DE29716948U1 - Unterbau für bauliche Anlagen in hochwassergefährdeten Gebieten - Google Patents

Unterbau für bauliche Anlagen in hochwassergefährdeten Gebieten

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Description

Anwaltsakte 0626-KÜVERS/WERNER
Anmelder:
Dr.-Ing. Klaus Küvers
Wartenburgstraße 17
D-10963 Berlin
Dipl.-Ing. Ulf Werner
Wartenburgstraße 17
D-10963 Berlin
Unterbau für bauliche Anlagen in hochwassergefährdeten Gebieten
Die Erfindung betrifft einen Unterbau für bauliche Anlagen in hochwassergefährdeten Gebieten, insbesondere Gebäude, Stallungen oder Lager, die auf einer Plattform aufgebaut sind, mit einem weitgehend in den Erdboden eingelassenen Betonfundament.
Bauliche Anlagen wie Wohnhäuser oder industrielle Anlagen werden bei Hochwasser mehr oder weniger stark beschädigt bzw. zerstört.
Dem versucht die DE 24 25 661 durch ein Sicherheitshaus entgegenzuwirken, das auf Federbeinen bzw. elastischen Stützen steht. Für die Hochwassergefährdung sieht dieses bekannte Haus eine Leichtbauweise vor, die schwimmfähig ist.
Aus der DE 3 9 06 709 Al ist ein Überschwemmungsschutz-Gebäude bekannt, das schwimmfähig in einer Wanne steht oder auf einem Auftriebsköper errichtet ist. Der zwischen Wanne und Gebäude bestehende Hohlraum ist abgedeckt und entsprechend dem erreichten Wasserstand senkt oder hebt sich das Gebäude entlang von Gleitschienen.
Ebenfalls offenbart die DE 94 10 139.6 Ul ein modular aufgebautes Fertighaus mit einem auftriebsfähigen Fundament. Bekannt ist weiterhin aus der DE 2 96 02 682 Ul ein hochwassersicheres Haus, das auf Stützen aus Stahlbeton oder Stahl steht. Die Außenwände mit Dämmung, Fenster, Schaufenster, Türen und Versorgungsleitungen sind schwenkbar an der Deckplatte
gelagert, so daß bei Hochwasser die Außenwände hochgeschwenkt werden können. Die zum Haus gehörige Garage wird an Stützen mit Winden oder durch ein auftriebsfähiges Fundament angeboben.
Alle diese bekannten Lösungen schlagen zwar ein auftriebsfähiges Fundament vor, geben jedoch dazu keine Merkmale zur Lösung an.
Fundament und Gebäude bleiben fest miteinander verbunden.
Außerdem ist die Errichtung eines schwimmfähigen Gebäudes in einer Wanne nur für geringe Hochwasserhöhen geeignet, es sei denn die Wanne selbst wäre schwimmfähig ausgestaltet.
Die DE 44 00 870 Al beschreibt eine Vorrichtung zum Schutz von Objekten und deren Fassaden vor Hochwasser, sowie die Fernhaltung von Oberflächenwasser von Objekten, bei dem eine von Mauern gestützte Gummibahn um das Objekt verlegt wird. Eine derartige Lösung ist nur für geringe Hochwasserhöhen und temporärer als Schutz geeignet.
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen eine bauliche Anlage tragenden Unterbau derart zu entwickeln, daß die Plattform durch das Hochwasser vom Fundament gleichmäßig aufschwimmt und sich bei Rückgang des Wassers wieder sicher auf dem Fundament absenkt, wobei die bauliche Anlage funktionsfähig bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fundament aus einer Platte oder mindestens zwei zueinander parallel beabstandeten niveaugleichen Streifenpaaren besteht, auf der ein als Schwimmkörper ausgebildeter Hohlkörper bzw. auf denen mehrere nebeneinander stehend aufgereihte, miteinander fest verbundene wannenartige Hohlkörper lose angeordnet sind, die untereinander fest verbunden einen Schwimmkörperverbund bilden, der mit einer Abdeckung versehen eine Plattform ergibt, an deren äußerem Umfang verteilt angeordnete Führungen vorgesehen sind, denen im Erdboden vertikal eingelassene Halte- und Justiermittel zugeordnet sind.
In einem bevorzugten Merkmal des erfindungsgemäßen Unterbaus sind die reihenweise auflagernden,, den Schwimmkörperverbund bildenden Hohlkörper miteinander durch einen Tragrost und/oder Klammern katamaranähnlich fest verbunden sind. Ebenso kann Verbund nur durch Klammern hergestellt sein.
Ohne die Erfindung zu verlassen sind die Streifen des Streifenpaares und die Streifenpaare untereinander durch Riegel verbunden.
Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterbaus ist als Abdeckung des Schwimmkörpers oder -Verbundes eine Beplankung vorgesehen, die vorzugsweise aus Holz, Kunststoff, Metall oder Beton bzw. deren Kombinationen besteht.
In bevorzugter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Hohlkörper auf ihrer der Beplankung angrenzenden Seite mit Öffnungen versehen, denen schließbare Klappen in der Beplankung zugeordnet sind, so daß ein Zutritt in die wasserdicht und geschlossenen Hohlkörper möglich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterbaus sieht als Halte- und Justiermittel beim Aufschwimmen und Absenken der Plattform in den Erdboden verankerte Pfosten oder Dalben vor. Die vorzugsweise an den Ecken der Plattform angeordneten, mit Walzen in unterschiedlichen Ebenen versehenen Führungen gleiten an den Pfosten entlang und führen die Plattform beim Auftrieb oder beim Absenken.
Als Halte- und Justiermittel kann nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung auf der Plattform, vorzugsweise an jeder ihrer Ecken, eine Winde mit Seilzug angeordnet sein, der jeweils eine im Erdboden verankerten Halterung zugeordnet ist.
Für den Fall, daß eine Vorfertigung der Hohlkörper aus Beton erfolgt, werden diese auf dem Fundament stehend mit ihren Längsseiten parallel zueinander angeordnet und stirnseitig voneinander im konstanten Abstand durch eine Schalung gehalten.
Die Längsseiten der aneinandergereihten Hohlkörper werden an ihren Enden mit wandstarken Stegen aus Ortbeton verbunden, die an ihren Oberkanten jeweils eine stirnseitige Ausklinkung aufweisen, in die ein weitspannendes Tragrost eingelegt ist, das in eine weitere untereinander verbundene Hohlkörperreihe biegesteif einbindet.
Es entsteht ein katamaranähnlicher Schwimmkörperverbund mit einem nach der auf der Plattform zu errichtenden baulichen Anlage entsprechend zu bemessenen Auftrieb.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können anstelle des Tragrostes aber auch kurze Klammern in die Ausklinkung eingelegt sein, die die Hohlkörper miteinander verbinden.
Ist der Hohlkörper aus Metall, vorzugsweise Stahl, sind nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Plattform die Längsseiten der Hohlkörper verschweißt. Der dann ebenfalls aus Stahl bestehende Tragrost ist stirnseitig mit den Hohlkörpern fest verbunden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Kunststoff-, vorzugsweise armierten Kunststoff-Hohlkörper, an ihren Längsseiten verklebt. Der Tragrost verbindet die Hohlkörperreihen an ihren Stirnseiten, so daß eine trag- und schwimmfähige Plattform für die Errichtung einer baulichen Anlage entsteht.
Die den Ecken der Plattform zugeordneten Hohlkörper sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit Ballasttanks versehen, so daß der Schwerpunkt der Plattform mit darauf errichteter baulicher Anlage beim Auftrieb oder beim Absenken kontrollierbar bleibt.
In den verbleibenden Hohlkörpern sind nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Plattform Einrichtungen zur Heizung, Elektroverteilung, der Wasserver- und -entsorgung angeordnet. Ebenso ist bei Ölheizung der Heizöltank in einem Hohlkörper untergebracht.
Die beim Aufschwimmen und Absenken der erfindungsgemäßen Plattform eintretenden Längenänderungen an den medienführenden Zu- und Ableitungen werden nach einer bevorzugten Ausführungsform durch einen Leitungsspeicher ausgeglichen.
Dieser Leitungsspeicher kann aus flexiblen Leitungen bestehen. Die Wasserver- und -entsorgungsleitungen können jedoch in weiterer bevorzugter Ausgestaltung von den zentralen Zu- und Ableitungen abtrennbar ausgeführt sein. Die Kabel für die elektrische und mediale Versorgung sind nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an einem außenseitig angeordneten Pfosten in großer Höhe befestigt, wobei auch diese Leitung am Dach einen Leitungsspeicher aufweist, der die eintretenden Längenänderungen ausgleicht, ohne die Versorgung zu unt e rbr e chen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß einige der Hohlkörper als Stauraum für die Unterbringung von wichtigem Hausrat usw. ausgebildet sind.
Der erfindungsgemäße Unterbau ermöglicht bei Eintreten von Hochwasser ein kontrolliertes Aufschwimmen und bei Zurückgehen des Hochwassers ein sicheres Absenken auf das im Erdboden verbleibende Fundament.
Er verhindert vor allem Schäden an baulichen Anlagen, insbesondere in ländlichen Gebieten bei Wassernähe außerhalb geschlossener Bebauung und hilft Gefahren für Mensch und Tier bei beliebig hohen Wasserständen merklich herabzusetzen. Im Katastrophenfall ist der erfindungsgemäße Unterbau besonders geeignet, bauliche Anlagen weiter zu nutzen.
Von besonderem Vorteil ist, daß aufwendige Evakuierungsmaßnahmen in Überschwemmungsgebieten reduziert werden können. Die Gefahr der Wasserverseuchung sinkt. Die Erfindung ist weiterhin mit dem Vorteil verbunden, daß Retentionsgebiete, die im Rahmen der Landschaftsplanung entlang großer Flüsse als Flutpolder vorzusehen sind, nicht als Siedlungsland aufgegeben werden müssen.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
20
Fig. 1 einen Grundriß des aus Streifen und
Riegel bestehenden Fundamentes,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A
gemäß Fig. 1
Fig. 3 einen Grundriß eines auf dem Fundament
aufliegenden Hohlkörpers, 30
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie B-B
gemäß Fig. 3 und
Fig. 5 eine Variante der modulartigen Erweiterung
der erfindungsgemäßen Plattform mit
Tragrost und Klammern.
Die erfindungsgemäße Plattform 1 für ein auf ihr zu errichtendes, aber nicht dargestelltes Gebäude liegt gemäß Fig. 1 und 2 auf einem Streifenfundament 2. Das Streifenfundament 2 ist im Erdboden 3 entsprechend verankert und besteht -sofern es die Bodenverhältnisse erfodern, aus durch Riegel 4 verbundene, nebeneinander im Abstand A angeordnete Streifen 5. Anstelle des Streifenfundamentes 2 ist auch eine Fundamentplatte 7 geeignet.
Die Riegel 4 binden rechtwinklig in die Streifen 5 niveaugleich ein. Jeweils zwei nebeneinanderliegende Streifen 5 gehören zu einem Streifenpaar 6, die durch die Riegel 4 in Verbindung stehen.
Die Oberkante der Streifen 5 und der Riegel 4 des Streifenfundamentes 2 liegt geringfügig oberhalb des Erdbodens.
Der aus Beton vorgefertigte einzelne Hohlkörper 9 lagert wie in Fig. 3 gezeigt auf dem Streifenfundament 2 auf. An den Ecken E gelegen sind auf der Abdeckung 25 Winden 8 mit Seilzug 28 befestigt. Der Seilzug 28 ist mit im Erdboden 3 verankerten Halterungen 29 verbunden. Die Winden 8 können motorbetrieben aber auch handbetätigt sein. Bei Hochwassergefahr wird der Seilzug 28 der jeweiligen Winde 8 mit den zugeordneten Halterungen 2 9 verbunden, so daß ein geführtes Ausschwimmen ermöglich ist.
Der Abstand der auf die Streifenfundamente 2 gestellten Hohlkörper 9 an ihren Längsseiten L ist konstant gewählt. Zwischen den Hohlkörpern 9 sind dazu Abstandshalter 11 in Form einer vorgefertigten Schalung angebracht, die an den Längsseiten L stirnseitig eingehängt und befestigt sind.
Der von der Schalung gebildete Steg 12 zwischen den Längsseiten L jeweils zweier benachbarter Hohlkörper 9 wird mit Ortbeton ausgegossen. Es entsteht ein aus den Hohlkörpern 9 fest gefügter Schwimmkorperverbund 27.
Beispielsweise sind wie in Fig. 4 gezeigt mehrere derartige Schwimmkörperverbände 27 mit einem Tragrost 14 und Klammern 10 miteinander fest verbunden und bilden die auf dem Streifenfundament 2 lose aufliegende Plattform 1.
Dazu besitzen die Stege 13 an ihren Oberkanten 15 jeweils stirnseitige Ausklinkungen 16, in die der Tragrost 14 oder die Klammern 10 aus hochfestem Stahl eingelegt sind und die Schwimmkörperverbände 27 stoffschlüssig verbinden.
In unmittelbarer Nähe der Plattform 1 sind jeweils ihren Ecken E zugeordnete, senkrecht aufragende Pfosten 17 entsprechender Höhe im Erdboden 3 verankert. Führungen 18, die an vier den Ecken zugeordneten Hohlkörpern 9 außen befestigt sind, berühren mit ihren zwei in verschiedenen Ebenen senkrecht zueinander liegenden Führungswalzen die Pfosten 17.
Sobald Hochwasser ansteht, löst sich die aus den Hohlkörpern 9 gefügte Plattform 1 infolge ihres Auftriebes von dem Streifenfundament 2. Entlang der Pfosten 17, geführt durch die Führungen 18, schwimmt die Plattform 1 mit der auf ihr errichteten baulichen Anlage auf.
Die vier den Ecken E zugeordneten Hohlkörper 9 nehmen Ballasttanks 19 auf, mit deren Hilfe eine definierte Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Plattform 1 realisierbar ist.
Einige weitere Hohlkörper 9 sind mit den Versorgungseinrichtungen der baulichen Anlage wie Heizung 20 mit Öltank, Elektroversorgung 21 und Wasserver- und -entsorgung 22 versehen. Die flüssigkeitsführenden Leitungen der Wasserver- und -entsorgung 22 sind mit einem Leitungsspeicher 23 ausgerüstet, der die Längenänderungen beim Aufschwimmen und Absenken kompensiert.
Die Kabel für die elektrische und mediale Versorgung werden über Dach der baulichen Anlage von einem Pfosten ausreichender Höhe außerhalb der baulichen Anlage zugeführt. Auch hier ist ein Leitungsspeicher 23 vorhanden, der die Längenänderungen ausgleicht.
Nicht belegte Hohlkörper 9 dienen als Stauraum 24, in dem entsprechender Hausrat untergebracht werden kann.
Auf der Plattform 1 ist eine Beplankung 25 befestigt, in die Öffnungen für die Klappen 26 eingearbeitet sind (siehe Fig. 3). Die Beplankung und die Klappen bestehen in dem hier beschriebenen Beispiel aus Holz. Über die Klappen 26 sind die einzelnen Hohlräume 9 der Plattform 1 zu Wartungs- und Bediengszwecken von der baulichen Anlage aus begehbar.
Je nach Größe der baulichen Anlage können mehrerer Reihen aus Hohlkörpern 9 modulartig zusammengefügt und lose auf den entsprechend angepaßten Streifenfundamenten aufgesetzt werden. Die Dimensionierung der Hohlkörper 9 für eine sichere Schwimmfähigkeit richtet sich dem zu erwartenden Gesamtgewicht der baulichen Anlage.
11**
Die Hohlkörper 9 werden vorgefertigt und zum Aufstellort transportiert. Sie können, wenn es die die örtlichen Gegebenheiten erlauben, auch vor Ort gefertigt werden.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
Plattform 1
Streifenfundament 2
Erdboden 3
Riegel 4
Streifen 5
Streifenpaar 6
Fundamentplatte 7
Winden 8
Hohlkörper 9
Klammer 10
Abstandshalter 11
Steg 12
Schwimmkörper 13
Tragrost 14
Oberkante Steg 15
Ausklinkungen 16
Halte- und Führungsmittel/Pfosten 17
Führungen 18
Ballasttanks 19
Heizung mit Öltank 20
Elektroversorgung 21
Wasserver- und -entsorgung 22
Leitungsspeicher 23
Stauraum 24
Abdeckung/Beplankung 25
Klappen 26
Schwimmkörperverbund 27
Seilzug 28
Halterung 29
Abstand A
Ecken E

Claims (26)

■· Ansprüche
1. Unterbau für bauliche Anlagen in hochwassergefährdeten Gebieten, insbesondere Gebäude, Stallungen oder Läger, die auf einer Plattform aufgebaut sind, mit einem weitgehend in den Boden eingelassenen Betonfundament , dadurch gekennzeichnet, daß das Fundament aus einer Platte (7) oder mindestens zwei zueinander parallel beabstandeten niveaugleichen Streifenpaaren (6) besteht, auf der ein als Schwimmkörper (13) ausgebildeter Hohlkörper (9) bzw. auf denen mehrere nebeneinander stehend aufgereihte, miteinander fest verbundene wannenartige Hohlkörper (9) lose angeordnet sind, die untereinander fest verbunden einen Schwimmkörperverbund (27) bilden, der mit einer Abdeckung (25) versehen eine Plattform (1) ergibt, an deren äußerem Umfang verteilt angeordnete Führungen (18) vorgesehen sind, denen im Erdboden (3) vertikal eingelassene Halte- und Justiermittel (17) zugeordnet sind.
2. Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
reihenweise auflagernden, den Schwimmkörperverbund (27) bildenden Hohlkörper (9) miteinander durch einen Tragrost (14) und/oder Klammern (10) katamaranähnlich fest verbunden sind. 30
3. Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die reihenweise auflagernden, den Schwimmkörperverbund (27) bildenden Hohlkörper (9) miteinander durch kurze Klammern (10) fest verbunden sind.
4. Plattform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (5) des Streifenpaares (6) und die Streifenpaare (6) untereinander durch Riegel (4) verbunden sind.
5. Plattform nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung
(25) mit einer Beplankung versehen ist.
6. Plattform nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Beplankung aus Holz, Kunststoff, Metall oder Beton bzw. deren Kombinationen besteht.
7. Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Halte- und Justiermittel (17) beim Aufschwimmen und Absenken in den Erdboden verankerte Pfosten oder Dalben und an diesen vertikal entlanggleitende Führungen (18) vorgesehen sind, die vorzugsweise an den Ecken (E) der Plattform (1) eingelassen sind.
30
8. Plattform nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (18) Führungswalzen sind, die in unterschiedlichen Ebenen an den Pfosten senkrecht zueinander angeordnet sind.
• tt
9. Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Halte- und Justiermittel (17) auf der Plattform (1), vorzugsweise an jeder Ecke (E) eine Winde (8) mit Seilzug (28) angeordnet ist, der jeweils eine im Erdboden (3) verankerten Halterung (29) zugeordnet ist.
10. Plattform nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper
(9) wasserdicht ausgebildet sind.
11. Plattform nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (9) aus Beton, Metall, vorzugsweise Stahl, Kunststoff, Holz oder deren Kombinationen bestehen.
12. Plattform nach Anspruch 1, 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (9) auf ihrer der Abdeckung (25) angrenzenden Seite mit einer Öffnung versehen sind, denen schließbare Klappen (26) in der Beplankung zugeordnet sind.
13. Plattform nach Anspruch 1, 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (9) aus Beton mit ihren Längsseiten (L) parallel zueinander angeordnet und stirnseitig voneinander im konstanten Abstand durch eine Schalung (11) gehalten sind.
14. Plattform nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten der 'aneinandergereihten Hohlkörper (9) an ihren Enden mit wandstarken Stegen (12) aus Ortbeton verbunden sind,
15. Plattform nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) an ihren Oberkanten (15) jeweils eine stirnseitige Ausklinkung (16) aufweisen, in die der Tragrost (14) oder die Klammern (10) eingelegt sind.
16. Plattform nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrost (14) aus Holz, Beton oder Metall, vorzugsweise Stahl, oder deren Kombinationen besteht.
17. Plattform nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern
(10) aus hochfestem Stahl bestehen.
18. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die metallenen Hohlkörper (9) an ihren Längsseiten (L) verschweißt sind.
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19. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (9) aus Kunststoff an ihren Längsseiten (L) verklebt sind. 10
20. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (9) eine modulartig zusammengesetzte Plattform (1) unterschiedlicher Länge und Breite bilden.
21. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Ecken (E) der Plattform (1) zugeordneten Hohlkörper (9) mit Ballasttanks (19) versehen sind.
22. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlkörpern (9) die Heizung (20), Elektroverteilung (21), die Anschlüsse für Wasserversorgung und -entsorgung (22) angeordnet sind.
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23. Plattform nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroverteilung (21) und die Anschlüsse für Wasserver- und entsorgung mit je einem Leitungsspeicher (24) verbunden sind, der bei Aufschwimmen und Absenken der Plattform mit Gebäude die Längenänderungen ausgleicht.
24. Plattform nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserver- und -entsorgungslextungen von den zentralen Zu- und Ableitungen abtrennbar ausgebildet sind.
25. Plattform nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel für die elektrische und mediale Versorgung an einen außenseitig angeordneten Pfosten großer Höhe befestigt und zum Dach des Hauses geführt sind.
26. Plattform nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß einige der Hohlkörper (9) als Stauraum (24) ausgebildet sind.
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