NO318292B1 - Fremgangsmate og anordning til begrensning av oversvommelser - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning til forebyggelse eller begrensning av over-svømmelser av flomvann, hvor det opprettes en barriere mot vannet ved at det anordnes en gitt lengde av en slangepose som fylles til et gitt trykk med vann inneholdende faste partikler i godt omrørt tilstand, og med en egenvekt som er høyere enn flomvannets egenvekt, slik at posen spennes opp og danner barrieren, mens de faste partiklene synker ned og akkumuleres i slangeposen nedre del og tynger den nedad til tett kontakt med underlaget.

Oversvømmelser eller flom forekommer ofte de fleste steder på jordkloden som følge av store nedbørsmengder, sterk og hurtig snø- og bresmelting, tidevannsbølger (vind kombinert med springflo), og av andre årsaker, og de med-fører ofte store skader på natur og eiendommer. Mange steder forekommer slike oversvømmelser regelmessig hvert år, så som om våren når snøen smelter i fjellet. Når dette vannet samles i de større elvene /flodene ute på flatlandet, oppstår det hyppig at store landarealer oversvømmes. For å hindre skader i tilknytning til bebyggelser, tettsteder, enkelthus, kaianlegg, og andre anlegg, bygges det opp for-bygninger eller diker i nødvendige høyder for å holde vannet unna når flommen oppstår.

Allikevel er omfanget av slike flommer vanskelige å forutsi, og når det er fare for at vannet vil strømme over en slik forbygning e.l. (eller strømmer inn over områder som kanskje aldri tidligere har vært oversvømt) er sand eller jord det vanligste og oftest ansett som det lettest tilgjengelige hjelpemiddel man har. Sanden/jorden ifylles som regel i sekker (jutesekker) som kan håndteres manuelt eller med kran (f.eks. på en traktor e.l.), og sekkene legges ut i et sjikt, og lag på lag, langsmed det område som er truet. Dette er effektivt til å hindre vanngjennom-trengning, men er svært arbeidskrevende. Problemet med flom er at rennende vann har en sterkt gravende virkning, slik at hvis det først begynner å renne over kanten av en jord-eller sandvoll, vil vannet grave ut en grøft som blir sta-dig større, og gir større og større gravende vannstrøm.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe nye fremgangsmåter til å hindre vann i å passere nevnte barriere, eller oversvømme områder hvor overvann er uønsket.

Det er videre et formål å frembringe en ny anordning til å gjennomføre fremgangsmåten.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det anvendes en langstrakt slangepose som er inndelt i et eller flere nedre kamre og ett øvre/tilstøtende kammer som er innbyrdes atskilt av en vanngjennomtrengelig duk, og blandingen av vann og partikler, pumpes med stor kraft inn i det/de nedre kamre, fyller opp dette/disse, og partiklene akkumuleres i det/de nedre kammer/kamre mens vannet siver igjennom duken og inn i det øvre kammer/tilstøtende kammer og spenner opp dette.

De foretrukne utførelsene av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er definert i de uselvstendige patentkravene 2-4.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at slangeposen er inndelt i et eller flere nedre kamre og ett øvre/tilstøtende kammer, idet de{t) nedre kammer(re) og det øvre kammer er atskilt av en vanngjennomtrengelig duk, og de(t) nedre kammer(re) er innrettet til tilføres blandingen av vann og partikler.

De foretrukne utførelsene av anordningen ifølge oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkravene 6-9.

Den nye anordningen ifølge oppfinnelsen, er meget lettvint å håndtere. For det første kan store lengder rulles opp i en enkelt kveil som både tar liten plass under lagring, og som er lett å transportere til bruksstedet. Dessuten er den videre lett å rulle ut, og da er det fort gjort å montere en pumpe til innløpsmunnstykket (slangetil-koplingen), og starte innpumpingen av nettopp det medium/- fluid som er mest tilgjengelig, nemlig vann, særlig sand/- jord-holdig vann. Det er viktig at slangeposen ifølge oppfinnelsen tetter godt ned mot underlaget slik at intet flomvann kan trenge gjennom mellom bunnen av slangeposen og underlaget, for å hindre at slangeposen undergraves. Det tunge medium/fluid bidrar sterkt til dette ved at det presser bunnmatten kraftig ned mot underlaget. Eventuelt kan slangeposen også omfatte barduner henover langsmed slangeposen, og som kan slåes ned i bakken for oppnåelse av ekstra trykk og sikring av slangeposen mot underlaget. Det er også mulig å stabilisere slangeposen ved at sandsekker med en gitt innbyrdes avstand legges inntil slangen.

Fortrinnsvis har slangeposens underdel et firkantet tverrsnitt, og er gjerne bredere i bunnen (sett i tverrsnitt) enn i sin overdel. Dette for at det skal oppnås tilstrekkelig stabilitet mot underlaget. Er slangeposen helt rund i tverrsnitt, kan den lett begynne å bevege seg (rulle) når den utsettes for sideveis påvirkning som vanntrykket gir. Slangeposen bunnmatte kan også bestå av en ekstra tung matte, for eksempel inneholdende bly, f.eks. innsydd blytråd, som gir bunndelen større tyngde.

Ifølge en annen foretrukket utførelse kan slangeposen omfatte øvre og nedre kamre, som er atskilt av en vanngjen-nomtrengbar fiberdukformet skillevegg som strekker i slangeposen langsgående retning. Duken slipper igjennom vann til det øvre kammer, men holder igjen partikler (sand) som er suspendert i vannet. Duken kan også omfatte en trådnettduk (fortrinnvis bøyelig og fleksibel) som har maskeåp-ninger av en slik størrelsesorden at partiklene holdes tilbake, mens vannet slipper igjennom. Med denne løsning kan vann/sandblandingen (mediet) pumpes inn i og igjennom den ene ende av det nedre hulrom som da vil fylles opp med vann/sand-blanding. Vannet vil sive igjennom duken og fylle opp det øvre kammer/hulrom. Siden holdes vanntrykket oppe i det øvre kammer/hulrom til fullt brukstrykk, mens sanden ligger i det nedre kammer og sørger for det nødvendige ned-trykk mot underlaget.

Ifølge den mest foretrukne utførelse av oppfinnelsen består slangeposen av tre delkamre, et sentralt beliggende hovedkammer og ett sidekammer på hver side av hovedkammeret. De tre kamrene er innbyrdes sammenkoplet, så som ved sveising slik at de henger sammen og i tverrsnitt danner et trekantmønster slik den etterfølgende figuren viser.

Hovedkammeret er fremstilt av et vanntett materiale, så som av relativt tykk duk som kan være armert.

Ifølge oppfinnelsen fylles slangeposen med tunge partikler, så som stein, grus, sand, jernslig-partikler, eller jernholdige pellets. Ifølge et eksempel er sandens egenvekt i tørr tilstand 1,6 g/cm^, og det anvendes et slangepose-materiale som slipper igjennom vann, men som holder igjen de tunge partiklene, slik at slangeposen tilslutt er helt full av tunge partikler. Slangeposen blir således gradvis tyngre og tyngre som følge av disse partiklene. De tunge partiklene føres da inn i slangeposene som en pumpbar heterogen suspensjon, dvs. at partiklene er i en blanding med vann. Ved kraftig omrøring holdes de i sterk bevegelse og derved «svevende» i vannet slik at suspensjonen blir pumpbar.

Den sammenrullete slangepose kan raskt rulles ut langsmed det område man ønsker at flomvannet skal stanses. Deretter blåses slangeposen opp ved hjelp av det væskeformige fluid som inneholder tyngdestoff i form av en suspensjon av faste partikler i vann. Før vann/sand-blandingen innpumpes i slangeposen, omrøres blandingen godt, slik at den blir lett pumpbar. Under innpumpingen blåses slangeposen opp til en langstrakt pølseform, og ved at man holder vannet i slangeposen ved et gitt trykk, opprettholdes en tilstrekkelig stor stivhet.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere ifølge et foretrukket eksempel, under henvisning til den etterfølgende beskrivelse av verktøyet og de vedlagte figurer 1-9.

Figur IA og IB viser skjematisk en situasjon hvor bygningene i forbindelse med en kai beskyttes mot vannet ved hjelp av en barriere eller en langstrakt slangepose som ifølge oppfinnelsen.

Figurene 2A-D viser et vertikalsnitt av en første ut-førelse av slangeposen ifølge oppfinnelsen. Figur 3 viser et utsnitt av slangeposen ifølge figur 2 i et del-perspektivriss. Figur 4 viser et vertikalsnitt av en andre utførelse av barriereslangen (slangeposen) ifølge oppfinnelsen. Figur 5A-C viser et vertikalsnitt av en tredje utfør-else av slangeposen ifølge oppfinnelsen, dvs. hvordan en rekke slangeposer kan sammenkoples innbyrdes, og slik at det oppnås tilstrekkelig tetning. Figur 6 viser en alternativ forankringsmetode av slangeposen. Figur 1 viser en alternativ og foretrukket konstruksjon av en slangepose ifølge oppfinnelsen. Figur 8 og 9 viser en slangepose-konstruksjon som benyttes til å skjøte sammen to innbyrdes tilstøtende slangeposer, slik at man oppnår god tetning mellom kammer-seksjonene.

Innledningsvis skal det vises til figur 1 A og IB, som viser en situasjon hvor vann, f.eks. som følge av en springflo 10, truer bygningene 12 som står på et kaiområde 14. For å hindre dette legges det en barriere 16 på underlaget 13 i form av en slangepose 16 rundt bygningene 12. På figur IB er det normale flo-nivå vist ved 18 mens spring-flonivået, som gir oversvømmelse, er vist ved 20.

Figur 2 viser (i fire stadier) den første utførelse av slangeposen 10 i et tverrsnitt. Figur 2A viser posen i sin tilnærmete flatklemte tilstand slik den ser ut når den rulles ut fra sin opprullete/oppkveilete stilling, mens de øvrige figurene 2B-2D viser posen som mere og mere fylles opp, og oppspennes, med vann 22.

Slangeposen omfatter, ifølge utførelsen i figur 2, en enkel (med et eneste kammer) langstrakt form, en pose 11 med et stort sett ovalt tverrsnitt. Posen er fremstilt av en relativt tykk plastduk eller tilsvarende tett og sterkt materiale, som kan tåle mekaniske påkjenninger (vann- og luftovertrykk) uten å sprekke o.l. Fortrinnsvis er plastduken armert. Som det vises på fig. 2A-D omfatter den del av posen som skal ligge mot underlaget, et ekstra tykt og tungt sjikt 30 for å opprette ekstra tyngde mot underlaget. Dette sjiktet inneholder et tyngdestoff, så som en blymatte eller at det i plastduken er innlagt blytråder.

Den utrullete slangen ifølge fig 2A-D og figur 3 spennes opp ved at det, gjennom innløpsrøret 32, innpumpes et - fluid, dvs. vann/sjøvann som det naturligvis finnes rike-lig av på bruksstedet. Slangeposen 16 vil da danne en barriere mot det stigende tidevann på kaien 14.

I slangeposen innpumpes det sandholdig vann (dvs. at vann/sand-blandingen omrøres kraftig under innpumpingen), idet sanden deretter gradvis vil synke til bunnen av posen og utgjøre et tyngdedannende sjikt som gjør at posen holdes på plass mot kaidekket/underlaget.

Slangeposen kan lettvint tømmes for vann og rulles sammen for transport og lagring, samt rulles ut for an-vendelse på nye brukssteder.

Figur 4 viser en alternativ utførelse hvor slangeposen 16 ved hjelp av en duk 34, dvs. horisontalt innfestet, er inndelt i to kammere, øvre 36 og nedre 38 kammer.

Blandingen av vann og partikler (sand), pumpes i godt omrørt tilstand, med stor kraft inn i det nedre kammer 24, gjennom en separat ledning 32 tilkoplet til posen ved 35. Vannet vil hele tiden sive igjennom den vanngjennomtrengelige duken 34 og inn i det øvre kammer 36. Derved akkumuleres tyngdestoffet av partikler, så som sand, i det undre kammer 38 og sørger for at slangeposen får et lavt tyngde-punkt, og trykkes godt ned mot underlaget (kaidekket) 13.

Slangeposen ifølge oppfinnelsen kan bestå av kortere seksjoner av enkeltkamre som forbindes innbyrdes. Et eksempel på hvordan dette kan løses er vist på figurene 5A-5C.

Figur 5A viser posen 16 som overtrekkes med et trekk 40 (så som presenningduk) som ved hjelp av sideremmer 42 kan festes til festepunktene 44 som kan omfatte metallringer 44 som på forhånd er festet i kaidekket.

På posens kortside 4 6, dvs. den side som skal tilkoples med en tilstøtende pose, er det også anordnet remmer, lenker e.l. 48 som festes til enden av en tilstøtende pose 50 {figur 5B). De poser som skal sammenkoples, legges ut i flatklemt tilstand. Remmene 48 festes mellom de tilstøtende poser 16,50, og posene fylles opp med den homogene vann-blandingen med høyere tetthet, eller suspensjonen av vann og faste tyngde-partikler. Siden posene 16,50 ved de mot-støtende endekanter buler ut, vil disse endepartiene klem-mes mot hverandre med en stor kraft, slik at det oppnås en sikker tetning mellom de to tilstøtende posene 16,50. Deretter festes stroppene/remmene 42 til kaidekket ringer 44, og remmene og overtrekket strammes opp slik at posene 16,50 blir liggende godt nedtil underlaget. Figur 5C viser også en løsning hvor den øvre del av posen omfatter en innløps-stuss 60 for ifylling av vann eller vann/sand-blanding. Figuren viser en løsning med en avtappingsledning 62 er tilknyttet posen i dennes nedre del, ved 64. Når posen 16 fylles opp er ledningens 62 ende 66 klemt fast til posens overside. Henvisningstallet 68 antyder en indre duk som danner et andre, nedre kammer 70 som kan oppfylles med yngende sand, mens vannet siver oppad i det øvre kammer 70.

Ifølge en foretrukket løsning er slangeposens underdel bredere i bunnen (sett i tverrsnitt) enn i sin overdel, dette for å skape en større stabilitet. Figur 6 viser en alternativ forankringsmetode av slang-en/posen. Ifølge denne løsning legges det først ut et langstrakt presenningsstykke 70 på det underlaget der barrieren skal ligge, hvilken presenning 70 er bredere enn den plass barriereposen 16 tar. Så plasseres posen, og fylles med vann. Deretter plasseres ballast/stein o.l. 72 inntil posen, oppå presenningen 70 og henover med jevne mellomrom. Så brettes presenningen 70 oppad, fra hver sin side, over posens overflate og knyttes sammen i toppen. Dette vil skape en sterk og sikker forankring av barriereposen. Figur 7 viser en annen og foretrukket utførelse av slangeposens konstruksjon. Den er vist liggende på en kai 14 for å verne mot stormflo. Det normale flo-nivå er vist ved 18, mens springflo-nivået som gir oversvømmelse, er vist ved 20.

Konstruksjonen består av tre kammerdannende slange-formete seksjoner (som er tette i hver ende), et sentralt beliggende hovedkammer 80 og ett sidekammer 82,84 på hver side av hovedkammeret 80 som hver kan ifylles et medium/- vann. Sidekamrene 82,84 har stort sett samme lengde som hovedkammeret og er tett i hver ende. Hovedkammeret 80 og sidekammeret 82 er sammenføyet (så som ved sveising) via en felles veggseksjon 81, mens sidekammeret 84 er sammenføyet med hovedkammeret 80 via en felles veggseksjon 83.

De tre kammerdannende seksjonene danner i tverrsnitt et tilnærmet trekantmønster. Sidekamrene 82,84 er anordnet på siden og nederst på hovedkammeret 80 slik at konstruksjonens bredeste del ligger ned mot underlaget 13 som er kaidekket og stabiliserer hele konstruksjonen.

Hovedkamrene er fremstilt av et vanntett materiale, så-som av relativt tykk duk som kan være armert, og er innrettet til å ifylles vann slik at duken spennes ut og danner en flomvann-barriere med en gitt høyde.

Veggene 81 hhv 83 i sidekamrene 82,84 omfatter perfo-rert duk, eller trådnettduk, siden det innpumpes en heterogen blanding av vann og tyngdepartikler. Derved vil partiklene holdes tilbake inne i volumet 82,84.

Hvert sidekammer 82,84 omfatter en påfyllingsstuss 86, 88 med slange 90,92 for tilførsel av væsken inn i slangeposens volumet. Når begge slangeposene er fylt opp vil de tynges ned mot underlaget, som følge av væskens høyere egenvekt eller av partiklene som akkumuleres innvendig i slangeposene. Det framgår av figuren at hovedkammeret 80 på sin ytterside omfatter klips 100 a,b,c til å hekte opp slangene slik at de ikke faller ned på bakkenivå og væsken renner ut av slangeposen.

De to sidekamrene 82,84 er altså helt tette, med unntak av de to felles veggseksjoner 81 hhv 83. De to sideveggene 81.83 består den vanngjennomtrengelig duk, trådnett e.l. Når partikkelholdig vann pumpes inn i slangeposekamrene 82.84 gjennom slangene 90,92, fortsetter vannet videre inn i hovedkammeret 80, fyller og spenner opp denne, mens partiklene holdes tilbake i sidekamrene.

Figurene 8 og 9 viser en konstruksjon som benyttes til å skjøte sammen to innbyrdes kant-i-kant tilstøtende kamrene 80a,80b {som jo er tette i hver sin ende), slik at man oppnår god tetning mellom de to tilstøtende kamrene. Hver endekant av kamrene 80a,80b omfatter et bredt belte 85 hhv 87 som brettes opp og rundt en løs pølselignende seksjon 89. Den mindre pølseformete seksjonen 89 dekker side-veis skjøteområdet mellom seksjonene 80a,b, og kan fylles med slam eller sand. Deretter brettes beltene 85,87 oppad og låses sammen ved tau-surring 91 eller lignende festemetode. Derved har man oppnådd et vanntett skjøteområde mellom to hoved-kammerseksjoner.

Nå man skal pumpe en heterogen suspensjon av vann og faste partikler, er det en grense for hvor langt den kan pumpes gjennom en slangepose før partiklene begynner å synke og lage et belegg på bunnen. Derfor bør hver selv-stendig slangepose ha en begrenset lengde. Med den sammen-føyningsteknikk som er beskrevet ovenfor, kan en lang slangepose monteres sammen av en rekke del slangeposer med mindre lengde.

Ifølge oppfinnelsen er det således frembrakt en ny metode og anordning som kan gjøre forebygging mot over-svømmelser mere lettvint og sikkert.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til forebyggelse eller begrensning av oversvømmelser av flomvann, hvor det opprettes en barriere mot vannet ved at det anordnes en gitt lengde av en slangepose som fylles til et gitt trykk med vann inneholdende faste partikler i godt omrørt tilstand, og med en egenvekt som er høyere enn flomvannets egenvekt, slik-at posen spennes opp og danner barrieren, mens de faste partiklene synker ned og akkumuleres i slangeposen nedre del og tynger den nedad til tett kontakt med underlaget,karakterisert vedat det anvendes en langstrakt slangepose som er inndelt i et eller flere nedre kamre (38;82,84) og ett øvre/tilstøtende kammer (36;80) som er innbyrdes atskilt av en vanngjennomtrengelig duk (34;

81,83), og blandingen av vann og partikler, pumpes med stor kraft inn i det/de nedre kamre (38;82,84), fyller opp dette/disse, og partiklene akkumuleres i det/de nedre kammer/kamre (38;82,84) mens vannet siver igjennom duken (34; 81,83) og inn i det øvre kammer/tilstøtende kammer (36;80) og spenner opp dette.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat det anvendes en slangepose som er inndelt i et øvre (36) og et nedre (38) kammer som er atskilt av en vanngjennomtrengelig duk (34), og blandingen av vann og partikler, pumpes med stor kraft inn i det nedre kammer (38) hvori partiklene akkumuleres mens vannet siver igjennom duken (34) og inn i det øvre kammer (38) og spenner opp dette.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat det anvendes en slangepose omfattende et sentralt kammer (80) som er innrettet til å ifylles og oppspennes med vann, mens to sidekamre (82,84) er lengdeveis sammenkoplet med det sentrale kammer (80), en på hver side av denne, og sidekamrene (82, 84) ifylles blandingen av vann og partikler (sand), hvorved de to sidekamrene slipper vannet inn til det sentrale kammer via respektive vanngjennomtrengelige duker (81,83) og spenner opp det sentrale kammer (80), mens partiklene akkumuleres i sidekamrene og forsterker konstruksjonens trykk mot underlaget (13).

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat slangeposen ifylles en suspensjon bestående av vann og tunge partikler, stein, grus, jord, sand, jernslig-partikler, eller jern-holdige pellets, o.l.

5. Anordning til forebyggelse eller begrensning av over-svømmelser av flomvann, omfattende en slangepose innrettet til å fylles med vann inneholdende faste partikler som har en egenvekt som er høyere enn flomvannets egenvekt, hvilke partikler synker ned og akkumuleres slik at slangeposen holdes i tett kontakt med underlaget, mens vannet spenner opp slangeposen og danner en barriere,karakterisert vedat slangeposen er inndelt i et eller flere nedre kamre (38;82,84) og ett øvre/tilstøtende kammer (36;80), idet de(t) nedre kammer(re) (38;82,84) og det øvre kammer (36;80) er atskilt av en vanngjennomtrengelig duk (34;81,83), ogde(t) nedre kammer(re) (38;82,84) er innrettet til tilføres blandingen av vann og partikler.

6. Anordning i samsvar med krav 5,karakterisert vedat slangeposen er inndelt i et øvre (36) og et nedre (38) kammer, idet de to kamrene er atskilt av den vanngjennomtrengelige duk (34).

7. Anordning i samsvar med krav 5,karakterisert vedat slangeposen er inndelt i et sentralt kammer (80) og to sidekamre (82,84) som er lengdeveis sammenkoplet med det sentrale kammer (80), en på hver side av denne, de to sidekamrene er forbundet med det sentrale kammer (80) via respektive vanngjennomtrengelige duker (81,83).

8. Anordning i samsvar med krav 7,karakterisert vedat de tre slangeposekamrene (80;82,84) danner i tverrsnitt et tilnærmet tre-kant-mønster ved at sidekamrene (82,84) er anordnet på siden og nederst tilstøtende inntil hovedkammeret (80) slik at konstruksjonens bredeste del ligger ned mot underlaget (13) .

9. Anordning i samsvar med et av kravene 5-8,karakterisert vedat slangeposen er innrettet til å lagres i sammenrullet eller sammenfolde't tilstand, og bringes til bruksstedet hvor den rulles eller foldes ut.