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Verfahren zum Herstellen einer Hochwasserschutzwand
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oder dergleichen Die letzten Sturmfluten haben gezeigt, daß es insbesondere
in offenen Häfen erforderlich ist, einzelne Hafen- oder Industrieanlagen gesondert
gegen Hochwasser zu sichern. Herkömmlich werden zu diesem Zweck Spundwände gerammt.
Dabai werden, wenn der Boden es gestattet, such fachweise Gruppen von zwei oder
drei Stahlspundbohlen gerammt. Die Stahleprndbohlen werden
hierfür
bereits vom Walzwerk mit ihren ineinander greifenden Kanten zusammengefügt, wobei
für den Transport und das fachweise Rammen das formschlüssige Ineinandergreifen
gegebenenfalls auch punktweise gesichert wird. Für einzelne Betriebe ist die Umschließung
eines Objektes mit einer solchen Schutzwand bei üblicher Ausführung verhältnismäßig
sehr teuer. Es werden daher vorzugsweise sogenannte Leichtprofile mit einer Wandstärke
von 9 - 10 mm verwendet. Bei einer Bohlenbreite von etwa 450 - 500 mm können beim
fachweise Rammen maximal etwa 1500 mm gerammt werden. Schon bei diesen Breiten werden
die Schlösser zwischen den drei Bohlen so stark beansprucht, daß eine einwandfreie
Dichtung zusätzliche maßnahmen erfordert, Theoretisch ist es vielleicht denkbar,
auch Gruppen von vier Bohlen zu rammen. Der dann erforderlich werdende, zusätzliche
Aufwand würde Jedoch praktisch eine Verteuerung mit sich bringen, Die Erfindung
geht aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Hochwasserschutzwand, leichten
Stützwänden oder dergleichen durch Einrammen einzelner Wandelemente und bezweckt
eine grundsätzliche Vereinfachung, Verbilligung und Materialersparnis. Zur Lösung
dieser Aufgabe wird das Verfahren so ausgeführt, daß in bestimmten, die dreifache
Breite üblicher Stahlspundbohlen übersteigenden, regelmäßigen Abständen Pfähle geranmt
und in die Zwischenräume plattenförmige Elemente eingesetzt werden. Vorzugsweise
werden die plattenförmigen Elemente durch Vibrationerammung eingerüttelt. Dabei
empfiehlt
es sich besonders, mit stufenlos veränderbaren, hydraulisch
betriebenen Vibratoren in einem Frequenzbereich von etwa 100 - 2000 Schwingungen
pro minute zu arbeiten.
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Nach der Erfindung ist es möglich, zwischen entsprechend ausgebildeten
Pfählen, vorzugsweise Peiner Trägern, Tonnenbleche oder Betonplatten zu setzen,
die durch ineinandergreifende Schloßeinrichtungen dicht an die Pfähle anschließen.
Die Bleche bzw. Platten können eine Breite von z.B. 3,60 m haben, d.h. eine Breite,
die von der Höchsttraneportbreite abhängt.
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Falls eine Anlieferung per Schiff an die Baustelle möglich ist, sind
auch Breiten von z.B. 5 m möglich. Bei vorgenannten Breiten empfiehlt es sich, auf
dem Boden zwischen den Pfählen eine Führungeschablone anzuordnen, eo daß während
des Einrüttelns die Platten zwischen den Pfählen und durch die Schablone geführt
werden.
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Durch Verwendung tonnenförmig gewölbter Bleche oder von Be-Betonplatten
ergibt sich eine wesentliche materialersparnis gegenüber üblichen Stahispundbohlen.
Gleichzeitig wird auch der Arbeitsaufwand erheblich verringert. Da die Stahispundbohlen
an den Schloßkanten besonders korrosionsgefährdet sind, werden auch diese Schwierigkeiten
und der Aufwand für die Abdichtung der Wand vermindert.
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Bei geeignet ausgebildeten Pfählen, z.B. Doppel-T- oder Peiner Trägern
können auch diese durch einen Vibrator eingerüttelt werden, 80 daß auf übliches
Rammgerät verzichtet
werden kann. Das Verfahren ist wegen der geringen
Lärmbelästigung umweltfreundlich.
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Weitere Vorzüge und merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind.
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Es zeigen Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Abschnittes einer
erfindungagemäß hergestellten Schutzwand, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil
einer Schutzwand nach Fig. 1, Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung in vergrößertem
maßstab, Fig. 4 einen Schnitt durch eine Schloßanordnung, wobei gleichzeitig zwei
verschiedene Ausführungsmöglichkeiten dargestellt sind, Fig. 5 eine Seitenansicht
zur Veranschaulichung des Einrüttelvorganges, Fig. 6 - 8 den Fig. 1 - 3 entsprechende
Darstellungen für die Ausführung des Verfahrens unter Verwendung von Betonplatten
und Fig. 9 eine Seitenansicht einer für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendenden
BetonpLatte.
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Bei einer ersten Aueführungsform das Verfahrene, siehe die Fig. 1
- 5, werden in ragelmäßigen Abständen Pfähle 10, 12
gesetzt. Die
Pfähle können mit einer Ramme eingeschlagen oder mittels eines Vibrators eingerüttelt
werden. Bei der Herstellung besonderer Hochwasserschutzwände kann allgemein mit
solchen Böden gerechnet werden, in die ein Pfahl eingerüttelt werden kann, insbesondere
dann, wenn es sich um Pfähle mit H- oder Doppel-T-Querschnitt handelt. Zwischen
Je zwei benachbarten Pfählen 10, 12 wird jeweils ein Tonnenblech 14 eingesetzt.
Die Breite des Tonnenbleches bzw. der Abstand der Pfähle 10, 12 voneinander bestimmen
den Systemabstand. Dieser kann bei Ublichen Marsch- oder Flußdeltaböden stets größer
als die durch fachweises Einrammen von drei aneinander gefügten Stahlspundbohlen
erreichtbare Arbeitsbreite gewählt werden.
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Bei Abhängigkeit vom Straßentransport ist die größte zulässige Transportbreite,
im Fall der Bundesrepublik Deutschland 3,6 m, bestimmend für den Systemabstand.
Falls von der Wasserseite her angeliefert werden kann, sind auch Systemabstände
von z.B.
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5 m möglich. Die Vorteile der Erfindung werden aber bereits bei Systemabetänden
in der Größenordnung von 1,6 m erreicht.
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Zum Einrütteln der vorzugsweise tonnenförmig gewölbten Bleche 14 wird
am Boden zwischen den Pfählen 10, 12 eine aus zwei Teilen 16, 18 bestehende Schablone
angeordnet. Die Teilschablone 16 wird zu diesem Zweck durch eine Vorrichtung 20
mit ihren beiden Enden an den Pfählen 10, 12 befestigt. Die Vorrichtung 20 kann
z.B. aus zwei am Teil 16 befestigten Haken 21, 23 und entsprechenden Ösen 22 am
Pfahl bestehen. Die Teilschablone 18 wird zwischen die mittelstege 11, 13 gesetzt,
wobei
zur besseren Abstützung auf den Enden des Teils 18 Klötze 19 befestigt sein können.
Im übrigen bestehen die Teile 16, 18 aus entsprechend dicken Blechen. Die derart
angeordnete Schablone kann nach dem Einrütteln schnell wieder entfernt und auf den
nächsten Zwischenraum umgesetzt werden.
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Bei Systemabständen von etwa 3,6 m können auf diese Weise Bleche mit
einer Stärke von etwa 10 mm einwandfrei eingerüttelt werden.
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Zur einwandfreien Abdichtung der erfindungsgemäß herzustellenden Stand
empfiehlt es sich, zwischen Pfahl 10 bzw. 12 und Blech 14 jeweils ein Schloß 26
anzuordnen. Die an die
angrenzenden Ränder der Bleche 14 werden zu diesem Zweck im Querschnitt keulenförmig
ausgeführt, entweder durch einen entsprechenden Walzvorgang oder durch Aufschweißen
einer Leiste oder eines Drahtes oder Stabe8 28. Der eo ausgestaltete Rand wird,
gegebenenfalls unter Einfügung eines Dichtungeprofiles 29 von der Schloßnut 27 entsprechend-
umfaßt.
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Die andere Schloßnut nimmt die freie Kante des entsprechend ausgeführten
Pfahlschenkels 30 auf. Stattdessen kann an der freien Kante des Schenkels 30 der
in Fig. 4 links von der gestrichelten Linie befindliche Teil des Schlosses 26 angeschweißt
oder durch einen Walzvorgang ausgebildet werden.
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Am einfachsten wird an die durch ein Schloß 26 zu verbindenden Kanten
ein Rundstab angeschweißt, der sich in der Nut 27 festzieht und dadurch auch abdichtet,
siehe rechte Hälfte der Fig. 4. Bei dieser Ausführungsform kann auch für das
Element
14 die statisch günstigste Form gewählt werden, die im Grundriß eine Parabel ist,
ohne die in Fig. 1 und 3 erscheinenden schwachen Abknickungen.
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Die dargestellten Schlösser 26 können auf Druck und auch auf Zug belastet
werden. Bei der gegenüber Spundwänden erheblich verringerten Anzahl der Schlösser
ist eine einwandfreie Ausführung der Verbindung und Überwachung erheblich vereinfach.
Die Verzinkung der Schlösser wird auch durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich
weniger beansprucht als die Schlösser von Spundbohlen, so daß eine die Dichtung
beeinträchtigende Korrosion wesentlich vermindert oder sogar ausgeschlossen werden
kann.
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Wie die Pfeile V und R in Fig. 3 andeuten, muß beim Hochwasserechutz
damit gerechnet werden, daß nicht nur die Vorder-, sondern unter unglücklichen Umständen
stattdessen die RUckseite der Wand belastet wird. Um die Standfestigkeit zu verbessern
kann je nach Bodenqualität ein Pfahl 12 mit einer Fußverbreiterung 24 versehen werden,
die ein am unteren Ende des Trägerpfahls 12 aufgeschweißtes Querblech oder ein hier
nicht näher dargestellter, im Bodenbereich aufgezogener Trägerprofilflügel sein
kann.
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Fig. 5 zeigt das eigentliche Einrütteln des Bleches 14, das an einem
Haken 36 eines Hebezeuges hängt. Auf den oberen Rand des Bleches ist mit einer Klemmvorrichtung
34 der Vibrator 32 aufgesetzt, der vorzugsweise ein hydraulisch angetriebener, in
seiner Schwingungszahl stufenlos veränderbarer Vibrator ist. Vorzugsweise wird mit
einem Schwingungsbereich von etwa 100 - 1800 Schwingungen pro minute gearbeitet.
Nach dem Anfahren wird der Vibrator auf einen mittleren Bereich, vorzugsweise 1200
Schwingungen pro minute, eingestellt und Je nach Bodsnqualität und Fortschritt des
Einrütteln dieser Schwingungebereich beibehalten oder die Sfiwingungezahl variiert.
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Um die Führung noch zu verbessern, kann eine Führungsschablone 16,
18 mit größerer Führungehöhe verwendet werden, siehe auch Fig. 5.
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Die Fig. 6 - 9 zeigen eine zweite Ausführungsform des Vertahrens
unter Verwendung von Pfählen 40, 42 und dazwischen
angeordneten
Betonplatten 44. Unter Betonplatten sind in diesem Fall Platten aus üblichem-Beton,
Spannbetonplatten und solche Platten zu verstehen, die aus betonähnlichen massen,
gegebenenfalls unter Zusatz von Kunststoffen hergestellt sind. Zum Einrütteln einer
Platte 44 zwischen den Pfählen 40 und 42 wird eine zwischen den Pfählen angeordnete
Führungsschablone 46, 48 verwendet. Der Schablonenteil 46 ist mit einer Befestigungsvorrichtung
50 ähnlich der Vorrichtung 20 an den Pfählen 40, 42 befestigt. Der Schablonenteil
48 ist gegebenenfalls mit Führungsklötzen 49 versehen, die eine Abstützung an den
mittelstegen der Pfähle 40, 42 ermöglichen.
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Die Form der Befestigung bzw. Abstützung der Teilschablonen an den
Pfählen ist durch die Pfahlform bedingt. Für das Verfahren können auch geschlossene
Kasten- oder Rohrprofile mit entsprechenden Nuten verwendet werden, in die die Ränder
der zwischen den Pfählen einzusetzenden Elemente eingreifen. In solchen Fällen wird
auch die Teilschablone 18 bzw. 48 durch eine Befestigungsvorrichtung 20 bzw. 50
für das Einrütteln an den beiden Pfählen festgehalten.
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Zum Anklemmen der Vibrationsvorrichtung wird jede Betonplatte 44 im
Bereich ihrer Symmetrieachse an der Vorder- und Hinterseite oben jeweils mit einem
Blech 52 versehen, das eine flächenhafte Übertrsgng der Schwingungen des Vibrators
ermög licht. Zusätzlich können die Platten 44 mit Bohrungen 45 hergestellt werden,
die von der Ober- zur Unterkante parallel
zur senkrechten Achse
durch die Platte hindurchführen und die Benutzung von Spüllanzen ermöglichen. Durch
zusätzliche Spüllanzen wird der Energie- und Zeitaufwand für das Einrütteln erheblich
verringert. Diese Öffnungen können durch geeignete maßnahmen auch wieder verschlossen
werden. Dieses Verfahren kann auch bei den Blechen und Trägern angewendet werden.
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Die Betonplatte 44 ist an ihren nach dem Einbau senkrecht stehenden
Kanten mit Dichtungsfugen ausgebildet, die mit entsprechend stehenden Flügeln der
Pfähle 40, 42 in Eingriff treten. Eine erste Ausführungsform zeigt die rechte Seite
der Fig. 8. Der Fugeneinschnitt 58 wird an der Vorder- und Hinterseite der Platte
44 von gleich weit vorspringenden Lappen begrenzt. In den Einschnitt greift der
Flügel 60 ein, wobei eine Dichtung durch eine wellenförmige Stahlblechauskleidung
62 der Fuge 58 oder durch eine weichelastische Kunststoff- oder Kunstgummieinlage
erreicht wird. Vorzugsweise wird eine Qualität verwendet, die durch die Schwingungeenergie
zum Schmieren gebracht wird, so daß zwischen dem Flügel 60 und dem Einschnitt 58
eine den Zwischenraum ausfüllende Verbindung aus weichelastischem Kunststoffmaterial
hergestellt wird.
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Die linke Seite zeigt eine ähnliche Ausführungsform, wobei jedoch
der Einschnitt 64 an der Rückseite der Wand durch einen gegenüber der Vorderseite
zurückspringenden Lappen 65 begrenzt wird. Um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten,
muß jedoch in jedem Fall der gesamte, um den Flügel 60 herumführende Dichtungeweg
ein rnindestmaß haben.
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Um die Beanspruchung der Schlösser während des Einrüttelns zu verringern,
können jeweils mindestens ein Pfahl 10 oder 12 und ein Wandelement 14 vorher aneinandergesetzt
und danach unter Verwendung von zwei Vibratoren eingerüttelt werden. Gegebenenfalls
müssen die Frequenzen der Vibratoren so abgestimmt werden, daß die Verbindungsstelle
möglichst wenig beansprucht wird. Je nach Boden, material und Größe der Teile wäre
hierzu unter Umständen auch ein Betrieb der Vibratoren mit verschiedenen Frequenzen
zur oder mit Phasenverschiebung erforderlich. Bei Böden, in denen die Reibung gegenüber
den Teilen der Wand geringer als die beim Einsetzen auftretende. Reibung in den
Schloßfugen ist, empfiehlt sich, den jeweils letzten eingesetzten Teil während des
Einrüttelns eines Fortsetzungsteiles durch ein Hebezeug zu halten. Dabei kann auch
zusätzlich ein Vibrator an dem zu haltenden Teil angeordnet und eo betrieben werden,
daß die Schloßreibung gegenüber dem ?u ainzurüttelnden Teil vermindert wird.
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- PATENTANSPRUCHE -
L e e r s e i t e