DE3930997A1

DE3930997A1 - Uferschutzwerk, deichaussenboeschung, stauwand od.dgl. sowie zugehoerige bauelemente

Info

Publication number: DE3930997A1
Application number: DE19893930997
Authority: DE
Inventors: F Prof Dr Ing Buesching
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-09-16
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1991-04-04

Description

Uferschutzwerk, Deichaußenböschung, Stauwand od. dgl. sowie zugehörige Bauelemente.

Die Erfindung betrifft Uferschutzwerke, Deichaußenböschungen, Stauwände od. dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie zugehörige Bauelemente.

Deckwerkskonstruktionen und Deichböschungen einerseits und geneigte Stauwände wellenbelasteter Baukonstruktionen andererseits müssen auf dynamische Beanspruchungen infolge brechender Wasserwellen dimensioniert werden. Da die beim Wellenbrechvorgang am Bauwerk umzusetzende Wellenenergie dem Quadrat der Wellenhöhe proportional ist, stellt die bei gegebenen geometrischen Bedingungen maximal am Bauwerk mögliche Brecherhöhe eine maßgebliche Bemessungsgröße dar. Darüber hinaus sind der Wasserstand, die Brecherform, die Brecherposition relativ zum Bauwerk sowie die Bauwerksgeometrie von besonderer Bedeutung.

Herkömmliche offene (wasserdurchlässige) oder geschlossene Deckwerkskonstruktionen für Ufer- und Deichböschungen sowie Böschungsabdeckungen werden ein- oder mehrlagig aus unterschiedlichen Baustoff- und/oder Filterschichten gefertigt.

Da die Komponenten der einzelnen Schichten ihre Gewichtskräfte flächenhaft und unmittelbar auf die jeweilige darunterliegende Schicht übertragen, sind derartige Strukturen sämtlich als einschalige Konstruktionen anzusehen. Letzteres trifft sinngemäß auch auf Stauwandkonstruktionen anderer wellenbelasteter geböschter Baukonstruktionen zu (Empfehlungen für die Ausführung von Küstenschutzwerken - EAK 1981, in Die Küste, Heft 36, S. 179-261; auch Auslegeschrift 20 38 674).

Ferner ist bekannt, daß durch die Gestaltung der Wassertiefenverhältnisse vor dem Bauwerk, durch die Formgebung des Bauwerksquerschnittes, durch die Wahl der Baustoffe und durch die konstruktive Gestaltung der Bauwerksoberfläche der Lastübertragungsmechanismus "Welle- Bauwerk" beeinflußt werden kann (Seedeichbau - Theorie und Praxis, Vereinigung der Naßbaggerunternehmungen e.V. Hamburg 1976, S. 15-79).

Der darüber hinaus zur Lastentwicklung beitragende Wechselwirkungsprozeß zwischen der oberflächennahen Wasserteilchenkinematik der ankommenden Welle und derjenigen des Rücklaufwassers der vorausgegangenen Welle ist bisher nicht gezielt durch konstruktive Maßnahmen im Sinne geringerer wellenerzeugter Bauwerksbelastungen zu beeinflussen versucht worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Uferschutzwerke, Deichaußenböschungen, Stauwände od. dgl. hinsichtlich ihrer dynamischen Beanspruchung infolge brechender Wasserwellen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Um die durchströmbare Hohlkörperstruktur kostengünstig auch in dynamisch hoch belasteten Bereichen bereits bestehender Uferschutzwerke, Deichaußenböschungen, Stauwände od. dgl. zu realisieren, werden je nach vorhandener Unterkonstruktion und je nach den für die betreffenden Bauwerke maßgeblichen Wasserständen an ihrer Unterseite offene, teilweise offene oder geschlossene und an ihrer Oberseite geschlossene oder teilweise offene Hohlraumelemente in böschungsparalleler Ausrichtung auf der vorhandenen Unterkonstruktion in geeigneter Weise aufgelagert.

Je nach örtlichen Gegebenheiten können Hohlkörperstrukturen mit hydraulisch günstigem Querschnitt aus Ortbeton, als Betonfertigteil-, Stahl- oder Verbundkonstruktionen, auch unter Verwendung von Kunststoffelementen oder aus durchströmbaren Betonformstein- oder Hohlprofilkonstruktionen hergestellt bzw. verwendet werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß die insgesamt für die Bemessung relevante Belastungscharakterik wellenbeanspruchter Bauwerke günstig beeinflußt wird.

Insbesondere kann eine geringere Bemessungswellenhöhe zugrundegelegt werden mit der Folge, daß Herstellungs- und Unterhaltungskosten eingespart werden können.

Bei Küstensenkungen und/oder steigenden Mittleren Wasserständen und/oder zunehmender Sturmflutwahrscheinlichkeit kann durch die Nachrüstung bestehender Bauwerke mit durchströmbaren Hohlkörperstrukturen eine ggf. vorgesehene kostenintensive Bauwerkserhöhung oder Neukonstruktion zwischenzeitlich entfallen oder zumindest zeitlich später durchgeführt werden.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1a in axonometrischer Darstellung die prinzipielle Anordnung einer Hohlraumstruktur pro lfd. m Uferlinie als integrales Konstruktionselement einer Böschungskonfiguration,

Fig. 1b den Vertikalschnitt durch eine Böschungsabdeckung, die prinzipiell durch Anordnung einer zusätzlichen Schale zu einer Hohlstruktur ergänzt ist,

Fig. 1c den Vertikalschnitt durch eine Hohlkörperstruktur, die prinzipiell in ihrem oberen Bereich an der durch Wellen beanspruchten Seite durchlässig gestaltet ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine im Verbund gelegte Schicht von Formsteinen mit Hohlkörperkreisquerschnitt oder Hohlkörperrechteckquerschnitt,

Fig. 2a eine Draufsicht auf einen einzelnen Formstein gemäß Fig. 2,

Fig. 2b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 2a,

Fig. 2c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 2a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 2d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 2a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig. 3a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit Aussparungen in der Lagerfläche,

Fig. 3b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 3a,

Fig. 3c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 3a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 3d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 3a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig. 3e eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 3a jedoch mit großer Sockelhöhe,

Fig. 3f eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 3a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten und großer Sockelhöhe,

Fig. 3g eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 3a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten und großer Sockelhöhe,

Fig. 4a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit bzw. ohne Aussparungen in der Lagerfläche,

Fig. 4b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 4a,

Fig. 4c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 4a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 4d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 4a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig. 5a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit bzw. ohne Aussparungen in der Lagerfläche,

Fig. 5b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 5a,

Fig. 5c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 5a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 5d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 5a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig. 5e eine Seitenansicht von rechts des Formsteines gemäß Fig. 5a,

Fig. 6a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit Lücken zwischen den Durchströmprofilen,

Fig. 6b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 6a,

Fig. 6c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 6a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 6d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 6a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig. 6e eine Seitenansicht analog Fig. 6b jedoch eines ähnlichen Formsteines mit höheren Endscheiben,

Fig. 7a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit Lücken zwischen den Durchströmprofilen,

Fig. 7b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 7a,

Fig. 7c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 7a von unten mit Rechteckhohlquerschnitten,

Fig. 7d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 7a von unten mit Kreisrohrhohlquerschnitten,

Fig 7e eine Seitenansicht analog Fig. 7b jedoch eines ähnlichen Formsteines mit höheren Endscheiben,

Fig. 8a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit geneigten Kopfflächen und Lücken zwischen den Durchströmprofilen,

Fig. 8b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 8a,

Fig. 8c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 8a von oben,

Fig. 8d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 8a von unten,

Fig. 9a eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Formsteines mit geneigter Kopffläche,

Fig. 9b eine Seitenansicht von links des Formsteines gemäß Fig. 9a,

Fig. 9c eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 9a von oben,

Fig. 9d eine Ansicht des Formsteines gemäß Fig. 9a von unten,

Fig. 10 den Ausschnitt eines Querschnittes durch eine plattenartige Hohlkörperkonfiguration,

Fig. 11 den Ausschnitt eines Querschnittes durch eine weitere plattenartige Hohlkörperkonfiguration,

Fig. 12a Aufsichten auf eine weitere plattenartige und eine säulenartige Hohlkörperkonfiguration,

Fig. 12b eine Ansicht von links auf eine der Hohlkörperstrukturen gemäß Fig. 12a,

Fig. 12c einen Längsschnitt durch eine der Hohlkörperstrukturen gemäß Fig. 12a,

Fig. 12d eine Ansicht der Hohlkörperkonfigurationen gemäß Fig. 12a von oben,

Fig. 12e eine Ansicht der Hohlkörperkonfigurationen gemäß Fig. 12a von unten,

Fig. 13a die Draufsicht auf einen Ausschnitt einer aus Hohlprofilen und Formsteinen gebildeten Hohlköperstruktur,

Fig. 13b eine Ansicht von rechts der Hohlkörperstruktur gemäß Fig. 13a,

Fig. 13c eine Ansicht der Hohlkörperstruktur gemäß Fig. 13a von unten,

Fig. 14 den Ausschnitt eines Querschnittes durch eine als Stahlwasserbaukonstruktion ausgeführte Hohlkörperstruktur,

Fig. 15a die Draufsicht auf einen Ausschnitt einer als Stahlwasserbaukonstruktion ausgebildeten, partiell von oben durchlässigen Hohlköperstruktur,

Fig. 15b einen Längsschnitt A-A durch die Stahlwasserbaukonstruktion gemäß Fig. 15a,

Fig. 15c eine Ansicht der Stahlwasserbaukonstruktion gemäß Fig. 15a von rechts,

Fig. 15d einen Querschnitt B-B durch die Stahlwasserbaukonstruktion gemäß Fig. 15a.

In Fig. 1a wird die Hohlkörperstruktur lediglich aus einer oberen Schale 1a und einer unteren Schale 1b gebildet. Die konstruktive Gestaltung des Durchströmquerschnittes 2a, 2b, 2d wurde aus Gründen der besseren Übersicht hier nicht dargestellt. Dasselbe gilt für die sich entlang des Bezugswasserspiegels 3 bewegenden Wellen und das durch diese beim Wellenbrechvorgang oberhalb der Hohlkörperbegrenzung 4 transportierte Wasservolumen des Wellenauflaufschwalles. Letzteres wird nach Bewegungsumkehr vollständig oder teilweise durch den Einlaufquerschnitt 2a, den Hohlraum 2b und den Auslaufquerschnitt 2d als Rücklauf dem vor dem Bauwerk vorhandenen Wasservolumen unterhalb des Bezugswasserspiegels 3 wieder zugeleitet. Die Entfernung 5 der oberen Begrenzung 4 der Hohlkörperstruktur vom Bezugswasserspiegel an der Böschungskontur 6 sowie die Gestaltung der Querschnitte 2a, 2b und 2d pro lfd. m Uferlinie 7 und die neigungsparallele Länge 8 der Hohlkörperstruktur sind von der Konfiguration des Gesamtbauwerkes und der Auslegungswellencharakteristik abhängig und müssen durch hydraulische Modelluntersuchungen bestimmt werden. Die Hohlkörperstruktur kann sowohl separat von der oberhalb und/oder unterhalb ggf. herkömmlich gestalteten Böschungsabdeckung 9a, 9b als auch im Verbund mit dieser gegründet werden.

In Fig. 1b ist exemplarisch die je nach Ergebnis der Modellversuche auch mögliche (ggf. optimale) Anordnung der oberen Hohlkörperbegrenzung 4 unterhalb des Bezugswasserstandes am Bauwerk 6 dargestellt.

Fig. 1c enthält die prinzipielle Darstellung einer an ihrer Oberseite partiell durchlässigen Hohlkörperstruktur. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß sie für wechselnde Bezugswasserstände zwischen zwei Grenzwasserständen 3a und 3b funktionsfähig ist.

Das nach dem Wellenbrechen oberhalb des unteren Grenzwasserstandes 3b befindliche Rücklaufwasser kann durch die Öffnungen 10 in den darunterliegenden Hohlraum 2c eindringen und wird anschließend über den Hohlraum 2b und den Austrittsquerschnitt 2d dem vor dem Bauwerk vorhandenen Wasservolumen wieder zugeleitet. Die Entfernungen 5a und 5b der oberen Begrenzungen 4a bzw. 4b des oberen, aus Stufen bestehenden, durchlässigen Schalenteiles 11 bzw. unteren undurchlässigen Schalenteils 12 von den Schnittpunkten des oberen Grenzwasserstandes 6a bzw. unteren Grenzwasserstandes 6b mit der Böschungskontur sowie die zugehörigen Längen 8a bzw. 8b und die Nettoquerschnitte der Öffnungen 10 sind von der Konfiguration des Gesamtbauwerkes, den Grenzwasserständen 3a, 3b, und der Auslegungswellencharakteristik abhängig und müssen durch Modellversuche bestimmt werden.

Nachfolgend werden bevorzugte Querschnittsausführungsformen der Hohlkörperstruktur im einzelnen erläutert: In Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 2a bis Fig. 2d ist erkennbar, daß ein durchströmbarer Formstein 2.1 derart mit trichterförmigen Aussparungen 2.2 und korrespondierenden, konischen Anformungen 2.3 ausgebildet ist, daß er inmitten eines Verbandes von 4 benachbarten Formsteinen 2.4 in seiner Lage horizontal und vertikal fixiert wird.

Bei den an der oberen Hohlkörperbegrenzung 2.5 verlegten Randsteinen ist mit der Anordnung der trichterförmigen Aussparungen 2.2 zugleich ein geringerer Einlaufverlust verbunden.

Zur weiteren Verringerung von Strömungswiderständen und /oder aus Gründen einer günstigeren Herstellung können die Innenflächen 2.6 der Steine (Fig. 2c und Fig. 2d) auch aus Kunststoffhohlkörpern (ggf. Rohren) o.ä. bestehen. Da diese auf ihrem Umfang geschlossenen im Verbund verlegten Formsteine für Sickerwasser wenig durchlässig sind, sollen diese bevorzugt über undurchlässiger Deckschicht angeordnet werden.

Formsteine, die gem. Fig. 3a bis Fig. 3d an der Unterseite durch rechteckige (oder anders geformte) Ausnehmungen 3.1 durchlässig gestaltet sind, können direkt auf ggf. vorhandener durchlässiger Deckschicht, Filtermatte o.ä. verlegt werden.

Ähnliches gilt für die Formsteine gem. Fig. 3e bis Fig. 3g, die mit einer größeren Sockelhöhe 3.2 in die Unterkonstruktion eines Uferschutzwerkes einbinden und damit eher als integrale Bauelemente zu dessen Stabilität beitragen können.

An die Stelle der trichterförmigen Aussparungen und konischen Anformungen der Formsteine gem. Fig. 2a und Fig. 3a treten bei der Ausbildung der Formsteine gem. Fig. 4a bis Fig. 4d entsprechende Verriegelungselemente als Nasen 4.1 und korrespondierende Aussparungen 4.2 im Bereich der Lagerflächen.

Bei den Formsteinen gem. Fig. 5a bis Fig. 5e entsteht durch Anordnung von Nasen 5.1 an zwei aufeinanderstoßenden Lagerflächenkanten und korrespondierenden Aussparungen 5.2 an den gegenüberliegenden Lagerflächenkanten eine eher diagonal ausgerichtete Verbundwirkung, die jedoch ebenfalls dadurch gekennzeichnet ist, daß ein einzelner Formstein durch 4 benachbarte Formsteine horizontal und vertikal in seiner Lage fixiert ist.

Zu Fig. 4a und Fig. 5a gehörige obere Randsteine, vergl. Fig. 2, können im Sinne eines geringeren Einlaufverlustes zusätzlich trichterförmige Aussparungen gem. Fig. 2a aufweisen.

Sämtliche Formsteine gemäß Fig. 3a bis Fig. 5d können auch mit den bei Fig. 2c und Fig. 2d erwähnten Kunststoffhohlkörpern und/oder auf ihrem Umfang vollständig geschlossen ausgeführt werden.

Die Formsteine gem. Fig. 6a bis Fig. 7d sind für Sickerwasser durchlässige Deckwerke oder Deckschichten vorgesehen und werden demnach auf einer Filtermatte od. dgl. verlegt. Durchströmquerschnitte werden hier lediglich als dünnwandige Hohlprofile mit Rechteck- 6.1 bzw. 7.1 oder Kreisquerschnitten 6.2 bzw. 7.2 ausgebildet, die an ihren Enden mit scheibenartigen Stoßflächen 6.3 bzw. 7.3 versehen sind. Die Verbundelemente 6.4 bzw. 6.5 an den Endscheiben entsprechen bei den Formsteinen gem. Fig. 6a denjenigen der Fig. 2a oder der Fig. 3a und die Verbundelemente 7.4 bzw. 7.5 bei den Formsteinen gemäß Fig. 7a prinzipiell denjenigen der Fig. 4a. Zwischen den Hohlprofilen eines Steines sowie zwischen den Hohlprofilen jeweils zweier seitlich nebeneinander angeordneter Formsteine bleiben Lücken 6.6 bzw. 7.6, durch die ein nahezu ungehinderter Sickerwasserdurchtritt ermöglicht wird. Die insgesamt durch Hohlprofile und Endscheiben gebildete Oberfläche der im Verbund gelegten Formsteine entspricht vorteilhaft der Oberfläche eines Rauhdeckwerkes.

Falls diese Formsteine zur Erzielung einer größeren Stabilität mit einer Deckschicht beschwert werden, kann eine bessere Verbundwirkung mit dem Füllmaterial dadurch erreicht werden, daß sie mit höheren Endscheiben, vergl. Fig. 6e bzw. Fig. 7e ausgeführt werden. Im Sinne einer günstigeren Formsteinherstellung und/oder zur Erzielung geringerer Strömungsverluste kann eine Ausbildung der Innen- und/oder Außenflächen der Hohlprofile aus Kunststoffelementen (ggf- Rohren) vorteilhaft sein.

Auch die der Fig. 7a zuzuordnenden oberen Randsteine können mit strömungsgünstigen Einlauftrichtern gemäß Fig. 2a ausgeführt werden.

In Fig. 8a bis Fig. 8d ist der Formstein gem. Fig. 6a bis Fig. 6c durch Anordnung geneigter Kopfflächen derart modifiziert, daß der Wassereintritt bei im Verbund verlegten Formsteinen entsprechend Fig. 1c möglich ist. Der Verbund wird in diesem Falle dadurch gewährleistet, daß die zu den Höhenlinien parallelen Endscheiben 8.1 und 8.2 an beiden Seiten mit gleicher Höhe ausgeführt werden, wobei die untere Endscheibe 8.2 im Bereich der oberhalb der Kopfflächen befindlichen Einläufe trichterförmig 8.3 gestaltet ist.

Ebenfalls mit dem Zweck, den Wassereintritt entsprechend Fig. 1c zu ermöglichen, ist in Fig. 9a bis Fig. 9d der Formstein gem. Fig. 2a bis Fig. 2c durch Anordnung geneigter Kopfflächen 9.1 modifiziert. Der Verbund wird in diesem Falle dadurch gewährleistet, daß die zur Fallinie parallelen Zwischenwände 9.2 und Seitenwände 9.3 konstante Höhe aufweisen.

Platten in Fertigteilbauweise mit der in Fig. 10 dargestellten Querschnittskonfiguration bestehen im wesentlichen aus Hohlprofilen 10.1, die mit Beton od. dgl. ggf. unter Verwendung von Baustahlgewebe o.ä. vergossen sind. Analog zu den Verbundkonstruktionen für die Formsteine gemäß Fig. 2 sollen die Platten im Bereich der Hohlprofilöffnungen am jeweils oberen Ende trichterförmige Aufweitungen aufweisen, in die korrospondierend ausgebildete, an das jeweilige untere Ende der Platten angeformte, konische Verriegelungselemente (hier nicht dargestellt) im Sinne eines Verbundes mit horizontal versetzten Platten eingreifen. Die Auflagerfläche der Platten bildet eine ggf. konventionell hergestellte (undurchlässige) Deckschicht 10.3. Im Falle einer Ortbetonkonstruktion ist diese an ihrer Oberfläche 10.4 vorzugsweise rauh gestaltet. Darauf verlegte Hohlprofile werden in der Fallinie in üblicher Weise mit Muffen gestoßen und mit Ortbeton, Colcrete-Beton o.ä. vergossen. Die Oberfläche kann darüber hinaus im Sinne größerer Energieumwandlung auch rauh gestaltet sein.

Platten in Fertigteilbauweise mit der in Fig. 11 dargestellten Querschnittskonfiguration bestehen im wesentlichen aus Hohlprofilen 11.1, die an ihrer Unterseite Ausnehmungen 11.2 aufweisen oder geschlitzt ausgeführt werden, um den Sickerwassereintritt in die Profilinnenräume zu gewährleisten.

Der Verguß 11.3 erfolgt wie in Fig. 10 mit Beton, Asphaltbeton od. dgl. ggf. unter Verwendung von Baustahlgewebe o.ä. zu Elementen, die unter Maschineneinsatz verlegt werden. Im Sinne der Ausbildung als Komponente offener, für Sickerwasser durchlässiger Uferschutzwerke werden die Platten auf einer sandrückhaltenden Filtermatte 11.4 o.ä. verlegt, die ihrerseits über herkömmlichen, durchlässigen Schichten 11.5 angeordnet wird.

Der Plattenverbund erfolgt mit ähnlichen Verriegelungselementen wie für Platten nach Fig. 10 und in versetzter Anordnung wie in Fig. 2 für die Formsteine dargestellt.

Im Falle der Ausbildung der Hohlkörperstruktur in Ortbetonbauweise wird im Bereich zwischen den Hohlprofilen eine Kunststoffolie 11.6 angeordnet, die das Eindringen des Vergußmaterials in die Filtermatte verhindern soll. Stoßverbindungen, Verguß und Oberflächengestaltung erfolgen wie für die Ausführungsform entsprechend Fig. 10.

Fig. 12a bis Fig. 12e zeigt eine gemäß Fig. 1c an ihrer Oberfläche partiell durchlässige Hohlkörperkonstruktion in Betonfertigteilbauweise. Die den Hohlraum zur Wasserseite hin partiell abgrenzende Schale besteht aus strömungsgünstig geformten Treppenstufen 12.1, zwischen denen Öffnungen 12.2 verbleiben, durch die das Rücklaufwasser in den darunter liegenden Hohlraum 12.3 eintreten kann.

Als weitere Ausführungsform vorzugsweise für durchlässige Deckschichten sind in Fig. 13 auf ihrem Umfang geschlossene Hohlprofile 13.1 dargestellt, die an ihren Enden durch Formsteine 13.2 verbunden sind. Letztere sollen horizontalen und vertikalen Verbund dadurch gewährleisten, daß sie einerseits entlang der Fallinie die Funktion von Muffenverbindungen 13.3 übernehmen und andererseits parallel zu den Höhenlinien im Bereich ihrer Stoßflächen mit formschlüssigen nasenförmigen Verriegelungselementen 13.4 versehen sind, denen an den gegenüberliegenden Stoßflächen im Bereich von deren Enden korrespondierend ausgebildete Ausnehmungen 13.5 zugeordnet sind.

Der Raum 13.6 zwischen den Hohlprofilen und Formsteinen kann vorzugsweise mit durchlässigen Baumaterialien verfüllt werden.

Eine weitere Variante kann darin bestehen, daß die Hohlprofile in ihrem Firstbereich oder sogar auf ihrem gesamten Umfange mit Löchern oder Schlitzen versehen sind, durch die das nach dem Wellenbrechen oberhalb vorhandene Wasser im Sinne einer Drainage in den Hohlkörperinnenraum eintreten kann.

Bei geneigten Stauwänden 14.1 von Stahlwasserbaukonstruktionen kann nach Fig. 14 eine Hohlkörperstruktur durch Abstützung einer zweiten Stahlblechschale 14.2 unter Verwendung von Stahlprofiltragelementen 14.3 erhalten werden, wobei die anerkannten Konstruktionsgrundsätze hinsichtlich der Korrosionsgefahr zu beachten sind.

Fig. 15 zeigt wiederum den oberen Teil einer gemäß Fig. 1c an ihrer Oberseite partiell durchlässigen Hohlkörperstruktur als Stahlwasserbaukonstruktion. Die den Hohlraum zur Wasserseite hin partiell abgrenzende Schale besteht aus Flachstahlprofilen 15.1, die in geneigt abgetreppter Anordnung an Profilstählen 15.2 angeschlossen sind. Zwischen den Stufen bleiben Öffnungen 15.3, durch die das Rücklaufwasser in den darunterliegenden Hohlraum 15.4 eintreten kann.

Claims

1. Uferschutzwerk, Deichaußenböschung, Stauwand od. dgl. (Bauwerk), dadurch gekennzeichnet, daß das Bauwerk in seinem dynamisch belasteten Bereich als zweischalige Baukonstruktionen (1a), (1b) ausgeführt ist, deren wesentliches Bauelement aus einem auf seinem Umfang zumindest teilweise geschlossenen, wasserdurchströmbaren Hohlkörper mit etwa böschungsparalleler Ausrichtung besteht, dessen obere Einlauföffnung (2a) mindestens die Höhenlage der niedrigsten wellenerzeugten Wasserspiegelauslenkung unterhalb eines Bezugs-Ruhewasserspiegels (3) bzw. (3b) aufweist, und dessen untere Auslaßöffnung (2d) um das Maß eines Bruchteiles einer für das Bauwerk maßgeblichen Wellenlänge darunterliegt. (Fig. 1a bis 1c)

2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bauelemente in den dynamisch belasteten Bauwerksbereich integriert sind. (Fig. 1a)

3. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bauelemente auf dem dynamisch belasteten Bereich eines konventionellen Bauwerkes (9c) aufliegen. (Fig. 1b)

4. Bauwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweischalige Baukonstruktion aus im Verbund verlegten Formsteinen besteht. (Fig. 2)

5. Bauwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweischalige Baukonstruktion aus im Verbund verlegten, als Fertigteil ausgebildeten Betonplatten besteht. (Fig. 10 bis 12e)

6. Bauwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsteine bzw. Betonplatten im Bereich ihrer Stoßflächen mit formschlüssigen, horizontalen und vertikalen, einen Verbund gewährleistenden Verriegelungselementen versehen sind, denen an den gegenüberliegenden Stoßflächen im Bereich von deren Enden korrespondierend ausgebildete Verriegelungselemente zugeordnet sind. (Fig. 2 bis 9d sowie 12a bis 12e)

7. Bauwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfflächen (9.1) der Formsteine eine steilere Neigung als die Lagerflächen in der Böschungsfallinie aufweisen mit der Folge, daß das oberhalb der im Verbund verlegten Formsteine nach dem Wellenbrechvorgang vorhandene Wasser örtlich in den unter den Kopfflächen vorhandenen Hohlraum (2c) gelangen kann. (Fig. 1c und 8a bis 9d)

8. Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperbegrenzungen aus Hohlprofilen (2.6), (6.1), (6.2), (7.1), (7.2), (10.1) , (13.1) bestehen, die in paralleler Anordnung der Fallinie verlegt sind. (Fig. 2a bis 2d, 6a bis 11, 13a bis 13c)

9. Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile von Sickerwasser umströmt sind. (Fig. 6a-8d und Fig. 13a-13c)

10. Bauwerk nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile mit Muffen gestoßen sind.

11. Bauwerk nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile an ihren Enden durch Formsteine (13.2) verbunden sind, die einen horizontalen und vertikalen Verbund dadurch gewährleisten, daß sie einerseits entlang der Fallinie die Funktion von Muffenverbindungen (13.3) aufweisen und andererseits parallel zu den Höhenlinien im Bereich ihrer Stoßflächen mit formschlüssigen, horizontalen und vertikalen, einen Verbund gewährleistenden Verriegelungselementen versehen sind, denen an den gegenüberliegenden Stoßflächen im Bereich von deren Enden korrespondierend ausgebildete Verriegelungselemente zugeordnet sind. (Fig. 13a bis 13c)

12. Bauwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente an den kurzen Ober- und/oder Unterkanten als nasenförmige Vorsprünge (13.4) bzw. Ausnehmungen (13.5) ausgeführt sind. (Fig. 13a bis 13c)

13. Bauwerk nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen und/oder über den Hohlprofilen für Sickerwasser durchlässiges Füllmaterial angeordnet ist.

14. Bauwerk nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile zur Ermöglichung des Sickerwassereintritts Wasserdurchtrittsöffnungen (3.1), (11.2) aufweisen. (Fig. 3a bis 5d und 11)

15. Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohlraum zur Wasserseite hin abgrenzende Schale geneigt abgetreppt mit zwischen den Stufen (15.1) liegenden Öffnungen (15.3) als gitterrostartige Stahlkonstruktion ausgebildet ist, durch die das nach dem Wellenbrechvorgang oberhalb vorhandene Wasser örtlich in den unter den Stufen (15.1) befindlichen Hohlraum (15.4) gelangen kann. (Fig. 15a bis 15d)

16. Bauelement zur Erstellung eines Uferschutzwerkes, einer Deichböschung, einer Stauwand od. dgl. (Bauwerk) insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen von Wasser durchströmbaren, im Verbund zu einer Schutzfläche verlegbaren Hohlkörper mit einer im Verbund nach außen gerichteten Kopffläche und einer dieser gegenüberliegenden, nach innen gerichteten Auflagefläche, zwischen denen ein freier Wasserdurchströmquerschnitt vorgesehen ist, der eine im Verbund obenliegende Einlauföffnung mit einer unteren Auslaßöffnung verbindet.

17. Bauelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß seine Stoßflächen mit Verriegelungselementen versehen sind.

18. Bauelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente als trichterförmige Aussparungen (2.2) bzw. konische Vorsprünge (2.3) im Bereich der Hohlkörperöffnungen ausgebildet sind. (Fig. 2a bis 3g, 6a bis 6d, 8a bis 9d, 12a bis 12e)

19. Bauelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente als nasenförmige Vorsprünge (4.1) bzw. Ausnehmungen (4.2) an den langen Kanten, die die Lagerflächen und/oder Kopfflächen mit den Front- bzw. Rückseiten bilden, ausgeführt sind. (Fig. 4a bis 4d, 7a bis 7d)

20. Bauelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente als nasenförmige Vorsprünge (5.1) bzw. Ausnehmungen (5.2) an den kurzen Kanten und entlang etwa der halben Länge der langen Kanten, die die Lagerflächen mit Seitenwänden bzw. mit den Front- und Rückseiten bilden, ausgeführt sind. (Fig. 5a bis 5d)

21. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, gekennzeichnet durch die Außenkontur überragende Endscheiben (6.3, 7.3) zur Erzielung einer größeren Verbundwirkung mit einer Deckschicht od. dgl. (Fig. 6a bis 7d)

22. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperbegrenzung als Schale aus Stahlblechen (14.2) und/oder Stahlprofilen (14.3) ausgebildet ist. (Fig. 14 bis 15d)

23. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in seiner Lagerfläche Aussparungen (3.1), (11.2) vorgesehen sind, durch die Sickerwasser nach dem Passieren einer Filterschicht oder Filtermatte (11.4) in die durchströmbaren Hohlkörper eintreten kann.

24. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner oberen Begrenzung als Randstein im Bereich seiner Einläufe strömungsgünstige Einlauftrichter vorgesehen sind.

25. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Hohlkörperinnenflächen (2.6) aus Kunststoff bestehen.

26. Bauelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Hohlkörperinnenflächen zusammen mit den Oberflächen der Aussparungen in den Lagerflächen aus vorgefertigten Kunststoffelementen im Sinne einer verlorenen Schalung bestehen.

27. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die durchströmbaren Hohlräume aus Hohlprofilen bestehen.

28. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 27, gekennzeichnet durch eine als Fertigteil ausgebildete Betonplatte. (Fig. 12a bis 12e)

29. Bauelement nach Anspruch 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile mit Beton od. dgl.

30. Bauelement nach Anspruch 27, 28, oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile mit Sickerwasserdurchtrittsöffnungen versehen sind.

31. Bauelement nach Anspruch 28, 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopffläche Ausnehmungen vorgesehen sind, die geneigt abgetreppt mit zwischen den Stufen (12.1) liegenden Öffnungen (12.2) ausgebildet sind, durch die das nach dem Wellenbrechvorgang oberhalb vorhandene Wasser örtlich in den unter den Stufen befindlichen Hohlraum (12.3) gelangen kann. (Fig. 12a bis 12e)