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Behälter ftir Flüssigkeiten
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Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbes. zum unterirdischen
Lagern von Flüssigkeiten, sowie ein Verfahren zum einbringen eines derartigen Behälters
in das Erdreich.
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Der zunehmende Bedarf an Trink- und Brauchwasser stellt neue Forderungen
an die Versorgung und Bereithaltung. Die Lagerung von Wasser in Regionen, in denen
aus grundbaulicher Sicht Bodenverhältnisse mit geringer Tragfähigkeit gegeben sind,
verursacht große Probleme. Senkungen, Setzungen und Verschiebungen des Bodens, lassen
cie Anlage von Wassereservoi@s der bisher in zahlreichen usfiihrungen bekannten
Art nur bei entsprechenden Gründungen mit relativ aufwendigen baulichen Maßnahmen
zu.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu
Grunde,
für die Anlage von Speichertanks und Reservoirs für flüssige Medien in Gebieten
mit Böden geringer Tragfähigkeit, die Ausbildung von Tanks als schwimmende, eintauchende
oder abgesenkte, flexible Hohlkörper vorzusehen.
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Derartige Tanks benötigen keine Fundamente, womit sie beispielsweise
gegenüber sonst notwendigen Pfahlgründungen erheblich kostengünstiger zu erstellen
sind. Darüberhinaus ergibt der abgesenkte Tank keine oder nur eine sehr geringe
Verminderung der nutzbaren Erdoberfläche und es entsteht auch kaum eine visuelle
Beeinträchtigung des Landschaftsbildes. Durch die im wesentlichen gleichbleibende
Temperatur unterhalb der Erdoberfläche, ist das Füllmedium desgleichen keinen Temperaturschwankungen
ausgesetzt. Außerdem wird die Bildung von Bakterien durch das Fohlen von Licht und
Luft und die Lagerung bei ni@@@igen Temperaturen vermindert. Auch tritt keine Verdunstung
des Füllmediums ein. Weiterhin sind abgesenkte Tanks weitgehend vor äußerer Gewaltanvendung
gesichert.
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Zur Lösung der g@@tellten Aufgabe und zur Erreichung der genannten
Vorteile wird erfindungsgemäß ein Behälter zum unterirdischen Lagern von Flüssigkeiten
vorgeschlagen, bei dem ein flexibler Mantel mit einer Deckelplatte, in der Anschlüsse
für die Zu- um@ Abführung @@@ Behälterflüssigkeit ange bracht sind, sowie gegebenenfalls
einer Rodenplatte flüssigkeitsdicht vebunden ist. @ @@@ Zusammendrücken des elastischen
Behältermantels
zu vermeiden und ull das Gewicht zur besseren Absenkung gegebenenfalls zu vergrößern,
können bei einer bevorzugten Ausführungsform des Behälters in seinem Innenraum Stabilisierungs-
und Ballastkörper vorgeseben werden.
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Un einen leichteren Transport der Deckel- und Bodenplatten zu ermöglichen,
können diese aus Plattensektoren zusammengesetzt sein, die mittels umgreifender
Ringsektoren und Ringzugankern miteinander verbindbar sind. In den Deckel- und Bodenplatten
bzw. in den Deckel- und Bodenplattensektoren, sowie in den umgreifenden Ringsektoren,
sollen Nuten zum Einlegen der Enden des flexiblien Mantels, sowie zum Einbringen
von Dichtungen und Halterungen vorgesehen in. In den Ringsektoren sollen Bohrungen
zum Einpressen von Dichtungs- und Haltematerial in den durch die Nuten gebildeten
Ringraum angeordnet sein.
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Es hat sich als vorteilhaft erweisen, die Deckel- und Bodenplatten
bzw. die Deckel- und Bodenplattensektoren mit einer Schalung aus glasfaser verstärktem
Kunststoff zu versehen.
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Auf der Innenseite des flexiblen Mantels kann, um inn vor Verletzungen
durch die in seinem Innenraum angeordneten Körper zu schützen, ein Schutzvlies vorgesehen
sein. Um Undichtheiten des flexiblen Mantels sofort erkennen zu können, kann dieser
als Doppelmantel ausgebildet sein, wobei in dem Zwischenraum zwischen innerem und
äußerem Mantel durchläseim Abstanschalter,z.B. hin Vlies, angebracht sein
sollen
und in diesem Raum ein Unterdruck aufrechterhalten werden soll.
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Die Stabilisierungs- bzw. Ballastkörper sollen bevorzgut Kugelform
aufweisen und können beispielsweise Plastikkugeln sein, aber auch Betonkugeln, wenn
ein großes Gewicht zum Absenken des Behälters benötigt wird. Damit das Volumen des
Behälters nicht zu sehr verkleinert wird, können die Kugeln auch mit Durchbrechungen
versehen sein.
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Der erfindungsgemäße Behälter kann wie üblich in das Brdreich eingebracht
werden, indem eine Grube ausgehoben wird, die nach dcm Einbringen des Behälters
mit Sand aufgefüllt wird oder einfach in Gewässer abgesenkt und dort verankert werden.
Bei.m Einbringen in das Erdreich kann aber auch bevorzugt in Verfahren zur Anwendung
kommen, bei dem zunächst das Erdreich unter der unteren Ende bzw. der Bodenplatte
des Behälters mittels Wesser oder Preßluft ausgespült wird, wobei der Behälter durch
das Gewicht der Bodenplatte und/oder der Ballastkörper in den Erdboden bis zur gewünschten
Tiefe einsinkt, worauf hin dann die Verbindung der Deckelplatte mit dem flexiblen
Mantel erfolgt.
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An Hand der Zeichnungen, auf denen Fig. 1 einen Behälter in autrechtstehenden
Form, Fig. 2 einen ebensolchen Behälter ohne Bodenplatte, Fig. 7 einenliegenden
Behälter, Fig. 4 eine flüssigkeitsdichte Verbindung des Deckels mit dem flexiblen
Hantel und
Fig. 5 verschiedene Mantelssysteme in beispielsweisen
Ausführungsformen zeigen, soll die Erfindung nachfolgend noch näher beschrieben
werden.
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Der Behälter der Fig. 1 besteht im wesentlichen aus dem flexiblen
Mantel 13, dem starren Eoden 11 und Deckel 10, den inneren Stabilisierungskörpern
14,sowie den Vorrichtungen zum Befüllen 28 und Entleeren 29.
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Die Mantelfläche setst sich zusammen aus einem nahtlosen Gewebenschlauch
hoher @estigkeit und großer Dehnung. Der Ge-@ebeschlauch als zunächst schlaffe Membran,
übernimmt nach dem Einbau die auftretenden Kräfte durch die Innenfüllung und den
Erdaußendruck. Das Geweie selber kann, wie Fig. 5 erkennen läßt, außen und innen
oder einseitig mit einer Beschichtung 25 mit einen resistenten, flexiblen Kunststoff,
oder aber mit einer Innenfolie versehen sein, die die eingentliche Abdichtung gegenüber
den Erdreich 12 übernimmt.
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Der flexible Mantel 1) wird innenseitig abgedeckt durch ein Schutzvlies
22 so daß eine mechanische Beschädigung und damit Leckage ausgeschlossen ist. Es
ist darüber hinaus möglich, durch einen Doppelmantel 13, 24 mit entsprechenden Abstandshaltern
25 an Vakuum zwischen den beiden Mänteln einzustellen und somit eine Deckanzeigevorrichtung
vorzusehen.
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Der Boden 11 und Deckel 10 setzt sich aus einzelnen Kreissektorenelementen
zusammen,
die als glasfaserverstärkte Kunststoffschalen ausgebildet sind. Boden und Deckel
sind ober-bzw. unterseitig als stumpfe Kegel ausgebildet. Nach dem Zusammensetzen
wird der flache Kegel mit Beton verfüllt.
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Die Verbindung zwischen Deckel 10 bzw. Boden 11 und Mantel 13 erfolgt,wie
Fig. 4 erkennen läßt,durch Ringsektoren 15 über Ringzuganker 17 und Preßbetonringe
20, die durch Einpressen von Beton in einen Gewebeschlauch 19 über Füllöffnungen
16 in dem durch die Nuten 26, 27 gebildeten Ringraum erzeugt werden.
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Das innere Stützsystem des submersen Behälters dient gleichzeitig
als Ballast, um bei entleertem T@nkim schwimmenden Zustand den Auftrieb zu reduzieren,
bzw. zu eliminieren. Der Innenballast kann aus Grobschotter, Findlingsblöcken, Betonelementen
oder durchlöeberter Betonkugeln bestehen. Um eine optimale Füllmerge des einzulagerden
Füllmediums zu erzielen, wird ein großes Hohlraumvolumen bei maximalem Gewicht angestrebt.
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Je nach Lage des umgebenden Mediums und Art der anstehenden Böden,
kann der Behälter als aufstehender, schwimmonler, unterbauchen@er oder abgesenkter
Tank angesehen werden.
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Der abgesenkte Lehäfter auf maximaler Tiefe bis zum festen Untergrund,
bi@@@@@ei @i gerste Lagerung und optimale Vorteile. In diesem @@@le ent@@@lt der
Auftrieb, der den Behälter
im entleerten Zustand an die Oberfläche
treiben würde. Damit ist auch die Frage Beballastung, die in Schwimmenden Zustand
notwendig ist und den Nutzeffekt schmälern würde, weitgehendst entfallen. Der notwendige
Ballast kann auch in externer Form abgebracht werden,ohne daß es zur Schmälerung
des nutzbaren Innenvolumens kommt. Im entleerten Zustand erfährt der Behälter seitlichen
Erd- bzw. Wasserdruck. Das innere Stützsystem, gleichzeitig Beballastung, @orgt
dafür, daß der Mantel nicht zusammenfallen kann. Die auftretenden Kräfte werden
als Zugkräfte auf den Mantel übertragen.
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Ist der Behälter gefüllt und das spezifische Gewicht des Füllmediums
1, so heben sich die inneren und äußeren Dmuckkräfte annähernd auf, sofern das umgebende
Medium beispielsweise aus Moor besteht.
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Boden 11, Deckel 10, Mantel 1@ und innere Swützelemente 14 sowie sämtliche
Anschlußkonstruktionen, werden als vorgefertigte Teile fabriziert. An Ort und Stelle
wind zunächst der Boden 11 auf dem vorbereiteten Pl@num @@ntiert und sodann mit
Beton verfüllt. Daraufhin wird der Mantel 13 angeschlossen und die Ballastelemente
14 (Stützsystem) eingebracht. Der Behälter wird nach dem Spülverfahrer gesenkt und
sukzessive der Mantel 13 beim Eintauchen, bzw. Absenken mit den Stützelementen verfüllt.
Oberseitig wird durch abgestufte Größen der Ballastelemente, ein möglichst ebener
Niveau erzielt. Hierauf kommt ein Schutzvlies und sodann eine Innenmembran, gefolgt
von eines weiteren Schutzvlies. Daraufhin wird der Deckel 10 auf
Der
obere Deckel verfügt sn der Unterseite über eine sogenannte flexible Eschalung 21
bestehend aus einem hochfesten, jedoch dehnbaren Gewebe. In diesen hohlen Deckel
wird Beton eingepreßt, so daß im erhärtetem Zustand vertikale Druckkräfte auf den
Deckel und auf das innere Stützsystem übertragen werden können. Nachdem ;lie flexiblen
Zu- 28 und Ableitungen 29 eingebracht wurden, W wird der gesamte Tank gefüllt und
durch weiteres Spülen auf die Solltiefe abgesenkt. Erdoberseitig wird eine Befüll-
und Entnahmestation mit Pur'e erstellt.
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Der erfindungsgemäße Behälter läßt sich nicht nur als Lagerbehälter
für @@@erigkeiten verwenden, sondern es liegt auch im Rahmen den Erfindung, den
Behälter als Drainagebehälter unter der Erde zu verwenden, wenn der Mantel aus flüssigkeitsdurchlässigen
Material besteht. Durch den Anschluß 29 kann dann mittels Pumpen aus dem Behälter
das in diesen durch den Mantel einsick@rnde Wesser abgepumpt werden.