DE3828209A1 - Befestigte erdoberflaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine befestigte Erdoberfläche, ins­ besondere Verkehrsfläche, Sportfläche od.dgl., aus einem schüttfähigen oder gießfähigen Material, mit einer auf einem Planum des Untergrundes angeordneten, ungebundenen Frostschutzschicht, einer darüber angeordneten, gebundenen Tragschicht, einer Dichtungsschicht und einer gebundenen, hohlraumreichen Deckschicht aus verschleißfestem Material.

In bebauten Gebieten, namentlich in großen Städten, ist der größte Teil der Erdoberfläche bebaut oder befestigt, wobei Verkehrsflächen, wie Straßen, Plätze und Rollfelder von Flughäfen, aber auch Sportplätze und Freizeiteinrich­ tungen mit einem mehr oder weniger festen, wasserundurch­ lässigen Belag versehen sind. Es gibt zwar auch Straßen­ beläge mit rauhen, in geringem Maß wasseraufnahmefähigen Deckschichten, die unter der Bezeichnung "Dränasphalt" bekannt sind. Diese Dränasphalte haben den Zweck, ein Aufschwimmen (Aquaplaning) der Reifen bei Regen zu ver­ hindern, die Geräusche der über die Fahrbahn rollenden Fahrzeuge zu verringern und die Bildung von Sprühfahnen zu vermeiden.

In Trockenperioden des Sommers sammeln sich in bebauten Ge­ bieten auf den befestigten Oberflächen größere Mengen Schmutz und Staub an. Wenn Regen einsetzt, werden Schmutz und Staub von den Dächern und befestigten Verkehrsflächen abgespült und in sehr kurzer Zeit auf einmal durch das Kanalisations­ netz in einen Vorfluter, beispielsweise in einen Fluß oder Bach, geleitet. Das Wasser in diesen Flüssen, Bächen und Seen wird hierdurch in sehr kurzer Zeit mit sehr vielen in den Trockenperioden angesammelten Stoffen belastet, die zu Sauerstoffmangel im Wasser führen, der ein Fisch­ sterben zur Folge haben kann und die Selbstreinigungskraft der natürlichen Gewässer stark beeinträchtigt und sogar zum Erliegen bringen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, die plötzliche Einleitung von viel Staub und Schmutz in ein Gewässer bei plötzlich einsetzenden starken Niederschlägen auf befestigten Erd­ oberflächen weitgehend zu verhindern.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Deckschicht und die Tragschicht der befestigten Erd­ oberfläche als Dränschichten ausgebildet sind und so viel Hohlräume enthalten, daß sie die Wassermenge eines Kata­ strophenregens aufnehmen können, und daß die Dichtungs­ schicht die Oberseite und die Seitenflanken der Frost­ schutzschicht bis zum Untergrund abdeckt.

Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß mindestens der größte Teil der gesamten Wassermenge eines Fünf- oder Zehn- Minuten-Regens und die mit ihm abgespülten Staub- und Schmutzmengen in der befestigten Oberfläche selbst ge­ speichert werden und von dort aus in den Untergrund ge­ langen und versickern oder zeitverzögert in das Kanalnetz abgegeben werden.

Ist der Untergrund unter der befestigten Erdoberfläche auch nur teilweise durchlässig, gelangt ein sehr großer Teil des Niederschlagwassers nicht mehr in die Kanalisation, sondern versickert im Boden, wo er in vorteilhafter Weise auch zur Versorgung von Pflanzen und Straßenbäumen beiträgt, die in ausgesparten Teilbereichen der befestigten Erdoberfläche angeordnet sind. Da die Frostschutzschicht nicht nur an ihrer Oberseite, sondern auch an ihren Seitenflanken bis zum Untergrund hin von einer wasserundurchlässigen Dich­ tungsschicht abgedeckt ist, kann das in den darüberliegen­ den Deck- und Tragschichten gespeicherte und in den Unter­ grund versickernde Oberflächenwasser nicht ins Innere der ungebundenen Frostschutzschicht gelangen. Es breitet sich vielmehr nur in tieferen, nicht frostgefährdeten Boden­ schichten aus und gelangt in Bereiche seitlich neben den tragenden Verkehrsflächen, die, wie Bürgersteige und un­ befestigte Randstreifen, keine hohen Verkehrsbelastungen aufnehmen müssen und in denen Frosteinwirkungen unbedenk­ lich sind.

Um zu verhindern, daß versickerndes Oberflächenwasser bei wenig durchlässigem Untergrund von unten her in die Frost­ schutzschicht eindringt, kann zwischen Frostschutzschicht und Untergrund eine zusätzliche Dichtungsschicht angeord­ net sein. Der Untergrund unter dem Planum soll mindestens bis zu einer der Dicke der Tragschicht entsprechenden Tiefe aus wasserdurchlässigem Material bestehen, das im Bodenersatzverfahren eingebracht wer­ den kann, wenn der anstehende Boden selbst nicht aus­ reichend wasserdurchlässig ist.

Um das aus Deckschicht und Tragschicht auf der zweckmäßig mit Gefälle nach außen angeordneten, undurchlässigen Dich­ tungsschicht abfließende Wasser aufzunehmen und weiterzu­ leiten, können seitlich neben der Tragschicht und/oder der Frostschutzschicht oder in zwischen befestigten Flächen an­ geordneten, nicht oder nur bedingt tragfähigen Bereichen Sickerräume angeordnet sein, die mit dem Untergrund und/oder einem Abwasserkanal in Verbindung stehen. Diese Sickerräume können in einfacher Weise mit grobstückig m Material ge­ füllte Sickergräben (Rigolen) sein, die sehr einfach und mit geringen Kosten hergestellt werden können und das Ober­ flächenwasser aufnehmen und in den Untergrund leiten.

In den Sickerräumen können aber auch Dränrohre angeordnet werden, die an ein Kanalisationsnetz angeschlossen sind. Diese Dränrohre nehmen das in der Deckschicht und der Trag­ schicht gespeicherte Niederschlagswasser auf, das nach und nach in die Sickerräume abfließt, und führen es zeitver­ zögert in das Kanalisationsnetz ab. Die Anordnung solcher Dränrohre unter Bürgersteigen und in unbefestigten Seiten­ streifen der Fahrbahnen ist wesentlich kostengünstiger als ein Regenwasserkanal. Außerdem sind Regenwassereinläufe am Straßenrand neben den Bürgersteigen nicht erforderlich.

Um die erwünschte hohe Wasseraufnahmefähigkeit der Verkehrs­ flächen, Sportflächen od.dgl. zu erreichen, nehmen die Hohl­ räume von Deckschicht und Tragschicht zweckmäßig mehr als 5 Vol.-%, vorzugsweise mehr als 15 Vol.-% des gesamten von Deckschicht und Tragschicht erfüllten Raumes ein. Die wasser­ undurchlässigen Dichtungsschichten dagegen sollen höchstens einen Hohlraumgehalt von 5 Vol.-% haben.

Die Deckschicht und die Tragschicht werden nach den techni­ schen Regeln des Straßenbaues zusammengesetzt, wobei die Deckschicht Zuschlagstoffe mit einer Korngröße von 0/11 mm und die Tragschicht Zuschlagstoffe mit einer Korngröße von 0/32 mm enthält. Bei richtiger Zugabe von Bindemittel er­ reichen Deckschicht und Tragschicht hierdurch eine hohe Porosität im Haufwerk, die sie befähigt, große Wassermengen aufzunehmen.

Die Deckschicht und/oder die Tragschicht können mit einem hydraulischen oder einem bituminösen Bindemittel gebunden sein und die Deckschicht kann eine ausreichend glatte Ober­ fläche erhalten, wie sie für einen Straßenbelag erwünscht ist.

Die Zuschlagstoffe für Straßen, Plätze und Rollbahnen beste­ hen in der Regel aus gebrochenem Gestein. Für Sportplätze und andere befestigte Flächen können aber auch andere Zu­ schlagstoffe, wie Korkschrot, Gummiraspeln, Hochofenschlacken od.dgl. verwendet werden. Wesentlich ist nur, daß auch aus solchen Stoffen hergestellte Beläge genügend Hohlräume auf­ weisen, um die großen Wassermengen eines Katastrophenregens aufnehmen zu können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der ei­ ne bevorzugte Ausführungsform einer befestigten Erdoberfläche, nämlich eine Stadtstraße, in einem schematischen Querschnitt dargestellt ist.

Auf einem Planum 10 eines wasserdurchlässigen Untergrundes 11, beispielsweise einer im wesentlichen aus Kiessanden bestehen­ den Bodenschicht, ist eine Frostschutzschicht 12 aufgebracht, die eine Dicke T von etwa 80 cm hat, so daß sie vom Frost nicht durchdrungen werden kann und das Planum 10 des Unter­ grundes 11 in einer frostfreien Tiefe liegt.

Die Frostschutzschicht 12 wird an ihrer Oberseite 13 und an ihren Seitenflanken 14 und 15 von einer Dichtungsschicht 16 abgedeckt, die aus einer Kunststoffolie bestehen kann, vor­ zugsweise aber aus einer bituminösen Dichtungsschicht be­ steht, die einen Hohlraumgehalt von ≦5 Vol.-% hat. Die Seitenflanken 14 und 15 können auch flach geneigt sein; wichtig ist aber, daß die Dichtungsschicht 16 bis zum Untergrund 11 reicht. Auf der Dichtungsschicht 16 ist eine Tragschicht 17 aus Asphaltbeton oder Zementbeton angeordnet, die eine Dicke von etwa 20 cm hat. Die Zuschlagstoffe der Tragschicht haben eine Korngröße von 0/32 mm. Die Tragschicht ist so aufgebaut, daß ihr Hohlraumgehalt ≧15 Vol.-% beträgt.

Man erkennt aus der Zeichnung, daß die Tragschicht 17 auch längs der Seitenflanken 14 und 15 der Frostschutzschicht 12 bis auf das Planum 10 heruntergeführt ist. Auf der Ober­ fläche der Tragschicht 17 ist eine Deckschicht 18 aufge­ bracht, die ebenfalls nach den Regeln des Straßenbaues zusammengesetzt ist und Zuschlagstoffe mit einer Korngröße 0/11 mm enthält, die mit einem hydraulischen oder einem bituminösen Bindemittel gebunden sind, wobei ein bituminö­ ses Bindemittel bevorzugt wird. Die Deckschicht hat eben­ falls ein großes Hohlraumvolumen, das mindestens 5 Vol.-%, zweckmäßig jedoch 15 Vol.-% oder mehr betragen soll.

Unter einem rechts der von der Deckschicht 18 gebildeten Fahrbahn 19 angeordneten Bürgersteig 20 und in dem links der Fahrbahn 19 vorhandenen, unbefestigten Randstreifen 21 befinden sich Sickerräume 22 bzw. 23 aus durchlässigem Bodenmaterial, beispielsweise Sand, Kies oder Kies-Sand- Gemische, in die das in den Hohlräumen von Deckschicht 18 und Tragschicht 17 gespeicherte Wasser ausfließen kann, wie dies in der Zeichnung durch die kleinen Pfeile ange­ deutet ist. Das Wasser kann von hier aus und auch von den die Seitenflanken 14 und 15 bedeckenden Bereichen der Trag­ schicht 17 in den Untergrund 11 versickern, der mindestens bis zu einer Tiefe t aus wasserdurchlässigem Material be­ stehen soll, wobei die Tiefe t mindestens der Dicke D von Deckschicht 18 und Tragschicht 17 entspricht.

Um zu verhindern, daß Wasser aus dem Untergrund 11 von unten her in die Frostschutzschicht 12 gelangt, kann unter der Frostschutzschicht 12 auf dem Planum 10 eine zusätzliche, wasserundurchlässige Dichtungsschicht aus Bitumen, Kunst­ stoff oder Metallfolien angeordnet sein.

Wenn der Untergrund 11 nicht ausreichend durchlässig ist oder nicht genügend Wasser aufnehmen kann, wird in dem Sickerraum 22 unter dem Bürgersteig 20 ein Dränrohr 25 angeordnet, das an ein hier nicht näher dargestelltes Kanalisationsnetz angeschlossen wird. Ein gleiches Drän­ rohr kann natürlich auch in dem Sickerraum 23 des unbe­ festigten Randstreifens 21 vorgesehen werden. Hier ist es aber auch möglich, in noch einfacherer Weise einen Sicker­ graben 26, eine sogenannte "Rigole", anzulegen, der mit grobstückigem Material, beispielsweise grobem Kies oder Schotter, angefüllt wird, an seiner Oberseite aber zweck­ mäßig mit Erde abgedeckt wird, in die dann Rasen 27 ein­ gesät werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschrie­ bene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind meh­ rere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es möglich, Deckschicht und Tragschicht aus anderen Stoffen herzustel­ len, die eine ausreichende Haufwerksporigkeit haben. Es ist auch möglich, im Untergrund Sickergräben vorzusehen, die das aus Deckschicht und Tragschicht ausfließende Wasser über größere Flächen verteilen oder in durchlässigere Boden­ schichten ableiten.

Claims (11)

1. Befestigte Erdoberfläche, insbesondere Verkehrsfläche, Sportfläche od.dgl., aus einem schüttfähigen oder gieß­ fähigen Material, mit einer auf einem Planum des Unter­ grundes angeordneten, ungebundenen Frostschutzschicht, einer darüber angeordneten, gebundenen Tragschicht, einer Dichtungsschicht und einer gebundenen, hohlraum­ reichen Deckschicht aus verschleißfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (18) und die Tragschicht (17) als Dränschicht ausgebildet sind und soviel Hohlräume enthalten, daß sie die Wassermenge eines Katastrophen­ regens aufnehmen können, und daß die Dichtungsschicht (16) die Oberseite (13) und die Seitenflanken (14 und 15) der Frostschutzschicht (12) bis zum Untergrund (11) abdeckt.

2. Erdoberfläche nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen Frostschutz­ schicht (12) und Untergrund (11) eine zusätzliche Dichtungsschicht (24) angeordnet ist.

3. Erdoberfläche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergrund (11) unter der dem Planum (10) mindestens bis zu einer der Dicke (S) der Tragschicht (17) entsprechenden Tiefe (t) aus wasserdurchlässigem Material besteht.

4. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß seitlich neben der Tragschicht (17) und/oder der Frostschutz­ schicht (12) oder in zwischen befestigten Flächen an­ geordneten, nicht oder nur bedingt tragfähigen Berei­ chen (20, 21) Sickerräume (22, 23) angeordnet sind, die mit dem Untergrund (11) und/oder einem Abwasserkanal in Verbindung stehen.

5. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sickerräume mit grobstückigem Material gefüllte Sicker­ gräben (Rigolen) (26) sind.

6. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß in den Sickerräumen (22) Dränrohre (25) angeordnet sind, die an ein Kanalisationsnetz angeschlossen sind.

7. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohlraumgehalt der Deckschicht (18) und der Tragschicht (17) ≧5 Vol.-%, vorzugsweise ≧15 Vol.-% beträgt.

8. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsschichten (16, 24) einen Hohlraumgehalt von ≦5 Vol.-% haben.

9. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (18) und die Tragschicht (17) nach den technischen Regeln des Straßenbaues zusammengesetzt sind, wobei die Deckschicht (18) Zuschlagstoffe mit einer Korngröße 0/11 mm und die Tragschicht (17) Zu­ schlagstoffe mit einer Korngröße 0/32 mm enthält.

10. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (18) und/oder die Tragschicht (17) mit einem hydraulischen Bindemittel gebunden ist.

11. Erdoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (18) und/oder die Tragschicht (17) mit einem bituminösen Bindemittel gebunden ist.