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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffdichtungsbahn zum Abdichten eines stehenden oder fließenden Gewässers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Abdichtung eines stehenden oder fließenden Gewässers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.
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Wasserführende Gerinne, insbesondere Kanäle für die Schifffahrt oder Kanäle zur Zuführung von Wasser zu Wasserkraftwerken, führen gelegentlich über Wege, Straßen oder dergleichen und müssen nach unten wasserdicht sein, um eine Beeinträchtigung der Wege und Straßen oder dergleichen zu vermeiden. Aber auch andere Gewässer, insbesondere stehende Gewässer, wie Teiche oder Seen geben Wasser in den Untergrund ab, was häufig unerwünscht ist.
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Um solche fließenden oder stehenden Gewässer abzudichten, werden auf dem Grund des Gewässers Kunststoffdichtungsbahnen aus hochverdichtetem Polyurethan (PE-HD) verlegt. Diese Kunststoffdichtungsbahnen sind üblicherweise 5 m breit und benachbarte Kunststoffdichtungsbahnen werden an den Rändern miteinander verschweißt, um so eine wasserdichte Sohle des Gewässers zu schaffen. Zur Verlegung der Kunststoffdichtungsbahnen muss das Gewässer allerdings leer sein, es darf also kein Wasser führen. Das Entleeren des jeweiligen Gewässers ist teuer und hinzu kommt der Nutzungsausfall, welcher insbesondere bei Kanälen zur Energiegewinnung unerwünscht ist.
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Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffdichtungsbahn und ein Verfahren zum Abdichten der eingangs genannten Art zu schaffen, sodass eine Abdichtung des Gewässers bei Volleinstau möglich ist, damit die Kanäle weiterhin genutzt werden können, bzw. damit das Entleeren eines stehenden Gewässers entfällt.
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Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Kunststoffdichtungsbahn mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Abdichten mit den Merkmalen des Anspruches 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Kunststoffdichtungsbahn und dieses Verfahrens sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
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Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Kunststoffdichtungsbahn und ein nach dieser technischen Lehre ausgeführtes Verfahren haben den Vorteil, dass die Ausbildung eines Umschlages und/oder einer Tasche am Rand der Kunststoffdichtungsbahn dazu verwendet werden kann, dass benachbarte Kunststoffdichtungsbahnen ineinandergreifen, und so einen Übergangsbereich schaffen, der einer Labyrinthdichtung ähnelt. Durch das Eigengewicht der Kunststoffdichtungsbahn im Randbereich, insbesondere durch die Verstärkung durch den Umschlag und/oder die Tasche, werden die einzelnen Teile so zusammengedrückt, dass das darüberstehende Wasser nicht hindurchgelangen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den die jeweilige Labyrinthdichtung bildenden Rand der Kunststoffdichtungsbahn mit einem Gewicht zu beschweren, um hier eine besonders gute Abdichtung zu erzielen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Gewicht aus einem betonverfüllten Gewebeschlauch zu bilden.
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Im Ergebnis hat sowohl die Ausbildung eines Umschlages und/oder einer Tasche am Rand der Kunststoffdichtungsbahn, genauso wie die Verwendung eines Gewichtes, insbesondere eines betonverfüllten Gewebeschlauches, den Vorteil, dass eine derartige Kunststoffdichtungsbahn am Grund des Gewässers bei Volleinstau verlegt werden kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zunächst eine erste Kunststoffdichtungsbahn zu verlegen und dann eine benachbarte Bahn anzubringen, bei der der Rand der Kunststoffdichtungsbahn in den Umschlag und/oder die Tasche der bereits verlegten Kunststoffdichtungsbahn eingefädelt wird, um dann die zweite Kunststoffdichtungsbahn parallel zur ersten Kunststoffdichtungsbahn in das Gewässer hineinzuziehen. Dabei wird die zweite Kunststoffdichtungsbahn im Wesentlichen parallel zur ersten gezogen, damit der Umschlag und/oder der Randbereich in den anderen Umschlag bzw. in der anderen Tasche der benachbarten Kunststoffdichtungsbahn verbleibt.
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Dabei kann die zweite Kunststoffdichtungsbahn komplett durch das Gewässer gezogen werden.
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Hierdurch wird das Gewässer an sich nicht beeinträchtigt, dass heißt, insbesondere ein Kanal kann weiterhin Wasser zum Wasserkraftwerk liefern, damit die Stromerzeugung nicht unterbrochen wird. Auch bei einem schiffbaren Kanal kann die Schifffahrt oberhalb der zu verlegenden Kunststoffdichtungsbahn fortgeführt werden. Auch bei stehenden Gewässern ist ein Entleeren nicht erforderlich. Dies führt zu einer sehr hohen Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn, weil die aus dem Stand der Technik bekannten Nutzungsausfälle bzw. das Entleeren des Gewässers entfallen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Umschlag dadurch gebildet, dass an einer Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn eine Seitenbahn angebracht wird, wobei die Seitenbahn und die Kunststoffdichtungsbahn an der Seitenkante, also außen an der Kunststoffdichtungsbahn, wasserdicht miteinander verbunden sind. Dabei liegt die Seitenbahn lose an der Kunststoffdichtungsbahn an und kann bei Bedarf angehoben werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist an jeder Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn ein Umschlag vorgesehen, wobei der Umschlag an einer ersten Seitenkante an der Unterseite der Kunststoffdichtungsbahn angebracht ist, während der Umschlag an der zweiten Seitenkante an einer Oberseite der Kunststoffdichtungsbahn angebracht ist.
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Hierdurch ist es möglich, dass der Umschlag der einen Seitenkante unterhalb der benachbarten Kunststoffdichtungsbahn in den dort vorhandenen Umschlag eingreift, während der Umschlag der anderen Seitenkante oberhalb in den Umschlag der anderen benachbarten Kunststoffdichtungsbahn eingreift. Dies hat den Vorteil, dass die Kunststoffdichtungsbahn entsprechend der Fließrichtung des in dem Kanal befindlichen Wassers so verlegt wird, dass das Wasser entlang der Kunststoffdichtungsbahn vorbeigeführt wird und die Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn quasi herunterfällt auf die nächste Kunststoffdichtungsbahn. Dabei entsteht an der Seitenkante ein minimaler Unterdruck, welcher verhindert, dass Wasser zwischen die benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen eindringt.
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In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird die am Rand der Kunststoffdichtungsbahn vorgesehene Tasche dadurch gebildet, dass an der Längsseite der Kunststoffdichtungsbahn eine Taschenbahn angebracht ist, welche mit ihrer Innenkante wasserdicht mit der Kunststoffdichtungsbahn verbunden ist, sodass bis zur Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn die Taschenbahn lose an der Kunststoffdichtungsbahn anliegt. Hierdurch ist es möglich, die Taschenbahn anzuheben und zwischen die Taschenbahn und die eigentliche Kunststoffdichtungsbahn einen Teil der benachbarten Kunststoffdichtungsbahn einzulegen. Das heißt mit anderen Worten, in die derart gebildete Tasche wird der Rand der benachbarten Kunststoffdichtungsbahn eingelegt, sodass sich die benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen im Umfange des in die Tasche eingelegten Teils überlappen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Taschenbahn mit ihrer Seitenkante fluchtend mit der Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn anzuordnen, um eine bestmögliche Tasche zu erreichen.
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In einer ganz besonderen Ausführungsform sind an einer ersten Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn an deren Unterseite ein erster Umschlag und eine Tasche vorgesehen, während an einer zweiten Seitenkante der Kunststoffdichtungsbahn nur ein Umschlag angebracht ist, wobei dieser zweite Umschlag an einer Oberseite der Kunststoffdichtungsbahn vorgesehen ist.
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Dies hat den Vorteil, dass die Kunststoffdichtungsbahn mit ihrer zweiten Seitenkante und dem daran angebrachten Umschlag in die Tasche der ersten Seitenkante der benachbarten Kunststoffdichtungsbahn eingelegt werden kann und dass gleichzeitig der Umschlag der ersten Seitenkante in den Umschlag der zweiten Seitenkante einlegbar ist. Hierdurch entsteht im Überlappungsbereich der beiden benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen eine sehr ausgeprägte Labyrinthdichtung, die das Durchtreten von Wasser durch die beiden benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen zuverlässig verhindert.
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Um die Dichtigkeit dieser Labyrinthdichtung noch weiter zu erhöhen, kann man dann ein Gewicht aufsetzen, um den Durchtritt des Wassers wirklich zuverlässig zu verhindern.
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Mit einer derartigen Kunststoffdichtungsbahn ist es möglich, die Sohle eines Gewässers, insbesondere eines fließenden Gewässers, bei Volleinstau abzudichten, dass heißt, während das Wasser noch in dem Gewässer vorhanden ist. Hierzu wird zunächst eine erste Kunststoffdichtungsbahn auf dem Grund des Gewässers ausgelegt. Anschließend wird eine zweite Kunststoffdichtungsbahn mit ihrer zweiten Seitenkante in die Tasche der ersten Seitenkante der bereits verlegten Kunststoffdichtungsbahn eingelegt. Für den Fall, dass an den Kunststoffdichtungsbahnen auch entsprechende Umschläge vorhanden sind, werden diese ebenfalls eingefädelt.
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Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass Einfädeln des Randbereichs der zweiten Kunststoffdichtungsbahn in den Randbereich der ersten Kunststoffdichtungsbahn außerhalb des Wassers durchzuführen, da dies die Handhabung vereinfacht.
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Anschließend wird die Kunststoffdichtungsbahn vom gegenüberliegenden Ufer des Wassers über an der Kunststoffdichtungsbahn angebrachte Seile parallel zu der bereits vorhandenen Kunststoffdichtungsbahn gezogen, sodass der Randbereich der einen Kunststoffdichtungsbahn im Randbereich der anderen Kunststoffdichtungsbahn verbleibt. Sobald der gesamte Untergrund des Gewässers mit dieser zweiten Kunststoffdichtungsbahn abgedeckt ist, wird dieser Vorgang beendet und mit der nächsten, dritten Kunststoffbahn, wird entsprechend verfahren.
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In der Praxis wird dieser Vorgang von Tauchern begleitet, um sicherzustellen, dass die benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen auch wie gewünscht ineinandergreifen.
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Zum Schluss wird in den vorhandenen Kehlen, besonders aber auf den sich überlappenden Abschnitten benachbarter Kunststoffdichtungsbahnen, ein Gewicht angebracht, einerseits um die Kunststoffdichtungsbahn dauerhaft in der Zwischenposition zu halten und andererseits, um die im Überlappungsbereich zwischen den benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen entstandene Labyrinthdichtung noch zusätzlich abzudichten. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen betonverfüllten Gewebeschlauch zu verwenden, weil dieser in einfacher Weise z. B. von Tauchern verlegt und anschließend vom Ufer aus mit Beton verfüllt werden kann.
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Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:
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1 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn, wobei an einem ersten Rand ein Umschlag und eine Tasche vorgesehen sind, während an einem zweiten Rand nur ein Umschlag vorgesehen ist;
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2 eine Teilansicht zweier benachbarter Kunststoffdichtungsbahnen gemäß 1, wobei sich korrespondierende Randbereiche der Kunststoffdichtungsbahnen derart im Eingriff befinden, dass eine Labyrinthdichtung entsteht;
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3 dass der die Labyrinthdichtung gemäß 2 bildende Teil der Kunststoffdichtungsbahnen gemäß 1 mit einem Gewicht beschwert ist;
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4 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes eines wasserführenden Kanals während der Verlegung der erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn gemäß 1 unter Einsatz einer Verlegevorrichtung;
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5 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes des wasserführenden Kanals gemäß 4 nach Beendigung der Verlegung der erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn gemäß 1;
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6 eine schematische Darstellung in perspektivischer Ansicht der Verlegevorrichtung gemäß 4;
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7 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn, wobei an einem ersten und am zweiten Rand jeweils ein Umschlag vorgesehen ist;
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8 eine Teilansicht zweier benachtbarter Kunststoffdichtungsbahnen gemäß 7, wobei sich korrespondierende Randbereiche der Kunststoffdichtungsbahnen gemäß 7 derart im Eingriff befinden, dass eine Labyrinthdichtung entsteht;
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9 eine geschnitten dargestellte Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn, wobei an einem ersten Rand eine Tasche vorgesehen ist;
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10 eine Teilansicht zweier benachtbarter Kunststoffdichtungsbahnen gemäß 9, wobei sich korrespondierende Randbereiche der Kunststoffdichtungsbahnen derart im Eingriff befinden, dass eine Labyrinthdichtung entsteht.
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In den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn 10 abgebildet, welche aus einem hochverdichtetem Polyurethan (PE-HD) gebildet ist und eine Breite von 5 m aufweist. Diese Kunststoffdichtung 10 wird üblicherweise auf großen Rollen 124 aufgerollt an das Gewässer 112 geliefert.
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Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, besitzt die Kunststoffdichtungsbahn 10 an einer ersten Seitenkante 11 einen an einer Unterseite der Kunststoffdichtungsbahn 10 vorgesehenen ersten Umschlag 12 und eine Tasche 13. Dieser erste Umschlag 12 ist aus einer Seitenbahn 14 gebildet, die mit ihrer äußeren Seitenkante fluchtend mit der ersten Seitenkante 11 der Kunststoffdichtungsbahn 10 angeordnet ist, wobei die Seitenbahn 14 im Bereich dieser ersten Seitenkante 11 mit der Kunststoffdichtungsbahn 10 wasserdicht verschweißt ist. Die Tasche 13 ist aus einer an der Kunststoffdichtungsbahn 10 angebrachten Taschenbahn 15 gebildet, wobei die Taschenbahn 15 mit einer Innenkante 16 wasserdicht an der Kunststoffdichtungsbahn 10 angeschweißt ist. Dabei ist die Taschenbahn 15 derart angeordnet, dass die Außenkante der Taschenbahn 15 mit der ersten Seitenkante 11 der Kunststoffdichtungsbahn 10 fluchtet.
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Sowohl die Seitenbahn 14, als auch die Taschenbahn 15 sind aus dem gleichen Material wie die Kunststoffdichtungsbahn 10 gefertigt. Es versteht sich, dass die Seitenbahn 14 lediglich an ihrer Seitenkante mit der Kunststoffdichtungsbahn 10 verschweißt ist und ansonsten lose an der Kunststoffdichtungsbahn 10 anliegt. Auch die Taschenbahn 15 liegt, bis auf deren Innenkante 16, die mit der Kunststoffdichtungsbahn 10 verschweißt ist, lose an der Kunststoffdichtungsbahn an. Dabei ist die Taschenbahn 15 breiter ausgeführt, als die Seitenbahn 14.
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An der gegenüberliegenden Seite der Kunststoffdichtungsbahn 10 ist eine zweite Seitenkante 17 vorhanden, an der ein zweiter Umschlag 18 angebracht ist. Im Gegensatz zum ersten Umschlag 12 ist dieser zweite Umschlag 18 an einer Oberseite der Kunststoffdichtungsbahn 10 angebracht. Analog zum ersten Umschlag 12 ist auch dieser zweite Umschlag 18 durch die Verschweißung einer zweiten Seitenbahn 19 an der zweiten Seitenkante 17 der Kunststoffdichtungsbahn 10 gebildet.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, werden benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen 10 und 10' derart auf der Sohle des Gewässers verlegt, dass der zweite Umschlag 18 der Kunststoffdichtungsbahn 10' in den ersten Umschlag 12 der Kunststoffdichtungsbahn 10 eingreift, wobei der den zweiten Umschlag 18 aufweisende Randbereich der Kunststoffdichtungsbahn 10' in der Tasche 13 der Kunststoffdichtungsbahn 10 angeordnet ist. Mit der auf diesem Wege gebildeten Labyrinthdichtung ist eine zuverlässige Abdichtung des Gewässers realisiert.
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Um diese Abdichtung noch zuverlässiger zu gestalten, ist auf dem sich überlappenden Bereich der Kunststoffbahnen 10 und 10' ein Gewicht 110 angeordnet, welches aus einem betonverfüllten Gewebe ausgebildet ist.
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Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, wird die erfindungsgemäße Kunststoffdichtungsbahn 10 bei Volleinstau in dem Gewässer 112, hier ein Kanal, verlegt. Dabei wird zunächst eine erste Kunststoffdichtungsbahn 10 auf dem Grund des Gewässers 112 ausgelegt. Anschließend wird eine zweite Kunststoffdichtungsbahn 10' mit ihrem zweiten Umschlag 18 in den ersten Umschlag 12 der ersten Kunststoffdichtungsbahn 10 und in die Tasche 13 eingefädelt. Über an der Kunststoffdichtungsbahn 10' angebrachte Seile 114 wird dann die Kunststoffdichtungsbahn 10' parallel zur bereits verlegten Kunststoffdichtungsbahn 10 vom anderen Ufer aus unter Wasser gezogen, wobei die bereits in ihrem Überlappungsbereich eingefädelten Kunststoffdichtungsbahnen 10, 10' ihre Position behalten. Um das parallele Einziehen der zweiten Kunststoffdichtungsbahn 10' zu erleichtern, ist am Grund des Gewässers 112 eine Verlegevorrichtung 116 installiert. Dieser Verlegevorrichtung 116 weist eine Anzahl von Beschwerungselementen 118 und einen um die Beschwerungselemente 118 umlaufenden Gitterrahmen 120 auf. An den der zu verlegenden Kunststoffdichtungsbahn 10' zugewandten Seiten der Verlegevorrichtung 116 ist eine Führungsschale 122 vorgesehen. Einzelheiten hierzu können den 4a und 6 entnommen werden.
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Diese Verlegevorrichtung 116 ist so dimensioniert, dass die zu verlegende Kunststoffdichtungsbahn 10' passgenau zwischen die Beschwerungselemente 118 passt und somit eine entsprechende Führung der Kunststoffdichtungsbahn 10' erreicht wird.
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Die Kunststoffdichtungsbahn 10' wird üblicherweise auf einer großen Rolle 124 angeliefert. Nachdem die Kunststoffdichtungsbahn 10' derart vollständig durch das Gewässer 112 gezogen ist, dass deren Vorderkante wieder aus dem Wasser herausgelangt ist, wird die Kunststoffdichtungsbahn 10' von der Rolle getrennt. Anschließend wird die Verlegevorrichtung 116 in die neue Position transportiert, wobei die Beschwerungselemente 118, z. B. durch Einblasen von Druckluft, zu einer Auftriebshilfe umgewandelt werden. Sodann wird der Vorgang entsprechend wiederholt um die nächste Kunststoffdichtungsbahn zu verlegen usw.. Zum Schluss wird der Überlappungsbereich zwischen den benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen 10 und 10' mit einem Gewebeschlauch belegt, welcher von außen mit Beton verfüllt wird. Nachdem dieser Beton ausgehärtet ist, entsteht somit ein Gewicht zur weiteren Abdichtung des Überlappungsbereiches der benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen 10 und 10'. Wie insbesondere in 5 ersichtlich ist, kann dieses Gewicht auch in den Kehlen des Kanals verlegt werden, um ein Verrutschen der Kunststoffdichtungsbahnen dauerhaft zu verhindern.
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In den 7 und 8 ist eine zweite Vorrichtungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn abgebildet. Diese zweite Ausführungsform entspricht der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform, sie hat jedoch keinerlei Tasche. Auch diese zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn 20 besitzt an einer ersten Seitenkante 21 einen ersten Umschlag 22 und an einer zweiten Seitenkante 27 einen zweiten Umschlag 28. Auch hier ist der erste Umschlag 22 in einer Oberseite und der zweite Umschlag 28 an einer Unterseite der Kunststoffdichtungsbahn 20 angebracht.
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Nach dem Verlegen der benachbarten Kunststoffdichtungsbahnen 20 und 20' greift der zweite Umschlag 28 in den ersten Umschlag 22 ein und bildet so eine Labyrinthdichtung.
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Die in den 9 und 10 dargestellte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass hier auf die Umschläge verzichtet wurde. Diese dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kunststoffdichtungsbahn 30 besitzt an ihrer ersten Seitenkante 31 eine Tasche 33, die durch eine unterhalb der Kunststoffdichtungsbahn 30 angebrachte Taschenbahn 34 gebildet ist. Wie insbesondere 10 zu entnehmen ist, wird bei der Verlegung der Kunststoffdichtungsbahn 30' lediglich ein Randbereich in die Tasche 33 der Kunststoffdichtungsbahn 30 eingelegt. Hierdurch entsteht eine vergleichsweise kleine Labyrinthdichtung mit nur zwei Labyrinthgängen, was aber für manche Anwendungen, insbesondere bei stillen Gewässern völlig ausreichend ist.
