-
Wasserdurchlässiges Böschungsdeckwerk und Betonformstein Die Erfindung
betrifft ein wasserdurchlässiges Böschungsdeckwerk und einen Betonformstein für
Böschungsbefestigung für Ufer im Tidegebiet, Deichbau sowie Böschungen an Binnengewässern,
in denen ständig oder zeitweise ein Wasserüberdruck im Erdreich auftritt Durch eine
spezielle Konstruktion eines Betondeckwerksteines im Zusammenhang mit einem Filteraufbau
unter dem Deckwerk wird eine genügende Entspannung des Wasserüberdrucks gewährleistet
bei gleichzeitiger Beachtung der Anforderungen zur Verhinderung von Schäden durch
Wellenschlzag oder statische Kräfte.
-
Zur Uferbefestigung und für den Böschungsbau sind verschiedene Bauweisen
bekannt geworden, die alle aufwendig sind und nie allen auftretenden Belastungsanforderungen
gerecht werden. Problematisch ist für den Böschungsbauer immer die Wahl der Baustoffe
bei Böschungen mit innerem Wasserüberdruck, die dann durch äußere Belastungen wie
Schiffssog und Wellenschlag noch erschwert wird.
-
Für solche Fälle sind zwei Baumethoden vorhanden, die aber beide nur
begrenzt anwendbar und damit unbefriedigend sind.
-
Einmal werden Schüttsteine als Deckwerk auf Mineral- oder Kunststoff-Filter
eingebaut. Dieses hat mehrere Nachteile.
-
Schlitt steine können oftmals örtlich wegen ungeeignet er oder weiter
Antransportwege nicht wirtschaftlich eingebau-t werden. Wegen eines natürlichen
Schwundes der Steine durch Eis, Strömung und Wellenschlag aber auch durch Angler
und Paddler ist ein laufendes Nachbessern erforderlich, das hohe Unterhaltungskosten
verursacht. Außerdem sind sie für Böschungen, die Fahr- oder Gehverkehr aufnehmen
müssen, nicht geeignet.
-
Als Ersatz für die Schüttsteine wurde ein Betondeckwerkstein mit offenen
Fugen und vertikalem Verbund entwickelt. Dieser S-tein konnte bisher noch nicht
umfassend eingesetzt werden, da seine Konstruktion relativ unwirtschaftlich ist,
die Haltbarkeit des Verbundes nicht überzeugen konnte und außerdem der vertikale
Verbund wegen fehlender Flexibilität nicht geeignet ist. Der Stein wurde deshalb
bisher nur an Binnenwasserstraßen ohne wesentliche Belastung eingebaut.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbindung mit einem einfachen aber
wirksamen und wirtschaftlichen Filter ein Deckwerk für Uferbefestigungen herzustellen,
das einfach und wirtschaftlich überall herzustellen ist, das einfach und schnell
eingebaut werden kann, das mehrere Belastungsanforderungen gleichzeitig erfüllt,
wie dynamische Belastung aus Wellenschlag, Schiffssog und Radlasten von Landfahrzeugen,
auftretende statische Kräfte aus dem Eigengewicht und auch aus Auflasten sowie Abbau
des inneren Wasserdrucks bei hohem Grundwasserspiegel und während der Ebbe in Tidegebieten.
-
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Böschungsdeckwerk mit einer
Neigung von etwa 1 : 3,5 aus einer Sandschicht und einem daraufgelegten ICuns-tstoJf«Filtervlies
mit einer horizontal verbundenen, unteren Randsteinreihe und darüber angeordneten
Reihen von prismatischen, mit Nasen zur Abstandserzielung versehenen, unverbundenen,
relativ schweren Betonsteinen gebildet ist.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Böschung im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht
auf die Böschung und Fig. 3 und 4 Betonformsteine.
-
Ein prismatischer Betonstein 7 wird mit vorgegebener Fuge 2 zur Entspannung
des inneren Wasserdrucks durch eine Nase 1 an zwei Seiten, die durch relativ einfache
Form hergestellt werden kann, die im Einbauzustand keiner großen mechanischen Belastung
ausgesetzt ist und die einen großen Abscheerwiderstand hat, hergestellt.
-
Das Einzelgewicht wird rnit ca. 60 kg so gewählt, daß der Stein 7
noch von Hand eingebaut werden kann und schon so schwer ist, daß er vom Wellenschlag
und Schiffssog nicht mehr bewegt wird (ErfahrunC,swerJt aus Schüttsteindeckwerken).
-
Das Gewicht kann aber durch Änderung der Abmessungen variinert werden.
-
Die Oberfläche des Steins lLann wahlweise nach Erfordernis glatt für
befahrbare Flächen oder peforrnt als wanne 6 zur Verminderung des Wellenlaufes,
gewählt werden.
-
Flankierend zur Stei.nkorJs-truktion sind für den Einbau folgende
Gesichtspunkte zu berücksichtigen: a) Die Böschungsneigung sollte nicht steiler
als 1 : 3 gewählt werden, damit die Reibungskraft zwischen Stein 7 und Unterlage
10 genügend groß ist, um ein Abrutschen der Steine zu verhindern. und eine zusätzliche
statische S»Ia3nahme zur Stützung des Böschungsfußes überflüssig zu machen (Kostenersparnis
und Vermeidung nachteiliger Folgen solcher Stützkonstruktion durch die Wirkung des
Wellenschlages (Verursacher von Eolkungen) und durch Abschneiden der Längsdränage
unter dem Deckwerk: siehe Schäden beim Deckwerk am Deich-unterstrom des Störsperrwerkes).
-
b) Horizontaler Verbund des unteren Randsteines 5 durch Nase 8 und
Nut 9, damit aus der besonders gefährdeten unteren Reihe des Deckwerks keine einzelnen
Randsteine 5 herausgerissen werden können.
-
c) Unterlage 4 aus Kunststoff-Filtervlies, um den Austritt des Wassers
aus dem Erdreich durch die Deckwerksfugen 2 und 3 zu gewährleisten und um gleichzeitig
das Ausspülen des Bodens zu verhindern. Um die Anforderungen an das Vlies nicht
zu groß werden zu lassen und um die Wasserverteilung zu den Fugen 2 und 3 im Deckwerk
durch eine Länsdränage sicherzustellen, soll-te das Vlies 4 nicht direkt auf bindige
Böden gelegt werden. Bei einer Siebkurve des anstehenden Bodens mit etwa D 50 -=
0,2 mm sollte unter dem Vlies 4 eine 20 cm dicke Sandlage 10 eingebaut werden.
-
Dabei könnte ein Vlies 4 mit folgenden Prüfwerten nach BAW-Prüfverfahren
verwendet werden: Naßreißkraft: längs = 70 kp, quer = 50 kp NaßreiEDdehnung: längs
= 40 2' quer = 90 %
Abtriebsfestigkeit: nach 10 000 U mind. Note
3 Durchschlagfestigkeit: = 5 m kp Wasserdurchlässigkeit: : = 30 ml/s. cm2 Bodendurchlässigkeit:
= 25 g Es werden je nach Einbaustelle zwei S-teinforma-te (Fig. 3 und 4) vorgesehen
mit den Hauptabmessungen von 0,30 x 0,30 x 0,30 für die Küste und 0,40 x 0,40 x
0,15 für Ufer an Binnenwasserstraßen.
-
Zu jedem Format gehört jeweils der Normalstein 7 ohne Verbund und
der untere Randstein 5 mit Verbund in Falzlinie der Böschung.
-
Bei der Konstruktion bleibt neben den Hauptformaten noch die Größe
der Nasen variabel, um für alle vorkommenden Bedingungen die nötige Fugenfläche
zu bekominen. Außerdem kann die Oberfläche jede geünschte Formgebung erhalten.