Verfahren zur ökologiegerechten Entwässerung von Weichstböden und Weichböden hohen Wassergehaltes

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung, zur Entwässerung von Weichstböden bis Weichböden durch standstabilisierte Sandpfähle.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung fliessender bis breiiger Weichböden durch Entwässerung. Die Entwässerung wird als Optimalentwässerung bis realtive Totalentwässerung ausgeführt.

[0002] Es ist bekannt das Entwässerungen vertikal, horizontal und entsprechend vernetzt zusammengeschlossen in Wasserleitsystemen, ausgeführt werden. Diese können kurzzeitig bei einem Bodenkörper-Setzungsprozess und dauerlangzeitig betrieben werden. Nach diesen Umständen erfolgt die Wasserführung durch Kanäle, Brunnen und oder Rohre. Diese Wasserleitsysteme waren in älterer Zeit Hölzer, Sandsteine, Tuffe und Tone. Diese Naturmaterialien waren in ihrer Beständigkeit und Funktion sehr bewährt. Bekannt aus der älteren Zeit ist auch, dass zur Stabilisierung (Deichbau in den Niederlanden) Sandkörper zur Drainage und Wasserregulierung, in Säcke aus Naturmaterialien wie Jute und Kokos, in Böden eingebaut wurden.

[0003] Der neuzeitliche Gebrauch liegt in der Verwendung bewährter Kunststoffe hoher Beständigkeit und Kombinierbarkeit.

[0004] Für langzeitig funktionierende Entwässerungen, bei optimaler Setzungsfunktion der weichen Bodenkörper, werden vertikal Sandpfähle frei und ummantelt in weiche Bodenkörper eingebracht. Diese ummantelnden Materialien als Naturstoffe der Ökounbedenklichkeit, sind langzeitig bis ewig bleibender Bestandteil der entwässerten Bodenkörper.

[0005] Es ist bekannt, dass bei der Entwässerung von sehr weichen bis weichen Bodenkörpern die frei eingebauten Sandpfähle instabil funktionieren, mit dem Wasserfluss und Wassertransport in weichen Böden werden die Sande der Pfähle verschleppt und in den Brei der Weichböden diffus verteilt. Man hat zur Erreichung einer primären Stabilität der Sandpfähle diese rund, quadratisch und rechteckig gestaltet, diese mit auftreibenden Stoffen vermischt und gegroutet. Auch stabile Ummantelungen mit festen Stoffen wurden praktiziert.
In jüngerer Zeit haben sich Webestoff-Ummantelungen für Sandpfähle bewährt. Dort bleibt jedoch die Herausforderung die Standstabilität der ummantelten Sandpfähle, die Regulierung der abzuleitenden Kräfte über die Pfahllänge gegen den umschliessenden Weichst- bis Weichbodenkörper aus dem Eigengewicht der Sandpfähle und der Auflast, Die Herausforderung liegt in der Tatsache, dass die Webestoff-Ummantelungen selbst keinerlei Standstabilität und damit auch keine Querstabilität aufweist. Werden über die Länge solch eines ummantelten Sandpfahles nur geringe Kräfte abgetragen, so kann das Einknicken des Sandpfahles nicht verhindert werden werden. Für Weich- und Weichstböden fehlt dann die notwendige Standsteife der Sand umgebenden Hülle.

[0006] Erfindungsgemäss wird vorstehende Herausforderung durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gelöst, indem die vertikal eingebauten Sandpfähle durch eine selbsttragende Umhüllung stabilisiert werden. Diese Umhüllung wird als runder Körper, dreieckiger Körper, quadratischer Körper, rechteckiger Körper und mehreckiger Körper ausgeführt. Zur Erreichung einer hohen Stabilität und gleichzeitig einer hohen Wasserdurchlässigkeit, werden diese Körper als Flechtwerk hergestellt. Die dabei verwendeten Materialien sind vorrangig Naturstoffe wie Kokos, Jute, Hanf, Rattan, Red und Schilf. Ersatzweise können dieses auch naturneutrale Kunststoffasern sein. Die Naturstoffe und Kunstoffasern können auch gemischt verwendet werden.

[0007] Erfindungsgemäss wird das Flechtwerk so hergestellt, dass dieses aus der Herstellung vorgegeben längs zusammendrückbar und quer ausdehnbar ist. Damit wird dem Setzungsprozess gerecht die natürliche Bodenkörperabsenkung mit dem Wasserentzug nicht behindert.

[0008] Erfindungsgemäss wird der umhüllende Körper als Flechtwerk als eine Länge oder aus mehreren stabil zusammensetzbaren Teillängen hergestellt. Beide Körperarten als Flechtwerk werden mit der Einbringung in die sehr weichen bis weichen Bodenkörper fortlaufend mit Sand gefüllt, dabei dabei wird die Schwerkraft des Sandes vortreibend genutzt. Die Einbringung der umhüllenden Flechtkörper kann bei trockener und Wasser überfluteten Weichbodenkörper-Oberfläche erfolgen. Die Einbringung der Flechtkörper in den weichen Bodenkörper erfolgt neben der Schwerkraft des eingefüllten Sandes auch durch eine zusätzlich produzierte Auflast.

[0009] Erfindungsgemäss ist die vortreibende Auflast eine auf den Bodenkörper im Flechtkörper wirkende statische Kraft.
Erfindungsgemäss kann diese Kraft direkt auf den Bodenkörper wirkend eine schlagende Kraft sein, welche von einem Schwingungserreger erzeugt wird. Dabei folgt der Schwingungserreger in der Schlagentwicklung selbsttätig der Steifenzunahme des beschlagenen Bodenkörpers. Dabei setzen die Schwingungserreger schlagend hohe schwingdynamisch wirkende Wirkleistungen Pw zur Bodenkörper Stabilisierung frei.
Erfindungsgemäss kann diese Kraft direkt auf den Bodenkörper wirkend eine Schlagkraft sein, erzeugt von einem Schlagkörper frei fallend und oder beschleunigt fallend. Diese Schläger erzeugen Schlagkräfte die über eine relativ hohe Energie-Austauschzeit wirken. Diese Zeit moduliert sich als die bedeutendste dynamische Grösse selbsttätig.
Erfindungsgemäss wird in allen Fällen der umhüllende Flechtkörper selbst nicht beansprucht, immer wird nur der Bodenkörper beaufschlagt.
Erfindungsgemäss ist, verglichen zur Sandsack-Gründungsmethode, ein Verfahren entwickelt welches mit dem Einbau der Flechtkörper plus Bodenkörper, in weichste und weiche Bodenkörper, direkt hoch tragfähig ist. Damit werden empfindliche teure Wartezeiten und hohe Kosten ausgeschlossen. Damit sind auch natürliche Setzungsprozesse sicher kalkulierbar.

[0010] Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben.

[0011] Hierbei zeigt:

Fig. 1

den Längsschnitt durch einen Flechtkörper einer länge.

Fig 2

den Längsschnitt durch einen Flechtkörper bestehend aus mehreren Teillängen.

Fig 3

den Längsschnitt durch einen Flechtkörper bestehend aus mehreren Teillängen.

[0012] Fig. 1 zeigt die Flechtkörper-Umhüllungslänge 1 eines Flechtkörpers an dem am unteren Ende des Flechtkörpers ein Bodenverschluss 2 eingearbeitet ist. Dieser Bodenverschluss 2 ist so stabil gearbeitet, dass eine Druck forcierte Eindringung in die üblich weichere Oberlage einer Tragschicht gut erfolgen kann. Dieses bildet dann die Basis für die erforderliche Druckverformung der Umhüllungslänge 1 im Rahmen der Bodenkörpersetzung.

[0013] Fig. 2 zeigt die Flechtkörper-Umhüllungs länge 3 aus mehreren Teillängen. Die Teillängen sind am unteren Ende mit einem Führungsring 4 versehen, so das eine sichere stabile Steckverbindung zweier Teillängen gewährt ist. Die untere Teillänge ist auch mit einem stabilen Bodenverschluss 5 versehen, welcher den gleichen Konditionen wie Bodenverschluss 2 folgt.

[0014] Fig. 3 zeigt die Flechtkörper-Umhüllung 6 aus mehreren Teillängen. Die Teillängen sind leicht konisch geformt, womit diese ineinander steckbar sind mit ca. 20% 7 ihrer Teillänge als Gürtelzone. Die untere Teillänge ist auch mit einem stabilen Bodenverschluss 8 versehen, welcher den gleichen Konditionen wie den Bodenverschlüssen 2 und 5 folgt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Stabilisierung eines in einen sehr weichen bis weichen Bodenkörper eingebrachten Sandpfahles, durch eine den Sandpfahl umschliessende stabile im Bodenkörper verbleibende Umhüllung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung ein hochstabiles sehr gut Wässer durchlässiges Flechtwerk ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und' 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus Flechtwerk fertigungstechnisch so gestaltet ist das diese vorbestimmt senkrecht zusammenschiebbar und quer ausdehnbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 und 3 so gestaltet, dass die Umhüllung als Flechtwerk aus einem Element besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 und 3 so gestaltet ist, dass die Umhüllung als Flechtwerk aus mehreren Teilelementen zusammengesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3 und 5 so gestaltet, dass die Umhüllung als Flechtwerk aus mehreren Teilelementen konisch ineinandergreifend, vertikal schiebbar zusammengesetzt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Bodenkörperstabilisierung vorrangig Sand, durch statischen Druck, Schlagvibration und Schlag, direkt auf den Bodenkörper in einer Umhüllung.

Zeichnung