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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegenden Erfindung betrifft ein neues Drainageverfahren und
die bandförmigen
Drainagematerialien hierzu und insbesondere ein Drainageverfahren
zur Benutzung in Drainagesystemen in der Bodenerhaltung auf Berghängen, in
der landwirtschaftlichen Industrie und im Bauwesen und flexible, dünne, folienartige
Drainagebänder
mit einem hohen Widerstand gegen Druck und einer hohen Effektivität bei der
Absorption.
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Herkömmlicherweise
werden am häufigsten rohrförmige Materialien,
d. h. so genannte Durchlässigkeitsrohre
oder Drainagerohre, als wasserdurchlässige Drainage-Materialien
in der Drainage bei der Bodenerhaltung auf Berghängen, Untergrundstörungen und
der Drainage auf Farmen und dem Bauwesen auf Tunnelstraßen und
Staumauern eingesetzt. Die grundlegende Struktur eines Drainagerohres
ist derart ausgebildet, dass der Umfang von mindestens einer Hälfte des
oberen Halbteiles des kreis- und rohrförmigen Rohres mit einer Vielzahl
von winzigen Rissen versehen ist, die dicht verteilt sind wie Maschen
eines Netzes, um das von der Erdreichdecke kommende Infiltrationswasser
in dem nichtporösen Wassersammelteil
der unteren Hälfte
des Rohres zu sammeln und um dort das Wasser wiederum in die Längsrichtung
des Rohres fließen
zu lassen. Da das Infiltrationswasser jedoch Wasser dazu bewegt, durch
den Wasserkopf und die Wassergravitation in das untere Halbteil
des Rohres zu fließen,
werden auch winzige, sandige Partikel durch die Maschen eingebracht.
Selbstverständlich
werden die Maschen nach einer bestimmten Sammelphase durch sandige Partikel
versiegelt, was zu einer Blockade führt. Obwohl ein Teil der sandigen
Partikel, die in das Rohr gelangen, zusammen mit dem Wasser innerhalb
des Rohres ausgespült
werden kann, so verbleibt dennoch ein Großteil der sandigen Partikel
in dem unteren Halbteil des Rohres, da die Menge des in dem Rohr
gesammelten Wassers gering und die Strömungsgeschwindigkeit niedrig
ist. Wird nun über
eine längere
Zeitspanne Wasser gesammelt, so führt dies auch zu dem Nachteil,
dass es zu einer Blockade in dem Rohr kommt und die Menge des gesammelten Wassers
geringer wird. Manchmal wird, um ein Blockieren der Maschen zu verhindern,
auf der Außenseite
des Drainagerohres ein nichtgewobener Mantelstoff oder ein synthetisches
Fasergeflecht als Filterungsschicht vorgesehen, wodurch ein mehrschichtiges
Wasserdurchlässigkeitsrohr
oder Drainagerohr geschaffen ist.
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Da
bei einer längeren
Einsatzzeit einer solchen Filterschicht jedoch noch immer eine Blockade auftreten
kann, würde
deren Einsatz die Lebensdauer nur gering verlängern. Ferner ist der Herstellungsprozess
beim Einbetten relativ erschwert, da Drainagerohre dieser Art aus
Hartplastik bestehen. Weiterhin wird keine Absaugaktion ausgebildet,
da der gesamte Bereich der Maschen in einem einheitlichen Areal
des Umfangs des Drainagerohres ausgebildet ist, da das Wassereingangsloch
stark von dem Rohrdurchmesser-Querschnittsbereich (Wasserversorgungs-Querschnittsbereich)
abweicht und die aktuelle Menge von Wasser in den Drainagerohren
weniger als ein Drittel des Querschnittsbereiches beträgt. Auf der
anderen Seite kommt es, wenn der Umfang des Rohres dicht mit Maschen
ausgebildet ist, zu einer starken Reduktion des Widerstandes gegen
Druck in dem Drainagerohr, und das Rohr kann kaum resistent gegen
den Druck des Erdreiches und den hohen Druck von Fahrzeugen sein,
das Drainagerohr wird einfach deformiert und kann sogar durch den
Druck brechen, was zu einer Blockade in den Maschen oder dem Rohr
führt.
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Um
ein Drainagerohr flexibel und biegbar auszubilden, so dass die Verarbeitung
erleichtert wird, wurde ein weiches, flexibles, durchlässiges Rohr
aus verschiedenen Materialien offenbart, wie beispielsweise PVC-beschichteter,
schraubenartiger Federstahl-Draht, nichtgewobene Stoffrohre und
Nylongarn. Jedoch bleiben die oben genannten Probleme bzgl. einer
Blockade in den Maschen und des Widerstandes gegen Druck bei solch
einem flexiblen, durchlässigen
Rohr bestehen.
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Andere
schlagen vor, einen schraubenförmigen
Drain an dem äußeren Umfang
eines Hartplastikrohres vorzusehen, bei dem die Maschen innerhalb des
Drains angeordnet sind, wodurch die Festigkeit des Rohrkörpers erhöht und die
Absorptionseffektivität
gesteigert wird.
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Es
ist ferner ein nichtrohrförmiger
Typ einer Drainagefolie bekannt. Dieser Typ eines Drainagebandes
wird dadurch hergestellt, dass eine Beschichtung aus einem filzigen,
nichtgewobenen Stoff auf der Oberfläche eines konkav-konvex geformten Stützkörpers aufgebracht
wird. Der Stützkörper weist ferner
auf zwei Seiten Drains auf, jedoch ist die Öffnung der Drains breiter als
der Drainboden.
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Die
US-A-4246305 offenbart ein bandförmiges
Drainagematerial mit den Merkmalen in dem Oberbegriff des beigefügten Anspruches
1.
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Darüber hinaus
beschreiben die Druckschriften US-A-5511346 und US-A-5056281 Paneele zur Isolierung
und Austrocknung von Wänden
von Fundamenten.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drainagematerial
zu schaffen, welches sich in der Konstruktion, der Form und dem
Prinzip von den vorbekannten verschiedenen Drainagerohren, -folien
und -paneelen unterscheidet, und das eine gute Drainage mit hoher
Absorptionsrate sowie einen guten Widerstand gegen Druck und Blockade
bietet, und das ferner geeignet ist, in allen Drainagesystemen eingesetzt
zu werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein bandförmiges
Drainagematerial vorgesehen, hergestellt durch Formung eines wetterfesten,
thermoplastischen, synthetischen Harzes zu einem dünnen, bandförmigen Material,
das zumindest auf einer Seite mit kleinen, voneinander beabstandeten
Drainagesammelöffnungen
versehen ist, wobei die Öffnungen aus
Furchen bestehen, die in Breitenrichtung des Bandes voneinander
beabstandet angeordnet sind und sich entlang der gesamten Längsrichtung
des Bandes erstrecken, wobei jede Furche mit einem Schlitz versehen
ist, der Luft nach außen
leitet und eine schmale Lücke
ausbildet, die bezüglich
der Öffnung
kleiner als die Furche ausgebildet ist, wobei die Schlitze derart
dimensioniert sind, dass diese eine Kapillarwirkung zum Absorbieren
des Drainagewassers erzeugen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Drainageverfahren
geschaffen, aufweisend den Verfahrensschritt des Einbettens des
bandförmigen
Drainagematerials nach einem der vorangehenden Ansprüche im Erdreich, wobei
das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass das bandförmige Drainagematerial
derart ausgerichtet wird, dass die Furchen in der Längsrichtung des
bandförmigen
Drainagematerials geneigt sind, um eine abschöpfende Kraft auf das Drainagewasser festzulegen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden,
detaillierteren Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung deutlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
ist.
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1 ist eine perspektivische
Darstellung, die eine erste Ausführungsform
des Drainagematerials der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine perspektivische
Darstellung, die eine zweite Ausführungsform des Drainagematerials
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine perspektivische
Darstellung, die eine dritte Ausführungsform des Drainagematerials
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4(A), (B) und (C) sind Vorderansichten, die Deformationsbeispiele
des Drainagematerials zeigen, das mit Verstärkungsmaterial versehen ist.
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5 ist eine Vorderansicht,
die eine vierte Ausführungsform
des Drainagematerials der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist eine schematische
Darstellung, die die Vorrichtung der Beispiele 1 und 2 des Drainagematerials
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist eine schematische
Darstellung, die die Vorrichtung des Beispieles 3 des Drainagematerials
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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8(A) und (B) zeigen
jeweils die teilweise vergrößerte Darstellung
des Drainagematerials mit den nach oben und unten weisenden Furchenteilen, um
das Prinzip der Drainageabsorption zu verdeutlichen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine perspektivische
Darstellung einer Ausführungsform
des Drainagematerials gemäß der vorliegenden
Erfindung, mit einem entlang der Längsrichtung abgeschnittenen
Abschnitt, bei der das Bezugszeichen 1 das langgestreckte,
bandförmige
Drainagematerial mit einer flachen Form im Querschnitt repräsentiert.
Dieses Drainagematerial 1 ist ein flexibler, bandförmiger Körper, der
durch Formung eines wetterfesten, thermoplastischen, synthetischen
Harzes hergestellt wurde, wobei eine Seite mit einer Vielzahl von
winzigen Drainagesammelfurchen 2 versehen ist, die dicht,
voneinander beabstandet entlang der Breitenrichtung angeordnet sind
und sich parallel entlang der gesamten Längsrichtung erstrecken. Schlitze 21 der
Furchen 2 sind in engen Rissen ausgebildet, die ausreichend
sind, um ein Kapillarwirkung zu erzielen, und die nach innen in
Verbindung mit kleinen, runden Lochschlitzen 22 mit einem
vergößerten Abschnitt
stehen. Die andere Seite des bandförmigen Körpers ist als flache und glatte Oberfläche 3 ausgebildet.
Auf diese Weise ist der gesamte bandförmige Körper als ein Streifen eines
Rollenbandes mit beiden Seiten als flache Oberfläche ausgebildet, der ein Aufrollen
wie bei einem Gürtel
für ein
Kleidungsstück
ermöglicht
und je nach Bedarf zur Benutzung in entsprechende Längen geschnitten wird.
Die Schlitze 21 sind derart in Einlassteile geformt, um
Wasser durch Kapillarwirkung zu absorbieren, während die Schlitze 22 als
Kanäle
zum Sammeln und Drainieren von Wasser ausgebildet sind, wobei deren
Wirkung und Prinzip nachfolgend beschrieben ist.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des
Drainagematerials gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei der ein Drainagematerial 1A im wesentlichen
dem der ersten Ausführungsform
entspricht, bei dem ein flacher, länglicher, bandförmiger Körper durch
Formung eines thermoplastischen, synthetischen Harzes hergestellt
wird. Jedoch sind bei der zweiten Ausführungsform sowohl die untere
als auch die obere Seite des bandförmigen Körpers mit Drainagesammelfurchen 2 der
glei chen Machart wie bei der ersten Ausführungsform versehen. In der
vorliegenden Ausführungsform
sind die Drainagesammelfurchen auf beiden Seiten des Drainagebandes 1A im
gleichen Abstand und in vertikaler Richtung gegenüberliegend
angeordnet. Jedoch ist es ebenso möglich, eine versetzte Anordnung
zu wählen.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform des
Drainagematerials gemäß der vorliegenden
Erfindung, an der auf der flachen und glatten Oberfläche 3 des
Drainagematerials 1 (in 1 dargestellt) ein
Verstärkungsmaterial 4 angebracht
ist, das aus einem Hartplastikmaterial geformt ist, um dem weichen
und flexiblen Drainagematerial einen hohen Widerstand gegen den
Druck durch das Erdreich zu verleihen. Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist das Formmaterial 4 ein einfaches U-förmiges Material,
es ist jedoch ebenfalls möglich,
ein U-förmiges
Material 4A zu verwenden, an dessen Schlitzseite eine Vielzahl
von Rippen oder rohrförmiges
Material 4B oder jegliches andere geeignete Formmaterial 4C vorgesehen
ist, wie dies in den 4(A), (B) und (C) dargestellt
ist.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform des
Drainagematerials gemäß der vorliegenden
Erfindung, die – während die
dritte Ausführungsform
auf einer Seite des Drainagematerials 1 mit einem aus Hartplastik
hergestellten Verstärkungsformmaterial 4 versehen
ist – jedoch
derart ausgebildet ist, dass der Verstärkungsteil integral mit dem
Drainagematerial 1 ausgebildet ist. Der Verstärkungsteil
umfaßt,
wie in den Zeichnungen dargestellt, verschiedene hohe und niedrige
Rippen 41, 42, die sich entlang der Längsrichtung
erstrecken, es ist jedoch ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen
vorgenommen werden können.
Als Nächstes
sind auf einer Seite des vorgenannten Drainagestreifens 1 Drainagesammelfurchen 2 vorgesehen,
falls notwendig, können
diese auch mit nichtgewobenem Material und Nylongarn als Filtermaterial
beschichtet werden.
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Beispiel 1
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Ein
Streifen des Drainagebandes 1 der ersten Ausführungsform
mit einer Länge
von 35 cm, einer Breite von 5 cm und einer Dicke von 0,3 cm weist einen
Abstand zwischen den Löchern
von 1,2 mm auf einer Seite davon auf sowie 40 Bahnen von Drainagesammelfurchen 2 mit
Schlitzen 21 von einer Breite von 0,15 mm und Furchen 22 mit
einem Durchmesser von 0,9 mm. Mit der geschlitzten Seite nach oben weisend
und einem inneren Ende, das etwa 1 cm höher als das äußere Ende
angeordnet ist, wird das Drainageband lach dem Versiegeln des inneren
Endes an dem Boden innerhalb eines aus transparentem Acrylplastik
hergestellten Container 5 der Breite 30 cm, der Länge 30 cm
und der Höhe
20 cm eingebettet, so dass das äußere Ende
des Drainagebandes über
eine Länge
von 6 cm freiliegt, wie dies in 6 zu
sehen ist. Sandiges Erdreich aus Schlamm und Flusssand im Verhältnis von
2 : 1 gemischt und leicht gepresst, so dass es flach und glatt ist,
wurde in den Container 5 bis zu einer Höhe von 15 cm gefüllt, wobei
eine Höhe
von 5 cm oberhalb der Oberfläche
des Erdreiches verbleibt. Diese verbleibende Höhe von 5 cm auf der Oberfläche des
Erdreiches wurde mit Wasser in einer Menge von 30 × 30 × 5 = 4500
cc gefüllt
und nach zwei Minuten (abhängig
von der Rate der Wasserdurchdringung des Schlamms) floss Wasser
aus dem Auslassende des Drainagebandes heraus.
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Basierend
auf der Beobachtung des ausströmenden
Wassers wurde herausgefunden, dass das Wasser aus über 2/3
der Furchen ausfließt
und das Stadium des Wasserstromes war eine kontinuierliche oder
intermittierende Wassersäule
aus vollen Furchen. Dies zeigt, dass in Abhängigkeit von den Unterschieden
in der Dichte und Rate der Wasserdurchdringung zwischen verschiedenen
Teilen in der Natur des Erdreiches das durch die Schlitze im Rahmen der
Kapillarwirkung absorbierte Wasser die Schlitze einen nach dem anderen
betritt und teilweise gesammelt wird, um ein Segment einer Wassersäule zum Ausstoßen zu bilden.
Zu dieser Zeit, wenn die Wassersäule
zu dem auslassseitigen Ende über
einen Tropfen in dem Wasserkopf fließt, entsteht ein Vakuumsaugeffekt
im hinteren Teil davon, der wiederum ein anderes Segment einer Wassersäule des
gesammelten Wassers im hinteren Teil dazu veranlasst, nach vorne
zu strömen,
so dass eine Saugoperation auftritt. Durch diese Saugaktion wird
das durch die Furchen eintretende Wasser kontinuierlich ausgesaugt,
wodurch die Kapillarwirkung weiter verbessert wird, um eine hohe
Rate der Wasserabsorption und eine hohe Drainagerate zu erzielen.
Dass bei etwa 1/3 der Furchen lediglich eine geringe Menge ausströmt, der
Strom stoppt oder gar kein Wasser ausfließt, ist darauf zurückzuführen, dass
die Kraft des Eindringens von der oberen Schicht des Erdreiches in
die unteren Schichten zur Absorption und Drainage durch alle Furchenbahnen
des vorliegenden Drainagebandes nicht ausreichend ist. In anderen
Worten heißt
das, dass eine Benutzung eines Drainagebandes mit 25 bis 30 Bahnen
von Drainagesammelfurchen hinsichtlich des sandigen Erdreiches und
der Menge an in dem Experiment benutztem Wasser mehr als ausreichend
ist, da das Drainageband eine hervorragende Absorptionsrate aufweist.
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Beispiel 2
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Das
Drainageband 1 des ersten Beispieles wird in umgekehrter
Lage eingebettet, d. h. die Seite mit den Furchen 2 weist
nach unten, ansonsten verbleibt es in einer ähnlichen Lage innerhalb des
Containers 5 und die übrigen
Bedingungen entsprechen den Bedingungen aus dem ersten Beispiel.
Der Container wird mit Wasser 4500 cc gefüllt und dann, nachdem etwa
2 Minuten und 5 Sekunden vergangen sind, strömt Wasser aus dem auslassseitigen
Ende des Drainagebandes. Wie bereits im Beispiel 1 hatte der Wasserstrom
weiterhin die Form einer kontinuierlichen oder intermittierenden
Wassersäule,
die aus etwa 2/3 der Furchen 2 des Bandes austritt. Um
zu beobachten, dass der Ausfluss des Wassers kontinuierlicher als
im Beispiel 1 ist, wobei die Fließgeschwindigkeit schneller
ist, kann von der Tatsache abgeleitet werden, dass, wenn der Ausfluss
des Wassers begann während
der Container bis zu einer Kapazität von 500 cc bzw. 1000 cc gefüllt war,
die Zeit t2, die in dem zweiten Beispiel benötigt wurde, von 10 Sekunden
bis zu einigen Minuten kürzer
als die Zeit t1 war, die in dem ersten Beispiel benötigt wurde.
Daraus kann gefolgert werden, dass, wenn die umgedrehte Anordnung
des Drainagebandes gewählt
wird, es zu keiner Kommunikation mit der Luft in den Zwischenräumen des
sandigen Erdreiches kommt, da der obere Teil der Furchen geschlossen ist,
so dass ein besserer Saugeffekt auftritt.
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Beispiel 3
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Zwei
Bänder 1a, 1b und
ein Abschnitt eines konventionellen Drainagerohres (Durchmesser
2 cm × Länge 32 cm)
wurden von dem Drainageband 1 des ersten Beispieles hergestellt.
2/3 der Umfangsoberfläche
des Drainagerohres wurde mit einer Vielzahl von kleinen Löchern versehen
und die Fläche des
Wasserinfiltration betrug 70 cm2/m. Beide
Bänder
des Drainagebandes und das Drainagerohr wurden mit der selben Neigung
(1/30) eingebettet wie in dem vorgenannten Container 5,
wie in 7 dargestellt,
wobei das Drainageband 1a nach unten weist, Drainageband 1b nach
oben weist und das Drainagerohr mit dem nichtdurchlässigen Teil
nach unten ausgerichtet ist. Nach ca. 2 Minuten nach dem Auffüllen mit
Wasser floss Wasser aus den Drainagebändern 1a, 1b bzw.
dem Drainagerohr 1c. Die Fließrate wurde beobachtet, und
das Wasser floss schneller aus den Drainagebändern 1a, 1b als
aus dem Drainagerohr 1c. Nach 2 Minuten, nachdem das Ausfließen des
Wassers begann, sank der Ausfluß aus
dem Drainagerohr graduell bis bei 3,5 Minuten der Ausfluss vollständig unterblieb.
Demgegenüber
hat sich der Ausfluss in den Drainagebändern 1a, 1b gehalten,
jedoch nach 3,5 Minuten wurde die Menge des Ausflusses aus dem Drainageband 1b graduell
kleiner bis er bei 4,5 Minuten zum Erliegen kam. Aus dem Drainageband 1a strömte bis
ca. 30 Minuten später
noch immer Wasser, bis auch dieser Strom zum Erliegen kam. Zu diesem
Zeitpunkt war das sandige Erdreich im wesentlichen gesättigt mit
Wasserinhalt und das Wasserniveau war nicht länger oberhalb des oberen Teiles
des Erdreiches.
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Aus
den vorstehenden Ergebnissen der Experimente läßt sich ableiten, dass das
Drainageband der vorliegenden Erfindung eine hohe Wasserabsorptionsrate
aufweist und einen guten Drainageeffekt erzielt. Wenn der Wasserkopfdruck
graduell sinkt, ist eine Tendenz zu beobachten, dass Infiltrationswasser
von dem sandigen Erdreich eindringt und graduell zu den Drainagebändern 1a, 1b fließt, insbesondere
auf die Seite des Drainagebandes 1a, dessen geschlitzte
Seite nach unten weist. Es kann abgeleitet werden, dass, da die
Wasserabsorptionsrate bei dem konventionellen Drainagerohr relativ
gering ist, das Infiltrationswasser natürlicherweise in die Drainagebänder infiltriert
und fließt,
bei denen die Wasserabsorptionsrate auf Grund der Kapillarwirkung
und des Saugeffektes hoch ist, und somit die Partikelzwischenräume im Erdreich
zur Infiltration und zum Fließen
des Wassers zu Wasserwegen für das
Infiltrationswasser geformt werden, um zu den Drainagebändern geleitet
zu werden. Sobald derartige Wasserwege ausgebildet sind, fließt der Großteil des
Infiltrationswassers in die Wasserwege, wodurch der Wasserkopfdruck
reduziert wird, so dass bei dem Drainagerohr 1c, das einen
geringen Absorptionseffekt aufweist, die Drainage endet und nachfolgend die
Drainage nur noch durch die Drainagebänder 1a und 1b vollzogen
wird.
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Es
wurde überraschend
herausgefunden, dass die Drainagebänder 1a, 1b der
vorliegenden Erfindung einen besseren Wasserabsorptionseffekt als die
konventionellen Drainagerohre haben, und dass Drainagebänder 1a mit
nach unten weisenden Schlitzen eine bessere Wasserabsorptionsrate
haben als die selben Drainagebänder 1b mit
nach oben weisenden Schlitzen. Dieses Phänomen wird im folgenden unter
Zuhilfenahme der teilweise vergrößerten Darstellungen
der 8(A) und 8(B) beschrieben. Wie in 8(A) zu sehen, da die Schlitze 21 der
Drainagesammelfurchen 2 nach oben weisen, sammelt sich zwangsläufig der
sandige Lehm P1 von hoher Partikelgröße an dem oberen Teil der Schlitze 21 und
verursacht eine teilweise Blockade in den Schlitzen. Da sich die
Schlitze jedoch – anders
als bei den bekannten Drainagerohren, welche individuelle Maschen von
beachtlichem Abstand aufweisen, die einfach blockiert werden können – in Längsrichtung
erstrecken, verbleiben verbindende Schlitze einer beachtlichen Länge oder
Anzahl, die das Infiltrationswasser durch die Kapillarwirkung und
zur gleichen Zeit mit dem innerhalb der Schlitze entstehenden Saugeffekt absorbieren
können.
Als Ergebnis wird ein wesentlich besserer Absorptionseffekt erzielt
als in einem Drainagerohr, das lediglich auf dem Wasserkopf und der
Schwerkraft des Wassers beruht, um Wasser ein- und abfließen zu lassen.
Darüber
hinaus wird der sandige Lehm P2, der in die Furchen 22 durch
die engen Schlitze 21 gelangt, nicht blockieren, da hier
der Raum abrupt vergrößert wird,
und auch auf Grund des in den Schlitzen erzeugten Saugeffektes,
kann der sandige Lehm einfach mit dem Wasser Ausfließen.
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8(B) zeigt die Schlitze 21,
die nach unten weisen und bei denen Wasser durch den Wasserkopfdruck
und den Kapillareffekt einfließt.
Da das Drainageband 1 von oben geschlossen ist und auch die
Schlitze 21 nach unten weisen, setzen sich sowohl große als auch
kleine sandige Lehmpartikel P1, P2 auf Grund der Schwerkraft ab
und sammeln sich somit nicht im Bereich der Schlitze und blockieren diese
nicht. Lediglich die gelösten
Teile treten durch die Schlitze 22 ein, fließen aber
leicht mit dem Wasser ab. Als nächstes,
da die Schlitze sehr eng sind, ist es ausreichend den Wasserdruck
innerhalb der Schlitze durch die Oberflächenspannung in dem stationären Stadium
zu unterstützen
und es kommt zu keinerlei Rückfluss.
Da das Band an der oberen Oberfläche
geschlossen ist und Luft nur schwer eindringen kann, wird ein Vakuumstadium
erzielt, welches in dem Innern der Schlitze durch einen Saugeffekt
resultiert, die Effektivität
von Wasserabsorption und Drainage sind im Gegenteil besser als bei
Bändern,
deren Schlitze nach oben weisen. Zusätzlich, auf Grund der gelösten Bestandteile,
welche ununterbrochen mit dem Wasser ausgespült werden, resultiert dies
in Spalten zwischen den sandigen Lehmpartikeln, die größer werden,
wodurch ferner die Rate der Wasserinfiltration in den sandigen Lehm
erhöht wird,
und resultiert auch in Wassermarkenfehlern oder Infiltrationsrouten
für Wasser,
das dadurch bei den Drainagebändern
gesammelt wird, wodurch die Effektivität der Drainage weiter erhöht wird.
Die selben Experimente wurden unter verschiedenen Bedingungen von
Erdreich und Wasservolumina und mit unterschiedlichen bekannten
Drainagerohren durchgeführt,
und ähnliche
Resultate wurden erhalten, welche zeigen, dass die Drainagebänder oder -streifen
gemäß der vorliegenden
Erfindung den konventionellen Drainagerohren überlegen sind, und dass die
Bänder
mit nach unten weisenden Schlitzen besser als diejenigen Bänder sind,
deren Schlitze nach oben oder in jegliche andere Richtung weisen.
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Ferner,
wenn der Wasserinhalt in dem sandigen Lehm eine Sättigung
erreicht und das Drainageband die Drainage abbricht, wird erneut
Wasser abgeleitet, wenn Druck auf den sandigen Lehm ausgeübt wird
und wodurch die Feuchtigkeit in dem sandigen Lehm sinkt und die
Härte erhöht wird.
Wenn stattdessen eine Vibration ausgeübt wird, sind die Bedingungen
die selben.
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Aus
dem zuvor Gesagten wird deutlich, dass das Drainagematerial gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht nur die Kapillarwirkung mit zusätzlichem Saugeffekt nutzt,
um eine hohe Effektivität
bei der Wasserabsorption und der Drainage zu erzielen, sondern die
Bänder
sind auch in einer flexiblen, bandartigen Struktur geformt, so dass
der Transport und die Konstruktion und der Widerstand gegen Druck
verbessert und ein Schwerkraftrollen unter der Bedingung einer nur
dünnen
Erdreichabdeckung oder ohne eine Erdreichabdeckung erlaubt ist,
wodurch es möglich
ist, die Kosten der für
den Aufbau zu reduzieren. Auch unter den vorgenannten Bedingungen, wenn
das Erdreich mit Wasser gesättigt
ist, so wird das Erdreich verflüssigt
und es bildet sich Schlamm, wenn es Schwerkraftdruck oder Rolldruck
(wie beispielsweise durch Fahrzeuge, etc.) ausgesetzt wird. Jedoch
ist es bei Benutzung des erfindungsgemäßen Drainagematerials noch
immer möglich, die
Drainage fortzusetzen und dem Erdreich zu erlauben, sich sofort
zu verfestigen. Die Materialien sind daher vorteilhaft bezüglich der
Konstruktion. Nebenbei bemerkt, da die Drainagematerialien aus einem
total undurchlässigen
Plastik gebildet sind, können
diese sowohl als wasserdichte Membran als auch als Drainageband
eingesetzt werden, um zwei Zwecke zu erfüllen, nämlich zum einen das Verhindern
des Infiltrierens des Wassers in die inneren Seiten einer Wand der Konstruktion,
und zum anderen das Ableiten des Wassers von dem Erdreich, wenn
die Materialien über
ihre flache und glatte Seite an den Seiten der Wände des Fundaments oder der
Tunnelkonstruktion, welche mit dem Erdreich in Kontakt stehen, über ein
Klebemittel befestigt sind.
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Die
Materialien sind somit ein neues und äußerst brauchbares Drainagematerial
zur Verwendung in Drainagesystemen landwirtschaftlicher und industrieller
Konstruktionen.
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Obwohl
oben bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es für den Fachmann
klar, dass Veränderungen
in diesen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne die Erfindung zu verändern,
deren Schutzbereich ausschließlich
durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.