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Die
Erfindung betrifft ein Sackschlauchelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1,
ein Mehrfach-Sackschlauchelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
12 sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen, Befüllen und
Verlegen von Sackschläuchen
gemäß den Oberbegriffen
der Patentansprüche
15 und 26.
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Bekannt
sind beispielsweise aus der
DE 197 54 340 A1 temporäre Hochwasserschutzeinrichtungen
für geografische Überflutungsräume bestehend aus
wasserdichten Gewebeschläuchen
unterschiedlicher Größenvariationen,
welche bereits vollständig vernäht und wasserdicht
verschlossen im Wasser befüllt
werden. Mittels des entstehenden geringen Überdruckes bleiben diese formstabil
und sind somit als temporäre
Flutbarrieren einsetzbar. Diese verfügen über stirnseitige Füll- bzw.
Entleerungsventile, über
welche die beschriebenen Gewebeschläuche typischerweise seeseitig
befüllt
werden.
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Ferner
sind herkömmliche
Gewebeschläuche
zum Befüllen
mit Sand, Erde oder dergleichen bekannt, welche zur Bildung von
Hochwasserschutzwällen
vorgesehen sind oder mit deren Hilfe gebrochene Deiche verschlossen
werden. Diese bestehen aus einem Sackschlauchelement mit einer stirnseitigen Öffnung und
werden üblicherweise
außerhalb der
Gefahrenzone des Hochwasserschutzgebietes befüllt und zum jeweiligen Einsatzort
transportiert.
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Nachteilig
sind Flutbarrieren unter Verwendung derartiger Gewebeschläuche nur
unter einem enormen Zeit-, Transport- und Arbeitsaufwand erstellbar.
Derartige Gewebeschläuche
sind weder flexibel an die jeweiligen Hochwasserschutzbedürfnisse
vor Ort anpassbar noch bei Dammbrüchen mit starker Strömung einsetzbar.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Sackschlauchelement sowie ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Erzeugen und Verlegen von Sackschläuchen aufzuzeigen,
das die geschilderten Nachteile beseitigt, insbesondere bei kurzzeitig
entstehenden Hochwasserbedrohungen eine schnelle, flexible Anpassung
an die örtlichen
bedingten Hochwasserschutzbedürfnisse
ermöglicht.
Zur Lösung dieser
Aufgabe ist ein Sackschlauchelement entsprechend dem Patentanspruch
1 und ein Mehrfach-Sackschlauchelement gemäß dem Patentanspruch 12 ausgebildet.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen, Befüllen und
Verlegen von Sackschläuchen
ist entsprechend den Patentansprüchen
15 und 26 ausgebildet.
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Das
erfindungsgemäße Sackschlauchelement
weist zumindest ein sich zumindest teilweise entlang der Längsachse
des Sackschlauchelements erstreckendes Verschlusssystem auf, welches
besonders vorteilhaft eine automatisiertes Verschließen, Befüllen und
eine schnelles Verlegen von aus dem Sackschlauchelementen gebildeten
Sackschläuchen,
insbesondere entlang einer mehrere Kilometer umfassenden Strecke
mit unterschiedlichen Höhenverhältnissen,
ermöglicht.
Hierbei werden durch die gefüllten
Sackschläuche
massiv dichtende Barrieren z.B. Hochwasserschutzwälle, Schwimmbarrieren
oder Auftriebskörper
ausgebildet, die hierzu mit unterschiedliche Füllmaterialien befüllt werden.
Hierdurch wird der Einsatz auch an unterschiedlichsten Gefahrenstellen
möglich
und nach Einsatzende ebenfalls eine einfache maschinelle Entsorgung
der Gewebematerialen bzw. der verwendeten Füllmaterialen ermöglicht.
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Das
erfindungsgemäße Sackschlauchelement,
das Mehrfach-Sackschlauchelement sowie das zugehörige Verfahren sowie die Vorrichtung
zum Formen, Befüllen
und Verlegen von Sackschläuchen bieten
folgende Vorteile gegenüber
dem bestehenden Stand der Technik:
- – Das Abfüllen von
einzelnen Sandsäcken,
der mühsame
Transport und das Ausbringen dieser vor Ort im Hochwasserschutzgebiet,
welches aufgrund der unmittelbar an den Gefahrenstellen arbeitenden
Hilfspersonen häufig
mit einem enormen Gefährdungspotential
beaufschlagt ist, entfallen.
- – Aufgrund
der automatisierten Ausbringung der Sackschläuche zum Zwecke des Hochwasserschutzes
wird der Arbeits- und Personalaufwand deutlich reduziert und zusätzliche
Gefahrenquellen durch die bereits nach kurzer Einsatzzeit beim Personal
auftretenden Ermüdungserscheinungen vermieden.
- – Das
insbesondere zur Küstenabsicherung
vorgesehene kostenintensive und wenig dauerhafte formlose Ausbringen
von pumpfähigen
Medien (z.B. Sandvorspülungen
auf der Insel Sylt) entfällt.
- – Instabile
Erd- und Geröllmassen,
z.B. Berghänge,
Schlammwälle
können
einfach und schnell stabilisiert werden.
- – Das
Problembehaftete Eingrenzen von Umweltverschmutzungen, z.B. Ölverschmutzungen
auf See ist unter Einsatz des erfindungsgemäßen Sackschlauchelementes,
welches in einer bevorzugten Ausführungsform wasserdicht und
mit Lufteinschlüssen
ausgebildet ist, einfach und schnell möglich.
- – Das
beschriebene Verfahren zum Erzeugen und Verlegen derartiger Sackschlauchelemente
ist rationell, schnell und maschinell umsetzbar und ermöglicht ein
kontinuierliches Ausbringen von mit unterschiedlichen Medien gefüllten Sackschläuchen, wodurch
der Personalaufwand bei erhöhter Effizienz
und Sicherheit deutlich reduziert wird. Insbesondere können ferngesteuerte
Auslegervorrichtungen zum Ausbringen der Sackschläuche an
hochgradig gefährdeten
oder gefährlichen Orten,
auch unter Wasser, eingesetzt werden.
- – Offene
Dammbrüche
mit starker Strömung
können
schnell und zuverlässig
verschlossen werden. Ebenso ist eine Dammerhöhung über große Streckenlängen mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
innerhalb kürzester
Zeit möglich.
Auch können
Küstenabschnitte
gegen Meeresströmungen
stabilisiert werden.
- – Darüber hinaus
können
derartige Sackschläuche
auch für
den Aufbau von Barrieren gegen Waffenwirkungen z.B. Splitter, Projektile,
Druckwellen, Strahlung etc. aus vor Ort verfügbarem Material oder zum Aufbau
von Fahrweg-Sperren durch Verwendung von beispielsweise Beton als Füllmaterial
eingesetzt werden.
- – Die
Sackschläuche
können
ebenfalls im Kollisionsschutz z.B. auf Rennstrecken oder als Notbremsanlagen
für LKWs
an langen Gefällstrecken vorgesehen
werden.
- – Kostengünstige und
vor Ort verfügbare, üblicherweise
für den
Dammbau ungeeignete Materialen können
darüber
hinaus als Füllmaterial
verwendet werden, wodurch der Aufwand für den Transport des Dammmaterials
zum Einsatzort deutlich reduziert wird.
- – Aufgrund
des geringen Gewichtanteils von ca. einem Millionstel Gewicht der
Sackschlauchelemente bezogen auf das für den Barrierebau erforderlichen
Gesamtgewichtvolumens, insbesondere des Füllmaterials, sind die erfindungsgemäßen Sackschlauchelemente äußerst Transportressourcen
schonend ausgebildet.
- – Durch
die erfindungsgemäße Erzeugung
und Verlegung wird ein stabiler Verbund erzeugt, der starken Strömungen standhält, mit
dessen Hilfe Sanddünen
stabilisiert und Sturmschutz- oder ström- oder fließfähigen Medien
beispielsweise Wasserströmungen
oder Schneelawinen etc. möglich.
- – Die
aus den Sackschlauchelementen gebildeten Sackschläuche können ebenfalls
im Unterwassereinsatz zur Bergung von havarierten Wasserfahrzeugen
verwendet werden. Neben einem Heben von Wasserfahrzeugen aus dem
Wasser ermöglichen
diese ein schnelles Eingrenzen von Umweltschäden bei Tankerunfällen und Ölkatastrophen ohne
Spezialschiffe.
- – Besonders
vorteilhaft sind zum Verlegen derartiger Sackschlauchelemente bestehende,
umfangsreich verbreitete Maschinen und Hilfspersonal ohne Spezial- oder Zusatzausbildung
einsetzbar. Dazu gehören
beispielsweise Betonpumpen, geeignete Förderanlagen, Transportbetonfahrzeuge
und zugehörige
Mischanlagen, Förderbänder, geeignete
kraftbetriebene Fahrzeuge, Schiffe, ggf. Luftkissenfahrzeuge oder
geeignete Fluggeräte.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein Sackschlauchelement gemäß der Erfindung;
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2a eine Seitenansicht einer Barriereanordnung
bestehend aus mehreren befüllten
Sackschläuchen;
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2b eine Seitenansicht einer alternativen Barriereanordnung;
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3 in
Schnittdarstellung eine Seitenansicht eines Tandem-Sackschlauches;
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4 eine
Anordnung von mehreren Tandem-Sackschläuchen zum Küstenschutz;
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5 eine
Draufsicht auf die Tandem-Sackschlauchanordnung gemäß 3;
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6 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen und Verlegen
von Sackschläuchen
und
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7 einen
Querschnitt durch das reißverschlussartige
Verschlusssystem.
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Das
in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Sackschlauchelement
besteht beispielsweise aus einem Gewebematerial wie Baumwolle, Jute, Kunststoff
oder Materialien mit ähnlichen
Gewebeeigenschaften. Alternativ können unter anderem Naturfasergewebe,
Kunststoffgewebe, metallverstärkte Kunststoffgewebe,
glasfaserverstärkte
Kunststoffgewebe, kohlefaserverstärkte Kunststoffgewebe, Kevelar
oder Kunststofffolien verwendet werden. Zusätzlich können Versteifungsmaterialen
wie Metallfäden oder
Metallnetze je nach Anwendungsfall im Gewebematerial vorgesehen
oder mit diesen verbunden bzw. verflochten sein.
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Zusätzlich weist
ein Sackschlauchelement 1 jeweils zumindest ein vorzugsweise
reißverschlussartig
ausgebildetes Verschlusssystem 2 auf, welches sich zumindest
teilweise entlang der Längsachse
LA des Sackschlauchelementes 1 erstreckt. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
ist das Sackschlauchelement 1 aus einem in etwa rechteckförmigen Gewebematerial
mit einer Breite B und einer Länge
L gebildet, an dessen Längsseiten
zumindest eine erste und zweite Verschlussbahn 2.1, 2.2 vorgesehen
sind, welche zusammen mit einem Verschlusselement 2.3 das
Verschlusssystem 2 bilden. Durch eine reißverschlussartige
Verbindung der ersten Verschlussbahn 2.1 mit der zweiten
Verschlussbahn 2.2 über
das Verschlusselement 2.3 entsteht ein mit unterschiedlichen
Füllmaterialen
befüllbarer
Sackschlauch 1a. Die Breite B des Sackschlauchelementes 1 entspricht
im geschlossenen Zustand des Sackschlauchelementes 1 in
etwa dem Umfang des Sackschlauches 1a. Zur maschinellen
Betätigung
des reißverschlussartigen
Verschlusssystems 2 weist dieses an zumindest einem Ende
ein Signalelement 2.4, über
welches eine Ausklinkvorrichtung 7' betätigt werden kann.
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In 7 ist
beispielhaft ein Querschnitt durch ein derartiges reißverschlussartiges
Verschlusssystems 2 dargestellt. Beispielhaft ist die erste
Verschlussbahn 2.1 pfeilförmig und die zweite Verschlussbahn 2.2 hülsenförmig ausgebildet.
Die pfeilförmige
erste Verschlussbahn 2.1 wird über das Verschlusselement 2.3 zum
Verschließen
in die hülsenförmige zweite
Verschlussbahn 2.2 eingeführt und darin gehalten, so
das die Verschlussnaht dicht, vorzugsweise wasser- und/oder luftdicht
ausgebildet ist und ein selbsttätiges Öffnen oder
Platzen der Verschlussnaht verhindert wird. Alternativ kann das
Verschlusssystems 2 als handelsüblicher Reißverschluss aus Kunststoff
oder bei Verwendung eines metallischen Gewebematerials aus Metall
ausgebildet sein. Ferner kann ein einmal verschlossenes Sackschlauchelement 1 mittels
des Verschlusssystems 2 wieder geöffnet und beispielsweise Füllmaterial
entnommen oder nachgefüllt
werden.
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Die
erste und zweite Verschlussbahn 2.1, 2.2 des beschriebenen
Verschlusssystems 2 wird an jeweils einer Längsseite
des Gewebematerials des Sackschlauchelementes 1 befestigt,
beispielsweise durch Nähen,
Kleben oder Schweißen,
so dass das reißverschlussartige
Verschlusssystem 2 und die genannte Verbindungsstelle eine
Festigkeit ähnlich dem
Gewebematerial aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Sackschlauchelement 1 im ungeschlossenen Zustand
als rechteckförmige Gewebematerialbahn
gemäß 8 ausgebildet, welche
unterschiedliche Längen
L und Breiten B aufweisen kann.
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Zum
Einsatz als Hochwasserschutzbarriere wird der aus dem Sackschlauchelement 1 gebildete Sackschlauch 1a mittels
einer Applikationsvorrichtung an den zu schützenden hochwassergefährdeten Stellen
ausgebracht. In 6 ist beispielhaft eine schematische
Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen und Verlegen von Sackschläuchen 1a dargestellt.
Die dargestellte Applikationsvorrichtung 3 besteht aus
einer Aufnahme/Abrolleinrichtung 4 für die beispielsweise auf einer
Rolle 5 aufgewickelte Sackschlauchelemente 1,
einer Straffereinrichtung 6 zum Formen des Sackschlauches 1a,
einer Verschluss- und Führungseinrichtung 7 zum
Zusammenführen und
Verschließen
der ersten und zweiten Verschlussbahn 2.1, 2.2 mit
einer Ausklinkvorrichtung 8, einem Einfüllschlauch bzw. Schlauchstückelement 12 sowie einer
Füllmaterialzuführung 9 mit
Anschlussadapter 10.
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Das
Gewebematerial des Sackschlauchelementes 1 wird über die
Aufnahme/Abrolleinrichtung 4 fortlaufend und kontrolliert,
d.h. beispielsweise gebremst, abgerollt und mittels beispielsweise
einer in der Straffeinrichtung 6 vorgesehenen ersten und zweiten
Rolleneinheit 6.1, 6.2 gestrafft. Anschließend werden
die beiden freien Längsseiten
des Sackschlauchelementes 1 über die Verschluss- und Führungseinrichtung 7 zu
einem Sackschlauch 1a geformt und gemäß einem Reißverschlussverfahren geschlossen.
Hierzu weist die Verschluss- und Führungseinrichtung 7 beispielsweise
zwei konzentrisch um die als Zuführungsrohr
ausgebildete Füllmaterialzuführung 9 vorgesehene
Führungsringe 7.1, 7.2, deren
Ringdurchmesser auf den Durchmesser D des Sackschlauches 1a abgestimmt
sind. Die als Zuführungsrohr
ausgebildete Füllmaterialzuführung 9 verläuft somit
durch den ersten und zweiten Führungsring 7.1, 7.2 hindurch
und weist an seinem freien Ende ein mittels einem Anschlusselement 11 verbundenes
Schlauchstückelement 12 auf,
welches vorzugsweise beweglich über
das Anschlusselement 11 mit der Füllmaterialzuführung 9 verbunden
ist.
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Das
Schlauchstückelement 12 kann
beispielsweise als bewegliches Gummischlauchstück einer Länge von 50–200 cm ausgebildet sein, das
in den bereits verschlossenen Abschnitt des Sackschlauches 1a hineinragt.
Das Schlauchstückelement 12 weist
in einer bevorzugten Ausführungsform in
etwa denselben Durchmesser als die als Zuführungsrohr ausgebildete Füllmaterialzuführung 9 auf. Das
beweglich ausgebildete Schlauchstückelement 12 ermöglicht neben
einer kontrollieren Füllung
des Sackschlauches 1 ein gezieltes Verlegung des Sackschlauches 1a in
beliebigen Richtungen.
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Das
Füllmaterial
bzw. Füllmedium
wird über die
Füllmaterialzuführung 9 und
das diesem folgenden Schlauchstückelement 12 in
den geschlossenen Sackschlauch 1a eingebracht. Der Anfang
des Sackschlauchelementes 1 wird somit nach dem Verschließen gemäß dem Reißverschlussverfahren über das bewegliche
Schlauchelement 12 der Applikationsvorrichtung 3 gezogen
und das Verschlusselement 2.3 des Verschlusssystems 2 beim
Passieren des Signalelementes 2.4 gesteuert über die
Ausklinkvorrichtung 8 automatisch aus der Verschluss- und
Führungseinrichtung 7 ausgeklinkt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Breitseiten des auf der Rolle 5 befindlichen Sackschlauchelementes 1 derart
miteinander verbunden, dass nach vollständigem Verschließen des
Verschlusssystems 2 der gebildete Sackschlauch 1a ebenfalls
vollständig
verschlossen ist. Auf der Rolle 5 können sowohl ein oder mehrere
Sackschlauchelemente 1 aufgerollt sein, dessen Breitseiten
jeweils bis zum Ende des Verschlusssystems 2 miteinander
fest verbunden sind. Das hierdurch sich ausbildende Sackende wird
bei der Einführung
der Rolle 5 in die Applikationseinrichtung 3 beispielsweise
händisch über das
Schlauchstückelement 12 gezogen
und das Verschlusselement 2.3 des Verschlusssystems 2 in
der Verschluss- und Führungseinrichtung
bzw. dessen Ausklingvorrichtung 8 verankert. Im Anschluss
daran wird synchron zum Abrollen und Verschließen des Sackschlauchelementes 1 der
verschlossene Sackschlauch 1a mit dem Füllmedium beispielsweise einem
Sand-Wasser-Gemisch befüllt.
Dem Sand-Wasser-Gemisch können
ggf. Stabilisatoren beigemengt werden.
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Nach
dem Ausklinken des Verschlusselementes 2.3 des Verschlusssystems 2 mittels
der über das
Signalelement 2.4 gesteuerten Ausklinkvorrichtung 8 wird
der fertig befüllte
Sackschlauch 1a aus der Applikationsvorrichtung 3 an
den Einsatzort gefördert,
beispielsweise über
ein herkömmliches
Förderband
oder über
die beispielsweise an einem Auslegearm eines Betonmischers (nicht
in den Figuren dargestellt) befestigte Applikationsvorrichtung 3 unmittelbar
an der Gefahrenstelle abgelegt.
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Der
Sackschlauch 1a weist in einer bevorzugten Ausführungsform
in etwa eine Länge
L von ca. 3–300
m auf, wobei unter Ablegen des jeweils befüllten Sackschlauchabschnittes
unmittelbarer nach dessen Befüllung
ein Sackschlauch 1a nahezu beliebiger Länge L kontinuierlich erzeugt
werden kann. Es ergibt sich lediglich eine Beschränkung der
Länge L nach
oben durch die derzeitig fehlerfrei herstellbare Länge der
eingesetzten Verschlusssysteme 2, beispielsweise Reißverschlüsse. Die
mögliche
Gesamtlänge
der Sackschläuche 1 ist
beispielsweise auch von der Tragfähigkeit des die Applikationsvorrichtung 3 aufnehmenden
Auslegearmes und dem verwendeten Gewebematerial abhängig. Aus
mehreren einzelnen Sackschläuchen 1a kann
in einer alternativen Ausführungsform
auch eine Sackschlauchkette gebildet werden.
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Unter
Verwendung eines folienartigen oder beschichtetem Gewebematerials
und Einschluss von Luft in den luft- und wasserdicht abgeklemmten,
jedoch weiterhin miteinander verbundenen Sackschlauchelementen wird
eine luftdichte Sackschlauchkette von aneinanderhängenden
Auftriebskörpern
beliebiger Länge
gebildet. Um derartige Auftriebskörper zu erzeugen werden die
aus folienartigem oder beschichtetem Gewebematerial hergestellten
Sackschlauchelemente 1 einseitig mit einer selbstklebenden
Schicht versehen. Um ein Verkleben der die Innenseite des Sackschlauches 1a bildenden
selbstklebenden Schicht mit dem Schlauchstückelement 12 zu verhindern,
kann beispielsweise eine Trennfolie vorgesehen werden, welche vor
der Verarbeitung des Sackschlauchelementes 1 aufgerollt
wird. Die hierzu erforderlichen Sackschlauchelemente 1 werden
als offene Sackschlauchbahn gemäß 8 mit
einer Trennfolie gefertigt, gelagert und transportiert.
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Alternativ
können
diejenigen Abschnitte der Applikationsvorrichtung 3 mit
einer geeigneten kleberabweisenden Oberfläche versehen werden, welche mit
der selbstklebenden Schicht des Sackschlauchelementes 1 in
Berührung
kommen. Mittels der Klebeschicht ist eine Verbindung einzelner Knick-
oder Berührungsstellen
und somit die Bildung einzelner Auftriebssegmente, welche gegeneinander
abgedichtet sind, möglich.
Die hierzu erforderliche Abklemmen einzelner Sackschlauch- bzw.
Auftriebssegmente von dem auf der Rolle 5 befindlichen
bahnförmigen Sackschlauchelement 1 kann
beispielsweise mittels zwei Rolleneinheiten (nicht in 6 dargestellt)
im An schluss an das Schlauchstückelement 12 durchgeführt werden.
Die hierzu vorzusehenden Rolleneinheiten können über ein motorbetriebenes Excentersystem
oder hydraulisch gesteuert das bahnartige Sackschlauchelement 1 abschnittsweise
beispielsweise entlang einer vertikal zur Längsachse LA des Sackschlauchelementes
verlaufenden Linie abklemmen. Über
ein zusätzlich
vorzusehendes Führungssystem
wird das gezielte Verlegen der als Auftriebssegmente fungierenden
Sackschläuche
ermöglicht und
ein seitliches Ausweichen der abgeklemmten Sackschläuche verhindert.
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Die
Applikationsvorrichtung 3 gemäß 6 kann entweder
stationär
oder mobil vorgesehen werden. Beispielsweise kann die Applikationsvorrichtung 3 auf
einem Lastkraftwagen oder einem Schiff montiert werden, wodurch
das Ausbringen der erzeugten Sackschläuche 1 unmittelbar
im Hochwassergebiet bzw. der dort befindlichen gefährdeten
Stellen ermöglicht
wird. Für
die Barrierenverlegung an einem Küstenabschnitt wird beispielsweise
die Applikationsvorrichtung 3 auf einem Schwimmkörper mit
geringem Tiefgang montiert und über
ein Transportsystem in Form eines Rohrsystems oder von Transportbändern mit
dem Füllmaterial – in der
Regel vorhandener Sand oder einem Sand-Wasser-Gemisch – versorgt.
Dieser Schwimmkörper
wird zum Verlegen entlang des abzusichernden Küstenabschnittes geführt. Die
in 6 liegend dargestellte Applikationsvorrichtung 3 wir
in einer bevorzugten Ausführungsform
vertikal stehend, d.h. mit einem nahezu senkrecht zum Meeresboden 15 bzw.
Meeresoberfläche 16 verlaufenden
Schlauchstückelement 12 eingesetzt.
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Zur
Zuführung
des Füllmaterials
kann beispielsweise eine herkömmliche
Betonpumpe eines Betonmischfahrzeugs verwendet werden, dessen Auslegerarm
hierzu mit dem Anschlussadapter 10 der Applikationsvorrichtung 3 verbunden
ist. Derartige Betonmischerfahrzeuge zum Transport des Füllmateriales,
z.B. eines Sand/Wasser-Gemisches, sind üblicherweise in Reichweite
der Einsatzstellen umfangreich vorhanden und das zur Bedienung dieser erforderliche
Bedienpersonal ist ebenfalls beliebig verfügbar, wobei bereits wenige
Personen zum Verlegen der Sackschläuche 1a ausreichen.
Eine mit einem herkömmlichen
Betonmischerfahrzeug mit Füllmaterial
versorgte Applikationsvorrichtung 3 ermöglicht somit die Erzeugung
einer Sandsackbarriere, welche einer Sandsackbarriere von in etwa
3000 Sackschläuchen
herkömmlicher
Art entspricht.
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Für den Hochwasserschutz
eignet sich als Füllmaterial
für den
Sackschlauch 1 ein einfaches pumpfähiges Sand-Wassergemisch (ggf.
mit Stabilisatoren oder Fließverbesserer
vermengt). Für
dauerhafte Barrieren kann auch beispielsweise Beton oder ein aushärtendes
Gemisch, beispielsweise Betongemisch verwendet werden. Andere pumpfähige Medien
wie beispielsweise PU-Schaum oder ein Gas können ebenfalls eingesetzt werden.
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Zum
Ausbringen der befüllten
Sackschläuche 1 kann
eine Fernbedienung vorgesehen sein, mittels der der Bediener der
Betonpumpe die Applikationsvorrichtung 3 beispielsweise über einen
Auslegearm über
die Gefahrenstellen bewegt, und zwar derart, dass das Ende des Schlauchstückelementes 12 in
etwa 1 m Abstand zum Boden aufweist. Mittels einem beispielsweise
im Anschluss an das Verschluss- und Führungselement 7 vorgesehen
Drucksensorelement 13 kann beispielsweise eine Regelung
der Füllmaterialzuführung 9,
insbesondere der Betonpumpe erfolgen, so dass ein Über- oder Unterfüllen des
Sackschlauches 1a verhindert werden kann. Das Drucksensorelement 13 kann
beispielsweise als Staudruckschalter ausgebildet sein, der sich
selbst reinigt und von der Kompressoreinheit eines Lastkraftwagens
mit Druckluft versorgt wird. Dieser weist in einer bevorzugten Ausführungsform
zwei Schaltpunkte, nämlich
für Start
und Stopp der Förderung,
auf.
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Mittels
Betonmischerfahrzeugen kann von nahe gelegenen Betonmischanlagen
oder auf andere Art das pumpfähige
Medium antransportiert werden und selbst offene Dammbrüche mit
starker Strömung schnell
und nachhaltig verschlossen werden. Hierzu wird mit der Ausbringung
von Sackschläuchen 1a an Stellen
mit wenig Strömung
begonnen und in mehreren Schleifen der Durchbruch zunehmend verengt. Die
Betonpumpe kann hierzu an einer ungefährdeten Stelle im Arbeitsbereich
des Pumpenarmes vorgesehen werden. Auch ist eine Ausbringung des
Sackschlauches 1a unter der Wasser- bzw. Meeresoberfläche 16 möglich. Sobald
das bahnförmige
Sackschlauchelement 1 aufgebraucht ist, kann über eine Fernsteuereinheit
die Applikationsvorrichtung 3 an eine ungefährdete Stelle
geschwenkt und ein neues Sackschlauchelement 1 eingelegt
werden.
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Durch Überlagerung
mehrerer Sackschlauchbahnen oder einzelnen abgeklemmten oder abgetrennten
Sackschläuche 1a können auch
unterschiedlich hohe Wasserschutzwälle ausgebildet werden. In 2a und 2b sind
beispielhaft unterschiedliche Sackschlauchanordnungen dargestellt.
In 2a folgt beispielsweise einem einzelnen
Sackschlauch 1a eine Anordnung von drei und sechs Sackschläuchen 1,
welche jeweils neben und/oder übereinander
verlegt sind.
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Auch
können
die Sackschläuche 1a in
der zuvor beschriebenen Ausbildung als Auftriebskette zur Bergung
eines havarierten Schiffes eingesetzt werden. Hierzu wird der Anfang
des Sackschlauches 1a in eine geeignete Öffnung am
unteren Rand des zu füllenden
Hohlraumes eingebracht. Im Anschluss daran wird das Sackschlauchelement 1 beispielsweise
mit Luft, Gas oder Schaum gefüllt
und in den Hohlraum gefördert.
Es bildet sich von der Oberseite beginnend ein Sackschlauchknäuel aus,
welches das Wasser verdrängt
und Auftrieb erzeugt. Das Sackschlauchknäuel bildet einzelne abgeschnürte Segmente,
wodurch auch bei Beschädigung
einzelner Segmente dieses nur partiell zum Entweichen der Füllung führt und
somit ein nahezu konstanter Auftrieb sichergestellt ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen Sackschlauchelemente 1 zur
Abgrenzung und Bergung von Ölschichten
auf der Meeresoberfläche 16 eingesetzt
werden. Während Ölunfällen z.B.
auf dem Meer wird um das havarierte Schiff oder einer treibenden Ölfläche oder sonstige Ölquelle,
eine bahnartig ausgebildete Sackschlauchelemente 1 abgerollt
und beispielsweise mit Luft befüllt.
Diese bilden eine Ölbarriere.
Die Enden der so genannten Ölbarriere
können
von einem Aufnahmeschiff eingeholt werden, das gleichzeitig das anfallende Öl aufnimmt.
Die Entsorgung des Öles kann
beispielsweise direkt aus dem Wasser mittels eines Aufnahmeschiffs
erfolgen oder durch eine speziell hierfür auf dem Gewebematerial vorgesehen saugfähigen Schicht
extrahiert werden. Alternativ kann durch geschicktes Manövrieren
des Aufnahmeschiffes entlang der Sackschlauch-Barriere über eine geeignete
Extraktionsvorrichtung das an der Sackschlauch-Barriere anhängende Öl fortlaufend
aufgenommen werden. Auf diese Weise lassen sich Ölteppiche "zeilenweise" abtragen.
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Zum
Schutz von Stränden
wird die Sackschlauchbahn in geeignetem Abstand, beispielsweise
an Stellen bevor die Wellen "brechen", quer zum Strand
verlegt und mit Ankern auf dem Meeresboden in Position gehalten.
Aufgrund der Schwimmfähigkeit der
Sackschlauchbahn können
Ebbe, Flut und Wellengang ausgeglichen werden.
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Für den Einsatz
als Ölbarriere
können
auch schwimmfähige
Sackschläuche 1a vorgesehen
werden, die an der Unterseite ein Folienschwert mit einer Gewichtsbahn
aufweisen. Diese bilden an der Oberfläche eine Wulst, von deren Unterseite
ein Schwert in Richtung des Meeresbodens 15 wegsteht, welches je
nach Ausführung
eine Tiefe von mehreren Metern aufweisen. Das Schwert besteht beispielsweise
aus einer Folie, einem Gewebe oder Öl aufnehmenden und speichernden
Fasern und an dem zum Meeresboden 15 gewandten Ende Gewichte
beispielsweise in Form eines Metallseils tragen. Mit Hilfe der beschriebenen
Konstruktion können Ölteppiche
auch bei erheblichem Wellengang eingrenzt und aufgenommen werden.
An der Oberseite des Sackschlauches 1 können zusätzlich Befestigungsseile oder
angeformte Befestigungsstücke
vorgesehen sein.
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Zwischen
den einzelnen Sackschlauchelementen 1 können beispielsweise Gasgeneratoren vorgesehen
sein, welche bei Wasserkontakt den Schlauch mit Gas befüllen. Derartige
Sackschlauchelemente 1 bilden somit automatisch aufblasbare Ölbarrieren,
die aus einfachen Fischerbooten oder von Helikoptern verlegbar sind.
Nach Abwurf derartiger Sackschlauchelemente 1 werden diese
wiederum mittels Ankerelemente mit dem Meeresboden 15 verankert.
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Zur
Aufnahme geringerer Verschmutzungen kann beim Einsatz der Sackschläuche 1a als Ölbarriere
die die abgelagerten Ölreste
aufweisende Schlauchbahn durch ein Walzensystem geführt werden,
mittels dem das durch die Sackschlauchelemente 1 aufgenommene Öl rückgewonnen
wird und anschließend
beseitigt werden kann. Die Sackschlauchbahn wird zum weiteren Einsatz
entweder sofort wieder ins Meer zurückgeführt oder am Einsatzende geborgen.
Größere Mengen
werden abgesaugt, vom Wasser getrennt und zur Beseitigung bereitgestellt.
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Ein
weiteres Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Sackschlauchelemente 1 besteht
in der Sicherung von Küstenabschnitten
vor Sandabtragungen durch Meeresströmungen oder Fluten. Hier können entweder
einzelne seewasserresistente Sackschläuche 1 größerer Durchmessers
oder zwei parallel zueinander verlaufende und miteinander verbundene
Sackschläuche 1.1, 1.2 („Tandemsackschlauch") zum Einsatz kommen.
Ein derartiger Tandemsackschlauch 1b ist beispielhaft in 3 dargestellt.
Der erste Sackschlauch 1.1 ist mit der zweiten Sackschlauch 1.2 über Verbindungsmittel 1.3,
beispielsweise eine aus dem Gewebematerial der Sackschlauchelemente 1 gefertigte
Sackschlauchbahn verbunden. Hierbei weist bevorzugt der erste zum
offenen Meer gewandte Sackschlauch 1.1 einen größeren Durchmesser
als der zweite zum Ufer gewandte Sackschlauch 1.2 auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird als Verbindungsmittel 1.3 eine Sackschlauchbahn mit
einer handelsübliche
Breite B von etwa 600 cm vorgesehen, bei der in einem Abstand von
ca. 200 cm von der linken Längsseite
ein 120 cm breite weitere Sackschlauchbahn entlang Ihrer Längsseite
aufgenäht
bzw. aufgeklebt wird. An der freien Längsseite der weiteren Gewebebahn
wird das erste Verschlusselement 2.1 des Verschlusssystems 2 befestigt.
Das Reißverschluss-Gegenstück, nämlich das
zweite Verschlusselement 2.2 wird an der linken freien Längsseite
der Sackschlauchbahn vorgesehen. Durch Verbinden des ersten und
zweiten Verschlusselementes 2.1, 2.2 bildet sich
somit der erste Sackschlauch 1.1 des Tandemsackschlauches 1b aus.
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Analog
hierzu wird an der rechten freien Längsseite der Sackschlauchbahn
in einem Abstand von ca. 100 cm eine 60 cm breite weitere Sackschlauchbahn
aufgenäht
bzw. aufgeklebt und an den freien Längsseiten der beiden Sackschlauchbahnen ein
erstes und zweites Verschlusselement 1.1, 1.2 befestigt,
welche im geschlossenen Zustand den zweiten Sackschlauch 1.2 des
Tandemsackschlauches 1b ausbilden. Der erste Sackschlauch 1.1 weist in
einer bevorzugten Ausführungsform
einen Durchmesser D von ca. 100 cm und der zweite Sackschlauch 1.2 einen
kleineren Durchmesser D von etwa 50 cm auf. Die Abmessungen der
verwendeten Sackbahnen sowie deren Durchmesserverhältnisse zueinander
können
je nach Einsatzort und/oder -zweck unterschiedlich gewählt werden.
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Das
Verbindungsmittel 1.3 zwischen dem ersten und zweiten Sackschlauch 1.1, 1.2 dient
zur weiteren Stabilisierung der Anordnung gegen Strömungskräfte und
wird durch geeignetes Füllmaterial, beispielsweise
eine Erd- oder Sanddeckschicht 14 zusätzlich beschwert.
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Die
Tandemschläuche 1b werden
vor dem zu schützenden
Küstenabschnitt
gemäß 4 auf
dem Meeresboden 15 angeordnet. Im Anschluss an diese im
Küstenbereich
installierte Tandemschläuche 1b oder
auch zwischen zwei in Serie angeordnete Tandemschläuche 1b wird
ein Sand-Wassergemisch aufgeschwemmt. Der Sand bleibt hinter den
hierdurch entstehenden künstlichen
Barrieren nahezu dauerhaft liegen (siehe 4).
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Als
Unterspülschutz
kann ein weiterer „kleinerer" Sackschlauch 1.2 vor
dem „großen" Sackschlauch 1.1 verlegt
werden. Durch mehrere derartige Stufen, welches durch parallel zueinander
und zum Uferverlauf angeordnete Tandemschläuche 1' entstehen, kann somit ein Küstenabschnitt
effektiv gegen Abtragung geschützt
werden.
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Die
Applikationsvorrichtung 3 kann zum Verlegen derartiger
Tandemschläuche 1b einfach
und schnell angepasst werden. Hierzu wird in der Applikationsvorrichtung 3 gemäß 6 eine
Abrollvorrichtung für
Tandemschläuche 1b vorgesehen,
welche die über
die Sackschlauchbahn kontrolliert abrollt. Die Verschluss- und Führungseinrichtung 7 ist
doppelt vorgesehen, bei der mit dem Verschluss der beiden Verschlusssysteme 2 gleichzeitig
der Tandemschlauch 1b geformt wird. Durch eine geeignete
Füllmaterialzuführung 9 wird
das Füllmaterial
in die beiden Sackschläuche 1.1, 1.2 im
vorgegebenen Verhältnis
eingebracht, so dass diese gleichmäßig befüllt und synchron zur Füllung abgerollt
werden. Die Sackschlauchbahn wird fortlaufend an der gefährdeten
Küstenlinie
im Meer versenkt, und danach mit Sand aufgespült.
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Ferner
können
mittels des beschriebenen Verfahrens auch dauerhafte Dämme entlang
eines Gewässer-
oder Küstenabschnittes
aufgebaut werden. Hierzu wird Sand vom Grund des Gewässers oder
vom Meeresboden 15 entnommen und mit einer Förderan lage
zum Ufer gefördert.
Auch abgelagerter Flusssand oder feines Erdmaterial außerhalb
des Flussbettes oder sonstiges förderfähiges Material können verwendet
werden. Ebenso für
den Dammbau überlicherweise
ungeeignetes Material kann zum Befüllen der Sackschläuche verwendet
werden. Die Applikationsvorrichtung 3 wird hierzu auf ein
geländegängiges Lastkraftfahrzeug
montiert.
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Nach
Verlegen der Sackschläuche 1a,
gegebenenfalls auch in mehreren Lagen, werden die Sackschläuche 1 mit
Erdreich abgedeckt und begrünt.
Hierdurch entsteht ein stabiler dauerhafter Verbund, der gegen Wasserdruck
und Aufweichen und somit gegen Dammbrüche resistent ist. Eine zusätzliche
Folienlage zwischen Sackschläuchen 1a und Erdreich 14 auf
der „Wasserseite" macht die Anordnung
wasserdicht. Als Gewebematerial werden im beschriebenen Anwendungsfall
Bändchengewebeschläuche, auch
mit einer Metalleinlage zum Schutz gegen Schädlingsfraß armiert, eingesetzt.
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Für den Bau
von Sanddünenbefestigungen wird
bevorzugt vor Ort verfügbarer
Sand verwendet und als Sackmaterial kommen UV-beständige Gewebematerialien
zum Einsatz.
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Bei
nicht dauerhaft verlegten Hochwasserschutzbarrieren wird nach Einsatzende
das Sackschlauchende über
ein Walzensystem („Z-Anordnung"), welches das Verschlusssystem 2 wieder
fortlaufend öffnet,
das Füllmaterial
aus dem Sackschlauch 1 entfernt und das gebrauchte Sackschlauchelement 1 rückgewonnen.
Auch können
anstelle eines Verschlusssystemöffners
Messer zum Aufschneiden des Sackschlauches 1 in dem Walzensystem
vorgesehen sein, mit denen der gefüllte Sackschlauch 1 beispielsweise
entlang seiner Längsachse
LA aufgeschnitten wird. Das Füllmaterial
kann in einem unterhalb des Walzensystems vorgesehenen Auffangbehälter, vorzugsweise
einem Trichterbehälter
aufgefangen werden und das Sackbahnelement 1 mittels einer
Rolleneinheit aufgerollt werden. Das rückgewonnene Füllmaterial
kann über
Förderbänder und/oder
Lastkraftwagen abtransportiert werden. Die beschriebene Vorrichtung
kann beispielsweise mit an einem Förderband in einem Wirkverbund
stehen, dessen Förderbandende
zur Ladefläche
eines LKWs führt.
Die Aufrollvorrichtung wird mittels einer Zapfwelle hydraulisch
oder elektrisch angetrieben. Unbeschädigte Sack schlauchbahnen können gereinigt
und eventuell für
einen weiteren Einsatz erneut verwendet werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
können
bei dem Verfahren zum Formen, Befüllen und Verlegen von Sackschläuchen 1a sowie
in der zugehörigen
Applikationsvorrichtung 3 Sackschlauchbahnen 1 ohne
Verschlusssystem 2 vorgesehen werden. Diese werden fortlaufend
und dauerhaft entlang der freien Längsseiten der geformten Sackschlauchbahn 1 verschlossen.
Die abgerollte kein Verschlusssystem 2 aufweisende Sackschlauchbahn 1 kann
hierzu beispielsweise mittels dem Verschluss- und Führungseinrichtung 7 durch
Vernähen,
Verkleben, Verschweißen,
Vernieten, Verkleben oder Verklammern der entlang der Längsachse
LA verlaufenden freien Längsseiten
der geformten Sackschlauchbahn 1 verschlossen werden. Dies
ist insbesondere bei der Verlegung von dauerhaften Barrieren von
Vorteil, bei denen keine zerstörungsfreie
Entfernung der Sackschlauchbahn 1 und dessen Füllmaterial
erforderlich ist.
-
Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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- 1
- Sackschlauchelement
- 1a
- Sackschlauch
- 1b
- Tandemsackschlauch
- 1.1
- erster
Sackschlauch
- 1.2
- zweiter
Sackschlauch
- 1.3
- Verbindungsmittel
- 2
- Verschlusssystem
- 2.1
- erste
Verschlussbahn
- 2.2
- zweite
Verschlussbahn
- 2.3
- Verschlusselement
- 2.4
- Signalelement
- 3
- Applikationsvorrichtung
- 4
- Aufnahme/Abrolleinrichtung
- 5
- Rolle
- 6
- Straffeinrichtung
- 6.1
- erste
Rolleneinheit
- 6.2
- zweite
Rolleneinheit
- 7
- Verschluss-
und Führungseinrichtung
- 7.1
- erster
Führungsring
- 7.2
- zweiter
Führungsring
- 8
- Ausklinkvorrichtung
- 9
- Füllmaterialzuführung
- 10
- Anschlußadapter
- 11
- Anschlußelement
- 12
- Einfüllschlauch
bzw. Schlauchstückelement
- 13
- Drucksensoreinheit
- 14
- Sand-
oder Erdschicht
- 15
- Meeresboden
- 16
- Meeresoberfläche
- B
- Breite
des Sackschlauchelementes
- L
- Länge des
Sackschlauchelementes
- LA
- Längsachse
- D
- Sachschlauchdurchmesser