HOCHNASSER-SCHUTZSYSTEMHIGH WET PROTECTION SYSTEM
Mit der Erfindung wird ein neuartiges Hochwasser-Schutzsystem vorgeschlagen, das aus einem teilweise fest im Boden verankerten Teil und einem abnehmbaren bzw. lösbaren und verstaubaren beweglichen Teil besteht. Mit einem derartigen Hochwasserschutz können Orte oder besonders Schützens werte Stellen im gefährdeten Gelände mit einem vertretbaren Aufwand ohne Einschaltung von schwerem Gerät und mit relativ geringem Personalaufwand sowie in extrem kurzer Zeit wirksam gegen Hochwasser geschützt werden, auch bei extrem hohem Hochwasserstand (sogenanntem Jahrhunderthochwasser).With the invention, a novel flood protection system is proposed, which consists of a part that is firmly anchored in the ground and a removable or detachable and stowable movable part. With such a flood protection, places or places particularly worthy of protection in the endangered area can be effectively protected against flooding with a reasonable effort without the use of heavy equipment and with relatively little personnel expenditure and in an extremely short time, even with extremely high flood levels (so-called century flood).
Aus der Erfahrung der vorjährigen und vorausgehender Hochwasser-Katastrophen können Überschwemmungen, die durch Hochwasser verursacht werden, offensichtlich mit den derzeit verfügbaren Mitteln nicht ausgeschlossen oder wirksam verhindert werden. Überall dort, wo die Hochwassermassen Städte, Orte oder anderes wertvolles Gelände gefährden, und die Möglichkeit besteht, derartige Kerngebiete einzugrenzen und Schutz durch Spundwände und damit verbundene Konstruktionen zu erreichen, werden nach herkömmlichen Methoden die Hochwassermassen in Verbindung mit Erddämmen und Sandsäcken bekämpft. Andere Methoden, mit stabilen Spundwänden und entsprechenden Konstruktionen das Eindringen von Hochwasser in innerstädtische Bereiche oder dergleichen zu verhindern, die ortsfest errichtet werden, sind aus städtebaulicher Sicht nicht vertretbar, wenn diese Spundwände den Normalwasserpegel soweit überragen, daß im Städtebild dauerhafte Sperrmauern verbleiben.From the experience of previous and previous flood disasters, floods caused by floods can obviously not be prevented or effectively prevented with the currently available means. Wherever the flood masses endanger cities, towns or other valuable terrain, and there is the possibility of delimiting such core areas and achieving protection by sheet piling and associated constructions, the flood masses in connection with earth dams and sandbags are combated using conventional methods. Other methods of using stable sheet pile walls and corresponding constructions to prevent flooding from entering inner-city areas or the like, which are to be built in a stationary manner, are not justifiable from an urban planning point of view if these sheet pile walls exceed normal water levels to such an extent that permanent barriers remain in the cityscape.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Hochwasserschutzsystem vorzuschlagen, mit dem schnell, effektiv und kostengünstig mit einer relativ geringen Menge an Hilfskräften und ohne Einsatz von Maschinen und schwerem Gerät ein Schutz gegen schwere Hochwasser bis hin zu einem Jahrhunderthochwasser erreicht werden kann.
Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 10 vorgeschlagen. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object of the invention is to propose a flood protection system with which protection against severe floods up to a century flood can be achieved quickly, effectively and inexpensively with a relatively small amount of auxiliary personnel and without the use of machines and heavy equipment. According to the invention, a device with the features of the characterizing part of claim 1 and a method with the features of the characterizing part of claim 10 are proposed. Further features of the invention are the subject of the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Hochwasser-Schutzsystem geht von einer aus Hohlrohren bestehenden Grundkonstruktion aus. Die Hohlrohre, die aus Stahl, Aluminium oder dergleichen bestehen, werden an den Stellen, an denen die Hochwasser-Schutzwand erstellt werden soll, in das Erdreich bis ca 4,8 m Tiefe eingerammt und bleiben dauer- haft im Erdbereich, wo sie durch eingeschraubte Deckel gesichert werden. Die Hohlrohre schließen bündig mit der Oberkante Erdreich ab und nehmen Stützträger, sog. Peiner, mit einer Länge von ca 4 m auf, die in den Hohlrohren gelagert und aktiviert werden, wenn sie für den Hochwasserschutz benötigt werden. Dann werden die Stützträger in den Hohlrohren hochgezogen und verriegelt bzw. verbolzt und gegen Absenken gesichert. Die Strecke, um die die Stützträger aus den Hohlrohren hochgezogen werden, beträgt ca. 3 m, und dies entspricht auch der Hochwasser-Schutzhöhe.The flood protection system according to the invention is based on a basic construction consisting of hollow tubes. The hollow pipes, which consist of steel, aluminum or the like, are rammed into the ground to a depth of approx. 4.8 m at the points where the flood protection wall is to be created and remain permanently in the ground area, where they are screwed in Cover are secured. The hollow pipes are flush with the upper edge of the ground and take up support beams, so-called peiners, with a length of approx. 4 m, which are stored and activated in the hollow pipes when they are required for flood protection. Then the support beams are pulled up in the hollow tubes and locked or bolted and secured against lowering. The distance by which the support girders are pulled out of the hollow tubes is approx. 3 m, and this also corresponds to the flood protection level.
Die Hohlrohre bzw. die Stützträger sind in Abständen von z. B. 3 m voneinander in Strömungsrichtung angeordnet und bilden Felder aus, die durch den Einsatz von Dammbalken mit z. B. einer Länge von 3 m, einer Breite von 0,15 m und einer Höhe von 0,215 m zu der Hochwasser-Schutzwand verfüllt werden. Die Dammbalken bestehen z. B. aus Aluminium, Stahl, verstärktem Kunststoff, Leimholz oder dergleichen, wobei die einzelnen Balken an den Verbindungsstellen zueinander profiliert ausgebildet sind, um eine gegenseitige Verriegelung und Abdichtung durch zusätzliche Ab- dichtelemente zu erzielen. Wenn die Dammbalken aus Aluminium hergestellt werden, haben sie ein relativ geringes Gewicht von z. B. 28,7 kg/Balken, so daß das Einheben eines Balkens in das jeweilige Feld von einem einzigen Mann durchgeführt werden kann.
Die Stabilität einer derartigen Grundkonstruktion ist aufgrund des Versenkens der Hohlrohre so hoch, daß eine Hinterabstützung nicht erforderlich ist, wenn die Hochwasser-Schutzhöhe ca. 3 m nicht übersteigt.The hollow tubes or the support beams are at intervals of z. B. 3 m from each other in the flow direction and form fields, which by the use of dam beams with z. B. a length of 3 m, a width of 0.15 m and a height of 0.215 m to the flood protection wall. The dam beams consist, for. B. made of aluminum, steel, reinforced plastic, glued wood or the like, the individual beams being profiled at the connection points to one another in order to achieve mutual locking and sealing by means of additional sealing elements. If the dam beams are made of aluminum, they have a relatively low weight of e.g. B. 28.7 kg / bar, so that the lifting of a bar in the respective field can be carried out by a single man. The stability of such a basic construction is so high due to the sinking of the hollow pipes that a rear support is not necessary if the flood protection height does not exceed approx. 3 m.
Das Setzen der Hohlrohre, die dauerhaft im Boden verbleiben, und das Herausziehen der Stahlstützen bis ca. 3 m Schutzhöhe sowie das Verriegeln der Stahlstützen in dieser Höhe stellt die Aufbauphase 1 für den Hochwasserschutz bis ca. 3 m Höhe dar. Wird ein höherer Hochwasserstand erwartet, wird die Aufbauphase 2 eingeleitet, bei der auf die Stahlstützen nach der Aufbauphase 1 Stahlmuffen aufgesetzt und an den vorhandenen Stahlstützen verschraubt werden. In diese Stahlmuffen werden zur Verlängerung nach oben Aufsatzträger eingesetzt, die mit den Stahlmuffen verschraubt werden. Diese in der zweiten Aufbaustufe aufgesetzten Stahlstützen haben eine Länge von z. B. 3 m, erhöhen somit die gesamte zweite Aufbaustufe des Hochwasserschutzes auf insgesamt ca. 6 m Schutzhöhe, und werden mit einer Rückabstützung verse- hen, die ab einer Hochwasserhöhe von z. B. 3,50 m erforderlich ist. An den aufgesetzten Stahlstützen sind an der Außenseite (landseitig) Stahlschuhe angeschweißt, die den oberen Teil der Rückabstützungen aufnehmen, während der untere Teil der Rückab- stützungen in weiteren Stahlschuhen aufgenommen wird, die mit flachen, auf dem Boden aufliegenden U-Trägern verschweißt werden, welche mit den in den Erdboden eingerammten Hohlrohren verriegelt werden, so daß die Rückabstützungen dreieck- förmige, stabile Stützanordnungen ausbilden, die den durch die Hochwassermassen auf die Stahlstützen der zweiten Aufbauphase ausgeübten Druck abfangen. Die Stahlstützen der zweiten Aufbauphase sind analog den Stahlstützen der ersten Aufbauphase so ausgebildet, daß sie ebenfalls Dammbalken aufnehmen und damit die Hochwasserschutzwand bis auf ca. 6 m erhöhen. Die Dammbalken werden gegen Aufsteigen dadurch gesichert, daß sie an die Stahlstützen angebolzt und befestigt werden. Die Stahlstützen ihrerseits werden gegen Aufschieben nach oben dadurch gesichert, daß sie an die im Erdreich verankerten Hohlrohre angehängt werden, so daß bei
der Grundkonstruktion der zweiten Aufbauphase gegenüber der Ausbildung der ersten Aufbauphase durch die gewählten Rückabstützungen eine hohe konstruktive Festigkeit gegenüber dem Druck der Hochwassermassen erreicht wird. Um diesen hohen Druck, der über die Rückabstützung an die Vierkant-Hohlrohre und von diesen an das umge- bende Erdreich übertragen wird, aufzufangen, werden an das Hohlrohr seitliche Delta- Blechflügel angeschweißt, so dass der an den Dammbalken und Peinern anstehende Druck breitflächig auf das Erdreich übertragen wird. Diese Blechflügel werden einseitig oder beidseitig an das Hohlrohr angeschweißt.Setting the hollow pipes that remain permanently in the ground and pulling out the steel supports up to a protective height of approx. 3 m as well as locking the steel supports at this height represents the construction phase 1 for flood protection up to approx. 3 m height. A higher flood level is expected , the construction phase 2 is initiated, in which steel sleeves are placed on the steel supports after construction phase 1 and screwed to the existing steel supports. In these steel sleeves, extension beams are used to extend upwards, which are screwed to the steel sleeves. These steel supports placed in the second stage of construction have a length of z. B. 3 m, thus increase the entire second level of flood protection to a total of about 6 m protection height, and are provided with a back support, which from a flood height of z. B. 3.50 m is required. Steel shoes are welded to the outside of the steel supports on the outside (on the land side), which accommodate the upper part of the rear supports, while the lower part of the rear supports are accommodated in further steel shoes, which are welded to flat U-beams lying on the floor, which are locked with the hollow pipes rammed into the ground, so that the rear supports form triangular, stable support arrangements which absorb the pressure exerted by the flooding masses on the steel supports of the second construction phase. The steel supports of the second construction phase are designed analogously to the steel supports of the first construction phase in such a way that they also absorb dam beams and thus increase the flood protection wall up to approx. 6 m. The dam beams are secured against ascent by bolting and fastening them to the steel supports. The steel supports in turn are secured against being pushed upwards by being attached to the hollow pipes anchored in the ground, so that at the basic construction of the second construction phase compared to the formation of the first construction phase by the selected back supports a high structural strength against the pressure of the flood masses is achieved. In order to absorb this high pressure, which is transferred to the square hollow pipes via the back support and from there to the surrounding soil, lateral delta sheet metal wings are welded onto the hollow pipe, so that the pressure on the dam beams and painters is widespread the soil is transferred. These sheet metal wings are welded to the hollow tube on one or both sides.
In der dritten Aufbauphase, der höchsten Stufe der Hochwassergefahr, werden Aufbaustützen von z. B. 5 m Länge auf die Stahlstützen der Phase 1 aufgebracht und gegen die aus Phase 2 vorhandenen Stahlstützen mit einer Höhe von 3 m ausgewechselt. Die Rückabstützung nach Phase 2 wird in der dritten Aufbauphase analog der zweiten Aufbauphase eingesetzt. In gleicher Weise werden die Dammbalken bis zu einer Ge- samt-Trennwand von insgesamt z. B. 8 m Höhe zwischen den Stahlstützen-Feldern errichtet.In the third construction phase, the highest level of flood risk, construction supports from e.g. B. 5 m length applied to the steel supports of phase 1 and replaced with existing steel supports from phase 2 with a height of 3 m. Back support after phase 2 is used in the third construction phase in the same way as in the second construction phase. In the same way, the dam beams are up to a total partition of a total of z. B. 8 m height between the steel column fields.
Da der durch die weiter vergrößerte Wasserstandshöhe an den Dammbalken anstehende Druck über die Stahlstützen auf die eingerammten Hohlrohre, die zur besseren Druckverteilung im Boden mit Delta-Flügeln ausgestattet sind, und von diesen auf das anliegende Erdreich extrem hoch wird, wird in dieser dritten Aufbauphase eine ausreichend sichere Druckverteilung dadurch erreicht, daß eine durchgehende Spundwand errichtet wird, die mit Hilfe von Spundwanddielen in das Erdreich eingerammt wird, an die die Hohlrohre den von den Stahlstützen kommenden Druck auf die Spund- wand verteilt abgeben können. Diese Spundwände können auch als Absperrwände für austretendes Unterwasser bei Hochwasser genutzt werden, so daß dieses Unterwasser nicht hinter die Hochwasserschutzwand gelangen kann, damit das durch die Spundwände ausgesperrte Hinterwasser nach dem Abflauen des Hochwassers wieder in die
Flüsse zurückgeleitet werden kann. Hierzu wird bei einer ersten Lösung vorgeschlagen, Fenster in die Spundwände zu schneiden, die mit Hilfe von Schiebern an die Spundwände in einem Falz geführt sind und über an der Spundwand-Oberfläche befestigten Drehgestänge bei Hochwasser geschlossen und bei Niedrigwasser wieder ge- öffnet werden.As the water level at the dam beams increases due to the further increase in the water level, the steel supports on the rammed hollow pipes, which are equipped with delta wings for better pressure distribution in the ground, and from these on the adjacent soil become extremely high, in this third construction phase Sufficiently reliable pressure distribution is achieved by erecting a continuous sheet pile that is driven into the ground with the help of sheet piles, to which the hollow pipes can distribute the pressure coming from the steel supports to the sheet pile. These sheet piles can also be used as barrier walls for emerging underwater in the event of flooding, so that this underwater cannot get behind the flood protection wall, so that the backwater blocked out by the sheet piling after the flooding has flown back into the Rivers can be returned. For this purpose, in a first solution it is proposed to cut windows in the sheet piling, which are guided in a fold by means of sliders to the sheet piling and which are closed at high water via rotating rods attached to the sheet wall surface and opened again in low water.
Bei dieser Lösung liegen die Schiebergestänge ungeschützt im Erdreich und sind deshalb einer Abrostung bzw. anderen Gefahren ausgesetzt. Um dies zu verhindern, werden Sickerschächte aus Stahl- oder Stahlbeton eingesetzt, in denen das Gestänge und auch die Fenster kontrolliert und gewartet, und die Schiebergestänge in den Schächten betätigt werden können.With this solution, the pushrods are unprotected in the ground and are therefore exposed to rust and other dangers. To prevent this, seepage shafts made of reinforced or reinforced concrete are used, in which the frame and also the windows can be checked and serviced, and the slide frame in the shafts can be operated.
Das Hochwasser-Schutzsystem besteht einerseits aus stationären, baulichen Grundelementen, die in Form von Hohlrohren in den Boden eingerammt werden und die die Stützträger bzw. Peiner dauernd aufnehmen, bis diese im Notfall aktiviert und aus dem Boden herausgezogen werden, und andererseits aus mobilen, tragbaren Komponenten, die in Form von separat gelagerten Dammbalken aus Aluminium oder dergleichen Material bestehen, die gegen Aufschwemmen gesichert sind, die zwischen den Peinern eingelegt werden, und die nur im Falle eines drohenden Hochwassers benötigt werden. Mit einer derartigen Einrichtung wird das Stadt- oder Landschaftsbild nicht dauerhaft beeinträchtigt, da die Aufbauten über dem Boden nur zu Zeiten des Hochwassers errichtet und anschließend wieder in das Hohlrohr abgesenkt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist je nach dem Ausmaß der Hochwassergefahr so ausgelegt, daß sie bis zu einer Schutzhöhe von etwa 3 m ohne Rückabstützung ein- wandfrei arbeitet, ab einer Schutzhöhe über 3 m eine Hinterabstützung benötigt, und bei der maximalen Schutzhöhe von 8 m eine Hinterabstützung mit zusätzlichen Peinern erforderlich wird, während alternativ bei einer Schutzhöhe von 8 m die Rückabstützung mit Aufbau-Peinern mit einer Länge von 5 m eingesetzt und zusätzlich eine
durchgehende Spundwand aus Spundwanddielen vorgesehen wird, mit der die Hohlrohre verschweißt und in einem Arbeitsgang eingerammt werden.The flood protection system consists on the one hand of stationary, structural basic elements, which are rammed into the ground in the form of hollow tubes and which continuously hold the support beams or peiners until they are activated and pulled out of the ground in an emergency, and on the other hand of mobile, portable ones Components that are in the form of separately stored dam beams made of aluminum or similar material, which are secured against floating, which are inserted between the torments, and which are only required in the event of an impending flood. With such a facility, the city or landscape is not permanently impaired, since the structures above the ground are only erected at times of flooding and are then lowered back into the hollow tube. Depending on the extent of the risk of flooding, the device according to the invention is designed such that it works perfectly up to a protective height of approximately 3 m without back support, requires a rear support from a protective height of more than 3 m, and a rear support at the maximum protective height of 8 m with additional peiners is required, while alternatively with a protective height of 8 m the back support with body pegs with a length of 5 m is used and additionally one continuous sheet pile made of sheet piles is provided, with which the hollow pipes are welded and driven in one operation.
Der Einsatz von Hochwasser-Schutzsystemen der vorstehend beschriebenen Art ist überall dort möglich, wo einigermaßen stabiler Untergrund vorhanden ist. Dies ist in der weit überwiegenden Mehrzahl der praktischen Einsatzfälle gegeben. Es gibt jedoch Bodenverhältnisse im Untergrund, z.B. im Falle von Bauaufschüttungen, bei denen Bodenklassen schlechter als 4 vorgefunden werden, und damit instabile Zustände gegeben sind. Für derartige Ausnahmefälle wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, ein Betonfundament mit Baustahlbewehrung von z.B. 1 ,5 m Tiefe bauseits an Ort und Stelle zu errichten, Ausnehmungen im Fundament auszusparen und die Ausnehmungen mit Vergussbeton auszukleiden, in die Stahlstützen bzw. sog. Peiner eingesetzt werden, die z.B. 3,00 m aus dem Fundament nach oben ragen. Derartige Fundamente bzw. Aufnahmestellen für die Stahlstützen werden voneinander beabstandet so ge- setzt, dass die Mitten zweier benachbarter Stahlstützen 3,00 m voneinander versetzt sind und Dammbalken mit Abdichtung in der oben beschriebenen Weise eingesetzt werden, damit eine durchgehende Schutzwand aufgebaut werden kann.The use of flood protection systems of the type described above is possible wherever reasonably stable subsoil is available. This is the case in the vast majority of practical applications. However, there are subsoil conditions, e.g. in the case of construction fill-ups in which soil classes are found to be worse than 4, and thus unstable conditions exist. For such exceptional cases, it is proposed according to the invention to use a concrete foundation with structural steel reinforcement, e.g. 1, 5 m depth to be erected on site, to leave recesses in the foundation and to line the recesses with grouting concrete, into which steel supports or so-called peiners are inserted, e.g. 3.00 m protrude from the foundation. Such foundations or receiving points for the steel supports are placed at a distance from one another such that the centers of two adjacent steel supports are 3.00 m apart and dam beams with seals are used in the manner described above, so that a continuous protective wall can be built up.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Aus- führungsbeispiels erläutert. Es zeigt:The invention is explained below in connection with the drawing using an exemplary embodiment. It shows:
Fig. 1 eine Hochwasserschutz-Konstruktion in einer ersten Aufbauphase,1 shows a flood protection construction in a first construction phase,
Fig. 2 die Konstruktion nach der zweiten Aufbauphase,2 shows the construction after the second construction phase,
Fig. 3 die Konstruktion nach der dritten Aufbauphase, Fig. 4 eine Darstellung eines Teiles einer Dammbalkenwand in Aufsicht,3 shows the construction after the third construction phase, FIG. 4 shows a view of part of a dam beam wall in supervision,
Fig. 5 eine Darstellung des Teiles einer Dammbalkenwand nach Figur 4 in einer An sieht von vorne,5 shows an illustration of the part of a dam beam wall according to FIG. 4 in a view from the front,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Dammbalkenwand in Frontansicht,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Hinterwasser-Abführung mit Spundwandfenster, Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Hinterwasser-Absaugung, und Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.6 is a schematic representation of a dam beam wall in front view, 7 shows a schematic representation of a backwater drainage with sheet pile window, FIG. 8 shows a schematic representation of a backwater suction, and FIG. 9 shows a schematic representation of a further embodiment of the invention.
Die erste Aufbauphase einer Hochwasser-Schutzwand, die bis zu einer Hochwasserhöhe von etwa 3 m Schutz gewährt, umfaßt (nach Fig. 1 , 2 oder 3) ein Hohlrohr 1 mit einer Spitze 2. Das Hohlrohr 1 , das vorzugsweise ein Vierkantrohr ist, hat eine Länge von etwa 4 m (ohne Spitze) und wird vollständig bis zu seiner Öffnung bündig mit dem Erdreich in den Boden eingetrieben, steht mit seinem unteren Ende an einem Anschlag 3 an und ist auf der Oberseite mit einem aufgesetzten wasserdichten Deckel 4 verschlossen. Das Hohlrohr 1 nimmt eine Stahlstütze 5 (einen sog. Peiner) auf, die vollständig in dem Hohlrohr versenkt untergebracht wird, wenn der Hochwasserschutz nicht aktiviert ist. Im Falle auftretenden Hochwassers wird die Stahlstütze 5 bis zu einer Höhe von etwa 3 m aus dem Hohlrohr 1 herausgezogen und in der hochgezogenen Position verankert, so daß die Stahlstütze bis zu einer Höhe von 3 m über das Erdreich ragt. Entsprechende Hohlrohre 1 werden am Ufer im Abstand von etwa 3 m in das Erdreich eingetrieben. Die Stahlstützen 5 bilden die Begrenzungsträger für die Hochwasser-Schutzwand-Felder 6 (Fig. 6), die aus zwischen jeweils zwei benach- barten Stahlstützen 5,5 eingesetzten Dammbalken 7 oder Lamellen errichtet werden. Die Dammbalken 7 sind Alu- oder Stahlbalken bzw. -lamellen, z. B. mit einer Länge von 3 m, einer Breite von 0,15 m und einer Höhe von 0,215 m, und werden jeweils an den Stahlstützen mit Profilierungen, z. B. in Form einer Art Nut- und Federverbindung 8, 9 ausgebildeten Profilierungen übereinander gesetzt, die als wasserdichte Ab- dichtungen ausgebildet sind. Ein Dammbalken hat z. B. ein Gewicht von 28,7 kg und erstreckt sich über ein Feld 6 von z. B. 3 m Länge. Dieses Gewicht kann von einem Mann gehandhabt und eingehoben werden, so daß der Aufbau der Schutzwand be-
quem erfolgen kann. Mit 10 sind Dichtungen, z. B. aus Moosgummi, bezeichnet, die eine Abdichtung zwischen den Stahlstützen und den Dammbalken darstellen.The first construction phase of a flood protection wall, which provides protection up to a flood height of approximately 3 m, comprises (according to FIG. 1, 2 or 3) a hollow tube 1 with a tip 2. The hollow tube 1, which is preferably a square tube, has a length of about 4 m (without tip) and is driven into the ground completely flush with its opening up to its opening, is at its lower end against a stop 3 and is closed on the top with a waterproof cover 4. The hollow tube 1 receives a steel support 5 (a so-called peiner), which is completely sunk into the hollow tube when the flood protection is not activated. In the event of flooding, the steel support 5 is pulled up to a height of approximately 3 m from the hollow tube 1 and anchored in the raised position, so that the steel support projects up to a height of 3 m above the ground. Corresponding hollow pipes 1 are driven into the ground at a distance of about 3 m on the bank. The steel supports 5 form the boundary beams for the flood protection wall fields 6 (FIG. 6), which are erected from dam beams 7 or slats inserted between two adjacent steel supports 5,5. The dam beams 7 are aluminum or steel beams or lamellae, e.g. B. with a length of 3 m, a width of 0.15 m and a height of 0.215 m, and are each on the steel supports with profiles, z. B. in the form of a kind of tongue and groove connection 8, 9 formed profiles, which are designed as watertight seals. A dam beam has e.g. B. a weight of 28.7 kg and extends over a field 6 of z. B. 3 m length. This weight can be handled and lifted by a man, so that the construction of the protective wall quem can be done. With 10 seals, z. B. made of foam rubber, which represent a seal between the steel supports and the dam beams.
An der landseitigen Außenwand der Hohlrohre sind Verankerungen 1 1 befestigt, die die Stahlstützen 5 in ihrer angehobenen Position an den Hohlrohren 1 mittels Ankerschrauben 12 verankern. Am Außenumfang des Hohlrohres 1 ist eine Trägerplatte 13 bei 14 angeschweißt, die eine Einhängevorrichtung 15 aufnimmt, deren Verwendung weiter unten erläutert wird. Mit 16 ist eine Verbindung zwischen der Verankerung 1 1 und der Einhängevorrichtung 15 dargestelltOn the land-side outer wall of the hollow tubes, anchors 11 are fastened, which anchor the steel supports 5 in their raised position on the hollow tubes 1 by means of anchor bolts 12. On the outer circumference of the hollow tube 1, a support plate 13 is welded at 14, which receives a suspension device 15, the use of which is explained below. With 16 a connection between the anchoring 1 1 and the suspension device 15 is shown
Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Aufbauphase, die einen Hochwasserschutz bis zu einer Wasserhöhe von ca. 6 m ergibt, ist an der Oberseite der hochgezogenen Stahlstütze 5, die bis zu einer Höhe von etwa 3 m aus dem Hohlrohr 1 nach oben vorsteht, eine Höhenverlängerung vorgesehen, die dadurch erreicht wird, daß am oberen Ende des Stützträgers 5 eine Stahlmuffe 17 mit Muffenverschraubungen 18 aufgesetzt wird, die zur Aufnahme eines weiteren Stützträger-Abschnittes 19 dient, der als Verlängerung des hochgezogenen unteren Stützträgers 5 dient. Dieser Stützträger- Abschnitt 19 ergibt eine Gesamthöhe von weiteren 3 m und nimmt weitere Dammbalken 20 bis zu einer Gesamtschutzhöhe von 6 m auf. Mit der Außenseite des aufge- setzten Stützträgers 19 ist ein Schuhträger 21 bei 22 angeschweißt, der ein Anschlußende 23 einer Schrägstütze 24 bzw. eines Rückabstützträgers ( IPB - 180 Trägers ) aufnimmt, deren entgegengesetztes unteres Ende 25 in einen Anschweißschuh 26 eingesetzt ist, der mit dem liegenden Träger 27 (U-Stahlträger ) befestigt ist, an dessen vorderem Ende 28 dem Stützträger 5 zugewandt eine Einhängevorrichtung 15 zuge- ordnet ist, die mit dem Hohlrohr 1 starr verbunden ist und die Einhängevorrichtung 28 aufnimmt, so daß eine stabile tragende Verbindung für eine Rückversteifung erzielt wird.
Bei einer dritten Aufbauphase, mit der der Hochwasserschutz auf eine Gesamtschutzhöhe von ca 8 m Hochwasserstand erweitert werden kann, wird entweder ein weiterer Aufbau stützträger 29 von 2m Länge unter Zwischenschaltung einer zusätzlichen Stahlmuffe 17' aufgesetzt und verbolzt, oder es wird der Stützträger 19 von ca 3 m Länge durch einen entsprechenden Stützträger 19' mit einer Länge von ca 5 m ersetzt, so daß damit eine zusätzliche Erhöhung des Hochwasserschutzes um weitere 2 m erreicht wird. Hierzu wird die gleiche Rückversteifungskonstruktion verwendet wie bei der zweiten Aufbauphase, so daß insoweit keine Änderung des konstruktiven Aufbaues erforderlich ist.In the second construction phase shown in FIG. 2, which provides flood protection up to a water level of approx. 6 m, there is one on the top of the raised steel support 5, which projects up to a height of approx. 3 m from the hollow tube 1 Height extension provided, which is achieved in that a steel sleeve 17 with sleeve screw connections 18 is placed on the upper end of the support beam 5, which serves to receive a further support beam section 19, which serves as an extension of the raised lower support beam 5. This support beam section 19 results in a total height of a further 3 m and accommodates further dam beams 20 up to a total protective height of 6 m. A shoe carrier 21 is welded to the outside of the attached support bracket 19 at 22, which receives a connecting end 23 of an inclined support 24 or a rear support bracket (IPB-180 bracket), the opposite lower end 25 of which is inserted into a welding shoe 26 which is connected to the horizontal support 27 (U-steel support) is attached, at its front end 28 facing the support beam 5, a suspension device 15 is assigned, which is rigidly connected to the hollow tube 1 and receives the suspension device 28, so that a stable load-bearing connection for a stiffening is achieved. In a third construction phase, with which the flood protection can be extended to a total protection level of approx. 8 m flood level, either a further support beam 29 of 2m length is placed and bolted with the interposition of an additional steel sleeve 17 ', or the support beam 19 of approx 3 m length replaced by a corresponding support bracket 19 'with a length of about 5 m, so that an additional increase in flood protection is achieved by a further 2 m. For this purpose, the same reinforcement construction is used as in the second construction phase, so that no change in the construction is necessary.
Bei dieser dritten Aufbauphase mit einem Hochwasserschutz von ca 8 m wird am Ufer-Untergrund eine Spundwand 30 aus Spundwandbohlen 31 zur Bodendruckverteilung eingerammt, wobei die Hohlrohre 1 nicht, wie bei den Aufbauphasen 1 und 2, getrennt in das Erdreich eingerammt werden, sondern vor dem Einrammen der Spundwandbohlen 31 an diese Bohlen angeschweißt und in einem Arbeitsgang auf entsprechende Höhe eingerammt werden.In this third construction phase with a flood protection of approx. 8 m, a sheet pile wall 30 made of sheet pile planks 31 is rammed into the bank subsoil for the distribution of ground pressure, the hollow pipes 1 not being rammed into the ground separately, as in the construction phases 1 and 2, but before Ramming the sheet piles 31 welded to these planks and rammed to the appropriate height in one operation.
Wenn die Schutzeinrichtung erst später auf die Höhe von 8 m Hochwasserschutz nachgerüstet werden soll, wird die Spundwand 30 landseitig an den bereits einge- rammten Vierkanthohlrohren 1 vorbei eingerammt, die Vierkanthohlrohre werden ca. 1 m tief von Erde befreit und an die neu eingerammte Spundwand angeschweißt. Zusätzlich wird eine weitere Stahlmuffe 17' angebracht und eine weitere Stahlstütze 5' mit etwa 2 m Länge aufgesetzt und verbolzt, oder aber im Anschluß an die Aufbauphase 1 in die Stahlmuffe 17' eine Stahlstütze 5" mit einer Länge von 5 m aufge- setzt und verbolzt.If the protective device is only to be retrofitted to the level of 8 m of flood protection later, the sheet pile wall 30 is rammed past the square tubes 1 that have already been rammed in, the square tubes are freed from earth about 1 m deep and welded to the newly rammed sheet pile , In addition, a further steel sleeve 17 'is attached and a further steel support 5' with a length of about 2 m is placed and bolted, or a steel support 5 "with a length of 5 m is placed in the steel sleeve 17 'after the construction phase 1 and bolted.
Mit den eingerammten Spundwänden 30, die aus einzelnen Spundwandbohlen 31 bestehen, wird gleichzeitig das als Unterwasser durch die durchlässigen Bodenschichten hinter dem Hochwasserschutz auftretende Wasser abgesperrt, so daß mit einer
Aufbauphase 3 sowohl ober- wie auch unterirdisch eine Wassersperre errichtet wird. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß nach Ablauf des Hochwassers auch der Ablauf des Hinterwassers in den Fluß abgesperrt wird, so daß hinter den Spundwänden die Böden versauern und vermooren können. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, eine Hinterwasserabführung vorzusehen, zu der nachstehend einige Möglichkeiten erläutert werden.With the rammed sheet piles 30, which consist of individual sheet piles 31, the water occurring as underwater through the permeable bottom layers behind the flood protection is blocked off, so that with a Construction phase 3, a water barrier is built both above and below ground. This entails the risk that after the flooding, the drainage of the backwater into the river will be shut off, so that the soil behind the sheet piling can acidify and moor. To avoid this, it is necessary to provide a backwater drain, for which some options are explained below.
Eine erste Lösung zeigt Fig. 3 bzw. Fig. 7, nach der im Abstand von ca 20 m Fenster, Durchbrüche 32 oder dergl von z. B. 40 cm Durchmesser in die Spundwand in einer Tiefe von etwa 4 m bis 5 m geschnitten werden, die mit angebauten Schiebern 33 in einem Falz 34 geführt und mit einem Zahnradgestänge 35 und einer Handkurbel 36 bei Hochwasser geschlossen werden, damit ein Eindringen des Unterwassers hinter die wasserdichten Spundwände verhindert wird. Mit Hilfe der Handkurbeln werden die Fenster nach dem Ablaufen des Hochwassers wieder geöffnet, so daß das Hinter- wasser in den Fluß abfließen kann. Um ein derartiges Schiebersystem betätigen und den Ablauf des Hinterwassers kontrollieren zu können, werden bei jedem Fenster Sik- kerschächte 37 aus Stahl oder Stahlbeton ohne Böden hinter den Spundwänden land- seitig eingebracht, die auf Terrainhöhe mit einer Stahlabdeckung 38 verschlossen sind.A first solution is shown in FIG. 3 and FIG. 7, according to which windows, openings 32 or the like of z. B. 40 cm diameter in the sheet pile at a depth of about 4 m to 5 m, which are guided with attached sliders 33 in a fold 34 and closed with a gear linkage 35 and a crank handle 36 at high water, thus preventing penetration of the underwater behind the waterproof sheet pile walls is prevented. With the help of the hand cranks, the windows are opened again after the flood has run out, so that the back water can flow into the river. In order to be able to actuate such a slide system and to be able to control the outflow of the backwater, drainage wells 37 made of steel or reinforced concrete without floors behind the sheet piling, which are closed at ground level with a steel cover 38, are introduced on each window.
Die Figuren 4 und 5 zeigen den Aufbau der Dammbalkenwand und ihrer Zuordnung zu den begrenzenden Hohlrohren bzw. Stahlstützen in Verbindung mit den Darstellungen nach den Figuren 1 - 3 in vergrößerter Darstellung. Das Vierkant-Hohlrohr 39 nimmt eine IPB-160-Stahl stütze 40 auf; eine Halterung 41 ist an das Hohlrohr 39 zur Rückabstützung angeschweißt. Mit 42 ist ein Haltebolzen dargestellt. Zwischen je- weils zwei benachbarten Stahlstützen 40, 40 sind Dammbalken 43, vorzugsweise aus Aluminium, eingesetzt, und Hartgummidichtungen 44 sind an den Flanschen der Stahlstützen 40 vorgesehen. Mit 45 sind Verschraubungen für die Stahlstützen 40 und mit 46 Einhängebolzen dargestellt, die die Einhängebügel 47 mit Haltebolzen 48 für
die Stahlstützenverankerung aufnehmen. Zum Niederhalten der Dammbalken 43 dienen Stahlwinkel 49, die durch Bolzen 50 miteinander verbunden sind. Die Dammbalken 43 sind durch Dammbalkendichtungen 51 gegeneinander abgedichtet; mit 52 ist das Terrain bezeichnet.FIGS. 4 and 5 show the construction of the dam beam wall and its assignment to the delimiting hollow tubes or steel supports in connection with the representations according to FIGS. 1-3 in an enlarged representation. The square hollow tube 39 receives an IPB-160 steel support 40; a bracket 41 is welded to the hollow tube 39 for back support. With 42 a retaining bolt is shown. Dam beams 43, preferably made of aluminum, are inserted between two adjacent steel supports 40, 40, and hard rubber seals 44 are provided on the flanges of the steel supports 40. With 45 screw connections for the steel supports 40 and with 46 suspension bolts are shown, which the suspension bracket 47 with retaining bolts 48 for pick up the steel column anchor. Steel brackets 49, which are connected to one another by bolts 50, serve to hold down the dam beams 43. The dam beams 43 are sealed against one another by dam beam seals 51; the terrain is denoted by 52.
Für eine weitere Lösung einer Hinterwasserabführung ist in Fig. 8 eine selbsttätige Hin- terwasserabsaugung durch Unterdruck entwickelt worden. Hierbei wird hinter der Spundwand 53 landseitig im Abstand von etwa 20 m ein Gußstahl-Sickerrohr 54 mit einem Durchmesser von ca. 20 cm bis zum Normal-Grundwasserstand 55 in den Erd- boden eingerammt. Dieses Sickerrohr 54 wird über die Spundwand 53 in den Fluß in Strömungsrichtung verlegt, so daß das vorbeifließende Flußwasser aufgrund seiner Fließgeschwindigkeit im Rohr einen Unterdruck erzeugt, der das Hinterwasser selbsttätig in den Fluß abführt (Pfeil 56). Ein derartiges System kann auch gegen Deichüberschwemmungen eingesetzt werden. Hierzu werden die Hohlrohre vor dem Einrammen der Spundwand an diesem festgeschweißt (bei 57) und zusammen mit der Spundwand in einem Arbeitsgang auf Deichniveau eingerammt, sowie mit einer wasserdichten Stahlabdeckung abgedeckt. Wenn die Gefahr besteht, daß der Deich durch das steigende Hochwasser überflutet wird, werden die in den Hohlrohren gelagerten Stahlstützen auf eine Höhe von ca 3 m ausgezogen und verbolzt sowie die Dammbal- ken eingesetzt. Die Dammbalken werden gegen Aufschwimmen durch an den Stahlstützen verbolzte Abdeckwinkel gesichert.For a further solution for a backwater drainage, an automatic backwater extraction by negative pressure has been developed in Fig. 8. Here, behind the sheet pile wall 53, a cast steel drain pipe 54 with a diameter of about 20 cm is rammed into the ground at a distance of about 20 m to the normal groundwater level 55. This percolation pipe 54 is laid over the sheet pile wall 53 into the river in the direction of flow, so that the river water flowing past creates a negative pressure in the pipe due to its flow speed, which automatically drains the back water into the river (arrow 56). Such a system can also be used against dike flooding. For this purpose, the hollow pipes are welded to the sheet pile wall before it is rammed in (at 57) and rammed in together with the sheet pile wall in one operation at the level of the dike, and covered with a waterproof steel cover. If there is a risk that the dike will be flooded by the rising flooding, the steel supports in the hollow pipes are pulled out and bolted to a height of approx. 3 m and the dam beams are used. The dam beams are secured against floating by cover brackets bolted to the steel supports.
Bei sehr ungünstigen Bodenverhältnissen des Untergrundes wird gemäß der Erfindung eine Alternative vorgeschlagen, die in Fig. 9 dargestellt ist und bei der in den Unter- grund ein Betonfundament 58 eingebracht wird, das eine Ausnehmung 59 aufweist, in die eine Stahlstütze (Peiner) 60 eingesetzt wird. Zwischen jeweils zwei benachbarten Stahlstützen 60 werden Dammbalken 61 in der vorbeschriebenen Weise eingesetzt und bei 62 abgedichtet. Mit 63 ist Vergussbeton bezeichnet, der die Auskleidung der
Öffnung 59 darstellt, mit 64 Stahlankerpratzen und nut 65 Bohrungen für die Sperre. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Betonfundament 58 eine Tiefe von 1 ,50 m, eine Breite von 1 ,00 m und die Öffnung 59 eine Tiefe von etwa 0,75 m, so dass der Fuß der Stahlstütze 60 um diese Strecke in das Fundament eingesetzt ist.
In the case of very unfavorable ground conditions of the subsoil, an alternative is proposed according to the invention, which is shown in FIG. 9 and in which a concrete foundation 58 is introduced into the subsoil, which has a recess 59 into which a steel support (peiner) 60 is inserted becomes. Dam beams 61 are inserted between two adjacent steel supports 60 in the manner described above and sealed at 62. With 63 grouting concrete is designated, the lining of the Opening 59 represents, with 64 steel anchor claws and only 65 holes for the lock. In a preferred embodiment of the invention, the concrete foundation 58 has a depth of 1.50 m, a width of 1.00 m and the opening 59 has a depth of approximately 0.75 m, so that the foot of the steel support 60 has this distance into the Foundation is used.