WO2005024139A2 - Quellkade - Google Patents

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WO2005024139A2
WO2005024139A2 PCT/DE2004/002043 DE2004002043W WO2005024139A2 WO 2005024139 A2 WO2005024139 A2 WO 2005024139A2 DE 2004002043 W DE2004002043 W DE 2004002043W WO 2005024139 A2 WO2005024139 A2 WO 2005024139A2
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WO
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chamber
quellkade
chambers
swell
liquid
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PCT/DE2004/002043
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French (fr)
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WO2005024139A3 (de
Inventor
Bärbel KOPPE
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Universität Rostock
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/10—Dams; Dykes; Sluice ways or other structures for dykes, dams, or the like
    • E02B3/106—Temporary dykes
    • E02B3/108—Temporary dykes with a filling, e.g. filled by water or sand
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • E02B3/122—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
    • E02B3/127—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips bags filled at the side

Definitions

  • the invention relates to a swell box according to the preamble of claim 1.
  • the hydraulic back pressure increases and the leachate flow decreases.
  • the height of the swell can be adjusted to the required hydraulic back pressure. If the hydraulic back pressure on the dike depends on the external water level, the locally concentrated flow through the dike body comes to a standstill. The discharge of material from the dike body is hereby reduced or stopped and the function of the dike structure is retained.
  • the object of the invention is to provide a means of retaining liquids which emerge in a concentrated manner, in particular water (river, sea, brackish or waste water of different compositions) in a manner which saves material, time and personnel.
  • this object is achieved by the swelling cadre described in claim 1, comprising at least one chamber which can be filled with a medium to form a basin for a
  • liquid e.g. the seepage water emerging from the dike collects, which builds up a hydraulic counter pressure to the seeping water and thereby prevents the seepage.
  • a swell box with at least one filled chamber with at least one cross section that is essentially circular, elliptical or oval. These shapes can be produced particularly easily and therefore inexpensively from flexible material. These surfaces are also easy to clean.
  • a swell cade is advantageously characterized in that the closed curve of at least one filled chamber is essentially circular, elliptical or oval. A swell of this shape then forms a circular, elliptical or oval basin.
  • a swelling cadre is preferred which forms a basin through at least two stacked chambers.
  • the height of the spring cage, and thus the level of the liquid in the basin can be varied, so that the back pressure of the liquid from the spring cade can be adjusted to accommodate falling or rising flood levels.
  • the swelling cadaver is stabilized with at least two chambers by adding at least one other.
  • the stabilization of the Banlkade greater heights can be reached and uneven exposure to the liquid in the pool can be compensated for or counteracted.
  • a swell box has a chamber made of flexible material on.
  • the flexibility of the chamber makes it possible to adapt the chamber to unevenness in the support surface (for example the floor or other chambers) and the surfaces lying one on top of the other increase, making it easier to connect the two chambers.
  • the volume of a chamber can be changed in a limited area by filling.
  • a swell box with at least one chamber with an inlet and outlet means, in particular a filling and emptying valve, is particularly advantageous for filling with a liquid, in particular water, and / or bulk material and / or gas, for example. Air.
  • the construction height, construction width and load is determined by filling the construction with liquids available at the place of use, in particular water and / or bulk material and / or gas e.g. Air achieved.
  • the filling and emptying valves enable a quick assembly of the swell box.
  • a lower load on the swell box may be sufficient to fulfill the function, so that the chambers can be filled with gases (especially air).
  • gases especially air
  • increased loads may be necessary and bulk goods (eg sand and gravel) can be used to fill the chamber. It can vary depending on Combinations of the substances in one or different chambers can also be used if required.
  • the mass and volume of the materials to be stored and transported over a long distance are low due to the extensive use of materials available at the place of use.
  • the construction can be assembled and disassembled with little human and technical effort.
  • a swelling cadre with at least one chamber, at least partially made of liquid-impermeable material, is preferred.
  • the at least partial liquid impermeability of the chamber is necessary for holding the liquid in the basin formed by the chamber.
  • only a partial water impermeability can have the advantage that e.g. Water can penetrate into the chamber from the pool area and thus supports the filling of the chamber, but does not allow the water to escape beyond the chamber.
  • a swell cage the chamber of which is at least partially made of material that is semipermeable to the liquid in the basin.
  • a semi-permeable chamber e.g. the diffusion of water into the chamber, but not out. This enables the chamber to be filled independently up to a level that matches the water level. This way, Banlkaden can adapt to changes in water levels without supervision.
  • a swell kade whose chamber-forming material in terms of wall thickness and tear strength is adapted to the loads caused by filler material and the liquid in the pool in such a way that the pool formed by the chamber remains stable over time and has the lowest possible weight.
  • the Weight savings facilitate the transport of the chamber to the place of use and the removal.
  • a swell box has at least one chamber with a mechanical stabilizer in and / or on the chamber.
  • the stabilization of the chamber can relate to the shape of the chamber itself, i.e. the maintenance of a certain cross-section.
  • the stabilization can also refer to the storage stability of the chamber, which e.g. prevents slipping on a damp slope.
  • the chamber can take up more weight and can also be divided into individual compartments with the stabilizers and facilitate filling with different materials.
  • a swell box can advantageously have at least one stabilizer as a rigid strut or wall.
  • a rigid stabilizer allows the chamber with the desired shape to be used even when it is not fully filled.
  • a swell box has at least one stabilizer as a flexible strut or wall.
  • the use of flexible stabilizers is advantageous if the flexible material expands when the chamber is filled and the stabilizer can adapt to it.
  • a swell box with at least one chamber with a connecting means is advantageous for establishing a connection with another chamber and / or another object (e.g. non-slip coating) by means of a force-fit, material-fit and / or form-fit connection.
  • another object e.g. non-slip coating
  • connection of the chambers turns individual chambers into an overall construction. This can reduce the fluid pressure counteracted in the basin, which would push the chambers apart.
  • a swell cade is particularly advantageous if a connection of the chambers by means of a connecting means is impermeable to liquids, in particular for water. If no water can escape through the connection point of the chambers, the basin is watertight to the outside and does not lose any water, the hydraulic back pressure remains constant.
  • Preferred is a swell box in which at least two chambers are connected in series, an inlet and / or outlet means of a first chamber being connectable to the inlet and / or outlet means of a second chamber, so that water emerging / entering from the first chamber enters / exits the second chamber.
  • water emerging from the drain valve can enter another chamber through the filling valve. This allows the chambers to be filled or emptied without having to reconnect the pump, which is a
  • the chambers networked in this way can be separated from each other again after filling / emptying, or can also remain networked.
  • the exchange of a damaged chamber can then be carried out easily despite the joint filling / emptying.
  • it is not necessary to connect all the chambers of the Banlkade e.g. a network of this type can e.g. also take place with several chambers of different spring cades. (E.g. all upper chambers of different spring cades together, should the level decrease or rise, they can all be emptied or filled at the same time.)
  • the filling and emptying valves attached to the chambers are combined in one component.
  • the manufacturing costs are reduced.
  • pumps connected for filling can be used for emptying without having to be reassembled.
  • the task is also solved by using a source kade.
  • the following variants can exist:
  • FIGS. 1 to 9 The invention is explained below with reference to the drawings in FIGS. 1 to 9:
  • Figure 1 Shows the top view of a chamber for forming a source cadre.
  • Figure 2 shows a cross section of a substantially annular chamber to form a swell.
  • Figure 3 shows in Fig. A the double section of a chamber, in Fig. B and c the simple cross section of a chamber to form a swell cad.
  • FIG. 4 shows the cross section through a swell box stabilized by further chambers.
  • Figure 5 Shows the options for connecting two chambers to form a source box.
  • Figure 6 Shows a swell, consisting of several chambers and the connection of the inlet and outlet means.
  • Figure 7 Shows a swell, consisting of several chambers, the support surface of which has been provided with roughness-increasing agents.
  • Figure 8 Shows a source kade on a flat surface.
  • Figure 9 Shows a swell on an inclined surface.
  • FIG. 1 shows an essentially ring-shaped chamber 1) of a source cadence, the chamber 1) forming a basin 10) in the middle and being provided with inlet and outlet means 15).
  • the chamber 1 is filled with a medium by the inlet means 15 and the medium is removed from the chamber 1 again via the outlet means 15.
  • Figure 2 shows a section through a filled chamber 1.
  • the cross sections 3 of the chamber are hatched Area shown.
  • the focal points 2 of the cross sections 3 lie on a self-contained curve 4, here a circle.
  • other closed curves such as ellipses or ovals, can also be used.
  • the closed curve has more complex shapes, for example, it is composed of curve curves of different curvature, so that curves are created without symmetries.
  • the shape and / or size of the cross sections 3 and the position of the centers of gravity 2 of the filled chamber can vary (marked with 'and “in FIG. 2).
  • the chamber 1 has a circular, once an elliptical cross section 3, 3 "The shape of the swell can be adapted to differently designed documents (and conditions).
  • the pool formed by the chamber 1 is marked with 10.
  • FIG. 3 shows the section through a chamber 1 reinforced with stabilizers 16, 17.
  • the chamber can be provided with a rigid stabilizer 16 or a flexible stabilizer 17.
  • the chamber shown here is shown filled.
  • FIG. 3a shows a perspective sectional view through a filled chamber 1 on the closed curve (4 from FIG. 2).
  • the stabilizer 16 here is a perforated plastic plate that cannot expand.
  • FIG. 3b shows a sectional view of a filled chamber 1 with a flexible stabilizer 17, recognizable in that the stabilizer is adapted to the shape of the chamber 1.
  • FIG. 3c shows a sectional view of a filled chamber 1 with a rigid stabilizer 16, recognizable by the fact that the stabilizer keeps its shape and constricts the shape of the chamber.
  • the design of the stabilizers 16, 17 is shown in greatly simplified form in FIG. 3, they can be used in a different number, arrangement and shape.
  • Figure 4 shows a section through a swell box with several chambers 1, 11, which are stacked on top of each other.
  • the stacked chambers 1, 11 form a basin 10 in which
  • Leachate collects that enters the basin 10 through the water outlet point 34 " .
  • support chambers 12 are arranged next to the chambers 1, 11. If the chambers 1, 11 are pressed outward by the leachate, the swell can change its shape through the Hold support chambers 12.
  • FIG. 5a shows the connection of a first chamber 1 to a second chamber 11 by means of a connecting means 19.
  • the connecting means shown in FIG. 5a can be non-positively and materially (e.g. by an adhesive or welded connection).
  • Figure 5b shows a positive connection, which is reinforced by a non-positive and / or material connection.
  • Another positive connection could e.g. by Velcro fasteners on the chambers 1, 11 are formed.
  • connection types can also be combined with each other.
  • FIG. 6 shows a swell box made up of several filled chambers 1, 11, which forms a basin 10.
  • the inlet and outlet means 15 are connected by hoses.
  • a hose for filling is attached to the inlet valve of the lowest chamber 1.
  • a connecting hose leads from the outlet valve of this chamber 1 to the inlet valve of the chamber 11 lying above it, and the latter is connected to the chamber which follows it in the same way.
  • the drain valve in the top chamber is closed.
  • FIG. 7 shows a swell box with several chambers 1, which form a basin 10.
  • a plastic with knobs 40 or a material with a hook 41 is attached to the bottom chamber 1.
  • the Banlkade sticks to slippery surfaces.
  • FIG. 8 shows the functioning of a spring cadence on a flat surface, on the side of the dike 30 facing away from a liquid level (e.g. river, sea) 31
  • Banlkade consists of several stacked, liquid-filled chambers 1, 11, which are connected to one another in a water-impermeable manner.
  • the leachate from the water-bearing layer 33 passes through a water outlet point 34 in the water-impermeable layer 32 into the basin 10 of the
  • FIG. 9 shows the functioning of a swell box on an inclined surface, on the side of the dike 30 facing away from the sea 31.
  • the swell box consists of several stacked, liquid-filled chambers 1, 11 with a non-uniform cross section, which are connected to one another in a water-impermeable manner.
  • the leachate from the water-bearing layer 33 passes through the water outlet point 34 in the water-impermeable layer 32 into the basin 10 of the Banlkade and is caught there.
  • the invention was presented here primarily in connection with a water breakthrough in dikes. Basically, this invention can also be used in connection with other buildings. For example, fuel tanks in refineries are secured by barriers that are designed to catch the contents if the tank leaks.
  • the Banlkade according to the invention can also be used here.
  • the embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the source cartridge according to the invention even in the case of fundamentally different types.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Quellkade, insbesondere zur Verwendung im Hochwasserschutz gegen lokal konzentrierte Flüssigkeitsaustritte, gekennzeichnet durch mindestens eine mit einem Medium befüllbare, in sich geschlossene Kammer (1) zur Bildung eines Beckens (10) für eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, als Mittel zur Bildung eines hydraulischen Gegendrucks.

Description

Beschreibung
Quellkade
Die Erfindung betrifft eine Quellkade nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wasser kann bekanntlich in verschiedenen Situationen große Schäden verursachen. Lokal konzentrierte Sickerwasseraustritte an einem Deich können zur Inneren
Erosion des Deichkörpers (Austritt von Bodenmaterial) und damit zum Deichbruch und einer großflächigen Überschwemmung von Kulturlandschaften und Siedlungen führen. Ebenso kann ein Rückstau im Kanalnetz den Austritt von zum Teil erheblich verschmutzten Wässern in Siedlungsgebieten verursachen.
Bisher werden bei örtlich konzentrierten
Sickerwasseraustritten an Deichen Quellkaden in Ring- oder Kammform aus Sandsäcken errichtet, in denen das aus dem Deichkörper austretende Sickerwasser aufgefangen wird. Mit steigendem Sickerwasserstand in der Quellkade erhöht sich der hydraulische Gegendruck und der Sickerwasserstrom verringert sich. Die Höhe der Quellkade kann dabei an den erforderlichen hydraulischen Gegendruck angepasst werden. Bei einem vom Außenwasserstand am Deich abhängigen, ausreichenden hydraulischen Gegendruck kommt die örtlich konzentrierte Durchströmung des Deichkörpers zum Erliegen. Hiermit wird der Austrag von Material aus dem Deichkörper verringert bzw. gestoppt und die Funktion des Deichbauwerks bleibt erhalten. Nachteilig beim Bau von Quellkaden aus Sandsäcken ist die Tatsache, dass für diese Art der Schutzmaßnahme erhebliche Massenbewegungen, eine große Anzahl von textilen Containern sowie ein hoher Personalbedarf zur Befüllung der Sandsäcke sowie zur Installation der Schutzvorrichtung notwendig sind. Probleme können zudem entstehen, wenn die am Deich vorhandene
Infrastruktur nicht zum Transport der mit dem Bau von Quellkaden aus Sandsäcken benötigten erheblichen Massen ausgelegt ist bzw. infolge des Hochwassereinflusses oder anderer Einflüsse bereits zu stark geschädigt ist, als dass eine entsprechende Lastenaufnahme möglich wäre.
Die kurzfristige Beschaffung der für Sandsackbauten eingesetzten Materialien - i.d.R. textile Container und Sand - ist häufig, insbesondere bei großflächigen Gefahrenlagen, schwierig. Zudem müssen die Sandsackverbauten nicht nur personal- und transportaufwendig errichtet werden, sondern sie müssen nach Abwehr der Gefahrenlage oftmals ebenso aufwendig wieder entfernt werden. Außerdem werden für Sandsackverbauten große Mengen an Ressourcen in Form von nur einmal verwendbaren textilen Containern, von Sand und anderem Bodenmaterial sowie von Fahrzeugen und Treibstoff zum Transport der erheblichen Materialmengen benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Rückhaltemöglichkeit für konzentriert austretende Flüssigkeiten, insbesondere Wasser (Fluss-, See-, Brack- oder Abwässer unterschiedlicher Zusammensetzung) in einer Material, Zeit und Personal sparenden Art und Weise zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 beschriebene Quellkade aus mindestens einer mit einem Medium befüllbaren Kammer zur Bildung eines Beckens für eine
Flüssigkeit gelöst, indem die mindestens eine, mit einem Medium befüllte Kammer ein Becken bildet, worin sich Flüssigkeit z.B. das aus dem Deich austretende Sickerwasser, sammelt, die einen hydraulischen Gegendruch zu dem sickernden Wasser aufbaut und dadurch das Durchsickern verhindert.
Damit ist z.B. auch ein Schutz vor einem Bauwerkversagen, bei Bedrohung dieses Bauwerks durch Hochwasser möglich
Mit dem Unterbinden oder zumindest Schwächen des Sickerns findet auch kein oder geringer Materialaustrag aus dem
Bauwerk statt und die Struktur ist stabilisiert. So lässt sich eine sichere Fassung lokal austretender Wässer unterschiedlicher Zusammensetzung oder anderer Flüssigkeiten erstellen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Schwerpunkte aller Querschnitte der Quellkade einer befüllten Kammer auf einer geschlossenen Kurve liegen, da eine Quellkade dieser Form zwingend ein Becken zum Sammeln des Sickerwassers bildet.
Vorteilhaft ist eine Quellkade mit mindestens einer befüllten Kammer mit mindestens einem Querschnitt, der im Wesentlichen kreisförmig, elliptisch oder oval ist. Diese Formen lassen sich besonders einfach und damit kostengünstig aus flexiblem Material herstellen. Auch lassen sich diese Flächen leicht reinigen.
Vorteilhaft ist eine Quellkade dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene Kurve mindestens einer befüllten Kammer im Wesentlichen kreisförmig, elliptisch oder oval ist. Eine Quellkade dieser Form bildet dann ein kreisrundes, elliptisches oder ovales Becken.
Bevorzugt wird eine Quellkade, die durch mindestens zwei, gestapelte Kammern ein Becken bildet. Durch das Stapeln der Kammern wird die Höhe der Quellkade, damit auch der Stand der Flüssigkeit im Becken, variierbar, so kann der Gegendruck der Flüssigkeit aus der Quellkade, sinkenden oder steigenden Hochwasserpegeln angeglichen werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Stabilisierung der Quellkade mit mindestens zwei Kammern durch Anlagerung mindestens einer weiteren erfolgt. Mit der Stabilisierung der Quellkade können größere Höhen erreicht werden und eine ungleiche Belastung durch die Flüssigkeit im Becken ausgeglichen, bzw. entgegengewirkt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist eine Quellkade eine aus flexiblem Material hergestellte Kammer auf. Durch die Flexibilität der Kammer ist eine Anpassung der Kammer an Unebenheiten der Auflagefläche (z.B. Boden oder auch weitere Kammern) möglich und die aufeinander liegenden Flächen vergrößern sich, wodurch eine Verbindung beider Kammern erleichtert wird. Außerdem kann eine Kammer in einem begrenzten Bereich in ihrem Volumen durch Befüllen verändert werden .
Besonders vorteilhaft ist eine Quellkade mit mindestens einer Kammer mit einem Ein- und Auslassmittel, insbesondere einem Befüllungs- und Entleerungsventil, zur Befüllung mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und / oder Schüttgut und / oder Gas z.B. Luft. Die Aufbauhöhe, Aufbaubreite und Auflast wird durch die Befüllung der Konstruktion mit am Einsatzort vorhandenen Flüssigkeiten, insbesondere Wässern und / oder Schüttgut und / oder Gas z.B. Luft erzielt. Die Befüllungs- und Entleerungsventile ermöglichen einen schnellen Aufbau der Quellkade, so können die Füllventile z. B.
RücklaufSicherungen haben und die Entleerungsventile eine schnellere Entleerung durch den Anschluss von Pumpen ermöglichen.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung handelsüblicher, genormter Ventile und Anschlüsse. Hierbei ist auch darauf zu achten, dass die von am Aufbau häufig beteiligten
Unternehmungen (z.B. Feuerwehr, THW) verwendeten Geräte die passenden Anschlüsse tragen.
Bei der Verwendung der Konstruktion auf ebenen Flächen kann unter Umständen eine geringere Auflast der Quellkade zur Erfüllung der Funktion ausreichend sein, sodass eine Befüllung der Kammern mit Gasen (insbesondere Luft) vorgenommen werden kann. In anderen Situationen (auf einer schiefen Ebene oder besonderen Strömungen) können erhöhte Auflasten nötig sein und Schüttgüter (z.B. Sand und Kies) zur Befüllung der Kammer genutzt werden. Es können je nach Erfordernissen auch Kombinationen der Stoffe in einer oder verschiedenen Kammern verwendet werden.
Die Masse und das Volumen der einzulagernden und über einen längeren Weg zu transportierenden Materialien sind durch eine weitgehende Verwendung von am Einsatzort vorhandenen Materialien gering. Die Konstruktion kann mit geringem personellen und technischen Aufwand auf- und abgebaut werden.
Bevorzugt wird eine Quellkade mit mindestens einer, zumindest teilweise aus flüssigkeitsundurchlässigem Material hergestellten Kammer. Die mindestens teilweise Flüssigkeitsundurchlässigkeit der Kammer ist für das Halten der Flüssigkeit in dem von der Kammer geformten Becken notwendig.
Alternativ kann eine nur teilweise Wasserundurchlässigkeit den Vorteil haben, dass z.B. Wasser aus dem Beckenraum in die Kammer eindringen kann und damit die Befüllung der Kammer unterstützt, das Wasser aber nicht über die Kammer hinaus austreten zu lassen.
Vorteilhaft ist auch eine Quellkade, deren Kammer zumindest teilweise aus für die Flüssigkeit im Becken semipermeablem Material hergestellte ist. Eine semipermeable Kammer lässt z.B. die Diffusion von Wasser in die Kammer zu, jedoch nicht hinaus. Damit kann eine selbstständige Befüllung der Kammer bis zu einer an den Wasserstand angeglichenen Höhe erfolgen. So können sich Quellkaden auch ohne Aufsicht den Änderungen der Pegelstände angleichen.
Besonders vorteilhaft ist eine Quellkade deren kammerformendes Material in Wandstärke und Reißfestigkeit an die Belastungen durch Füllmaterial und die im Becken befindliche Flüssigkeit in der Form, dass das von der Kammer geformte Becken über die Zeit stabil bleibt und das geringst mögliche Gewicht aufweist, angepasst ist. Die Gewichtsersparnisse erleichtern den Transport der Kammer zum Einsatzort und den Abtransport.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist eine Quellkade mindestens eine Kammer mit einem mechanischen Stabilisator in und / oder an der Kammer an. Die Stabilisation der Kammer kann sich dabei auf die Form der Kammer selbst beziehen, d.h. die Aufrechterhaltung eines bestimmten Querschnittes. Die Stabilitsation kann sich aber auch auf die Lagerungsstabilität der Kammer beziehen, die z.B. das Abrutschen auf einem feuchten Hang verhindert.
Durch die Stabilisierung kann die Kammer mehr Gewicht aufnehmen und auch mit den Stabilisatoren in einzelne Kompartimente geteilt werden und eine Befüllung mit verschiedenen Materialien erleichtern.
Dabei kann vorteilhafterweise eine Quellkade mindestens einen Stabilisator als starre Strebe oder Wandung aufweisen. Ein starrer Stabilisator lässt eine Verwendung der Kammer mit der gewünschten Form auch in nicht voll gefülltem Zustand zu.
Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Quellkade mindestens einen Stabilisator als flexible Strebe oder Wandung aufweist. Ein Einsatz von flexiblen Stabilisatoren ist dann vorteilhaft, wenn bei der Befüllung der Kammer eine Dehnung des flexiblen Materials auftritt und sich der Stabilisator dem anpassen kann.
Vorteilhaft ist eine Quellkade mit mindestens einer Kammer mit einem Verbindungsmittel zur Herstellung einer durch kraftschlüssigen, Stoffschlüssigen und/oder formschlüssige Verbindung mit einer anderen Kammer und / oder einem anderen Gegenstand (z.B. rutschfeste Beschichtung).
Die Verbindung der Kammern lässt aus einzelnen Kammern eine Gesamtkonstruktion werden. Damit kann dem Flüssigkeitsdruck im Becken, der die Kammern auseinander drücken würde, entgegen gewirkt werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Quellkade, wenn eine Verbindung der Kammern durch ein Verbindungsmittel flüssigkeitsundurchlässig, insbesondere für Wasser, ist. Kann kein Wasser durch die Verbindungsstelle der Kammern austreten, ist das Becken nach außen wasserdicht abgeschlossen und verliert kein Wasser, der hydraulische Gegendruck bleibt konstant.
Bevorzugt wird eine Quellkade, bei der mindestens zwei Kammern in Reihe geschaltet werden, wobei ein Ein- und / oder Auslassmittel einer ersten Kammer mit dem Ein- und / oder Auslassmittel einer zweiten Kammer verbindbar ist, so dass aus der ersten Kammer austretendes / eintretendes Wasser in die zweite Kammer eintritt / austritt. So kann aus dem Entleerungsventil austretendes Wasser durch das Befüllungsventil in eine andere Kammer eintreten. Damit lässt sich eine Befüllung oder Entleerung der Kammern ohne Umstecken der Pumpe durchführen, was eine
Arbeitszeitersparnis zur Folge hat. Die so vernetzten Kammern können nach der Befüllung/Entleerung wieder voneinander getrennt werden, oder auch vernetzt bleiben. Der Austausch einer beschädigten Kammer kann dann trotz gemeinsamer Befüllung/Entleerung einfach vorgenommen werden. Für eine Vernetzung müssen auch nicht alle Kammern der Quellkade zusammengeschlossen werden, eine der Art vorgenommene Vernetzung kann z.B. auch mit mehreren Kammern verschiedener Quellkaden erfolgen. (Z.B. alle oberen Kammern verschiedener Quellkaden zusammen, sollte der Pegel sinken oder steigen, können sie alle gleichzeitig entleert oder befüllt werden.)
Bei einer bevorzugten Variante werden die an den Kammern angebrachten Befüllungs- und Entleerungsventile in einem Bauteil zusammengefasst . Durch das Einsparen eines Bauteils werden die Herstellungskosten gesenkt. Des weiteren können für die Befüllung angeschlossene Pumpen ohne wieder ummontiert zu werden zur Entleerung genutzt werden.
Eine bevorzugte Variante bei der an den, auf dem Boden aufliegenden Stellen, ganz oder teilweise ein die Haftung erhöhendes Material (z.B. mit einer erhöhten Rauhigkeit) oder Gegenstände (z.B. Haken, Zacken etc.) kraftschlüssig angebracht wurden. Damit kann die Quellkade auch auf rutschigen Untergründen stehen.
Die Aufgabe wird auch durch die Verwendung einer Quellkade gelöst. Dabei kann es folgende Varianten geben:
I) Auf ebenen Flächen, a) mit Verankerung z.B. eine hohe Quellkade bei Sturm, die sonst gekippt werden könnte. oder b) ohne Verankerung, wenn die Quellkade von sich aus gut steht und keine Gefahr besteht, dass sie umkippt.
II) Auf geneigten Flächen a)mit Verankerung, z.B. wenn die Steigung so groß ist, dass eine Anpassung der Quellkade in Kammerform und -große, sowie Hafterhöhung nicht ausreicht oder b)ohne Verankerung, wenn durch Veränderung der Quellkade in Kammerform und -große, sowie Hafterhöhung ausreicht für eine stabile Position.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 9 erklärt:
Figur 1: Zeigt die Draufsicht auf eine Kammer zur Bildung einer Quellkade.
Figur 2 : Zeigt einen Querschnitt einer im Wesentlichen ringförmigen Kammer zur Bildung einer Quellkade. Figur 3: Zeigt in Abb. a den zweifachen Schnitt einer Kammer, in Abb. b und c den einfachen Querschnitt einer Kammer, zur Bildung einer Quellkade.
Figur 4 : Zeigt den Querschnitt durch eine von weiteren Kammern stabilisierte Quellkade.
Figur 5: Zeigt die Möglichkeiten zur Verbindung von zwei Kammern zur Bildung einer Quellkade.
Figur 6: Zeigt eine Quellkade, bestehend aus mehreren Kammern und die Verbindung der Ein- und Auslassmittel.
Figur 7: Zeigt eine Quellkade, bestehend aus mehreren Kammern, deren Auflagefläche mit Rauhigkeitserhöhenden Mitteln versehen wurde.
Figur 8: Zeigt eine Quellkade auf einer ebenen Fläche.
Figur 9: Zeigt eine Quellkade auf einer schiefen Fläche.
Figur 1 zeigt eine im wesentlichen ringförmige Kammer 1) einer Quellkade, wobei die Kammer 1) in ihrer Mitte ein Becken 10) formt und mit Ein- und Auslassmitteln 15) versehen ist.
Die Befüllung der Kammer 1 mit einem Medium findet durch das Einlassmittel 15 statt und das Medium wird über das Auslassmittel 15 wieder aus der Kammer 1 entfernt.
Gezeigt ist eine mit Medium befüllte Kammer, die ein Becken 10 für aus einem Deich 30 austretendes Sickerwasser bildet. Dieses Sickerwasser im Becken dient der Bildung eines hydraulischen Gegendrucks (siehe z.B. Fig. 8).
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch eine befüllte Kammer 1. Dabei sind die Querschnitte 3 der Kammer als schraffierte Fläche dargestellt. Die Schwerpunkte 2 der Querschnitte 3 liegen auf einer in sich geschlossenen Kurve 4, hier einem Kreis. Alternativ können auch andere geschlossene Kurven, wie Ellipsen oder Ovale verwendet werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die geschlossene Kurve komplexere Formen hat, indem sie z.B. aus Kurvenbögen unterschiedlicher Krümmung zusammengesetzt ist, so dass Kurven ohne Symmetrien entstehen.
Die Form und / oder Größe der Querschnitte 3 und die Lage der Schwerpunkte 2 der befüllten Kammer können variieren (in Fig. 2 gekennzeichnet mit ' und ") . Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Kammer 1 einmal einen kreisförmigen, einmal einen elliptischen Querschnitt 3, 3'' auf. Durch eine solche Formgebung kann die Quellkade an unterschiedlich ausgebildete Unterlagen (und Auflagen) angepasst werden.
Das von der Kammer 1 geformte Becken ist mit 10 gekennzeichnet.
Figur 3 zeigt den Schnitt durch eine mit Stabilisatoren 16, 17 verstärkte Kammer 1. Die Kammer kann mit einem starren Stabilisator 16 oder einem flexiblem Stabilisator 17 versehen sein. Die hier dargestellte Kammer ist im befülltem Zustand dargestellt .
Figur 3a zeigt eine perspektivische Schnittansicht durch eine befüllte Kammer 1 an der geschlossenen Kurve (4 aus Fig. 2) . Der Stabilistator 16 ist hier eine gelochte Kunststoffplatte, dies sich nicht ausdehnen kann.
Figur 3b zeigt eine Schnittansicht einer befüllten Kammer 1 mit einem flexiblen Stabilisator 17, erkennbar dadurch, dass der Stabilisator an die Form der Kammer 1 angepasst ist.
Figur 3c zeigt eine Schnittansicht einer befüllten Kammer 1 mit einem starren Stabilisator 16, erkennbar dadurch, dass der Stabilisator seine Form behält und die Form der Kammer einschnürt .
Die Ausführung der Stabilisatoren 16, 17 ist in Fig. 3 stark vereinfacht dargestellt, sie können in anderer Anzahl, Anordnung und Form verwendet werden .
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eine Quellkade mit mehreren Kammern 1, 11, die aufeinander gestapelt sind. Die gestapelten Kammern 1, 11 bilden ein Becken 10 in dem sich
Sickerwasser sammelt, dass durch die Wasseraustrittsstelle 34 " in das Becken 10 eintritt. Zur Verstärkung der Konstruktion sind neben den Kammern 1, 11 Stützkammern 12 angeordnet. Werden die Kammern 1,11 von dem Sickerwasser nach außen gedrückt, kann die Quellkade ihre Form durch die Stützkammern 12 halten.
Figur 5a zeigt die Verbindung einer ersten Kammer 1 mit einer zweiten Kammer 11 durch ein Verbindungsmittel 19. Das in Fig. 5a gezeigte Verbindungsmittel kann kraft- und Stoffschlüssig (z.B. durch eine Klebe- oder Schweißverbindung) ausgebildet sein.
Figur 5b zeigt eine formschlüssige Verbindung, die durch eine kraft- und / oder Stoffschlüssige Verbindung verstärkt wird.
Eine weitere formschlüssige Verbindung könnte z.B. durch Klettverschlüsse an den Kammern 1, 11 gebildet werden.
Die Verbindungsarten können untereinander auch kombiniert werden.
Figur 6 zeigt eine aus mehreren, befüllten Kammern 1, 11 aufgebaute Quellkade, die ein Becken 10 formt. Die Ein- und Auslassmittel 15 (Ventile) sind über Schläuche verbunden. Grundsätzlich sind auch andere Kombinationsmöglichkeiten für die Schlauchverbindungen und auch anstelle von Schläuchen andere StoffÜbertragungsmittel möglich. Am Einlassventil der untersten Kammer 1 ist ein Schlauch zur Befüllung angebracht. Von dem Auslassventil dieser Kammer 1 führt ein Verbindungsschlauch zum Einlassventil der darüber liegenden Kammer 11 und diese ist mit der darauf folgenden Kammer in der selben Art und Weise verbunden. Bei der obersten Kammer ist das Entleerungsventil geschlossen. Bei der Befüllung wird nun Wasser in die unterste Kammer gefüllt und gelangt über die Verbindungsschläuche 18 und alle Kammern 1, 11 bis in die oberste Kammer. Eine ähnliche Verknüpfung der Ventile ist auch zum Entleeren der Kammern durchführbar.
Figur 7 zeigt eine Quellkade mit mehreren Kammern 1, die ein Becken 10 formen. Dabei ist an der untersten Kammer 1 ein Kunststoff mit Noppen 40 oder ein Material mit Häkchen 41 angebracht. Dadurch haftet die Quellkade auf rutschigem Untergrund.
Figur 8 zeigt die Funktionsweise einer Quellkade auf einer ebenen Fläche, auf der von einem Flüssigkeitspegel (z.B. Fluß, Meer) 31 abgewandten Seite des Deichs 30. Die
Quellkade besteht aus mehreren, gestapelten, mit Flüssigkeit befüllten Kammern 1, 11, die wasserundurchlässig miteinander verbunden sind. Das Sickerwasser aus der wasserführenden Schicht 33 gelangt über eine Wasseraustrittsstelle 34 in der wasserundurchlässigen Schicht 32 in das Becken 10 der
Quellkade und wir dort aufgefangen. Das sich dort stauende Wasser erzeugt einen hydraulischen Gegendruck, so dass kein Sickerwasser mehr nachdrückt.
Figur 9 zeigt die Funktionsweise einer Quellkade auf einer geneigten Fläche, auf der vom Meer 31 abgewandten Seite des Deichs 30. Die Quellkade besteht aus mehreren, gestapelten, mit Flüssigkeit befüllten Kammern 1, 11, mit uneinheitlichem Querschnitt, die wasserundurchlässig miteinander verbunden sind. Das Sickerwasser aus der wasserführenden Schicht 33 gelangt über die Wasseraustrittsstelle 34 in der wasserundurchlässigen Schicht 32 in das Becken 10 der Quellkade und wird dort aufgefangen. Das sich dort stauende Wasser erzeugt einen hydraulischen Gegendruck, so dass kein Sickerwasser mehr nachdrückt.
Die Erfindung wurde hier vor allem im Zusammenhang mit einem Wasserdurchbruch bei Deichen dargestellt. Grundsätzlich kann dieser Erfindung aber auch in Zusammenhang mit anderen Bauwerken verwende werden. So werden Brennstoffstanks in Raffinerien durch Barrieren gesichert, die bei einer Leckage des Tanks den Inhalt auffangen sollen. Die erfindungsgemäße Quellkade kann auch hier eingesetzt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Quellkade auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.
Bezugszeichenliste
1 Kammer
2 Schwerpunkt eines Querschnittes einer Kammer 3 Querschnitt einer Kammer
4 geschlossene Kurve
10 Becken
11 zweite Kammer 12 Stützkammer
15 Ein- und Auslassmittel
16 starres Stützmittel
17 elastisches Stützmittel
18 Verbindungsschlauch 19 Verbindungsmittel
30 Deich
31 Flüssigkeitspegel, Meer, Fluß
32 wasserundurchlässige Schicht 33 wasserführende Schicht
34 Wasseraustrittsstelle
40 Noppen 41 Haken

Claims

Patentansprüche
1. Quellkade, insbesondere zur Verwendung im Hochwasserschutz gegen lokal konzentrierte Flüssigkeitsaustritte, gekennzeichnet durch mindestens eine mit einem Medium befüllbare, in sich geschlossene Kammer (1) zur Bildung eines Beckens (10) für eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, als Mittel zur Bildung eines hydraulischen Gegendrucks.
2. Quellkade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerpunkte (2) aller Querschnitte (3) mindestens einer Kammer (1) im befüllten Zustand auf einer geschlossenen Kurve (4) liegen.
3. Quellkade nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Querschnitt (2) mindestens einer befüllten Kammer (1) im Wesentlichen kreisförmig, elliptisch oder oval ist.
4. Quellkade nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene Kurve (4) mindestens einer befüllten Kammer (1) im Wesentlichen kreisförmig, elliptisch oder oval ist.
5. Quellkade nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (1, 11) stapelbar sind.
6. Quellkade nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stabilisierung von mindestens zwei Kammern (1, 11) durch Anlagerung mindestens einer weiteren (12) erfolgt.
7. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kammer (1) mit einem Ein- und Auslassmittel (15) , insbesondere einem Befüllungs- und Entleerungsventile, zur Befüllung mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und / oder Schüttgut und / oder Gas z.B. Luft.
8. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kammer (1) , die zumindest teilweise flüssigkeitsundurchlässiges Material aufweist.
9. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine, aus flexiblem Material, insbesondere Kunststoff- oder Kautschukfolien oder mit Kunststoff oder Kautschuk beschichteten textilen Substraten, beispielsweise mit Polyvenylchlorid beschichtetes Polyestergewebe, hergestellte Kammer (1) .
10. Quellkade nach Anspruch mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kammer (1) , die zumindest teilweise ein für die Flüssigkeit im Becken (10) semipermeables Material aufweist.
11. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kammerformende Material in Wandstärke und Reißfestigkeit an die Belastungen durch Füllmaterial und die im Becken befindliche Flüssigkeit in der Form, dass das von der Kammer geformte Becken über die Zeit stabil bleibt und das geringst mögliche Gewicht aufweist, angepasst ist.
12. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kammer (1) mit einem mechanischen Stabilisator innnerhalb und / oder außerhalb der Kammer (1) .
13. Quellkade nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisator (16) als starre Strebe oder Wandung ausgebildet ist .
14. Quellkade nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stabilisator (17) als flexible Strebe oder Wandung ausbildet ist.
15. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kammer (1) mit einem Verbindungsmittel (19) zur Herstellung einer durch kraftschlüssigen, Stoffschlüssigen und/oder formschlüssige Verbindung mit einer zweiten Kammer (11) .
16. Quellkade nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der Kammern (1, 11) durch ein Verbindungsmittel (19) flüssigkeitsundurchlässig, insbesondere für Wasser, ist.
17. Quellkade nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kammern (1, 11) in Reihe geschaltet werden, wobei ein Ein- und / oder Auslassmittel (15) einer ersten Kammer (1) mit dem Ein- und / oder Auslassmittel (15) einer zweiten Kammer verbindbar ist, so dass aus der ersten Kammer (1) austretendes / eintretendes Wasser in die zweite Kammer (11) eintritt / austritt.
18. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Kammern angebrachten Befüllungs- und Entleerungsventile (15) in einem Bauteil zusammengefasst werden.
19. Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den, auf dem Boden aufliegenden Stellen einer Kammer (1) , ganz oder teilweise ein die Haftung erhöhendes Material (40) (z.B. mit einer erhöhten Rauhigkeit) oder Gegenstände (41) (z.B. Haken, Zacken etc.) kraft- und / oder Stoff- und /oder formschlüssig angebracht wurden.
20. Verwendung einer Quellkade nach mindestens einem der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit oder ohne Verankerung auf horizontalen und/oder geneigten Flächen eingesetzt wird.
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