DE1942406A1 - Deckwerk fuer Uferboeschungen - Google Patents

Description

• Deckwerk für Uferböschungen (Zusatz zu Patent .........
• Patentanmeldung P 17 84 618.3).
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Deckwerk zum Sichern und gegebenenfalls Dichten von Uferböschungen offener Gewässer, insbesondere von Schiffahrtskanälen, bei denen der Wasserspiegel im offenen Gewässer normalerweise in etwa gleicher Höhe wie der Grundwasserspiegel liest, mit einer unteren, stark porösen, mit dem offenen Gewässer kommunizierenden Dränschicht und einer im wesentlichen dichten oberen Deckschicht aus Asphaltbeton od.dgl., nach Patent .......... (Patentanmeldung P 17 84 618.3) Ausgabe der ßrfindung ist es, das Deckwerk des Hauptpatentes so weiterzubilden und zu verbessern, daß es herstellungstechnisch einfacher wird Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Dränschicht aus einer unter der Deckschicht angeordeten, auf der Uferböschung aufliegenden Matte beseht, die ein Durchtreten von Wasser gestatten und ein Durchsetzen mit Mineralstoffen, die gröber sind als Schluff der Uferböschung, verhindern.
• Durch die Ausbildung der Dränschicht des Deckwerks als wasserleitende Matte, die zugleich filtrierende Eigenschaften hat, wird das Deckwerk besonders einfach. So kann die erfindungsgemäße Dränschicht mit oder ohne Deckschicht direkt in einem fortlaufenden Arbeitsgang auf die Uferböschung aufgebracht werden, ohne daß diese besonders vorbereitet werden muß. Während bisher zur Erzielung einer großporigen Dränschicht mit ausreichendem Bließquerschnitt für das Grundwasser eine relativ dicke Gesteinsschicht erforderlich war, deren oberste Schicht zumindest durch ein Bindemittel und/oder einen maschenartig ausgebildeten Träger in sich gefestigt und deren unterste Schicht durch eine Art Maschensieb gegen Verstopfungserscheinungen zusätzlich gesichert werden mußte, kann das erfindungsgemäße Deckwerk mit ersichtlich weniger Aufwand hergestellt und verarbeitet werden. Insbesondere bei der Abdichtung und Befestigung eines bereits vorhandenen Eanalquerschnittes lassen sich durch Verwendung des erfindungsgemäßen Deckwerks beträchtliche Einsparungen allein durch Wegiall von aufwendigen Erdbewegungs- und Abtragungsarbeiten an den bestehenden Uferböschungen erzielen, da auch die durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Deckwerks mit relativtgeringer Dicke hervorgerufene Verkleinerung eines vorhandenen Eanalquerschnitts in der Regel gegenüber dem Gesamtkanal-Querschnitt vernachlässigbar klein ist. Darüber hinaus ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Dränschicht überall da von besonderem Vorteil, wo Raumverhältnisse die Verwendung einer üblichen Gesteinsschicht nicht zulassen oder wo keine für die Rollierung geeignete Gesteinsschichten mit billigen Uransportmitteln zu beschaffen sind. Die erfindungsgemäBe Matte kann beispielsweise aus gepreßten Natur- oder Sunstfasern bestehen, wobei durch Wahl einer geeigneten Flecht- bzw. Webart zum einen die filtrierenden Eigenschaften beim Eintritt des Grundwassers in die Matte und zum anderen die wasserleitenden Eigenschaften für das in die Matte eingesickerte Grundwasser in einem weiten Bereich den örtlichen Gegebenheiten jeweils anpaßbar sind. Die wasserleitenden Ei gen schaften lassen sich insbesondere bei Verwendung einer Doppelmatte, wobei z.B. zwei miteinander verflochtene oder verwebte Matten entsprechend der Vorzugsrichtung des abzuleitenden Grundwassers verlaufende Hohlräume bilden, ebenfalls in einem weiten Bereich den jeweiligen Erfordernissen anpassen. Ein Zusetzen, Zubacken oder Ver -krusten der Unterseite der Matten wird jeweils durch die Eigenelastizität der entsprechend der gewählten Pl echt-oder Kunstfasern unter der Wirkung des nachdrängenden Grundwassers durch kleine Relativbewegungen selbsttätig verhindert bzw. wieder abgebaut.
• Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist bei einem Deckwerk mit in Abständen voneinander angeordneten Durchtrittsöffnungen in der Deckschicht vorgesehen, daß die Matte mit Taschen versehen ist, die in die Durchtrittsöffnungen bis in deren Austrittsquerschnitt hineinragen. Durch das Hineinragen der erfindungsgemäßen Taschen in die nach dem Hauptpatent als zusätzlicher hydrostatischer Druckausgleich bei sehr raschem Absinken des Wasserspiegels im offenen Gewässer gegenüber dem Wasser spiegel des Grundwassers vorgesehenen Durchtrittsöffnungen läßt sich die Deckschicht, ohne daß die Durchtrittsöffnungen durch Kerne abgedeckt oder die Durchtrittsöffnungen nachträglich aus der Deckschicht ausgeschnitten werden müßten, besonders einfach und ohne Unterbrechungen in einem kontinuierlich ablaufenden Verfahren auf die erfindungsgemäße Matte aufbringen.
• Zweckmäßigerweise sind die Taschen und die Durchtrittsöffnungen wulstartig ausgebildet. Eine wulstartige Ausbildung der Taschen ist deshalb vorteilhaft, weil sich derart geformte und vorgefertigte Taschen innerhalb eines weiten Toleranzbereiches auch in Durchtrittsöffnungen mit voneinander abweichenden Größen der Matte wegen ihrer Forinnachgiebigkeit leicht einsetzen lassen. Die Wulst kann beispielsweise nach Art eines unten offenen Schlauches ausgebildet sein oder aber im wesentlichen die Form eines SL aufweisen.
• Vorteilhafterweise sind die Taschen schlauchartig in die Matte eingearbeitet, so daß die Matte mit den Taschen eine durchgehende Auflage für die Deckschicht bildet und in einem kontinuierlich ablaufenden Herstellungsverfahren angefertigt und ohne das zusätzlich vorbereitende Arbeitsschritte erforderlich wären, mit der Deckschicht gegebenenfalls am Ort des zu erstellenden Deckwerkes, beschichtet werden kann.
• Von Vorteil ist es auch, wenn die Matte beidseitig eine rauhe Struktur aufweist, weil dadurch die Haftreibung gegenüber der Uferböschung sowie die Haftung der Deckschicht verbessert ist und sich in der Regel eine zusätzliche Verankerung des Deckwerkes gegenüber der Uferböschung erübrigt.
• Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchtrittsöffnungen und die in diese hineinragenden Taschen in der oberen Deckschicht in mindestens zwei Reihen parallel zueinander längs der Uferböschung in einem der größten Abweichung des Wasser spiegels im offenen Gewässer gegenüber dem Grundwasserspiegel entsprechenden Höhenbereich angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist auch dann eine einfache und kontinuierlich ablaufende Herstellung des erfindungsgemäßen Deckwerks möglich, wenn zum Abbau eines durch relativ rasches Absinken des Wasserspiegels im offenen Gewässer plötzlich hervorgerufenen hydrostatischen Überdruckes des Grundwassers die mit dem offenen Gewässer kommunizierende Dränschicht keinen ausreichenden FlieBquerschnitt besitzt, nicht wirksam oder überhaupt nicht vorhanden ist.
• Das erfindungsgemäße Deckwerk kann demnach auch für Kanäle mit Wehren, Schleusen u.dgl. verwendet werden. Dabei kann die Anordnung der Durchtrittsöffnungen bzw. Taschen dem jeweiligen Verlauf der Uferböschung angepaßt und wahlweise bzw. wechselweise in einer oder auch mehreren Richtungen in der Ebene der Uferböschung verlaufen. Die Durchtrittsöffnungen bzw. Taschen können auch bezüglich ihrer Länge und Lage gegenüber Unregelmäßigkeiten im Verlauf der Uferböschung angepaßt sein, beispielsweise endlos verlaufend oder in Teilstücke mit oder ohne Zwischenräume unterteilt ein und aus Teilstücken zusammengesetzte Figuren, z.B. eine V-Form, ein Zick-Zack- oder ein Mäandermuster bilden.
• Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, da B die Taschen mit körnigem, wasserdurchlässigem Material, z.B. mit Grobsand, Kies, Hochofenschlacke oder mit ähnlichen Stoffen, bzw. Gemischen gefüllt und beschwert sind. Dadurch ist einerseits eine einwandfreie Entwässerung unter gleichzeitiger Verhinderung des Durchtritts von mineralischen Stoffen gegeben und andererseits eine zusätzliche Befestigung der Taschen in der Matte bzw. der Matte auf der Uferböschung insbesondere dann nicht erforderlich, wenn das Deckwerk von den Taschen in mehr oder weniger gleichmäßigen Abständen in aufeinander und bzw. oder auf den Ausgleich des schädlichen hydrostatischen überdruckes abgestimmte Felder unterteilt ist. Auch das Aufbringen einer Deckschicht aus Asphaltbeton auf die erfindungsgemäß mit Taschen versehene Matte ist dann besonders einfach. So läßt sich beispielsweise durch parallel zueinander angeordnete, wulstartige Taschen der Matte unter Verwendung von mit unter Druckeinwirkung abbindenden Bindemitteln versehenen Mineralmassen, z.B. Gußasphalt, Asphalt-Grobbeton od.dgl. auch unter Wasser ein dichtes Deckwerk herstellen und verlegen.
• Zweckmäßigerweise können anstelle von Taschen auch poröse Verstärkungen der Matte vorgesehen sein, die die Durchtrittsöffnungen ausfüllen. Auch diese Verstärkungen der Matte können mit volumenkonstantem, aber durchlässigem Material ausgefüllt sein. Dabei kann die Festigkeit und die äußere Form der Taschen und gegebenenfalls der durch die Taschen in gleichmäßige Felder unterteilten Matte im wesentlichen durch diese Füllung gewährleistet sein.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen Teil einer mit dem erfindungsgemäßen Deckwerk und wulstartigen Taschen sowie Durchtritts -öffnungen versehenen Uferböschung eines Schiffahrtskanals, und Fig. 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt einer wulstartigen Tasche der Matte des Deckwerks nach Fig. 1.
• In Fig. 1 ist eine geneigte Uferböschung 1 durch eine als Dränschicht ausgebildete Matte 2 abgedeckt. Die Matte besteht aus gepreßter Natur- oder Kunstfaser und ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, gewebt oder geflochten. Die Oberflächen der Matte sind relativ rauh, so daß die auf der Uferböschung aufgelegte Matte durch ihr Eigengewicht ausreichend haftet und in der Regel nicht besonders befestigt zu werden braucht. Durch die sich gegenseitig kreuzenden Natur- und/oder Kunstfasern wirkt die Matte gegenüber durchsickerndem Grundwasser als eine Art Filter, der sich unter der Wirkung des auf ihn gerichteten Wasserdrucks durch gewisse Relativbewegungen der benachbarten Fasern jeweils selbsttätig reinigt und Verstopfungserscheinungen durch aus der Uferböschung mit Schluff vom Grundwasser beförderten Mineralstoffen verhindert.
• Die Filterwirkung kann durch unterschiedliche Web-bzw. Flechtarten der Matte jeweils den örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden. Der durch die Filterwirkung der Matte dem Grundwasser entgegenwirkende Eintrittswiderstand ist relativ klein und wird durch eine gewisse Saugwirkung der mit relativ großem Fließquerschnitt für das Grundwasser ausgebildeten Matte noch verkleinert. Die Matte wirkt somit in ihrer Gesamtheit als eine durch ein Filter abgesicherte Dränschicht, in der das Grundwasser in Richtung auf das offene Gewässer abfließen kann. Die Oberseite der Matte 2 ist von einer Deckschicht 5 aus Asphaltbeton abgedichtet, in welcher als zusätzliche Möglichkeit für den Abfluß des Grundwassers Durchtrittsöffnungen 4 freigelassen sind, in die von der Matte 2 ausgehende Taschen 3 hineinragen.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind diese Durchtrittsöffnungen 4 bzw. Taschen 3 im Bereich des- durch 5 angedeuteten normalen Wasserspiegels in dem nicht näher dargestellten Kanal sowie darüber und darunter, entsprechend einem höchstmöglichen Grundwasserspiegel G und einem Absenken des Wasserspiegels 5 auf die gestrichelt dargestellte Linie S', in drei parallel zueinander angeordneten und längs der Uferböschung verlaufenden Reihen vorgesehen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie die Taschen 3 schlauchartig in die Matte 2 eingearbeitet sind. Am einfachsten erfolgt die Herstellung der schlauchartigen Taschen 3 dadurch, daß die Matte 2 in entsprechende Falten übereinandergelegt und abgesteppt bzw. abgeheftet wird.
• Die Matte 2 kann aber auch in Felder unterteilt ausgebreitet und an den gegenseitigen Begrenzungen der Felder in hochstehende Falten gelegt werden, welche die eigentlichen Taschen 3 bilden. Die Matten benachbarter, mit jeweils einer gemeinsamen-Tasche aneinanderstoßender Felder können beispielsweise auch durch Klammern 7 miteinander verbunden werden, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist. Natürlich können auch in bereits verlegte Matten nachträglich Durchtrittsöffnungen 4 eingearbeitet und in diese mit entsprechenden Anschlußflanschen versehene Taschen 2 eingesetzt werden. Die Taschen 3 können während der Herstellung oder während des Verlegens der Matten oder auch nachträglich mit körnigem, wasserdurchlässigem Material 6, wie z.3. Grobsand, Kies, Hochofenschlacke, ähnlichen Stoffen oder Gemischen gefüllt werden.
• Die Herstellung des Deckwerks ist denkbar einfach.
• Zuerst muß die Uferböschung 1 zur Auflage der Matte 2 vorbereitet, d.h. unter Berücksichtigung der gewünschten Neigung eine möglichst ebene Böschung geschaffen werden.
• Eine weitere Vorbereitung der Böschung ist in der Regel nicht erforderlich. Die Matte 2 wird mit oder ohne Deckschicht auf die Uferböschung 1 aufgelegt und haftet infolge ihrer rauhen Struktur und ihres durch die Füllung des schlauchförmigen Taschen 3 vergrößerten Gewichtes bei üblichen Neigungswinkeln, ohne daß es einer zusätzlichen Befestigung oder Absicherung bedarf, auf der Uferböschung. Die Deckschicht 5 aus Asphaltbeton oder einem ähnlichen, im wesentlichen dichten und gegen Wasser-, Stoß und sonstige Einwirkungen unempfindlichen Material, kann vor, bei oder nach dem Verlegen der Matte auf dieser aufgebracht werden. Wesentlich ist dabei, daß die schlauchartigen Taschen 3 nach ihrer Füllung mit einem hinreichend großen, nicht vom Asphalt abgedeckten Querschnitt die Durchtrittsöffnungen durchsetzen und den gesamten Öffnungsquerschnitt ausfüllen. In Sonderfällen. z.B. unter Berücksichtigung von Wildwechseln, insbesondere aber auch bei Wehren und Schleusen für die Rettung von Menschen, kann es wesentlich sein, wenn die Taschen 3 über die Oberfläche der Deckschicht 5 hinausragen und so die relativ glatte Asphaltdecke als eine Art Leitersprossen durchbrechen, die ein Abstützen und eine Selbstrettung aus dem Kanalbett ermöglichen. Auch besteht bei die Deckschicht überragenden Taschen keine Gefahr, daß beim Aufbringen der Asphaltdecke die Durchtrittsöffnungen verstopft werden könnten. Bewegungen des Wassers im Kanal wirken außerdem einem Zusetzen der Durchtrittsöffnungen bzw. einem Verschmutzen und Unwirksamwerden der Taschen entgegen.
• Durch Sinkstoffe bedingte Ablagerungserscheinungen können sich infolge der abgerundeten Form der Taschen kaum auswirken und werden zudem bei Wellengang wieder weggespült.
• Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Deckwerks ist wie folgt: Bei normalem Wasserspiegel S wird bei etwas höher liegendem Grundwasserspiegel G der schädliche hydrostatische Uberdruck auf das Deckwerk im wesentlichen durch die etwa in Höhe des normalen Wasserspiegels S liegende Durchtrittsöffnung 4 bzw. Tasche 3 erfolgen. Das Grundwasser fließt hierbei durch die von der Matte 2 gebildete Dränschicht zur nächsten wulstartigen Durchtrittsöffnung 4 bzw. Tasche 3 und durch diese in Richtung des in der Zeichnung dargestellten Pfeiles 8 in Richtung des offenen Gewässers ab. Infolge der in der Matte 2 vorhandenen wasserleitenden Hohlräume sowie des körnigen, und wasserdurchlässigen Füllmaterials 6 der wulstartigen Taschen 3 hat das Grundwasser keinen allzugroßen Fließwiderstand zu überwinden. Der Grundwasserspiegel G wird durch das Abfließen von der Höhe der in der Zeichnung ausgezogenen dargestellten Linie im Bereich der Uferböschung 1 auf die gestrichelt dargestellte Fließkurve G' abgesenkt und damit das Deckwerk von schädlichen Auftriebskräften entlastet. Durch die Mehrfachanordnung der wulstartigen Durchtrittsöffnungen 4 und Taschen 3 in im wesentlichen zueinander parallelen Reihen lassen sich somit selbsttätig auch relativ große Wasserspiegelschwankungen im offenen Gewässer gegenüber dem Grundwasserspiegel ausgleichen, da für den Ablauf des Grundwassers in Richtung auf das offene Gewässer jeweils die unter dem Grundwasserspiegel G vorhandenen Durchtrittsöffnungen 4 in durch Kanalwasser nicht abgedecktem Zustand dem Grundwasser bedeutend weniger Widerstand entgegensetzen als die unter dem Wasserspiegel im offenen Gewässer liegenden Durchtrittsöffnungen. Durch die wulstförmige Ausbildung der Durchtrittsöffnungen 4 bzw. der Taschen 3 besteht auch keine Gefahr, daß durch vom Grundwasser mitgerissene Mineralstoffe die Durchlässigkeit des Deckwerks beeinträchtigt werden könnte.
• Einerseits ist das Volumen der Durchtrittsöffnungen so bemessen,- daß das Füllmaterial 6 auch unter relativ ungünstigen Bedingungen eine ausreichende Filterwirkung und einen hinreichend kleinen Strömungswiderstand bietet.
• Andererseits wird durch eine entsprechende Wahl der Web-oder Flechtart der Matte 3 infolge des bei örtlichen Zusetzerscheinungen auf die Matte wirkenden Drucks des Grundwassers jeweils selbsttätig durch relativ kleine und im Bereich der elastischen Verformbarkeit üblicher Deckwerke liegende Ausweichbewegungen der Matte 2 dem Grundwasser jeweils ein neuer Weg geöffnet. Der erforderliche Ausgleich des hydrostatischen Überdrucks des Grundwassers gegenüber dem offenen Gewässer ist durch die erfindungsgemäße Selbstanpassung der als ausschließliche und in sich elastische, insbesondere Zugbeanspruchungen ausgleichende Dränschicht ausgebildeten Matte somit unter Verwendung einfachster und maschinett verarbeitbarer Mittel auch unter relativ ungünstigen Bedingungen gewährleistet.
• Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die erfindungsgemäße Deckschicht überall da eingesetzt werden, wo ein gewisser Druckausgleich zwischen zwei, an sich voneinander getrennten, flüssigen oder gasförmigen Medien gefordert wird. Insbesondere kann die Form und Art der erfindungsgemäßen Durchtrittsöffnungen auch insoweit eine Abänderung erfahren, als es beispielsweise gegenüber Schmutzwasserkanälen erforderlich ist, eine Verunreinigung des Grundwasse-rs durch das Schmutzwasser von vornherein mit Sicherheit auszuschließen und demnach die Durchtrittsöffnungen als eine Art Einbahnstraße für das Grundwasser auszubilden. Zu diesem Zweck muß das Füllmaterial so gewählt und derart angeordnet werden, daß es dem Eindringen von Schmutzwasser einen wesentlichen größeren Fließwiderstand entgegenzusetzen vermag als in Richtung des für das Grundwaseer vorgesehenen Durchfließens. Gegebenen falls kann das Füllmaterial auch mit chemiachen Zusätzen angereichert werden, die beim Eindringen von bestimmten Wirkstoffen mit diesen reagieren und bis zu einer unter Umständen sogar eine Diffusion verhindernden Masse zusammenbacken, die unter Einwirkung von Überschuß an sauberem Wasser und relativ kleinem Überdruck des Grundwassers wiederum lösbar ist.

Claims (8)

Patent ansprüche

1. Deckwerk zum Sichern und gegebenenfalls Dichten von Uferböschungen offener Gewässer, insbesondere von Schifffahrtskanälen, bei denen der Wasserspiegel im offenen Gewässer normalerweise in etwa gleicher Höhe wie der Grundwasserspiegel liegt, mit einer unteren, stark porösen, mit dem offenen Gewässer kommunizierenden Dränschicht und.einer im wesentlichen dichten oberen Deckschicht aus Asphaltbeton od.dgl., nach Patent ..........

(Patentanmeldung P 17 84 618.3), dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Dränschicht aus einer unter der Deckschicht (5) angeordneten, auf der Uferböschung (1) aufliegenden Matte (2) besteht, die wasserleitende sowie filtrierende Eigenschaften aufweist, die ein Durchtreten von Wasser gestatten und ein Durchsetzen mit Mineralstoffen, die gröber sind als Schluff der Uferböschung, verhindern.

2. Deckwerk nach Anspruch 1, mit in Abständen voneinander angeordneten Durchtrittsöffnungen in der Deckschicht, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Matte (2) mit Taschen (3) versehen ist, die in die Durchtrittsöffnungen (4) bis in deren Austrittsquerschnitt hineinragen.

3. Deckwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Taschen (3) und die Durchtrittsöffnungen (4) wulstartig ausgebildet sind.

4. Deckwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Taschen (3) schlauchartig in die Matte (2) eingepaßt sind.

5. Deckwerk nach mindestens Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Matte (2) beiseitig eine rauhe Struktur aufweist.

6. Deckwerk nach mindestens Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Durchtrittsöffnungen (4) und die in diese hineinragenden Taschen (3) in der oberen-Deckschicht (5) in mindestens zwei Reihen parallel zueinander längs der Uferböschung (1) in einer der größten Abweichung des Wasserspiegels (S-S') im offenen Gewässer gegenüber dem Grundwasserspiegel (G) entsprechenden Höhenbereich angeordnet sind.

7. Deckwerk nach mindestens Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Taschen (3) der Matte (2) mit körnigem, wasserdurchlässigem Material (6) gefüllt und beschwert sind.

8. Deckwerk nach mindestens Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß anstelle von Taschen (3) poröse Verstärkungen der Matte (2) vorgesehen sind, die die Durchtrittsöffnung (4) ausfüllen. Leerseite