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Die
Erfindung betrifft Hochwasserschutzeinrichtungen mit in den Erdboden
eingebauten Stützen und
Schutzwänden.
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Im
Hochwasserschutz wird von Kommunen und anderen zuständigen Stellen
aufgrund der immer häufiger
auftretenden Hochwassergefahr zunehmend Wert darauf gelegt, dass
entsprechende Hochwasser-Schutzmaßnahmen bzw. der Aufbau und
Abbau eines Hochwasserschutzsystems mit möglichst geringem Zeit-, Kosten-
und Personalaufwand durchgeführt
werden kann, damit die gesamte Logistik für den An- und Abtransport der
für den
Hochwasserschutz benötigten
Vorrichtungen und Bestandteile von der Einlagerungsstelle zur Einsatzstelle
und wieder zurück,
und damit der Kostenaufwand insgesamt soweit wie möglich reduziert
werden kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist, Hochwasser-Schutzeinrichtungen vorzuschlagen,
die an Ort und Stelle sicher, gegen Unbefugte geschützt, und sofort
verfügbar
gelagert, bei auftretendem Hochwasser errichtet und nach Rückzug des
Hochwassers wieder ebenso einfach an Ort und Stelle verstaut werden
können.
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Gemäß der Erfindung
wird dies dadurch erreicht, dass die Stützen Stahlstützen und
die Schutzwände
Dammbalkenwände,
insbesondere aus Aluminium sind, die am Einbauort unterirdisch und
von aussen nicht sichtbar im Erdboden abgeschlossen gelagert sind,
und die auf die vorgegebene Schutzhöhe herausziehbar oder einsteckbar
und festlegbar angeordnet sind.
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Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
einem Aspekt der Erfindung sind die Stützen und die Dammbalkenwände senkrecht
stehend in einem rinnenförmigen
Längskanal
angeordnet, der durch Stahlbetonfertigteile ausgekleidet ist. Die
Stützen
und Dammbalkenwände
können
somit von Hand einzeln entnommen und unmittelbar verbaut werden,
indem zwischen den voneinander beabstandeten gegenüberliegenden
Stahlbetonfertigteilen Stahl-Vierkanthohlrohre angeordnet sind,
die die Dammbalkenwände
aufnehmen und führen.
Die Stahlbeton-Fertigteilelemente sind in den Erdboden in entsprechender
Höhe und
Richtung eingebaut und statisch so ausgelegt, dass sie den gesamten
Wasserdruck bei Hochwasser ohne Hinterabstützung aufnehmen.
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Im
Ruhezustand sind die Stahlstützen
und die Dammbalkenwandteile in der Hülse des Stahlbeton-Fertigteils
eingelagert, wobei die Stahlbetonfertigteile durch begehbare Platten
abgedeckt sind. Bei anstehendem Hochwasser werden die Stahlstützen mit
Hilfe eines kleinen Alu-Mastkranes aus den Hülsen auf eine Höhe von 3
m über
Boden herausgezogen und gegen Absenken verbolzt.
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Anschließend werden,
was von einer anderen Gruppe von Arbeitern ausgeführt werden
kann, die Alu-Dammbalken mit Hilfe eines kleinen Alu-Mastkranes
aus der Versenkung herausgehoben und zu einer ca. 3 m Wand aus Dammbalken
zusammengeschraubt, und die Dammbalkenwand wird auf die gleiche
Höhe wie
die Stahlstützen
angehoben und mit diesen verbolzt. Diese Aufbauarbeiten können in
drei Arbeitsgruppen von jeweils zwei Arbeitern zeitlich versetzt
ausgeführt
werden, wobei dann die Aufbauzeit für ein Hochwasserschutzfeld
von 3 m Breite und 3 m Höhe
etwa 3 Min. Arbeitszeit beansprucht.
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Die
Stahlstützen
stehen in den Stahlhülsen im
Einsatzzustand etwa 1 m ein, sodass der anstehende Hochwasserdruck
auf die Hohlrohrhülsen
und von diesen auf die Fertigteilplatten so verteilt wird, dass
eine Hochwasserschutzwand von 3 m Höhe keine Hinterabstützung der
Wand erforderlich macht.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Vorschlag
werden keine Einlagerungshallen für die Schutz-Bestandteile in
Form von Stahlstützen
und Dammbalken benötigt,
es entfallen auch die gesamten An- und Abtransporte dieser Bestandteile.
Für den
Aufbau und den Abbau ist in der Regel auch kein elektrischer Energieanschluss
erforderlich, da die eingesetzten Mastkräne von Hand betätigt werden
können.
Damit werden erhebliche Einsparungen an Zeit, Arbeit und anderen
Kosten für
den Auf- und Abbau erreicht.
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Für eine noch
höhere
Ausbaustufe auf z. B. 6 m bzw. 8 m werden Stahl-Vierkant-Hohlrohre und Stahlstützen verwendet,
die mit größerem Durchmesser
im Hinblick auf die erhöhten
Beanspruchungen ausgelegt sind und für die Dammbalken größerer Breite
vorgesehen werden. Die hierfür
erforderlichen Rohre werden ineinander gesteckt oder teleskopartig ausgebildet.
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Nachstehend
wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung
im Hochwasserbetrieb;
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2 die
Einrichtung nach 1 in verstautem Zustand bzw.
Ruhezustand, und
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3 eine
Aufsicht auf die Darstellung der 2;
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4 eine
schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Hochwasserschutzeinrichtung
nach der Erfindung;
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5 eine
weitere Ausführungsform
einer Hochwasserschutzeinrichtung nach der Erfindung;
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6 eine
weitere Ausführungsform
einer Hochwasserschutzeinrichtung nach der Erfindung in Aufsicht,
und
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7 eine
schematische Darstellung der Ausführung nach 6 in
seitlicher Ansicht.
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Bei
der in den 1, 2 und 3 dargestellten
Ausführungsform
ist der gesamte Hochwasserschutz in Stahlbeton-Fertigteile 1, 1' eingesetzt,
die in entsprechender Höhe
und Richtung in den Erdboden eingebaut sind. Hierbei sind an Stahl-Vierkant-Hohlrohre 3 Stahlanker 2 angeschweißt, in deren
Falz, der zwischen dem Vierkant-Hohlrohr 3 und
dem T-Flansch 4 gebildet wirddie Stahlbeton-Fertigteile 1 angeordnet
und darin unlösbar
verbolzt sind. Anschließend
wird diese Fuge dauerelastisch und hochwasserdicht verfugt. Auch die
Stahlbeton- Fertigteile 1, 1' selbst sind hochwasserdicht ausgeführt. Im
Ruhezustand sind die IPB-Stahlstützen 5 sowie
die Alu-Dammbalkenwände 6 in
den Stahl-Vierkanthohlrohren 3 und damit im Stahlbeton-Fertigteil 1 eingelagert.
Der Raum zwischen den Fertigteilwänden ist mit einer Abdeckplatte 11,
z.B. aus Nirosta, abgedeckt, die in einem (nicht dargestellten) Winkelstahlrahmen
wasserdicht eingeschraubt und auf Niveauhöhe des umgebenden Bodens angeordnet
ist.
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Bei
auftretendem Hochwasser werden z. B. von einer ersten, aus zwei
Arbeitern bestehenden Gruppe die in Aussparungen 9 eingesetzten
Stahlblech-Abdeckungen 10 abgeschraubt, eine zweite Gruppe
von ebenfalls zwei Arbeitern zieht mit einem kleinen Alu-Mastkran
die IPB-Stützen 5 auf,
z. B. 3 m über
Boden Höhe
heraus und verbolzt sie mit Hilfe von Stahlbolzen 7 gegen
Absenken. Eine dritte Gruppe von ebenfalls zwei Arbeitern zieht
mit Hilfe eines kleinen Alu-Mastkranes und einem Seilgehänge die Alu-Dammbalkenwand 6,
die auf eine Höhe
von ca. 3 m zusammengeschraubt ist, aus der Stahlbeton-Fertigteilplatte
auf gleiche Höhe
mit den IPB-Stahlstützen,
nämlich
ca. 3 m über
Bodenniveau heraus und verbolzt sie in den Stahlstützen 5.
Der Aufbau eines derartigen Hochwasser-Schutzfeldes dauert bei Einsatz
von drei Gruppen zu je zwei Arbeitern ca. 3 Min., sodass ein solches
Feld innerhalb kürzester
Zeit betriebsfertig aufgebaut ist. Da die Stahlstützen im
Einsatz etwa 1 m in das Stahl-Vierkant-Hohlrohr 3 einstehen,
wird der anstehende Hochwasserdruck auf das Vierkant-Hohlrohr abgeleitet
und von diesem auf die Stahlbeton-Fertigteile 1 verteilt,
sodass laut Statik für
eine Hochwasserschutzwand von 3 m Höhe eine Hinterabstützung dieser
Schutzwand entfallen kann.
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Nach
Zurückweichen
des Hochwassers werden die Verbolzungen 7 gelöst, die
Alu-Dammbalkenwand 6 und
die IPB-Stahlstützen 5 werden
in das Stahl-Vierkant-Hohlrohr 3 und in das Stahlbeton-Fertigteilelement
abgesenkt, wie in 2 dargestellt, und das Stahlbeton-Fertigteit
wird mit dem Stahlblechdeckel 11 wasserdicht abgedeckt
und verschraubt, sodass die den Hochwasserschutz bildenden Bestandteile
trocken und sicher gelagert werden.
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Um
eine größere Schutzhöhe von bis
zu 6 m oder bis zu 8 m zu erzielen, werden entsprechend stärker dimensionierte
IPB-Stahlstützen
sowie verbreiterte und verststärkte
Alu-Dammbalken als Bestandteile des Hochwasser-Schutzsystems eingesetzt
und in entsprechender Weise gelagert.
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Bei
der in 4 dargestellten Ausführungsform ist die Hochwasserschutzeinrichtung
an der Flutseite einer bereits bestehenden oder erst zu errichtenden
Betonmauer 11 angebaut. Die Alu-Dammbalken 6 (mit
einer Stärke
von z. B. 90 mm) sind zu einer der Höhe des erwarteten Hochwasserpegels angepassten
Aluwand zusammengeschraubt und in IPB-Stahlstützen 5, 5' eingeführt und
werden nach Zurückweichen
des Hochwassers hinter der Betonwand 11 über dem
Erdreich oder über
den im Erdreich eingerammten Vierkant-Hohlrohrelementen 3 zwischen
den IPB-Stahlstützen 5 gelagert.
Bei Hochwasser werden die IPB-Stahlstützen 5 aus den Hohlrohren
auf die vorgesehene Hochwasserschutzhöhe herausgezogen, insbesondere
mit Hilfe eines leichten Alu-Mastkrans, der in eine dafür vorgesehene Stahlblechhülse 8 an
der Deckseite der Betonmauer 11 eingesetzt wird und mit
dessen Hilfe die Stahlstützen 5 aus
den Hohlrohren 3 bis zur gewünschten Schutzhöhe hochgezogen
und in dieser Höhe
verankert werden. Unabhängig
davon wird mit dem gleichen oder einem anderen Mastkran die gesamte Dammbalkenwand 6 eingehängt und
mittels eines Mastkranes in die entsprechende Höhe der Stahlstützen 5 gezogen
sowie an den Stahlstützen 5 verbolzt.
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Die
gesamten Hochwasserschutz-Bestandteile bestehend aus IPB-Stahlstützen 5 und
zu einer Dammbalkenwand zusammengeschweißten Dammbalken 6 werden
auf der Flutseite der Betonmauer 11, also von Land her
unsichtbar und gesichert zwischengelagert, sodass beim nächsten Hochwassereinsatz
die für
den Hochwasserschutz benötigten
Bestandteile an Ort und Stelle bereitstehen.
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Bei
der Ausführungsform
nach 5 weist die Hochwasserschutzeinrichtung ein bewehrtes Stahlbetonfundament 12 auf,
parallel zu dem ein aus Fertigteil-Betonelementen errichteter Kanal 13 mit
einer Abdeckung 14 verläuft,
der alle für
den Aufbau der Hochwasserschutzeinrichtung benötigten Bestandteile, insbesondere
die IPB-Stahlstützen 5, 5' und die Dammbalken 6 umfasst,
die durch die Abdeckung 14 wasserdicht und verschließbar im
Fertigteil-Betonkanal 13 gelagert werden.
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Bei
auftretendem Hochwasser werden die Abdeckungen 14 am Kanal 13 und
die Deckel 15 mit Abdichtungen 16 von den Stahlhülsen 3 abgeschraubt
und seitlich gelagert, die Stahlstützen 5 aus dem Fertigbetonkanal 13 entnommen
und in die im Betonfundament 11 bei 18 verankerten
Stahlhülsen 3 eingesetzt.
Die Stahlstützen 5 weisen
einen unteren Stahlring 17 auf, der mit der Stahlstütze 5 aussen verschweisst
ist. Die Stahlhülsen 3 sind
so ausgelegt, dass die Stahlstützen 5 sich
selbsttätig
senkrecht ausrichten und gegen Herausziehen gesichert sind Hierzu
sind zwischen Stahlhülse 3 und
Stahlstütze 5 Verriegelungen 19 vorgesehen,
die miteinander in Eingriff kommen und ein mögliches Herausziehen der Stützen aus
den Hülsen
verhindern.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung entsprechend den 6 und 7 wird eine
Dammbalkenwand 6 an eine Stahl-Spundwand oder Stahlbeton-Wand 20 mit
Hinterfüllung 21 angelagert.
Dabei sind in Abständen
von 3 m Feldbreite HEB-IPB-Stahlstützen 5 an
eine vorhandene bzw. zu erstellende Stahlspundwand 20 bei 22 angeschweißt, in deren
Flansch 23 ein U-Stahl 24 eingeführt ist,
in welchem die Alu-Dammbalken 6 zu
einer vollständigen
Dammbalkenwand zusammengeschraubt sind. Die Dammbalkenwand 6 ist
im Ruhezustand der Schutzeinrichtung in die HEB-Flansche 23, die als Falz für die Alu-Dammbalken 6 dienen,
abgelassen und vor der Stahlspundwand 20 bis zum nächsten Einsatz
zwischengelagert. Damit die Alu-Dammbalken 6 nicht
aus dem HEB-Falz nach unten rutschen können, ist am HEB-Flanschende unten eine
Stahlplatte 25 als Abschluss angeschweißt, die den HEB-Falz nach unten
verschließt.
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Bei
anstehendem Hochwasser werden die U-Stahlstützen 24 zusammen mit
den darin eingeschraubten Alu-Dammbalken 6 mit Hilfe eines
kleinen Kranes auf eine Höhe
von ca. 3,1 m hochgezogen, anschließend wird von zwei Arbeitern
ein Abdichtblech 26 zwischen Stahlspundwand 20 und Alu-Dammbalkenwand 6 eingelegt
und wasserdicht verschraubt. Anschließend wird die Dammbalkenwand
auf dieses Abdichtblech 26 auf ca. 3 m abgelassen und verbolzt.
Um die Verwindungsstabilität der
Dammbalkenwand zu erhöhen,
ist am oberen Ende der Dammbalkenwand eine Stahlklammer 11 in die
U-Stahlflansche eingeschoben und verbolzt. Der Zwischenraum zwischen
den U-Stahlstützen 12 wird durch
eine angeschraubte Alu-Leiste wasserdicht verschlossen.
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- 1
- Stahlbeton-Fertigteile
- 2
- Stahlanker
- 3
- Vierkant-Hohlrohre
bzw. Stahlhülse
- 4
- T-Flansch
- 5,
5'
- Stahlstütze bzw.
IPB-Stütze
- 6
- Dammbalken
bzw. Dammbalkenwand
- 7
- Stahlbolzen
- 8
- Stahlblechhülse für Abdeckung
- 9
- Aussparung
- 10
- Stahlblechabdeckung
- 11
- Betonmauer
- 12
- Betonfundament
- 13
- Fertigteil-Kanal
- 14
- Abdeckung
- 15
- Deckel
- 16
- Abdichtung
- 17
- Stahlring
- 18
- Verankerungen
- 19
- Verriegelungen
- 20
- Spundwand
- 21
- Hinterfüllung
- 22
- Schweißstellen 2
- 23
- Flansch
- 24
- U-Stahl
- 25
- Stahlplatte
- 26
- Abdichtblech
- 27
- Stahlklammer
- 28
- Fugen-Abdichtleiste