DE2122106A1 - Flüssigkeitsbehälter großen Aufnahmevolumens - Google Patents

Description

• Heinz Sievers, 2000 Hamburg 50, Schomburg-Str. 120 Friedrich Ebeling, 2000 Hamburg 50, Schomburg-Str. 120 Flüssigkeitsbehälter großen Aufnahmevolumens Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsbehälter großen AuSnahmevolumens, inabesondere einen Reinwasserbehälter fUr Wasservorsorgungsanlagen.
• In Wasserwerken wird die Wasseraufbereitung möglichst kontinuierlich unabhängig vom Jeweiligen Wasserbedarf durchgefUhrt. Da der Bedarf aber erheblich schwankt, ist ein Pufferbehälter, Äusgleichsbehälter am Wasserwerk oder auch im Versorgungsnetz als Durohlauf- oder Qegenbehälter erforderlich, welcher bisher aus Stahlbeton hergestellt wurde. Dabei entstehen Je Kubikmeter Speicherkapazität beträchtliche Kosten.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weniger kostßpieligen Behälter zu schaffen.
• Es wurde bereits ein Behälter vorgeschlagen, bei dem die Sohle und die Settenwände des Behälters von Folien gebildet sind, die auf der Sohle bzw. den abgeböschten Flächen einer Grube aufliegen, wobei der Behälter mit einer Schattung großen freien Volumens gefüllt ist, welche die Abdeckung des Behälters trägt. Ein solcher Behälter muß verhältnismäßig groß ausgelegt werden, da die Schüttung einen verhältniæm§Big großen Teil des Behältervolumens einnimmt.
• Auch bei der erfindungsgemäßen Lösung sind Boden und Seitenwände des Behälters von miteinander verschweißten oder verklebten Kunststoffbahnen oder -tafeln gebildet, die auf der Sohle bzw. den abgeböschten Seitenflächen einer Grube auf liegen. Die Decke des Behälters, die aus Platten zusammengesetzt ist, wird jedoch von einer Vielzahl von Balken getragen, die in einem Rechteckraster angeordnet sind und von in den Rasterecken aufgestellten Pendelstützen sowie am Behälterrand gestützt sind. Aus der Kombination der Behälterausführung als Grube und der Wahl einer in sich seitlich labilen und erst durch die Abstützung an den Rändern der Grube stabilen Deckenkonstruktion ergibt sich eine außerordentlich preiswerte und zuverlässige Konstruktion. Die Balken werden vorzugsweise von im Quersehnitt aufrecht angeordneten Platten, insbesondere Asbestzementplatten, gebildet. Sie werden deshalb im folgenden als Balkenplatten bezeichnet.
• Zweckmäßigerweise haben die Balkenplatten eine mit dem Rastermaß übereinstimmende Länge, wobei nach einem besonders vorteilhaften Merkmal die Balkenplatten einander überkreuzen können und die einander überkreuzenden Plattenpaare im Kreuzungspunkt zur gegenseitigen Aufnahme derart geschlitzt sind, daß sie sich gegenseitig in diesen Schlitzen seitlich abstützen.
• Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Rasterecken längs den Rasterseiten von Hauptbalkenplatten verbunden, deren Enden unmittelbar von den Stützen (bzw. von den Böschungen) getragen sind, wobei sich zwischen den Hauptbalkenplatten innerhalb der Rasterfelder Hilfabalkenplatten erstrecken, die in nach oben offenen Schlitzen der Hauptbalkenplatten ruhen und vorzugsweise ebenfalls Schlitze oder Auenehmungen passend zu den Dicken bzw. Abständen der Hauptbalkenplatten zur Aufnahme und seitlicher Abstützung derselben aufweisen.
• Vorzugsweise haben auch die Deckenplatten wenigstens in einer Richtung Rastermaß und ggf. in der anderen Richtung ein Maß von einem einfachen-Bruchteil des Rastermaßes, wobei ihre Seitenkanten auf den Hauptbalkenplatten aufruhen können.
• Diese Anordnung sich gegenseitig stützender, vertikal angeordneter Platten ergibt ein außerordentlich leichtes Tragwerk, weil die einzelnen Balkenplatten eo angeordnet sind, daß sie der Biegebeanspruchung ein maximales Widerstandsmoment entgegensetzen, wobei sie sich gegenseitig so abstützen, daß sie unter dieser Biegebeanspruchung nicht seitlich ausbrechen können. Wichtig kann in diesem Zusammenhang das erwähnte Merkmal sein, daß die Schlitze in den Hauptbalkenplatten sich in deren oberen Bereich befinden, so daß die Zugzone dieser Balkenplatten unverletzt bleibt und die Übertragung der Druckkräfte in ihrem oberen Bereich über die in den Schlitzen befindlichen Hilfsplatten stattfinden kann. Das setzt natürlich voraus, daß die Breite der Schlitze der Dicke der aufzunehmenden Platten angepaßt ist.
• Die Hilfsbalkenplatten dienen zweckmäßigerweise nicht nur zur gegenseitigen Abstützung der Hauptbalkenplatten, damit diese nicht seitlich ausbrechen, sondern auch zur Abtragung der Deckenlast, was dadurch geschehen kann, daß ihre Oberkanten in derselben Höhe liegen wie die Oberkanten der Hauptbalkenplatten, so daß die Deckenplatten sowohl auf den Hauptbalkenplatten als auch auf den Hilfsbalkenplatten ruhen.
• Die Balkenplatten oder wenigstens diejenigen unter ihnen, die verhältnismäßig tief in den Behälter hineinragen, können nach der Erfindung Luftdurchtrittsöffnungen besitzen, die zweckmäßigerweise im oberen Teil dieser Balkenplatten angeordnet sind, damit ein FUllungs- und Luftausgleioh zwischen den durch Balkenplatten getrennten Zellen stattfinden kann.
• Auch die Stützen,auf denen die Balkenplatten ruhen, werden zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß die Balkenplatten in Schlitzen der Stützen liegen, so daß keine in Herstellung und Montage komplizierte Verbindungaorgane erforderlich sind. Besonders einfach läßt sich dieses Ziel verwirklichen, wenn die Stützen Rohre sind, die oben vierfach zur Aufnahme der rechtwinkelig zueinander angeordneten Plattenbalken geschlitzt sind. Die Enden der Plattenbalken sollen dabei nach der Erfindung ferner mit Ausnehmungen oder Anschlägen versehen sein, die die seitliche Lage der Stützen eindeutig bestimmen, ohne daß die Stützen sich zwischen den gehaltenen Enden der Plattenbalken in einem eingespannten Zustand zu befinden brazhten. Die Stützen brauchen auch an ihrem unteren Ende nicht eingespannt zu sein. Vorteilhafter ist es vielmehr wenn sie auf Stützplatten aufruhen, die mit Sicherungsorganen gegen seitliches Verschieben der unteren Rohrenden, nämlich insbesondere mit vertikalen Vorsprüngen, die in da. Rohrende eindringen, versehen sind. Seitliche Kräfte werden dann ausschließlich über die die Decke tragenden Plattenbalken zu den seitlichen Böschungen der Grube hin abgetragen, auf denen die äußeren Enden der in den Randbereichen befindlichen Balkenpiatten aufruhen.
• Für die Auskleidung des Behälters werden zweckmäßigerweise Kunststofformplatten, beispielsweise aus glalfUerverstärktem Polyester, verwendet, die an Ort und Stelle miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt werden können. Wenn stattdessen Bahnen aus thermoplastischem Werkstoff verwendet werden, können diese miteinander verechweißt werden. Zweckmäßig ist die Verwendung von bis zu einem gewissen Grade nachgiebigen Werkstoffen, die bei geringfügigen Formveränderungon - beispielsweise unter Wärmedehnungen oder bei geringfügigen Setzungen des Bodens - nachgeben können. Glasfaserverstärkte Polyesterplatten genügen dieser Bedingung. Sie brauchen nur eine geringe Wandstärke von beispielsweise 1 bis 2 mm auf zuweisen. Denkbar sind auch Kombinationen von Formplatten aus verhältnismäßig steifem Werkstoff, wie den erwähnten glasfaserverstärkten Polyesterplatten, und vergleichsweise weichen Bahnen, wobei die Formstücke für diejenigen Auskleidungsbereiche verwendet werden, in denen komplizierte Formen auftreten oder Formstabilität oder Druckfestigkeit verlangt wird (beispielsweise in den Behälterecken, zur Auskleidung der Stützplatten, auf denen die Sttitzrohre aufruhen, und am oberen Behälterrand), während für die großflächigen Behälterteile ausrollbare Bahnen Verwendung finden könnten. In jedem Fall ist es zweckmäßig, die Sohle und die Böschungen der Grube mit Platten oder dergleichen unterhalb der Auskleidung auszulegen, beispielsweise mit quadratisch vorgefertigten Zementplatten. Es versteht sich, daß der Boden ebenso wie die Böschungen vorher gut verdichtet werden muß, gegebenenfalls auch mit einem Unterbeton (beispielsweise B 80) versehen werden kann.
• Die Balkenplatten, Deckenplatten und Stützen werden vorzugsweise sämtlich aus Asbestzement oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt, der nicht nur gute mechanische Eigenschaften aufweiset, sondern insbesondere auch unter dem Einfluß des Wassers und der darin gelösten Stoffe unverändert bleibt und umgekehrt auch die Eigenschaften des Wassers nicht verändert. Dazu gehört auch, daß er sich gegenüber Bakterien neutral oder feindlich verhalten soll. Asbestzement erfüllt diese Voraussetzungen in besonders gutem Maße.
• Der erfindungsgemäße Behälter hat gegenüber dem mit einer Schüttung gefüllten Behälter den großen Vorteil, daß er begehbar ist. Leckagen sind leicht feststellbar und können durch tiberklebung rasch beseitigt werden.
• Reinigung ist ohne Schwierigkeiten möglich.
• Ferner hat der erfindungsgemäße Behälter den großen Vorteil, daß er schnell, einfach und billig herstellbar ist. Der Kubikmeterpreis liegt bei durchschnittlichen Behältergrößen bei etwa einem Drittel des Preises herkömmlicher Stahl-Betonbehälter.
• Ein sehr großer Vorteil ist weiterhin, daß der Behälter keiner weiteren, heute sehr problematischen Nachbehandlung der Wand-, Sohlen- und Deckenflächen mit Kunststoffbeschichtung auf 2Komponentbasis, Kunststoffmörtel, Anstriche auf Chlorkautschukbasis oder Plattierung bedarf, sondern sofort benutzbar ist. Ein ebenso großer Vorteil ist, daß keine Rissebildung während irgendwelcher Schrumpfprozesse auftreten, wie bei Beton befürchtet werden muß. Bekanntlich können Betonrisse nur eehr schwer und meist unvollkommen gedichtet werden, während etwaige Schäden an der Auskleidung des erfindungsgemäßen Behälters ohne groben Aufwand und schnell reparierbar sind.
• Die Preisgünstigkeit und die kurze Bauzeit für den erfindungsgemäßen Behälter beruhen einerseits darauf, daß eine geringe Zahl einfacher vorgefertigter Elemente verwendet wird und daß andererseits keine langwierigen Betonarbeiten notwendig sind. Die Grube wird im Bodenausgleich hergestellt; Boden und Seitenwände werden verdichtet und gegebenenfalls mit einem Unterbeton sowie mit den Zementplatten versehen. Danach wird die Auskleidung aufgebracht und verklebt. Dann können auch schon die Stützen, das Tragwerk für die Decke und die Deckenplatten montiert werden, was wegen des Fehlens komplizierter Verbindungseinrichtungen und Montagehilfen sehr schnell vonstatten geht und auch keine Transportschwierigkeiten mit sich bringt, weil beispielsweise das gesamte Material eines mittelgroßen Behälters auf einem Lastwagen mit Anhänger unterzubringen ist. Nachdem die Decke abgedichtet und bedeckt ist und gegebenenfalls auch ein Begehungseingang aufgesetzt wurde, ist der Behälter fertig. Der Zeitaufwand für die Errichtung eines solchen Behälters liegt bei Bruchteilen des für Stahl-Betonbehälter notwendigen Zeitaufwands und kann von angelernten Arbeitskräften durchgeführt werden.
• Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Darin zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch den erfindungsgemäßen Behälter längs Linie I-I der Fig. 2 und Fig. 2 eine teilweise geschnittene Teildraufsicht.
• Fig. 1 zeigt die im Bodenausgleich ausgehobene Grube, deren Oberfläche gut verdichteter Sandboden oder ein Unterbeton ißt. Auf die Boden- und Seitenwandflächen sind Betonplatten 1 au£gelegt, die eine definierte Auflagefläche für die Auskleidung 2 bilden, die aus vorgefertigten, glasfaserverstärkten Polyesterplatten besteht, die eine Dicke von 1 bis 2 mm haben. Nicht nur die ebenen Platten sind vorgefertigt sondern insbesondere auch diejenigen Platten-Formteile, die beispielsweise in den Raumecken, am oberen Rand des Behälters und in den Abstützbereichen der Säulen vorkommen. Sie werden mit Überlappung ausgelegt und in den t;berlappungsbereichen verklebt.
• In regelmäßigen, aus Fig. 2 erkennbaren Rasterabständen sind Stützsockel 3 für die Stützen 4 vorgesehen, die in diesem Beispiel Rohrform haben. Die Stützsockel können in dem bei 5 angedeuteten Bereich fundamentiert sein und sind mit einem nach oben vorspringenden Ansatz 6 versehen, der zur seitlichen Fixierung der Rohre dient.
• Auch dieser Ansatz 6 wird von einer entsprechend ausgeformten Auskleidungsplatte 7 flüssigkeitsdicht überdeckt.
• Die Rohre 4 sind an ihrem oberen Lide vierfach an um 900 zueinander versetzten Stellen zur Aufnahme der Enden der Hauptbalkenplatten 8 geschlitzt. Die Schlitze haben eine mit der Dicke dieser Balkenplatten übereinstimmende Breite. Die Hauptbalkenplatten bilden ein Quadratraster (statt dessen wäre selbstverständlich auch ein Reahteckraster denkbar}. Lediglich die am Rand des Behälters angeordneten Raster haben eine etwas abweichende Abmessung in der Richtung quer zur Randrichtung, weil sie die gesamte Böschungsbreite überspannen müssen. Sie liegen am Ende auf einer Auflageplatte 9, die am oberen Rand der Böschung aufgelegt ist, zur besseren Punktlastverteilung auf. An dieser Stelle werden nicht nur Vertikalkräfte der am Rand befindlichen Beckenteile sondern auch seitlich wirkende Kräfte abgetragen. Die Rohrstützen 4 brauchen daher nur vertikale, keine seitlichen Kräfte aufzunehmen. Die Verbindungsorgane zwischen Rohrstützen und Plattenbalken können entsprechend einfach geataltet sein.
• Je zwei parallele Hauptbalkenplatten sind miteinander durch ein Paar von Hilfsbalkenplatten 10 verbunden, die in nach oben offene Schlitze 11 der Hauptbalkenplatten eingesetzt sind und auch selbst nach unten offene Schlitze 12 besitzen. Dieses System von Schlitzen bewirkt eine seitliche Abstützung sowohl der Haupt- als auch der Hilfsbalkenplatten.
• Die Oberkanten sämtlicher Balkenplatten liegen in gleicher Höhe, eo daß sie alle zur Stützung der aufgelegten Sandwich-Deckenplatten 13 beitragen, die vorzugsweise Rastermaß haben.
• Die Hilfsbalkenplatten sind so verlegt, daß sie åeweils in benachbarten Feldern eine zueinander um 900 versetzte Richtung haben. Es ergibt sich dadurch der aus Fig. 2 ersichtliche schachbrettartige Aufbau. Diesem Aufbau ist es zu verdanken, daß jede Hauptbalkenplatte mit einer parallel benachbarten abstützend verbunden ist, ohne daß in einem Rasterfeld quer zueinander verlaufende Hilfsbalkenplatten vorhanden sein müßten.
• Sämtliche Balkenplatten weisen an ihrem oberen Rand eine Ausnehmung 14 auf, durch die hindurch ein Luftausgleich stattfinden kann, damit bei ungleichmäßiger Wasserzu-oder -abfuhr keine die Balkenplatten seitlich belastenden Niveauunterschiede auftreten.
• Sämtliche im Behälter befindlichen Bauteile bestehen in dem angeführten Beispiel aus Asbestzement als einem gegenüber Wasser umempfindlichen und Bakterienansatz hemmenden Werkstoff. Der erfindungsgemäße Bauelementensatz wird in seiner Form diesem Werkstoff insofern besonders gerecht, als sämtliche Bauteile keine besondere Formgebung des Ausgangaprodukts voraussetzen sondern einfach durch gängiges Schneiden aus Platten oder Rohren hergestellt werden können. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß ein Rastermaß von etwa 2,5 x 2,5 Metern besonders günstig ist, und zwar nicht nur wegen der bei diesem optimalen Bedingungen für Transport, Montage und Stabilitat, sondern auch wegen der Maße der handelsüblichen Platten vltid Rohre.
• Die Decke des Behälters besteht aus der bereits erwähnten Sandwichplatte 13, bestehend aus einer Asbestzementplatte mit einer darüber befindlichen Wärmedämmschicht 15 und einer Auflage 16 aus wasserdichtem Werkstoff, der eine Verschmutzung des Behälterinhalts von oben verhindert und vorteilhafterweise aus demselben Material und in derselben Weise aufgebaut ist wie die Behälterauskleidung 2. Schließlich kann die Decke noch mit einer Bodenschüttung 17 bedeckt sein.
• Auf einer Rasterfläche ist ein Zugangshäuschen 18 angeordnet. Dieses Häuschen wird in sehr einfacher Weise dadurch gebildet, daß die in den Ecken des betreffenden Rasters vorgesehenen Stützrohre bei 19 über die Decke des Behälters hinaus nach oben verlängert sind und vier mit Dämmschicht versehene Wandplatten 20 sowie eine Dacbplatte 21 tragen, die mit Entlüftungseinrichtungen 22 versehen sein kann. Bei 23 ist eine Tür vorgesehen, die zu einer Plattform 24 führt, von der aus der Behälterinnenraum über eine Leiter 25 erreicht werden kann.
• Damit die Wärmedämmschicht nicht durch Kondenswasser erstört wird, wird auf die Asbestzementplatte eine absolut wasserdichte Kunststoffolie 26 geklebt.

Claims (16)

PATENTANSPRtCHE

1. Flüssigkeitsbehälter großen Aufnahmevolumens, inabesondere Reinwasserbehälter für Wasserversorgungeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden und die Seitenwände von miteinander verschweißten oder verklebte Eun8tatoffbahnen oder -tafeln (2) gebildet sind, die auf der Sohle bzw. den abgeböschten Seitenflächen einer Grube aufliegen und daß die aus Platten (13) zusammengesetzte Decke von einer Vielsahl von Balken (8, 10) getragen iet, die in einem Reohteokraster angeordnet sind und von in den Rasterecken aufgentellten Pendelstützen sowie am Behälterrand gestützt sind.

2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken von im Querschnitt aufrecht angeordnoten Platten (Balkenplatten) gebildet sind.

3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenplatten einer Richtung eine mit dem Rastermaß ihrer Richtung übereinstimmende Länge haben.

4. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß auch die Balkenplatten der-anderen Richtung eine mit dem Rastermaß ihrer Richtung übereinstimmende Länge haben.

5. Flüssigkeflsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenplatten einer Richtung sich mit Balkenplatten der anderen Richtung überkreuzen und daß in den Kreuzungspunkten wenigstens eine der sich kreuzenden Platten mit einem Einschnitt versehen ist, der die andere Balkenplatte aufnimmt und diese seitlich stützt.

6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterecken längs der Rasterseiten von Hauptbalkenplatten (8) verbunden sind, deren Enden unmittelbar von den Stützen (4) getragen sind und daß sich zwischen den Hauptbalkenplatten innerhalb der Rasterfelder Hilfsbalkenplatten (10) erstrecken, die in nach oben offenen Schlitzen (11) der Hauptbalkenplatten ruhen.

7. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbalkenplatten ebenfalls Schlitze (12) oder Ausnehmungen passend zu den Dicken bzw. Abetänden der Hauptbalkenplatten zur Aufnahme und seitlichen Abstützung aufweisen.

8. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbalkenplatten sich kreuzungsfrei jeweils nur über ein Rasterfeld erstrecken und daß die Hilfsbalkenplatten benachbarter Felder quer zueinander angeordnet sind.

9. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante der Hilfabalkenplatten dieselbe Hähe wie die ar Hauptbalkenplatten aufweist.

10. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - i, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenplatten mit Luftdurchtrittsöffnungen (14) versehen sind.

11. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (4) zur Aufnahme der Enden der Balkenplatten oben geschlitzt sind.

12. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen Rohre sind, die am Boden des Behälters auf im Rastermaß angeordneten Stützsockeln ruhen, die mit vertikalen, in die Rohre passenden Vorsprüngen, insbesondere mit einbetonierten Rohrstücken, versehen sind.

13. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auskleidung des Behälters Kunststofformplatten verwendet sind, die an Ort und Stelle verbindbar sind.

14. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle und die Böschungen der Grube mit Platten (1) oder dergleichen unterhalb der Auskleidung ausgelegt sind.

15. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Randbereichen befindlichen Balkenplatten eine Länge haben, die mindestens der horizontalen Länge der Böschung gleicht und sich mit ihrem äußeren Ende auf der Böschung bzw.

auf einer auf dieser aufliegenden Platte abstützen.

16. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenplatten und/oder Deckenplatten und/oder Stützen aus einem Faserzement, insbesondere Asbestzement, bestehen.

L e e r s e i te