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Die
Erfindung betrifft Wasser- oder Abwasserbehälter.
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Derartige
Wasser- oder Abwasserbehälter werden
beispielsweise in Kläranlagen
verwendet, wo sie in allen Stufen der abwassertechnischen Reinigung,
der mechanischen und biologischen Reinigung und der Schlammbehandlung,
Verwendung finden. In der Regel sind diese Wasser- und Abwasserbehälter als
einzeln aufgestellte Rundbecken oder Rechteckbecken gleicher oder
unterschiedlicher Größe, welche
in der Regel aus Stahlbeton bestehen, ausgeführt.
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Die
DE 41 11 936 C1 beschreibt
eine Kompaktkläranlage,
bei der unterschiedliche Werkstoffe für die einzelnen Kammern einerseits
und ein Gehäuse
oder Fundament andererseits verwendet werden. Auf diese Weise können die
verschiedenen Materialien für
den Einsatzzweck zur Aufnahme der Klärmedien einerseits und zur
Schaffung eines stabilen Gehäuses
bzw. Fundamentes andererseits ausgewählt werden und das Gewicht
so gering gehalten werden, daß die
fertig montierte Anlage transportabel ist.
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Aus
der
DE 88 09 334 U1 ist
ein Behältnis
für ein
festes, flüssiges
oder gasförmiges
Medium mit einem Boden und einer vom Boden nach oben stehenden Seitenwand
bekannt, wobei der Boden zu seinem zentralen Flächenbereich hin nach unten
geneigt oder nach unten gewölbt
ausgebildet ist und der Boden und/oder die Seitenwand mindestens
eine umlaufende, in sich geschlossene, zugfeste Armierung aufweist.
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Eine
Kläranlage
zur biologischen Reinigung von Abwässern mit wenigstens einem
Belebungsbecken und wenigstens einem Nachklärbecken für die Abwasserreinigung sowie
wenigstens einem Voreindickerbecken für Überschußschlamm geht aus der
DE 90 13 803 U1 hervor.
Hierbei zeichnen sich das Belebungsbecken, das Nachklärbecken
und das Voreindickerbecken durch eine modulare Bauweise als kreisrunde
fugenlose und durchspannungsfreie Sthalbetonbecken aus.
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Die
DE 295 08 289 U1 hat
eine Kläranlage mit
im Grundriß jeweils
rechteckigen, von Wänden eingefaßten Becken,
die unmittelbar aneinander angrenzen, so daß ein Teil der Beckenwände durch eine
gemeinsame, alle Becken einschließende Außenwand gebildet ist, zum Gegenstand.
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Aus
der
DE 295 02 578
U1 geht ein kombiniertes Bauwerk für die mehrstufige biologische
Reinigung von Abwasser hervor, das ein durch ringförmige Zwischenwände in drei
konzentrische Kreisringkammern unterteiltes Rundbecken aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlichere Lösung für Wasser-
und Abwasserbehälter
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
Wasser- oder Abwasserbehälter
jeweils zwei im wesentlichen gerade verlaufende Wandungen aufweist,
die einen Winkel von 120° einschließen.
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Unter
im wesentlichen gerade verlaufend werden hierbei auch solche Wandungen
verstanden, die entlang einer gedachten Gerade zickzackförmig oder
bogenförmig
verlaufen.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird
es möglich,
drei oder mehr Wasser- oder Abwasserbehälter bei optimaler Flächennutzung
und minimalem Materialbedarf für
die Wandungen sowie minimalem Aufwand für Aushub und Gründungsmaßnahmen
nebeneinander anzuordnen. Auch in strömungsmechanischer Hinsicht
ist diese Anordnung sehr günstig,
da tote Bereiche weitgehend vermieden werden. Zudem entfallen bei
dieser Ausgestaltung der Wasser- oder Abwasserbehälter der
Pflegeaufwand für
den Zwischenraum zwischen den Einzelbecken sowie die bei einzeln
aufgestellten Rundbecken zwingend erforderlichen Arbeitsräume. Schließlich kann
in der Nähe der
entstehenden Wandknotenpunkte der Innenwandungen die erforderliche
Becken-Maschinentechnik zentral angeordnet werden, was die Baukosten
für Verrohrungen
und Elektroverkabelungen sowie im Erdreich als auch im Bauwerk selbst
reduziert. Der Zugang zu der zentralen Becken-Maschinentechnik für Bedienungs-, Wartungs- und
Reparaturarbeiten kann dann über
lediglich eine Treppe und einen Bediensteg erfolgen. Statt der bei
Einzelbecken mehrfach erforderlichen stationären Hebezeuge kann ein solches
auf dem zentralen Innenknoten plaziert werden (die auftretenden
statischen Lasten können
einfach abgefangen werden).
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die beiden
im wesentlichen gerade verlaufenden Wandungen jeweils gleich lang sind
und eine weitere, diese verbindende Wandung vorgesehen ist, die
kreisbogenförmig
ausgestaltet ist.
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In
diesem Zusammenhang ist es vorgesehen, daß die kreisbogenförmige Wandung
sich über einen
Winkel von ca. 120° erstreckt.
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Auf
diese Weise können
beispielsweise drei Wasser- oder Abwasserbehälter, von denen jeder ein Drittel
einer Kreisfläche
einnimmt, sich im Bereich der geraden Wandungen berührend aufgestellt
werden, so daß eine
kreisförmige
Anlage mit drei Wasser- oder Abwasserbecken geschaffen wird.
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Bei
einer anderen Alternative der Erfindung ist es vorgesehen, daß sich die
kreisbogenförmige Wandung über einen
Winkel von ca. 180°,
ca. 240° oder
ca. 300° erstreckt.
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Hierdurch
entstehen Wasser- oder Abwasserbehälter, die sich im Bereich der
geraden Wandungen berührend
kleeblattförmige
Anlagen mit drei Wasser- oder Abwasserbecken bilden.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß drei im wesentlichen gerade
Wandungen vorgesehen sind, die jeweils gleich lang sind und von denen
jeweils zwei einen Winkel von ca. 120° einschließen und eine weitere, die äußeren der
geraden Wandungen verbindende Wandung vorgesehen ist, die kreisbogenförmig ausgestaltet
ist.
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Diese
Ausbildung der Erfindung, bei der sich die kreisbogenförmige Wandung über ca.
180° erstreckt,
läßt sich
mit der oben beschriebenen Ausbildung, bei der zwei gleichlange
gerade Wandungen und eine diese miteinander verbindende kreisbogenförmige Wandung,
die sich über
einen Winkel von 240° erstreckt,
vorgesehen sind, kombinieren. So können in einer Anlage mit vier
Wasser- oder Abwasserbecken je zwei Wasser- oder Abwasserbecken mit
drei geraden Wandungen und zwei Wasser- oder Abwasserbecken mit
zwei geraden Wandungen sich jeweils gegenüberstehen, wobei die Wasser-
oder Abwasserbecken jeweils im Bereich der geraden Wandungen aneinanderstoßen.
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Es
liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, daß die dritte Wandung polygonal
ausgebildet ist.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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Es
zeigen
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1 eine
Anlage mit drei erfindungsgemäßen Wasser-
oder Abwasserbecken,
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2 eine
andere Anlage mit drei erfindungsgemäßen Wasser- oder Abwasserbecken,
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3 eine
weitere Anlage mit drei erfindungsgemäßen Wasser- oder Abwasserbecken,
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4 eine
Anlage mit vier erfindungsgemäßen Wasser-
oder Abwasserbecken,
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5 eine
Anlage mit drei einzeln aufgestellten Wasser- oder Abwasserbecken
gemäß dem Stand
der Technik.
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1 zeigt
drei Wasser- oder Abwasserbecken 1, die je zwei gerade
Wandungen 2a, 2b aufweisten, welche gleich lang
sind (im Beispiel: 15,45 m) und einen Winkel von 120° einschließen. Die
zwei geraden Wandungen 2a, 2b werden durch eine
dritte kreisbogenförmige
Wandung 3 miteinander verbunden, die einen Radius von 15,45
m hat und einen Winkel von 240° einschließt. Beim
Aneinanderfügen der
drei Wasser- oder Abwasserbecken 1 an den geraden Wandungen 2a, 2b entsteht
eine dreibeckige Anlage mit drei Symmetrieachsen S1, S2, S3.
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Die
Behälterdaten
sind bei diesem Ausführungsbeispiel
wie folgt:
| Innenradius: | 15,45 m |
| Wandhöhe, innen: | 8,00 m |
| Wandstärke: | 0,40 m |
| Grundfläche innen: | 2.121,00 m2 |
| Wandlänge in Wandmitte: | 244,00 m |
| Wandvolumen: | 781,00 m3 |
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Die überschlägigen Herstellkosten
für die Stahlbetonwände umfassen
folgende Kosten (die Preise sind Annahmen und können variieren ebenso wie der
Betonstahlgehalt variieren kann):
3.904 m2 Schalung
herstellen (à 40
EUR/m2)
781 m3 Beton
liefern, einbauen (à 130
EUR/m3)
0,130 t/m3 Betonstahl
liefern, einbauen (à 1.100 EUR/t)
und
betragen 369.373 EUR.
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Gegenüber einer
Anlage mit entsprechendem Volumen mit einzeln aufgestellten Rundbecken, wie
sie in
5 dargestellt ist und die folgende Behälterdaten
aufweist:
| Innenradius: | 15,45 m |
| Wandhöhe, innen: | 8,00 m |
| Wandstärke: | 0,40 m |
| Grundfläche innen: | 2.121,00 m2 |
| Wandlänge in Wandmitte: | 287,00 m |
| Wandvolumen: | 918,00 m3 |
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Und
bei der die überschlägigen Herstellkosten
für die
Stahlbetonwände
folgende Kosten umfassen (die Preise sind Annahmen und können variieren ebenso
wie der Betonstahlgehalt variieren kann):
4.592 m2 Schalung
herstellen (à 40
EUR/m2)
918 m3 Beton
liefern, einbauen (à 130
EUR/m3)
0,130 t/m3 Betonstahl
liefern, einbauen (à 1.100 EUR/t)
und
434.294 EUR betragen, ergibt sich eine Einsparung nur für die Herstellkosten
der Wandungen von ca. 15 %. Bei schlechtem Baugrund und hierin begründeten aufwendigeren
Gründungen
und gegebenenfalls Auftriebssicherungen, wenn das Bauwerk im Grundwasser
steht oder wenn das Bauwerk größtenteils
unter der Geländeoberfläche liegt,
können
die Einsparungen wesentlich höher
sein.
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Ein
gleiches Einsparpotential liefert die Variante gemäß 2,
bei der je zwei gleichlange gerade Wandungen 2a, 2b und
eine diese verbindende kreisbogenförmige Wandung 3 vorgesehen
sind, die einen Winkel von 120° einschließt, so daß jedes Wasser-
oder Abwasserbecken die Fläche
eines Drittelkreises abdeckt und die drei Wasser- oder Abwasserbecken
in Kreisform aufgestellt werden können. Allerdings sind hier
durch die 90°-Winkel zwischen den
Innen- und den Außenwänden die
hydraulischen Verhältnisse
ungünstiger
als bei der Ausführung
gemäß 2.
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Die
Behälterdaten
sind bei diesem Ausführungsbeispiel
wie folgt:
| Innenradius: | 15,45 m |
| Wandhöhe, innen: | 8,00 m |
| Wandstärke: | 0,40 m |
| Grundfläche innen: | 2.121,00 m2 |
| Wandlänge in Wandmitte: | 244,00 m |
| Wandvolumen: | 781,00 m3 |
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Die überschlägigen Herstellkosten
für die Stahlbetonwände umfassen
folgende Kosten (die Preise sind Annahmen und können variieren ebenso wie der
Betonstahlgehalt variieren kann):
3.904 m2 Schalung
herstellen (à 40
EUR/m2)
781 m3 Beton
liefern, einbauen (à 130
EUR/m3)
0,130 t/m3 Betonstahl
liefern, einbauen (à 1.100 EUR/t)
und
betragen 369.373 EUR.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem ebenfalls drei Symmetrieachsen vorliegen. Hier erstrecken
sich die kreisbogenförmigen Wandungen 3 über einen
Winkel von 300° und
die Innenwandlänge
ist gleich dem Produkt aus dem Radius und dem Tangens von 30°.
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Die
Behälterdaten
sind bei diesem Ausführungsbeispiel
wie folgt:
| Innenradius: | 14,87 m |
| Wandhöhe, innen: | 8,00 m |
| Wandstärke: | 0,40 m |
| Grundfläche innen: | 2.121,00 m2 |
| Wandlänge in Wandmitte: | 263,00 m |
| Wandvolumen: | 842,00 m3 |
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Die überschlägigen Herstellkosten
für die Stahlbetonwände umfassen
folgende Kosten (die Preise sind Annahmen und können variieren ebenso wie der
Betonstahlgehalt variieren kann):
4.208 m2 Schalung
herstellen (à 40
EUR/m2)
842 m3 Beton
liefern, einbauen (à 130
EUR/m3)
0,130 t/m3 Betonstahl
liefern, einbauen (à 1.100 EUR/t)
und
betragen 398.186 EUR. Auch bei dieser Variante ergibt sich allein
für die
Herstellkosten der Wandungen noch eine Ersparnis gegenüber den
einzeln aufgestellten Wasser- oder Abwasserbehältern gemäß 5 in Höhe von 8
%.
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4 zeigt
schließlich
eine Anlage mit vier Wasser- oder Abwasserbecken, von denen jeweils zwei
sich gegenüberliegende
Wasser- oder Abwasserbecken zwei gerade verlaufende Wandungen 2a, 2b,
die einen Winkel von 120° einschließen und
eine dritte Wandung 3 aufweisen, die einen Kreisbogen über 240° beschreibt
bzw. drei gerade verlaufende Wandungen 2a, 2b, 2c,
von denen jeweils zwei einen Winkel von 120° einschließen und eine dritte Wandung 3 aufweisen,
die einen Kreisbogen von 180° beschreibt
und die beiden äußeren geraden
Wandungen 2a, 2c miteinander verbindet. Die inneren
geraden Wandungen 2b der letzteren Wasser- oder Abwasserbehälter 1 sind
aneinandergefügt
und die beiden anderen Wasser- oder Abwasserbehälter 1 liegen an den äußeren geraden
Wandungen 2a, 2c an.
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Hierdurch
wird es möglich,
vier Wasser- oder Abwasserbecken kleeblattförmig unter Ausbildung von zwei
Symmetrieachsen S1, S2 anzuordnen.