WO2013189895A1 - Dammvorrichtung und herstellungsverfahren für eine dammvorrichtung - Google Patents

Dammvorrichtung und herstellungsverfahren für eine dammvorrichtung Download PDF

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WO2013189895A1
WO2013189895A1 PCT/EP2013/062545 EP2013062545W WO2013189895A1 WO 2013189895 A1 WO2013189895 A1 WO 2013189895A1 EP 2013062545 W EP2013062545 W EP 2013062545W WO 2013189895 A1 WO2013189895 A1 WO 2013189895A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
interior
buoyancy means
dam body
dam
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/062545
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Niederdorfer
Original Assignee
Floodprotect Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Floodprotect Limited filed Critical Floodprotect Limited
Publication of WO2013189895A1 publication Critical patent/WO2013189895A1/de

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Classifications

    • 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
    • E02B3/102—Permanently installed raisable dykes
    • E02B3/104—Permanently installed raisable dykes with self-activating means

Definitions

  • the present invention relates to a dam device for the retention of water and a method for producing a dam device according to the preamble of the independent patent claims.
  • EP 1 950 352 A2 shows a flood protection device for bank areas of a body of water with a variable water level, which comprises at least one blocking body, which can be lowered into a shaft.
  • the blocking body comprises a buoyant body and a retaining wall attached thereto.
  • the stowage wall is stably fixed to the buoyant body by reinforcing ribs, whereby the stowage wall and the reinforcing ribs are welded to the buoyant body.
  • the stowage walls are preferably not centered, but at a rear portion of the buoyancy bodies angeord net, so that the locking body is tilted when floating within a shaft and pressed in the tilted position against sealing means within the shaft and thus sealed the shaft in the region of the sealant becomes.
  • the construction of retaining walls and Drives requires a comprehensive installation at the site of the locking body. Since the retaining walls are exposed to strong forces during a flood, the retaining walls must be robust and thus have a high weight, which in turn must be raised by the relatively small buoyancy bodies in relation to the retaining walls.
  • a flood protection system which comprises the flooding of a channel with subsequent startup of a foamed float is known by the applicant herself.
  • a dam body and a manufacturing method for dam body is disclosed.
  • a dam body for a dam device for the retention of water, or a watercourse with variable water level is described, wherein the dam device can accommodate at least one dam body vertically movable, for example in a shaft with an upper opening, from which the at least one dam body can escape.
  • the dam body has an at least partially vertical stowage wall and a buoyancy means.
  • the buoyancy agent serves to cause the dam body to float on a water surface, for example, when the shaft is flooded with water, so that the dam body is lifted out of the shaft.
  • the dam wall then represents the retaining surface for water.
  • the dam body is constructed from a plurality of flat profile elements, each having at least one profile piece. The profile pieces of adjacent profile elements engage in forming a connection of the profile elements in each other. Furthermore, the profile element in the connected state form an interior space between them, in which the buoyancy means is located.
  • Object of the present invention is to further develop known dam devices, in particular those from PCT / EP201 1/073 1 92.
  • a method for producing a dam device according to the invention is to be made available.
  • a dam body is assembled directly in the shaft.
  • the shaft itself has a modular construction, preferably of a U-shaped element which forms the bottom element of the shaft and a plurality of wall elements which are placed on the bottom element.
  • the production of the dam body is effected by positive and / or non-positive connection of a first profile element which forms the bottom of the dam body with at least two further profile elements which form the walls, wherein the first and the at least two further profile elements in this way an open on one side interior represent, is introduced into the at least one molded buoyancy means, such as a hollow body.
  • a buoyancy agent distributor is placed on the shaft and / or the horizontally extending edges of the walls of the interior and the interior filled with buoyancy agent. Thereafter, the upwardly open interior is closed with a lid.
  • the upwardly open interior of the dam body comprising the bottom and the walls is made in one piece and is filled with non-forming buoyancy means.
  • the method has the advantage that long dams can be made, for example, up to 1 000 m in length.
  • the length of the dam body 1 2 m to 1 000 m.
  • the transport and insertion of pre-assembled pre-fabricated short dams falls away.
  • a manufacturing process of extremely long dam bodies is made possible.
  • the dam body By assembling the dam body in the shaft, it is further kbar to form different plans of the inventive dam device, such as an arch shape.
  • the dam body has a height of 1 -8 m and has a thickness of up to 2 m.
  • the introduction of molded buoyancy means in the interior of the dam body offers several advantages.
  • An advantageous effect is that a smaller amount of unbonded buoyancy means, such as buoyant foam is needed and the dam body can be produced more cheaply.
  • the additional cavity which is created by the molded buoyancy means in the interior of the dam body causes an improvement in the buoyancy force.
  • the Auftriebsstoffverteiler is a device, preferably with wheels or runners, which is moved along the end edges of the shaft and / or horizontally extending edges of the profile elements of the walls and thereby transported unbound buoyancy means in the upwardly open interior of the dam body.
  • a long dam body for example of up to 1 000 m continuous be filled over its entire length.
  • the filling takes place in layers.
  • the form-related buoyancy means such as hollow body angeord net in the interior of the dam body, cause an expansion of the profile element which form the walls of the dam body. In the production of the dam body and the subsequent foaming is ensured in this way that the walls remain in a stable vertical position.
  • the buoyant distributor when conveying the unbonded buoyancy means into the interior, is fed via at least two feed lines with a first buoyant component and a second buoyant component.
  • the M ischen the first with the second buoyancy agent component takes place in a M ischkopf which is part of the buoyancy means distributor.
  • the buoyant distributor has hydraulic lines.
  • the drive of the buoyancy means distributor is located in a preferred embodiment, not on the buoyancy means distributor itself but externally.
  • the hollow body as an example of a molded buoyancy agent in a preferred embodiment is a tube.
  • the tubes are arranged vertically and horizontally in the interior of the dam body.
  • the molded buoyancy means are hollow bodies made of recycled plastic.
  • At least one spacer is introduced between the shaft and the profile elements.
  • the spacers are preferably between a vertically extending first and second wall element of the shaft and that side of the walls of the dam body facing away from the interior of the dam body, introduced.
  • the dam body is assembled outside the shaft and subsequently inserted into the shaft. This variant is used, for example, when the dam bodies are prefabricated and then transported to the place of use.
  • the dam body is either by targeted introduction of water into the shaft or by flooding of the shaft, for example in flood, bed by the buoyancy force, vertically moved upwards in the shaft and formed a retaining wall.
  • the non-conforming buoyancy means are understood to mean any kind of fillers which can bring about a buoyancy of the dam body in the shaft, for example: buoyancy foams, spherical fillers, for example of styrofoam, and fiber-like fillers.
  • the filling materials can also be recycled or residual materials.
  • a two-component foam for example a PU foam, is used as the form-independent raising agent.
  • the form-linked buoyancy means are hollow bodies. In a preferred embodiment, it is an elongate hollow body, beispielswei - se pipes with different cross-sectional geometries.
  • the molded buoyancy materials may be recycled or residual material.
  • Fig. 1 shows a cross section through the dam according to the invention with partially illustrated shaft and dam body
  • Fig. 3 (a) shows an embodiment of a wall element of the shaft in cross section
  • Fig. 3 (b) shows an embodiment of a bottom element of the shaft
  • Fig. 4 (a) shows a greatly simplified side view of the buoyant distributor guided along the shaft and / or the wall of the dam body
  • FIG. 4 (b) shows various embodiments of the profile elements for walls of the dam body according to the invention
  • Fig. 5 (a) shows a cross section through the dam according to the invention, wherein the shaft is flooded
  • Fig. 6 is a schematic representation of several inventive Dammvorrich lines for the protection of an area from a flood.
  • FIG. 1 shows a cross section through a preferred exemplary embodiment of the dam device 1 according to the invention.
  • the dam device 1 is modular. It comprises a shaft 1 0 and a vertically movable in this shaft, arranged dam body 2.
  • the shaft 1 0 includes a, preferably U-shaped bottom element 1 4 and connected to this bottom element 1 4 first wall elements 1 3 and second wall elements 20th completion of the bottom element 1 4 and the wall elements 1 3 and 20 are formed in a preferred embodiment as a tongue and groove system.
  • seals are provided in addition to the tongue and groove connection. Such an embodiment finds particular use in areas with a high groundwater level.
  • the seal may also be provided a pump.
  • the buoyant means distributor 7 comprises a first supply line 8 and a second supply line 9, which are adapted to supply two components of the non-conforming buoyancy means 1 7 to the buoyant means distributor.
  • the buoyancy means distributor further has a M ischkopf 1 8, which is adapted to mix the at least two components of the non-conforming buoyancy means 1 7 before foaming of the inner space 1 6.
  • the horizontally extending edges of those wall elements 1 3, 20 which form a termination of the shaft are formed such that the buoyant means distributor 7 can be guided as on rails.
  • the dam body 2 comprises a first profile element 6 which forms the bottom of the dam body 2.
  • the profile element 6 is horizontally disposed on the bottom element 1 4 of the shaft 1 0.
  • the profile element 6 of the floor has terminal profile pieces 6 '.
  • the profile pieces 6 ' allow a plug connection between the bottom element 1 4 and the profile elements 3 and 1 1 of the walls of the dam body 2.
  • the dam body 2 according to the invention is composed of at least three elements which are assembled in the production of the dam device 1. In the preferred embodiment according to Figure 1 between the shaft 1 0 and the dam body 2, spacers 1 9 are provided.
  • the profile element 6 and the two profiles of the wall 3, 1 1 form an interior space 1 6.
  • the unbonded buoyancy means preferably a foam 1 7.
  • the interior 1 6 is further arranged at least one molded buoyancy means 4, 5, preferably one or more hollow bodies.
  • the hollow bodies are tubes.
  • per dam body 2 at least one vertically arranged in the dam body net shape-bound buoyancy means 5, preferably a tube and at least two arranged in the dam body horizontal shaped buoyancy means 4, preferably also provided tubes.
  • FIG. 2 shows the inventive dam device 1 in the installed state when the shaft 1 0 is not filled with water.
  • the dam device 1 comprising the shaft 10 and the dam body 2, is inserted into a trench 24 with a gravel bed 23.
  • the Wandelemen te the shaft additionally anchors 2 1 and 22.
  • the anchors 2 1 are used in particular to prevent the wall elements of the shaft can not be moved in the direction of the dam body ged but remain standing upright substantially.
  • the U-shape of the bottom element of the shaft 1 4 with anchoring 22 prevents floating of the shaft.
  • the interior 1 6 of the dam body 2 is closed with a further profile element 1 5, which forms a cover. If the shaft is not filled with water, the lid 1 forms 5 and that portion of the trench 24 surrounds a flat surface.
  • FIG. 3a shows a preferred embodiment of a wall element 20 for a modular construction of the shaft 1 0.
  • the wall element 20 has a height of 1 m-2 m.
  • the wall element 20 has at one end a vertical fixing element 25.
  • the fixing member 25 is formed as a groove, with an extended leg, a tongue and groove connection.
  • the wall element 20 furthermore has a fixing element 2 1 arranged horizontally to the vertical fixing element 25.
  • the horizontal fixing element 2 1 of the wall element 20 serves to anchor the shaft 20 in the trench 24.
  • FIG. 3 b shows a preferred embodiment of a bottom element 1 4 of the shaft 1 0.
  • the bottom element 1 4 has a recess 26.
  • the recess 26 d ient for positioning a further anchorage in the gravel bed 23.
  • the bottom element 1 4 has a U-shaped cross section, wherein the edges of the cross section are bevelled at an angle, preferably 45 °. This bevel serves for the central positioning of the profile element 6 of the dam body 2.
  • FIG. 4a shows a schematic side view of the shaft 10 and of the buoyant distributor 7 with the first and the second supply lines 8, 9.
  • the buoyant distributor 7 is moved along the horizontally extending edge of the shaft to fill the dam body, and thereby the unbonded buoyancy agent in layers in the interior of the dam body distributed.
  • the buoyant distributor is preferably powered electrically.
  • FIG 4b shows various embodiments of the profile elements 3, 1 1 of the dam body
  • the profile elements on elevations and depressions for example in the form of trapezoids (1 1 ', 3'), rectangles (1 1 ", 3"), triangles (1 1 "', 3"') or Hemispheres (1 1 "", 3 "").
  • FIG. 5a shows the dam device in cross-section from the side.
  • the shaft 1 0 is flooded.
  • the dam body 2 floats in the shaft 1 0 vertically upwards and wedged in the shaft, a further vertical movement is prevented.
  • the wedging in the shaft can be achieved by a horizontally running edge on the dam itself or by an additional angeord Neten projection 29.
  • an inlet 27 is provided in a wall element of the shaft 10.
  • the supply line 27 serves to the shaft targeted to flood, for example, before an expected flood.
  • the shaft has a recess 26 which serves to position an anchorage.
  • FIG. 6 shows schematically an application example for the dam device 1 according to the invention.
  • Several substantially parallel angeord designated dam devices are placed between a body of water 28 and a protected area 3 1.
  • the shafts 1 0 can be flooded targeted to move in this way, the dam body in the shafts vertically upwards.
  • anchorages 22 are provided which selectively divert the force into the ground.
  • FIG. 7 shows in part an embodiment of the dam body 2 according to the invention.
  • the molded buoyancy means 4, 5, preferably tubes 4 ', 5', are arranged in the dam body in such a way that the horizontal and vertical in the inner space 1 6 of the profile elements 3, 1 1 and 6 is formed, run.
  • the horizontal shaped buoyancy means in the preferred embodiment according to FIG. 7, run alternately along the profile elements 3, 11 and between the profile elements 3, 11.
  • the space which is not filled by the molded buoyancy means 4, 5 befin det unbonded buoyancy means 1 7, preferably buoyant foam.
  • the molded buoyancy means 4, 5 are arranged in the interior 1 6 so that they are preferably not more than at one point, exemplarily in FIG. 7 with P 1 -PX. placed, so that sufficient space for the unbonded buoyancy means 17 remains between the form-linked buoyancy means.
  • the molded buoyancy means are closed, so that no shapeless buoyancy agent can penetrate into the.

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Abstract

Es wird eine Verfahren zur Herstellung einer Dammvorrichtung (1) und eine Dammvorrichtung umfassend einen Schacht (10) und einen im Schacht angeordneten Dammkörpers (2) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Ausbildung des Dammkörpers durch formschlüssiges und/oder kraftschlüssiges Verbinden eines ersten Profilelements (6) welches den Boden des Dammkörpers mit mindestens zwei weiteren Profilelementen (3, 11), die die Wände bilden, wobei das erste und die mindestens zwei weiteren Profilelemente auf diese Weise einen an einer Seite offenen Innenraum (16) bilden. In einem weiteren Schritt erfolgt das Einbringen von mindestens einem formgebundenen Auftriebsmittel (4, 5) in den Innenraum, gefolgt vom Aufsetzen eines Auftriebsmittelverteiler (7) auf den Schacht und/oder den horizontal verlaufende Kanten der Wände des Innenraums (16). Das Auffüllen des Innenraums (16) mit formungebundenen Auftriebsmittel (17) erfolgt mit Hilfe des Auftriebsmittelverteilers. In einem letzten Schritt wird der Innenraums mit mindestens einem weiteren Profilelement (15) verschlossen.

Description

Dammvorrichtung und Herstellungsverfahren für eine Dammvorrichtung
TECH N ISCH ES GEBI ET Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dammvorrichtung zur Rückhaltung von Wasser sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dammvorrichtung gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
STAN D DER TECH N I K
Aus dem Stand der Technik sind diverse bauliche Einrichtungen bekannt, die zum Zu- rückhalten von ansteigendem Wasser erst bei Bedarf positioniert werden, beispielsweise bei Hochwasser eines Wasserlaufs oder in Gezeitengebieten . Solche Einrichtungen sind z. B. versenkt angeord net und werden bei steigendem Wasser automatisch hoch gefahren.
Die EP 1 950352 A2 zeigt eine Hochwasserschutzvorrichtung für Uferbereiche eines Gewässers mit veränderlichem Wasserpegel, die mindestens einen Sperrkörper umfasst, der in einem Schacht versenkbar ist. Der Sperrkörper umfasst einen Auftriebskörper und eine an diesem befestigte Stauwand . Die Stauwand ist an dem Auftriebskörper durch Verstärkungsrippen stabil befestigt, wobei die Stauwand und die Verstärkungsrippen mit dem Auftriebskörper verschweisst werden. Dabei sind die Stauwände vorzugsweise nicht mittig , sondern an einem hinteren Bereich an den Auftriebskörpern angeord net, so dass der Sperrkörper beim Aufschwimmen innerhalb eines Schachts verkippt und in der verkippten Position gegen Dichtmittel innerhalb des Schachts gepresst wird und somit der Schacht im Bereich der Dichtmittel abgedichtet wird. Die Konstruktion aus Stauwänden und Auf- triebskörpern erfordert eine umfang reiche Montage am Einsatzort der Sperrkörper. Da die Stauwände bei einem Hochwasser starken Kräften ausgesetzt sind , müssen die Stauwände robust ausgebildet sein und weisen somit ein grosses Gewicht auf, das wiederum von dem im Verhältnis zu den Stauwänden eher kleinen Auftriebskörpern angehoben werden muss.
Ein Hochwasserschutzsystem welches die Flutung eines Kanals mit anschliessendem Hochfahren eines ausgeschäumten Schwimmkörpers umfasst, ist von der Anmelderin selbst bekannt. In der PCT/EP201 1 /073 1 92 wird ein Dammkörper sowie ein Herstellungsverfahren für Dammkörper offenbart. In der PCT/EP201 1 /073 1 92 wird ein Dammkörper für eine Dammvorrichtung zur Rückhaltung von Wasser, bzw. eines Wasserlaufs mit veränderlichem Wasserpegel beschrieben , wobei die Dammvorrichtung wenigstens einen Dammkörper vertikal beweglich aufnehmen kann, beispielsweise in einem Schacht mit einer oberen Öffnung, aus welcher der wenigstens eine Dammkörper austreten kann. Der Dammkörper weist eine zumindest teilweise vertikal verlaufende Stauwand und ein Auftriebsmittel auf. Das Auftriebsmittel dient dazu, den Dammkörper auf einer Wasseroberfläche aufschwimmen zu lassen , beispielsweise wenn der Schacht mit Wasser geflutet wird, so dass der Dammkörper aus dem Schacht angehoben wird . Die Stauwand stellt dann die Rückhaltefläche für Wasser dar. Erfindungsgemäss ist der Dammkörper aus mehreren flächigen Profilelementen mit jeweils wenigstens einem Profilstück aufgebaut. Die Profilstücke benachbarter Profilelemente greifen zur Ausbildung einer Verbindung der Profilelemente in einander. Ferner bilden die Profilelement im verbundenen Zustand einen Innenraum zwischen sich aus, in dem sich das Auftriebsmittel befindet. DARSTELLU NG DER ERFIN DU NG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bekannte Dammvorrichtungen, insbesondere jene aus der PCT/EP201 1 /073 1 92 weiterzuentwickeln . Ausserdem soll ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemässen Dammvorrichtung zur Verfügung gestellt wer- den.
In einer ersten Ausführungsvariante des erfind ungsgemässen Verfahrens wird nach einer Ausbildung eines Schachtes ein Dammkörper direkt im Schacht zusammengefügt. Der Schacht selbst ist modular aufgebaut, vorzugsweise aus einem u-förmigen Element, welches das Bodenelement des Schachtes bildet und mehreren auf das Bodenelement aufge- setzten Wandelementen .
Die Herstellung des Dammkörpers erfolgt durch formschlüssiges und/oder kraftschlüssiges Verbinden eines ersten Profilelements welches den Boden des Dammkörpers bildet mit mindestens zwei weiteren Profilelementen , die die Wände bilden, wobei das erste und die mindestens zwei weiteren Profilelemente auf diese Weise einen an einer Seite offenen Innenraum darstellen , in den mindestens ein formgebundenes Auftriebsmittel, beispielsweise ein Hohlkörper eingebracht wird . In einem weiteren Schritt wird ein Auftriebsmittelverteiler auf den Schacht und/oder den horizontal verlaufende Kanten der Wände des Innenraums aufgesetzt und der Innenraum mit Auftriebsmittel aufgefüllt. Danach wird der nach oben offene Innenraum mit einem Deckel verschlossen . In einer weiteren Ausführungsform ist der nach oben offene Innenraum des Dammkörpers umfassend den Boden und die Wände aus einem Stück gefertigt und wird mit formungebundenen Auftriebsmittel befüllt. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass lange Dammkörper beispielsweise von bis zu 1 000 m Länge gefertigt werden können . Bevorzugt beträgt die Länge der Dammkörper 1 2 m bis 1 000 m. Durch das Zusammenbauen des Dammkörpers direkt im Schacht fällt das Transportieren und Einsetzen von vormontierten vorab gefertigten kurzen Dammkörpern weg . Ein Herstellungsverfahren von extrem langen Dammkörpern wird ermög licht. Durch den Zusammenbau des Dammkörpers im Schacht ist es weiters den kbar, verschiedene Grundrisse der erfindungsgemässen Dammvorrichtung auszubilden , beispielsweise eine Bogenform. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Dammkörper eine Höhe von 1 -8 m auf und hat eine Dicke von bis zu 2 m. Das Einbringen von formgebundenen Auftriebsmitteln in den Innenraum des Dammkörpers bietet mehrere Vorteile. Eine vorteilhafte Wirkung besteht darin, dass eine geringere Menge an formungebundenen Auftriebsmittel , beispielsweise Auftriebsschaum benötigt wird und der Dammkörper kostengünstiger hergestellt werden kann. Der zusätzliche Hohlraum der durch die formgebundenen Auftriebsmitteln im Innenraum des Dammkör- pers geschaffen wird, bewirkt eine Verbesserung der Auftriebskraft. Durch das Ausfüllen mit formungebundenen Auftriebsmittel, beispielsweise Auftriebsschaum und durch den Einsatz von formgebundenen Auftriebsmitteln wird sichergestellt, dass der Dammkörper bei Flutung des Schachts weit genug im Schacht vertikal nach oben bewegt wird, eine Kippbewegung ausführt und sich dabei im Schacht entsprechend verkeilt. Der Dammkör- per bildet auf diese Weise eine Stauwand .
Beim Auftriebsmittelverteiler handelt es sich um ein Gerät, vorzugsweise mit Rädern oder Kufen, welches entlang der Abschlusskanten des Schachtes und/oder horizontal verlaufender Kanten der Profilelemente der Wände bewegt wird und dabei formungebundenes Auftriebsmittel in den nach oben offenen Innenraum des Dammkörpers transportiert. Auf diese Weise kann ein langer Dammkörper, beispielsweise von bis zu 1 000 m kontinuier- lieh über seine gesamte Länge hinweg ausgefüllt werden. In einer bevorzugten Ausführungsvariante erfolgt das Ausfüllen schichtweise.
Die formgebundenen Auftriebsmittel, beispielsweise Hohlkörper, angeord net im Innenraum des Dammkörpers, bewirken eine Verspreizung der Profilelement die die Wände des Dammkörpers bilden. Bei der Herstellung des Dammkörpers sowie beim anschliessenden Ausschäumen ist auf diese Weise sichergestellt, dass die Wände in einer stabilen vertikalen Position verbleiben.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird beim Fördern des formungebundenen Auftriebsmittels in den Innenraum, der Auftriebsmittelverteiler über mindestens zwei Zufuhrleitungen mit einer ersten Auftriebsmittelkomponente und einer zweiten Auftriebsmittelkomponente gespeist. Das M ischen der ersten mit der zweiten Auftriebsmittelkomponente erfolgt in einem M ischkopf der Teil des Auftriebsmittelverteilers ist.
In einer weiteren Ausführungsform verfügt der Auftriebsmittelverteiler über Hydraulikleitungen. Der Antrieb des Auftriebsmittelverteilers befindet sich in einer bevorzugten Ausführungsform nicht am Auftriebsmittelverteiler selbst sondern extern.
Beim Hohlkörper, als Beispiel für ein formgebundenes Auftriebsmittel handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um ein Rohr. Die Rohre werden vertikal sowie horizontal im Innenraum des Dammkörpers angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei den formgebundenen Auftriebsmitteln um Hohlkörper aus Recycling - Kunststoff.
In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahren wird mindestens ein Distanzhalter zwischen dem Schacht und den Profilelementen eingebracht. Die Distanzhalter werden bevorzugt zwischen einem vertikal verlaufenden ersten bzw. zweiten Wandelement des Schachtes und jener Seite der Wänden des Dammkörpers die dem Innenraum des Dammkörpers abgewandt sind , eingebracht.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Wände des Dammkörpers beim Ausschäu- men in einer vertikalen Position verbleiben und nicht gegen Wandelement des Schachtes gedrückt werden .
In einer weiteren Ausführungsvariante des erfind ungsgemässen Verfahrens wird der Dammkörper ausserhalb des Schachtes zusammengebaut und anschliessend in den Schacht eingesetzt. Diese Variante kommt beispielsweise dann zur Anwendung wenn die Dammkörper vorgefertigt und dann zum Einsatzort transportiert werden.
Bei der erfindungsgemässen Dammvorrichtung wird der Dammkörper entweder durch gezieltes Einleiten von Wasser in den Schacht oder durch Flutung des Schacht, beispielsweise bei Hochwasser, bed ingt durch die Auftriebskraft, im Schacht vertikal nach oben bewegt und eine Stauwand gebildet. Unter den formungebundenen Auftriebsmitteln sind jegliche Art von Füllmaterialen zu verstehen die einen Auftrieb des Dammkörpers im Schacht bewirken können dazu zählen beispielsweise: Auftriebsschäume, kugelförmige Füllmaterialien beispielsweise aus Styro- por und faserähnliche Füllmaterialien . Die Füllmaterialen können auch Recycling -, oder Reststoffe sein . In einer weiteren Ausführungsform kommt als formungebundenes Auf- triebsmittel , ein Zwei-Komponenten Schaum zum Einsatz, beispielsweise ein PU -Schaum.
Unter den formgebundenen Auftriebsmitteln sind Hohlkörper zu verstehen . In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um langgestreckte Hohlkörper, beispielswei - se Rohre mit verschiedenen Querschnittsgeometrien . Bei den formgebundenen Auftriebsmaterialien kann es sich um Recycling-, oder Reststoffmaterial handeln.
KU RZE ERLÄUTERU NG ZU DEN FIGU REN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen :
Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Dammvorrichtung mit teilweise dargestelltem Schacht und Dammkörper
Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Dammvorrichtung im eingebauten Zustand
Fig. 3 (a ) eine Ausführungsform eines Wandelements des Schachtes im Querschnitt
Fig. 3 ( b) eine Ausführungsform eines Bodenelements des Schachtes
Fig. 4(a ) eine stark vereinfachte Seitenansicht des Auftriebsmittelverteilers geführt entlang des Schachtes und /oder der Wand des Dammkörpers
Fig. 4( b) verschiedene Ausführungsformen der Profilelemente für Wände des erfin- dungsgemässen Dammkörpers Fig. 5 (a ) einen Querschnitt durch die erfind ungsgemässe Dammvorrichtung, wobei der Schacht geflutet ist
Fig. 6 eine schematische Darstellung mehrerer erfindungsgemässer Dammvorrich tungen zum Schutz eines Gebietes vor einem Hochwasser.
Fig. 7 einen schematischen Querschnitt eines Dammkörpers
WEG E ZU R AUSFÜ H RU NG DER ERFI N DU NG
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemässen Dammvorrichtung 1 . Die Dammvorrichtung 1 ist modular aufgebaut. Sie umfasst einen Schacht 1 0 und einen in diesem Schacht vertikal beweglich, angeordneten Dammkörper 2. Der Schacht 1 0 umfasst ein, vorzugsweise u-förmig ausgebildetes Bodenelement 1 4 und mit diesem Bodenelement 1 4 verbundene erste Wandelemente 1 3 und zweite Wandelemente 20. Abschlussenden des Bodenelements 1 4 und der Wandelemente 1 3 und 20 sind in einer bevorzugten Ausführungsform als Nut- und Federsystem ausgebildet. In einer weiteren Ausführungsform ( in Figur 1 nicht dargestellt) sind zusätzlich zur Nut-Federverbindung noch Abdichtungen vorgesehen . Eine solche Ausführungsform findet im besonderen Einsatz in Gebieten mit einem hohen Grundwasserspiegel. Zusätzlich zur Abdichtung kann ebenfalls noch eine Pumpe vorgesehen sein .
In Figur 1 ist nur ein Teil des Schachtes 1 0 dargestellt. Der nicht dargestellte Teil des Schachtes 1 0 ist in der bevorzugten Ausführungsform symmetrisch zum in Figur 1 dargestellten Teil des Schachtes 1 0. Auf den Schacht 1 0 ist ein Auftriebsmittelverteiler 7 aufgesetzt . Beim Auftriebsmittelverteiler 7 handelt es sich um eine Vorrichtung mit Rädern die auf einer verstellbaren Achse 33 angeord net sind. M it H ilfe des Auftriebsmittelverteilers wird formungebundenen Auftriebsmittel 1 7 im Innenraum 1 6 des Dammkörpers 2 la- genweise verteilt. Der Auftriebsmittelverteiler wird auf der horizontal verlaufenden Abschlusskante 33 des Schachtes 1 0 geführt. Der Auftriebsmittelverteiler 7 umfasst eine erste Zufuhrleitung 8 und eine zweite Zufuhrleitung 9, die dazu eingerichtet sind zwei Komponenten des formungebundenen Auftriebsmittels 1 7 dem Auftriebsmittelverteiler zuzuführen. Der Auftriebsmittelverteiler verfügt weiters über einen M ischkopf 1 8, der dazu eingerichtet ist, die mindestens zwei Komponenten des formungebundenen Auftriebsmittels 1 7 vor dem Ausschäumen des Innenraums 1 6 zu mischen . In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die horizontal verlaufenden Kanten jener Wandelemente 1 3 , 20 die einen Abschluss des Schachtes bilden, derart ausgebildet, dass der Auftriebsmittelverteiler 7 wie auf Schienen geführt werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 1 umfasst der Dammkörper 2 ein erstes Profilelement 6, welches den Boden des Dammkörpers 2 bildet. Das Profilelement 6 ist horizontal liegend am Bodenelement 1 4 des Schachtes 1 0 angeordnet. Das Profilelement 6 des Bodens weist endständig Profilstücke 6' auf. Die Profilstücke 6' ermöglichen eine Steckverbindung zwischen dem Bodenelement 1 4 und den Profilelementen 3 und 1 1 der Wände des Dammkörpers 2. Der erfindungsgemässe Dammkörper 2 setzt sich aus mindestens drei Elementen zusammen , die bei der Herstellung der Dammvorrichtung 1 zusammengesetzt werden. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 1 sind zwischen dem Schacht 1 0 und dem Dammkörper 2, Distanzhalter 1 9 vorgesehen .
Diese umfassen das Profilelement 6 des Bodens und das erste und zweite Profil der Wand 3 , 1 1 . Das Profilelement 6 und die beiden Profile der Wand 3 , 1 1 bilden einen Innenraum 1 6. Im Innenraum 1 6 befindet sich das formungebundene Auftriebsmittel, vorzugsweise ein Schaum 1 7. Im Innenraum 1 6 weiterhin angeordnet ist mindestens ein formgebundenes Auftriebsmittel 4, 5, vorzugsweise ein oder mehrere Höhlkörper. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 1 handelt es sich bei den Hohlkörpern um Rohre. Vorzugsweise sind pro Dammkörper 2 mindestens ein vertikal im Dammkörper angeord- netes formgebundenes Auftriebsmittel 5, vorzugsweise ein Rohr und mindestens zwei im Dammkörper angeordnete horizontale formgebundene Auftriebsmittel 4, vorzugsweise ebenfalls Rohre vorgesehen .
Figur 2 zeigt die erfindungsgemässe Dammvorrichtung 1 im eingebauten Zustand wenn der Schacht 1 0 nicht mit Wasser befüllt ist. Die Dammvorrichtung 1 , umfassend den Schacht 1 0 und den Dammkörper 2, wird in einen Graben 24 mit einem Kiesbett 23 eingesetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 2 weisen die Wandelemen te des Schachtes zusätzlich Verankerungen 2 1 und 22 auf. Die Verankerungen 2 1 dienen insbesondere dazu zu verhindern, dass die Wandelemente des Schachtes nicht in Rich- tung des Dammkörpers ged rückt werden können sondern im wesentlichen aufrecht stehen bleiben. Die U -form des Bodenelementes des Schachtes 1 4 mit Verankerung 22 verhindert ein Aufschwimmen des Schachtes.
Der Innenraum 1 6 des Dammkörpers 2 ist mit einem weiteren Profilelement 1 5, welches einen Deckel bildet verschlossen . Wenn der Schacht nicht mit Wasser befüllt ist, bildet der Deckel 1 5 und jener Bereich der den Graben 24 umgibt eine plane Fläche.
Figur 3a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Wandelements 20 für einen mo- dularen Aufbau des Schachtes 1 0. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Wandelement 20 eine Höhe von 1 m-2m. Das Wandelement 20 weist an einem Ende ein vertikales Fixierelement 25 auf. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 3a ist das Fixierelement 25 als Nut, mit einem verlängerten Schenkel, einer Nut- und Federverbindung ausgebildet. Das Wandelement 20 weist weiterhin ein zum vertikalen Fixierelement 25, horizontal angeordnetes Fixierelement 2 1 auf. Das horizontale Fixierelement 2 1 des Wandelements 20 dient dazu den Schacht 20 im Graben 24 zu verankern . Figur 3 b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Bodenelements 1 4 des Schachtes 1 0. In der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 3 b weist das Bodenelement 1 4 eine Ausnehmung 26 auf. Die Ausnehmung 26 d ient zur Positionierung einer weiteren Verankerung im Kiesbett 23. Das Bodenelement 1 4 weist ein u-förmiges Querschnitt auf, wobei die Kanten des Querschnitts in einem Winkel, vorzugsweise 45° abgeschrägt sind. Diese Abschrägung dient zur zentralen Positionierung des Profilelements 6 des Dammkörpers 2.
Figur 4a zeigt eine schematische Seitenansicht des Schachtes 1 0 und des Auftriebsmittelverteilers 7 mit der ersten und der zweiten Zufuhrleitung 8, 9. Der Auftriebsmittelverteiler 7 wird zur Auffüllung des Dammkörpers an der horizontal verlaufenden Kante des Schachtes entlang bewegt und dabei das formungebundene Auftriebsmittel schichtweise im Innenraum des Dammkörpers verteilt. Der Auftriebsmittelverteiler wird vorzugsweise elektrisch angetrieben.
Figur 4b zeigt verschiene Ausführungsformen der Profilelemente 3 , 1 1 des Dammkörpers
2. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Profilelemente Erhebungen und Vertiefungen auf, beispielsweise in Form von Trapezen ( 1 1 ', 3'), Rechtecken ( 1 1 ", 3"), Dreiecken ( 1 1 "', 3"') oder Halbkugeln ( 1 1 "", 3"") . Die Ausgestaltung der Profilelemente
3 , 1 1 der Wände des Dammkörpers verhindert ein ungewolltes Knicken beim Befüllen mit formungebundenen Auftriebsmittel.
Figur 5a zeigt die Dammvorrichtung im Querschnitt von der Seite. Der Schacht 1 0 ist geflutet. Der Dammkörper 2 schwimmt dabei im Schacht 1 0 vertikal nach oben und verkeilt sich im Schacht, eine weitere vertikale Bewegung wird dadurch verhindert. Das Verkeilen im Schacht kann durch eine horizontal erlaufende Kante am Dammkörper selbst oder durch einen zusätzlich angeord neten Vorsprung 29 erreicht werden. In der Ausführungs- form gemäss Figur 5a ist in einem Wandelement des Schachtes 1 0 ein Einlass 27 vorgesehen . Die Zufuhrleitung 27 dient dazu den Schacht gezielt, beispielsweise vor einem erwartetem Hochwasser zu fluten . In der in Figur 5a dargestellten Ausführungsform weist der Schacht eine Ausnehmung 26 auf, die zur Positionierung einer Verankerung dient.
Figur 6 zeigt schematisch ein Anwendungsbeispiel für die erfind ungsgemässe Dammvorrichtung 1 . Mehrer im wesentlichen parallel angeord nete Dammvorrichtungen werden zwischen einem Gewässer 28 und einem Schutzgebiet 3 1 angeordnet. Durch ein Rohrleitungssystem 32 und eine Pumpstation 30 können die Schächte 1 0 gezielt geflutet werden um auf diese Weise die Dammkörper in den Schächten vertikal nach oben zu bewegen. Zur festen Verankerung der Schächte 1 0 im Erdreich des Schutzgebietes 3 1 sind , vorzugsweise in den Profilelementen des Bodens des Schachtes 1 0 Verankerungen 22 vorgesehen, die die Kraft gezielt ins Erdreich ableiten .
Figur 7 zeigt teilweise eine Ausführungsform des erfind ungsgemässen Dammkörper 2. Die formgebundenen Auftriebsmittel 4,5 , vorzugsweise Rohre 4', 5', sind dabei derart im Dammkörper angeord net, dass die horizontal und vertikal im Innenraum 1 6 der durch die Profilelemente 3 , 1 1 und 6 gebildet wird, verlaufen . Die horizontalen formgebundenen Auftriebsmittel, verlaufen in der bevorzugten Ausführungsform gemäss Figur 7, abwechselnd entlang der Profilelemente 3 , 1 1 und zwischen den Profilelementen 3 , 1 1 . Jener Raum der nicht durch die formgebundenen Auftriebsmittel 4, 5 ausgefüllt ist befin det sich formungebundenes Auftriebsmittel 1 7 , vorzugsweise Auftriebsschaum. Die formgebundenen Auftriebsmittel 4, 5 sind derart im Innenraum 1 6 angeordnet, dass sie sich vorzugsweise nicht mehr als in einem Punkt, exemplarisch in Figur 7 mit P 1 -PX dar- gestellt, berühren sodass zwischen den formgebundenen Auftriebsmitteln ausreichend Zwischenraum für das formungebundene Auftriebsmittel 17 verbleibt. Vorzugsweise sind die formgebundenen Auftriebsmittel verschlossen, sodass kein formungebundenes Auftriebsmittel in die eindringen kann.
BEZEICHNUNGSLISTE
1 Dammvorrichtung
10 Schacht
2 Dammkörper
6 erstes Profilelement, Boden
3, 11 Profilelement, Wand
11', 11", 11 "', 11 "" Profilelement, Wand
3', 3", 3"', 3"" Profilelement, Wand
16 Innenraum
4, 5 formgebundenes Auftriebsmittel, Hohlkörper
7 Auftriebsmittelverteiler
15 Profilelement, Deckel
17 formungebundenes Auftriebsmittel Auftriebsschaum
8 erste Zufuhrleitung
9 zweite Zufuhrleitung
18 Mischkopf
19 Distanzhalter
14 Bodenelement, Schacht
13 erstes Wandelement, Schacht zweites Wandelement, Schacht horizontales Fixierelement
Verankerung
Kiesbett
Graben
vertikales Fixierelement
Ausnehmung
Einlass
Wasser
Vorsprung
Pumpstation
Schutzgebiet
Rohrleitungssystem

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Dammvorrichtung (1) umfassend die Ausbildung eines Schachts (10) und eines Dammkörpers (2) angeordnet im Schacht mit folgenden Schritten, Ausbildung des Dammkörpers (2) durch formschlüssiges und/oder kraftschlüssiges Verbinden eines ersten Profilelements (6) welches den Boden des Dammkörpers (2) bildet mit mindestens zwei weiteren Profilelementen (3, 11 ), die die Wände bilden, wobei das erste und die mindestens zwei weiteren Profilelemente (3, 11 ) auf diese Weise einen an einer Seite offenen Innenraum (16) darstellen. Einbringen von mindestens einem formgebundenen Auftriebsmittel (4, 5) in den Innenraum (16), Aufsetzen eines Auftriebsmittelverteilers (7) auf den Schacht ( 10) und/oder den horizontal verlaufende Kanten der Wände des Innenraums (16), Auffüllen des Innenraums (16) mit formungebundenen Auftriebsmittel (17) mit Hilfe des Auftriebsmittelverteilers (7), Verschliessen des Innenraums
( 16) mit mindestens einem weiteren Profilelement (15).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auffüllen des Innenraums ( 16) mit formungebundenen Auftriebsmittel (17) der Auftriebsmittelverteiler (7) entlang einer Abschlusskante (34) des Schachtes (10) und/oder den horizontal verlaufenden gegenüberliegenden Kanten der Wände des Innenraums ( 16) geführt wird und dabei formungebundenes Auftriebsmittel (17), vorzugsweise Auftriebsschaum in den Innenraum (16) gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffüllen des Innenraums ( 16) mit formungebundenen Auftriebsmittel (17) schichtweise erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auffüllen des formungebundenen Auftriebsmittels (17) in den Innenraum (16), dem Auftriebsmittelverteiler (7) über mindestens zwei Zufuhrleitungen (8, 9) eine ersten Auftriebsmittelkomponente und eine zweiten Auftriebsmittelkomponente zugeführt wird und ein Mischen der ersten mit der zweiten Auftriebsmittelkomponente erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen der ersten mit der zweiten Auftriebsmittelkomponente in einem Mischkopf (35) erfolgt, vorzugsweise ist der Mischkopf (35) Teil des Auftriebsmittelverteilers (7).
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen von formgebundenen Auftriebsmitteln (4, 5) in den Innenraum (16) das Anordnen von Rohren (4', 5') umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (4', 5') horizontal und vertikal im Innenraum ( 16) angeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzhalter (19) zwischen einem vertikal verlaufenden ersten bzw. zweiten Wandelement ( 13, 20) des Schachtes ( 10) und jener Seite der Wänden (3, 11) des Dammkörpers (2) die dem Innenraum (16) abgewandt ist, eingebracht werden.
9. Dammvorrichtung ( 1 ) zur Rückhaltung von Wasser, hergestellt nach einem Verfahren gemäss der Ansprüche 1 bis 8 umfassend einen Schacht (10), wobei der Schacht (10) wenigstens einen Dammkörper (2) vertikal beweglich aufnimmt und der Dammkörper (2) mehrere miteinander verbindbaren Profilelemente (6, 3, 11, 15) umfasst, die in einem verbundenen Zustand einen Innenraum (16) ausbilden und der Innenraum ( 16) zumindest teilweise mit einem formungebundenen Auftriebsmittel befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (16) mindestens ein formgebundenes Auftriebsmittel (4, 5) angeordnet ist.
10. Dammvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem formgebundenen Auftriebsmittel (4, 5) um einen Hohlkörper handelt, vorzugsweise um mindestens ein Rohr (4', 5')-
11. Dammvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rohr vertikal (4') und mindestens ein Rohr (5') horizontal im Innenraum (16) des Dammkörpers (2) angeordnet ist.
12. Dammvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal angeordneten Rohre (5') senkrecht zu den Wänden (3, 11) angeordnet sind.
13. Dammvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine formgebundene Auftriebsmittel (4, 5) verschliessbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1950352A2 (de) 2007-01-24 2008-07-30 Rhomberg Bau GmbH Hochwasserschutzvorrichtung
AT508757A4 (de) * 2009-07-31 2011-04-15 Mondl Fritz Hydraulische hochwasserschutzwand
US20120134750A1 (en) * 2010-10-08 2012-05-31 Hideki Fujita Water barrier device

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