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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Abdichten von Kanälen
und anderen Wasserläufen
in wasserführendem Zustand.
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Eine
Abdichtung von Kanälen,
z. B. am Kanalgrund oder den seitlichen Einfassungen, und anderen
Wasserläufen,
wie zum Beispiel Flüssen,
kann sowohl bei der Neuherstellung als auch bei der Sanierung erforderlich
sein. Unter Kanal oder Wasserlauf werden auch andere natürliche oder
künstliche Gewässer sowie
auch Transportbauwerke zum Weiterleiten und Bauwerke zum Aufbewahren
oder Lager von anderen Flüssigkeiten
verstanden, wie zum Beispiel Aquädukte
oder Zisternen. Unter dem Begriff Kanal sollen darüberhinaus
insbesondere auch natürliche
oder künstliche
Gewässer,
wie zum Beispiel ein See oder ein Tümpel verstanden werden. Insbesondere
werden unter Kanal auch Wasserspeicher verstanden. Üblicherweise
wird zum Abdichten vorübergehend
das Wasser aus dem Kanal entfernt, damit die Grundfläche und
auch die anschließenden seitlichen
Schrägen
oder Wandungen abgedichtet werden können. Es hat sich jedoch gezeigt,
dass das Trockenlegen des Kanals problematisch ist, zum Beispiel
aufgrund hoher Kosten und eines zusätzlich erforderlichen Zeitraums,
in dem der Kanal nicht benutzt werden kann. Außerdem bedeutet das Trockenlegen
eines Kanals auch gleichzeitig eine Veränderung der auf das Erdreich
insgesamt wirkenden Gewichtskräfte,
so dass es beispielsweise durch Auftriebskräfte aus dem Erdreich wiederum
zu starken Belastungen der Kanalkonstruktion kommen kann. Im Extremfall
kann es hier zu Rissen und größeren Schäden an der
Kanalkonstruktion kommen. Des Weiteren kann aufgrund eines in der
Umgebung anstehenden Grundwasserpegels erforderlich sein, dass das
Grundwasser lokal abgesenkt wird, da dieses als Auftriebskraft auf
den Kanal wirkt oder durch undichte Wände oder Grundflächen Wasser
in den Kanal nachströmt.
Zur Grundwasserabsenkung werden beispielsweise im Umfeld des Kanals
Absenkbrunnen vorgesehen, die das Grundwasser abpumpen, was sich
auch auf die unmittelbare Umgebung dahingehend auswirkt, dass auch
dort die Grundwasserverhältnisse
verändert
werden, was zu Setzungsschäden
an Bauwerken in der Umgebung führen kann.
Als Folge dessen kommt es bei der Sanierung von Kanälen oder
anderen Wasserläufen
häufig
dazu, dass die Abdichtung oder die Sanierung in wasserführendem
Zustand erfolgen muss, d. h. bei einem mit Wasser gefüllten Kanallauf,
wofür der
Begriff eingestaut geläufig
ist, wenn es sich um ein nahezu stehendes Gewässer handelt und das Wasser
aufgestaut ist; wobei sich die vorliegende Erfindung aber auch auf
fließende
wasserführende
Kanäle
im Sinne des oben genannten Verständnisses des Begriffs Kanal
bezieht, ohne dass es einer Aufstauung bedarf. Zur Abdichtung eines
Kanals in wasserführendem Zustand
ist es beispielsweise bekannt, Bentonitmatten einzubringen, bei
denen es aufgrund der durch die Wasseraufnahme bedingten Gewichtszunahme zu
einem Absenken unter den Wasserspiegel kommt. Problematisch sind
jedoch die Überlappungsstöße der einzelnen
Bentonitmatten, deren Dichtigkeit nicht kontrolliert werden kann.
Außerdem
kommt es innerhalb der Bentonitmatte, die aus einer Bentoniteinlage besteht
und mit zwei äußeren Vliesschichten
versehen ist, zu einem Abrutschen der Bentoniteinlage insbesondere
an den seitlichen schrägen Böschungen des
Kanalquerschnitts. Durch Beschädigung
der Vliese kann es im weiteren zum Versagen der Dichtung kommen,
da das Bentonit ausgespült
wird. Zur Verbesserung der Dichtigkeit ist bekannt, Bentonitmatten
mit einer Sandschicht zu versehen oder Bentonitmatten zu verwenden,
bei denen das Bentonit mit Sand gemischt ist. Diese haben jedoch
den Nachteil, dass sie sehr schmal sind, so dass es zu einer sehr
großen
Anzahl von Überlappungsstößen kommt.
Eine weitere Möglichkeit
der Abdichtung im Sohlebereich besteht darin, einen Unterwasserbeton aufzubringen,
wobei sich jedoch gezeigt hat, dass eine Kontrolle der tatsächlichen
Stärke
nur sehr schwer durchführbar
ist. Ein Aufbringen von Unterwasserbeton in den Böschungen
ist technisch unter Wasser nicht möglich. Durch die grundsätzlich fehlende
Bewehrung entstehen bei Setzungen Risse im Sohlbeton, verbunden
mit Undichtigkeiten der Kanalsohle.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein einfaches,
kostengünstiges und
gleichzeitig, bezogen auf die Dichtigkeit, zuverlässiges Verfahren
und eine Vorrichtung zur Verfügung
zu stellen, mit denen Kanäle
und andere Wasserläufe
in wasserführendem
Zustand abgedichtet werden können.
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Dies
wird durch eine Kanalarbeitsplattform, ein Kanalabdichtungssystem
und ein Kanalabdichtungsverfahren nach einem der unabhängigen Ansprüche erreicht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist ein Kanalabdichtungsverfahren zum Abdichten eines Kanals in
wasserführendem
Zustand vorgesehen, bei dem folgende Schritte vorgesehen sind. Zunächst wird
eine Arbeitsfläche
oberhalb der Wasserfläche des
abzudichtenden Kanals angeordnet, wobei die Arbeitsfläche wenigstens
einen Teil des wasserführenden
Bereichs des Kanals überspannt.
(Anmerkung: Unter dem Begriff oberhalb wird auch eine Anordnung
in gleicher Höhe
wie der Wasserspiegel verstanden. Außerdem wird darunter auch eine
Anordnung verstanden, bei der das Wasser durch eine wannenartige
Vorrichtung verdrängt
wird und die Arbeitsfläche
unterhalb des umgebenden Wasserpegels liegt. Selbstverständlich kann
die Arbeitsfläche auch
etwas unterhalb des Wasserspiegels angeordnet sein, wenn das Verbinden
der Dichtungsbahnen durch Wasser nicht beeinträchtigt wird, d. h. wasserunempfindlich
ist.) Anschließend
wird eine erste Bahn eines bahnenförmigen Dichtungsmaterials mit wenigstens
einem Rand auf der Arbeitsfläche
ausgebracht. Je nach Größe der Arbeitsfläche kann
die Bahn auch mit beiden Rändern
auf der Arbeitsfläche aufliegen.
Anschließend
wird eine zweite Bahn des Dichtungsmaterials auf der Arbeitsfläche ausgebracht,
wobei die zweite Dichtungsbahn wenigstens mit einem Rand auf der
Arbeitsfläche
ausgebracht wird und zu der ersten Dichtungsbahn, ausgerichtet wird,
z. B. mit dem Rand der zweiten Dichtungsbahn zu dem Rand der ersten
Dichtungsbahn, wobei die Verbindung auch in der Fläche möglich ist,
beispielsweise bei überlappenden
Bahnen. Danach erfolgt die Verbindung wenigstens eines Teilbereichs
der angrenzenden Ränder
der ersten und der zweiten Dichtungsbahn auf der Arbeitsfläche. Anschließend erfolgt
eine Bewegung der Arbeitsfläche
in Relation zu den miteinander verbundenen Dichtungsbahnen in Längsrichtung
des Kanals, wobei die verbundenen Dichtungsbahnen in Relation zum
Kanal ortsfest fixiert sind, und wobei die Dichtungsbahnen mit ihren noch
nicht verbundenen Randbereichen auf der Kanalarbeitsplattform verbleiben.
Anschließend
erfolgt ein Absenken des freien Bereichs der miteinander verbundenen
Dichtungsbahnen auf den Kanalgrund.
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Im
Anschluss daran kann dann erneut eine Dichtungsbahn auf der Arbeitsfläche ausgelegt,
mit dem Rand der bereits verbundenen Dichtungsbahnen verbunden und
die Arbeitsfläche
erneut bewegt werden, so dass ein weiteres Absenken möglich ist. Durch dieses
Verfahren ist es möglich,
schrittweise zu einer durchgehenden Dichtungsebene zu kommen, die
die Kanalwandung zum anstehenden Wasser hin abdichtet, wobei der
Verbindungsvorgang der einzelnen Dichtungssegmente auf der Arbeitsebene sicher
und zuverlässig
erfolgt.
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Durch
das Ausbringen der Dichtungsbahnen auf der Arbeitsfläche oberhalb
des Einsatzortes an der Grundfläche
des Kanals ist es mit einem minimalen Aufwand möglich, zwei miteinander zu
verbindende Dichtungsbahnen so auszurichten, dass die Verbindung
spannungsfrei erfolgen kann. Da das Verbinden auf der Arbeitsfläche vorgenommen
wird, können
hier bekannte und bewährte
Verbindungstechniken wie zum Beispiel Heißschweißen zum Einsatz kommen. Selbstverständlich kann
die Verbindung der Dichtungsbahnen auch mechanisch erfolgen. Die Dichtungsbahnen
können
folglich ohne großen
Aufwand zuverlässig
miteinander verbunden werden. Vorzugsweise überspannt die Arbeitsfläche wenigstens
den wasserführenden
Bereich des Kanals. Da die Arbeitsfläche in Relation zu den miteinander
verbundenen Dichtungsbahnen bewegt wird und nicht umgekehrt, ist
ein erneutes Ausrichten der Dichtungsfläche in Relation zum Kanal nach
dem Bewegen der Arbeitsfläche
nicht erforderlich. Die Arbeitsfläche wird sozusagen unter der
Dichtungsbahn weggezogen. Um die miteinander verbundenen Dichtungsbahnen,
oder zumindest den Bereich der miteinander verbundenen Dichtungsbahnen
an seinen eigentlichen Einsatzort unter Wasser zu bringen, werden
die miteinander verbundenen Dichtungsbahnen auf den Kanalgrund abgesenkt,
dabei ist auch gleichzeitig ein exaktes Anschmiegen der Dichtungsbahnen
an die Kanalwandung möglich.
Da das Bewegen der Arbeitsfläche
nur so weit erfolgt, dass ein Randbereich der Dichtungsbahnen stets
auf der Arbeitsplattform verbleibt, kann nach dem Bewegen bzw. Absenken
eine weitere Dichtungsbahn auf der Arbeitsfläche ausgelegt werden. Wenn
diese weitere Dichtungsbahn zu den bereits verbundenen Dichtungsbahnen
ausgerichtet ist, kann auch die weitere Dichtungsbahn mit den, bzw.
einer der bereits verbundenen Dichtungsbahnen verbunden werden. Auch
dieses Verbinden erfolgt oberhalb der Wasserfläche. Da auch für diesen
weiteren Verbindungsvorgang die Arbeitsplattform in ihrer Lage stabilisiert wird,
ist auch hier eine sichere und zuverlässige Verbindung möglich. Anschließend erfolgen
dann die bereits beschriebenen Arbeitsschritte erneut, d. h. ein Bewegen
der Arbeitsplattform bzw. Arbeitsfläche in Relation zu den miteinander
verbundenen Dichtungsbahnen in Längsrichtung
des Kanals und anschließendes
Absenken der Dichtungsbahn auf den Kanalgrund.
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Bei
dem Dichtungsmaterial handelt es sich vorzugsweise um Kunststoffdichtungsbahnen
(KDB), die beispielsweise aus PE-HD bestehen. Kunststoffdichtungsbahnen
eignen sich aufgrund ihrer hohen Flexibilität bei gleichzeitig hoher Festigkeit
und können
sich zudem sehr gut an die Geometrie des Kanals anpassen. Die Kunststoffdichtungsbahn
kann beispielsweise in Stärken
von 1,0 mm bis 3,0 mm hergestellt werden. Als besonders vorteilhaft
hat sich die Verbindung mit einer Doppelnaht erwiesen, die thermisch
verschweißt
wird. Durch den entstehenden Hohlraum in der Doppelnaht ist es möglich, jede Schweißnaht auf
Dichtigkeit zu prüfen.
Dies bietet eine Kontrollmöglichkeit
nicht nur während
des Abdichtungsvorgangs, sondern stellt darüber hinaus auch eine Kontrollmöglichkeit
der Verbindungsstellen in eingebautem Zustand zu einem oder mehreren späteren Zeitpunkten
dar.
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Da
es sich bei einem Kanal oder einem ähnlichen Wasserlauf um ein
längsgerichtetes
Bauwerk handelt, lassen sich grundsätzlich verschiedene Richtungen
der ausgelegten Dichtungsbahnen in Bezug zu der Kanalrichtung identifizieren.
Zum einen kann der Kanal abgedichtet werden, indem Dichtungsbahnen
quer zur Kanalrichtung verlegt und miteinander an ihren Längskanten
verbunden werden. Daneben ist es selbstverständlich aber auch möglich, dass
Dichtungsbahnen, die je nach Material, Stärke und Gewicht z. B. auf Rollen
mit einer Bahnenlänge von
bis zu mehreren hundert Meter vorrätig gehalten werden können, in
Längsrichtung
angeordnet und verbunden werden, d. h. in Richtung des Kanals parallel
zueinander. Bei dieser Variante ist dann ein Verbinden an den Enden
der Dichtungsbahnen, d. h. an den Stößen der Schmalseiten erforderlich,
um eine kontinuierliche Abdichtung des Kanals zu erreichen. Bei
quer angeordneten Dichtungsbahnen ist dahingegen lediglich eine
Verbindung der Dichtungsbahnen an ihren Längskanten erforderlich. Ein
weiterer Unterschied besteht darin, dass bei quer angeordneten Dichtungsbahnen
die Verbindungsnähte
bei einer Ausführung
beispielsweise als Doppelnaht auf Dichtigkeit geprüft werden
können,
wobei dies auch zu einem späteren
Zeitpunkt, d. h. in eingebautem Zustand, ohne großen Aufwand
möglich
ist. Bei längs angeordneten
Dichtungsbahnen hingegen verlaufen auch die Verbindungsnähte in Längsrichtung,
d. h. eine in der Mitte angeordnete Verbindungsnaht ragt an keiner
Stelle aus dem Wasser heraus, wodurch eine Überprüfung unter Wasser im Endzustand
nur sehr schwierig möglich
ist (Tauchereinsatz), da bei einer Doppelnaht die Dichtigkeit durch
Aufbringen eines Drucks in den durch die Doppelnaht entstehenden
Hohlraum überprüft wird.
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Bei
einer alternativen Ausbringung der Dichtungsbahnen in Längsrichtung
können
beispielsweise Abrollböcke
auf der Arbeitsplattform angeordnet werden, die sukzessive in Längsrichtung
des Kanals bewegt werden, um dabei die Dichtungsbahnen von den Abrollböcken abzurollen.
Dabei kann das Verbinden der parallel abgerollten Dichtungsbahnen
mittels einer über
die gesamte Breite des Kanals reichenden Verbindungsvorrichtung
erfolgen, welche die Ränder während des
Abrollen fortlaufend verbindet. Eine weitere Variante, bei der eine
kontinuierliche Bewegung der Arbeitsplattform möglich ist, besteht auch darin,
dass die Dichtungsbahnen in Relation zu der Kanallängsrichtung
schräg
bzw. diagonal ausgerollt werden.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens ist vorgesehen, dass der freie Bereich wenigstens
einer Dichtungsbahn am Kanalgrund fixiert wird und das Absenken
mittels eines Differenzwasserspiegels erfolgt, wobei der Wasserspiegel
in dem noch nicht abgedichteten Bereich des Kanals den Unterstrom
darstellt und der Wasserspiegel in dem bereits abgedichteten Bereich
den Oberstrom darstellt, der durch die von der Arbeitsplattform
zum Kanalgrund reichende Dichtung von dem Unterstrom getrennt ist
und einen höheren
Wasserspiegel aufweist.
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Der
Vorteil des Absenkens mittels des Differenzwasserspiegels besteht
darin, dass eine zusätzliche
Vorrichtung zum Absenken des freien Bereichs der Dichtungsbahnen
nicht erforderlich ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil,
wenn die Dichtungsbahn eine geringere Dichte hat als Wasser, wie
dies beispielsweise bei den bereits erwähnten Kunststoffdichtungsbahnen
der Fall ist, bei denen die Dichte um 0,05 geringer ist als diejenige
von Wasser. Eine solche leichte Dichtungsbahn würde nämlich beim Wegbewegen der Arbeitsebene
zunächst
auf der Wasseroberfläche
aufschwimmen. Durch einen Differenzwasserspiegel von beispielsweise
größer ca. 0,01
m bis ca. 1,0 m wird die Dichtungsbahn jedoch zum Absinken gezwungen,
da sie ja am Kanalgrund fixiert ist und das Wasser sozusagen auf
der Kunststoffdichtungsbahn aufläuft.
Der Differenzwasserspiegel lässt
sich beispielsweise dadurch einfach erreichen, dass Wasser aus dem
unterstromigen Bereich durch Umpumpen in den oberstromigen Bereich
gebracht wird. Selbstverständlich
kann der Differenzwasserspiegel auch durch in dem Kanal von oben
kontrolliert nachlaufendes Wasser erreicht werden, wobei hier die
Steuerung des Nachlaufs besonderer Aufmerksamkeit bedarf.
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Für den Fall,
dass ein Kanal bei laufendem Betrieb saniert werden muss, wie beispielsweise
bei einem Trinkwasserkanal, ist es unter Verwendung des beschriebenen
Verfahrens möglich,
eine Art Bypass um die gerade abzudichtende Stelle zu legen. Dazu
kann beispielsweise eine ohne separate Pumpe funktionierende Hebeanlage
vorgesehen werden, die bereits bei einem geringen Differenzwasserspiegel
funktioniert. Durch entsprechendes Einstellen des Wirkungsgrades
der Hebeanlage, d. h. durch Einstellen der in dem Bypass vorbeigeleiteten
Wassermenge, lässt
sich dann auf einfache Art auch der Differenzwasserspiegel beeinflussen.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Arbeitsfläche während des
Verbindungsvorgangs der Dichtungsbahnen auf dem Kanalgrund abgestützt wird.
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Dadurch
ist gewährleistet,
dass die Arbeitsfläche
während
des Verbindungsvorgangs lagestabil gehalten ist. Insbesondere wird
durch die Abstützung sichergestellt,
dass die Arbeitsfläche
keine Erschütterungen
oder andere Bewegungen aufweist, wodurch es in Relation zu den Dichtungsbahnen
zu einer Bewegung kommen würde,
was wiederum einen direkten negativen Einfluss auf die Qualität, d. h.
die Dichtigkeit, der Verbindungsstelle der Dichtungsbahnen hätte.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Dichtungsbahnen über einen
rampenförmigen
Nachläufer in
das Wasser abgesenkt werden, der eine Fortsetzung der Arbeitsfläche bildet,
wobei die Arbeitsfläche eine Arbeitsebene
aufweist, die von der Tragstruktur gehalten ist und wobei der Nachläufer an
einem ersten Rand der Arbeitsebene angeordnet ist und sich von dem
ersten Rand der Arbeitsfläche
weg schräg nach
unten erstreckt.
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Der
Nachläufer
bewirkt ein kontrolliertes Absinken der Dichtungsbahn, so dass eine
Faltenbildung der Dichtungsbahnen beim Absetzvorgang unterbunden
bzw. möglichst
reduziert wird. Der rampenförmige
Nachläufer
ist vorzugsweise an der Arbeitsfläche bzw. an einer Unterkonstruktion
der Arbeitsfläche
um eine horizontale Achse schwenkbar befestigt, so dass der Nachläufer auch
bei unterschiedlichen Wassertiefen zum Einsatz kommen kann. Um den
Bereich der möglichen
unterschiedlichen Wassertiefen zu vergrößern, kann der Nachläufer auch
in seiner Länge
variierbar ausgeführt
sein, beispielsweise durch eine teleskopierbare Ausführung oder
eine Ausführung
mit zusätzlich
aufsteckbaren Elementen, die bei besonders großen Wassertiefen trotzdem eine
nicht zu steil abfallende Schräge ergeben.
Dadurch wird eine Faltenbildung beim Absenken vermieden, was sich
auch positiv auf den Bereich der Dichtungsbahn auswirkt, der sich
noch auf der Arbeitsfläche
befindet. Ein faltenfreies Aufliegen der zu verbindenden Bereiche
ist grundsätzlich
zum weiteren Verschweißen
der Dichtungsbahnen erforderlich.
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Bei
geringen Wassertiefen kann statt des Nachläufers auch eine Abschrägung des
Bereichs der Arbeitsplattform vorgesehen werden, von dem aus die
Dichtungsbahnen in das Wasser abgesenkt werden, um das Absenken
zu vereinfachen.
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Weiter
kann auch eine temporäre
Absenkung des Bereichs der Arbeitsplattform vorgesehen werden, von
dem aus die Dichtungsbahnen in das Wasser abgesenkt werden, um das
Absenken der Dichtungsbahnen zu erleichtern.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Arbeitsfläche mittels
schwenkbar an der Arbeitsfläche gehaltener
Seitenflügel
an den Kanalquerschnitt angepasst wird und die ausgebrachten Dichtungsbahnen
zusammen den gesamten Kanalquerschnitt und wenigstens einen Teil
der seitlichen Kanalränder
abdecken.
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Durch
die um eine horizontale Achse schwenkbar gehaltenen Seitenflügel kann
der Bereich zwischen der Arbeitsfläche und dem eigentlichen Kanalrand überbrückt werden,
um auf die gesamte Kanalbreite, d. h. nicht nur die Breite der Wasserfläche, sondern
auch im Bereich der seitlich angrenzenden Böschungsschrägen, eine Arbeitsfläche zur
Verfügung
zu stellen. Dadurch ist gewährleistet, dass
die Verbindung der Dichtungsbahnen über die gesamte Länge der
Verbindungsnaht zuverlässig ausgeführt werden
kann. Damit ist gleichzeitig auch sichergestellt, dass der Kanal
in seinem gesamten Querschnitt, also auch bis zu den Oberkanten
der seitlichen Kanalränder
abgedichtet ist. Die beweglichen Seitenflügel erlauben eine Anpassung
an sich ändernde
Querschnitte im Verlauf des Kanals. Die Seitenflügel sind somit bei engen Querschnitten
steiler und bei breiten Querschnitten flacher geneigt. Vorzugsweise
sind die Seitenflügel
teleskopierbar ausgeführt,
um für
ein möglichst
weites Spektrum unterschiedlicher Querschnitte eingesetzt werden
zu können.
Bei Engpässen,
beispielsweise bei Brückenengpässen, können die
Seitenflügel
eingeklappt oder auch problemlos demontiert werden. Dadurch kann die
Arbeitsplattform auf die gesamte Länge des Kanals verwendet werden,
und ein Umsetzen bzw. ein Ab- und Aufbau der Arbeitsplattform ist
nicht erforderlich.
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Statt
der Seitenflügel
können
selbstverständlich
auch andere Elemente vorgesehen werden, um bei Querschnittsänderungen
den Abstand von der eigentlichen Arbeitsplattform zum Kanalrand
zu überbrücken, beispielsweise
können
auch aus der Arbeitsebene teleskopartig Ansätze herausgeschoben werden,
insbesondere parallel zur Ebene der Plattform, um bis zum Böschungsrand
zu reichen. Das Auslegen der Dichtungsbahnen kann dann auch über den
nicht vom Wasser bedeckten Böschungsbereich bis
zu dem angrenzenden ausgeschobenen Teil der Arbeitsplattform auf
die Arbeitsplattform selbst erfolgen.
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Weiter
ist erfindungsgemäß eine Kanalarbeitsplattform
zum Abdichten von Kanälen
und anderen Wasserläufen
in wasserführendem
Zustand vorgesehen, die eine Tragstruktur und eine Arbeitsfläche umfasst,
die eine Arbeitsebene aufweist, die von der Tragstruktur gehalten
ist, wobei die Arbeitsfläche oberhalb
des Wasserspiegels anordenbar ist und ausgebildet ist, wenigstens
einen Teil des wasserführenden
Bereichs des Kanals zu überspannen,
wobei die Arbeitsfläche
derart ausgebildet ist, dass bahnenförmiges Dichtungsmaterial zum
Abdichten des Kanals ausbringbar und auf der Arbeitsfläche miteinander
verbindbar ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „oberhalb" auch eine Anordnung in gleicher Höhe wie der
Wasserspiegel verstanden wird; außerdem wird darunter auch eine
Anordnung verstanden, bei der das Wasser durch eine wannenartige
Vorrichtung verdrängt
wird und die Arbeitsfläche
unterhalb des umgebenden Wasserpegels liegt. Durch die vorstehend
beschriebene Kanalarbeitsplattform wird die Voraussetzung dafür geschaffen,
dass ein bahnenförmiges
Dichtungsmaterial an Ort und Stelle oberhalb des Wasserspiegels
ausgebracht und ausgerichtet werden kann, wobei die Arbeitsfläche vorzugsweise
flach ausgebildet ist, jedoch auch eine strukturierte und/oder konturierte Oberfläche habenkann,
um den Reibungswiderstand zwischen Arbeitsfläche und Dichtungsbahn zu optimieren,
um so die Handhabung der Bahnen zu vereinfachen. Beispielsweise
kann die Oberfläche
mit dem gleichem Material versehen sein wie das der Dichtungsbahnen.
Vorzugsweise überspannt
die Arbeitsfläche
wenigstens den wasserführenden
Bereich des Kanals. Weiter ist die Arbeitsfläche vorzugsweise so groß gestaltet,
dass wenigstens zwei Bahnen des verwendeten Dichtungsmaterials nebeneinander
ausgelegt werden können,
um in dieser Lage auf der Arbeitsfläche miteinander verbunden zu
werden. Die Arbeitsfläche
umfasst im wesentlichen die von der Tragstruktur gehaltene Arbeitseben
sowie eventuell weitere, im folgenden näher erläuterten Erweiterungen der Arbeitsebene,
wobei letztere nicht unbedingt eben sein muss. Es sei auch darauf
hingewiesen, dass die Arbeitsebene selbst wiederum unterteilt sein kann.
Der Begriff Arbeitsfläche
bezieht sich vorzugsweise auf denjenigen Bereich, der erforderlich
ist, um wenigstens einen Teil der zu verbindenden Bahnen so auslegen
zu können,
dass eine einwandfreie Verbindung erfolgen kann. Dazu kann auch
vorgesehen sein, eine Standfläche
für die
Arbeiter zur Verfügung zu
stellen und eine im Vergleich dazu höhere Auslegemöglichkeit,
damit das Verbinden, bzw. das Bedienen der Verbindungswerkzeuge
oder -maschinen für die
Fachkräfte
und/oder Arbeiter einfacher möglich ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Arbeitsfläche
temporär
in der Lage stabilisierbar.
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Dadurch
werden die Grundvoraussetzungen verbessert, eine zuverlässige Verbindung
der Dichtungsbahnen herzustellen.
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Vorzugsweise
ist die Arbeitsfläche
in Relation zum wasserführenden
Kanal beweglich ausgebildet.
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Die
Beweglichkeit in Relation zum wasserführenden Kanal ermöglicht es,
dass die Dichtungsbahnen in ihrer Lage in Relation zum Kanal verbleiben
können,
wenn sie einmal miteinander verbunden sind, so dass eine umständliche
Handhabung von miteinander verbundenen Dichtungsbahnen entfällt. Durch
die Beweglichkeit der Arbeitsfläche
kann die Arbeitsfläche
sozusagen unter den Dichtungsbahnen weggezogen werden, um die miteinander
verbundenen Dichtungsbahnen anschließend auf dem Kanalgrund an
ihren Einsatzort zu verbringen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist an einem ersten Rand der Arbeitsebene ein rampenförmiger Nachläufer angeordnet,
der eine Fortsetzung der Arbeitsfläche bildet und sich von der
Arbeitsfläche
weg schräg
nach unten erstreckt.
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Der
Nachläufer,
der vorzugsweise von der Arbeitsfläche bis auf den Grund des Kanals
reicht, bildet eine Überbrückung zwischen
den beiden voneinander beabstandeten Ebenen, d. h. zwischen der Arbeitsfläche und
der Einsatzfläche
am Kanalgrund, wodurch ein kontrolliertes Absenken der oberhalb der
Wasserfläche
hergestellten Dichtungsfläche möglich wird,
um diese flächig
auf den Kanalgrund und die seitlichen Schrägen zu legen.
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Vorzugsweise
ist der Nachläufer
schwenkbar an der Arbeitsfläche
gehalten.
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Dadurch
können
mit dem Nachläufer
verschiedene Wassertiefen überbrückt werden,
wobei vorzugsweise auch Nachläufer
mit unterschiedlichen Längen
zum Einsatz kommen können,
damit bei einer größeren Wassertiefe
der Rampenwinkel nicht zu steil verläuft. Für eine besonders gute Anpassbarkeit der
Kanalarbeitsplattform kann der Nachläufer auch teleskopierbar ausgebildet
werden oder durch Ansetzen von Modulelementen verlängerbar
sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass wenigstens an einem zweiten Rand der Arbeitsebene,
der quer zu dem ersten Rand verläuft, ein
Seitenflügel
angeordnet ist, der an der Kanalarbeitsplattform lösbar gehalten
ist und eine seitliche Fortsetzung der Arbeitsebene bildet.
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Die
Seitenflügel
erlauben ein Anpassen der Arbeitsfläche an den jeweiligen Kanalquerschnitt bzw.
Querschnitt des Wasserlaufs. Die gelenkige Anbringung der Seitenflügel erlaubt
zudem eine Anpassung an unterschiedliche, seitliche Böschungswinkel der
Kanalwandungen, was auch eine bessere Anpassbarkeit der Kanalarbeitsplattform
an unterschiedliche Wassertiefen bedeutet. So ist es beispielsweise
möglich,
die Arbeitsfläche
in einer bestimmten Relation zu dem vorhandenen Wasserspiegel auszurichten
und die dadurch resultierenden unterschiedlichen Abstände zu den
Rändern
mit den seitlich angeordneten Seitenflügeln zu überbrücken.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Tragstruktur schwimmend ausgebildet ist.
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Dies
kann beispielsweise mittels eines Stahlgerüsts erfolgen, das über einen
oder mehrere Pontons verfingt. Eine schwimmende Plattform bietet
den Vorteil, dass sie über
den Kanal selbst an Ort und Stelle gebracht werden kann. Außerdem ist
die Plattform unabhängig
von der lokalen Wassertiefe. Lediglich für die Lagestabilisierung ist
eine ortsfeste Verbindung, z. B. mit der Kanalwandung oder dem Kanalgrund,
erforderlich. Selbstverständlich
kann die Kanalarbeitsplattform auch auf dem Grund des Kanals abgestellt
werden oder auch auf der Kanalsohle fahrend ausgebildet werden,
beispielsweise mit Rädern oder
einem Raupenfahrwerk, was sich insbesondere bei geringen und über die
Länge des
Kanals konstanten Wassertiefen anbietet. Im Falle einer schwimmenden
Plattform erfolgt das Bewegen der Plattform in Relation zu dem Kanal
beispielsweise mittels Stahlseilen und Raupen oder Radladern, die
sich bei flachen Kanalquerschnitten im Kanal selbst fortbewegen
oder z. B. auch seitlich des Kanals auf einem Dammkronenweg fahren
können.
Eine weitere Variante ist die Fortbewegung des Pontons mittels Schubbooten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind Abstützelemente
vorgesehen, mit denen die Arbeitsfläche in ihrer Lage im Kanal
temporär
fixierbar ist.
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Bei
diesen Stützen
kann es sich beispielsweise um mechanische Stelzen oder Hydraulikstelzen
handeln, mit denen die Plattform vertikal angehoben bzw. abgesenkt
werden kann, um dadurch unterschiedliche Wasserspiegel ausgleichen
zu können. Die
temporäre
Fixierbarkeit ist erforderlich, um die Kanalarbeitsplattform bzw.
die Arbeitsfläche
für das Verschweißen der
Dichtungskomponenten lagestabil zu halten. Durch das lagestabile
Halten werden Einflüsse
aus Wellengang, beispielsweise bei einer schwimmenden Plattform,
oder auch Bewegung der Plattform durch Arbeitsgeräte oder
Personal verhindert.
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Weiter
ist erfindungsgemäß ein Kanalabdichtungssystem
zum Abdichten des Kanals in wasserführendem Zustand vorgesehen,
bei dem eine Kanalarbeitsplattform nach einer der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsformen
und eine Pumpenanlage vorgesehen sind, mit der Wasser von der einen
Seite der Kanalarbeitsplattform auf die andere pumpbar ist und ein
Differenzwasserspiegel erzeugbar ist.
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Durch
das Vorsehen einer Pumpenanlage ist ein kontrolliertes Absenken
der Dichtungskomponente, d. h. der miteinander verbundenen Dichtungsbahnen
möglich,
da sich ein Differenzwasserspiegel einstellen lässt, der den gewünschten
Effekt auf das Dichtungsmaterial ausübt, d. h. eine Gewichtskraft, und
dieses zum Kanalgrund hin hinunter drückt. Der Differenzwasserspiegel
kann auch durch einen kontrollierten Zulauf von Wasser im Oberstrom
erreicht werden. Zur Unterstützung
der Regelung des zulaufenden Wassers kann auch die Pumpenanlage
hinzugezogen werden, die zu viel zulaufendes Wasser in der Art eines
Bypasses an der Abdichtungsarbeitsstelle vorbei, d. h. nach stromabwärts pumpt.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
des Kanalabdichtungssystems ist vorgesehen, dass auf der Arbeitsfläche eine
Vorrichtung zum Verbinden der Dichtungsbahnen vorgesehen ist.
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Dabei
handelt es sich vorzugsweise um eine festinstallierte Vorrichtung,
die mit der Tragstruktur der Plattform verbunden ist. Die Verbindungsvorrichtung,
beispielsweise eine Heißschweiss-Anlage,
und die Konstruktion der Plattform sind damit in ihrer Lage zueinander
einfacher stabilisierbar. Weiter lässt sich auch das Dichtungsmaterial
für den
Verbindungsvorgang einfacher fixieren, was für eine exakte Verbindungsnaht
unumgänglich
ist. Das System ist dadurch in der Lage, eine möglichst hohe Taktzahl zur Verfügung zu
stellen, d. h. eine möglichst
hohe Anzahl an miteinander verbundenen Dichtungsbahnen, ohne dass
dabei die Zuverlässigkeit
und Sicherheit der Verbindungsstellen beeinträchtigt wird. Das Vorsehen der
Verbindungsvorrichtung in fester Relation zur Arbeitsfläche erlaubt
beispielsweise ein halbautomatisches Abdichtungsverfahren, da lediglich die
Dichtungsbahnen eingebracht und ausgerichtet werden müssen. Die
Verbindung der Dichtungsbahnen selbst kann dann automatisch erfolgen.
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Um
wetterbedingte Unterbrechungen durch beispielsweise starke Niederschläge und hohe
Temperaturen durch direkte Sonneneinstrahlung auszuschließen, ist
das Kanalabdichtungssystem vorzugsweise mit einer zusätzlichen Überdachung
der Arbeitsfläche
ausgestattet. Um die Bedingungen für den Verbindungsvorgang besser
regeln und überwachen
zu können,
ist vorgesehen, die Arbeitsfläche
mit einer Einhausung auszustatten, beispielsweise bei Außentemperaturen
um den Gefrierpunkt, bei dem z. B. ein Heißschweißen nicht zu den gewünschten
Ergebnissen führen
würde.
Bestandteil des Systems ist vorzugsweise auch eine Vorrichtung zur
Bereitstellung der Dichtungsbahnen. Wenn beispielsweise die Dichtungsbahnen
auf Rollen angeordnet sind, können
diese in einem Abrollbock gelagert werden, um so von diesem abgerollt
zu werden. Beispielsweise kann der Abrollbock, der in Richtung des
Kanals, d. h. seitlich in Bezug zur Abrollrichtung, verfahrbar oder
verschieblich sein kann, auf der einen Kanalseite angeordnet werden,
und die Dichtungsbahn kann mit einer Abrollvorrichtung auf die andere
Kanalseite hinübergezogen
werden, beispielsweise mit einer Seilwinde oder einem an einem Radlader
befestigten Seil. Anschließend
kann die Dichtungsbahn auf die Arbeitsplattform und die Seitenflügel und
den Uferbereich abgelegt und zu der bereits auf der Arbeitsplattform
liegenden Dichtungsbahn ausgerichtet werden. Selbstverständlich können auch
mehrere Abrollvorrichtungen, d. h. mehrere Abrollböcke an dem
Ufer nebeneinander angeordnet werden.
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Das
oberhalb beschriebene Verfahren und die dazu erforderliche Vorrichtung
bzw. das erforderliche Kanalabdichtungssystem wurden in Bezug auf eine
Dichtungsbahn, beispielsweise eine Kunststoffdichtungsbahn beschrieben.
Selbstverständlich
kann je nach Material und Untergrund unterhalb der Dichtungsbahn
eine Schutzschicht mit eingebracht werden. Diese Schutzschicht kann
sich bereits an der Dichtungsbahn befinden oder als separate Schutzschicht
eingebracht werden. Beispielsweise kann als Schutzschicht ein Schutzvlies
verwendet werden, das ebenso wie die Dichtungsbahn auf Rollen verfügbar ist.
Zum Ausbringen der Dichtungsbahn und des Schutzvlieses können beispielsweise
Abrollböcke
mit mehreren parallel angeordneten Einhängevorrichtungen verwendet
werden, so dass die Dichtungsbahn und das Schutzvlies auch gemeinsam,
bzw. übereinander
abgerollt werden können.
Wenn die Dichtungsbahn eine andere Breite aufweist als die Schutzebene,
d. h. das Schutzvlies, kann auch zunächst ein Schutzvlies ausgebracht
werden, das mit einer benachbarten Schutzvliesbahn verbunden wird,
damit auf diese Schutzvliesfläche
die Dichtungsbahnen aufgebracht werden können und miteinander verbunden
werden können.
Die jeweiligen Längsstöße des Schutzvlieses
werden beispielsweise thermisch oder mechanisch verbunden, so dass
beim Absenkvorgang ein vollflächiger
Schutz der abgelassenen Dichtungsbahn gewährleistet wird.
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Für den Fall,
dass ein zusätzlicher
Schutz der Dichtungsbahn auf der dem Wasser zugewandten Seite erforderlich
sein sollte, ist es selbstverständlich
mit dem erfindungsgemäßen System
und Verfahren auch möglich,
eine solche weitere Schutzschicht auf den bereits miteinander verbundenen Dichtungsbahnen
auf der Plattform auszubringen, mit einer weiteren daneben angeordneten
Schutzschicht zu verbinden und die Schichten gemeinsam abzusenken,
d. h. die Vliesschicht, die Dichtungsbahnen und die zusätzliche
Schutzschicht.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung einer Kanalarbeitsplattform
nach einer der beschriebenen Ausführungsvarianten sowie auf die Verwendung
eines Kanalabdichtungssystems nach einer der beschriebenen Ausführungsvarianten.
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Die
Erfindung umfasst auch einen Kanalabschnitt mit einer Kanalarbeitsplattform
nach einer der beschriebenen Ausführungsformen.
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Nachfolgend
wird anhand der beigefügten Zeichnungen
näher auf
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
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1:
einen Querschnitt durch einen Kanal mit dem erfindungsgemäßen Kanalabdichtungssystem;
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2:
einen Längsschnitt
durch den Kanal und das Kanalabdichtungssystem nach 1;
und
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3:
einen Querschnitt durch den Kanal nach 1 in abgedichtetem
Zustand.
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In 1 ist
ein Kanal 12 gezeigt, dessen Querschnitt eine erste seitliche
Abschrägung 14, eine
im Wesentlichen ebene Grundfläche 16 und eine
zweite seitliche Schräge 18 aufweist.
Die beiden seitlichen Schrägen 14, 18 gehen
an ihrem höchsten Punkt
jeweils in annähernd
waagerecht anschließendes
Gelände 20 über. Der
Kanal 12 ist in einem wasserführenden Zustand gezeigt, d.
h. mit einem Wasserspiegel 22.
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Innerhalb
des Kanalquerschnitts ist eine Kanalarbeitsplattform 24 angeordnet,
die eine nicht gezeigte Tragstruktur aufweist und eine von der Tragstruktur
gehaltene Arbeitsfläche 26.
Die Arbeitsfläche 26 erstreckt
sich über
einen Großteil
des Wasserspiegels 22. Die Plattform kann beispielsweise
als schwimmende Plattform ausgebildet werden, zum Beispiel eine
mit wenigstens einem Ponton versehene Stahlkonstruktion, auf der
die Arbeitsfläche 26 ausgebildet
ist.
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An
der Kanalarbeitsplattform 24 sind Abstützelemente 28 vorgesehen,
mit denen die Arbeitsfläche 26 in
ihrer Lage im Kanal 12 temporär fixierbar ist. Mit anderen
Worten, die Arbeitsfläche 26 ist
in dem in 1 gezeigten Stadium mittels
der Abstützelemente 28 lagestabil
gehalten. Bei den Abstützelementen 28 handelt
es sich zum Beispiel um Hydraulikstelzen, die auf der Grundfläche 16 des
Kanals 12 aufgestellt sind und die Gewichtskräfte der
Arbeitsfläche 26 in
den Kanalgrund 16 einleiten.
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Weiter
sind an der Kanalarbeitsplattform 24 an den seitlichen
Rändern
Seitenflügel 30 angeordnet,
die an der Arbeitsplattform lösbar
gehalten sind und eine seitliche Fortsetzung der Arbeitsfläche 26 bilden.
Da die Seitenflügel 30 an
der Plattform schwenkbar gehalten sind, kann die sich aus den Seitenflügeln 30 und
der Arbeitsfläche 26 insgesamt ergebende
Arbeitsfläche
an verschiedene Kanalquerschnitte angepasst werden. Die Arbeitsfläche 26 dient
darüber
hinaus vor allem im Bereich der Plattform auch als Standfläche zum
Beispiel für
eine Pumpenanlage sowie für
eventuell erforderliche Aggregate und Hebegeräte.
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Die
Arbeitsfläche 26 ist
derart flach ausgebildet, dass ein bahnenförmiges Dichtungsmaterial, d. h.
Dichtungsbahnen 32, zum Abdichten des Kanals 12 auf
der Arbeitsfläche 26 ausbringbar
ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist unterhalb der Dichtungsbahn 32 ein Schutzvlies 34 mit
ausgelegt, als Schutz der Dichtungsbahn 32 vor Beschädigungen,
das auch als Geotextil bezeichnet wird, das zwischen der Kanalsohle
und der Dichtungsbahn vorgesehen ist. Zum Einbringen wird dieses Geotextil,
d. h. die Vliesbahn 34 vor dem Abrollen der Dichtungsbahn 32 auf
der Arbeitsplattform 24 ausgerollt. Selbstverständlich ist
die Stärke
des Geotextils an die Rauigkeit des Untergrundes anzupassen.
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Bei
der Dichtungsbahn handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel um eine Kunststoffdichtungsbahn
(KDB) aus PE-HD, wobei diese beispielsweise in Stärken zwischen
1 und 3 mm hergestellt wird. Zur Verbindung von Dichtungsbahnen
aus diesem Material wird eine sogenannte Doppelnaht verwendet, wobei
das Material thermisch verschweißt wird. Da bei einer Doppelnaht
ein Hohlraum entsteht, kann jede Schweißnaht auf Dichtigkeit geprüft werden,
was eine zusätzliche
Sicherheit darstellt. Wenn die Kunststoffdichtungsbahnen quer zur
Fließrichtung
bzw. senkrecht zur Kanalachse verlegt werden, kann jede Schweißnaht auch
im Endzustand auf ihre Dichtigkeit geprüft werden, da Anfang und Ende
der Schweißnaht
jeweils oberhalb des Wasserspiegels 22 liegen.
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Zum
Aufbringen der beiden Bahnenmaterialien 32, 34 ist
an einem der Uferbereiche 20 eine Vorrichtung 36 vorgesehen,
die in der Art eines Abrollbockes die auf Rollen zur Verfügung stehenden
Bahnenmaterialien 32, 34 aufnimmt, wobei in der
Zeichnung nur eine Rolle 38 gezeigt ist. Zum Aufbringen der
Bahnenmaterialien 32, 34 wird die Rolle 38 in
die Vorrichtung 36 eingehängt und von dort über den
Kanalquerschnitt hinweg gezogen, beispielsweise mittels einer Seilwinde,
was sich insbesondere für
größere Kanalquerschnitte
anbietet. Anschließend
kann die Bahn auf der Arbeitsplattform 26 ausgerichtet werden.
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Wie
in 2 zu sehen ist, weist die Arbeitsplattform 24 eine
genügend
große
Arbeitsebene als Teil der Arbeitsfläche 26 auf, so dass
eine erste Dichtungsbahn 32a mit einem Randbereich oder
auch sogar vollständig
auf der Arbeitsplattform 24 aufliegen kann, wobei neben
der ausgelegten Bahn 32a noch genügend Platz zur Verfügung steht,
um eine zweite Dichtungsbahn 32b auszulegen.
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Nach
Auslegen oder Ausbringen der zweiten Dichtungsbahn 32b auf
der Plattform wird diese mit der ersten angrenzenden Dichtungsbahn 32a verbunden,
was auf der Arbeitsebene 26 problemlos möglich ist,
da diese sich ja oberhalb des Wasserspiegels 22 befindet.
Wenn die zwei Dichtungsbahnen 32a, 32b miteinander
verbunden sind, wird die Kanalarbeitsplattform 24 in Relation
zu den miteinander verbundenen Dichtungsbahnen 32a, 32b in Längsrichtung
des Kanals 12 bewegt, d. h. in 2 nach links.
Die Arbeitsplattform 24 wird also unter den Dichtungsbahnen 32 nach
links weggezogen. Da die Dichtungsbahnen 32 an ihrem freien
Ende, d. h. in 2 an ihrem rechten Ende, an
der Grundfläche 16 des
Kanals 12 befestigt sind, beispielsweise durch Aufbringen
einer Last oder einer mechanischen Verbindung mittels Schrauben
oder Klemmleisten an der Grundfläche
des Kanals, verbleiben die Dichtungsbahnen 32 beim Bewegen
der Plattform ortsfest in ihrer Lage zum Kanal 12. Zur
Fixierung an der Grundfläche
wird die Dichtungsbahn 32 am Beginn des Abdichtungsvorgangs
durch eine Auflast zum lokalen Absinken gezwungen, beispielsweise
durch Sandsäcke,
Platten oder ähnliches.
Anschließend
wird die Dichtungsbahn 32 an der bestehenden Sohle 16 des Kanals 12 befestigt
und dicht angeschlossen. Dies kann beispielsweise unter Einsatz
von Tauchern erfolgen, die die Dichtungsbahn mittels Unterwasserbeton,
Flacheisen oder Injektionsankern oder Dübeln befestigen. Der dichte
Anschluss gewährleistet,
dass kein Wasser unter die Dichtungsbahn 32 fließen kann und
diese vom Boden 16 des Kanals 12 bzw. auch von
den Seitenwänden 14, 18 des
Kanals lösen kann.
Der dichte Anschluss ist insbesondere auch wichtig, um einen Oberstrom 50 von
einem Unterstrom 48 zu trennen, worauf noch genauer eingegangen
wird. Im Bereich von Brückenbauwerken
oder Einläufen
und Ähnlichem
erfolgt ebenfalls eine dichte Verbindung der Dichtungsbahn 32 mit
dem Kanalgrund 16 oder den seitlichen Schrägen 14, 18.
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Die
Dichtungsbahnen 32 verbleiben mit ihren noch nicht verbundenen
Randbereichen, d. h. in 2 mit ihren linken Randbereichen,
auf der Kanalarbeitsplattform 24. Nach dem Bewegen der
Arbeitsplattform 24 können
die Dichtungsbahnen 32 auf den Kanalgrund 16 abgesenkt
werden. Dazu ist an der Kanalarbeitsplattform 24 an einem
Rand ein rampenförmiger
Nachläufer 40 angeordnet,
der eine Fortsetzung der Arbeitsfläche 26 bildet und
sich von der Arbeitsfläche 26 weg
schräg
nach unten zum Kanalgrund 16 erstreckt. Der Nachläufer 40 ist
vorzugsweise schwenkbar an der Arbeitsfläche 26 gehalten, um verschiedene
Wassertiefen überbrücken zu
können.
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Der
Nachläufer 40 ermöglicht ein
kontrolliertes Absenken der Dichtungsbahnen 32 von der
Arbeitsfläche 26 hinab
zum Kanalgrund 16 und verhindert eine Faltenbildung der
Dichtungskomponenten beim Absenkvorgang, wodurch auch eine Faltenbildung
in dem zu verbindenden Bereich vermieden wird, der sich noch auf
der Arbeitsfläche
befindet. Die Faltenfreiheit in diesem Bereich ist erforderlich
für den
weiteren Verbindungsvorgang.
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Für das Absenken
der Dichtungsbahnen 32 ist eine nicht dargestellte Pumpenanlage
vorgesehen, mit der Wasser von der einen Seite der Kanalarbeitsplattform 24 auf
die andere Seite pumpbar ist, um eine Differenz 42 der
beiden angrenzenden Wasserspiegel 44 und 46 zu
erzeugen. Da die Dichtungsbahn 32 am Kanalgrund 16 fixiert
ist, unterteilt die Dichtungsbahn 32 das Wasser in dem
Kanal 12 in den bereits erwähnten Unterstrom 48 bzw.
Oberstrom 50. Wenn nun Wasser von dem Unterstrom 48 in
den Oberstrom 50 gepumpt wird, so steigt im Oberstrom 50 der
Wasserpegel 46 an. Aufgrund des unterschiedlichen Wasserstandes
in den beiden Bereichen drückt
das in dem Oberstrom 50 befindliche Wasser die Dichtungsbahn 32 und
die darunter befindliche Vliesbahn 34 nach unten auf den
Kanalgrund 16, obwohl die Dichtungsbahn 32 leichter
ist als Wasser. Das unter den Dichtungskomponenten befindliche Wasser
wird in diesem Zuge durch die Auflast in Richtung Unterstrom weggedrückt. Je
nach verwendeten Materialien und Querschnitten kann der Differenzwasserspiegel 42 beispielsweise
zwischen 1 cm und 1 m betragen.
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Da
die Arbeitsplattform 26 gerade so weit bewegt wird, dass
noch ein Rand der Dichtungsbahn 32 auf der Arbeitsfläche 26 verbleibt,
kann eine weitere Dichtungsbahn auf der Arbeitsplattform 24 ausgelegt und
zu dem Rand der anderen Dichtungsbahn ausgerichtet und mit dieser
verbunden werden. Anschließend
kann dann die Arbeitsplattform wieder unter den Dichtungsbahnen
hinweg bewegt werden, wobei auch bei diesem weiteren Schritt ein
Rand der Dichtungsbahn 32 auf der Arbeitsfläche 26 verbleibt,
um erneut eine Dichtungsbahn 32 auszulegen. Nach dem Absinken
der Dichtungsbahn 32 nimmt diese ihre endgültige Lage
ein, indem sie sich an das Profil des Kanals 12 anschmiegt.
Hierzu eignet sich besonders die bereits erwähnte Kunststoffdichtungsbahn aufgrund
ihrer Elastizität.
Durch das schrittweise Bewegen der Arbeitsplattform ist es möglich, eine durchgehende
Dichtungsschicht zum Abdichten des Kanals zur Verfügung zu
stellen, obwohl dieser wasserführend
ist.
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Zur
zusätzlichen
Sicherheit können
auf der Dichtungsbahn 32, die im Bereich des Kanalgrunds 16 aufliegt,
Linien- oder Flächenlasten
aufgebracht werden. Dadurch kann beispielsweise bei einer im Laufe
der Zeit auftretenden Beschädigung
verhindert werden, dass sich die Dichtungsbahn 32 vom Boden löst und auftreibt,
was beispielsweise bei sich unterhalb befindlichen Stauwehren oder
gar Kraftwerken zu Beschädigungen
führen
kann. Ein Aufbringen einer Linienlast bietet sich insbesondere für den Bereich
an, in dem die seitlichen Böschungsschrägen 14, 18 in
den Kanalgrund 16 übergehen,
d. h. in dem Verschneidungsbereich.
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In 3 ist
in der schematischen Darstellung des fertigen, d. h. des abgedichteten
Zustand gezeigt, dass die Dichtungsbahn 32 in sogenannten Einbindegräben 52 an
den seitlichen Dämmen
des Kanals 12 fixiert und gehalten ist. Zum Schutz der Dichtungsbahn 32 vor
Beschädigungen,
zum Beispiel durch Vandalismus, Treibgut etc., wird ein Maschendrahtzaun 54 beginnend
von dem Einbindegraben 52 bis ca. 1 bis 2 m unterhalb des
Wasserspiegels 22 verlegt. Um den Maschendrahtzaun 54 zu
fixieren, wird im unteren Bereich Rundstahl eingezogen und damit
der Maschendrahtzaun 54 beschwert. Der Maschendrahtzaun 54 dient
darüber
hinaus auch als Personen- oder Wildausstieg aus dem Kanal. Eine
weitere Ausführungsvariante
für die
Befestigung der Dichtungskomponenten besteht darin, dass diese mittels
Flacheisen durch Andübeln
oder mittels Anker befestigt werden.
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In
Ländern
mit extremen Witterungseinflüssen,
zum Beispiel hohen oder niedrigen Temperaturen und dadurch eventuelle
Eisbildung bzw. starke Erwärmung
der Dichtungsbahn, kann in den offen liegenden Bereichen bis ca.
1 m unter Wasserspiegel ein Schutzsystem bestehend aus einer Krallmatte, Maschendrahtzaun
sowie einer 2 bis 3 cm starken Spritzbetonschicht aufgebracht werden.
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Die
beschriebene Abdichtung eignet sich sowohl für die Sanierung eines bestehenden
Kanals oder Wasserlaufs als auch für die Abdichtung eines neu
zu erstellenden Kanals, bei dem Fertigteile in direktem Anschluss
an das Einbringen in eine Baugrube mit Wasser überflutet werden müssen, um
ein Auftreiben aufgrund von Auftriebskräften in dem anschließenden Erdreich
zu verhindern. Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens
besteht darin, dass der Kanal für
die Abdichtung nicht entleert werden muss. Wenn als Dichtungsbahn
eine Kunststoffdichtungsbahn verwendet wird, wird durch das Einbringen
der Dichtungsbahn das vorhandene Wasser auch nicht verunreinigt,
da sich diese neutral verhält.
Die hohe Verlegeleistung ergibt zudem eine kurze Bauzeit und erfolgt
weitestgehend witterungsunabhängig,
insbesondere dann, wenn auf der Arbeitsplattform eine zusätzliche Überdachung
vorgesehen ist. Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Abdichtung
durch die Prüfbarkeit
der Schweißnähte aus.
Hervorzuheben ist auch, dass aufgrund des relativ dünnen Dichtungsmaterials
insgesamt ein geringeres Materialtransportaufkommen notwendig ist, was
eine Ressourcenschonung sowie eine reduzierte Umweltbelastung bedeutet.
Bei ausreichend großen
Querschnitten des Kanals kann der Materialtransport beispielsweise über den
Kanal selbst durch Schiffe oder schwimmende Pontons erfolgen, die
am Uferbereich entlang gezogen werden. Außerdem kann in der Regel die
Dichtungsbahn mit einer darunter befindlichen Schutzschicht direkt
auf die Kanalgrundfläche
aufgelegt werden, ohne dass hier eine Sedimentabräumung erforderlich
ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Abdichtung besteht darin,
dass der Querschnitt des Kanals nicht eingeengt wird, so dass der
Kanal im abgedichteten Zustand bei gleicher Wasserhöhe den gleichen
Wasserdurchsatz aufweist, so dass zum Beispiel eine Neuberechnung
der Einstellparameter von den Kanal regelnden Wehranlagen etc. nicht
erforderlich ist.
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Ergänzend ist
darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente
oder Schritte ausschließt
und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner
sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis
auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen
oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden
können.
Bezugszeichen in den Ansprüchen
sind nicht als Einschränkung
anzusehen.