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Die Erfindung bezieht sich auf eine transportable Rückhalteeinrichtung für Flüssigkeiten, welche als Schutz vor herannahendem Hochwasser an Gebäuden, Gewässer-Sperrungen, Dammerhöhungen und dergleichen einsetzbar ist. Zudem eignet sich diese für das Rückhalten von oberflächlichen Flüssigkeiten wie beispielsweise Löschwasser sowie für weitere wasserwirtschaftliche Anwendungszwecke.
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Herkömmliche Sandsackbarrieren, welche bei Überschwemmungen oftmals eingesetzt werden, erfordern einen großen personellen Einsatz und Logistikaufwand. Demontierbare Dammbalkensysteme, wie beispielsweise in
DE 10 20047 007 564.4 beschrieben, erfordern vorab die Installation von Vertikalstützen, zwischen welche im Bedarfsfall Dammbalkenelemente eingebaut werden. Auch hier ist der Aufwand beträchtlich. Zudem eignen sich derartige Systeme nicht für überraschende Überschwemmungsereignisse, bei welchen nur wenig Zeit für die Installation eines Schutzes zur Verfügung steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexibel einsetzbare transportable Rückhalteeinrichtung für Flüssigkeiten zu schaffen, welche sich mit geringem Aufwand innerhalb kurzer Zeit installieren und deinstallieren lässt und welche überdies einen einfachen Aufbau besitzt und kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine transportable Rückhalteeinrichtung für Flüssigkeiten gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Rückhalteeinrichtung umfasst eine flexible Membranbahn mit einem ersten Rand und einem zweiten Rand, sowie Zugseile, die jeweils in Querrichtung der Membranbahn den ersten Rand und den zweiten Rad miteinander verbinden, wobei die Länge des jeweiligen Zugseils kleiner ist als die Breite der Membranbahn an der betreffenden Stelle zwischen dem ersten und zweiten Rand.
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Eine solche Rückhalteeinrichtung kann im Bedarfsfall von wenigen Personen sehr schnell auf- und vollständig wieder abgebaut werden. Im Überschwemmungsfall drückt die rückzuhaltende Flüssigkeit einen Abschnitt der Membranbahn auf den Boden und legt diese somit fest, während der in Horizontalrichtung auf den aufgerichteten Abschnitt der Membranbahn wirkende Druck der Flüssigkeit durch die Zugseile auf der Flüssigkeitsseite abgestützt wird.
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Die Membranbahn einschließlich der Zugseile lässt sich zudem sehr kompakt zusammenlegen, so dass diese geringe Lagerkapazitäten in Anspruch nimmt. Sie kann beispielsweise auch in Einsatzfahrzeugen mitgeführt werden. Ferner ist es möglich, diese aufzurollen, so dass diese im Bedarfsfall einfach ausgerollt werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
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Die Länge der Zugseile ist auf die Breite der Membranbahn vorzugsweise derart abgestimmt, dass bei an der Membranbahn anstehender Flüssigkeit der durch den Druck der Flüssigkeit am Boden gehaltene Abschnitt der Membranbahn in Querrichtung größer ist als der aufgerichtete Abschnitt der Membranbahn. Hierdurch ist das System im Einsatzfall selbsthaltend. Zudem kann hierdurch gegebenenfalls der Untergrund gegen ein Eindringen von Flüssigkeit geschützt werden, was die Standfestigkeit der Rückhalteeinrichtung verbessert.
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Bevorzugt beträgt die Breite des am Boden gehaltenen Abschnitts der Membranbahn in Querrichtung mindestens das Zweifache des aufgerichteten Abschnitts.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verhältnis der Länge des Zugseils zur Breite der Membranbahn an der betreffenden Stelle zwischen dem ersten und zweiten Rand größer als 0,8 und vorzugsweise größer als 0,85. Hierdurch wird gewährleistet, dass eine ausreichende Fläche für die Ausbeulung der Membranbahn durch den Wasserdruck zur Verfügung steht und die Rückhalteeinrichtung dem Wasserdruck standhält und nicht etwa zur Seite verrutscht.
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Weiterhin kann der erste Rand, welcher im Einsatzfall überflutet wird, Einrichtungen zur Festlegung der Membranbahn am Boden aufweisen, um die Standfestigkeit weiter zu verbessern. Zudem kann hierdurch besser sichergestellt werden, dass bei einem langsamen Anlaufen von Flüssigkeit diese nicht unter der Membranbahn hindurchkriecht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Rand Verankerungen für die Zugseile auf. Hierdurch wird eine optimale Ausnutzung der Membranbahn in Querrichtung erzielt.
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Die Verankerungen für die Zugseile können gleichzeitig als Einrichtungen zur Bodenbefestigung dienen. Beispielsweise ist es möglich, hierzu an dem ersten Rand Ösen vorzusehen, welche zur Verankerung der Zugseile sowie zur Bodenbefestigung der Membranbahn dienen. Mittels Haken oder Nägeln wird die Membranbahn am Boden befestigt. Alternativ oder ergänzend kann der erste Rand auch mittels Gewichten festgelegt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Rückhalteeinrichtung auf der Membranbahn, d.h. auf der Flüssigkeitsseite, aufgestellte Vertikalstützen zum Aufrichten des zweiten Rands der Membranbahn. Hierdurch kann insbesondere bei einem schnelleren Flüssigkeitsanstieg eine zuverlässige Sperrwirkung gegen ein Überwinden der Rückhalteeinrichtung gewährleistet werden. Zudem begünstigen die Vertikalstützen das Aufstellen der Rückhalteeinrichtung. Bei anstehender Flüssigkeit kann hierdurch zudem eine größere Höhe des zweiten Rands über dem Boden erzielt werden. Generell ergibt sich hierdurch ein Stabilitätsgewinn.
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Zur weiteren Erhöhung der Stabilität kann an dem zweiten Rand ein Saum vorgesehen werden, in welchem ein Seil verläuft, das in Längsrichtung der Membranbahn spannbar ist, um die Stabilität der Rückhalteeinrichtung weiter zu erhöhen.
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Bevorzugt weisen die Vertikalstützen einen Sockel zur breitflächigen Auflage auf der Membranbahn auf, welche im Bereich der Auflage der Vertikalstützen ununterbrochen ist. Hierdurch wird eine sehr hohe Dichtigkeit erzielt.
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Die Vertikalstützen können hierzu beispielsweise kegelförmig ausgebildet werden. Auch eine Ausgestaltung in Form stabförmiger Masten mit einem tellerförmigen Sockel ist möglich.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der zweite Rand der Membranbahn und/oder die Zugseile an oberen Endabschnitten der Vertikalstützen befestigt. Die Zugseile sind bei anstehender Flüssigkeit somit über die Vertikalstützen gespannt, wodurch Stabilität und maximale Bodenhöhe des zweiten Rand weiter erhöht werden.
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Es ist auch möglich, die Vertikalstützen durch in der Membranbahn vorgesehene Durchtrittsöffnungen hindurchzustecken. Die Vertikalstützen bilden dabei jeweils einen Abschnitt zur Bodenverankerung aus, wodurch die Bodenbefestigung der Membranbahn vorgenommen oder zusätzlich verbessert werden kann. Gegebenenfalls werden in diesem Fall Dichtungselemente zur Abdichtung der Vertikalstützen gegen die Durchtrittsöffnungen vorgesehen, um ein Unterwandern der Rückhalteeinrichtung zu verhindern.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Querschnittsansicht einer transportable Rückhalteeinrichtung für Flüssigkeiten nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einsatzfall bei anstehender Flüssigkeit,
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2 eine Querschnittsansicht einer transportable Rückhalteeinrichtung für Flüssigkeiten nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einsatzfall bei anstehender Flüssigkeit mit einer alternativen Vertikalstrebe,
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3 eine Querschnittsansicht der Membranbahn im zusammengelegten Zustand,
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4 eine Ansicht der Rückhalteeinrichtung von oben in aufgestelltem Zustand,
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5 eine Vertikalstütze mit integrierter Bodenverankerung, und in
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6 eine Variante mit zusätzlicher Zugsicherung des Zugseils an der Vertikalstütze.
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Das Ausführungsbeispiel in 1 zeigt eine transportable Rückhalteeinrichtung 1 für Flüssigkeiten, welche sich schnell und einfach aufbauen und abbauen lässt.
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Die Rückhalteeinrichtung 1 umfasst im einfachsten Fall eine flexible Membranbahn 10 sowie an dieser angebrachte Zugseile 20.
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Zur Erhöhung der Stabilität können ferner Vertikalstreben 30 vorgesehen sein, welche auf der Flüssigkeitsseite der Membranbahn 10 angeordnet sind. Weiterhin können Befestigungselemente 40 zur Befestigung der Membranbahn 10 am Boden 2 vorgesehen sein.
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Die Membranbahn 10 besteht vorzugsweise aus einem hochbelastbaren Textilgewebe, das gegebenenfalls zusätzlich mit einer Beschichtung versehen sein kann. Sie besitzt einen in Längsrichtung verlaufenden ersten Rand 11, der im Einsatzfall durch Flüssigkeit überflutet wird, und einen gegenüberliegenden zweiten Rand 12, welcher im Einsatzfall vom Boden 2 abgehoben ist. Beide Ränder 11 und 12 können mit einem Saum 13 bzw. 14 versehen sein, durch den jeweils ein Seil 50 bzw. 60 verläuft, welches in Längsrichtung der Membranbahn 10 spannbar ist.
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An der Membranbahn 10 sind mehrere Zugseile 20 befestigt, welche jeweils in Querrichtung der Membranbahn 10 den ersten Rand 11 und den zweiten Rand 12 miteinander verbinden. Hierzu können an dem ersten Rand 11 sowie gegebenenfalls auch an dem zweiten Rand 12 Ösen 15 und 16 vorgesehen sein. Eine Befestigung der Zugseile 20 an der Membranbahn 10 kann jedoch auch auf andere Art und Weise erfolgen.
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Die Zugseile 20 können als hochfeste Stahlseile, Kunststofffaserseile oder dergleichen ausgebildet sein. Es ist auch möglich, diese bandartig auszubilden und mit den gegenüberliegenden Rändern 11 und 12 zu vernähen.
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Die Zugseile 20 sind in Längsrichtung der Membranbahn 10 voneinander beabstandet. Dabei ist die Länge der Zugseile 20 kleiner ist als die Breite der Membranbahn 10 an der betreffenden Stelle zwischen dem ersten und zweiten Rand 11 und 12. Wie 1 entnommen werden kann, ist Länge der Zugseile 20 derart auf die Breite der Membranbahn 10 abgestimmt, dass bei an der Membranbahn 10 anstehender Flüssigkeit 3 der durch den Druck der Flüssigkeit am Boden gehaltene Abschnitt 10a der Membranbahn 10 in Querrichtung größer ist als der aufgerichtete Abschnitt 10b der Membranbahn 10. Hierdurch wird die Rückhalteinhaltung 1 unter Ausnutzung der Gewichtskraft der anstehenden Flüssigkeit in Position gehalten. Der auf den aufgerichteten Abschnitt 10b wirkende Flüssigkeitsdruck wird durch die Zugseile 20 auf der Flüssigkeitsseite der Membranbahn 10 abgestützt, so dass die Rückhalteinhaltung 1 bei anstehender Flüssigkeit selbsthaltend ist. Die Gewichtskraft der anstehenden Flüssigkeit verhindert auch eine Unterwanderung der Membranbahn 10.
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Die Dimensionen des am Boden gehaltenen Abschnitts 10a und der Zugseile 20 können insbesondere auch so gewählt werden, dass die Anlauflänge und Zugseillängen das Eindringen von Wasser in den Untergrund verhindern, indem dieser ausreichend abgedeckt wird. Vorzugsweise beträgt die Breite des am Boden gehaltenen Abschnitts 10a der Membranbahn 10 in Querrichtung mindestens das Zweifache des aufgerichteten Abschnitts 10b. Vor diesem Hintergrund ist es in der Regel vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Länge des Zugseils 20 zur Breite der Membranbahn 10 an der betreffenden Stelle zwischen dem ersten und zweiten Rand 11 und 12 größer als 0,8 und vorzugsweise größer als 0,85 gewählt wird.
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Bei einer anfänglichen Überflutung des ersten Rands 11 kann die Gewichtskraft der anstehenden Flüssigkeit mitunter zu gering sein, um diesen hinreichend gegen den Boden 2 bzw. Untergrund zu drücken. Aus diesem Grunde kann es zweckmäßig sein, die Membranbahn 10 im Bereich des ersten Rands 11 mit Gewichten zu beschweren und/oder zusätzlich unter Verwendung von Befestigungselementen 40 wie Haken, Nägeln und dergleichen am Boden 2 festzulegen. Dazu kann der erste Rand 11 Einrichtungen 17 zur Festlegung der Membranbahn 10 am Boden 2 aufweisen. Diese Einrichtungen 17 können ohne Beschränkung hierauf beispielsweise als Ösen 15 ausgebildet sein. Bei Verwendung eines Seils 50 im Saum 13 des ersten Rands 11 kann eine Festlegung beispielsweise auch über dieses Seil 50 erfolgen, das dann als Befestigungseinrichtung 17 dient.
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Der erste Rand 11 weist weiterhin Verankerungen 18 für die Zugseile 20 auf. Dazu können beispielsweise die vorgenannten Ösen 15 oder das im Saum 13 verlaufende Seil 50 verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, für die Zugseile 20 separate Verankerungen 18 am ersten Rand 11 vorzusehen.
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Die Rückhalteeinrichtung 1 des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels weist weiterhin auf der Membranbahn 10 aufgestellte Vertikalstützen 30 zum Aufrichten des zweiten Rands 12 auf. Die Vertikalstützen 30 sind somit wie die Zugseile 20 auf der Flüssigkeitsseite der Membranbahn 10 angeordnet. Sie können insbesondere so aufgestellt sein, dass diese mit ihren oberen Endabschnitten 31 den zweiten Rand 12 jeweils im Bereich der Anbindung der Zugseile 20 unterstützen. So kann hierzu beispielsweise der obere Endabschnitt 31 einer Vertikalstütze 30 das zugehörige Zugseil 20 in der Nähe des zweiten Rands 12 unterstützen, wie dies in 6 dargestellt ist. Dazu kann an dem oberen Endabschnitt 31 eine Führungsnut 31a für das Zugseil 20 vorgesehen sein. Beim Aufstellen der Rückhalteeinrichtung 1 werden die Vertikalstützen einfach unter die Zugseile 20 gestellt, um den zweiten Rand 12 aufzurichten. Die Zugseile 20 verlaufen dabei in den Führungsnuten 31a. Im Einsatzfall treten an den Zugseile 20 durch den Flüssigkeitsdruck beträchtliche Zugkräfte auf. Diese werden über die Vertikalstützen 30 abgeleitet. Zur Verbesserung der Krafteinleitung in die Vertikalstützen 30 können die Zugseile 20 zumindest in Zugrichtung an den Vertikalstützen festegelegt sein. Dazu können auf der zum ersten Rand 11 weisenden Seite der Vertikalstützen 30 an den Zugseilen 20 Knoten 21, Knebel oder dergleichen vorgesehen sein, welche ein Durchrutschen des Zugseils 20 durch die betreffende Führungsnut 31a verhindern.
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Der zweite Rand 12 kann jedoch auch mit dort befindlichen Ösen 16 oder einem in dessen Saum 14 verlaufenden Seil 60 in die oberen Endabschnitte 31 der Vertikalstützen 30 eingehängt sein, wobei das Zugseil 20 vorzugsweise wiederum über den oberen Endabschnitt 31 geführt ist. Die oberen Endabschnitte 31 können ferner auch als Verbinder zwischen den Zugseilen 20 und dem zweiten Rand 12 eingebaut werden.
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Die Vertikalstützen 30 spreizen die Membranbahn 10 in der in 1 gezeigten Art und Weise zur Flüssigkeitsseite sackartig auf. Dabei bildet sich an dem aufgerichteten Abschnitt 10b der Membranbahn 10 durch den Druck der anstehenden Flüssigkeit eine Wölbung 19 in Richtung der Trockenseite der Membranbahn 10.
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Die Vertikalstützen 30 weisen ferner jeweils einen Sockel 32 zur breitflächigen Auflage auf der Membranbahn 10 auf, so dass bei anstehender Flüssigkeit die resultierenden vertikalen Druckkräfte in den Vertikalstützen 30 großflächig gewichtsverteilend durch die Membranbahn 10 in den Boden 2 geleitet werden. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Membranbahn 10 im Bereich der Auflage der Vertikalstützen 30 ununterbrochen. In 1 ist eine Vertikalstütze 30 gezeigt, welche einen stabförmigen Masten 33 aufweist, der sich von einem bodenseitigen tellerförmigen Sockel 34 vertikal nach oben zu dem zweiten Rand 12 erstreckt.
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Es ist jedoch auch möglich, die Vertikalstützen 30 kegelförmig, beispielsweise als Pylone aus Kunststoff, auszubilden, wie dies beispielhaft in 2 dargestellt ist, so dass sich auch hier ein tellerförmiger bodenseitiger Sockel 32 mit großer Aufstandsfläche ergibt. Am oberen Endabschnitt 31 eines solchen kegelförmigen Pylons kann ein Führungsnut 31a für ein Zugseil 20 vorgesehen sein.
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5 zeigt eine Abwandlung einer Vertikalstütze 30', die durch eine in der Membranbahn 10' vorgesehene Durchtrittsöffnung 10c' hindurchgesteckt ist. Der durch die Durchtrittsöffnung 10c' nach unten ragende Abschnitt 35' dient dabei der Bodenverankerung. Ferner kann ein Dichtungselement 36' zur Abdichtung der Vertikalstütze 30' gegen die Durchtrittsöffnung 10c' vorgesehen sein. Dieses kann beispielsweise als Querschnittserweiterung an der Vertikalstütze 30' oder als separate elastische Manschette ausgebildet sein, welche durch anstehend Flüssigkeit in Dichtposition gedrückt wird.
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Die vorstehend erläuterten Rückhalteeinrichtungen 1 bieten einen sehr einfachen und kostengünstigen Ersatz für herkömmliche Systeme. Sie kommen mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen aus, weisen ein geringes Gewicht auf und lassen sich kompakt zusammenlegen und aufrollen. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Aufbau, der keine besonderen Vorkenntnisse, Fertigkeiten, Montagemittel und Füllstoffe erfordert, sowie einen schnellen und vollständigen Abbau. Auf der Trockenseite werden keine Stützstrukturen benötigt, welche als Hindernisse in Wege stehen könnten.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele und Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rückhalteeinrichtung
- 2
- Boden
- 3
- Flüssigkeit
- 10
- Membranbahn
- 10a
- am Boden gehaltener Abschnitt
- 10b
- aufgerichteter Abschnitt
- 11
- erster Rand
- 12
- zweiter Rand
- 13
- Saum
- 14
- Saum
- 15
- Öse
- 16
- Öse
- 17
- Einrichtung zur Festlegung der Membranbahn am Boden
- 18
- Verankerung für ein Zugseil
- 19
- Wölbung
- 20
- Zugseil
- 21
- Knoten
- 30
- Vertikalstütze
- 31
- oberer Endabschnitt
- 31a
- Führungsnut
- 32
- Sockel
- 33
- Mast
- 34
- tellerförmiger Sockel
- 35'
- nach unten ragenden Abschnitt
- 36'
- Dichtungselement
- 40
- Befestigungselement
- 50
- Seil
- 60
- Seil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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