-
Betonbauwerk mit einem Innenraum, insbesondere Kanalisa-
-
tionsrohr Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betonbauwerk mit
einem Innenraum, insbesondere ein Kanalisationsrohr, das sich im Grundwasserbereich
befindet, mit einer vollständigen Innenauskleidung aus Kunststoffdichtungsbahnen
mit einbetonierten einseitigen Stegen.
-
Bei einer Kanalanlage, die sich im Grundwasserbereich befindet, ermöglicht
zwar eine im Sdtereich der Kanalanlage offene Auskleidung das Abfließen des eindringenden
Grundwassers, jedoch besteht die Gefahr, daß bei vorübergehendem Abbau des hydrostatischen
Außendrucks, z.B. durch ein Absinken des Grunddassers Schadstoffe aus der Kanalanlage
durch die natürlichen Undichtigkeiten der Betonbauwerke bzw. der Stoßfugen nach
außen gelangen. Außerdem unterliegt die ungeschützte Sohle der Kanalanlage durch
mitgeschlämmte Festteile, beispielsweise Sand, Kies, Splitt, Glassplitter, Metallteile
einer Erosion und bei Industrieabwässern durch Chemikalien einer Korrosion.
-
In Wasserschutzgebieten wird vor allem bei Industrie- und/oder Abwasserkanälen
eine absolute Dichtigkeit der Kanalanlagen gefordert, um mit Sicherheit das Eindringen
von Schadstoffen aus den Abwässern in das Grundwasser zu verhindern. In solchen
Fällen
ist es erforderlich, die Kanalisationsrohre mit einer vollständigen Innenauskleidung
zu versehen.
-
Bei flüssigkeitsdichten Vollauskleidungen von Kanalisationsrohren
mit elastischen Kunststoffdichtungsbahnen, die beispielsweise aus Weich-PVC bestehen,
baut sich bei solchen Betonbauwerken, die im Grundwasser liegen, d.h. bei drückendem
Wasser von außen, infolge der natürlichen Kapillarität und Haarrisse im Beton sowie
auch durch fehlerhafte Dichtungen von Stoßfugen der einzelnen Bauteile zwischen
der Auskleidung und dem Beton ein hydrostatischer Druck auf, der nach Höhe der außen
anstehenden Wassersäule die Innenauskleidung vom Beton abdrückt, und nach innen
ausbeult, so daß der Kanalquerschnitt verringert wird und der Fließwiderstand im
Abwasserkanal erhöht wird. Bei einbetonierten Verankerungen der Innenauskleidung,
die beispielsweise aus Kunststoffdichtungsbahnen mit einseitigen Stegen besteht,
wobei die Stege als Verankerungen einbetoniert werden, besteht bei weiterem Anwachsen
des Wasserdrucks zwischen Auskleidung und Betonbauwerk die Gefahr, daß die Verankerungen
im Laufe der Zeit aus dem Beton herausgerissen werden oder daß die Auskleidung selbst
aufreißt.
-
Um daher einen sich hinter der Innenauskleidung von außen aufbauenden
hydrostatischen Druck abzubauen,wurde bereits gemäß der deutschen Patentanmeldung
P 25 58 469.4 vorgeschlagen, kapillare Lippendichtungen in Form von Uberlappungen
in der Auskleidung vorzusehen, die eine Entspannung in den Innenraum ermöglichen.
Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, die Kunststoffdichtungsbahnen mit einbetonierten
einseitigen Stegen im Sohlbereich des Innenraums mit den Stegen in Längsrichtung
des Betonbauwerks und im oberen Wandscheitelbereich in Querrichtung zum Betonbauwerk
anzuordnen, wobei die aneinander stoßenden Längsfugen der beiden Auskleidungsschalen
von Sohlbereich und Wandscheitelbereich
durch Uberlappungsstreifen
aus Kunststoff überdeckt werden, die entlang des unteren Randes der oberen Auskleidungsschale
mit den quer angeordneten Stegen durchgehend wasserdicht und entlang des oberen
Randes der unteren Auskleidungsschale mit längs verlaufenden Stegen diskontinuierlich,
d.h.
-
in Abständen verbunden sind. Hierdurch werden Kapillare in dem Überlappungsstreifen
über den Längsfugen gebildet, so daß ein hinter der Innenauskleidung aufbauender
hydrostatischer und/oder Wasserdampfdruck in den Innenraum entspannen kann, bei
steigendem Medienspiegel jedoch der Uberlappungsstreifen angedrückt werden und als
Lippendichtung das Eindrücken der Medien zum Betonkörper hin verhindern soll.
-
Es besteht jedoch in geringem' Maße die Möglichkeit, daß bei fehlendem
hydrostatischen Druck von außen und ansteigendem Abwasserspiegel im Bauwerk in der
ersten Phase dieses Vorgangs Feinteile oder Festteile aus den Abwässern aufgrund
der umgekehrt wirkenden Kapillarwirkung zwischen die unverklebten Uberlappungsstellen
eindringen und dort eine absolute Abdichtung verhindern in diesem Stadium.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Betonbauwerk
der eingangs genannten Art zu schaffen, daß eine für alle Falle dichte Innenauskleidung
aufweist und trotzdem das Abführen von in das Betonbauwerk eingedrungenem Grundwasser
ermöglicht.
-
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Betonbauwerk der eingangs genannten
Art, daß gekennzeichnet ist durch eine an der Innenauskleidung befestigte und an
verschiedenen Stellen mit der Innenauskleidung in Verbindung stehende Drainage,
die separat längs des Innenraums des Betonbauwerks geführt ist.
-
Das in das Betonbauwerk eingedrungene Wasser wird separation de Drainage
gesammelt und kann dann spannungsfrei ablaufen, ohne daß es in den Innenraum des
Betonbauwerks gelangen kann. Das gesammelte Sickerwasser wird also separat abgeführt.
Hierdurch kann die Innenauskleidung vollständig gegenüber dem Betonbauwerk dicht
gemacht werden, so daß ein Eindringen von Schadstoffen aus den Abwässern in das
Grundwasser unmöglich ist.
-
Die Drainage ist hierbei in die Vollauskleidung mit einbezogen und
kann sowohl innen- als auch außenseitig der Auskleidung-liegen. Damit ist die Möglichkeit
gegeben, die Drainage sowohl bei vorgefertigten Bauteilen mit in die Schalung einzulegen
oder auch nachträglich im fertig verlegten Kanalabschnitt anzubringen.
-
Der Ablauf des Sickerwassers aus der Drainage erfolgt in Kontrollschächte
außerhalb des Grundwasser- bzw. Trinkwasser-Schutzgebietes durch bekannte einseitig
wirkende Rückstauventile oder dergleichen. Bei längeren Abschnitten im Verlauf einer
Kanalisation kann das Abfließen des Drainagewassers auch durch Abdecken von entsprechenden
Ausflußöffnungen mit dreiseitig verschweißten, elastischen Kunststoffstreifen, die
beispielsweise aus Weich-PVC bestehen, in Form einer bekannten Lippendichtung ermöglicht
werden.
-
Beim Ausbleiben von Sickerwasser, beispielsweise beim Absinken des
Grundwasserspiegels, werden derartige Rückstauventile oder Lippendichtungen durch
den inneren Wasserstand geschlossen bzw. zusammengedrückt.
-
Die Drainage besteht insbesondere aus flexiblen glatten oder profilierten
Drainagestreifen, wobei zweckmäßigerweise die Drainagestreifen an den Rändern mit
der Innenauskleidung wasserdicht verschweisst sind, während sie zwischen den Verschweissungen
lose aufliegt bzw. absteht. Durch die zwischen den verschweissten Rändern im übrigen
lose aufliegende Drainage kann sich ein flexibles Material, beispielsweise Weich-PVC,
bei stärkerem Sickerwasseranfall ausdehnen und damit seinen Querschnitt vergrößern.
In Trockenzeiten dagegen wird der Drainagestreifen sich von selbst wieder anlegen
bzw bei steigendem inneren Abwasserstand an die Sohle angedrückt werden.
-
Die Drainage, die in Längsrichtung des Kanalsystems verlegt wird,
befindet sich vorzugsweise auf der Sohle des Betonbauwerks an den Rändern mit der
Innenauskleidung flüssigkeitsdicht verschweisst, wobei die Drainage insbesondere
aus der Dichtungsbahn aus der Innenauskleidung selbst und einem auf einem Teilbereich
von dieser aufgedoppelt angeordneten und an dieser befestigten Dichtungsbahnstreifen
gebildet wird, wobei jeweils die Stege der äußeren der beiden Dichtungsbahnen einbetoniert
sind, wahrend die Stege der inneren Dichtungsbahn Abstandshalter darstellen, durch
die die Drainage gebildet wird.
-
Zweckmäßigerweise sind die Verankerungsstege der Dichtungsbahn der
Innenauskleidung wenigstens im Wandscheitelbereich quer zur Kanalrohrlängsachse
verlaufend angeordnet und wobei vorzugsweise im Sohlbereich in Längserstreckung
eine streifenförmige Aussparung (Längsfuge) der Innenauskleidung vorgesehen ist.
Zwischen den Verankerungsstegen wird das eindringende Sickerwasser zur Sohle des
Betonbauwerks abgeleitet, wobei die Drainage entweder auf ihrer gesamten Länge mit
dem Außenraum der Innenauskleidung oder an mit Abstand zueinander angeordneten Stellen
zur Aufnahme des Sickerwassers in Verbindung steht. Bei längs verlaufenden Stegen
der Dichtungsbahnen der Innenauskleidung, wie sie vorzugsweise im Sohlbereich des
Betonbauwerks
vorgesehen sind, kann sich das eindringende Sickerwasser
in den quer zur Achse verlaufenden Bauwerksfugen sammeln, die jeweils flüssigkeitsdicht
durch einen Fugenüberdeckungsstreifen überbrückt werden. An diesen Stellen erfolgt
der Zulauf des Sickerwassers zu der längs verlaufenden Drainage im Sohlbereich des
Betonbauwerks.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den beigefügten Abbildungen
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
-
Figur 1 zeigt ausschnittweise im Querschnitt den Sohlbereich eines
Betonbauwerks mit einer erfindungsgemäßen Drainage.
-
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Betonbauwerks
mit einer Drainage gemäß Figur 1.
-
Figur 3 zeigt ausschnittweise im Querschnitt den Sohlbereich eines
Betonbauwerks mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drainage.
-
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Betonbauwerks
mit einer Drainage von Figur 3.
-
Die Figuren 5a bis 5f zeigen weiterhin Querschnitte von Betonbauwerken,
die mit verschiedenen Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Drainagen versehen
sind.
-
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Betonbauwerk 1 besitzt im
Sohlbereich eine Innenauskleidung 2 aus Kunststoffdichtungsbahnen mit einbetonierten
einseitigen Stegen 3, die quer zur Längsrichtung des Betonbauwerks verlaufen. Die
erfindungsgemäße Drainage ist in diesem Beispiel nachträglich auf die Innenauskleidung
aufgebracht. Auf der Innenauskleidung 2 ist ein Drainagestreifen 4 angeordnet, dessen
Ränder mit der Innenauskleidung 2 verschweißt sind. Der Drainagestreifen 4 besteht
aus einem Stück einer ebensolchen Kunststoffdichtungsbahn wie die Innenauskleidung
2. Die Stege 3
des Drainagestreifens verlaufen jedoch in Längsrichtung
des Betonbauwerks 1 und halten den Drainagestreifen 4 mit Abstand zu der Innenauskleidung
2 zur Bildung der Drainage.
-
Der Zutritt des Sickerwassers erfolgt über einen in Längsrichtung
des Betonbauwerks 1 verlaufenden Bereich 5, der keine Innenauskleidung 2 aufweist,
der jedoch gegenüber dem Innenraum des Betonbauwerks 1 durch den Drainagestreifen
4 abgedeckt. ist. Der offene Bereich 5 befindet sich am Tiefpunkt der Innenauskleidung
2. Die Stege 4 liegen lose auf der Innenauskleidung 2 auf, so daß sich der Querschnitt
der Drainage den jeweiligen örtlichen Verhältnissen anpassen kann.
-
Der in Figur 2 dargestellte Längsschnitt liegt im Bereich einer Bauwerksfuge
6, die mit Dichtungsringen 7 versehen ist. Der Drainagestreifen 4 läuft kontinuierlich
über die Bauwerksfuge 6 hinweg, so daß das in der Bauwerksfuge 6 gesammelte Sickerwasser
in die Drainage eindringen und dort spannungsfrei abgeführt werden kann. Ein an
den Drainagestreifen 4 anschließender Fugenabdeckstreifen 8 verbindet die Innenauskleidung
2 der einzelnen Betonbauwerke 1 über den Bauwerksfugen 6.
-
Gemäß Figur 3 und 4 liegt der Drainagestreifen 4 unterhalb der Innnenauskleidung
2, wobei die Stege 3 des Drainagestreifens 4 in dem Beton des Betonbauwerks 1 einbetoniert
sind. Das Sickerwasser läuft zwischen den längs verlaufenden Stegen 3 bis zu den
Bauwerksfugen 6 und gelangt dort in den Drainagekanal 9. Bei dieser Ausführungsform
handelt es sich um eine bereits bei der Vorfertigung der Innenauskleidung an dieser
angebrachten Drainage, während die Drainage gemäß Figur 1 nachträglich angebracht
Bei Be der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Fugenabdeckstreifen
8 über den gesamten Innenumfang im Bereich der Bauwerksfuge 6 flüssigkeitsdicht
aufgeschweißt,
während auch hier der Drainagestreifen 4 an seinen
Längsrändern flüssigkeitsdicht mit der Innenauskleidung 2 verschweißt sein kann.
Die Verankerungsstege 3 der Innenauskleidung 2 dienen im Bereich des Drainagestreifens
4 als Abstandshalter, wobei der Drainagestreifen 4 vor dem Einlegen in die Schalung
und Herstellen des Betonbauherks zweckmäßigerweise an beiden Rändern flüssigkeitsdicht
mit der Innenauskleidung 2 verschweißt wird.
-
Gemäß Figur 5a besitzt das Betonbauwerk 1 eine bis auf einen Längsstreifen
5 den Innenraum auskleidende Innenauskleidung 2, während im Bereich des Längsstreifens
5 am Tiefpunkt des Sohlbereichs ein Drainagestreifen 4 mit der Innenauskleidung
2 an seinen Längsrändern verschweißt ist, der aus einem relativ steifen Material
besteht, um auf diese Weise mit Abstand zu der Innenauskleidung 2 gehalten zu werden,
um die Drainageleitung 9 bilden zu können. In diesem Fall kann beispielsweise der
Drainagestreifen ein Profil sein. Entsprechendes gilt für die Ausführungsform von
Figur 5b, bei der der Drainagestreifen 4 als Profil ausgebildet ist, das einen Querschnitt
in Form einer Bogenbrücke aufweist.
-
Gemäß Figur 5c sind zwei Drainagestreifen 4 vorgesehen, die jeweils
entsprechend Figur 1 ausgebildet sein können. Das Eintreten des Sickerwassers in
die Drainage erfolgt hierbei von beiden Seiten des Betonbauwerks 1. Entsprechendes
gilt für Figur 5d, deren Ausführungsform sich von den vorhergehenden im wesentlichen
dadurch unterscheidet, daß die Innenauskleidung 2 im Sohlbereich des Betonbauwerks
1 Stege 3 in Längsrichtung des Betonbauwerks 1 und ansonsten im Querrichtung angeordnet
hat, während bei den vorhergehenden Ausführungsformen der Figuren 5a bis 5c die
Stege 3 lediglich quer zur Längsrichtung auf dem gesamten Umfang der Innenauskleidung
2 angeordnet sind. Bei der Ausführungsform von Figur 5d
kann zwischen
der Innenauskleidung 2 im Sohlbereich mit Stegen 3 in Längsrichtung und der übrigen
Innenauskleidung mit Stegen 3 in Querrichtung ein Zwischenraum 5 belassen werden,
durch den das Sickerwasser in die Drainage eintritt.
-
Gemäß den Figuren 5e und 5f können als Drainagen auch Profile mit
mehr oder weniger kreisförmigem Querschnitt verwendet werden, die an jeder Seite
des Betonbauwerks etwa entsprechend Figur 5d oder 5c angeordnet werden können, indem
die Profile mit Seitenflanschen 10 versehen werden, mit denen sie an der Innenauskleidung
über einem von Innenauskleidung freibleibendem Zwischenraum 5 etwa durch Schweißen
befestigt werden.