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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen, Befüllen und Verlegen von Sackschläuchen.
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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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Aus der
WO 99/20844 ist ferner eine Vorrichtung zum Herstellen einer Dämmeinrichtung für den Deichschutz oder dergleichen Einsatz, wobei die Dämmeinrichtung von einer flexiblen Hülle für einen fließfähigen Füllstoff wie Sand gebildet wird. In der Vorrichtung ist einer Tragwalze für eine Bahn aus flexiblem Werkstoff an deren Förderweg eine Verbindungseinrichtung zum Zusammenfügen der Bahnlängskanten zu einem schlauchartigen Gebilde nachgeordnet. In den Verbindungsbereich der Vorrichtung ragt ein Förderorgan eines Füllbehälters für den Füllstoff ein.
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Aus der
DE 199 23 069 A1 ist eine Anordnung zum Verteilen eines Mediums, nämlich ein schlauchförmiges Gehäuse bekannt, welches über einen Reißverschluss reversibel verschließbar und mit Medium befüllbar ist.
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Nachteilig sind die bekannten 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 Verfahren zum Formen, Befüllen 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 Verfahren zum Formen, Befüllen und Verlegen von Sackschläuchen gemäß dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren 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;
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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 Anschluss 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. 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.
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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 Förderanlage zum Ufer gefördert. Auch abgelagerter Flusssand oder feines Erdmaterial außerhalb des Flussbettes oder sonstiges förderfähiges Material können verwendet werden. Ebenso für den Dammbau üblicherweise 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 Sackschlauchbahnen 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, Verkletten 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.
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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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Bezugszeichenliste
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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
