DE2431043A1

DE2431043A1 - Erosionsschutzmatte fuer den wasserbau

Info

Publication number: DE2431043A1
Application number: DE2431043A
Authority: DE
Inventors: Ernst-Guenther Goessling; Walter Muehring
Original assignee: Naue KG E A H
Current assignee: Naue KG E A H
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1974-06-27
Publication date: 1976-01-08
Also published as: NL7507542A; NL177237B; CA1026960A; DE2431043C2; BE830760A

Description

"Erosionsschutzmatte für den Wasserbau" Die Erfindung betrifft eine -Erosionsschutzmatte für den Wasserbau mit mehreren Lagen von Vliesen unterschiedlicher Porenvolumina und mit Fasern unterschiedlichen Titers, sowie mit einem Trägergewebe aus Chemiefasern.
Bekannte mehrschichtig aufgebaute Fasermatten, die bisher im Wasserbau verwendet worden sind, haben den Nachteil, daß sie insbesondere bei Gewässern mit einem hohen Prozentanteil von Schwebeteilchen nicht filterstabil bleiben. Die Schwebeteilchen setzen sich auf der Uferbekleidung fest und führen zu einer Durchflußminderung, teilweise sogar zu einer Verstopfung der Filtermatten.
Diese bekannten Filtermatten halten zwar feinste Sandpartikel zurück, können aber eine Kornumlagerung in Böschungsfallrichtung nicht verhindern. Bei einem Einbau unter Wasser bildet sich auf der Rohböschung vor dem Einbau der Filtermatte häufig eine Schlammschicht aus der Ablagerung von Schwemmteilchen, die die Lagebeständigkeit der gesamten Ufeitleidung gefährdet.
Die verwendeten Matten können in ungünstigen Fällen vollständig von der Böschung abrutschen.
Auch-bei Filtermatten, die eine Schicht mit grobtitrigen Fasern und mit hohem Porenvolumen aufweisen, können- die erwähnten Erscheinungen nicht ausgeschlossen werden. Solche Matten werden gegenwärtig vorwiegend im Küstenbau mit der Grobfaser zur Wasserseite eingesetzt, um den angespülten Sand festzuhalten. Sie liegen mit der Feinfaserschicht zur Bodenseite und können zwar mit dem Untergrund eine innige Verbindung eingehen, aber das Absetzen von Schwemmteilchen auf der Filterschicht führt auch hier zu einer Durchflußminderung, teilweise sogar zu einer Verstopfung der Filtermatten mit den sich daraus ergebenden negativen Folgen einer Ablösung der Uferbekleidung.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Erosionsschutzmatte für den Wasserbau der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß auch das Anschwemmen von Feinteilchen nicht zu einer Verstopfung der Matte führt, daß ferner eine stabile Verbindung zwischen der Erosionsschutzmatte und dem Untergrund sichergestellt ist und daß nach einer gewissen Zeit stabile, mechanische und hydraulische Bedingungen an der Fasermatte und der Böschung vorhanden sind.
Es soll sichergestellt sein, daß eine Ausspülung von Bodenteilchen aus der Böschung verhindert und der Abbau des Überdrucks von der Böschungsseite schnell und ohne Schaden für die Böschung erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Erosionsschutzmatte der eingangs erwähnten Art der Widerstand einer obersten wasserseitig angeordneten Schicht gegen Durchströmung in Richtung von der Bodenseite zur Wasserseite wesentlich geringer ist als bei Durchströmung in Gegenrichtung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die oberste Schicht aus einer flexiblen Folie oder dergleichen, welche Durchgangsöffnungen aufweist, die mittels wasserseitig angeordneter, die Durchgangsöffnungen übergreifender Klappen oder dergleichen verschließbar sind, wobei sich die Klappen bei Durchströmung von der Wasserseite gegen die Randbereiche der Durchgangs öffnungen anlegen und bei Druchströmung von der Bodenseite von den Randbereichen abheben. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Bevorzugung der Durchströmungsrichtung in äußerst wirkungsvoller Weise sichergestellt. Das Wasser aus der Bodenseite kann bei Eintreten eines Druckgefälles leicht zur Wasserseite abfließen. Bei einer Druckbeaufschlagung von der Wasserseite schließen die Klappen und es wird dabei auch verhindert, daß Schwebeteilchen in unerwünschter Weise in die Matte eindringen können.
Bei einer anderen praktischen Ausführungsform wird der gleiche Effekt erreicht, indem die oberste Schicht aus einem feintitrigen Vlies mit einem kontinuierlich zur Bodenseite hin zunehmenden Porenvolumen besteht.
Bei dieser Lösung ist zwar ein Durchströmen oder Durchtreten des Wassers in Richtung Damm möglich. Die feinen Schwebeteilchen werden sich bei dieser Ausführungsform jedoch im obersten Bereich der Feinfilterschicht ablagern und bei Durchströmung der Filtermatte in Gegenrichtung wieder abgeschwemmt werden.
Der Filter wird dann also wieder frei und es kann kein Druckstau auftreten.
Für eine sichere Haftung der Erosionsschutzmatte auf dem Untergrund hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die unterste, bodenseitige Schicht aus grobtitrigen Fasern, beispielsweise in der Dicke von Kokosfasern besteht.
Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die flexible Folie mit Klappen zweischichtig ausgebildet ist, wobei die untere Schicht die Durchgangsöffnungen enthält und die obere Schicht die Klappen.
Weiterhin ist es möglich, eine bevorzugte Durchströmungsrichtung dadurch zu erhalten, daß auf der Oberseite der Filtermatte einzelne flexible langfaserige Büschel vorgesehen sind, welche sich bei auftretendem wasserseitigem Druck gegen die Fasermattenoberfläche legen und diese verschließen, während sie sich bei einem Gegendruck aufrichten und die wasserseitigen Öffnungen freigeben.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts aus einer ersten Ausführungsform der Erosionsschutzmatte, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit Verschlußklappen in einer Deckfolie in geschlossenem Zustand, Fig. 3 die Darstellung gemäß Fig. 2 mit geöffneten Verschlußklappen, Fig. 4 eine Darstellung der zweischichtig aufgebauten Deckfolie mit Klappen, Fig. 5 die zweischichtig aufgebaute Folie im zusammengesetzten Zustand, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Filtermatte mit einer obersten Schicht mit kontinuierlich abnehmendem Porenvolumen, Fig. 7 eine schematische Darstellung, in der die Abhängigkeit zwischen der Dicke der Fasern und dem Porenvolumen bei der in Fig. 6 dargestellten Matte gezeigt ist, Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer Erosionsschutzmatte bei Durchströmung von der Dammseite, Fig. 9 die Erosionsschutzmatte gemäß Fig. 8 bei Durchströmung von der Wasserseite.
Zunächst zu Fig. 1: Ein erstes Vlies 1 aus grobtitrigen Kokosfasern liegt auf der Bodenseite auf. Auf dieses erste Vlies ist ein zweites Vlies 2 aus Fasern eines kleineren Titers aufgenadelt. Auf dem Vlies 2 ist ein Trägergewebe 3 befestigt. Oberhalb des Trägergewebes 3 befindet sich ein Feinfaservlies 4, dessen Porenvolumen in Richtung zur Wasserseite, also nach oben hin abnimmt, und zwar so weit, daß feine Schwebeteilchen aus dem Wasser bereits unmittelbar an der wasserseitigen Oberfläche festgehalten werden.
Zu Fig. 2 und 3: Das erste und zweite Vlies 1 und 2 sind bei dieser Ausführungsform unverändert vorhanden. Als Deckschicht ist eine Folie mit Durchbrüchen 5 vorgesehen, die mit Hilfe flexibler Klappen 6 verschlossen werden können.
In Fig. 2 ist die Matte bei Überdruck von der Seite des Wassers 7 gezeigt, in Fig. 3 bei Überdruck von der Seite des Bodens 8. Das schematisch angedeutete Klappenprinzip läßt sich durch die in Fig. 4 und 5 gezeigten Schichten a und b realisieren. Die Durchgangsöffnungen 5 in der Folie b sind kleiner als die Ausstanzungen für die Klappen 6 in der Folie a. Hierdurch wird ein sicheres Überdecken der Durchflußöffnungen gewährleistet.
In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform ähnlich gemäß Fig. 1 gezeigt, allerdings ohne Trägergewebe 3.
Das Porenvolumen der obersten Feinvliesschicht 4 nimmt bei dieser Ausführungsform zur Wasserseite hin kontinuierlich ab, während es in den beiden Vliesschichten 1 und 2 sich sprungweise zur Bodenseite vergrößert.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und 9 übernehmen die Funktion der Klappen 6 die Büschel 10. Bei Durchströmung Von der Bodenseite richten sie sich auf, wie in Fig. 8 gezeigt.
Bei Durchströmung von der Wasserseite verschließen sie durch Umlegen weitgehend die wasserseitige Oberfläche.
Eine gute hydraulische Filterstabilität ergibt sich bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform dann, wenn sich die wasserseitige Öffnungsfläche zur abgedeckten Gesamtfläche wie 2 : 100 verhält.

Claims

Patentansprüche

1.)Erosionsschutzmatte für den Wasserbau mit mehreren Lagen von Vliesen unterschiedlicher Porenvolumina und mit Fasern unterschiedlichen Titers sowie mit einem Trägergewebe aus Chemiefasern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Widerstand einer obersten, wasserseitig angeordneten Schicht gegen Durchströmung in Richtung zur Wasserseite wesentlich geringer ist als bei Durchströmung in Gegenrichtung.

2. Erosionsschutzmatte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t, daß die oberste Schicht aus einer flexiblen Folie od.dgl. besteht, welche Durchgangsöffnungen (5) aufweist, die mittels wasserseitig angeordneter, die Durchgangsöffnungen (5) übergreifender Klappen (6) verschließbar sind, wobei sich die Klappen bei Durchströmung von der Wasserseite gegen die Randbereiche der Durchgangsöffnungen anlegen und bei Durchströmung von der Bodenseite von den Randbereichen abheben.

3. Erosionsschutzmatte nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die oberste Schicht aus einem feintitrigen Vlies mit einem kontinuierlich zur Bodenseite hin zunehmenden Porenvolumen besteht.

4. Erosionsschutzmatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das unterste Vlies aus grobtitrigen Fasern vorzugsweise aus Kokosfasern besteht.

5. Erosionsschutzmatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die flexible Folie zweischichtig ausgebildet ist, wobei die untere Schicht (bJ die Durchgangsöffnungen (5) enthält und die obere Schicht die Klappen (6).

6. Erosionsschutzmatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß auf der obersten Schicht langfaserige Faserbüschel (10) vorgesehen sind, welche sich bei Durchströmung von der Wasserseite,die wasserseitige Oberfläche der Fasermatte verschließend,an die Oberfläche anlegen.