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Die Erfindung betrifft eine Böschungssicherungseinrichtung, die bei Einbringung in bzw. der Verfüllung mit Erdreich dient, sowie ein damit hergestelltes Böschungsbauwerk als auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Böschungsbauwerks.
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Derartige Böschungssicherungseinrichtungen kommen in Böschungsbauwerken zum Einsatz. Solche Böschungsbauwerke können unterschiedlicher Art sein. Zu nennen sind Deichbauwerke, die zumindest an der Wasserseite eine entsprechende Böschung aufweisen und zur anderen gegebenenfalls flach auslaufen, oder die beidseits entsprechende Böschungen aufweisen. Zu nennen sind ferner Erdbauwerke, die entlang von Straßenbauwerken verlaufen. Im Bereich der jeweiligen Böschung werden zur Bodenverfestigung und Baugrundstabilisierung entsprechende Böschungssicherungseinrichtungen verbaut. Eine solche Böschungssicherungseinrichtung, die in das Erdreich eingebracht respektive damit verfüllt ist, umfasst üblicherweise eine böschungsseitig anzuordnende, sich in die Höhe und horizontal erstreckende Gitterkonstruktion. Eine solche Gitterkonstruktion kann eine Winkelkonstruktion sein, die sich mit einem Schenkel in die Höhe erstreckt und beispielsweise ganz grob den Böschungswinkel definiert, während sich der andere Schenkel horizontal erstreckt und die Einbindelänge, also die Länge, mit der die Böschungssicherungseinrichtung in der Horizontalen im Erdreich verankert ist, definiert. Auch andere Gitterkonstruktionen wie beispielsweise Gabionenkörbe und Ähnliches sind bekannt.
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Unter Verwendung solcher Böschungssicherungseinrichtungen ist es möglich, die Böschung hinreichend zu verfestigen, so dass sie die gewünschte Grundstabilität besitzt. Dabei ist es unter Verwendung solcher Sicherungseinrichtungen auch möglich, übersteile Böschungen aufzubauen sowie zu sichern. Diese Bewehrung muss so gestaltet sein, dass sie dem Böschungsbauwerk die nötige Stabilität verleiht, gleichzeitig aber auch die innere und äußere Standsicherheit gewährleistet und einen flächigen Erosionsschutz ermöglicht.
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Vor allem Hochwasserschutzbauwerke, also Deiche, sind im Extremfall bei Hochwasser oft tage- und wochenlang dem an der Wasserseite anstehenden Wasser ausgesetzt. Nicht zuletzt die Hochwasserkatastrophen in den zurückliegenden Jahren haben gezeigt, dass die Deiche trotz der verbauten Böschungssicherungseinrichtungen diesen Belastungen nicht überall standgehalten haben und es zu Deichbrüchen kam. Das heißt, dass die Deiche ihre Stabilität verloren haben. Durch Sickerwassereinfluss von der Wasserseite her, aber auch bei entsprechender Witterung von der Landseite her, sowie eine innere Erosion des Deichkörpers weicht dieser auf, so dass er dem Druck der anstehenden Wassermassen lokal nicht mehr standhält.
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Aus
DE 10 2008 026 567 A1 ist eine Hochwasserschutzvorrichtung bekannt, mit der es möglich ist, einen stationären, geschichteten Hochwasserschutz aufzubauen. Die Hochwasserschutzvorrichtung umfasst eine in einem Korb angeordnete erste Stützschicht sowie eine erste Dichtungsschicht und eine Füllschicht, wobei die Schichten nebeneinander angeordnet sind und die erste Dichtungsschicht zwischen der ersten Stützschicht und der Füllschicht angeordnet ist. Die erste Stützschicht umfasst dabei einen gefüllten Drahtschotterkorb, während die erste Dichtungsschicht eine Materialbahn aus einem wasserdichten Material, bevorzugt aus einem Quellmittel wie Bentonit, umfasst, während die Füllsicht Beton umfasst. Der Drahtgitterkorb ist bevorzugt aus Drahtmatten aus Stahlstäben gebildet, so dass er hinreichend stabil ist. Zur Bildung des Hochwasserschutzes werden mehrere solcher Hochwasserschutzvorrichtungen nebeneinander und übereinander angeordnet, um eine Schutzwand aufzubauen.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Böschungssicherungseinrichtung anzugeben, die einen verbesserten Schutz gegen eindringendes Sickerwasser bietet.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Böschungssicherungseinrichtung vorgesehen, umfassend eine böschungsseitig anzuordnende, sich in die Höhe und horizontal erstreckende Gitterkonstruktion, die mit wenigstens einer sich horizontal erstreckenden Befestigungseinrichtung versehen ist, an der ein im Querschnitt im Wesentlichen L-förmiger Stützwinkel aus einem in sich stabilen Gitter angeordnet ist, der über die Befestigungseinrichtung zumindest gegen eine horizontale Bewegung relativ zur Gitterkonstruktion gesichert ist, und der zum Abstützen einer an ihn angelegten Dichtungsbahn dient.
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Ferner ist erfindungsgemäß ein Böschungsbauwerk vorgesehen, umfassend mehrere in übereinanderliegenden Ebenen angeordnete, mit Erdreich verfüllte Böschungssicherungseinrichtungen der beschriebenen Art, wie in Patentanspruch 12 angegeben. Schließlich ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines solchen Böschungsbauwerks vorgesehen, wie in Patentanspruch 21 angegeben.
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Die erfindungsgemäße Böschungssicherungseinrichtung zeichnet sich durch zwei in horizontaler Richtung hintereinander angeordnete Gitterbauteile aus, nämlich zum einen die böschungsseitig anzuordnende, sich in die Höhe und horizontal erstreckende Gitterkonstruktion, zum anderen den im Querschnitt L-förmigen Stützwinkel aus einem in sich stabilen Gitter, der mit einem Winkelschenkel horizontal und mit dem anderen vertikal verläuft. Dieser L-förmige Stützwinkel ist mit der Gitterkonstruktion über eine entsprechende Befestigungseinrichtung mechanisch verbunden, derart, dass er zumindest gegen eine horizontale Bewegung relativ zur Gitterkonstruktion gesichert ist, so dass er sich weder zur Gitterkonstruktion hin noch von dieser wegbewegen kann. Dieser Stützwinkel, der sich wie die Gitterkonstruktion natürlich über eine entsprechende horizontale Länge erstreckt, beispielsweise über eine Länge von 3 oder mehr Metern, dient quasi als verlorene Schalung zum Abstützen einer an ihn anzulegenden Dichtungsbahn. Diese Dichtungsbahn dient dazu, das dahinter liegende Erdreich vor Sickerwasser zu schützen. Die Dichtungsbahn wird, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, im Rahmen der Erstellung eines Böschungsbauwerks quasi U-förmig verlegt, sie verläuft mit einem unteren Winkelabschnitt horizontal und liegt vorzugsweise auf dem einen Schenkel des Stützwinkels auf, während sie sich mit einem Vertikalabschnitt vertikal nach oben entlang des anderen Stützschenkels erstreckt und sodann mit einem zweiten Horizontalabschnitt wieder umgeschlagen wird und in Richtung des Bauwerkinneren verläuft. Hierüber kann eine in vertikaler und insbesondere horizontaler Richtung wirkende Abdichtung des dahinter liegenden Erdreichs erreicht werden.
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Dieser Stützwinkel ist über die Befestigungseinrichtung fest mit der Gitterkonstruktion verbunden, sein Abstand zur Gitterkonstruktion ist relativ gering, er liegt bevorzugt im Bereich zwischen 40–80 cm. Das heißt, dass er relativ nah zur Böschungsfläche des fertigen Bauwerks angeordnet ist.
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Aufgrund der mechanischen Kopplung von Gitterkonstruktion und Stützwinkel, der als verlorene Schalung die Dichtungsbahn abstützt, ist ein sicherer Verbund realisiert, der eine Relativbewegung der Teile zueinander ausschließt, so dass, sollte es im Extremfall beispielsweise durch aufsteigendes Grundwasser und Ähnliches zu einer Durchfeuchtung des Deiches kommen, trotz allem im Bereich der Böschung eine hinreichende Stabilität gegeben ist, die ein Wegbrechen verhindert.
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Die Befestigungseinrichtung, an der der Stützwinkel fixiert ist, kann nach einer ersten Erfindungsausgestaltung ein Gitter sein, beispielsweise ein Drahtgeflecht, insbesondere aus Stahl oder Kunststoff. Dieses Gitter respektive Drahtgeflecht ist besonders bevorzugt von dem einen Schenkel der böschungsseitigen Gitterkonstruktion, der sich horizontal erstreckt und die Einbindelänge der Gitterkonstruktion definiert, gebildet. Dieser Gitterschenkel bildet also den Verankerungsabschnitt der Gitterkonstruktion, er erstreckt sich z. B. einen Meter oder mehr in die Böschung. In einem entsprechenden Abstand zum in die Höhe laufenden Schenkel der Gitterkonstruktion ist nun der Stützwinkel befestigt und entsprechend horizontal zur Gitterkonstruktion gesichert. Das Stahldrahtgeflecht ist bevorzugt Kunststoff-beschichtet (vorzugsweise mit PVC) und vorzugsweise doppelt gedreht, so dass es äußerst stabil ist, jedoch noch hinreichend große Maschen aufweist, die ein Durchdringen des Erdreichs ermöglichen.
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Alternativ zur Verwendung eines solchen Gitters respektive Drahtgeflechts ist es auch denkbar, dass die Befestigungseinrichtung eine U-förmige Stabanordnung ist, wobei zwei senkrecht zur Gitterkonstruktion verlaufende erste Stäbe vorgesehen sind und ein diese verbindender zweiter Stab vorgesehen ist, an dem der Stützwinkel befestigt ist. Diese Befestigungseinrichtung kann beispielsweise bei einer Gitterkonstruktion in Form einer Gabione vorgesehen und gabionenseitig befestigt werden, sollte die Gabione nicht auch ein Gitter respektive Drahtgeflecht wie zuvor beschrieben aufweisen, über das sie horizontal eingebunden ist. Eine solche Stabkonstruktion ist gleichermaßen stabil und verhindert ein Bewegen des Stützwinkels relativ zur Gitterkonstruktion. Die Stäbe sind bevorzugt aus Metall, beispielsweise Baustahl, so dass die Konstruktion auch relativ einfach ist.
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Um den Stützwinkel auf einfache Weise am Gitter oder der Stabanordnung zu befestigen, bedient man sich bevorzugt geeigneter Halteringe oder Halteklammern, die mit einem geeigneten Werkzeug entsprechend verpresst werden. Das heißt, dass bei der Montage der Stützwinkel beispielsweise auf das horizontale Gitter gesetzt wird, wonach die noch offenen Halteringe einzeln um Gitter und Winkel gelegt und anschließend mit dem Werkzeug verpresst werden. Hierüber ergibt sich eine hinreichend feste Fixierung.
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Der Stützwinkel selbst ist gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ebenfalls aus einem Metallgitter gefertigt, insbesondere aus einer entsprechend gebogenen Baustahlmatte. Er ist folglich hinreichend stabil und kann als verlorene Schalung die Dichtungsbahn sehr gut abstützen. Gleichermaßen ist er einfach verlegbar und montierbar. Auch ermöglicht das Gitter eine feste Einbindung in das Verfüllmaterial, also das Erdreich.
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Wie bereits beschrieben besteht die Gitterkonstruktion nach einer ersten Erfindungsausgestaltung aus einem in der Verbaustellung gewinkelten Drahtgeflecht, insbesondere aus Stahl (gegebenenfalls Kunststoff-beschichtet) oder Kunststoff, mit zwei horizontal verlaufenden Schenkeln und einem beide verbindenden, in die Höhe verlaufenden Schenkel, wobei der untere horizontal verlaufende Schenkel und der in die Höhe verlaufende Schenkel in einem Winkel < 90° zueinander stehen und dessen in die Höhe verlaufender Schenkel über ein Stützgitter und wenigstens ein Neigungsdreieck, das dieses Stützgitter zum horizontalen Schenkel hin abstützt, gestützt ist. Das heißt, dass diese Gitterkonstruktion quasi mehrteilig ist, bestehend aus einem flexiblen Drahtgeflecht, das in der Verbaustellung einen Horizontalbauschenkel, einen in die Höhe verlaufenden Schenkel und einen zweiten, die obere Einbindeebene definierenden Horizontalschenkel aufweist. Zur Ausbildung der Böschung verläuft der in die Höhe laufende Schenkel und einem entsprechenden Winkel zu den anderen Schenkeln, in jedem Fall nicht vertikal dazu. Um das in sich flexible Drahtgeflecht zu fixieren ist ein Stützgitter, vorzugsweise ebenfalls gefertigt aus einer Baustahlmatte, vorgesehen, das den in die Höhe laufenden Schenkel abstützt, und das über entsprechende Neigungsdreiecke, ebenfalls aus entsprechenden Stahlstäben, in seiner Aufstellposition fixiert ist. Über geeignete Abspannhaken kann die Baustahlmatte zusätzlich abgespannt sein. Hierüber ergibt sich folglich eine abgestützte, in sich stabile, gleichermaßen aber noch offene und einfach verfüllbare Gitterkonstruktion, die böschungsseitig verbaut werden kann und über die entsprechende Einbindelänge fest in das Erdreich eingebettet werden kann. Der untere einzubindende Schenkel kann dabei wie beschrieben die Befestigungseinrichtung für den Stützwinkel bilden.
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Alternativ dazu kann wie beschrieben die Gitterkonstruktion einen aus einem Drahtgeflecht bestehenden, befüllbaren Gabionenkorb umfassen, der an der Baustelle entsprechend aufgebaut werden kann, wozu das Drahtgeflecht, vorzugsweise aus Stahl oder Kunststoff, entsprechend abschnittsweise gebogen und fixiert wird. Wie die zuvor beschriebene Gitterkonstruktion kann auch dieses Drahtgeflecht quasi vorkonfiguriert sein, so dass entsprechende Biegelinien und Biegekanten gekennzeichnet respektive ausgebildet sind, um die Aufstellung zu erleichtern.
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Wie beschrieben kann auch am Gabionenkorb einteilig ein Abschnitt aus Drahtgeflecht, insbesondere aus Stahl oder Kunststoff, der die Befestigungseinrichtung bildet, vorgesehen sein.
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Neben der beschriebenen Böschungssicherungseinrichtung umfasst die Erfindung ferner ein Böschungsbauwerk, umfassend mehrere in übereinanderliegenden Ebenen angeordnete, mit Erdreich verfüllte Böschungssicherungseinrichtungen der beschriebenen Art, wobei in jeder Ebene wenigstens eine Dichtungsbahn vorgesehen ist, die mit einem ersten Horizontalabschnitt vom Böschungsinneren zum Stützwinkel läuft und vorzugsweise auf dessen horizontal liegendem Schenkel aufliegt, die mit einem Vertikalabschnitt längs des vertikal verlaufenden Schenkels des Stützwinkels, an diesem anliegend, verläuft, und die mit einem zweiten Horizontalabschnitt in das Böschungsinnere zurückverläuft. Die verlegte Dichtungsbahn wird also C-förmig eingebunden. Die einzelnen Ebenen, definiert über die einzelnen übereinanderliegend angeordneten Böschungssicherungseinrichtungen und die entsprechenden Dichtungsbahnen, schließen in der Höhe gesehen unmittelbar aneinander an, so dass sich folglich ein Mehrebenen-Aufbau ergibt, wobei die C-förmig verlaufenden Dichtungsbahnen zum Böschungsinneren hin abdichten.
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Bevorzugt sind dabei die in zwei übereinander liegenden Ebenen angeordneten Dichtungsbahnen, vertikal gesehen, derart verlaufend angeordnet, dass benachbart verlaufende Horizontalabschnitte einander überlappen, wobei im Überlappungsbereich ein Dichtmittel vorgesehen ist. Das heißt, dass über diese Dichtung letztlich die einzelnen Dichtungsbahnen, vertikal gesehen, miteinander verbunden sind. Die Vertikalabschnitte der Dichtungsbahnen bilden über die gesamte Böschungshöhe gesehen eine entsprechende vertikale Dichtungsebene. Insgesamt kann auf diese Weise eine gute, böschungsnahe Abdichtung des Böschungsinneren erreicht werden.
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Das Dichtmittel selbst kann ein Dichtband sein, das im Überlappungsbereich zu einem geeigneten Zeitpunkt aufgelegt und so zwischen die überlappenden Horizontalabschnitte gebracht wird. Alternativ kann das Dichtmittel auch ein, insbesondere granulatförmiges, geschüttetes Material sein, das auf den unteren der beiden Horizontalabschnitte aufgestreut wird, wonach der obere Horizontalabschnitt aufgelegt wird. Da die Horizontalabschnitte quasi direkt aufeinanderliegen, kann das geschüttete granulatförmige Material gut abdichten.
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Die Dichtungsbahnen selbst und/oder das Dichtungsband enthalten gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ein quellfähiges Material, wie auch das granulatförmige Material bevorzugt ein quellfähiges Material ist. Als ein solches quellfähiges Material wird gemäß einer besonders zweckmäßigen Erfindungsausgestaltung Bentonit verwendet. Ein quellfähiges Material hat die Eigenschaft, bei Anwesenheit von Feuchtigkeit aufzuquellen. Das heißt, dass es sein Volumen vergrößert. Auf diese Weise kann, wenn das Böschungsbauwerk fertiggestellt wird, aufgrund der gegebenen Erdfeuchte respektive durch Sickerwasser etc. eine quasi automatische Abdichtung erfolgen, indem die Dichtungsbahnen respektive das Dichtmittel entsprechend aufquellen.
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Die Dichtungsbahnen bestehen dabei bevorzugt aus zwei miteinander vernadelten Gewebe- und/oder Vlieslagen, zwischen denen das quellfähige Material, also beispielsweise Bentonit, aufgenommen ist. Solche Dichtungsbahnen oder Dichtungsmatten werden auch geosynthetische Tondichtungsbahnen genannt. Es handelt sich um geotextile Verbundstoffe. Sie sind zumindest dreilagig, bestehend aus einer geotextilen Deckschicht, dem quellfähigen Materialgranulat, also dem Bentonitgranulat, und einer weiteren geotextilen Deckschicht. Die Lagen sind kraftschlüssig miteinander vernadelt. Bei den entsprechenden geotextilen Schichten kann es sich beispielsweise um Polypropylengewebe oder Polypropylenvliesstoff handeln. Solche Bahnen können in entsprechender Länge und Breite gefertigt werden, so dass für die Verlegung als Dichtbahn bei einem erfindungsgemäßen Böschungsbauwerk entsprechende Bahnabschnitte geschnitten respektive vorkonfektioniert werden können, die einfach handzuhaben sind und entsprechend verlegt werden können.
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Das Böschungsbauwerk selbst kann als einseitig angeböschtes Bauwerk ausgeführt sein, das heißt, dass nur an einer Böschungsseite eine übersteile Böschung ausgebildet wird, während die andere Böschungsseite relativ flach ausläuft. Alternativ ist es denkbar, es als beidseits angeböschtes Bauwerk auszuführen, wobei an beiden Bauwerkseiten entsprechende Böschungssicherungseinrichtungen verbaut sind. Diese sind je nach Breite des Böschungsbauwerks entsprechend beabstandet, sie nähern sich, da beide Seiten dann übersteil ausgeführt sind, nach oben hin im Abstand einander an.
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Wenngleich nicht unbedingt erforderlich ist es dennoch zweckmäßig, wenn auf den obersten Böschungssicherungseinrichtungen eine sich von der einen zur anderen Bauwerkseite erstreckende Dichtungsbahn aufgebracht ist, die mit Erdreich abgedeckt ist. Auf diese Weise wird ein zu starkes Eindringen von Regenwasser vermieden, wie auch im Falle eines Deiches bei einem witterungsbedingten Überströmen respektive Wellenüberschlag eine Durchnässung von oben weitgehend vermieden werden kann.
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Schließlich betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Böschungsbauwerks der beschriebenen Art, mit folgenden Schritten:
- a) Aufstellen wenigstens einer Böschungssicherungseinrichtung der beschriebenen Art auf einem Untergrund,
- b) Auflegen der vorzugsweise ein quellfähiges Material, insbesondere Bentonit enthaltenden Dichtungsbahn derart, dass der erste Horizontalabschnitt, der vorzugsweise auf dem horizontalen Schenkel des Stützwinkels aufliegt, zum vertikalen Schenkel des Stützwinkels läuft und der Vertikalabschnitt der Dichtungsbahn längs des vertikalen Schenkels des Stützwinkels verläuft, während der zweite Horizontalabschnitt zur Gitterkonstruktion geklappt ist,
- c) Verfüllen der Böschungssicherungseinrichtung mit Erdreich, bis die Oberkante der Gitterkonstruktion und des Stützwinkels erreicht ist,
- d) Auflegen des zweiten Horizontalschenkels der Dichtungsbahn auf das Erdreich,
- e) Wiederholen des Schritts a), wobei vorher oder nachher ein Dichtmittel auf den zweiten Horizontalschenkel der Dichtungsbahn aufgebracht wird, sowie Wiederholen der Schritte b) bis d), zur Bildung weiterer über Böschungssicherungseinrichtungen gesicherter Ebenen bis zum Erreichen der gewünschten Bauhöhe.
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Im Rahmen des Verfüllens der Böschungssicherungseinrichtung ist es zweckmäßig, sie wechselweise im Bereich zwischen der Gitterkonstruktion und dem Stützwinkel und im Bereich des Horizontalabschnitts der Dichtungsbahn zu verfüllen, bis beidseits des Stützwinkels die gewünschte Füllhöhe erreicht ist. Das heißt, dass nach dem Auflegen der Dichtungsbahn beispielsweise zunächst eine Teilverfüllung in diesem Bereich bis zum Stützwinkel hin erfolgt, wonach der zweite Horizontalschenkel der Dichtungsbahn wieder etwas zurückgeschlagen wird, und der Bereich zwischen Gitterkonstruktion und Stützwinkel teilverfüllt wird, wonach nach Umschlagen des Horizontalabschnitts wieder der Bereich der Dichtungsbahn weiterverfüllt wird, wonach sich wiederum die nächste Teilverfüllung zwischen Gitterkonstruktion und Stützwinkel anschließt usw. Dies ermöglicht es, den Stützwinkel und die Dichtungswand sicher einzubetten und gleichzeitig von der gegenüberliegenden Seite aufzufüllen und an dieser Seite eine entsprechende Abstützung zu erzielen.
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Bevorzugt wird als Dichtmittel ein quellfähiges Granulat, insbesondere Bentonit flächig aufgestreut. Ist der obere Horizontalabschnitt verlegt, mithin also die Ebene mit der Böschungssicherungseinrichtung komplett aufgebaut, so wird beispielsweise die nächste Böschungssicherungseinrichtung, bei der es sich ja um entsprechende Drahtgitter-respektive Stahlmattenkonstruktionen handelt, aufgesetzt. Sodann wird in dem Bereich, in dem die neu aufzulegende Dichtungsbahn mit der darunter liegenden Ebene überlappt, über eine entsprechende Breite das quellfähige Dichtmaterial aufgestreut, wonach erst die obere, neue Dichtungsbahn verlegt wird. Darüber ist sichergestellt, dass in diesem Bereich nachfolgend die automatische Abdichtung durch aufquellendes Material stattfindet.
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Neben einem einseitig angeböschten Bauwerk kann auch ein beidseits angeböschtes Bauwerk errichtet werden, wobei an beiden Bauwerkseiten entsprechende Böschungssicherungseinrichtungen verbaut werden. Insbesondere in diesem Fall ist es zweckmäßig, auf den obersten Böschungssicherungseinrichtungen sich von der einen zur anderen Bauseite erstreckende Dichtungsbahnen aufzubringen, die mit Erdreich abgedeckt werden, wobei es sich auch bei diesen Dichtungsbahnen bevorzugt um Bentonitmatten oder dergleichen handelt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Böschungssicherungseinrichtung einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Seitenansicht der Böschungssicherungseinrichtung aus 1,
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3–9 Prinzipdarstellungen des Ablaufs des Verbaus einer solchen Böschungssicherungseinrichtung zur Herstellung eines Böschungsbauwerks,
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10 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Böschungsbauwerks, und
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11 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Böschungssicherungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Böschungssicherungseinrichtung 1, umfassend eine Gitterkonstruktion 2 bestehend aus einem Drahtgeflecht 3 (z. B. einem Stahldrahtgeflecht (gegebenenfalls Kunststoff-beschichtet), wovon im weiteren ausgegangen wird), das einen ersten horizontalen Schenkel 4 aufweist, der den unteren Schenkel bildet und in das Erdreich eingebunden wird. An diesen schließt sich ein in die Höhe verlaufender Schenkel 5 an, der unter einem Winkel < 90° zum ersten horizontalen Schenkel 4 steht und der letztlich den Winkel der auszubildenden Böschung definiert.
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An den in die Höhe verlaufenden Schenkel 5 schließt sich weiterhin ein wiederum horizontal verlaufender zweiter Schenkel 6 an, der nach Verbau wie auch der erste horizontale Schenkel 4 in die Böschung läuft und ebenfalls im Erdreich eingebunden ist. Das Stahldrahtgeflecht ist vorzugsweise Kunststoff-beschichtet, insbesondere PVC-beschichtet, und doppelt gedreht.
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Zur Aussteifung ist, siehe insbesondere 2, ein Stützgitter 7 benachbart zum in die Höhe laufenden Schenkel 5 des Drahtgeflechts vorgesehen, wobei zwischen dem Schenkel 5 und dem Stützgitter 7 eine Erosionsschutzmatte 8 angeordnet ist. Das Stützgitter 8 ist bevorzugt aus einer Baustahlmatte gefertigt, also sehr stabil, so dass es das flexible Stahldrahtgeflecht ohne weiteres abstützen kann.
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Zur Fixierung sind im gezeigten Beispiel zwei Neigungsdreiecke 9 vorgesehen, die beispielsweise über Halteringe 10 mit dem Stützgitter 7 verbunden sind. Das Stützgitter 7 seinerseits wiederum ist mit entsprechenden Halteringen 11 mit dem Stahldrahtgitter verbunden. Die Neigungswinkel 9 definieren letztlich den Winkel, den der Schenkel 5 zum Schenkel 4 einnimmt. Bodenseitig sind die Neigungswinkel 9 über entsprechende Halteringe 12 mit dem Schenkel 4 verbunden, so dass sie nicht zur Seite kippen können.
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Vorgesehen sind des Weiteren Abspannhaken 13, über die das Stützgitter 7 zum Schenkel 4 hin abgespannt ist. Diese Abspannhaken 13 wie auch die Neigungswinkel 9 sind ebenfalls bevorzugt aus Baustahl gefertigt.
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Insgesamt ergibt sich eine stabile Gitterkonstruktion, die ohne weiteres vor Ort aufgebaut werden kann. Im Lieferzustand liegt sie selbstverständlich in Einzelteilen vor, wobei beispielsweise die Neigungswinkel 9 bereits an dem Stützgitter 7 über die Halteringe 10 angebunden sein können.
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Der horizontale Schenkel 4 erstreckt sich über eine hinreichende Länge in horizontaler Richtung von dem in die Höhe laufenden Schenkel 5 weg ins Böschungsinnere. Er bildet eine Befestigungseinrichtung 14 für einen L-förmigen Stützwinkel 15 umfassend einen unteren horizontalen Schenkel 16 sowie einen vertikalen Schenkel 17. Der Stützwinkel 15 ist bevorzugt ebenfalls aus einer Baustahlmatte gefertigt und über Halteringe 18 an dem Befestigungsabschnitt 14, also dem Stahldrahtgeflecht des horizontalen Schenkels 4 der Gitterkonstruktion 2 angebunden. Über diese Fixierung kann er sich horizontal nicht relativ zur Gitterkonstruktion 2 verschieben. Dies ist erforderlich, da er als verlorene Schalung dient. Er dient zum Abstützen einer Dichtungsbahn, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
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Der Abstand des Stützwinkels 15 von der Gitterkonstruktion 2 ist dabei derart bemessen, dass es möglich ist, während des Verfüllens mit einem entsprechenden Verdichtungsgerät wie einer Rüttelmaschine und Ähnlichem im Bereich zwischen dem vertikalen Schenkel 17 und der Gitterkonstruktion 2 respektive den Abspannhaken 13 arbeiten zu können. Das heißt, dass der Abstand zwischen dem vertikalen Schenkel 17 und der Oberkante des Stützgitters 7 bevorzugt wenigstens 50 cm betragen sollte, um mit geeignetem Gerät in diesem Bereich arbeiten zu können.
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Der Stützwinkel 15 wird ebenfalls erst vor Ort fixiert, wozu wie beschrieben die Halteringe 18 mit geeignetem Werkzeug gesetzt werden. Die Höhe des vertikalen Schenkels 17 entspricht der Höhe des Stützgitters 7, so dass sie letztlich in einer Ebene abschließen und, wie die 1 und 2 zeigen, es möglich ist, den horizontalen Schenkel 6 des Stahldrahtgeflechts in horizontaler Richtung zu verlegen, so dass er den Stützwinkel 15 übergreift.
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Der Winkel, den die Schenkel 4 und 5 relativ zueinander einnehmen, kann letztlich beliebig eingestellt werden, abhängig von der Ausgestaltung der Neigungsdreiecke 9. Übliche Winkel liegen im Bereich zwischen 45°–70°, wobei die Böschung, je größer der Winkel ist, natürlich immer steiler wird. Der Aufbau solcher steiler oder übersteiler Böschungen ist unter Verwendung der erfindungsgemäßen Böschungssicherungseinrichtung jedoch ohne weiteres möglich.
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Die 3–9 zeigen exemplarisch den Verbau einer solchen erfindungsgemäßen Böschungssicherungseinrichtung.
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Beginnend mit 3 wird auf einem Untergrund 19, der entsprechend vorbereitet ist, die erfindungsgemäße Böschungssicherungseinrichtung 1 aufgebaut, wobei natürlich je nach Länge des Bauwerks eine Vielzahl solcher Böschungssicherungseinrichtungen nebeneinander gesetzt werden. Von der Böschungssicherungseinrichtung 1 sind lediglich die Gitterkonstruktion 2 mit ihren Schenkeln 4, 5 und 6 sowie das entsprechende Neigungsdreieck 9 gezeigt. Gezeigt ist ferner der L-förmige Stützwinkel 15 mit seinen beiden Schenkeln 16 und 17, der über die Halteringe 18 am Befestigungsabschnitt 14, hier also dem horizontalen, einteiligen Schenkel 4 angebunden ist.
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Wie 3 zeigt, wird zunächst eine zugeschnittene, also eine definierte Breite aufweisende Dichtungsbahn 20, hier in Form einer Bentonitmatte 21, aufgelegt. Diese Dichtungsbahn 20 respektive die Bentonitmatte 21 besteht aus zwei Decklagen beispielsweise bestehend aus einem PP-Geflecht und/oder PP-Vlies, zwischen denen granulatförmiges Bentonit eingebracht ist. Bei Bentonit handelt es sich um ein quellfähiges Material, das Feuchtigkeit aufnimmt und sein Volumen vergrößert, also aufquillt. Durch diesen Effekt wird nach Verbau im Erdreich eine großflächige Dichtung realisiert. Die Deckschichten, also die PP-Geflechte oder -Vliese, sind fest miteinander vernadelt, so dass sich eine stabile Dichtungsbahn ergibt.
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Die Dichtungsbahn 20 wird nun mit einem Horizontalschenkel 22 horizontal verlegt. Dieser Horizontalschenkel 22 läuft auf dem unteren horizontalen Schenkel 16 des Stützwinkels 15. Mit einem Vertikalschenkel 23 erstreckt sie sich entlang des vertikalen Schenkels 17 des Stützgitters 15, der Vertikalschenkel 23 liegt direkt am Schenkel 17 an. Ein zweiter Horizontalabschnitt 24, der in der Verbaustellung parallel zum unteren Horizontalschenkel 22, sich ebenfalls in das Böschungsinnere erstreckend verläuft, ist in dieser Situation noch zur Gitterkonstruktion 2 hin geklappt.
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Nach Auflegen der bevorzugt vorkonfektionierten Dichtungsbahn 20 wird nun im Bereich des Horizontalschenkels 22 Erdreich 25 eingefüllt, wie in 3 gezeigt. Das Erdreich 25 wird bis zu einer bestimmten Höhe eingebracht, das heißt, dass nur eine Teilverfüllung erfolgt, sie 4. Sodann wird der zweite Horizontalabschnitt 24 umgeschlagen, wie 4 zeigt, so dass der Bereich zwischen Gitterkonstruktion 2 und Stützwinkel 15 freigegeben wird. Dieser Bereich wird nun seinerseits mit Erdreich 25 verfüllt, und zwar ebenfalls nur teilweise, siehe 5.
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Im nächsten Schritt wird der Horizontalabschnitt 24 erneut umgeschlagen und der Bereich rechts des Stützwinkels 15 wiederum mit Erdreich 25 verfüllt, beispielsweise bis zum Erreichen der maximalen Füllhöhe, die der Höhe des vertikalen Schenkels 17 entspricht, wie in 6 gezeigt. Sodann wird der Horizontalabschnitt 24 umgeschlagen und auf das verfüllte Erdreich 25 aufgelegt, so dass, siehe 6, im nächsten Schritt erneut Erdreich 25 zwischen Stützwinkel 15 und Gitterkonstruktion 2 verfüllt werden kann, bis auch dort die maximale Füllhöhe erreicht ist.
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Selbstverständlich können auch mehrere einzelne Teilverfüllungsschritte erfolgen, wie sie in den Figuren gezeigt sind, bis die maximale Füllhöhe erreicht ist.
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Ferner ist es selbstverständlich möglich, nach jeder einzelnen Teilverfüllung das verfüllte Erdreich zu verfestigen, also mit geeignetem Rüttelwerkzeug zu verdichten.
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In jedem Fall wird nach Abschluss der Verfüllung und Verdichtung der Horizontalabschnitt 24, wie in 7 gezeigt, horizontal angeordnet, so dass er ins Böschungsinnere verläuft. Auch wird der Schenkel 6 des Stahldrahtgeflechts 3 in die in 7 gezeigte Horizontalstellung verbracht, er erstreckt sich ebenfalls oberhalb des verdichteten Erdreichs und läuft über den Horizontalabschnitt 24. Damit ist die erste Ebene eines Böschungsbauwerks errichtet.
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Soll nun eine weitere Ebene aufgebaut werden, so wird, siehe 8, auf das errichtete Teilbauwerk erneut eine Böschungssicherungseinrichtung 1 aufgesetzt. Nach Aufstellen der Neigungsdreiecke sowie Setzen des Stützwinkels 15 wird, siehe 8, im Bereich des horizontalen Schenkels 16 des Stützwinkels 15 und des Horizontalabschnitts 24 der bereits verbauten Dichtungsbahn 20 ein Dichtmittel 26 in Form eines quellfähigen Materials 27, hier bevorzugt ebenfalls Bentonit, das in Granulatform vorliegt, aufgebracht, also aufgestreut. Es wird so viel Material aufgebracht, dass das Stahldrahtgeflecht des Befestigungsabschnitts 14 wie auch der Schenkel 16 des Stützwinkels 15 komplett in dieses quellfähige Bentonit-Dichtmittel 27 eingebettet sind.
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Sodann wird, siehe 9, erneut in gleicher Weise wie zu 3 beschrieben eine Dichtungsbahn 20 in Form einer Bentonitmatte 21 aufgelegt, so dass deren Horizontalabschnitt 22 auf den Schenkel 16 läuft, der wie beschrieben in dem Bentonit-Dichtmittel 27 eingebettet ist, das heißt, dass der Schenkel 22 auf dem Bentonit-Dichtmittel 27 aufliegt. Der Vertikalabschnitt 23 erstreckt sich entlang des vertikalen Schenkels 17 nach oben, der zweite Horizontalabschnitt 24 ist umgeschlagen. Es findet wiederum eine erste Teilverfüllung mit Erdreich 25 statt, wie zu 3 beschrieben, woran sich die Schritte wie in den 4 ff. gezeigt anschließen.
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Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis die maximale Höhe des Böschungsbauwerks erreicht ist. Dabei kann das Böschungsbauwerk nur an einer Seite mit einer Böschung versehen sein, das heißt, dass nur einseitig entsprechende Böschungssicherungseinrichtungen verbaut werden, während die andere Seite flach ausläuft. Denkbar wäre es natürlich auch, ein beidseits angeböschtes Bauwerk zu errichten. In diesem Fall würden auch an der anderen Seite entsprechende Böschungssicherungseinrichtungen 1 verbaut, so dass sich quasi ein spiegelbildlicher Aufbau ergibt.
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Eine Prinzipdarstellung eines fertig erstellten Böschungsbauwerks 28, das hier ein Bauwerk mit beidseits ausgebildeter übersteiler Böschung 29 ist, ist in 10 gezeigt. Gezeigt sind exemplarisch drei Ebenen I, II, III, die über jeweilige Böschungssicherungseinrichtungen gesichert sind sowie über jeweilige Dichtungsbahnen 20 abgedichtet sind. Über die Dichtungsbahnen 20 wird über die jeweiligen Vertikalabschnitte 23 einerseits eine vertikale Dichtebene realisiert. Ferner wird über die Abdichtung der übereinander liegenden Horizontalabschnitte 22 und 24, die über das Dichtmittel 26, hier bevorzugt das Bentonit-Dichtmittel 27 abgedichtet sind, auch eine Abdichtung in horizontaler Richtung realisiert.
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Es versteht sich von selbst, dass gesehen über die Länge eines solchen Böschungsbauwerks 28 selbstverständlich eine Vielzahl einzelner Böschungssicherungseinrichtungen 1 nebeneinander angeordnet in den jeweiligen Ebenen I, II, III verbaut sind. Die Breite einer solchen Böschungssicherungseinrichtung 1 beträgt wenigstens 2 m, die Höhe liegt bevorzugt im Bereich zwischen 50–100 cm. Die Höhe definiert sich letztlich über die Höhe des vertikalen Schenkels 17. Die Länge der entsprechenden Abschnitte 22, 23 und 24 der Dichtungsbahn 20 ist so bemessen, dass sich jeweils eine hinreichende Überlapplänge im Bereich der Horizontalabschnitte 22 und 24 der benachbarten Dichtungsbahnen ergibt. Beispielsweise überlappen diese über ca. 50 cm, so dass hinreichend Dichtmittel, also Bentonitgranulat, aufgebracht werden kann. Bei einer Höhe von beispielsweise 80 cm ergibt sich bei einem Horizontalversatz von 30 cm zwischen zwei L-Stützwinkeln zwei übereinander liegender Ebenen eine Gesamtlänge der Dichtungsbahn 20 von 210 cm (Horizontalabschnitt 22: 50 cm, Vertikalabschnitt 23: 80 cm, Horizontalabschnitt 24: 80 cm). Dies sind jedoch lediglich exemplarische Werte, die naturgemäß vom Versatz der L-Stützwinkel 15 zueinander und damit letztlich des angestrebten Böschungswinkels und der Höhe der einzelnen Ebenen abhängen.
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Wie in 10 noch gezeigt ist, besteht die Möglichkeit, oberhalb der obersten Ebene III eine Dichtungsbahn 20' zu verlegen, die sich von einer Böschungsseite zur anderen Böschungsseite erstreckt, mithin also einen oberseitigen dichten Abschluss bietet. Diese Dichtungsbahn 20' ist schließlich mit Erdreich abgedeckt.
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Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Gitterkonstruktion ein vollständig im Erdreich einzubettendes Geflecht nebst Stützelementen aus Baustahl vorgeschlagen. Dieses lässt sich an der Böschungsseite ohne weiteres begrünen.
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Alternativ ist es, siehe 11, auch denkbar, eine Böschungssicherungseinrichtung 1 zu verwenden, deren Gitterkonstruktion 2 einen z. B. aus einem Stahldrahtgeflecht 3 bestehenden Gabionenkorb 30 aufweist. Dieser Gabionenkorb 30 kann mit Steinen befüllt werden. An ihm vorgesehen ist wiederum eine Befestigungseinrichtung 14, bei der es sich ebenfalls um ein gegebenenfalls sogar einstückig mit dem Gabionenkorb 30 ausgebildetes Drahtgeflecht, insbesondere ein Stahldrahtgeflecht handelt, ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Alternativ kann es sich auch um eine Stabkonstruktion handeln, bestehend aus zwei vertikal vom Gabionenkorb 30 in der horizontalen abgehenden Stäben, die über einen quer verlaufenden Stab miteinander verbunden sind. Auch eine derartige Befestigungseinrichtung ermöglicht es, den L-förmigen Stützwinkel 15 verschiebesicher relativ zum Gabionenkorb 30 zu fixieren.
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Im gezeigten Beispiel sei angenommen, dass die Befestigungseinrichtung 15 wiederum aus einem Stahldrahtgeflecht, das fest am Gabionenkorb 30 angeordnet ist, besteht. Der L-förmige Stützwinkel ist wiederum mit seinem horizontalen Schenkel 16 über entsprechende Halteringe 18 mit der Befestigungseinrichtung 14 verbunden und relativ zum Gabionenkorb 30 fixiert. Gestrichelt gezeigt ist die Dichtungsbahn 20, wie sie in der endgültigen Verbaustellung positioniert wäre.
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Auch mit einer solchen Böschungssicherungseinrichtung kann ein entsprechendes Böschungsbauwerk aufgebaut werden, wobei in diesem Fall die Böschung über die befüllten Gabionenkörbe 30 gebildet wäre.
