NL9500574A

NL9500574A - Dyke protection

Info

Publication number: NL9500574A
Application number: NL9500574A
Authority: NL
Inventors: Willem Frans Van Der Have
Original assignee: Willem Frans Van Der Have
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1996-11-01

Abstract

A dyke construction comprises a dyke body which extends along a body of water such as a river, lake or sea and is composed of a cohesive granular material such as sand, clay and the like, which encloses pores which can be filled with water said dyke body having a bank which faces the body of water, and a bank which faces the land lying behind it. With the object of preventing the ingress of water during high water levels, the dyke body is provided, seen in its longitudinal direction, over at least part of its length, with cooling means to temporarily cause water enclosed in the pores between the granular material to freeze.

Description

Di-ikbeschermingDi-I protection

De uitvinding heeft betrekking op een dijkconstructie, omvattende een zich langs een watermassa, zoals een rivier, meer of zee uitstrekkend dijklichaam uit een samenhangend korrelvormig materiaal zoals zand, klei en dergelijk dat poriën insluit die gevuld kunnen zijn met water, welk dijklichaam een naar de watermassa gekeerd talud alsmede een naar achterliggend land gekeerd talud heeft.The invention relates to a dike construction, comprising a dike body extending along a body of water, such as a river, lake or sea, of a cohesive granular material such as sand, clay and the like, which encloses pores that can be filled with water, which dike body forms a has an embankment that faces a slope, as well as an embankment facing the back country.

In het bijzonder bij rivieren doet zich de omstandigheid voor dat de dijken slechts gedurende korte tijd blootgesteld worden aan het water. Zo is het waterniveau in de zomer meestal zo laag dat het water op afstand van het dijklichaam blijft; slechts gedurende relatief korte perioden in de herfst of lente bereikt het water tengevolge van aanhoudende regenval en/of smeltwater een zodanige hoogte dat dit tegen het talud van de dijk komt te staan.In particular with rivers, the condition occurs that the dikes are only exposed to the water for a short time. For example, the water level in summer is usually so low that the water remains at a distance from the dike body; only during relatively short periods in the autumn or spring does the water reach such a height as a result of persistent rainfall and / or melt water that it will be placed against the embankment of the dike.

Gezien de structuur van het materiaal waaruit het dijklichaam bestaat, zal bij dergelijke hoge waterstanden altijd water in dat dijklichaam beginnen te dringen. Gezien de korte tijdsduur waarbinnen dat verschijnsel zich afspeelt blijven de binnendringende waterhoeveelheden echter zo klein dat de samenhang van het dijklichaam nauwelijks wordt aangetast.Given the structure of the material that makes up the dike body, water will always start to penetrate into that dike body at such high water levels. In view of the short period of time within which this phenomenon takes place, the penetrating water quantities remain so small that the cohesion of the dike body is hardly affected.

Dat beeld verandert echter zodra de hoge waterstanden gedurende langere tijd aanhouden. In die gevallen dringt steeds meer water het dijklichaam binnen, waardoor het naar de watermassa gekeerde talud zijn samenhang begint te verliezen. Het materiaal kan als gevolg daarvan weggespoeld worden. Indien dit verlies aan samenhang zich ook gaat voordoen in dieper gelegen delen van het dijklichaam, kan tenslotte de dijk bezwijken door instorten tengevolge van doorloopsheid of onderloopsheid.However, that picture changes as soon as the high water levels persist for a longer period of time. In those cases, more and more water penetrates the dike body, as a result of which the slope facing the water mass starts to lose its cohesion. The material can be washed away as a result. If this loss of cohesion also occurs in deeper parts of the dike body, the dike can finally collapse due to collapse or flooding.

Doel van de uitvinding is een oplossing te bieden voor dit probleem. Dat doel wordt bereikt doordat het dijklichaam, gezien in zijn langsrichting, over tenminste een gedeelte is voorzien van koelmiddelen voor het tijdelijk doen bevriezen van in de poriën tussen het korrelvormige materiaal ingesloten water.The object of the invention is to provide a solution to this problem. Seen in its longitudinal direction, the dike body is provided over at least a part with cooling means for temporarily freezing water trapped in the pores between the granular material.

Zodra zich zodanig hoge waterstanden voordoen dat voor bezwijken moet worden gevreesd, kan het verder indringen van water worden voorkomen door het betreffende dijkvak inwendig te bevriezen. Het aan de koelmiddelen grenzende, met water doordrenkte gebied vormt daarbij een harde, ondoordringbare massa die een scherm vormt tegen verder binnendringend water.As soon as high water levels occur that fear of collapse must be feared, further penetration of water can be prevented by freezing the relevant dike section internally. The water-soaked area adjacent to the coolants thereby forms a hard, impermeable mass which forms a screen against further penetrating water.

De koelmiddelen kunnen tenminste een zich in het dijklichaam uitstrekkende buis omvatten waar doorheen een koelmiddel kan worden geleid. Bij voorkeur omvatten de koelmiddelen meerdere buizen die zich evenwijdig aan elkaar uitstrekken. Ook kunnen vertikale of schuin omhoog gerichte buizen zijn voorzien, die zich naast elkaar bevinden in de langsrichting van het dijklichaam. De onderlinge afstand van de koelhuizen is zodanig gekozen dat de bevroren gebieden rondom de koelhuizen elkaar gaan overlappen, waardoor een hoog, volkomen waterdicht scherm wordt verkregen.The cooling means can comprise at least one tube extending in the dike body, through which a cooling means can be passed. Preferably, the cooling means comprise a plurality of tubes extending parallel to each other. Vertical or obliquely upwardly directed pipes can also be provided, which are located side by side in the longitudinal direction of the dike body. The spacing of the cold stores has been chosen so that the frozen areas around the cold stores overlap, resulting in a high, completely waterproof screen.

De buizen kunnen tenminste een kringloop vormen die is aangesloten op een koelmiddelbron. Een dergelijke koelmiddelbron is bij voorkeur een installatie voor het vloeibaar maken van stikstof.The tubes can form at least a circuit connected to a coolant source. Such a coolant source is preferably a nitrogen liquefaction plant.

Meestal zal het voorkomen dat slechts een bepaald gedeelte van de dijkconstructie moet worden beschermd. Daarom is de dijkconstructie zodanig uitgevoerd dat tenminste twee der buizen een toevoerkoppeling voor vloeibare stikstof respectievelijk een afvoerkoppeling hebben voor verdampte stikstof die aansluitbaar zijn op de bijbehorende aansluitingen van een installatie voor het vloeibaar maken van stikstof.Usually it will happen that only a certain part of the dike construction has to be protected. Therefore, the dike construction is designed in such a way that at least two of the pipes have a supply coupling for liquid nitrogen and a discharge coupling for evaporated nitrogen which can be connected to the associated connections of a nitrogen liquefaction installation.

Als koelmiddelbron kan ook een voorraad vloeibare stikstof, zoals opgeslagen in flessen, worden gebruikt.A supply of liquid nitrogen, such as stored in bottles, can also be used as a coolant source.

Vervolgens zal een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to the figures.

Figuur 1 toont een dijkconstructie volgens de uitvinding in perspectief en in doorsnede.Figure 1 shows a dike construction according to the invention in perspective and in section.

Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede van de dijkconstructie volgens figuur 1.Figure 2 shows a cross-section of the dike construction according to Figure 1.

Het dijklichaam 1 van de dijkconstructie heeft een naar de watermassa 2 gekeerd talud 3. alsmede een naar achterliggend land 4 gekeerd talud 5·The dike body 1 of the dike construction has a slope 3 facing the water mass 2 and a slope 5 facing the land behind it.

In de in de figuren weergegeven toestand staat de watermassa 2 tegen het talud 3 van het dijklichaam 1 aan. Als gevolg daarvan is water in het dijklichaam 1 gedrongen.In the situation shown in the figures, the water mass 2 abuts the slope 3 of the dike body 1. As a result, water has penetrated into the dike body 1.

Volgens de uitvinding zijn in het dijklichaam nabij het talud 3 koelhuizen 6 aangelegd. Deze koelhuizen 6 lopen evenwijdig aan elkaar op enige afstand, bijvoorbeeld 0,5 tot 1 meter, onder het talud. Eventueel kunnen de buizen ook elders in het dijklichaam worden aangebracht. De twee middelste buizen 6 zijn aan hun ene eind door middel van boogstuk 7 aan elkaar verbonden. De twee bovenste buizen 6 zijn aan het andere eind eveneens door een dergelijk (niet getoond) boogstuk aan elkaar verbonden; hetzelfde geldt voor de twee onderste buizen 6.According to the invention, cooling houses 6 are arranged in the dike body near the embankment 3. These cold stores 6 run parallel to each other at some distance, for example 0.5 to 1 meter, below the slope. If necessary, the pipes can also be installed elsewhere in the dike body. The two middle tubes 6 are connected at one end by arc piece 7. The two upper tubes 6 are also joined together at the other end by such an arc piece (not shown); the same applies to the two bottom tubes 6.

Verder is zowel de bovenste als de onderste buis verbonden aan een koelinstallatie 8, die vloeibare stikstof levert. Door geschikte, op zich bekende middelen wordt de vloeibare stikstof in de door buizen 6 en boogstukken 7 kringloop geleid. Daarbij verdampt de stikstof, zodanig dat de omringende grond met het zich daarin bevindende water bevriest.Furthermore, both the top and the bottom tube are connected to a cooling installation 8, which supplies liquid nitrogen. The liquid nitrogen is introduced into the cycle through tubes 6 and arc pieces 7 by suitable means known per se. The nitrogen thereby evaporates, such that the surrounding soil with the water contained therein freezes.

De onderlinge afstand van de koelhuizen 6 is zodanig gekozen dat bevroren gebieden ontstaan die elkaar overlappen. Samen vormen deze bevroren, elkaar overlappende gebieden een waterdicht scherm dat doorsijpelen van water uit de watermassa 2 in het dijklichaam 1 tegengaat.The mutual distance of the cold stores 6 is chosen such that frozen areas are created which overlap each other. Together, these frozen, overlapping areas form a watertight screen that prevents seepage of water from the water mass 2 into the dike body 1.

Claims

Dike construction, comprising a dike body (1) extending along a body of water (2), such as a river, lake or sea, of a cohesive granular material such as sand, clay and the like, which encloses pores that can be filled with water, which dike body ( 1) has a slope (3) facing the water mass (2) and a slope facing back (k) (5), characterized in that the dike body (1), viewed in its longitudinal direction, is provided over at least a part with coolants (7, 8) for temporarily freezing water trapped in the pores between the granular material.

Embankment construction according to claim 1, wherein the cooling means (7) are located closer to the bank (3) facing the water mass (2) than to the other bank (5).

Dike construction according to claim 1 or 2, wherein the cooling means comprise at least one tube (6) extending in the dike body, through which a coolant can be passed. Embankment construction according to claim 3, wherein the cooling means comprise a plurality of pipes (6) which extend parallel to each other along the bank (3) facing the water mass (2).

Dyke construction according to claim 3, wherein the cooling means comprise a plurality of essentially vertical or obliquely upwardly directed pipes.

Embankment construction according to claim k or 5, wherein the pipes (6) form at least one circuit which is connected to a coolant source (8).

Embankment construction according to claim 6, wherein the coolant source comprises a nitrogen liquefaction plant (8).

Dike construction according to claim 7, wherein at least two of the pipes have a supply coupling for liquid nitrogen and a discharge coupling for evaporated nitrogen which can be connected to the associated connections of a mobile installation for liquefying nitrogen.