DE3917420C2 - Verfahren zur Sohlensicherung von fließenden Gewässern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sohlensicherung von fließenden Gewässern, bei dem auf die Sohle eine Basismatte aus durchströmbarem Gewebe aufgelegt und mit der Sohle verankert wird.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE-AS 21 16 587 bekannt. Dort werden Behälter aus Drahtgewebe gefertigt, die vor dem Eindringen in das fließende Gewässer mit aus Steinen geeigneter Größe bestehenden Ballastmaterial gefüllt und mit einer Decklage abgedeckt werden. Eine Vielzahl von entsprechend miteinander verbundenen Behältern ergibt eine Erosionsschutz­ bahn, die entsprechend vorgefertigt als Ganzes in das strömende Gewässer eingebracht werden muß. Das Einbringen dieses vorgefer­ tigten Erosionsschutzes ist aufwendig und in der Strömung eines fließenden Gewässers schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren der­ art weiterzubilden, daß eine Sohlensicherung ohne den Einsatz schwerer Geräte in einfacher Weise in ein fließendes Gewässer eingebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptan­ spruchs gelöst. Gemäß dieser Lösung wird mit der Basismatte eine ebenfalls aus durchströmbarem Gewebe bestehende Deckmatte verbun­ den, die taschenförmig gegen die Fließrichtung derart aufgefal­ tet wird, daß sich die so gebildete Tasche mit Füllstoff auf­ füllt, bis ein eine Schwelle bildender Füllstoffkern entsteht. Anschließend wird ein Erosionsschutz auf die Schwelle und auf ein unterstrom liegendes Basismattenteil aufgebracht. Gemäß die­ sem Verfahren kann eine flexible Sicherung ohne umständliche Vor­ bereitungsarbeit auf der Sohle aufgebracht werden. Nur wenn die Sohle sehr große Unebenheiten aufweist, wäre es notwendig, diese vorher noch zu ebnen. Entscheidend ist aber, daß der Lauf des Gewässers während des Aufbaus der Sicherung nicht verändert wer­ den muß. Beim Füllen der Schwelle mit dem Füllstoff wird sogar die Strömung des fließenden Gewässers ausgenutzt, in dem von die­ sem mitgeführtes Geschiebe in der taschenförmig aufgefalteten Deckmatte aufgefangen wird, während das Wasser die obere Deckmat­ te durchströmt. Dabei kann der Füllstoffkern der Schwelle auch durch zusätzlich Oberstrom aufgegebenes Fremdmaterial gebildet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den an den Hauptanspruch anschließenden Unteran­ sprüchen.

Weitere Einzelheiten Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der anhand der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sohlensicherung in fließenden Ge­ wässern im Längsschnitt und

Fig. 2 einen ausschnittweisen Längsschnitt durch zwei wei­ tere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

In Fig. 1 ist auf einem längsgeschnittenen Teilstück einer Fluß­ sohle der Aufbau einer Vorrichtung 10 zur Sohlensicherung dar­ gestellt. Unmittelbar auf die Sohle ist eine Basismatte 12 auf­ gelegt, die vorzugsweise aus Geotextilien, d. h. ausreichend kor­ rosionsbeständigem Kunststoff, beispielsweise Polyester, be­ steht. Vorzugsweise werden Polyestergewebe als Ausgangsmaterial für die Basismatte 12 gewählt.

Die Basismatte 12 wird durch quer zur Strömungsrichtung des fließenden Gewässers verlaufende Ballastschläuche 20, 22 und 24 auf der Sohle ortsfest gehalten. Ein Ballastschlauch 20 ist, in Strömungsrichtung gesehen, unmittelbar am Anfang der Basismatte 12 angeordnet, ein Ballastschlauch 24 legt das Ende der Basis­ matte 12 fest und zwischen den Ballastschläuchen 20 und 24 ist ein weiterer, gegebenenfalls etwas kleiner dimensionierter Ballastschlauch 22 vorgesehen. Die Ballastschläuche 20, 22 und 24 können einfach dadurch gebildet werden, daß Gewebeschläuche, die quer zur Basismatte 12 verlaufen und mit dieser fest verbun­ den sind, beispielsweise an diese genäht oder geschweißt sind, die Wandungen 26 der Ballastschläuche 20, 22 und 24 bilden, die einen Kern aus Füllmaterial, beispielsweise Beton, umschließen. Alternativ dazu können die Wandungen 26 einfach dadurch gebildet werden, daß in Strömungsrichtung gesehen am Anfang und am Ende der Basismatte durch Umlegen und Vernähen derselben Schlau­ fen gebildet werden, die jeweils mit Beton verpreßt sind.

Auf dem, in Strömungsrichtung gesehen, ersten Teil der Basis­ matte ist eine in die Strömung ragende Schwelle 14 ausgebildet. Diese weist im Querschnitt näherungsweise eine Trapezform auf. Die Schwelle 14 erstreckt sich zwischen den Ballastschläuchen 20 und 22. Im wesentlichen besteht sie aus einem Füllstoffkern 30, der beispielsweise aus Geröll und Sand zusammengesetzt ist. Der Füllstoffkern 30 ist in Strömungsrichtung nach vorne und oben durch eine Deckmatte 32 umschlossen. Die Deckmatte 32 besteht aus einem durchströmbaren Gewebe, beispielsweise einem hoch­ festen Kunststoffgewebe mit einem Maschendurchmesser von ca. 5 mm. Die Deckmatte 32 ist ungefähr entlang des mittleren Ballast­ schlauches 22 mit der Basismatte 12 fest verbunden, beispiels­ weise vernäht oder verschweißt. Der freie obere Rand der Deck­ matte 32 ist über Abspannseile 38 mit der Basismatte 12 und/oder mit dem Ballastschlauch 20 verbunden. Zur Sicherung und Höhenein­ stellung der Deckmatte sind weitere Abspanngurte 40 bzw. unge­ fähr senkrecht zwischen der Basismatte 12 und der Deckmatte 32 verlaufende Abstandshaltergurte 42, beispielsweise aus Gewebe, vorgesehen. An den oberen beiden Kanten der im Querschnitt im wesentlichen trapezförmigen Schwelle 14 sind Schwimmkörper 37 angeordnet.

In Strömungsrichtung hinter der Schwelle 14 schließt sich ein freiliegender Basismattenteil 16 an. Dieses freiliegende Basis­ mattenteil 16 dient als Kolkschutz im Tosbereich, wo aufgrund des Abströmens des Wassers hinter der Schwelle im besonderen Maße eine Wirbelbildung und damit ein Auskolken der Sohle zu be­ fürchten ist.

Sowohl die Schwelle 14, wie auch das freiliegende Basismatten­ teil 16 sind durch eine Erosionsschutzschicht 18 vor Beschädigun­ gen geschützt. Diese Deckschicht besteht beispielsweise aus einem Gitter aus Betonformkörpern, einer sogenannten Betonstein­ matte. Aber auch jede andere flächig ausbreitbare Bewehrung wäre als Erosionsschutzschicht einsetzbar.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung wird, wie folgt, in das fließende Gewässer eingebracht. Zunächst wird auf die Sohle die Basismatte 12 aufgelegt. In vielen Fällen wird es dazu nicht ein­ mal nötig sein, die Sohle für das Errichten der Vorrichtung vor­ zubereiten, beispielsweise zu ebnen. In der auf die Sohle auf­ gelegten Basismatte 12 sind bereits die Ballastschlauchwandungen 26 integriert. Die ungefähr entlang des Ballastschlauchs 22 mit der Basismatte 12 verbundene Deckmatte 32 bildet beim Auflegen der Basismatte auf die Sohle eine gegen die Strömungsrichtung geöffnete Tasche oder Reuse. Das Auffalten der Tasche wird durch die Schwimmkörper 37 unterstützt. Die taschenförmige Auffaltung der Deckmatte 32 wird durch die Abspanngurte 38 und 40 und die Abstandshaltergurte 42 begrenzt. Um ein Wegschwemmen der Basis­ matte 12 mitsamt der sich auffaltenden Deckmatte 32 aufgrund des sich der Strömung bietenden Widerstandes vor Befüllen der Bal­ lastschläuche 20, 22 und 24 zu verhindern, wird die Basismatte 12 beim Auflegen auf die Sohle durch mehrere mit Ankergurten 27 an das Vorderteil der Bodenmatte 12 angeschlossene Ankersteine 28 gesichert.

Zur endgültigen Verankerung der gesamten Vorrichtung 10 mit der Sohle werden die engmaschigen Ballastschlauchwandungen 26 von der Seite her oder durch Füllstutzen von oben beispielsweise mit Beton verfüllt.

Im folgenden muß die gegen die Strömungsrichtung geöffnete Ta­ sche bzw. Reuse mit Füllstoff aufgefüllt werden. Dies kann alter­ nativ durch das von dem fließenden Gewässer mitgeführten Geschie­ be, welches sich in der Reuse verfängt, erfolgen oder durch eine von außen zugeführte Fremdbefüllung, beispielsweise aus Kies.

Nach Auffüllen der Schwelle wird eine abdeckende Erosionsschutz­ schicht, beispielsweise aus Betonsteinmatten, aufgebracht.

Die zuvor beschriebene Ausführungsform weist eine Schwellenhöhe von vorzugsweise bis zu einem Meter auf. Die Länge der Vorrich­ tung zwischen den Ballastschläuchen 20 und 24 beträgt ungefähr das 15- bis 20fache der Schwellenhöhe.

Es wird gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung der gesamte Abstandsbereich A zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden Schwellen 14 durch Basismatten 16 geschützt. Auch diese Basismatten bestehen aus einem engmaschigen wasserdurchläs­ sigen Gewebe, das einen Druckausgleich gewährleistet.

In Fig. 2 ist ein Teil der Basismatten und der Deckmatte 32 der Schwelle 14 auf der Oberfläche mit tangähnlichen Fransen 50 ver­ sehen, die in Büscheln oder in Streifen aufgebracht sind und frei in die Strömung hineinragen. Diese Fransen können beispiels­ weise ca. 5 bis 30 cm lang sein. Diese Fransen bremsen die Fließ­ geschwindigkeit der Strömung im Bereich der Matte, was insbeson­ dere zur Herabsetzung des Verschleißes der Folie dient. Daher können die tangähnlichen Fransen 50 als Erosionsschutz einge­ setzt werden. Hierzu können sie, wie in Fig. 2 gezeigt, unmittel­ bar auf die Basismatte 16 und auf die Deckmatte 32 der Schwelle 14 aufgenäht werden. Alternativ dazu können die tangähnlichen Fransen 50 aber auch auf eine Deckmatte (hier nicht dargestellt) aufgenäht werden, wobei die Deckmatte auf die Grundmatte 16 und die Deckmatte 32 als Erosionsschutzschicht aufgelegt wird.

Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, können anstatt der tangähn­ lichen Fransen 50 auch Beuteltücher, die auf das Basismattenteil 16 und auf die Deckmatte 32 aufgenäht sind zur Strömungsvermin­ derung beitragen. Diese Taschen bzw. Beutel, die zur Strömungs­ richtung (durch Pfeil gekennzeichnet) hin geöffnet sind, werden durch die Strömung mit Geschiebe und Geröll gefüllt. Hierdurch wird eine Abbremsung der Strömung erreicht, wodurch wiederum ein Erosionsschutz gebildet wird. Auch die Taschen können auf eine hier nicht dargestellte Deckfolie aufgenäht werden und nachträg­ lich auf die Basismatte 16 und die Deckmatte 32 der Schwelle 14 aufgelegt werden. Die zuvor erwähnten tangartigen Fransen 50 bzw. die Beutel 52 sind bereits als System zur Bekämpfung der Meeresboden- und Küstenerosion und als Böschungsbefestigungen bekannt. Diese Systeme lassen sich also als wirksamer Erosions­ schutz einsetzen, ohne daß die gesamte Vorrichtung, wie in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 ausgeführt, mit Beton­ steinmatten abgedeckt werden müssen.

In Fig. 2 sind zwei Schwellen 14 dargestellt, deren Zwischenraum (Abstand A) mit einer Basismatte 16 abgedeckt ist. Diese Basis­ matte muß in geeigneten Abständen befestigt werden, was durch Ballastgewichte in Form von Steinen oder auch von Grundankern geschehen kann (nicht dargestellt). Alternativ dazu können die Basismatten 16 aber auch beispielsweise mit Pfählen mit der Sohle vernagelt werden.

Wie bereits zuvor erläutert, kann der Abstand A zwischen zwei Schwellen 14 beim Abdecken der gesamten Sohle mit Basismatten 16 größer gewählt werden als in dem Fall, in welchem der Sohlenbe­ reich hinter dem von der Basismatte 16 abgedeckten Tosbereich bis hin zur nächsten Schwelle 14 nicht abgedeckt ist. Hier wird eine Erosion die aufgrund einer Beschleunigung der Strömung auch hinter dem Tosbereich auftreten kann (falls die Stauwirkung der folgenden Schwelle noch nicht wirksam ist) durch die Basismatte 16 verhindert.

Einzelne Schwellen, die gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren auf­ gerichtet werden, können zum Schutz von Pfählen und Brückenpfei­ len oder anderen Einbauten im Wasser vorgesehen sein. Zum Ero­ sionsschutz von ganzen Gewässersohlen ist es dagegen möglich, viele voneinander beabstandete Schwellen vorzusehen, wobei die jeweils zwischen den einzelnen Schwellen liegenden Sohlenab­ schnitte teilweise oder sogar vollständig mit der Basismatte ab­ gedeckt sein können.

Claims (11)

1. Verfahren zur Sohlensicherung in fließenden Gewässern, bei dem auf die Sohle eine Basismatte (12) aus durchströmbarem Gewebe aufgelegt und mit der Sohle verankert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine mit der Basismatte (12) verbundene Deck­ matte (32) aus durchströmbarem Gewebe taschenförmig gegen die Fließrichtung aufgefaltet wird, daß sich die so gebilde­ te Tasche mit Füllstoff auffüllt, bis ein eine Schwelle (14) bildender Füllstoffkern (30) entsteht, und daß ein Ero­ sionsschutz (18; 50; 52) auf die Schwelle (14) und auf ein unterstrom liegendes Basismattenteil aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basismatte (12) beim Auflegen auf die Sohle durch Anker­ steine gesichert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basismatte (12) mit der Sohle dadurch verankert wird, daß quer in oder auf der Basismatte (12) verlaufende Ballastschlauchwendungen (26) mit Beton oder Sand gefüllt sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auffaltung der Deckmatte (32) durch minde­ stens einen Auftriebskörper (37) unterstützt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die taschenförmige Auffaltung der Deckmatte (32) durch Abspanngurte (38, 40) und Abstandshaltergurte (42) begrenzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die aufgefaltete Tasche durch von der Strömung mitgeführtes Geschiebe auffüllt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die aufgefaltete Tasche zusätzlich durch von Oberstrom zuge­ führtem Füllstoff auffüllt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basismatte (12) durch Anker, Pfähle oder dergleichen mit der Sohle vernagelt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Erosionsschutz Betonsteinmatten (18) auf­ gebracht werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Erosionsschutz Deckmatten mit in die Strö­ mung ragenden tangartigen Fransen (50) aufgebracht werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Erosionsschutz Deckenmatten mit in Strö­ mungsrichtung offenen Beuteln (52) aufgebracht werden.