach einer Lösung dieses Problems.
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DE-A-103
02 467 offenbart einen mobilen Hochwasser-Schutzwall mit mehreren
durch Gerüstteile
abgestützte,
entlang des Hochwassers angeordneten und den Schutzwall bildenden
Schutzelementen, die auf der Wasserseite gegen das Wasser abgedichtet
und auf der Landseite durch Basisstützkörper – im folgenden kurz Träger genannt – in einer
Schutzposition gehalten sind. Die Träger, auf denen die Schutzelemente
abgelegt werden, sind im wesentlichen dreieckig und sind so aufgestellt,
dass sie von der Wasserfront wegweisen. Das Dreieck beschreibt einen
Ebene, die also senkrecht zum Untergrund und zur Schutzelementenebene steht.
Die Basis des Dreiecks liegt dabei ganz oder punktuelle mittels
Bodenkontaktflächen
auf dem Untergrund auf, der dem Wasser bzw. den Schutzelementen
zugewandte Schenkel des Dreiecks trägt die Schutzelemente und der
dem Wasser abgewandte Schenkel stützt den anderen Schenkel gegen
die Basis ab und richtet dadurch die Schutzelemente auf. Um zu verhindern,
dass die gegen die vom Träger
getragenen Schutzelemente drückenden
Wassermassen zum Verrutschen der Konstruktion führen, sind im Bereich der Bodenkontaktflächen rutschverhindernde
Mittel, z. B. Profile, Spikes etc. eingesetzt. Auf ebenen Flächen, z.
B. solche mit Gehwegplatten oder Straßen können alle Spikes greifen und
die Rutschsicherheit ist gegeben. Ähnliches gilt bei nachgiebigen
Flächen,
z. B. Erdreich oder Wiesen. Problematisch ist jedoch der aus DE-A-103
02 467 bekannte Träger
auf festen aber unebenen Untergründen
z. B. unregelmäßig beschädigter Gehweg,
beschädigte
Straße
oder gar Kopfsteinpflaster. Hier ist die Rutschfestigkeit nicht
in erforderlicher Weise gegeben.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Träger zum
Aufbau von Schutzwällen
bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Träger
mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen,
dass die oben beschriebenen Bodenkontaktflächen zumindest um eine Achse
verdrehbar sind, um sich unebenem Untergrund anpassen zu können, was
die Standsicherheit erhöht.
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In
einer Ausgestaltung sind die oben beschriebenen Bodenkontaktflächen um
mindestens eine gemeinsame durch die Bodenkontaktflächen verlaufende
Achse, nachfolgend als Kippachse bezeichnet, gegeneinander verdrehbar.
Es ist also zu gewährleisten,
dass die Bodenkontaktflächen
sich dem Bodenverlauf anpassen können,
also sich von einer Bodenkontaktfläche zur nächsten Bodenkontaktfläche einem
sich leicht verdrehenden Gelände
anpassen können.
Dies wird dadurch ausgedrückt,
dass sich die Bodenkontaktflächen um
mindestens eine durch die Bodenkontaktfläche verlaufende gemeinsame
Achse gegeneinander verdrehen können.
Dies ist nicht so zu verstehen, dass die Achse genau durch den Berührpunkt,
d.h, die Kontaktstelle zwischen Bodenkontaktflächen und Untergrund verlaufen
müssen.
Vielmehr ist es ausreichend, dass es eine im Bereich der Bodenkontaktflächen verlaufende
Achse gibt, die naturgemäß einige
Zentimeter oberhalb des Berührpunktes
verläuft.
Dies ermöglichte
zumindest die Ausrichtung der für
die Rutsch- und Standsicherheit wichtigen Bodenkontaktfläche in einer
Richtung.
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In
einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine der Bodenkontaktflächen nicht
verdrehbar um die Kippachse ist, sondern starr mit dem Träger verbunden
ist. Es nämlich
nicht notwendig, aufwändig
jede der Bodenkontaktflächen
drehbar zu gestalten, da es lediglich auf die relative Verdrehbarkeit
der Bodenkontaktflächen
zueinander ankommt. Wenn der Untergrund im Bereich der nichtverdrehbaren
Bodenkontaktfläche
zur Seite hin geneigt ist, kann in gewissem Umfang der gesamte Träger leicht
gekippt werden. Die andere Bodenkontaktfläche, die verdrehbar ist, kann
dann den Ausgleich herstellen.
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Vorteilhaft
ist es, wenn die Bodenkontaktflächen
um zwei Achsen, z. B. eine Achse senkrecht zur von den Profilen
des Trägergestells
selber aufgespannten gedachten Fläche, meist ein Dreieck, und
einer Achse, die parallel zum Untergrund und parallel zur vom Träger aufgespannten
Fläche
verläuft.
Mit anderen Worten: die zweiachsige Verdrehbarkeit ermöglicht einen
Ausgleich von unterschiedlicher Steigung des Geländes und unterschiedlicher
seitlicher Neigung des Geländes
in den unterschiedlichen Bodenkontaktflächen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht eine Verdrehbarkeit der
Bodenkontaktflächen
um eine dritte Achse vor. Diese erlaubt der Kontaktfläche eine
Drehung um eine senkrecht zur Bodenkontaktfläche verlaufende Achse. Dadurch
können
beispielsweise die Spikes bei einem steinigen Untergrund einem Stein
durch entsprechende Drehung ausweichen und die Standsicherheit erhöht sich.
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Die
anspruchsgemäßen Bereich
für die
Winkel, um die sich die Bodenkontaktflächen jeweils neigen oder drehen
können,
sind einerseits ausreichend für
die typischen Untergründe
und stellen andererseits keine unnötig hohen Anforderungen an
die Beweglichkeit der Bodenkontaktflächen.
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Eine
Rutschhemmung verhindert ein Zurückweichen
der Träger
im Lastfall, z. B. beim Einsatz als Hochwasserschutzwand. Dies kann
entweder durch eine entsprechende Profilierung, Stanzung und dergleichen
der Unterseiten der Bodenkontaktflächen erfolgen. Bevorzugt sind
jedoch sogenannte Spikes, bei denen, ähnlich wie bei Sport- und Laufschuhen,
Metallelemente in die Unterseite eingebracht werden. Dies erfolgt
typischerweise durch Einschrauben, so dass auf handelsübliche Spikes
zurückgegriffen
werden kann. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass für die Bodenkontaktflächen Materialien
mit geringer Verschleißfestigkeit,
z. B. Blech oder Kunststoff eingesetzt werden können und durch die aus verschleißfesteren
und härteren
Materialien gefertigten Spikes dennoch ein nur geringer Verschleiß der Unterseite
bewirkt wird. Dabei sind Spikes aus gehärteten Materialien bevorzugt.
Schließlich
kann die Rutschhemmung auch aus einer elastischen Beschichtung,
beispielsweise aus Gummi und dergleichen bestehen. Diese kann im
Sinne der Erfindung einerseits zusätzlich zu den ohnehin verdrehbaren
Bodenkontaktflächen
erfolgen. Andererseits kann mittels solcher elastischen Beschichtungen
der gleiche Effekt, wie bei einer Verdrehbarkeit der Bodenkontaktflächen bewirkt werden,
da die Unterseite der elastischen Beschichtung sich ebenfalls in
ein, zwei oder drei Achsen an den Untergrund anpassen kann.
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Bei
aller gewünschter
Beweglichkeit der Bodenkontaktflächen
gegeneinander soll jedoch verhindert werden, dass diese sich relativ
zueinander bewegen, d.h. entfernen. Dieses würde die Stabilität und Standsicherheit
des Systems nachteilig beeinträchtigen.
Die Bodenkontaktflächen
können über beliebige
flexibele, aber zugfeste Mittel, d.h. sogar über Ketten, Seile und Flacheisen
miteinander verbunden sein. Letztere Materialien ermöglichen
eine besonders gute Zusammenlegbarkeit, Transport- und Lagerfähigkeit.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung benutzt eine Kunststoffplatte
als zugfeste Mittel vor, mit denen die Bodenkontaktflächen fest
verbunden sind. Es ist hier eine gewünschte Eigenschaft der Kunststoffplatte,
dass eine gewisse Verdrehbarkeit, zumindest um die oben erläuterten
ein bis zwei Achsen möglich
ist, so dass die Kunststoffplatte selber für die Verdrehbarkeit der Bodenkontaktflächen sorgt.
Ein solcher Kunststoff, der im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert wird,
hat dabei gegenüber
einem ähnlich
zu verwendendem Blech den Vorteil, dass dieser bei gegebener Belastung
sich lediglich elastisch verhält
und nicht verformt, also in den Fließbereich berät. Ein entsprechend
ausgebildeter dickerer Kunststoff erträgt also die gleichen Zugspannungen
und Biegungen bzw. Torsion wie ein dünnes Blech, wobei beim Kunststoff
das Fließen,
also eine bleibende Verformung, erst später einsetzt.
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Unter
einer zugfesten Verbindung im Sinne der Erfindung wird verstanden,
dass die miteinander verbundenen Bodenkontaktflächen bei den typischerweise
auftretenden Belastungen auf rutschfähigem Untergrund sich nicht
auseinander bewegen können.
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Weiterhin
sind oberhalb der Bodenkontaktfläche
Profile vorgesehen, die zusammen mit den miteinander verbundenen
Bodenkontaktflächen
im wesentlichen eine Dreieckskonstruktion bilden. Eines der Profile, vorzugsweise
ein Rechteckprofil, ermöglicht
die unmittelbare Aufnahme der Schutzelemente, während der andere Träger, der
quasi den anderen Schenkel des Dreiecks bildet, den ersten Schenkel
nach unten hin abstützt,
also die Neigung der Schutzelemente bestimmt, Dabei sind die Profile
auch miteinander gelenkig verbunden. Diese Konstruktion ermöglicht eine
einfache Montage und das platzsparende Zusammenklappen des Trägers zu
einem länglichen
Objekt.
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Die
zuvor genannten Bodenkontaktflächen
und Haltepunkte für
die Profile können
beispielsweise beidseitig, d.h. auf der Ober- bzw. Unterseite der
Kunststoffplatte befestigt sein, beispielsweise durch spezielle
Einschraubgewinde, die üblicherweise
im Holzbereich verwendet werden. Alternativ können die beiden sich gegenüberliegenden
und nur durch die Kunststoffplatte getrennten Elemente, nämlich die
Bodenkontaktfläche und
der Haltepunkt auch so miteinander befestigt sein, beispielsweise
durch Verschrauben, dass dazwischen die Kunststoffplatte geklemmt
ist. In diesem Fall ist jedoch darauf zu achten, dass auch die Verbindung
zwischen Haltepunkt und Profil in den entsprechenden Achsen beweglich
ausgeführt
sein muss, um die erfindungsgemäß beabsichtigte
Beweglichkeit der Bodenkontaktfläche
zu bewerkstelligen.
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In
einer besonders vorteilhaften und wirtschaftlich herzustellenden
Ausgestaltung ist allerdings vorgesehen, dass die Bodenkontaktflächen und
Haltepunkte einstückig
sind. Es handelt sich also um ein Element mit einer breiten Unterseite,
beispielsweise zur Aufnahme der Spikes oder anderer Mittel zum Verhindern
des Verrutschens und einem darüber
liegenden Haltepunkt, z. B. ein Scharnier oder eine Nut zur Aufnahme
einer Welle. In diesem Fall ist es nicht notwendig, aufwändig die
Haltepunkte und Bodenkontaktflächen
einzeln mit der Kunststoffplatte zu verbinden. Ein weiterer Vorteil
besteht darin, dass die Bodenkontaktflächen mit Haltepunkte direkt
beim Herstellen in die Kunststoffplatte eingelassen werden können, z.
B. durch Vergießen.
Es ist eine besonders preiswerte Herstellungsvariante. Es ist natürlich auch
möglich,
dass die zuvor genannten Elemente nachträglich in eine Kunststoffplatte
eingesetzt werden.
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Bodenkontaktflächen und/oder
Träger
aus Baustahl sind besonders preisgünstig, leicht zu bearbeiten und
für die
gewünschten
Belastungen ausreichend.
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Ein
geeigneter Kunststoff zur Herstellung der Basisplatte, die die Bodenfußplatten
mit Haltemitteln aufnehmen kann weist beispielsweise die in den
Tabellen 1–3
zusammengefassten Parameter auf. Es handelt sich hier um Kunststoffe
der Firma Hahn Kunststoffe GmbH, DE-55483 Hahn-Flughafen, die unter
der Bezeichnung „Hanit" vertrieben werden.
Eine daraus gefertigte Platte mit den Maßen von ca. 60–120 cm,
vorzugsweise 80–105
cm (Länge),
15–40
cm, vorzugsweise 15–25
cm (Breite) und 2–10
cm, vorzugsweise 4–6
cm (Höhe) ermöglicht bei
den hier angesprochenen Belastungen ein ausreichendes Nachgeben,
d.h. Verdrehen der Bodenkontaktflächen bei sonst ausreichender
Härte und
Zugfestigkeit. Vorteilhafterweise wird aus Kunststoffabfällen recyceltes
Material zum Herstellen der Basisplatte verwendet. Hanit besteht
aus einem solchen Material.
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Ein
mittels des erfindungsgemäßen Trägers gebauter
mobiler Schutzwall ist besonders vielseitig, auch auf schwierigen
Untergründen,
verwendbar, z. B. zum Aufbau von Wasservorratsbecken, Rückhaltebecken
für umweltrelevante
Stoffe, Hochwasserschutzwände,
Vorrichtungen für
den Küstenschutz
und Barrieren zum Schutz vor Erd- und Gerölllawinen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Ebenso können
die vorstehend genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils
einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden.
Die erwähnten
Ausführungsbeispiele sind
nicht abschließend
zu verstehen und haben beispielhaften Charakter.
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1a,
b und c zeigt den erfindungsgemäßen Träger in der
Seitenansicht, Frontansicht und Unteransicht und
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2a, b und c zeigt eine Ausgestaltung des Trägers aus 1 mit
einer Erweiterung.
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1a in
Verbindung mit 1b und 1c zeigt
den auf einem Untergrund 140 abgestellten Träger 101 mit darauf
abgelegten Schutzelementen 131, 132, wobei es
sich bei den Schutzelementen um Platten eines normalen Schalungssystems
handelt, so dass Standardschaltafeln eingesetzt werden können. Dies
ermöglicht eine
höhere
Flexibilität
des Systems und erleichtert die Lagerhaltung. Der Träger 101 besteht
im wesentlichen aus drei Elementen 115, 116, 117,
nämlich
einer die Basis eines Dreiecks bildenden Kunststoffplatte 115 und zwei
Profilen 116, 117 als Schenkel. An den äußeren Enden
der Kunststoffplatte 115 sind zwei Bodenkontaktflächen 111 und 112 mit
gelenkig ausgebildeten Haltepunkten 118 und 119,
an dem das erstes Profil 116 zum Tragen der Schalelemente 131 ,132 und
das weitere Profil 117 zum Abstützen des ersten Profils 116 vorgesehen
ist. Die Basisplatte 115 und die Profile 116, 117 bilden
zusammen ein Dreieck, wobei der zum Tragen der Schalelemente vorgesehene
Schenkel 116 über
die gelenkige Spitze 120 des Dreiecks hinaus verlängert ist, um
eine zweite Schaltafel 132 sicher abstützen zu können. Zur besseren Zerleg-
und Transportierbarkeit sind die beiden Profile 116 und 117 über ein
Gelenk 120 miteinander verbunden. Das erste Profil 116,
das vorteilhafterweise als Rechteckprofil oder materialsparend als
U-Profil ausgebildet ist, um der daraufliegenden Schalttafel einen
besseren Halt zu bieten, verfügt über ein
aufgesetztes Halteelement 121, welches ein Herunterrutschen
der darauf gelegten Platte 131 verhindert. Die Platten 131, 132, 133 sind
nur in der Seitenansicht dargestellt. Die Oberfläche der Schaltafel 131, 132 verhindert
die Ausbreitung von schuttfähigen
Gütern,
beispielsweise Geröll
oder Sand, oder kann mit einer wasserdichten Folie, die sich auch
auf den Boden erstreckt, gegen Wasser abgedichtet werden. Da der
Winkel zwischen Untergrund 140 und Schaltafelfläche 131 nicht mehr
als 60°,
insbesondere 45° beträgt, wird
ein Wegrutschen des Träger 101 unter
Last nach rechts verhindert, da die Andruckkraft gegen den Untergrund 140 mit
der zur Seite hin wirkenden Last ansteigt.
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In 1a ist
angedeutet, dass die Bodenkontaktflächen 111 und Haltepunkte 118 einstückig sind
und vorteilhafterweise in die Kunststoffplatte 115 eingelassen
bzw. eingegossen wurden.
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Zur
besseren Erläuterung
der Verdrehbarkeit der Bodenkontaktflächen 111 und 112 gegeneinander sind
in der Zeichnung die Achsen 151, 152, 153 angedeutet.
- – Bezugszeichen 151 kennzeichnet
eine Achse, die senkrecht zur Blattebene verläuft. Eine Verdrehbarkeit in
dieser Achse bedeutet, dass die Bodenkontaktfläche 112 in der Blattebene
nach links und rechts verdreht werden kann, wie durch den entsprechenden
Pfeil 151a angedeutet.
- – Die
Achse 152 verläuft
in 1a nach oben und ermöglicht ein
Verdrehen der Bodenkontaktfläche 112 in
ihrer eigenen Ebene, wie in 1c mit
Pfeil 152a angedeutet.
- – Achse 153,
hier auch als Kippachse bezeichnet, verläuft in der Seitenansicht horizontal
und steht für
die in 1b durch Pfeil 153a angedeutete
seitliche Verdrehbarkeit der Bodenkontaktfläche 111.
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Es
ist zu erkennen, dass, um die gewünschte Beweglichkeit zu ermöglichen,
die Verbindungen zwischen den Halteelementen 118 bzw. 119 und
den Profilen 116 bzw. 117 sowie gegebenenfalls
der Profile 116 und 117 untereinander über entsprechendes
Spiel verfügen
müssen.
Dies kann beispielsweise über
Langlöcher
geschehen, die die den Drehpunkt bildenden Wellen aufnehmen. Im
Bereich des linken Halteelements 118 ist ein solches Langloch
zu erkennen, welches nach obenhin offen ist und somit das Einsetzen
des unteren mit einer Welle versehenen Stücks des Profils 116 ermöglicht.
Hier ist eine Verdrehbarkeit um die Kippachse 153 in der
durch Pfeil 153a angedeuteten Richtung möglich. Auch
die übrigen
Achsen, d.h. zwischen den Profilen 116 und 117 und
dem hinteren Halteelement 119 und Profil 117 können je
nach Beweglichkeitsanforderung mit Langlöchern oder entsprechendem Spiel
ausgebildet sein.
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Die
Basisplatte 115 ist aus Hanit gefertigt und hat im Ausführungsbeispiel
die Maße
100 × 20 × 5 cm (Länge × Breite × Höhe).
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2a, b und c erläutern die Ausbaubarkeit des
Systems nach 1, so dass das System um eine dritte
Schaltafel 133 aufgestockt werden kann. Im Ausführungsbeispiel
wird mit einer Schaltafel eine Barrierehöhe von 0,62 m bzw. mit zwei
Schaltafeln eine Barrierehöhe
von 1,25 m erzielt, während
durch die in 2 dargestellten Erweiterung
1,90 m möglich
sind. Die Schaltafeln sind dabei 75 bzw. 90 cm breit. Der linke
Teil aus 2a stellt den bekannten Träger 101 dar,
wobei das die Schaltafeln tragende Profil 116 um ein Element 116a verlängert wurde.
Dessen Oberseite trägt
ein weiteres Anschlagelement 121a zum sicheren Halten der dritten
Schaltafel 133. Im rückwärtigen Bereich
wird ein horizontales, die Basisplatte 115 erweiterndes
Verlängerungsstück 115a angesetzt,
welches im Bereich der hinteren Bodenkontaktfläche 112 der Basiskonstruktion 101 angesetzt
wird, und zwar über
ein zusätzliches
Halteelement 119',
welches nahezu identisch mit dem bereits beschriebenem Halteelement 119 ist.
Das zusätzliche
Halteelement 119' nimmt
eine weitere zugfeste Verbindung 115a auf, die nach hinten
gerichtet ist und mit einer weiteren Bodenkontaktfläche 112a mit
integriertem Halteelement 119a verbunden ist. Die nunmehr
hinterste Bodenkontaktfläche 112a ist über das
Verbindungselement 115a, das ebenfalls die Verdrehbarkeit
der hinteren Bodenkontaktfläche
erfindungsgemäß zu ermöglichen
hat, zugfest verbunden. Das zugfeste Element 115a kann
zum Beispiel ein Flacheisen aus Baustahl sein. Für das abschließende Stützprofil 117a,
welches das zusätzliche,
die neue Schaltafel 133 tragende Profil 116a gegenüber der
zusätzlichen
Bodenkontaktfläche 112a mit
Haltepunkt 119a abstützt,
gilt das Gleiche wie für
das entsprechende Profil 117 der Basiskonstruktion.
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Die
zuvor beschriebene Ausgestaltung ermöglicht ein nachträgliches
Aufstocken der Schutzwände,
z. B. bei Hochwasser, wenn der bislang aufgestellte Schutzwall zu überfluten
droht. Es kann also schrittweise reagiert werden: Zunächst wird
die Basiskonstruktion 101 aufgestellt. Bei geringer Fluterwartung
wird diese mit lediglich einer Schaltafel bestückt. Mit zunehmendem Hochwasser
kann dann eine weitere Schaltafel aufgelegt werden. Die nach dem
Stand der Technik bekannten Systeme sind danach nicht mehr erweiterbar.
Erfindungsgemäß kann nun
die Erweiterung des Basisträgers 101 erfolgen
durch die zusätzlichen
Bauteile 115a, 112a, 119a, 117a, 121a und 133.
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Es
wird daher Schutz beansprucht auch für die Erweiterbarkeit als solche,
sofern die nachträglich
bei der Erweiterung zugefügte
Bodenkontaktfläche 112a gegenüber den übrigen Bodenkontaktflächen des
Basissystems verdrehbar ist. Als unter die Erfindung fallend wird
also auch eine solche Erweiterung eines bestehenden Systems, welches
nicht gegeneinander verdrehbare Bodenkontaktflächen aufweist, verstanden.
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Die
folgende Beschreibung mit dazugehörigen Zeichnungen 3 bis 10
erläutert
weitere Details in Bezug auf Verwendung des Trägers zum Aufbau einer Hochwasserschutzwand.
Die dabei erläuterten
Träger
fallen nicht notwendigerweise unter die Erfindung und sind lediglich
beispielhaft zu verstehen. Alle Ausführungsbeispiele sind ausdrücklich auch
mit dem erfindungsgemäßen Träger zu realisieren
und Schutz wird beansprucht für
die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen in Verbindung mit
dem erfindungsgemäßen Träger.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden als Schutzelemente
Schalungselemente eingesetzt. Schalungselemente stehen standardisiert
in genügender
Menge zur Verfügung.
Sie sind mechanisch stabil genug, um den Belastungen Stand zu halten.
Aufgrund der Normierung bei den Schalungselementen gelingt es, beliebige
Schalungselemente miteinander zu kombinieren, um so eine gleichmäßige Fläche bereitzustellen.
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Von
besonderen Vorteil ist es, wenn unterhalb der Schutzelemente und
in einem Bodenbereich dieser Elemente mindestens ein stab- oder
schnurartiges elastisches Dichtelement als Bodendichtung derart
wasserseitig sowie horizontal aufgelegt ist, dass es von der Folie
erfasst wird, indem diese von der Wasser- zur Landseite um das Dichtelement
herumgeführt
wird. Durch diese Maßnahme
entfallen Sandsäcke
gänzlich.
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Die
Erfindung sowie weitere Vorteile derselben werden anhand der in
den Zeichnungsfiguren veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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3 eine
perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Hochwasser-Schutzwalls
von einer Wasserseite aus gesehen,
-
4 eine
weitere perspektivische Darstellung des Abschnitts von einer Landseite
aus gesehen,
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5 eine
Ansicht eines Hochwasser-Schutzwalls in Richtung eines Wasserverlaufs,
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6 eine
Ansicht einer Variante des Hochwasser-Schutzwalls gemäß 5,
-
7 eine
Darstellung eines Stützkörpers eines
Gerüstteiles
mit einer Schnittdarstellung eines Teils,
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8 eine
Darstellung eines Hochwasser-Schutzwalls mit einer Folie und einem
elastischen Dichtelement,
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9 eine
vergrößerte Einzelheit
der 8 und
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10 eine
schematische Darstellung des Schutzwalls gemäß den 8 und 9 mit
Teilfiguren a)–f)
zur Veranschaulichung eines Montageverfahrens.
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3 zeigt
ein Schutzelement 1, welches für einen Hochwasser-Schutzwall 2 (Andeutung
durch gestrichelte Linien) eingesetzt wird. Der Schutzwall 2 umfasst
eine Vielzahl von entlang des Hochwassers anzuordnenden Schutzelementen 1,
die durch Gerüstteile 3 abgestützt werden.
Die Schutzelemente 1 sind bevorzugt als feste, formstabile
Plattenelemente mit einer zu einer Wasserseite 5 hin geschlossenen Oberfläche 10 ausgebildet.
Derartige Plattenelemente halten einem hohen Wasserdruck stand.
Wie später
näher erläutert ist, werden
die Schutzelemente 1 auf einer Wasserseite 5 gegen
das Wasser abgedichtet. Auf einer Landseite 6 werden sie
durch Stützteile 7 der
Gerüstteile
in einer Schutzposition gehalten und so gegen ein Wegrutschen zur
Landseite 6 hin gesichert.
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Eine
etwa senkrechte Anordnung der Schutzelemente 1 ist möglich, bevorzugt
wird aber eine Anordnung, bei der die Schutzelemente 1 schräg gestellt
sind, und zwar derart dass der tiefste Punkt der Schutzelemente 1 wasserseitig
vorhanden ist und die Schutzelemente 1 schräg von diesem
Punkt nach oben und landseitig verlaufen. Dadurch treten bei einem
steigendem Wasserpegel entsprechend steigende vertikale Kraftkomponenten
auf, die ein Wegrutschen des Schutzwalls 2 auch bei einem
hohen Wasserpegel verhindern, wobei auf eine zusätzliche Bodenverankerung gänzlich verzichtet
werden kann. Vorteilhaft ist ein Winkel von etwa 45°. Dieser
optimale Winkel hat den Vorteil, dass bei sehr geringer Wahrscheinlichkeit
eines „Wegrutschens" etwa 70% einer maximalen,
durch die Schutzelemente 1 begrenzte Wallhöhe erreicht
werden kann.
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Ein
besonderes Merkmal ist, dass die Schutzelemente 1 Schalungselemente 1 sind.
Außer
dass sie im Bedarfsfall in hoher Anzahl verfügbar sind, besitzen sie eine
hohe Formstabilität,
was sich als besonders günstig
für eine
Konstruktion der Gerüstteile 3 herausgestellt
hat. Die Gerüstteile 3 können dann
besonders preiswert ausgestaltet sein. Hartschaumplatten oder dergleichen
sind dann überflüssig.
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Als
Schalungselemente 1 im Sinne der Beschreibung werden rechteckförmige formstabile
Platten aus einem z. B. einem Holzwerkstoff vorgesehen, wie sie
speziell für
die Bauindustrie verwendet werden. Schalungselemente sind beispielsweise
als „Rasto®"-Schalungselemente bekannt. Vorteilhaft
werden Schalungselemente eingesetzt, die sonst beim Bau von Betonwänden verwendet
werden, da sie eine hohe Stabilität aufweisen. Im Winter ruht
vielfach die Bautätigkeit.
In dieser Zeit stehen also Schalungselemente umfangreich ungenutzt
zur Verfügung.
Gerade im Winter wiederum tritt typischerweise Hochwasser u. a.
aufgrund von periodisch einsetzten Schneeschmelzen auf. Die vorgeschlagene
Nutzung ergänzt
in der Regel die bisherige Nutzung. Hierdurch wird die wirtschaftliche
Ausnutzung verbessert.
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Durch
eine Ausbildung mit in der Baubranche standardisierten Schalungselementen 1 wird
eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht. Zweckmäßig sind Schalungselemente 1 mit
eine Länge
von 270 cm, vorzugsweise bei einer Breite von 60, 75 und/oder 90
cm und eine Dicke von 12 cm. Sie sind z. B. mit LKW gut zu transportieren
und haben ein optimales Gewicht von etwa 50–70kg, bevorzugt von 53–60 kg (bei
60 cm bzw. 75 cm Breite). Dieses verleiht der Konstruktion – bereits
ohne dass Hochwasser vorhanden ist – ein gewisses Eigengewicht,
wodurch sich die Konstruktion selbsttätig in dem Boden zumindest
teilweise verankern kann.
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Im
Bedarfsfall kann die Wallhöhe
dadurch aufgestockt werden, dass man zwei oder drei Schalungselemente 1 (d.h.
mehrere Reihen) übereinander
anordnet, wie die 8 und 7 zeigen,
denn meistens ist eine genaue Vorhersage des zu erwartenden Wasserpegels
nicht möglich.
Daher ist es vorteilhaft, wenn eine definierte Länge L des Gerüstes 3 größer ist
als eine Schmalseitenbreite 11 (3) des Schalungselementes 1.
Die Länge
L wird definiert durch ein parallel zu einer Schalungselementen – Schmalseite
verlaufendes Stützprofil 13 (3 bis 5).
Insbesondere beträgt
sie 1 bis 2 Meter, vorzugsweise etwa 130 cm. Diese Länge L entspricht
der Länge
des Profils 13 (5) zur Aufnahme des Schalungselementes 1 bzw.
eines anderen plattenförmigen
Schutzelementes. Sie ist derart größer als eine Breite des Schalungselementes 1 bemessen, dass
mindestens eine zweite Reihe von Schalungselementen 1 aufstellbar
ist, wie 6 veranschaulicht. Dadurch ist
der Schutzwall 2 modulweise in der Höhe über die Schalungselemente 1 veränderbar.
Diese Modulbauweise erlaubt eine hohe Flexibilität, wobei die Schalungselemente 1 der
untersten Reihe Basismodule und die darüber liegenden Schalungselemente 1 (oder
andere Schutzelemente) Anpassungsmodule sind (vgl. 6).
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Wie
in 6 gezeigt ist, können ab einer bestimmten Höhe von vorzugsweise
etwa 1 m die Schalungselemente 1 (oder andere Schutzelemente)
etwa senkrecht angeordnet werden. Die Abstützung erfolgt durch ein Gestell
bzw. ein Gerüst,
welches einem Dreieck gleicht. Durch die dabei wirkenden vertikalen
Kräfte ist
eine sichere Anordnung vorhanden und zwar bei verbessertem Höhengewinn.
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Beispielhaft
können
drei Ausbaustufen vorgesehen sein.
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In
der ersten Ausbaustufe (5) wird nur eine Reihe von Basismodulen
verwendet, die gegenüber dem
Grund, wie später
erläutert
ist, abgedichtet sind. Diese Stufe braucht Schalungselemente 1 von
75 × 270 cm
(70 kg), die in der höchsten
Stückzahl
verfügbar
sind. Die Gesamthöhe
beträgt
etwa 0,6 Meter.
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In
der zweiten Ausbaustufe (8) folgt eine Reihe von Aufbaumodulen
(ebenfalls 75 × 270
cm, zusammen 140 kg), die ebenfalls schräg und auf denselben Stützprofilen 13 angeordnet
sind. Die Aufbauhöhe beträgt etwa
1,1 Meter.
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Die
dritte Ausbaustufe (6) wird durch die vertikalen
Schalungselemente (60 × 270,
cm, zusammen) bzw. Aufbaumodule verwirklicht, die eine dritte Reihe
bilden, so dass eine Aufbauhöhe
von etwa 1,7 Meter erreicht werden kann, wobei alle drei Reihen
pro 2,7 Meter ein Gesamtgewicht von 200 kg ergeben.
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Wie 5 zeigt,
können
zwischen einem Grund 24 und einem schräg gestellten Schutzelement 1 im Querschnitt
dreieckförmige
bzw. keilförmige
Querprofile 35 verwendet werden. Ähnliche Querprofile 36 können auch
zwischen zwei Stützelementen
mit unterschiedlichen Aufstellwinkeln angeordnet sein, wie 4 zeigt. Die
Querprofile 35, 36 sorgen für eine Erhöhung der Stabilität.
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Für jedes
Schutzelement 1 oder mehrere übereinander angeordnete Schutzelemente 1 werden
vorzugsweise zwei Gerüstteile 3 benutzt,
die nicht unmittelbar miteinander verbunden sind, was sehr kostengünstig ist.
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Wie
in den 4, 6, 7 und 8 veranschaulicht
ist, ist jedes Gerüstteil 3 vorzugsweise
aus einer aus länglichen
Profilen 12, 13, 14, insbesondere aus
Stahlprofilen, bestehenden Dreieckskonstruktion gebildet. Diese
umfasst mindestens ein – vorzugsweise
rohrförmiges(Profil
mit den höchsten
Druckkräften) – Profil 12 als
ein Druckkräfte
aufnehmender Basisstützkörper 15 sowie
zwei weitere – Profile 13, 14,
von denen eines zur unmittelbaren Aufnahme mindestens eines der
Schutzelemente 1 vorgesehen ist und ein anderes ein Zugkräfte aufnehmendes
Profil 14 ist. Das Profil 13 ist vorzugsweise
ein rechteckförmiges
Profil mit einer breiten Auflageseite, so dass eine gute Abstützung des
Stützelementes 1 erreicht
wird. Alternativ zum Profil 13 kann auch eine längliche
Platte verwendet werden. Das Profil 14 ist ein rundes Profil
und daher für
eine Zugbeanspruchung geeignet. Ein streifenförmiger Körper und/oder sogar ein biegeelastischer
Körper
(z. B. Stahlseil) ist anstelle des Profils 14 einsetzbar.
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Diese
Dreieckskonstruktion ist sehr stabil und benötigt wenig Material. Besonders
durch die Rohrform des Basisstützkörpers 15 tritt
eine hohe Materialersparnis ein.
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Insbesondere
sind mindestens zwei Profile – vorzugsweise
alle Profile 12–14 beidseitig – gelenkig
verbunden, wobei mindestens zwei Profile 12, 14 oder 12, 13 oder 13, 14 relativ
zueinander verschwenkbar ausgeführt
sind. Dadurch lässt
sich eine Neigung der Schutzelemente 1 verändern und/oder
eine Kräfteverteilung in
den Profilen 12–14 regulieren.
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Damit
die Veränderung
der Neigung in einfacher Weise möglich
ist, ist mindestens eines der Profile 12 bis 14 – vorzugsweise
das als Basisstützkörper 15 ausgebildete
Profil 12 – längenveränderbar
ausgebildet.
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Mit
Vorteil weist das längenveränderbare
Profil 12 einen Verstellmechanismus, insbesondere bestehend
aus miteinander verschraubten Rohrabschnitten 17 bis 19,
auf, wie in 7 gezeigt ist. Der mittlerer Rohrabschnitt 18 (Schnittdarstellung)
trägt an
jedem Ende ein Innengewinde. Die anderen äußeren Rohrabschnitte 17, 19 tragen
jeweils ein entsprechendes Außengewinde,
so dass durch Drehen des mittleren Rohrabschnittes 18 die
Länge des
Profils 12 variiert.
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Durch
eine Neigungsverstellung der Schutzelemente 1 und/oder
eine Längenveränderung
der Profile 12 können
trotz eventueller Bodenunebenheiten alle Schutzelemente entlang
des Schutzwalls 2 auf einer gemeinsamen Ebene (geneigt
oder auch vertikal) gehalten werden.
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Für einen
Transport der Gerüstteile 3 mit
einem LKW aber sogar mit einem PKW ist es günstig, wenn die Stützteile 9 jedes
Gerüstteiles 3 miteinander
lösbar
verbindbar, insbesondere verschraubbar sind. Eine Schraubverbindung,
insbesondere mit Schraubbolzen 20 bis 23 und Muttern
ist kostengünstig
und ermöglicht gleichzeitig
ein Verschwenken der Stützteile 9 entlang
einer zu den Schutzelementen 1 (und einem Grund 24) senkrechten
Ebene, wenn jeweils nur ein Schraubbolzen 20 bis 23 an
einem Verbindungspunkt, in Schwenkachse angeordnet ist bzw. dieser
die Schwenkachse selbst bildet. Für die Dreieckskonstruktion
mit längenveränderbaren
Basisstützkörpern 15 bedeutet
dies beispielsweise (8), dass das Profil 9 mit
zwei weit voneinander beabstandeten Lagerpunkten (Schraubbolzen 20, 21)
versehen ist, die durch an dem Profil 13 angeschweißte Lagerflansche 26, 26 entstehen
und dass ein Fußteil 27 vorhanden
ist, der über
zwei weitere, aber eng zueinander liegende Lagerpunkte (Schraubbolzen 22, 23)
mit den Profilen 12 und 14 verbunden ist. Das Fußteil 27 ist
vorteilhafterweise sehr klein und leicht, z. B. etwa nur 10–25 cm lang.
Insbesondere ist es so ausgebildet, dass – vorzugsweise zwei – senkrechte
Lagerflansche an einer horizontalen Basisplatte 28 verschweißt sind
und die Basisplatte 28 aber länger ist, wodurch über Bohrungen
der Basisplatte 28 eine zusätzliche Verankerung durch in
das Erdreich eindringende Verankerungsteile (nicht dargestellt)
möglich
ist.
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Die
Dreieckskonstruktion ist im Grunde ein Viergelenk-Gestell (Scharniergestell).
Es reicht bereits aus, wenn nur ein Schraubbolzen 20 bis 23 entfernt
wird, um entweder ein auseinander- oder ein ineinandergeklapptes,
leicht transportfähiges
Gestell zu schaffen, wobei alle Profile 12–14 stets
auf einer einzigen senkrecht zu den Lagerachsen verlaufenden Ebene
angeordnet sind. Die Profile 12–14 bilden im montierten
Zustand ein etwa gleichschenkliges Dreieck, wobei das Profil 13 länger ist
und insbesondere oben etwas hervorsteht (5) z. B.
10 bis 30 cm, vorzugsweise etwa 20 cm, wodurch die Gesamthöhe ohne
viel Aufwand erhöht
werden kann.
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Wie 8 veranschaulicht,
wird der Schutzwall 2 vorzugsweise durch Folien 30 (Schürzen bzw.
Planen), beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, von der Wasserseite 5 her
abgedichtet. Die Folien 30 überlappen sich teilweise (nicht
dargestellt).
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Weiterhin
wirken die Folien 30 mit elastischen, stab- oder schnurartigen
Dichtelementen 31 zusammen, die entlang des Schutzwalls 2 verlaufen.
Diese sind zwischen den Schutzelementen 1 und dem Grund 24 angeordnet,
und zwar derart dass die Dichtelemente 31 von jeder Folie 30 erfasst
werden, indem diese von der Wasser- zur Landseite um das Dichtelement 31 herumgeführt wird.
Die Dichtelemente 31 bilden so eine Bodendichtung gegen
das Wasser und ersetzen in vorteilhafter Sandsäcke. Sie verhindern eine Unterspülung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Schutzwalls 2 bestehen die Dichtelemente 31 aus
einem Schaurnstoffprofil, das sich leicht an Unebenheiten des Grundes
(z. B. Steine) anpassen kann. Eine gute Anpassung an einen durch
Schrägstellung
der Schutzelemente 1 bedingten keilförmigen Spalt ist besonders durch
eine Ausführung
als Hohlprofil, vorzugsweise als Rundprofil, gegeben, wie 9 zeigt.
Solche Profile stehen außerdem
in hohen Mengen als Heizungsrohr-Dämmprofile zur Verfügung und
können
schnell bereitgestellt werden.
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10 zeigt
die Aufbaureihenfolge des Hochwasser-Schutzwalls 2 oder
eines Abschnitts hiervon.
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In
einem ersten Montageschritt (Teilfigur 10a)
werden mehrere Dichtelemente 31 (falls mehrere erforderlich
sind) nebeneinander, d.h. in einer Linie, auf den Boden und an einer
Aufstellungsstelle des Schutzwalls 2 gelegt bzw. auf einer
späteren
Wasserseite 5 gelegt.
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Auf
der späteren
Wasserseite 5 (Teilfigur 10b,
falls noch durch einen Pegelstand möglich) oder auf der Landseite
hinter einem Platz für
die Gerüstteile 3 werden
in einem zweiten Montageschritt eine oder mehrere Folien 30 ausgelegt.
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In
einem dritten Montageschritt (Teilfigur 10c)
werden die Gerüstteile 3 für eine Stützkonstruktion
aufgestellt, wobei die ersten drei Schritte in beliebiger Reihenfolge
möglich
sind.
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In
einem vierten Montageschritt (Teilfigur 10d)
wird die Folie 30 um das Dichtelement 30 gelegt,
und zwar so, dass das Dichtelement 31 zur Wasserseite 5 hin
eine offene Flanke bietet.
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In
einem fünften
Montageschritt (Teilfigur 10e) wird
das Schutzelement 1 auf die Folie 30, im Bereich des
Dichtelementes 31 und an den Gerüstteilen 3 gelegt,
wobei das Dichtelement durch das Gewicht des Schutzelements 1 zusammengedrückt wird
und eine spätere
Abdichtung gewährleistet.
Die Schutzelemente 1 werden mit Zwingen und/oder mit Klammerelementen
zusammengeklammert. Die Klammerelemente sind bevorzugt solche, die
standardmäßig beim
Schalungsbau verwendet werden.
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In
einem sechsten und letzten Montageschritt (Teilfigur 10f)
wird die Folie 30 über
das Schalungselement gelegt und ggf. zusätzlich befestigt.
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Es
ist von Vorteil, dass die Gerüstteile 3 aufgestellt
sind, noch bevor die Folie 30 umgelegt wird (10d), um zu verhindern, dass sich die
Gerüstteile 3 auf
der Folie 30 abstützen,
wie in 9 angedeutet ist. Diese Abstützung kann nämlich die
Folie 30 beschädigen.
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Die
Erfindung ist nicht nur auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
So können
die Schutzelemente Schläuche,
Hartschaumplatten oder Holzpaletten sein. Die Gerüstkonstruktion
kann zusammengeschweißt
sein, zusätzliche
horizontale Verbindungsteile enthalten oder jeweils nur aus einem,
zwei oder mehr als drei Profilen bestehen. Die Bodenabdichtung kann
auch nur durch Sandsäcke
oder mit Sandsäcken in
Kombination mit zusätzlichen
Dichtelementen realisiert sein. Auch können die beschriebenen Einzelmerkmale
beliebig miteinander kombiniert und/oder durch äquivalente Mittel ersetzt werden.
Insbesondere die Abdichtung zum Boden hin, wie sie in 7 verdeutlicht
wird, kann unabhängig
von übrigen
Merkmalen für
eine verbesserte Lösung
des entsprechenden Abdichtungsproblems vorgesehen sein. Der Aufbau
des Gerüstes löst gegenüber dem
Stand der Technik verbessert Probleme, die die Abstützung eines
Schutzwalles betreffen und zwar unabhängig von den übrigen genannten
Merkmalen. Das Vorsehen von Schalungselementen ermöglicht es
unabhängig
von übrigen
Merkmalen, auf in großer
Vielzahl vorhandenen Komponenten im Fall des Hochwassers zurückgreifen
zu können.
Gleiches gilt für
das Vorsehen von Heizungsrohr-Dämmprofilen,
die standardisiert in großer
Zahl stets vorhanden sind. Die Verwendung eines dreieckförmigen Querprofils 35 verbessert
die Stabilität
bei schräg
gestellten Schutzelementen 1.
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