DE3536409A1 - Formstein zur ableitung von oberflaechenwasser von erdreichabdeckungen und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Formstein zur Ableitung von Oberflächenwasser von Erdreichabdeckungen, insbesondere von Pflasterdecken oder Pflasterschichten, die Anordnung und Verlegung derartiger Formsteine sowie ein Verfahren zur Herstellung der genannten Formsteine.

Formsteine dieser Art sind in verschiedenen Bauformen bekannt; einerseits sollen sie anfallendes Oberflächenwasser, z. B. Regenwasser von der Oberfläche befestigter Flächen abführen, andererseits dienen sie dazu, dem Untergrund Feuchtigkeit zuzuführen, um z. B. das Wachstum von Pflanzen zu ermöglichen, ohne daß dabei jedoch Feuchtigkeit in die tragenden Schichten für die Erdreichabdeckung eindringt.

In der DE-GM 68 07 482 ist ein Formstein beschrieben, der in Verbindung mit einem Ablaufsystem anfallendes Oberflächenwasser ableitet. Der Formstein dient zum Einbau in Pflasterdecken und entspricht daher in seinen äußeren Abmessungen den benachbarten Pflastersteinen. Er ist insgesamt porös und als flache Platte ausgebildet, so daß sie im Gegensatz zu den übrigen Pflastersteinen das anfallende Oberflächenwasser in vertikaler Richtung hindurchtreten läßt. Unterhalb des Formsteines ist ein nach oben offenes Kanal- bwz. Rohrsystem angeordnet, durch welches das Wasser abgeleitet wird.

Ein derartiger Formstein bringt jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich, da unterhalb des Formsteins ein zusätzliches Leitungs- oder Rohrsytem mit Sickerschacht oder dergleichen verlegt werden muß. Erheblicher Aufwand entsteht dabei nicht nur bei der Verlegung der Formsteine, sondern auch bei der Herstellung durch das Verlegen zusätzlicher Einzelteile, z. B. von Rohren, Drainage-Röhren oder dergleichen. Ferner ist eine Ausfluchtung der Formsteine mit den darunter befindlichen Rohren erforderlich, da bei einer seitlichen Überlappung das anfallende Wasser an ungeeigneter Stelle in den Boden eindringt und dadurch eine Unterspülungsgefahr hervorruft. Weiterhin kann der Formstein nicht beliebig groß dimensioniert werden, da aufgrund der darunter befindlichen Hohlräume eine Mindest-Tragfähigkeit und Trittfestigkeit gegeben sein müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Formstein zur Ableitung von Oberflächenwasser von Erdreichabdeckungen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, derart, daß bei geringem Aufwand in der Herstellung und der Verlegung eine besonders große Funktionstüchtigkeit gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, den Formstein als aufrechte Sickersäule aus porösem, wasserdurchlässigen Werkstoff vorzugsweise aus Einkornbeton auszubilden, wobei die Sickersäule zumindest in einem oberen Teilbereich mit einem wasserundurchlässigen Mantel versehen ist.

Die Ausbildung als aufrechte Sickersäule ermöglicht die Verwendung des Formsteines auch bei großen vertikalen Belastungen, da eine Säule höhere Kräfte aufnehmen kann als ein Formstein in Gestalt einer flachen und vergleichsweise dünnen Abdeckplatte. Der wasserundurchlässige Mantel, zumindest im oberen Teilbereich der Sickersäule, gewährleistet, daß das in den Formstein eingeleitete Oberflächenwasser nur an einer definierten Stelle wieder austreten kann, nämlich dort, wo die Sickersäule nicht mit dem wasserundurchlässigen Mantel versehen ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Formsteins ist dessen Raumform in ihrer vertikalen Ausdehnung größer als benachbarte Pflastersteine, so daß die Sickersäule durch eine unterhalb der Pflasterschicht angeordnete Tragschicht hindurch bis in eine tiefer gelegene Filterschicht reicht. Dadurch wird eine einwandfreie Ableitung des Wassers gewährleistet, ohne daß ein aufwendiges Rohrleitungssystem erforderlich ist.

Pflasterflächen, in die der erfindungsgemäße Formstein eingesetzt wird, bestehen in der Regel aus mehreren Schichten. Die oberste Schicht aus Pflastersteinen ist unterlegt mit einem Kies- oder Sandbett und wird von einer Tragschicht getragen. Diese Tragschicht liegt auf einem vorhandenen Untergrund als Bodenschicht, die flözartig mit Filtermaterial als Filterschicht durchsetzt ist. Die erfindungsgemäße vertikale Ausdehnung der Sickersäule bis in die tiefer gelegene Filterschicht gewährleistet, daß das abgeleitete Oberflächenwasser nicht von einer eventuell vorhandenen wasserundurchlässigen Bodenschicht aufgehalten und in die Tragschicht eingeleitet wird, wodurch diese an Festigkeit verlieren würde.

Vorzugsweise ist die Filterschicht in der Bodenschicht mit Abstand von der Tragschicht angeordnet, wobei die Sickersäule bis in die Filterschicht hineinragt. Bei starkem Wasserangebot und einer damit verbundenen Überschwemmung der Filterschicht wird daher zunächst die Bodenschicht "vollaufen", bevor die Tragschicht in Mitleidenschaft gezogen wird.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Formsteins ist vorgesehen, daß die Unterkante des wasserundurchlässigen Mantels mindestens bis zu unteren Anschlußfläche der Tragschicht, vorzugsweise bis zur Oberfläche der Filterschicht hinabreicht. Auf diese Weise ist es möglich, das anfallende Oberflächenwasser gezielt von der Tragschicht fernzuhalten bzw. in die Filterschicht einzuleiten.

Eine zweckmäßige Anordnung steht darin, den erfindungsgemäßen Formstein vorzugsweise am unteren Bereich des Gefälles innerhalb einer Erdreichabdeckung in das Erdreich einzusetzen. Das Oberflächenwasser kann dadurch zügig abfließen und bleibt nicht auf der Erdreichabdeckung stehen.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der wasserundurchlässige Mantel des erfindungsgemäßen Formsteins aus (dichtem) Beton besteht. Bewährte Technologien in Verbindung mit geringen Kosten können so bei der Herstellung des Formsteins übernommen werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formsteins sind die jeweiligen Außenflächen des wasserundurchlässigen Mantels mit den nach unten anschließenden Außenflächen des porösen, wasserdurchlässigen Werkstoffes bündig ausgebildet, derart, daß sämtliche Seitenflächen des Formsteins plan sind. Bei der Verlegung des Formsteins sind diese plan ausgebildeten Seitenflächen von Vorteil, da dadurch ein Versenken in dafür ausgehobene Löcher nicht durch störende Kanten behindert wird.

Besonders zweckmäßig ist es, den erfindungsgemäßen Formstein bzw. die Sickersäule beim Einbau in eine Erdreichabdeckung mit der Oberseite etwas tiefer zu setzen als die Oberseite benachbarter Pflastersteine. Bei Erdreichabdeckungen mit und ohne Gefälle ist damit gewährleistet, daß das Oberflächenwasser an den tiefsten Punkt der Erdreichabdeckung, nämlich den Formstein gelangt und durch diesen versickert.

Weiterhin erweist sich als zweckmäßig, wenn ein unterer, nicht ummantelter Teilbereich (Ausströmbereich) des Formsteines in die unterhalb der Pflasterdecke angeordnete Filterschicht eingebettet ist. Dadurch ist der Wasserübergang von der Sickersäule zur Filterschicht noch besser als bei einer Verlegungsweise, bei der die Sickersäule nur bis zu einer Oberfläche der Filterschicht reicht.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von derartigen Formsteinen ist vorgesehen, daß eine Form mit Außenschalung und beabstandeter Innenschalung verwendet wird, daß in das Innere der Innenschalung poröses, wasserdurchlässiges Material, insbesondere Einkornbeton, und in den Zwischenraum zwischen Innenschalung und Außenschalung ein den dichten Mantel bildendes Material, insbesondere Massivbeton eingefüllt werden, daß unter Rütteln der Form die Materialien absetzen und die Innenschalung aus der Form herausgezogen wird, wobei die beiden Materialien aushärten und im Bereich einer Grenzschicht eine innige Verbindung miteinander eingehen.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Formsteins;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Querschnitt des Formsteins gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt bzw. eine Draufsicht des Formsteins gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Formsteins gemäß Fig. 1, der in eine Erdreichabdeckung eingesetzt ist; und in

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Form zur Erläuterung der Herstellung des erfindungsgemäßen Formsteins gemäß Fig. 1 bis 4.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Formsteins 10, bestehend aus einer Sickersäule 11 und einem wasserundurchlässigen Mantel 12. Die Sickersäule 11 besteht zweckmäßigerweise aus Einkornbeton, kann aber auch aus jedem anderen geeigneten porösen wasserdurchlässigen Werkstoff gefertigt sein und erstreckt sich über die gesamte, in den Fig. 1 und 2 mit L bezeichnete Länge des Formsteins 10. In einem oberen Teilbereich ist die Sickersäule 11 mit dem wasserundurchlässigen Mantel 12 versehen, der z. B. aus Massivbeton besteht. Es ist jedoch auch möglich, andere wasserundurchlässige Werkstoffe als Mantel 12 zu verwenden, wie z. B. Bleche, Kunststoffe oder imprägniertes Holz.

Zweckmäßigerweise ist der Formstein 10, wie in Fig. 2 gezeigt, so ausgebildet, daß die jeweiligen Außenflächen 22 des Mantels 12 mit den nach unten anschließenden Außenflächen 23 des porösen wasserdurchlässigen Werksoffes der Sickersäule 11 bündig ausgebildet sind. Dadurch wird einerseits die Herstellung des Formsteines erleichtert, andererseits ein einfaches Einsetzen des Formsteins 10 in eine vorbereitete Aushebung gewährleistet, da kaum störende Kanten vorhanden sind.

Die Ausgestaltung des Formsteins 10 ist dabei so getroffen, daß der wasserdurchlässige Mantel 12 in vertikaler Richtung eine Länge M hat, die zweckmäßigerweise kleiner ist als die Länge L des gesamten Formsteines 10. Wenn der Mantel 12 und die Sickersäule 11 gleiche Längenabmessungen haben, ist ein Austreten des abgeleiteten Wassers nur an der Unterseite möglich. Für viele Einsatzzwecke wird daher bevorzugt, wenn der Mantel 12 eine geringere vertikale Länge M als die Sickersäule 11 aufweist. Dadurch kann von oben eindringendes Wasser sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung aus dem unteren Bereich der Sickersäule 11 des Formsteins 10 austreten und in das anstehende Erdreich, zweckmäßigerweise über eine Filterschicht eindringen.

Die Verwendung bzw. Anordnung derartiger Formsteine 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden derartige Formsteine 10 zur Ableitung von Oberflächenwasser von Pflasterdecken oder Pflasterschichten in das Erdreich eingesetzt. Der schematische Querschnitt durch das Erdreich gemäß Fig. 4 zeigt mehrere Schichten, die von dem Formstein 10 durchsetzt werden. Die oberste Schicht ist eine Pflasterschicht 13, welche in eine Kies- oder Sandschicht 14 eingebettet ist. Unterhalb der Sandschicht 14 befindet sich eine Tragschicht 15, die im wesentlichen für die Festigkeit der Erdreichabdeckung, nämlich der Pflasterschicht 13 sorgt. Es ist daher wichtig, bei der Tragschicht 15 Wassereinbrüche bzw. Ausspülugen zu vermeiden, um dadurch die Stabilität der Anordnung nicht zu gefährden.

Die drei genannten Schichten 13, 14 und 15 decken eine ohnehin vorhandene Bodenschicht 16 ab, welche flözartig von einer Filterschicht 17 durchzogen ist, die beispielsweise aus Kies, Schlacke oder dergleichen besteht und zur Entsorgung des abgeleiteten Oberflächenwassers dient. Die vertikale Länge L des Formsteins 10 sowie die Länge M des Mantels 12 ist dabei abhängig von der Stärke bzw. Mächtigkeit der einzelnen Schichten 13 bis 17. Der Mantel 12 gibt dabei dem Formstein 10 einerseits die erforderliche Festigkeit und verhindert andererseits, daß das abzuleitende Oberflächenwasser die Pflasterschicht 13 unterspült bzw. die Kies- oder Sandschicht 14 oder insbesondere die Tragschicht 15 aufweicht.

Zweckmäßigerweise wird dies dadurch erreicht, daß die Länge M des Mantels 12 bis an die Oberfläche 18 der Filterschicht 17 hinunterreicht. Die Länge M sollte jedoch mindestens so bemessen sein, daß eine Unterkante 19 des Mantels 12 zumindest bis zur Unterseite 20 der Tragschicht 15 hinabreicht, damit das abzuleitende Oberflächenwasser zuverlässig von der Tragschicht 15 ferngehalten wird. Vorteilhafterweise ist die Länge L des Formsteins und der Sickersäule 11 so bemessen, daß diese mit einem unteren, nichtummantelten Teilbereich als Ausströmbereich 21 in die Filterschicht 17 eingebettet ist, um zu erreichen, daß das abzuleitende Oberflächenwasser direkt von der Sickersäule 11 in die Filterschicht 17 gelangt.

Beim Einbau des Formsteins 10 in eine Erdreichabdeckung, insbesondere eine Pflasterschicht 13, wird der Formstein 10 zweckmäßigerweise mit seiner Oberseite 24 tiefer gesetzt als die angrenzende Pflasterschicht 13 mit ihrer Oberfläche 25 liegt. Dadurch ist insbesondere bei Pflasterschichten 13 ohne Gefälle gewährleistet, daß das Oberflächenwasser vom tiefsten Punkt her abgeleitet wird.

Beim Einsatz des Formsteines 10 in ein Gefälle wird der Formstein 10 zweckmäßigerweise am unteren Bereich des Gefälles angeordnet, um dadurch den natürlichen Lauf des Oberflächenwassers auszunutzen. Auch dabei ist es zweckmäßig, die Formsteine 10 mit ihrer Oberseite 24 etwas abzusetzen, damit das Oberflächenwasser nicht über die Formsteine 10 hinweg seitlich abläuft.

Ein Verfahren zur Herstellung von derartigen Formsteinen 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert. Man erkennt eine Form 26, die aus einer Außenschalung 27 und einer Innenschalung 28 besteht. Die Außenschalung 27 hat die Form eines zumindest nach oben offenen rechteckigen Behälters entsprechend der Länge und dem Querschnitt des fertigen Formsteins 10. Die Innenschalung 28 besteht aus vier miteinander verbundenen Wänden, die mit vertikalen Stegen 29 versehen sind. Diese Stege 29 stehen quer nach außen vor und stützen sich auf der Innenseite der Außenschalung 27 ab. Dadurch wird ein wohl definierter Abstand zwischen der Innenschalung 28 und der Außenschalung 27 gewährleistet.

Zunächst wird der Innenraum der Innenschalung 28 mit porösem, wasserdurchlässigem Material, z. B. Einkornbeton gefüllt. Anschließend, jedoch ohne Wartezeit, wird der Raum zwischen der Innenschalung 28 und der Außenschalung 27 mit einem den wasserundurchlässigen Mantel bildenden Material, z. B. Massivbeton gefüllt. Unter einem bei der Herstellung von Formsteinen aus Beton üblichen Rütteln zum Absetzen und Verfestigen des Materials wird die Innenschalung 28 aus der Form 26 bzw. der Außenschalung 27 herausgehoben bzw. herausgezogen. Anschließend erfolgt der Aushärtungsprozess der beiden Füllungen, wobei der Massivbeton und Einkornbeton im Bereich einer Grenzschicht 30, vergleiche Fig. 1 bis 3, eine innige Verbindung miteinander eingehen. Bei einem anderen nicht dargestellten Verfahren wird die Sickersäule 11 aus porösem Material als vertikaler Rohling des Formsteins gegossen und anschließend im oberen Bereich mit einem dichten und wasserundurchlässigen Mantel umkleidet, der aus geeignetem Material besteht.

• Bezugszeichenliste 10 Formstein
  11 Sickersäule
  12 Mantel
  13 Pflasterschicht
  14 Sandschicht
  15 Tragschicht
  16 Bodenschicht
  17 Filterschicht
  18 Oberfläche
  19 Unterkante
  20 Unterseite
  21 Unterer Teilbereich
  22 Außenfläche
  23 Außenfläche
  24 Oberseite
  25 Oberfläche
  26 Form
  27 Außenschalung
  28 Innenschalung
  29 Steg
  30 Grenzschicht
  L Länge des Formsteins
  M Länge des Mantels

Claims (11)

1. Formstein zur Ableitung von Oberflächenwasser von Erdreichabdeckungen, insbesondere von Pflasterdecken oder Pflasterschichten, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Formsteins (10) als aufrechte Sickersäule (11) aus porösem, wasserdurchlässigen Werkstoff, vorzugsweise aus Einkornbeton, wobei die Sickersäule (11) zumindest in einem oberen Teilbereich mit einem wasserundurchlässigen Mantel (12) versehen ist.

2. Formstein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Raumform, die in ihrer vertikalen Ausdehnung größer ist als benachbarte Pflastersteine der Pflasterschicht (13), wobei die Sickersäule (11) durch eine unterhalb der Pflasterschicht (13) angeordnete Tragschicht (15) hindurch bis in eine tiefer gelegene Filterschicht (17) reicht.

3. Formstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickersäule (11) in ihrer vertikalen Ausdehnung ausreichend groß ist, derart, daß sie in eine im Abstand unterhalb von Sandschicht (14) und Tragschicht (15) angeordnete Filterschicht (17) ragt.

4. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (12) mit seiner Unterkante (19) mindestens bis zur Unterseite (20) der Tragschicht (15), vorzugsweise bis zur Oberfläche (18) der Filterschicht (17) hinabreicht.

5. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die vorzugsweise Anordnung am unteren Bereich eines Gefälles.

6. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserundurchlässige Mantel (12) aus Beton gefertigt ist.

7. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen quadratischen Querschnitt.

8. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Außenflächen (22) des Mantels (12) mit den nach unten anschließenden Außenflächen (23) des porösen, wasserdurchlässigen Werkstoffes bündig ausgebildet sind, derart, daß die Seitenflächen des Formsteins (10) plan sind.

9. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sickersäule (11) bei Einbau in eine Erdreichabdeckung mit ihrer Oberseite (24) tiefer gesetzt ist als die Oberfläche (25) einer angrenzenden Pflasterschicht (13).

10. Formstein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer, nicht ummantelter Teilbereich (Ausströmbereich 21) in die unterhalb der Pflasterschicht (13) angeordnete Filterschicht (17) eingebettet ist.

11. Verfahren zur Herstellung von Formsteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadadurch gekennzeichnet,
- daß eine Form mit Außenschalung und beabstandeter Innenschalung verwendet wird,
- daß in das Innere der Innenschalung poröses, wasserdurchlässiges Material, insbesondere Einkornbeton, und in den Zwischenraum zwischen Innenschalung und Außenschalung ein den dichten Mantel bildendes Material, insbesondere Massivbeton eingefüllt werden,
- daß unter Rütteln der Form die Materialien absetzen und die Innenschalung aus der Form herausgezogen wird,
wobei die beiden Materialien aushärten und im Bereich einer Grenzschicht eine innige Verbindung miteinander eingehen.