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Erdbehälter zur Wasserversorgung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdbehälter zur Wasserversorgung
mit einem Wasserspeicher und einem Bedienungsraum (Schieberkammer) zur Aufnahme
von hydraulischer Installation.
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Erdbehälter werden im allgemeinen als feste Massivbauwerke ausgeführt
(vergleiche Mutschmann, Stimmelmayr, Taschenbuch der Wasserversorgung, 7. Auflage,
Frankhsche Verlagshandlung Stuttgart, Seiten 589 bis 593). Der Wasserspeicher bei
solchen Erdbehältern ist ein offenes System hinsichtlich der Schieberkammer und
kann direkt von dieser begangen werden. Die Erstellung der dort beschriebenen Erdbehälter
erfordert einen hohen Arbeits- und Zeitaufwand, da alle Bauarbeiten direkt an der
Baustelle ausgeführt werden. Fertigteile kommen bei diesen Bauarten nicht zum Einsatz.
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Aus der DE-AS 22 58 507 ist ein Erdbehälter mit einem spiralförmigen
Wasserspeicher bekannt, bei dem zumindest die Bögen der spiraligen Leitwände aus
kreisbogenförmigen Fertigteilen aufgebaut werden können. Die sonstigen Arbeiten
ähneln jedoch denen der oben erwähnten Erdbehälter.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, Trinkwasserbehälter aus Asbestzementrohren
herzustellen (Prospekt der Eternit AG Berlin Eternit-Rohrsystem für den Tiefbau,
Abschnitt 2.4). Schwierigkeiten bei den geschilderten Arten von Erdbehältern ergeben
sich ferner an den Schnittstellen zwischen Wasserspeicher und Schieberkammer, da
auf diese beiden Bauwerke unterschiedliche Belastungen wirken, so auf den Wasserspeicher
die Auflast des gespeicherten Wassers, die bei der Schieberkammer entfällt. Daraus
resultieren unterschiedliche Bodenpressungen und aus diesen wiederum unterschiedliche
Setzungen. Aus diesen Gründen müssen
die erwähnten Schnittstellen
so ausgeführt werden, daß eine gewisse Verschiebung zwischen Schieberkammer und
Wasserspeicher möglich ist, ohne daß das Bauwerk Schaden leidet. Die Verfugungen
und Abdichtungen zwischen Schieberkammer und Wasserspeicher werden dadurch sehr
aufwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Erdbehälter der eingangs
genannten Art zu schaffen, der wesentlich billiger und wirtschaftlicher als bisher
bekannte Erdbehälter aufgebaut werden kann und der gleichzeitig alle Sicherheitsanforderungen
für solche Erdbehälter hinsichtlich Bauvorschriften und Hygiene erfüllt.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Wasser speicher
und Schieberkammer zwei getrennte und nur durch einen abschließbaren Durchsteigeschacht
sowie durch die notwendigen hydraulischen Installationen verbundene Baueinheiten
sind. Vorzugsweise sind Wasserspeicher und Schieberkammer als Rohrbehälter aus handelsüblichen
Fertigteil-GroBrohren ausgebildet.
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Der,Aufbau von Schieberkammer und Wasserspeicher erfolgt nach den
Richtlinien und Verfahren für die Verlegung von Großrohren.
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Hier können entweder Kunststoffrohre aus Polyvinylchlorid, Asbestzement-
oder Walzbetonrohre verwendet werden. Für den Aufbau des Erdbehälters aus derartigen
Fertigteilen muß keine aufwendige Baustelleneinrichtung vorgehalten werden. Die
sonst anfallenden vielfältigen Arbeiten, die in der Regel von mehreren Firmen ausgeführt
werden müssen, werden auf die im Rohrleitungsbau üblichen einfachen Arbeiten reduziert
und können im wesentlichen von einer Firma erstellt werden.
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Durch die Verwendung von Fertigteil-Großrohren wird der Wasserspeicher
ein langgestreckter Rohrbehälter, dessen Durchströmung und damit auch dessen Wasseraustausch
optimal ist. Vorzugsweise werden Großrohre mit kreisförmigem Querschnitt verwendet;
diese
Ringform der Fertigteile bewirkt eine hervorragende Druckfestigkeit
des Rohrbehälters gegen Erd- und Wasserdruck; weiterhin treten keine toten Ecken
im Wasserströmungsweg auf.
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Die Rohrbehälter, d.h. sowohl der Wasserspeicher als auch die Schieberkammer
sind auch nach der Hersteilung genügend elastisch und damit unempfindlich gegenüber
etwaigen Setzungen.
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Durch die Trennung von Schieberkammer und Wasserspeicher fallen außerdem
verschieden große Setzungen der beiden Baueinheiten nicht ins Gewicht, da diese
von den elastischen Verbindungen der Rohrleitungen zwischen den beiden Baueinheiten
aufgenommen werden.
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Des weiteren wird durch die Trennung von Wasserspeicher und Schieberkammer
die hygienische Sicherheit des Erdbehälters verbessert, da hier ein abgeschlossener
Wasserkreislauf vorliegt, der im Betrieb nicht betreten werden kann.
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Ein Erdbehälter gemäß der Erfindung kann bei Bedarf leicht und ohne
großen Aufwand erweitert werden. Hierzu werden entweder die Rohrbehälter des Wasserspeichers
verlängert oder es werden zusätzliche Rohrbehälter mit entsprechender Erweiterung
der Schieberkammer angeschlossen.
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Das Gelände oberhalb des Erdbehälters kann zum großen Teil weiterhin
benutzt werden, da lediglich ein umzäuntes Eingangsbauwerk in die Schieberkammer
oberhalb der Erdoberfläche verbleibt.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung
näher erläutert. Indieser stellen dar: Figur 1 eine Aufsicht auf einen Erdbehälter
gemäß der Erfindung mit einem Wasserspeicher und einer Schieberkammer;
Figur
2 einen Querschnitt durch den Erdbehälter gemäß Figur 1 längs der Linie II-II; Figur
3 einen Querschnitt durch den Erdbehälter gemäß Figur ; in Richtung der Linie III-III.
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Ein Erdbehälter 1 zur Trinkwasserversorgung ist in einen Wasserspeicher
2 und eine Schieberkammer 3 unterteilt. Wasserspeicher und Schieberkammer sind jeweils
Rohrbehälter aus groBkálibrigen Kunststoff-Fertigrohren; selbstverständlich sind
auch großkalibrige Walzbeton- oder Asbestzementrohre verwendbar. Diese Rohrbehälter
werden einfach auf dem Grund einer ausgehobenen Baugrube 4 verlegt.
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Der Wasserspeicher 2 weist zwei Wasserkammern 21 und 22 auf, 1 2 die
jeweils gleich aufgebaut sind. Die Wasserkammern bestehen jeweils aus zwei parallel
verlegten Rohrsträngen aus Ringelementen 5 mit einer Nennweite von drei Metern,
deren der Schieberkammer 3 abgewandten Wenden mittels 450-Rohrkrümmern 6 mit der
gleichen Nennweite U-förmig verbunden sind. Die einzeln Rohrfertigteile 5 bzw. 6
werden miteinander auf dem Baugelände durch Extrusionsschweißung stumpf geschweißt
(vergleiche die nur angedeutete Schweißnaht 7 in Figur 2) oder sie werden über Zentriermuffen
7' mit einer entsprechenden Dichtung miteinander verbunden (vergleiche Figur 3).
Die Verlegung derartiger Rohre ist bekannt und braucht daher nicht weiter beschrieben
zu werden.
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Die insgesamt U-förmigen Wasserkammern 21 bzw. 22 sind an den der
Schieberkammer zugewandten Stirnseite jeweils mit einem Deckel 8 mit einer EinstiegSiffnung
9 druckdicht abgeschlossen.
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Über diese Deckel wird die Verbindung zur Schieberkammer 3 hergestellt.
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Diese Schieberkammer besteht ihrerseits ebenfalls aus Ringelementen
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und im Querschnitt ebenfalls rohrförmigen Rohrstücken 10 mit einem tangential abzweigenden
Schachtstutzen 11 für einen Durchsteigeschacht 12. Im dargestellten Fall der Figur
1 weist die Schieberkammer zunachst zwei Ringelemente 5 und danach abwechselnd jeweils
ein Formstück 10 und ein Ringelement 5 auf. Die insgesamt vier Formstücke 10 sind
gegenüber den Deckeln 8 der beiden Wasserkammern 21 und 22 angeordnet.
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Die Schachtstutzen 11 sind mit einem korrespondierenden Stutzen 13
an der Durchsteigeöffnung 9 der Deckel 8 verbunden. Auch diese Verbindung wird entweder
geschweißt oder über die erwähnten Zentriermuffen hergestellt. Durch diese Verbindung
zwischen Deckel und den Formstützen ergibt sich der Durchsteigeschacht, der auf
Seiten der Wasserkammern mit einer Drucktür 14 mit einem Sichtfenster 15 aus Panzerglas
druckdicht abgeschlossen ist.
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Die hydraulische Installation des beschriebenen Erdbehälters ist in
den Figuren 2 und 3 dargestellt und umfaßt ein Zulaufrohr 16, ein Ablaufrohr 17
und ein Grundablaß- bzw. Entwässerungsrohr 18.
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Diese Rohre, die durch die Schieberkammer laufen, sind in dieser so
verlegt, daß zwischen Zulaufrohr 16 und Ablauf rohr 17 noch genügend Raum für einen
durch die Schieberkammer laufenden Rost 19 verbleibt. Während Zulaufrohr und Ablaufrohr
etwa auf einer Höhe mit dem Boden der Wasserkammer laufen, ist das Grundablaßrohr
18 unterhalb der Wasserkammern verlegt. Vom Zulaufrohr 16 führt in dem ersten und
dritten Formstück 10 der Schieberkammer eine Zulaufleitung senkrecht nach oben aus
d,er Schieberkammer heraus; in der Schieberkammer sind in dieser Leitung ein Zulauf
schieber 21 und eine Rückschlagplatte 22 angeordnet. Die Zulaufleitung 20 wird über
einen Krümmer außerhalb der Schieberkammer umgelenkt und in den Deckel 8 der Wasserkammern
21 bzw. 22 etwas unterhalb der oberen Decke der Wasserkammern 21 bzw. 22 geführt.
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Innerhalb oder außerhalb dieses Deckels ist ein kreisförmiges Verteilerrohr
23 mit der Zulaufleitung 20 verbunden, wobei dieses
Verteilerrohr
mehrere öffnungen 24 aufweist. Dieses Verteilerrohr 23 umfaßt den Durchsteigeschacht
12 und sorgt für eine gleichmäßige Einströmung des Wassers über den gesamten Querschnitt
der Wasserkammern.
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In Höhe der Zulauf leitung 20 ist ferner eine Uberlaufleitung 25 vorgesehen,
die in die Deckel der Wasserkammern 21 bzw. 22 führt und unter zweimaliger Umleitung
neben der Zulaufleitung 20 in das Formstück 10 der Schieberkammer geleitet und aort
über eine Rückschlagklappe 26 mit dem Grundablaßrohr 18 verbunden wird.
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Die Überlaufleitung 25 dient gleichzeitig zur Belüftung, wozu von
dieser Leitung ein Belüftungsrohr 27 abzweigt und über die Erdoberfläche geleitet
ist.
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Im zweiten und vierten Formstück 10 der Schieberkammer ist die Ablaufinstallation
angeordnet. Hierzu führt eine Ablaufleitung 2 vom Deckel 8 der Wasserkammern 21
bzw. 22 in die Schieberkammer und mündet dort unter Zwischenschaltung eines Ablauf
schiebers 29 in das Ablaufrohr 17. Mit diese Ablaufleitung ist im Deckel 8 bzw.
in der Wasserkammer ebenfalls ein Verteilerrohr 30 mit mehreren öffnungen 31 verbunden,
so daß das Wasser aus de Wasserkammern gleichmäßig abgezogen werden kann. Am Boden
des mit dem Deckel 8 verbundenen Ringelementes der beiden Wasserkammern 21 und 22
ist eine Grundablaßleitung angeordnet, die ebenfalls in die Schieberkammer geleitet
und in dieser über einen Grundablaßschieber 33 mit dem Grundablaßrohr 18 verbunden
ist.
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Die beschriebene Installationsverbindung zwischen Schieberkammer und
Wasserkammern erfolgt während der Verlegung der einzelnen Rohrfertigteile, wobei
die Durchführungen durch die Wände der Schieberkammer und der Wasserkammern bzw.
durch den Deckel entweder verklebt, verschweißt oder über Steckmuffen hergestellt
werden.
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In der Schieberkammer und in den Wasserkammern sind jeweils auf Höhe
der Durchsteigeschächte 12 hier nur angedeutete Leitern vorgesehen, so daß Bedienungspersonal
etwa zur Reinigung der Wasserkammern in diese gelangen kann. Außerdem ist an der
Decke der Schieberkammer noch eine Laufschiene 35 für eine Laufkatze befestigt,
um die Leitungsinstallation in der-Schieberkammer zu erleichtern. Die Schieberkammer
ist an der Stirnseite des ersten Ringelementes 5 zugänglich; hierzu ist vor der
Schieberkammer eine Einfahrtsrampe vorgesehen, die zwischen zwei in Figur 1 nur
angedeuteten Flügelmauern 36 angelegt ist. Die Schieberkammer ist hier mit einer
Tür verschlossen; die Laufschiene 34 für die Laufkatze ist ein wenig aus der Schieberkammer
herausgeführt, so daß hier die schweren Rohre entladen und direkt angehängt werden
können.
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Der beschriebene Erdbehälter kann auf mehrere Arten vergrößert werden.
Zum einen ist es möglich, die beiden Wasserkammern 21 bzw. 22 durch Anfügen weiterergingelemente
5 zu verlängern. Es" ist aber auch möglich, zusätzliche Wasserkammern anzulegen,
die in Serie oder parallel mit den bisher vorhandenen zwei Wasserkammern geschaltet
werden. Hierzu muß die Schieberkammer durch Anfügen von Ringelementen und Einrichtung
entsprechender hydraulischer Installationen erweitert werden. Der Aufwand für derartige
Erweiterungen ist wesentlich geringer als bei sonst verwendeten Erdbehältern.
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Der Erdbehälter kann entweder vollständig, oder wie dies in den Figuren
schematisch angedeutet ist, teilweise unter der Erdoberfläche verlegt und anschließend
überschüttet werden. Im letzten Fall kann ein Massenausgleich zwischen Aushub und
Aufschüttung erreicht werden. Der Erdbehälter kann sehr einfach und sehr schnell
erstellt werden, da hierzu im wesentlichen nur die Aushebung der Baugrube und anschließende
Verlegung der handelsüblichen Fertigteilrohre notwendig sind. FÜL einen Erdbehälter
mit einem üblichen Fassungsvermögen von 1500 Kubikmetern weisen
bei
den erwähnten Fertigteilrohren mit einer Nennweite von drei Metern die vier Stränge
der beiden Wasserkammern jeweils eine Länge von etwa 50 Metern auf. Selbstverständlich
könnten auch Rohremit anderen Querschnitten verwendet werden, jedoch sir kreisförmige
Rohr wegen der Statik und der möglichen Belastung sowie auch der einfacheren Abdichtung
Rohren mit anderen Quer-.
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schnitten überlegen. Das Gelände über dem überschütteten Erdbehälter
kann zum großen Teil in gewohnter Weise, z.B. landwirtschaftlich genutzt werden,
da Platz lediglich für die Anfahrtsrampe und das Gebiet um die Belüftungsrohre benötigt
wird.