DE10326802B4

DE10326802B4 - Behälter zum Hochwasserschutz

Info

Publication number: DE10326802B4
Application number: DE2003126802
Authority: DE
Inventors: Jörg Sembritzky; Boris Negodnoff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: DE10326802A1

Abstract

Quaderförmiger, faltbarer Behälter aus einem flexiblen Material zur Rückhaltung von flüssigen und festen Stoffen als Hochwasserschutz, wobei der Behälter aus sich gegenüberliegenden Seitenflächen besteht, die an ihren oberen Kanten über eine Deckfläche und an ihren unteren Kanten über eine Bodenfläche zu einer Volumensektion mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt verbunden sind, die durch eine Vorderfläche und eine Rückfläche druckdicht geschlossen ist, wobei sich der Behälter in Längsrichtung in einer bestimmten Länge erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass
der Behälter (1) über seine gesamte räumliche Ausdehnung eine flexible innere Struktur aufweist, die durch parallel verlaufende, aneinander liegende Kammern (4) gebildet ist, die im Querschnitt die Form von sechseckigen Waben haben und parallel zur Längsachse des Behältern verlaufen und die durch die jeweils gegenüber liegenden, die Länge der Kammern (4) begrenzenden Flächen des Behälters (1) druckdicht verschließbar sind,
der Behälter (1) in Nähe der Bodenfläche eine Einrichtung (6) zum Befüllen oder Entleeren des...

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Hochwasserschutz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Der gegenwärtige Stand der Technik im Bereich des Hochwasserschutzes ist dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in der Regel mit aufgeschütteten Sanddämmen von Siedlungsgebieten, Industrieanlagen und anderen gewerblich genutzten Anlagen ferngehalten wird.
Die Errichtung von Schutzwällen zur Bannung der Überflutungsgefahr bei Hochwasserereignissen ist die bisher am meisten verbreitete Methode. Um den erheblichen Aufwand an Hilfskräften, Technik und Sand, als das gebräuchlichste Material, bei der Errichtung von Schutzwällen zu verringern, kommen verschiedene Techniken zum Einsatz.
Durch die DE 101 29 538 A1 ist ein Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
So ist es gemäß der DE 101 29 538 A1 bekannt, leicht transportierbare, textile Behältnisse verschiedener Form (Quader, Wabe, Schlauch usw.) einzeln oder im Verbund zu Wänden, Dämmen oder Wehren kombiniert zur Rückhaltung/Abwehr flüssiger und/oder fester Stoffe anzuordnen. Diese Behältnisse werden zur Sicherung ihrer Schutzfunktion mit Flüssigkeit gefüllt und entsprechend ihrem Bedarfsfall zu Mauergebilden, Dämmen oder Schutzwällen gestapelt.
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß mit der Größe des Verbundes die Instabilität des Behälterstapels steigt, was zusätzliche Stabilisierungsmaßnahmen erfordert.
Weiterhin ist gemäß DE 197 38 216 A1 ein System bekannt, bei dem zur Bildung eines Deichmoduls ein im wesentlichen längliches Traggestell zum Einsatz gelangt, an dem ein nach oben offenes, flexibles Behältnis aus einem reißfesten, textilartigen Material zur Aufnahme von Füllgut angebracht ist.
Dieses System hat zwar den Vorteil, daß das Deichmodul gegenüber dem herkömmlichen Stapeln von Sandsäcken im Hochwasser-Notfall schnell montierbar und mittels entsprechender leistungsstarker Technik füllbar ist, es erfordert jedoch zur Stabilisierung des Deichmoduls ein vergleichsweise aufwändiges Stahlrohrgestänge als Traggestell.
Darüber hinaus ist das System nur eingeschränkt effektiv, da die Befüllung und Entleerung der Deichmodule mit Füllgut den Einsatz von Radladern, Baggern u. ä. erfordert, und die Lagerhaltung außerhalb des Hochwasser-Notfalles große Lagerkapazitäten bindet.
Neben diesen beschriebenen Lösungen weist der bekannte Stand der Technik weitere Vorschläge zum Schutz gegen Hochwasser auf, die einen gemeinsamen Mangel haben, der in einem hohen Aufwand an Material durch Bereitstellen komplizierter Vorrichtungen und an Zeit durch aufwändiges Montieren und Demontieren der vorgeschlagenen Lösungen begründet ist.
Der Erfindung liegt, ausgehend von der DE 101 29 538 A1 die Aufgabe zugrunde, einen schnell und mit wenigen Arbeitskräften zu errichtenden und wieder abzubauenden, mehrfach nutzbaren, eigenstabilen, quaderförmigen Behälter für den Hochwasserschutz bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen des Behälters nach Anspruch 1.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die bevorzugte Ausführungsform greift auf die als Wabenkörper ausgebildete innere Struktur des Behälters zurück. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in
1 einen Endbereich eines mit Wasser gefüllten quaderförmigen Behälters,
2 einen Querschnitt durch den Behälter gem. 1 entlang der Linie A-A, in der der Behälter auf einer Dammkrone aufliegt,
3 eine Seitenansicht zweier zu einem Dammabschnitt zusammengefügter Behälter,
4 eine Seitenansicht eines mit einem Stapel von Sandsäcken zu einem Dammabschnitt verbundenen Behälters,
5 einen Querschnitt durch den Behälter gemäß 2, bei dem zwischen dem Behälter und der Dammkrone eine Funktionsschicht angeordnet ist,
6 einen Querschnitt durch den Behälter mit seitlicher Schutzwand,
7 einen Querschnitt durch den Behälter mit seitlicher Schutzwand und zusätzlichem Unterspülschutz,
8 einen Querschnitt durch den Behälter in seiner Anordnung zur Abwehr von Hochwasser an Gebäudeöffnungen,
9 einen Querschnitt durch den Behälter gemäß 8, bei dem zwischen Behälter und Erdboden sowie Gebäudewand ein biegesteifes Flächenelement angeordnet ist.
Der quaderförmige Behälter 1 kommt vorwiegend beim Hochwasserschutz zum Einsatz. Dabei werden die quaderförmigen Behälter 1, die aus flexiblem und dehnsteifem Folienmaterial bestehen und somit in ungefülltem Zustand zusammengefaltet oder zu Rollen aufgewickelt bereitgestellt werden, auf der Dammkrone 2 ausgelegt.
Der quaderförmige Behälter 1 weist in der vorliegenden Ausführungsform entsprechend der Dammkrone 2 eine längliche Ausdehnung auf, die durch Seitenflächen und jeweils eine Boden- und Deckfläche über einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt verfügt und der durch Endflächen druckdicht geschlossen ist.
Der quaderförmige Behälter 1 besitzt eine innere Struktur mit dem Querschnitt eines Wabenkörpers 3, bei dem der Behälter 1 aus einer Vielzahl übereinander und nebeneinander parallel in Längsrichtung verlaufender Kammern 4 mit dem Querschnitt eines regelmäßigen Sechsecks gebildet wird.
Zum Befüllen des Behälters 1 befindet sich an der unteren äußeren Kammer 5 ein Einfüllstutzen 6, über den von außen Wasser in den Behälter 1 gepumpt wird. Der Einfüllstutzen 6 erstreckt sich als Schlauch 7 in das Innere des Behälters 1, wobei der Schlauch 7 jeweils die im Bodenbereich befindlichen Kammern 4 durchdringt und über entsprechende Öffnungen 8 jede dieser Kammern 4 gleichzeitig mit Wasser füllt.
Die unteren Kammern 4 sind mit den vertikal benachbarten Kammern durch Öffnungen 9 miteinander verbunden. Das Befüllen des Behälters 1 mit Wasser wird über die bodennahen Kammern 4 zu den vertikal benachbarten Kammern über die Öffnungen 9 von unten nach oben fortgesetzt, bis der quaderförmige Behälter 1 in seiner gesamten räumlichen Ausdehnung mit unter Druck stehendem Wasser gefüllt ist. Das auf der Oberseite des Behälters 1 angebrachte Überdruckventil 10 stellt den für die Stabilität des Behälters 1 notwendigen Innendruck ein, signalisiert durch Öffnen das Ende der Befüllung und wirkt gleichzeitig als Entlüftungs-, Sicherheits- und Absperrventil.
Im gefüllten Zustand weist der Behälter 1 eine Eigenstabilität auf, bei der er auch bei während der Flut auftretenden Querkräften formstabil bleibt.
3 zeigt zwei Behälter 1, 1', die zu einem Dammabschnitt zusammengefügt werden. Wie bereits vorhergehend beschrieben, werden die ungefüllten Behälter 1, 1' auf der Dammkrone 2 ausgelegt bzw. ausgerollt und mit Wasser gefüllt. An den Stirnseiten weisen die Behälter 1, 1' auf Grund der inneren Wabenstruktur eine unebene Stoßfläche 30, 30' auf, die selbst bei einer unmittelbaren Anlage zu Undichtigkeiten im Damm führen kann. Aus diesem Grund wird jedem Behälterende ein querschnittsgleiches Kissen 31, 31' zugeordnet, das gegenüber dem Behälterende eine mit diesem korrespondierende Oberflächenstruktur aufweist, die eine weitgehende Abdichtung zwischen dem Behälter 1 einerseits und der diesem zugewandten Seite des Kissens 31 andererseits gewährleistet. Der benachbarte Behälter 1' ist auf die gleiche Weise mit einen Kissen 31' ausgestattet.
Nach dem Befüllen werden die benachbarten Behälter 1, 1' mittels der an ihren Enden angebrachten flexiblen Spannbänder 13 kraftschlüssig miteinander verbunden, indem diese mit den Schnallen 14 auf Länge eingestellt und gespannt werden. Anschließend werden über die Füllstutzen 33, 33' die Kissen 31, 31' gleichzeitig mit Wasser gefüllt, wobei die Überdruckventile 32, 32' den vorgesehenen Innendruck gewährleisten.
4 zeigt, wie ähnlicher Weise eine weitgehend abgedichtete Verbindung zwischen einem herkömmlichen Damm aus Sandsäcken 15 und dem erfindungsgemäßen Behälter 1 hergestellt wird. Zwischen der Stirnseite des Damms aus Sandsäcken 15 und dem zugeordneten Ende des Behälters 1 wird gleichfalls ein Kissen 31 angeordnet, das beim Zusammenziehen mittels der Spannbänder 13, die in Sandsackstapel formschlüssig eingelegt sind, die Unebenheiten der sich gegenüberliegenden Flächen ausgleicht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die in 5 dargestellte Gestaltung der Unterseite 16 des Behälters 1. Um die Reibung zwischen Behälter 1 und der Dammkrone 2 zu vergrößern und dadurch die Sicherheit gegen Wegschieben zu erhöhen, ist die Unterseite 16 des Behälters 1 mit einer Reibschicht 18, beispielsweise scharfkantigem Granulat oder einer Noppenmatte versehen. Eine an der Wasserseite angebrachte, relativ schmale Dichtung 17 verhindert das Eindringen von Sickerwasser zwischen Behälter 1 und Dammkrone 2.
6 zeigt die Ausbildung des Behälters 1 auf seiner zum Hochwasser gerichteten vertikalen Seite mit einer vertikalen Fläche 20 und mit einer abgewinkelten flexiblen Platte 19 aus schnittfestem Material. Im Fall besonders rauher Einsatzbedingungen, wie stark fließendes Hochwasser mit Treibgut oder Untergrund mit spitzen Unebenheiten, können diese zum Aufschlitzen oder Durchstechen des Behälters 1 führen und damit die eigenstabile Wirkung des Behälters 1 stark beeinträchtigen oder völlig aufheben.
7 zeigt, wie, um ein mögliches Unterspülen des Behälters 1 zu vermeiden, an der Platte 20 eine weitere flexible Platte 21 druckdicht befestigt ist, deren zum Hochwasser gerichtetes Ende zu Taschen 22 zur Aufnahme von Ballast 23 ausgebildet ist, der das Ende der Platte 21 an den Boden drückt und somit abdichtet.
Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung wird in 8 beschrieben. Diese Ausführung dient der Abwehr von Hochwasser an Gebäuden und Gebäudeöffnungen.
Zuerst wird die von der Wand 40 abgewandte äußerste untere Kammer 45 befüllt. Das in der Wandung zwischen den unteren Kammern 45 und 44 im Füllschlauch 46 eingebaute Überdruckventil 41 gewährleistet, daß erst nach dem vollständigen Befüllen der unteren Kammer 45 die Kammern 44 der unteren Wabenkette kommunizierend befüllt werden. Die in den Böden der darüber liegenden Kammern 45 eingebauten Überdruckventile 42 gewährleisten mit den Öffnungen 43 in den Wandungen eine analoge Befüllfolge auch der oberen Wabenketten. Die letzte wandseitige Kammer in jeder Wabenkette hat dann zu wenig Platz und wird sich mit einer dem Innendruck entsprechenden Kraft an die Wand anpressen, wobei die bereits gefüllten äußeren Kammern das Gegenlager bilden.
Da der quaderförmige Behälter 1 während des Füllens nur bedingt biegesteif ist, d. h. er würde zum Beispiel in einen Kellerfensterschacht 47 hineinsacken oder in breite Türen oder breite Fenster ausweichen und diese möglicherweise zerstören, kommt der Behälter 1 mit einem zusätzlichen Flächenelement 50 zum Einsatz. Die Biegesteifigkeit des Behälters 1 wird dann erreicht, indem auf der Unterseite 48 und der Gebäudeseite 49 das zusätzliche Flächenelement 50 ausgelegt wird. Dieses Flächenelement 50 hat einen Querschnitt nebeneinander liegender Kammern 51 mit wabenförmigem Querschnitt mit geringer Größe. Dieses dünne, als Wabenmatte bezeichnete Flächenelement 50 kann mit der zuerst zu füllenden Kammer 45 des Behälters 1 über die Öffnung 56 kommunizierend verbunden sein.
Wenn keine Verbindung zum Behälter 1 besteht, ist das Flächenelement 50 mit einem eigenen Füllstutzen 52 sowie einem Überdruckventil 53 ausgestattet, was eine separate Befüllung der Wabenmatte ermöglicht.
In jede dieser kleinen Waben wird eine biegesteife Stange 54 eingelegt. Dadurch, daß sich die Stangen 54 in den kleinen Waben 51 befinden, und diese mit Wasser gefüllt sind, dichtet die Unterseite 48 bzw. die Gebäudeseite 49, ungestört von der Stange 54, ab.
Der Behälter 1 liegt und stützt sich seitlich auf einem biegesteifen Stangenrost ab, der sich in einer wassergefüllten Matte befindet, welche die Dichtfunktion gegenüber dem Gebäude übernimmt.
Der gesamte Füllvorgang erfolgt über den Füllschlauch 46. Da die die Füllfolge gewährleistenden, im Inneren des Behälters 1 in Reihe geschalteten Überdruckventile 42 beim Entleeren wie Rückschlagventile sperrend wirken, hat jede Kammer 45 einen eigenen Ablaß 55 zum Entleeren. Füllschlauch und Überdruckventile sind von den Damm-Behältern übernommen.
Wenn die Behälter für den Gebäudeschutz von Kleinnutzern, zum Beispiel von Hauseigentümern angeschafft werden, wird der Füllstutzen an einen Hausanschluß angepaßt.
Die Behälter sind vorwiegend für den Hochwasserschutz vorgesehen, sie können zu endlosen, beliebig verlaufenden Dämmen zusammengefügt und, wie beschrieben, mit üblichen Sandsackdämmen verbunden werden. Die quaderförmigen Behälter können beim Aufkaden von Dämmen an der Wasserseite mit den gebräuchlichen Abdichtfolien verbunden oder auf der Landseite als Auflasten und zur Schaffung von Quellkaden eingesetzt werden.
In Städten können mit den quaderförmigen Behältern Dämme an Ufern und in Straßen errichtet und Gullys abgedichtet werden.
Die quaderförmigen Behälter können außerhalb oder am Einsatzort mit Luft gefüllt schwimmfähig gemacht werden. Mit Ballast von hohem spezifischen Gewicht gefüllt, können sie schwimmend zum Einsatzort gebracht werden und durch Füllen mit Wasser positioniert als Damm auf Grund gesetzt werden.
Die quaderförmigen Behälter können auch zur operativen Aufnahme von flüssigen oder gasförmigen Chemikalien dienen, auf der Ladefläche von Lkw ausgelegt und dort gefüllt, ersetzen sie spezielle Tankfahrzeuge.
Zu einer geschlossenen Umzäunung können die quaderförmigen Behälter austretende Flüssigkeiten eindämmen oder zum Beispiel zeitweilige offene Behälter wie Löschteiche oder Schüttgutlager bilden.
Ferner können diese mit Flüssigkeit gefüllten Behälter überall dort eingesetzt werden, wo operativ große Blöcke von großer Masse benötigt werden, wie Ballast oder zum Verschließen von Stollen.
Mit Luft gefüllte erfindungsgemäße Behälter können überall dort zum Einsatz gebracht werden, wo große elastische Blöcke geringer Masse zum Beispiel als Schwimmkörper oder Hebekissen benötigt werden.

1, 1': Behälter
2: Dammkrone
3: Wabenkörper
4: Kammer
5: Untere äußere Kammer
6: Einfüllstutzen
7: Schlauch
8: Öffnungen
9: Öffnungen
10: Überdruckventil
13: Spannband
14: Schnalle
15: Sandsack
16: Unterseite
17: Dichtung
18: Reibschicht
19: Platte
20: Vertikale Fläche
21: Platte
22: Tasche
23: Ballast
30, 30': Stoßfläche
31, 31': Kissen
32, 32': Überdruckventil
33, 33': Füllstutzen
40: Gebäudewand
41: Überdruckventil
42: Überdruckventil
43: Öffnung
44: Kammer
45: Äußere Kammer
46: Füllschlauch
47: Kellerfensterschacht
48: Unterseite
49: Gebäudeseite
50: Flächenelement
51: Kammer
52: Füllstutzen
53: Überdruckventil
54: Stange
55: Ablaß
56: Öffnung

Claims

Quaderförmiger, faltbarer Behälter aus einem flexiblen Material zur Rückhaltung von flüssigen und festen Stoffen als Hochwasserschutz, wobei der Behälter aus sich gegenüberliegenden Seitenflächen besteht, die an ihren oberen Kanten über eine Deckfläche und an ihren unteren Kanten über eine Bodenfläche zu einer Volumensektion mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt verbunden sind, die durch eine Vorderfläche und eine Rückfläche druckdicht geschlossen ist, wobei sich der Behälter in Längsrichtung in einer bestimmten Länge erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) über seine gesamte räumliche Ausdehnung eine flexible innere Struktur aufweist, die durch parallel verlaufende, aneinander liegende Kammern (4) gebildet ist, die im Querschnitt die Form von sechseckigen Waben haben und parallel zur Längsachse des Behältern verlaufen und die durch die jeweils gegenüber liegenden, die Länge der Kammern (4) begrenzenden Flächen des Behälters (1) druckdicht verschließbar sind, der Behälter (1) in Nähe der Bodenfläche eine Einrichtung (6) zum Befüllen oder Entleeren des Behälters (1) mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium und in Nähe der Deckenfläche eine Einrichtung (10) zur Druckbegrenzung und zum Entlüften des Behälters (1) aufweist, wobei die benachbarten Kammern (4) untereinander über Öffnungen (9) kommunizieren, über die das Befüllen oder Entleeren der benachbarten Kammern (4) des Behälters (1) mit dem Füllmedium bis zur völligen räumlichen Ausdehnung des Behälters (1) ermöglicht ist.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Befüllen oder Entleeren des Behälters (1) aus einem Stutzen (6) besteht, der in Bodennähe des Behälters (1) in mindestens eine der außen liegenden Kammern (5) führt, wobei der Stutzen (6) mit Kupplungs- und Absperrelementen ausgestattet ist.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Befüllen oder Entleeren des Behälters (1) aus einem Schlauch (7) besteht, der in Bodennähe des Behälters (1) über eine der außen liegenden Kammern (5) in die horizontal benachbarten Kammern (4) führt, wobei der Schlauch (7) mit Öffnungen (8) versehen ist, die das gleichzeitige Befüllen bzw. Entleeren der bodennahen Kammern (4) ermöglichen und der Schlauch (7) an seinem außen liegenden Ende mit Kupplungs- und Absperrelementen ausgestattet ist.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abdichten von Öffnungen in Gebäudewänden (40) die Öffnungen (43) und die Überdruckventile (42) in den von der Gebäudewand (40) abgewandten Kammern (45) derart angeordnet sind, dass zuerst eine Befüllung dieser Kammern (45) erfolgt, wobei diese zuerst gefüllten Kammern (45) ein Gegenlager zum Anpressen des Behälters (1) an die senkrechte Gebäudewand (40) bilden.
Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit diesem ein Flächenelement (50) aus flexiblem Material verbunden ist, das einen vertikalen, gegen eine Gebäudeseite (49) anliegenden und durch den Behälter (1) dagegen druckbaren Bereich und einen horizontalen, der Auflage für den Behälter (1) dienenden Bereich aufweist, wobei das Flächenelement (50) aus in Längsrichtung verlaufenden, nebeneinander liegenden, durch Öffnungen kommunizierend miteinander verbundenen Kammern (51) mit vorzugsweise wabenförmigem Querschnitt gebildet ist und das Flächenelement (50) mit Einrichtungen zum Befüllen oder Entleeren und zum Entlüften der Kammern (51) ausgestattet ist und in den Kammern (51) Stangen (54) zur Verbesserung der Biegesteifigkeit des Flächenelements (50) angeordnet sind.
Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kammern (44, 45) des Behälters (1) befindlichen Öffnungen (43) und Überdruckventile (42) in der Weise angeordnet sind, dass eine Befüllung des Behälters (1) von den von der Gebäudewand (40) abgewandten Kammern (45) fortschreitend in Richtung der Gebäudewand (40) erfolgt.
Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (51) des Flächenelements (50) mit der zuerst zu füllenden Kammer (45) des Behälters (1) kommunizierend mittels der Öffnung (56) verbunden sind.