DE69631983T2

DE69631983T2 - Drainageeinheit und Drainageeinrichtung

Info

Publication number: DE69631983T2
Application number: DE69631983T
Authority: DE
Inventors: Royston Wayne Jones Burnett
Original assignee: COOPER CLARKE GROUP PLC FARNWO; COOPER CLARKE GROUP PLC FARNWORTH
Current assignee: COOPER CLARKE GROUP PLC FARNWO; COOPER CLARKE GROUP PLC FARNWORTH
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: DE69631101T2; ATE262620T1; EP0763631B1; EP0763631A1; ATE256789T1; CA2185476A1; EP1143071B1; GB2301132A; DE69631983D1; GB9518975D0; EP1143071A1; CA2185476C; HK1004005A1; HK1007076A1; GB2301132B; DE69631101D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Dränageeinheit und eine Dränageeinrichtung, die für eine Verwendung in einer erhöhten Konstruktion, wie beispielsweise einer Brücke oder einem mehretagigen Autoparkplatz, geeignet sind. 1 zeigt eine typische Dränageeinheit 1. Diese ist so konstruiert, daß sie auf der Seite einer Straße auf einer Brücke so angeordnet wird, daß die Straßenoberfläche am Rand der Straße mit dem unteren Rand der Löcher 2 niveaugleich ist. Die Wölbung der Straße bewirkt, daß das Wasser von der Straßenoberfläche wegläuft und in die Dränageeinheit durch die Löcher 2 gelangt. Das Loch 3 in der Stirnwand gestattet, daß das Wasser in eine angrenzende Einheit gelangt. Die Einheiten werden nebeneinander angeordnet, um eine Dränage herzustellen, die über die Länge der Brücke verläuft.
2 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine typische Brücke. Ein Betondeck 4 wird mit einer wasserdichten Membrane 5 und einer Schicht aus rotem Sandasphalt 6, um die wasserdichte Membrane zu schützen, bedeckt. Die Straße wird mit einem Asphaltunterbau 7A und einer Asphaltverschleißdecke 7B überzogen. Die Asphaltschichten werden nicht wasserdicht sein, und einiges Wasser wird sie durchdringen. Die rote Sandasphaltschicht ist weniger wasserdurchlässig als die anderen Asphaltschichten, und Wasser wird sich in den Asphaltschichten 7A, 7B ansammeln. Auf dieses Wasser wird man sich hierin nachfolgend als „Grundwasser" beziehen.
Wenn sich Grundwasser weiterhin ansammelt, werden die Asphaltschichten schließlich gesättigt werden; das Wasser wird dann auf der Straßenoberfläche erscheinen, wodurch es eine Gefahr für das Fahren hervorruft. Im Winter wird ein wiederholtes Gefrieren und Auftauen des Grundwassers die Straße beschädigen. Außerdem, wenn sich ein Fahrzeug längs der Straße bewegt, wird das Gewicht des Rades eine „Pumpwirkung" auf das Grundwasser im Straßenaufbau hervorrufen. Eine „Bugwelle" 8 wird durch die Asphaltschichten 7A, 7B in Richtung der Seite der Straße gedrückt. Das Wasser kann nicht in die Dränageeinheit 1 gelangen, und es wird durch die Dränageeinheit nach oben abgelenkt, wie es durch die Pfeile gezeigt wird. Das bewirkt eine schnelle Verschlechterung der Straßenoberfläche, da das Wasser dazu neigen wird, die Bindeteilchen, die im Asphalt enthalten sind, nach oben aus den Asphaltschichten zu tragen und sie als Schlick 9 auf der Straßenoberfläche abzulagern. Derartige Ablagerungen von Schlick bilden eine weitere Gefahr für das Fahren.
Es ist möglich, eine gewisse Toleranz für das Ablassen des Grundwassers zu gewähren, indem kleine Lücken unterhalb und/oder zwischen angrenzenden Randsteinen oder Dränageeinheiten belassen werden, um einen Dränageweg zu liefern. Obgleich diese Lücken anfangs einen Dränageweg liefern, verschlicken sie schnell und blockieren den Durchgang des Wassers.
3 zeigt eine Dränageeinheit 1', bei der einige Löcher 2' einen V-förmigen unteren Rand aufweisen. Die Einheit wird so positioniert, daß der V-förmige Abschnitt der Löcher unterhalb der Straßenoberfläche ist, so daß Grundwasser innerhalb der Asphaltschichten durch die Löcher in die Dränageeinheit gelangen kann.
Diese Dränageeinheit ist nicht zufriedenstellend. Wenn der V-förmige Abschnitt der Löcher flach ist, wird er nicht das gesamte Grundwasser von den Asphaltschichten sammeln. Wenn sich der V-förmige Abschnitt zum Boden der Dränageeinheit erstreckt, wird es jedoch dann möglich sein, daß das Wasser von der Straßenoberfläche abfließt, in die Dränageeinheit durch den oberen Abschnitt der Löcher eintritt und durch den unteren Abschnitt der Löcher zurück in die Straße gelangt.
Das GB-A-2257734 offenbart eine unterirdische Brückendränageeinheit, die eine perforierte Sammelkammer aufweist. Diese ist in der Straße vergraben, so daß die Perforationen in der Sammelkammer im unteren Teil des Asphaltunterbaus 7A sind. Die Sammelkammer weist einen Austritt auf, der durch das Brückendeck hindurchgeht. Grundwasser gelangt in die Sammelkammer und wird durch den Austritt abgelassen.
Diese Dränageeinheit wird nicht das Oberflächenwasser wirksam abfließen lassen, so daß es daher erforderlich ist, konventionelle Abläufe ebenso wie die unterirdische Dränageeinheit bereitzustellen. Außerdem erfordert jede unterirdische Dränageeinheit ein Loch durch das Brückendeck, das die Brücke schwächen wird. Das EP 469265 A offenbart eine Dränageeinheit mit den charakteristischen Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Ein erster Aspekt der Erfindung liefert eine Dränageeinheit, die die charakteristischen Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung liefert eine Dränageeinrichtung mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruches 6.
Diese Dränageeinheit und diese Dränageeinrichtung sind in der Lage, sowohl Oberflächenwasser als auch Grundwasser von einer Straße zu sammeln. Das Oberflächenwasser wird durch die obere(n) Öffnungen) in die Dränageeinleit gelangen und weggeführt werden. Es wird sich nicht in die Straßenaufbauschichten zurückbewegen. Das Grundwasser wird durch die untere(n) Öffnung(en) gelangen und wird weggeführt.
In einer bevorzugten Ausführung werden die zwei Kanäle innerhalb der Dränageeinheit definiert, wobei ein Kanal in Flüssigkeitsverbindung mit der (den) Öffnungen) für das Aufnehmen von Oberflächenwasser vorhanden ist und der andere Kanal in Flüssigkeitsverbindung mit der (den) Öffung(en) für das Aufnehmen von Grundwasser vorhanden ist, wobei die zwei Kanäle nicht miteinander in direkter Flüssigkeitsverbindung sind.
Da der Kanal für das Oberflächenwasser und der Kanal für das Grundwasser nicht miteinander in Verbindung sind, kann das Oberflächenwasser nicht in den Straßenaufbau gelangen.
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden jetzt als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Fig. beschrieben, die zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer bekannten Dränageeinheit;
2 eine Schnittdarstellung einer Straße;
3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren bekannten Dränageeinheit;
4 eine schematische Darstellung einer Dränageeinheit entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
5(a) Bauteile einer weiteren Dränageeinheit der vorliegenden Erfindung;
5(b) die Dränageeinheit aus 5(a) in ihrem montierten Zustand;
5(c) Bauteile einer weiteren Dränageeinheit der vorliegenden Erfindung;
6 eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung;
7 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung;
8 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführung vorliegenden Erfindung;
9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
10 eine Schnittdarstellung der Einheit aus 9, wenn sie in einer Straße installiert ist.
4 zeigt eine Dränageeinheit 10. Die Einheit ist mit einer Wand 13 versehen, die einen geschlossenen Kanal 14 definiert. Grundwasser gelangt von der Straße durch die unteren Öffnungen 15 in den Kanal 14 im Ergebnis entweder der natürlichen Dränage oder einer „Bugwelle", die von einem Fahrzeug verursacht wird. Oberflächenwasser gelangt durch die oberen Öffnungen 16 in das Innere 17 der Dränageeinheit. Diese Dränageeinheit ist in der Lage, sowohl Oberflächen- als auch Grundwasser von der Straße abzuführen. Das Oberflächenwasser kann nicht in den Kanal 14 gelangen, und ist somit nicht in der Lage, sich in die Straßenautbauschichten zurückzubewegen.
Für die Leichtigkeit des Aufbaus wird die Einheit aus einem Unterbau 11 und einer Abdeckung 12 gebildet. 5a zeigt eine alternative Ausführung der Erfindung und zeigt den Unterbau 11' getrennt von der Abdeckung 12'. Die Abdeckung ist mit Zinken 22 versehen; wenn die Abdeckung auf dem Unterbau angeordnet wird, wird eine obere Öffnung durch ein Paar benachbarte Zinken definiert, wie in 5b gezeigt wird. 5 zeigt eine alternative Konstruktion für die Abdeckung 12' und den Unterbau 11'.
Die Abdeckung 12, 12' und der Unterbau 11, 11' können aus einem geeigneten Material hergestellt werden. In einer Ausführung wird der Unterbau aus duktilem Eisen hergestellt, das wegen seiner guten Oberflächenbeschaffenheit und Festigkeit ausgewählt wird. Die Abdeckung wird aus einem Verbundmaterial hergestellt, und das gestattet, daß die Abdeckung in einer gewünschten Farbe hergestellt werden kann. Die Abdeckung wird an dem Unterbau mittels geeigneter Einrichtungen gesichert.
6 zeigt eine alternative Unterbaueinheit 11''. Der Kanal 14 ist mit einer Klappe 18 versehen, die entfernt werden kann, um einen Zugang zum Kanal bereitzustellen. Das gestattet, daß der Kanal kontrolliert oder gereinigt werden kann. Die Abdeckung kann ebenfalls mit einer entfernbaren Klappe (nicht gezeigt) versehen werden, um zu vermeiden, daß die gesamte Abdeckung entfernt werden muß, um einen Zugang zum Unterbau zu haben. Bei Benutzung wäre es ratsam, wenn die Kontrollklappen aller 20 m oder so bereitgestellt würden.
Die Dränageeinheit wird auf einer Bettungsschicht aus Mörtel 19 installiert, der eine Dicke von beispielsweise 5 mm aufweist. Die Stirnseite der Einheit wird mit einem Dichtungsmittel beschichtet, und die Einheit wird fest gegen die vorhergehende Einheit gedrückt, um eine wasserdichte Dichtung zwischen den zwei Einheiten herzustellen.
Der Unterbau ist mit Vorsprüngen 20 an einem Ende versehen, und das andere Ende ist mit komplementären Aussparungen versehen. Diese Vorsprünge und Aussparungen bewirken eine Verriegelung zwischen zwei benachbarten Einheiten, was die Möglichkeit verringert, daß die Einheit verschoben wird, wenn ein Fahrzeug daran anstößt.
7 zeigt eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Der Kanal 14 ist nicht verschlossen, wird aber durch eine Wand 20 und einen Absatz 21 definiert. Der Absatz 21 erstreckt sich über den Kanal hinaus, so daß in die Einheit gelangendes Oberflächenwasser in das Innere der Einheit gelenkt wird und nicht in den Kanal gelangen kann (wenn nicht die Tiefe des Wassers im Inneren die Höhe der Wand 20 übersteigt). Der Absatz 21 wird als ein Teil der Unterbaueinheit in 7 gezeigt, könnte aber ein Teil der Abdeckung sein.
Eine weitere Ausführung wird in 8 veranschaulicht. Die Wand 13', die den Kanal für Grundwasser definiert, ist horizontal, so daß der Kanal für Grundwasser unterhalb des Kanals für Oberflächenwasser liegt. Diese Ausführung könnte ebenfalls realisiert werden, indem ein Dränagekanal für Grundwasser konstruiert wird und konventionelle Dränageeinheiten (wie beispielsweise in 1 gezeigt wird) über dem Kanal für das Grundwasser angeordnet werden, um den Dränagekanal für das Oberflächenwasser zu bilden.
Es ist nicht erforderlich, daß jede Dränageeinheit Öffnungen für das Aufnehmen von sowohl Oberflächen- als auch Grundwasser aufweist. Beispielsweise wäre es möglich, zwei unterschiedliche Dränageeinheiten herzustellen, eine mit nur Öffnungen für das Aufnehmen von Oberflächenwasser und die andere mit nur Öffnungen für das Aufnehmen von Grundwasser. Die Dränage würde aus einer Kombination der beiden Einheiten gebildet – beispielsweise, indem sich die zwei Einheiten miteinander abwechseln.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung wird in 9 veranschaulicht. Diese Einheit weist wiederum einen Kanal 14 auf, und sie weist untere Öffnungen 15 auf, durch die Oberflächenwasser in den Kanal gelangen kann. Die Einheit ist ebenfalls mit oberen Öffnungen 16 für das Aufnehmen von Oberflächenwasser versehen.
Die Dränageeinheit, die in 9 gezeigt wird, ist für eine Verwendung in einer Fahrbahn gedacht, für die poröser Asphalt als Verschleißfläche 7B vorgeschrieben ist. Poröser Asphalt wird verwendet, um das Spritzen des Oberflächenwassers zu verringern, indem gestattet wird, daß das Wasser in die oberen 50 mm des Straßenaufbaus versickert. Konventionelle Dränageeinheiten, wie in 1, können dieses Wasser nicht aus den oberen 50 mm des Straßenaufbaus abführen.
Die Dränageeinheit, die in 9 gezeigt wird, ist mit Zwischenöffnungen 23 versehen, die in einer Höhe vorhanden sind, die zwischen den unteren und oberen Öffnungen liegt. Wenn die Dränageeinheit installiert wird, werden die Zwischenöffnungen auf dem gleichen Niveau wie die Verschleißfläche 7B des Straßenaufbaus sein. Wasser, das in eine poröse Asphaltverschleißfläche gesickert ist, wird durch die Zwischenöffnungen in die Dränageeinheit weggeführt werden.
Wie bei den anderen Dränageeinheiten dieser Erfindung weist die Einheit einen Unterbau 11a und eine Abdeckung 12a auf. Der Unterbau und die Abdeckung können aus einem geeigneten Material hergestellt werden – beispielsweise könnte die Unterbaueinheit aus Gußeisen oder duktilem Eisen hergestellt werden, und die Abdeckung kann aus einem Verbundmaterial hergestellt werden. Die Zwischenöffnungen 23 bewirken eine Verbindung mit dem inneren Hauptdränagekanal 17. Die Öffnungen 23 werden so groß wie möglich angemessen der Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität der Dränageeinheit 11a hergestellt, insbesondere ihres Widerstandes gegen den Aufprall von Fahrzeugen. Die vorderen Ränder 25 der mittleren Stäbe 24 sind angeschärft, und die Seitenwände 26 der Öffnungen sind abgefast, um den Widerstand gegen den Wasserdurchfluß zu verringern.

Claims

Dränageeinheit (10), die aufweist: ein Gehäuse; eine erste Öffnung (16), die im Gehäuse vorhanden ist, damit Oberflächenwasser in das Innere der Dränageeinheit gelangen kann; eine zweite Öffnung (15), die im Gehäuse vorhanden ist, damit unter der Oberfläche befindliches Wasser in das Innere der Dränageeinheit gelangen kann, bei der die erste und zweite Öffnung so angeordnet sind, daß bei Benutzung die erste Öffnung (16) in einer größeren Höhe vorhanden ist als die zweite Öffnung (15), dadurch gekennzeichnet, daß die Dränageeinheit eine Einrichtung (13; 13'; 20, 21) aufweist, die im Inneren der Dränageeinheit vorhanden ist, um eine direkte Flüssigkeitsverbindung zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung zu verhindern.
Dränageeinheit nach Anspruch 1, bei der ein erster und zweiter Kanal (17, 14) innerhalb der Dränageeinheit definiert werden, wobei der erste Kanal (17) mit der ersten Öffnung (16) und der zweite Kanal (14) mit der zweiten Öffnung (15) in Flüssigkeitsverbindung sind, wobei der erste und der zweite Kanal nicht in direkter Flüssigkeitsverbindung miteinander sind.
Dränageeinheit nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem eine Verriegelungseinrichtung (20) für einen Eingriff mit einer komplementären Verriegelungseinheit an einer benachbarten Dränageeinrichtung aufweist.
Dränageeinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, die außerdem eine dritte Öffnung (23) in einer Höhe zwischen der Höhe der ersten Öffnung und der Höhe der zweiten Öffnung aufweist.
Dränageeinheit nach Anspruch 4, bei der die dritte Öffnung (23) mit dem ersten Kanal (17) in Flüssigkeitsverbindung ist.
Dränageeinrichtung, die aufweist: eine erste Dränageeinheit mit einer ersten Öffnung, damit Oberflächenwasser in das Innere der ersten Dränageeinheit gelangen kann; und eine zweite Dränageeinheit mit einer zweiten Öffnung, damit unter der Oberfläche befindliches Wasser in das Innere der zweiten Dränageeinheit gelangen kann; wobei die erste Dränageeinheit so ausgeführt ist, daß sie bei Benutzung über der zweiten Dränageeinheit angeordnet wird, so daß die Dränageeinrichtung eine Einrichtung für das Verhindern oder im wesentlichen das Verhindern einer direkten Flüssigkeitsverbindung zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung aufweist.
Dränageeinrichtung nach Anspruch 6, bei der ein erster Kanal in der ersten Dränageeinheit definiert wird, wobei die erste Öffnung mit dem ersten Kanal in Verbindung steht; und bei der ein zweiter Kanal in der zweiten Dränageeinheit definiert wird, wobei die zweite Öffnung mit dem zweiten Kanal in Verbindung steht.
Dränageeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der sich der erste Kanal im wesentlichen in Längsrichtung in der ersten Dränageeinheit und der zweite Kanal im wesentlichen in Längsrichtung in der zweiten Dränageeinheit erstreckt.
Dränageeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der sich der erste Kanal im wesentlichen parallel zum zweiten Kanal erstreckt, wenn die erste Dränageeinheit bei Benutzung über der zweiten Dränageeinheit angeordnet wird.
Dränageeinrichtung nach Anspruch 9, bei der sich der erste und der zweite Kanal jeweils im wesentlichen horizontal erstrecken, wenn die erste Dränageeinheit bei Benutzung über der zweiten Dränageeinheit angeordnet wird.
Dränageeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei der die zweite Dränageeinheit ein offener Kanal ist.