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Die Erfindung betrifft ein Steinmatratzennetz zum Befüllen mit zumindest einer Gesteinsart zur Verwendung als Verbunddeckwerk.
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Es ist bekannt, netzartige Strukturen mit Steinen zu befüllen und diese als künstliche Unterlage im Landschaftsbau als Deckwerk zu verwenden. Die Deckwerke werden zur Befestigung von Ufern von Flußläufen, Stillgewässern, Kanälen und dergleichen eingesetzt. Die bekannten Deckwerke sind entweder starr oder flexibel ausgeführt. Die starren Deckwerke weisen den Nachteil auf, dass sie sich nicht an der Topografie und Landschaftsstruktur des Einsatzortes anschmiegen und somit als Unikate einem aufwendigen und unwirtschaftlichen Herstellungsprozess unterworfen sind. Zudem besitzen die starren Deckwerke ein hohes Gewicht, sodass die Beförderung und Anbringung mit weiteren kostenintensiven Arbeitsabläufen verbunden ist. Die starren Deckwerke haben zusätzlich den Nachteil, dass sie eine geringe Dichte aufweisen und keinen optimalen Schutz gegen Erosion bieten. Darüberhinaus werden die starren Deckwerke aus Materialien hergestellt, die zum einen nicht umweltfreundlich sind und zum anderen einem Verrottungsprozess unterworfen sind.
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Es sind auch flexible Deckwerke bekannt, die sich an einer gegebenen Topografie des Einsatzortes anpassen. Die flexiblen Deckwerke weisen jedoch ähnlich den starren Deckwerken eine geringe Dichte auf und stellen kein optimales Deckwerk gegen Erosion dar. Des Weiteren weisen die flexiblen Deckwerke eine zu geringe Festigkeit und Stabilität auf, so dass diese unter Zug- oder/und Druckbelastung auseinanderreißen und somit ihre Füllmasse freisetzen.
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Aufgabe ist es, eine Lösung zu finden, um wenigstens einen der genannten Nachteile zumindest zu verringern. Insbesondere soll eine Lösung für ein verbessertes Steinmatratzennetz als Deckwerk vorgeschlagen werden. Zumindest soll eine alternative Lösung gefunden werden.
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Zur Lösung wird ein Steinmatratzennetz mit den Merkmalen nach Anspruch 1 vorgeschlagen, das zum Befüllen mit zumindest einer Gesteinsart als Verbunddeckwerk zur Verwendung kommt. Das Steinmatratzennetz besteht aus zumindest zwei nebeneinander angeordneten Kammern und jede Kammer umfasst verknotete Längs- und Querstränge, die eine Vielzahl von Maschen bilden. Die benachbarten Kammerseiten sind mittels eines ersten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges miteinander verbunden und bilden eine Doppelzwischenwand. Unter einem Verbindungsstrang sind Stränge zu verstehen, die in Längsrichtung der Kammer verlaufen und in regelmäßigen Abständen, nämlich an den Kreuzungspunkten von Längs- und Quersträngen einen Längsstrang einer Kammer mit einem Längsstrang der benachbarten Kammer mittels Verknoten miteinander verbinden. Der erste Verbindungsstrang ist in dem Bereich zwischen den Kreuzungspunkten von Längs- und Quersträngen knotenfrei und verläuft von einem Knoten an einem Kreuzungspunkt entlang der Längsstränge zum nächstliegenden Kreuzungspunkt und bildet einen weiteren Knoten. Unter einem Windungsstrang sind Stränge zu verstehen, die um zwei Längsstränge einer Kammer gewickelt bzw. verlaufen und verknotet werden. Windungsstränge weisen im Vergleich zu den Längssträngen eine wesentlich höhere Knotendichte auf. Der Windungsstrang weist Knoten auf, die auch in dem Bereich zwischen den Kreuzungspunkten von Längs- und Quersträngen Knoten aufweist und zwei Längsstränge miteinander verbinden. Die Verknotung der Windungsstränge setzt sich auch im Bereich der Kreuzungspunkte fort. Im Unterschied weisen die Windungsstränge einen geringeren Strangdurchmesser als die Längsstränge auf. Die Verbindungsstränge und Windungsstränge können zum Verbinden von sowohl Längsstränge einer einzigen Kammer oder von zwei benachbarten Kammern zum Einsatz kommen. Der Windungsstrang bildet einen Überzug und ein mantelähnliches Gebilde um zwei Längsstränge und verstärkt diese, sodass dadurch eine wesentlich höhere Reibfestigkeit erzielt wird. Unter einem Strang sind alle linienförmigen textilen Gebilde zu verstehen, die über eine wesentlich größere Länge als Dicke verfügen. Der Strang setzt sich aus einem oder mehreren Garnen zusammen, wobei jedes Garn sich wiederum aus einem oder mehreren Fasern zusammen setzt.
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Die Verknotung der Verbindungsstränge erfolgt an den Kreuzungspunkten von Längs- und Quersträngen und bei den Windungssträngen auch zwischen den Kreuzungspunkten der Längs- und Querstränge. Das Steinmatratzennetz setzt sich aus zumindest zwei Kammern zusammen, die jeweils mit einer Außenwand ausgestattet sind. Jede Kammer umgibt die Füllmasse bzw. Steine allseitig, sodass diese unverlierbar gehalten werden. Die Kammern des Steinmatratzennetzes weisen Längs- und Querstränge auf, die miteinander verbunden sind und eine Vielzahl von Maschen bilden. Die Längs- und Querstränge sind vorzugsweise miteinander verknotet und weisen eine Maschengröße auf, die eine vorbestimmte Abmessung zur Befüllung mit vorbestimmten Steinen aufweisen. Die Kammern sind nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden. Das Verbinden von zwei Kammern erfolgt mittels eines ersten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges. Die vorgenannte Verbindungsart von zwei Kammern ergibt eine Doppelzwischenwand zwischen benachbarten Kammern und erhöht die Stabilität des Steinmatratzennetzes, so dass das Steinmatratzennetz unter Zug- und/oder Druckbelastung nicht auseinanderfällt. Unter einem Verbunddeckwerk sind Deckwerke, insbesondere Steinmatratzennetze zu verstehen, die zur Sicherung von stark wellen- oder strömungsbelasteten Ufern, Böschungen, Übererdungen, Begrünungen, Ufersicherungen und/oder als Hochwasserschutzdamm zum Einsatz kommen.
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Das erfindungsgemäße Steinmatratzennetz ist mit verschiedenen Steinen oder Substraten zu befüllen und ist ausreichend schwer, formstabil, begrünbar und einfach in Dimensionierung und Handhabung. Des Weiteren weist das vorgeschlagene Steinmatratzennetz eine hohe Dichte und Kompaktheit auf. Zusätzlich ist das erfindungsgemäße Steinmatratzennetz wasserdurchlässig und stellt für Organismen keinen Fremdkörper dar. Durch die hohe Dichte des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes ist eine hohe Schleppspannung gegeben. Unter Schleppspannung ist die Trägheit bzw. Widerstandskraft gegen Wasserströmung zu verstehen. Das erfindungsgemäße Steinmatratzennetz weist vorzugsweise eine Grenzschleppspannung von über 1200 N/m2 auf und übertrifft mit diesem Wert vergleichbare Produkte, sodass beim vergleichbar geringen Gewicht ein optimaler Erosionsschutz gewährleistet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes sind die Längsstränge einer Kammer zumindest mittels eines zweiten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges miteinander verbunden. Diese Ausführungsform vereinfacht die Herstellung der Kammern, so dass ein Netzabschnitt mittels der vorgenannten Verbindungsstränge und/oder Windungsstränge zu einer Kammer verknotet werden kann. Zusätzlich kann durch den Einsatz von zusätzlichen Verbindungssträngen und/oder Windungssträngen die Stabilität und Festigkeit einer Kammer bzw. eines Steinmatratzennetzes erhöht werden. Des Weiteren wird durch den Einsatz von Verbindungssträngen und/oder Windungssträngen die Reißfestigkeit der Kammer bzw. des Steinmatratzennetzes aufgrund des hohen Gewichtsaufkommens und/oder gegen Reibungskräfte, die durch das Aufsetzen oder Schleppbewegungen hervorgerufen werden, erhöht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes weist zumindest eine Außenseite einer der Kammern einen zusätzlichen Netzabschnitt auf, der zumindest mittels eines dritten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges mit der Kammer verbunden ist und eine Doppelwand bildet. Unter der Außenseite einer Kammer ist der Bereich der Kammer gemeint, der nicht benachbart zu einer weiteren Kammer angeordnet ist und entlang der Kammer verläuft und seitlich an dem Steinmatratzennetz positioniert ist. Durch den zusätzlichen Netzabschnitt an den äußeren Kammern des Steinmatratzennetzes wird zum einen die Stabilität und Festigkeit des Steinmatratzennetzes erhöht und zum anderen die Wahrscheinlichkeit zum Herausfallen von Steinen aus der Kammer gesenkt.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes sind Kammeröffnungen zumindest mittels eines vierten verknoteten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges verschlossen. Die Kammeröffnungen befinden sich an den beiden Enden der Kammer und eine erste Kammeröffnung wird vor dem Befüllen und eine zweite Kammeröffnung nach dem Befüllen mittels des vierten verknoteten Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges verschlossen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes sind die Kammern mit zumindest einer Gesteinsart befüllt. Das Steinmatratzennetz mit den verschiedenen Kammern kann mit unterschiedlichen Gesteinsarten nach Bedarf befüllt werden. Unter einer Gesteinsart sind sowohl unterschiedliche Strukturen und Abmessungen der Steine als auch die Materialbeschaffenheit und -herkunft gemeint. Hierbei können verschiedene Gesteinsarten in Abhängigkeit von dem Einsatzort zur Befüllung der Kammern des Steinmatratzennetzes eingesetzt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Steinmatratzennetzes wird zumindest ein Hebezeug, insbesondere ein Hebband, an zumindest einer der Kammern zum Heben und Transportieren des Steinmatratzennetzes angelegt. Unter dem Hebezeug sind Bänder, Ketten oder Gurte zu verstehen, die vor oder nach dem Befüllen der Kammern des Steinmatratzennetzes um zumindest eine Kammer geführt werden und nach dem Transport und der Positionierung am Einsatzort wieder herausgezogen werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes weist zumindest eine der Kammern einen Durchmesser von ungefähr 25 cm auf. Die Kammern des Steinmatratzennetzes können nach Bedarf unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um jedenfalls eine Anpassung an die topografischen Gegebenheiten des Einsatzortes zu gewährleisten.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes besteht das Steinmatratzennetz aus flexiblen, hochreißfesten Kunststoffnetzen mit einer Garnstärke von ungefähr 3 mm und einer Maschenweite von ungefähr 3 cm oder 4,5 cm.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes weist das Steinmatratzennetz eine Abmessung von ungefähr 200 × 200 cm auf und ist vorzugsweise aus acht Kammern zusammengesetzt.
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Erfindungsgemäß kommt zum Aufhängen und Befüllen eines Steinmatratzennetzes nach einer der vorgenannten Ausführungsformen eine Vorrichtung zum Einsatz. Die Vorrichtung weist ein Gestell zum Aufstellen auf einer Bodenfläche und eine Plattform zum Aufhängen des Steinmatratzennetzes auf. Die Plattform weist eine Öffnung zum Befüllen des Steinmatratzennetzes auf und die Vorrichtung ist dazu ausgelegt, das Steinmatratzennetz mit einer Bodenfreiheit aufzuhängen und zu befüllen. Die Vorrichtung zur Aufhängung und Befüllung des Steinmatratzennetzes ist vorzugsweise gerüstförmig ausgestaltet und wird auf dem Boden aufgesetzt. Die Unterseite des Gestells weist vorzugsweise eine größere Grundfläche auf, die eine ausreichende Kippstabilität gewährleistet. Die Plattform ist an der Oberseite des Gestells angebracht und wird zum Aufhängen des Steinmatratzennetzes eingesetzt. Des Steinmatratzennetz kann nach dem Aufhängen durch die Öffnung in der Plattform mit Steinen befüllt werden. Die Fülldichte bzw. die Kompaktheit der Steine innerhalb der Kammer wird durch das Aufhängen des Steinmatratzennetzes und das anschließende Befüllen von oben durch die herabfallenden Steine erhöht. Zur weiteren Erhöhung der Kompaktheit und Materialdichte in den einzelnen Kammern erfolgt das Befüllen mit einer ausreichenden Bodenfreiheit des Steinmatratzennetzes, so dass die Kammern des Steinmatratzennetzes eine maximale Streckung in Längsrichtung durch die Gewichtskraft der hereinfallenden Steine erfahren. Nach dem Befüllen der Kammern des Steinmatratzennetzes werden die Kammeröffnungen, die an der Plattform befestigt sind, verschlossen. Das Verschließen erfolgt vorzugsweise mittels eines Verbindungsstranges und/oder Windungsstranges.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von drei Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Steinmatratzennetz in perspektivischer Darstellung.
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2 zeigt eine Kammer des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes in perspektivischer Darstellung.
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3 zeigt einen zusätzlichen Netzabschnitt des erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes in perspektivischer Darstellung.
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4 zeigt eine Vorrichtung zum Aufhängen und Befüllen eines erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes mit einem angehängten Steinmatratzennetz in einer perspektivischen Darstellung.
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5 zeigt eine Vorrichtung zum Aufhängen und Befüllen eines erfindungsgemäßen Steinmatratzennetzes nach dem Befüllen mit Steinen in einer perspektivischen Darstellung.
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6 zeigt ein erfindungsgemäßes Steinmatratzennetz, angehängt mittels Schlaufen und Kettengehänge an einer Schaufel beim Beginn des Transportvorganges in einer perspektivischen Darstellung.
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7 zeigt ein erfindungsgemäßes Steinmatratzennetz beim anfänglichen Anheben in einer perspektivischen Darstellung.
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8 zeigt ein erfindungsgemäßes Steinmatratzennetz in angehobenem Zustand in einer perspektivischen Darstellung.
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1 zeigt das erfindungsgemäße Steinmatratzennetz 1 bestehend aus drei Kammern 2, die nebeneinander angeordnet sind und mittels erster Verbindungsstränge 7 miteinander verbunden sind. Die ersten Verbindungsstränge 7 verlaufen entlang von benachbarten Kammerseiten 6. Die Kammern 2 weisen verknotete Längsstränge 3 und Querstränge 4 auf. Die Längsstränge 3 und Querstränge 4 bilden eine Vielzahl von Maschen 5. Die Kammern 2 des Steinmatratzennetzes 1 weisen jeweils einen Windungsstrang 8 auf. Der Windungsstrang 8 verläuft entlang von zwei Längssträngen 3 der Kammer 2 und weist eine Vielzahl von Knoten auf, die um zwei benachbarte Längsstränge 3 der Kammer 2 gebildet sind. Die hohe Dichte von Knoten des Windungsstranges 8 ist mit schwarzen Punkten symbolisiert. Die Windungsstränge 8 verbinden zwei Enden eines Netzabschnittes und ergeben eine der Kammern 2. Die Verbindung der Kammern 2 miteinander mittels der ersten Verbindungsstränge 7 bildet eine Doppelzwischenwand 9 zwischen den benachbarten Kammern 2, so dass die benachbarten Kammerseiten 6 entlang deren Längsstränge 3 mittels erster Verbindungsstränge 7 miteinander verbunden sind. Die linke Kammer 2 weist an einer Außenseite 10 einen zusätzlichen Neuabschnitt 11 auf. Der zusätzliche Netzabschnitt 11 dient der Verstärkung der Außenseite 10 der linken Kammern 2 und bildet mit der Außenseite der linken Kammer 2 eine Doppelwand 19. Der zusätzliche Netzabschnitt 11 ist mittels eines dritten Verbindungsstranges 7 mit der Außenseite 10 der linken Kammern 2 verbunden. Die Kammern 2 weisen Kammeröffnungen 12 an beiden Enden auf. Die Kammeröffnungen 12 in 1 sind nicht verschlossen. Die Kammeröffnungen 12 auf einer Seite des Steinmatratzennetzes 1 werden vor dem Befüllen mittels eines vierten verknoteten Verbindungsstranges 7 und/oder Windungsstranges 8 verschlossen und nach dem Befüllen der Kammern 2 erfolgt das Verschließen der Kammeröffnungen 12 an der anderen Seite des Steinmatratzennetzes 1. Das Steinmatratzennetz 1, bestehend aus den drei Kammern 2, weist ein Hebeband 13 an der mittleren Kammer 2 auf. Das Hebeband 13 weist an deren beiden Enden Schlingen zum Einhaken auf.
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2 zeigt eine Kammer 2 in perspektiver Darstellung. Die Kammer 2 setzt sich aus Längssträngen 3 und Quersträngen 4 zusammen, die eine Vielzahl von Maschen 5 bilden. Die Kammer 2 weist einen zweiten Windungsstrang 8 auf, der zwei Längsstränge 3 der Kammer 2 miteinander verbinden und die Kammer 2 bilden.
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3 zeigt einen Netzabschnitt 11, der zur Verstärkung einer Außenseite 10 von Kammern 2 zum Einsatz kommt. Der zusätzliche Netzabschnitt 11 wird vorzugsweise an den Außenseiten 10 der Kammern 2 des Steinmatratzennetzes 1 zur Erhöhung der Reißfestigkeit angebracht, so dass nach dem Befüllen des Steinmatratzennetzes 1 ein Herausfallen von Steinen verhindert wird.
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4 zeigt eine Vorrichtung 20 zum Aufhängen und Befüllen eines Steinmatratzennetzes 1 mit einer ausreichenden Bodenfreiheit. Die Vorrichtung 20 umfasst ein Gestell 21 zum Aufstellen auf einer Bodenfläche 22 und eine oberhalb des Gestells 21 angebrachte Plattform 23 auf. Die Plattform 23 weist eine Öffnung 24 zum Anhängen des Steinmatratzennetzes 1 auf. Die Plattform 23 hält das Steinmatratzennetz 1 fest und ermöglicht durch die Öffnung 24 das Einschütten der Steine in das Steinmatratzennetz 1. Das Gestell 21 verfügt über Träger, die schräg nach oben verlaufen und mit der Plattform 23 verbunden sind. Die Träger sind mit parallel zur Bodenfläche 22 verlaufenden Querträgern 27 verbunden. Die Querträger 27 bieten eine Auflagefläche, die größer als die Fläche der Plattform 23 ist und somit eine Kippbewegung der Vorrichtung 20 während des Befüllens des Steinmatratzennetzes 1 oder beim Abnehmen des Steinmatratzennetzes 1 nach dem Befüllen verhindert. Das Steinmatratzennetz 1 ist zur Vereinfachung bereits vor dem Befüllen mit Hebebändern 13 versehen.
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5 zeigt die Vorrichtung aus 4 in den letzten Zügen des Befüllens des Steinmatratzennetzes 1.
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6 zeigt das verschlossene und mit Steinen befüllte Steinmatratzennetz 1 aus 5. Die Schlaufen 13 sind mit an einer Schaufel 26 angehängten Kettengehänge 25 verbunden und zum Anheben vorbereitet.
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7 zeigt das Steinmatratzennetz 1 aus 6 beim Anheben.
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8 zeigt das Steinmatratzennetz 1 aus 6 in einem angehobenen Zustand zum weiteren Transportieren.
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Das erfindungsgemäße Steinmatratzennetz kommt vorzugsweise bei naturnahen Sicherungsbauweisen bei hoher hydraulischer Belastung zum Einsatz.
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Das Steinmatratzennetz weist vorzugsweise eine Breite von 50–200 cm und eine Länge von 2 m auf und erreicht nach dem Befüllen ein Gewicht von ca. 150–600 Kg. Die Fläche des Steinmatratzennetzes beträgt vorzugsweise ca. 1–4 m2 auf. Die Steinmatratzennetze können jedoch bei Bedarf andere Abmessungen aufweisen und für einen bestimmten Einsatzort gesondert hergestellt werden.
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Die Verklammerung der Steinmatratzennetze erfolgt vorzugsweise mit C-Ringen nach DIN 2078/90 und mit Kabelbindern.
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Die Armierung des Steinmatratzennetzes weist vorzugsweise eine hohe Reißfestigkeit auf, die größer als 30 KN/m ist. Darüber hinaus verhält sich das Steinmatratzennetz biologisch neutral und unterliegt nur geringen Abbauprozessen.
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Das Steinmatratzennetz kann je nach Bodensubstrat und Art der Belastung mit einem zusätzlichen Filtervlies verlegt werden. Des Weiteren kann nach Bedarf das Steinmatratzennetz durch Bodenankerung zusätzlich befestigt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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