Einleitung
[0001] Die Erfindung betrifft eine Wasserabsperrung, insbesondere eine Hochwasserschutzwand,
die von einer Ruheposition, in der keine Absperr- oder Schutzfunktion besteht, in
eine Betriebsposition überführbar ist, in der die Wasserabsperrung eine Stauhöhe eines
auf einer Stauseite der Wasserabsperrung befindlichen Wasserspiegels ermöglicht, wobei
die Stauhöhe durch eine Höhendifferenz zwischen einer niedrigsten Stelle einer den
oberen Abschluss der Wasserabsperrung bildenden Krone und einem Bezugsniveau eines
unter der Wasserabsperrung befindlichen Bodens definiert ist, wobei die Wasserabsperrung
durch eine Schwenkbewegung um eine bodennahe in Längsrichtung der Wasserabsperrung
verlaufende Schwenkachse von der Ruheposition in die Betriebsposition überführbar
ist.
Stand der Technik
[0002] Eine derartige Wasserabsperrung ist durch die
DE 30 01 010 A1 bekannt.
[0003] Im Bereich der Wasserabsperrungen bzw. des Hochwasserschutzes wird grundsätzlich
zwischen mobilen und stationären Einrichtungen unterschieden. Während die mobilen
Einrichtungen zu Zeiten, in denen sie nicht benötigt werden, gänzlich entfernt und
an Lagerorten bis zu einem Einsatz zwischengelagert werden können, befinden sich stationäre
Einrichtungen zur Wasserabsperrung bzw. zum Hochwasserschutz stets an dem ihnen zugedachten
Ort. Bei den stationären Einrichtungen kann zwischen solchen unterschieden werden,
die sich stets in ihrer Betriebsposition befinden und somit zu Zeiten, in denen nicht
benötigt werden, nicht in eine typischerweise optisch weniger auffällige und platzsparende
Ruheposition überführt werden können. Derartige nicht wandelbare Einrichtungen können
in der Regel vergleichsweise einfach und robust ausgeführt werden, da auf bewegliche
Teile sowie Antriebe verzichtet werden kann. Demgegenüber werden stationäre Einrichtungen
mit der Möglichkeit eines Wechsels zwischen einer Betriebs- und einer Ruheposition
in der Regel dort verwendet, wo aus ästhetischen oder funktionalen Gründen in den
Zeiten, in denen die Absperr- bzw. Schutzfunktion nicht erforderlich ist, eine aufgerichtete
Position nicht tolerabel ist. Dies gilt insbesondere für Uferpromenaden, die beispielsweise
von Fußgängern begangen werden oder aber auch für Absperrungen im Bereich von Verkehrsflächen,
die regelmäßig benutzt werden müssen und wo eine Absperrung allenfalls temporär zu
Schutzzwecken z.B. bei Hochwasser akzeptiert wird. Grundsätzlich soll mit Wasserabsperrungen
gemäß der vorliegenden Anmeldung nicht nur Schutz gegen Hochwasser erreichbar sein,
sondern sie können auch als allgemeine Stauverschlüsse in Gerinnen, Flüssen, Becken
oder Behältern oder als Barrieren gegen fließfähige Medien aller Art (z.B. kontaminiertes
Regenwasser oder Löschwasser) verwendet werden.
[0004] Während bei der Überführung der Wasserabsperrung von der Ruhe- in die Betriebsposition
bzw. umgekehrt grundsätzlich alle möglichen Bewegungsformen, z.B. Verschiebung in
vertikale und/oder horizontale Richtung in Quer- oder in Längsrichtung der Wasserabsperrung,
aber auch eine rotatorische Bewegung bzw. eine kombinierte Bewegung aus den vorgenannten
Grundtypen denkbar ist, hat sich insbesondere eine Schwenkbewegung als praktikabel
herausgestellt, da auf diese Weise aus einer aufgerichteten Stellung leicht eine Ruheposition
mit horizontaler Ausrichtung einer durch die Wasserabsperrung gebildeten Bauteilebene
erreicht werden kann.
[0005] Bekannte stationäre Wasserabsperrungen mit schwenkbarer Lagerung um eine horizontale
Schwenkachse bestehen meist aus plattenförmigen metallischen Elementen, die an ihren
Stirnseiten gegeneinander und an einer Basisseite gegenüber dem Boden, d.h. typischerweise
einem aus Beton hergestellten Fundament oder auch einer metallischen Unterkonstruktion
oder anderen Arten eines baulichen Untergrundes, abgedichtet sein müssen. Die bekannten
Konstruktionen sind technisch aufwändig und daher vergleichsweise teuer und auch kompliziert
im Hinblick auf die Gewährleistung der Dichtheit im Bereich der Stoß- und Kontaktstellen.
Aufgabe
[0006] Der Erfindung liegt ausgehend von der
DE 34 01 010 A1 die Aufgabe zugrunde, eine Wasserabsperrung, insbesondere eine Hochwasserschutzwand,
vorzuschlagen, die sich durch ihren einfachen konstruktiven Aufbau auszeichnet und
sich zu geringen Kosten herstellen lässt, um sie auch bei Anwendungsfällen mit großer
Länge wirtschaftlich herstellen zu können. Außerdem soll auf einfache Weise eine sehr
zuverlässige Abdichtung erzielt werden.
Lösung
[0007] Ausgehend von einer Wasserabsperrung, insbesondere einer Hochwasserschutzwand, der
eingangs beschriebenen Art, wird die zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass
die Wasserabsperrung aus einer flexiblen wasserdichten Membran und diese abstützenden
in Längsrichtung der Wasserabsperrung verteilt und zueinander beabstandet angeordneten
Stützen besteht, die im Boden verankert oder verankerbar sind, wobei ein sich über
die gesamte Länge der Wasserabsperrung erstreckender Randstreifen der Membran dichtend
und die aus dem Staudruck resultierenden Kräfte aufnehmend an den Boden angeschlossen
ist. Aufgrund der Flexibilität und damit Beweglichkeit der Membran kann die erfindungsgemäße
Wasserabsperrung in sehr vorteilhafter Weise dynamische Lasten und Stoßenergie, wie
sie durch bewegtes Wasser auf der Stauseite ausgeübt werden, aufnehmen. Darüber hinaus
ist die Membran aufgrund ihrer Biegsamkeit leicht an vorgegebene Strukturen anpassbar,
so dass ohne weiteres auch gekrümmte Geometrien im Längsverlauf der Wasserabsperrungen
realisierbar sind. Die in Abständen von ca. 1 m bis 5 m (je nach Stauhöhe), vorzugsweise
zwischen 2 m und 3 m zueinander angeordneten Stützen, die in ihrer Betriebsposition
arretierbar sind, verleihen der aus Membran und Stützen bestehenden Konstruktion die
notwendige Steifigkeit gegen Verformungen, die durch den Wasserdruck ansonsten hervorgerufen
würden. Die erfindungsgemäße Wasserabsperrung kann stationär sein, kann aber auch
mobil ausgeführt sein und nur kurzfristig für einmalige Einsätze (Löschwasserabsperrung)
oder temporär während einer Hochwassersaison aufgebaut und ansonsten anderweitig untergebracht
sein.
[0008] Bei größeren Stauhöhen (über ca. 40 cm) ist es sinnvoll, die Stützen fest mit der
Membran zu verbinden und die Stützen um die Schwenkachse drehbar gelenkig im Boden
zu verankern. Durch einen solchen Verbund wird die Stabilität der Gesamtkonstruktion
erheblich gesteigert und die Gefahr seitlicher Verschiebungen der Membran relativ
zu den Stützen bzw. einzelnen Stützen ausgeschaltet.
[0009] Die Membranen können insbesondere aus den üblichen gummielastischen Kunststoffmaterialien,
wie SBR oder EPDM hergestellt werden und besitzen eine Dicke von ca. 4 mm bis 40 mm,
vorzugsweise ca. 5 mm bis 30 mm. Die bekannten Materialien, die beispielsweise auch
für Förderbänder oder im Bereich von Schlauchwehren eingesetzt werden, zeichnen sich
durch ihre Robustheit, Langlebigkeit, gute UV-Beständigkeit sowie große Variabilität
in Bezug auf die Anpassung an optische Vorgaben, wie z.B. besondere Farbgebung oder
Oberflächenstruktur, aus. Die erfindungsgemäße Wasserabsperrung eignet sich somit
zum einen auch für Hochwasserschutzwände mit einer Länge von mehreren 100 m, aber
ebenso auch für den Bereich einer Abdichtung, beispielsweise einer Garageneinfahrt,
die sich z.B. zwischen zwei rechts und links davon seitlich anschließenden Mauern
befindet und eine Breite von lediglich z.B. 3 m aufweist. Eine derartige Hochwasserschutzwand
würde nur im Hochwasserfall aufgerichtet und ansonsten mit ihrer flach am Boden aufliegenden
Membran, die in dem übrigen Oberflächenbelag der Garageneinfahrt versenkt angeordnet
sein kann, von Fahrzeugen und Fußgängern problemlos überfahren bzw. begangen werden
kann. Falls gewünscht, kann die Membran in der Ruheposition der Wasserabsperrung mit
einer Schutzabdeckung beispielsweise in Form metallischer Gitter, von Holzplatten
oder von Riffelblechen abgedeckt sein.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Krone
der Wasserabsperrung bei der Schwenkbewegung von der Ruheposition in die Betriebsposition
von einer Trockenseite in Richtung auf die Stauseite bewegt wird. Die Stauhöhe der
erfindungsgemäßen Wasserabsperrung dürfte typischerweise zwischen 0,1 m und 1, 0 m
liegen.
[0011] Eine besonders zuverlässige und robuste Art der Abdichtung der Membran zum Boden
hin besteht in der Verwendung einer metallischen Klemmschiene, die in Längsrichtung
der Wasserabsperrung aus einem Abschnitt besteht oder aus einer Mehrzahl von Abschnitten
zusammengesetzt sind, wobei jeder Abschnitt vorzugsweise mit einer Unterschiene zusammenwirkt
und die Membran zwischen der Unterschiene, die kraftschlüssig und abgedichtet mit
dem Boden verbunden ist, und der Klemmschiene mittels diese durchdringenden Schrauben
eingespannt ist. Eine derartige Befestigungstechnik ist aus dem Bereich von Schlauchwehren
seit längerem bekannt und hat sich dort sehr gut bewährt.
[0012] Um einen unnötigen, möglicherweise schädigenden (Korrosion, Verschmutzung etc.) Einfluss
des Wassers auf die Stützen zu vermeiden, sollten letztere auf der Trockenseite der
Wasserabsperrung angeordnet sein. Darüber hinaus sollte die Wasserabsperrung in der
Betriebsposition mit ihrer Krone auf die Trockenseite zu geneigt sein, um einen möglichst
kleinen Schwenkwinkel bei der Überführung von der Ruhe- in die Betriebsposition zu
erhalten.
[0013] Um die Beeinträchtigung durch die in der Ruheposition befindliche Wasserabsperrung
so gering wie möglich zu halten, sollte die Wasserabsperrung in der Ruheposition parallel
zu der Oberfläche des Bodens auf der Trockenseite der Wasserabsperrung ausgerichtet
sein, insbesondere horizontal.
[0014] Eine Stolpergefahr für Fußgänger und unerwünschte Stöße beim Überfahren der in Ruheposition
befindlichen Wasserabsperrung lassen sich vermeiden, wenn die in der Betriebsposition
der Stauseite zugewandte Oberfläche der Membran in der Ruheposition der Wasserabsperrung
bündig mit der Oberfläche des Bodens auf der Trockenseite der Wasserabsperrung verläuft.
Sofern eine Schutzabdeckung oberhalb der Membran in der Ruheposition vorgesehen ist,
sollte das Kriterium der Bündigkeit im Zustand der aufgelegten Schutzabdeckung erfüllt
sein.
[0015] Grundsätzlich kann die Überführung der Wasserabsperrung von der Ruhe- in die Betriebsposition
und umgekehrt manuell, d.h. insbesondere mittels menschlicher Muskelkraft, erfolgen.
Eine komfortablere und bei großen Stauhöhen bzw. Staulängen nahezu unverzichtbare
Alternative besteht darin, dass die Wasserabsperrung mittels mindestens eines mit
Fremdenergie oder mittels eines Energiespeichers betätigbaren hydraulischen oder pneumatischen
Antriebs, insbesondere mindestens eines jeweils an den Stützen angreifenden Kolben-Zylinder-Einheit,
von der Ruheposition in die Betriebsposition überführbar ist.
[0016] Um bei einer solchen Gestaltung des Antriebs weiterhin das Kriterium der bündigen
Unterbringung in der Ruheposition zu erfüllen, sollte jeder Antrieb und die zugeordneten
Stützen in der Ruheposition versenkt und somit geschützt in jeweils einer Vertiefung
angeordnet sein, wobei die Stützen sich mit der Schwenkachse abgewandten Endabschnitten
auf einem Auflager an einem der Wasserabsperrung abgewandten Rand der Vertiefung abstützen.
Während somit in den Bereichen zwischen den Stützen die Membran unmittelbar auf den
Boden aufliegen kann, sind die Stützen in der Ruheposition einschließlich der zugehörigen
Antriebe versenkt und treten somit kaum unschön in Erscheinung. Auch sind sie vor
unerwünschter Manipulation durch Unbefugte geschützt.
[0017] Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die einer
Stütze zugeordnete Kolben-Zylinder-Einheit bei der Überführung der Wasserabsperrung
von der Ruheposition in die Betriebsposition einen Druckstab, der eine Kolbenstange
der Kolben-Zylinder-Einheit mit der zugeordneten Stütze koppelt, von einer Ruheposition
über eine vertikale Zwischenposition in eine Betriebsposition zieht oder drückt, wobei
der auf die Wasserabsperrung wirkende Staudruck den Druckstab in seine Betriebsposition
drückt und die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit in ihre eingefahrene Stellung
drückt oder in ihre ausgefahrene Stellung zieht. In beiden vorgenannten Fällen wirkt
somit die durch den Staudruck verursachte Kraft nicht auf das im Zylinderraum der
Kolben-Zylinder-Einheit befindliche Medium, so dass eine dauernde Druckhaltung nicht
erforderlich ist. Vielmehr wird der Kolben entweder in seine eingefahrene Totposition
gedrückt oder aber in die ausgefahrenen Totposition herausgezogen, so dass während
der Stauperiode nicht dauerhaft der Mediendruck in der Kolben-Zylinder-Einheit aufrechterhalten
werden muss.
[0018] Die Stützen sollten vorzugsweise aus verzinktem Stahl oder aus Edelstahl hergestellten
Profilen mit möglichst großem Widerstandsmoment gegenüber Biegung und Torsion bestehen.
[0019] Vorzugsweise sollte die Membran aus alterungsbeständigen, flexiblen mechanisch, belastbaren
gummielastischen Werkstoffen, wie z.B. SBR oder - für besonders hohe Anforderungen
- EPDM bestehen und zur Verhinderung übermäßiger Dehnungen auch bei hohen Wasserdrücken
eine Armierungseinlage aus einem Netz, Gewebe oder Fäden, jeweils bestehend aus Glasfasern,
Kunststofffasern oder Metalldrähten, insbesondere Edelstahldrähten, aufweisen.
[0020] Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Wasserabsperrung an ihren seitlichen Enden
gegenüber dem Mittelbereich leicht ansteigen, so dass die Schwenkachse, d.h. das Niveau
des Bodens in diesem Bereich, oberhalb des höchstmöglichen Wasserspiegels in einen
Mittelbereich angeordnet ist. Da eine derartige Gestaltung aufgrund der örtlichen
Gegebenheiten, wo die Wasserabsperrung eingesetzt werden soll, häufig nicht realisierbar
sein wird und insbesondere Anschlüsse an vorhandene Baukörper im Bereich von vertikalen
Anschlussflächen geschaffen werden müssen, kann die Membran mit mindestens einem seitlichen
Randstreifen, der ungefähr senkrecht zu der Längsrichtung der Membran verläuft, dichtend
an einen aus einer Ebene des Bodens vorstehenden Pfosten angeschlossen sein. Ein derartiger
Anschluss kann beispielsweise mittels einer Klemmschiene oder auch anderen Schraub-
oder Klemmverbindungen erfolgen. Die seitlichen Anschlüsse können erst dann hergestellt
werden, wenn die Wasserabsperrung in die Betriebsposition überführt wurde, da eine
Dichtheit lediglich in dieser Position erforderlich ist und der dichtende Anschluss
einer Absenkbewegung der Wasserabsperrung in die Ruheposition entgegensteht, so dass
vor einem Absenken die Verbindung zu dem Pfosten wieder gelöst werden muss.
[0021] Zum Schutz der gegen Vandalismus besonders gefährdeten oberen Kante der Membran kann
dort in das Membranmaterial beispielsweise ein Stahldraht einvulkanisiert sein, wodurch
ein Einreißen oder Einschneiden mit einem Messer verhindert wird.
Ausführungsbeispiel
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer
Wasserabsperrungen in Form von Hochwasserschutzwänden, die in den Zeichnungen dargestellt
sind, näher erläutert.
[0023] Es zeigt:
- Fig. 1:
- Eine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Hochwasserschutzwand von einer Trockenseite
her gesehen
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Hochwasserschutzwand gemäß Fig. 1
- Fig. 3
- einen Schnitt durch die Hochwasserschutzwand gemäß Fig. 1
- Fig. 4
- einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform mit einem Pneumatikzylinder als
Antrieb
- Fig. 5
- eine nochmals alternative Ausführungsform ohne Antrieb
- Fig. 6
- eine nochmals alternative Ausführungsform mit einem Blähkörper als Antrieb
- Fig. 7
- einen Schnitt durch eine nochmals alternative Ausführungsform mit einem Pneumatikzylinder
als Antrieb und einem zwischengeschalteten Druckstab in der Betriebsposition
- Fig. 8
- wie Fig. 7 jedoch in einer Zwischenposition
- Fig. 9
- wie Fig. 7 jedoch in der Ruheposition
- Fig. 10
- eine weitere alternative Ausführungsform einer Hochwasserwand
- Fig. 11-14
- eine letzte alternative Ausführungsform einer Hochwasserwand in verschiedenen Montagezuständen.
[0024] Eine in den Figuren 1 bis 3 in ihrer Betriebsposition gezeigte Hochwasserschutzwand
1 besteht aus einer bahnförmigen ca. 20 mm dicken Membran 2 aus einem SBR-Kautschuk
mit einer Verstärkungseinlage aus einem Polyestergewebe und beispielhaft fünf mit
der Membran 2 durch nicht dargestellte Schrauben verbundene Stützen 3. Die Stützen
3 sind in Schwenklagern 4, die fluchtend miteinander angeordnet sind und gemeinsam
eine Schwenkachse 5 definieren, in einem von einem Betonfundament 6 gebildeten Boden
7' gelagert. In einem bodennahen und bodenparallelen Randstreifen ist die Membran
2 mittels einer Klemmschiene 7 aus einem mit Löchern versehenen Metallprofil in dem
Betonfundament 6 verankert. Die Verankerung erfolgt mittels einer Vielzahl von die
Löcher in der Klemmschiene 7 und die Membran 2 durchdringenden Schrauben 8.
[0025] Im Bereich der Stützen 3 ist die Membran 2 gleichfalls eingeklemmt und zwar jeweils
zwischen der Stütze 3 und einer von der gegenüberliegenden Seite, d.h. der Stauseite
9 der Hochwasserschutzwand 1, her angeordneter und mit den Stützen 3 durch die Membran
2 hindurch verschraubter Klemmleisten, die insbesondere in den Figuren 2 und 3 erkennbar
sind.
[0026] Damit die Stützen 3 in der gezeigten Betriebsposition ihre aufgerichtete Stellung,
in der sie sich unter einem Winkel 11 von ca. 50° gegenüber einer Horizontalen befinden,
beibehalten, ist jede Stütze 3 gelenkig mit einem Druckstab 12 gekoppelt. An dem der
gelenkigen Kopplung mit der Stütze 3 gegenüberliegenden Ende ist der Druckstab 12
in der Betriebsposition hinter einer Arretierung 13 angeordnet, der verhindert, dass
die Stütze 3 unter dem Staudruck des gegen die Membran 2 drückenden Wassers (der Wasserspiegel
bei maximaler Stauhöhe ist durch die Linie 14 veranschaulicht) in Richtung des Pfeils
15 weggedrückt wird. Die Druckstäbe 12 bilden somit eine Arretierung der Stützen 3
in der Betriebsposition.
[0027] Wie sich insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ergibt, verläuft eine die Oberkante der
Membran 2 bildende Krone 16 in einer wellenförmigen Linie, die im Bereich zwischen
zwei benachbarten Stützen 3 um einen bestimmten Betrag sowohl nach unten, als auch
in Richtung von der Stauseite 9 weg in Richtung auf eine gegenüberliegende Trockenseite
17 hin durchhängt. Eine niedrigste Stelle S, die sich typischerweise mittig zwischen
benachbarten Stützen 3 befindet, begrenzt eine maximale Stauhöhe H, die als Höhendifferenz
zwischen der Stelle S und einem Bezugsniveau B des Bodens 7' definiert ist. Die in
den Figuren 1 und 3 gezeigte tatsächliche Stauhöhe (Linie 14) ist etwas niedriger.
[0028] An den beiden Schmalseiten der Hochwasserschutzwand 1 bildet das Betonfundament 6
jeweils einen Pfosten 18 aus, dessen Höhe die Höhe der Stützen 3 und der Membran 2
geringfügig übersteigt. An den Pfosten 18 ist jeweils eine in Richtung der Neigungsrichtung
der Pfosten 3 bzw. der Membran 2 verlaufende Verbindungsschiene 19 befestigt, an der
seitliche Randstreifen 20 der Membran 2 beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter
Klemmleisten dichtend befestigt werden. Diese Befestigung kann erst nach dem Aufrichten
der Hochwasserschutzwand 1 in die gezeigte Betriebsposition erfolgen und muss vor
einem erneuten Absenken wieder gelöst werden.
[0029] Aus Figur 3 lässt sich erkennen, dass sowohl der Druckstab 12 als auch die Stütze
3 in der Ruheposition der Hochwasserschutzwand 1 in einer entsprechend ausgeformten
Vertiefung 21 in dem Betonfundament 6 aufgenommen werden. Der Querschnitt der Vertiefung
21 weist zu diesem Zweck eine Stufe 22 auf, auf der sich ein oberes Ende 23 der Stütze
3 in der Ruheposition abstützt, so dass die abgelegte Hochwasserschutzwand 1 in der
Ruheposition auch im Bereich der Stützen 3 bzw. der Vertiefungen 21, deren Breite
lediglich geringfügig größer als die Breite der Stützen 3 ist (vgl. Figur 2), beispielsweise
von Fahrzeugen überfahren werden kann. In den Bereichen zwischen den Vertiefungen
21 liegt die Membran 2 im abgelegten Zustand der Hochwasserschutzwand 1 unmittelbar
auf dem Betonfundament 6 auf und eignet sich daher ebenso problemlos für eine Befahrung.
[0030] Die in Figur 4 gezeigte alternative Ausführungsform einer Hochwasserschutzwand 1'
unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform dadurch,
dass zur Überführung der Stützen 3 von der Ruheposition in die gezeigte Betriebsposition
ein Pneumatikzylinder 24 vorhanden ist, dessen zylinderseitiges Ende gelenkig mit
einem Halteprofil 25 verbunden ist, dass seinerseits mittels Schrauben 26 mit dem
Betonfundament 6' verbunden ist. Eine Kolbenstange 43 des Pneumatikzylinders ist gelenkig
an der Stütze 3 befestigt. Das Betonfundament 6' besitzt im Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 4 keine ungefähr quaderförmige Vertiefung, wie bei der Variante gemäß den Figuren
1 bis 3, sondern lediglich eine Stufe 27, deren Höhe so bemessen ist, dass die Membrane
2 in der abgesenkten Position der Hochwasserschutzwand 1' von ihrer einen Stirnfläche
28 bis hin zu der gegenüber liegenden Stirnfläche 29 eben und parallel zu der Ebene
30 des Betonfundaments 6' verläuft. An dem der Klemmschiene 7 gegenüber liegenden
Ende besitzt das Betonfundament 6' eine von der Hochwasserschutzwand 1' abfallende
Schräge 31.
[0031] Bei der Variante gemäß Figur 5 erfolgt die Aufrichtung und Absenkung der Hochwasserschutzwand
1" manuell. Zur Arretierung der Stützen 3 in der gezeigten Betriebsposition ist an
deren der Schwenkachse 5 abgewandten Ende jeweils ein Arretierstück 32 angeordnet
und vorzugsweise mit der Stützte 3 verschweißt oder verschraubt. Ein Druckstab 33,
der einerseits gelenkig mit dem Betonfundament 6" verbunden ist, stützt sich andererseits
mit seiner Stirnfläche 34 an einer Stirnfläche 35 des Arretierstücks 32 ab, so dass
die Stütze 3 in der gezeigten Position festgelegt ist. Um die Hochwasserschutzwand
1" nach Ablauf des Hochwassers wieder in die Ruheposition überführen zu können, sind
die Stützen 3 zunächst ein Stück in Richtung des Pfeils 36 zu schwenken, damit der
Druckstab 33 frei wird und parallel zum Betonfundament 6" abgelegt werden kann, woraufhin
in einem nächsten Schritt die Stützen 3 ebenso in eine horizontale Position geschwenkt
werden können.
[0032] Bei der in Figur 6 gezeigten Variante einer Hochwasserschutzwand 1''' erfolgt der
Antrieb zum Aufrichten und Absenken der Stützen 3 mit Hilfe eines auf der Trockenseite
17 befindlichen Blähkörpers 37, der die Form eines Schlauchwehres besitzt und sich
vorzugsweise über die gesamte Länge der Membran 2 erstreckt, insbesondere aber sämtliche
Stützen 3 rückwärtig abstützt. Der abgeschlossene Innenraum 39 des Blähkörpers 37
kann mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium befüllt werden, um durch seinen Innendruck
die nötigen Widerlagerkräfte zur Fixierung der Stützen 3 in der gezeigten Betriebsposition
bereitzustellen. Die Membran 38 des Blähkörpers 37 besitzt eine wesentlich geringere
Dicke und daher größere Flexibilität als die Membran 2 der Hochwasserschutzwand 1'''.
Die Abdichtung des Innenraums 39 des Blähkörpers 37 erfolgt an der Längsseite mittels
zweier Klemmschienen 40, die mit dem Betonfundament 6''' verankert und zwischen denen
beide Lagen der Membran 38 dichtend eingeklemmt sind.
[0033] Im abgesenkten Zustand der Hochwasserschutzwand 1''' ist der Innenraum 39 des Blähkörpers
37 entleert und die beiden Lagen der Membran 38 liegen parallel zu dem Betonfundament
6" unterhalb der in gestrichelten Linien in der Ruheposition dargestellten Hochwasserschutzwand
1''' und stehen in dichtem Kontakt miteinander.
[0034] In den Figuren 7 bis 9 ist noch eine weitere Ausführungsform einer Hochwasserschutzwand
1'''' dargestellt. Der Druckstab 33'''' ist in diesem Fall an seinem der Stütze 3
abgewandten Ende mit einer drehbaren Rolle 41 versehen, die auf einem Grund 42 einer
in dem Betonfundament 6'''' befindlichen Vertiefung 21'''' abrollen kann. Das mit
der Rolle 41 versehene Ende Druckstabs 33'''' ist gleichfalls gelenkig mit dem vorderen
Ende einer Kolbenstange 43 eines Pneumatikzylinders 24'''' verbunden.
[0035] In Figur 7 ist die Hochwasserschutzwand 1'''' in der Betriebsposition dargestellt,
in der die Kolbenstange 43 des Pneumatikzylinders 24'''' vollständig eingefahren ist.
Der von dem auf der Stauseite 9 angestauten Wasser (Wasserspiegel siehe Linie 14)
ausgeübte Druck überträgt sich in Form einer Druckkraft über den Druckstab 33''''
auf die Kolbenstange 43, die selbsttätig in ihrer eingefahrenen Totposition gehalten
wird, ohne dass ein Mediendruck innerhalb des Pneumatikzylinders 24'''' herrschen
müsste.
[0036] Bei der Überführung der Stützen 3 sowie der Membran 2 in die in Figur 9 gezeigte
Ruheposition wird die Kolbenstange 43 ausgefahren, wodurch der Mechanismus die in
Figur 8 gezeigte Zwischenposition durchläuft, in der der Druckstab 33'''' vertikal
ausgerichtet ist. Die Neigung der Stützen 3 ist in dieser Position geringfügig steiler
als in der Betriebsposition gemäß Figur 8. Bei weiterem Ausfahren der Kolbenstange
43 werden die Stützen 3 wieder abgesenkt, um in der Ruheposition gemäß Figur 4 mit
ihrem vorderen Ende an einem Anschlag 44 einer Einhausung 45 der Vertiefung 21''''
anzuliegen. Die Einhausung 45 kann beim Herstellen des Betonfundaments 6'''' als verlorene
Schalung verwendet werden. Die Breite der Einhausung 45 ist lediglich geringfügig
größer als die Breite der Stützten 3 zusammen mit dem seitlich daran anschließenden
Druckstab 33"", so dass die Membran 2 in den Bereichen zwischen benachbarten Stützen
3 unmittelbar auf der Oberfläche des Betonfundaments 6'''' aufliegt.
[0037] In der Figur 10 ist eine alternative Hochwasserschutzwand 100 gezeigt, bei der die
Membran 102 mittels einer mobilen Stütze 103 in ihre Betriebsposition überführt wird.
Die mobile Stütze 103 umfasst eine Stützstrebe 147 mit einem Stützfuß 148, einen Druckstab
112 und eine Zugstrebe 149, so dass die Stütze 103 als solche bereits eine ausreichende
Standfestigkeit aufweist. Unmittelbar neben einer Klemmschiene 107, mittels der die
Membran 102 auf einem Betonfundament 106 befestigt ist, weist das Betonfundament 106
eine Stufe 127 auf, so dass zwei verschiedene Niveaus entstehen. Das Betonfundament
106 weist auf seinem unteren Niveau im Bereich vor der Stufe 127 ein Köcherfundament
150 zur Aufnahme und Verankerung des Stützfußes 148 auf, wobei eine Verankerung mit
entsprechenden Mitteln erfolgen kann. Während sich die Stützstrebe 147 mit ihrem Stützfuß
148 in dem Köcherfundament 150 abstützt, steht der Druckstab 112 auf dem unteren Niveau
des Betonfundaments 106 auf.
[0038] In der Ruheposition der Hochwasserschutzwand 100 ist die mobile Stütze 103 nicht
vorhanden und die Membran 102 liegt flächig auf dem Betonfundament 106, wobei sie
das Köcherfundament 150 abdeckt und somit ein Begehen erlaubt. Um die Hochwasserschutzwand
100 in ihre Betriebsposition zu überführen, muss die Membran 102 im Bereich des Köcherfundaments
150 angehoben werden und die mobile Stütze 103 entsprechend aufgestellt werden.
[0039] Schließlich zeigen die Figuren 11 bis 14 ein letztes Beispiel einer erfindungsgemäßen
Hochwasserschutzwand 200, die ähnlich zu der in den Figuren 7 bis 9 gezeigten Hochwasserschutzwand
1'''' aufgebaut ist, die sich jedoch von Hand aufrichten lässt.
[0040] In der Vertiefung 221 des Betonfundaments 206 ist abermals die mit der Membran 202
vers e-hene Stütze 203 sowie der Druckstab 233 untergebracht, die in der Ruheposition
(Figur 14) derart eingeklappt sind, dass eine Befahrung des Betonfundaments 206 problemlos
möglich ist. Auf der der Klemmschiene 207 zugewandten Seite der Vertiefung 221 ist
in dem Betonfundament 206 eine Aussparung 251 für einen mobilen Kettenzug 252 vorgesehen,
mittels dessen die Aufrichtung der Hochwasserschutzwand 200 erfolgt. Der Kettenzug
252 umfasst eine Spannkette 253, die in eine dafür vorgesehene, in den Figuren jedoch
nicht erkennbare, Öse an der Oberseite der Stütze 203 eingehakt wird, und ein Kettengetriebe
mit einer Kurbel 254, mittels der die verbleibende Länge der Spannkette 253 verkürzt
und die Stütze 203 aufgerichtet wird.
[0041] In der Figur 13 ist die Situation dargestellt, in der der Kettenzug 252 montiert
ist und die Spannkette 253 gerade an der Oberseite der Stütze 203 eingehakt wurde.
[0042] Beim Aufrichten der Stütze 203 rollt die an dem der Stütze 203 abgewandten Ende des
Druckstabs 233 befindliche Rolle 241 auf dem Grund 242 der Vertiefung 221 ab, bis
sie an einen Anschlag 255 gelangt. In dieser Position (Figur 12) wird die Rolle 241
mittels eines Schotts 256 in ihrer Lage fixiert. Nun kann der Kettenzug 252 samt Spannkette
253 und Kurbel 254 entfernt werden (Figur 11) und für die Aufrichtung einer anderen
Stütze herangezogen werden.
[0043] Aufgrund der hohen Kräfte, die bei der Aufrichtung einer Stütze entstehen, kann es
sinnvoll sein, die Stütze 203 zunächst nur teilweise aufzurichten und dann zunächst
die beiden benachbarten Stützen unter Verwendung zweier weiterer Kettenzüge 252 ebenfalls
teilweise aufzurichten, bevor die Stütze 203 vollständig aufgerichtet wird.
Bezugszeichenliste
[0044]
- 1, 1', 1'', 1''', 1''''
- Hochwasserschutzwand
- 2
- Membran
- 3
- Stütze
- 4
- Schwenklager
- 5
- Schwenkachse
- 6, 6', 6", 6''', 6''''
- Betonfundament
- 7
- Klemmschiene
- 7'
- Boden
- 8
- Schraube
- 9
- Stauseite
- 10
- Klemmleiste
- 11
- Winkel
- 12
- Druckstab
- 13
- Arretierung
- 14
- Linie
- 15
- Pfeil
- 16
- Krone
- 17
- Trockenseite
- 18
- Pfosten
- 19
- Verbindungsschiene
- 20
- Randstreifen
- 21, 21''''
- Vertiefung
- 22
- Stufe
- 23
- Ende
- 24, 24''''
- Pneumatikzylinder
- 25
- Halteprofil
- 26
- Schrauben
- 27
- Stufe
- 28
- Stirnfläche
- 29
- Stirnfläche
- 30
- Ebene
- 31
- Schräge
- 32
- Arretierstück
- 33, 33''''
- Druckstab
- 34
- Stirnfläche
- 35
- Stirnfläche
- 36
- Pfeil
- 37
- Blähkörper
- 38
- Membran
- 39
- Innenraum
- 40
- Klemmschiene
- 41
- Rolle
- 42
- Grund
- 43
- Kolbenstange
- 44
- Anschlag
- 45
- Einhausung
- 46
- Oberfläche
- 100, 200
- Hochwasserschutzwand
- 102, 202
- Membran
- 103,203
- Stütze
- 106, 206
- Betonfundament
- 107,207
- Klemmschiene
- 112
- Druckstab
- 127
- Stufe
- 147
- Stützstrebe
- 148
- Stützfuß
- 149
- Zugstrebe
- 150
- Köcherfundament
- 221
- Vertiefung
- 233
- Druckstab
- 241
- Rolle
- 242
- Grund
- 251
- Aussparung
- 252
- Kettenzug
- 253
- Spannkette
- 254
- Kurbel
- 255
- Anschlag
- 256
- Schott
- S
- Stelle
- H
- Stauhöhe
- B
- Bezugsniveau
1. Wasserabsperrung, insbesondere Hochwasserschutzwand (1, 1', 1'', 1''', 1''''), die
von einer Ruheposition, in der keine Absperr- oder Schutzfunktion besteht, in eine
Betriebsposition überführbar ist, in der eine Stauhöhe (H) eines auf einer Stauseite
(9) der Wasserabsperrung befindlichen Wasserspiegels ermöglicht ist, wobei die Stauhöhe
(H) durch eine Höhendifferenz zwischen einer niedrigsten Stelle (S) einer den oberen
Abschluss der Wasserabsperrung bildenden Krone (16) und einem Bezugsniveau (B) eines
unter der Wasserabsperrung befindlichen Bodens (7') definiert ist, wobei die Wasserabsperrung
durch eine Schwenkbewegung um eine bodennahe, in Längsrichtung der Wasserabsperrung
verlaufenden Schwenkachse (5) von der Ruheposition in die Betriebsposition überführbar
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserabsperrung aus einer flexiblen wasserdichten Membran (2) und diese abstützenden
in Längsrichtung der Wasserabsperrung verteilt und zueinander beabstandet angeordneten
Stützen (3) besteht, die im Boden (7') verankert oder verankerbar sind, wobei ein
sich über die gesamte Länge der Wasserabsperrung erstreckender Randstreifen der Membran
(2) dichtend und lastaufnehmend an den Boden (7') angeschlossen ist.
2. Wasserabsperrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (3) fest mit der Membran (2) verbunden und um die Schwenkachse drehbar
gelenkig im Boden (7') verankert sind.
3. Wasserabsperrung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krone (16) der Wasserabsperrung bei der Schwenkbewegung von der Ruheposition
in die Betriebsposition von einer Trockenseite (17) her in Richtung auf die Stauseite
(9) bewegbar ist.
4. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dichtend an den Boden (7') angeschlossene Randstreifen der Membran (2) mittels
einer Klemmschiene (7), die in Längsrichtung der Wasserabsperrung betrachtet aus einem
einzigen Abschnitt oder aus einer Mehrzahl von Abschnitten zusammengesetzt ist, sowie
Schrauben (8), die die Klemmschiene (7) und die Membran (2) durchdringen, befestigt
ist.
5. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dichtend an den Boden (7') angeschlossene Randstreifen der Membran (2) mit dem
Boden (7') verklebt, daran angedübelt oder verschraubt, zwischen zwei Bauelementen
des Bodens (7') eingeklemmt oder in das den Boden (7') bildende Material, insbesondere
ein Betonfundament (6), bei dessen Gießvorgang eingebettet ist.
6. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (3) auf der Trockenseite (17) der Wasserabsperrung angeordnet sind und
die Wasserabsperrung in der Betriebsposition mit ihrer Krone (16) auf die Trockenseite
(17) zu geneigt ist.
7. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Ruheposition parallel zu der Oberfläche (46) des Bodens (7') auf der Trockenseite
(17) der Wasserabsperrung, und zwar insbesondere horizontal, ausgebildet ist.
8. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Betriebsposition der Stauseite (9) zugewandte Oberfläche der Membran (2)
in der Ruheposition der Wasserabsperrung bündig mit der Oberfläche (46) des Bodens
(7') auf der Trockenseite (17) der Wasserabsperrung verläuft.
9. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie manuell, insbesondere mittels menschlicher Muskelkraft, oder mittels eines mit
Fremdenergie oder mittels eines Energiespeichers betätigten, insbesondere hydraulischen
oder pneumatischen Antriebs, vorzugsweise mehrere, jeweils an den Stützen angreifender
Kolben-Zylinder-Einheiten, von der Ruheposition in die Betriebsposition überführbar
ist.
10. Wasserabsperrung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe von Stützen (3) mittels eines Antriebs betätigbar und eine zweite
Gruppe von Stützen (3) nur manuell betätigbar sind, wobei die Stützen (3) der beiden
Gruppen in Längsrichtung der Wasserabsperrung betrachtet abwechselnd hintereinander
angeordnet sind.
11. Wasserabsperrung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Antrieb und die zugehörigen Stützen in der Ruheposition in einer Vertiefung
(21, 21"") versenkt in dem Boden (7') angeordnet sind, wobei die Stützen (3) sich
mit den der Schwenkachse (5) abgewandten Enden (23) auf einem Auflager an einem der
Wasserabsperrung abgewandten Rand der Vertiefung (21, 21'''') abstützen.
12. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die einer Stütze (3) zugeordnete Kolben-Zylinder-Einheit bei der Überführung der
Wasserabsperrung von der Ruheposition in die Betriebsposition einen Druckstab (33,
33""), der einer Kolbenstange (43) der Kolben-Zylinder-Einheit mit der jeweiligen
Stütze (3) koppelt, von einer Ruheposition über eine vertikale Zwischenposition in
eine Betriebsposition zieht oder drückt, wobei der auf die Wasserabsperrung wirkende
Staudruck den Druckstab (33, 33'''') in seine Betriebsposition drückt oder zieht und
die Kolbenstange (43) der Kolben-Zylinder-Einheit in ihre eingefahrene Stellung drückt
oder in ihre ausgefahrene Stellung zieht.
13. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) aus einem Kunststoff- oder Naturkautschukmaterial, insbesondere aus
Styrene-Butadiene-Rubber (SBR) oder aus Ethylen-Propylen-DienKautschuk (EPDM), besteht
und eine Armierungseinlage aus einem Netz, Gewebe oder Fäden, jeweils bestehend aus
Glasfasern, Kunststofffasern oder Metalldrähten, insbesondere Edelstahldrähten, aufweist.
14. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) mit mindestens einem seitlichen Randstreifen, der ungefähr senkrecht
zu der Längsrichtung der Membran (2) verläuft, dichtend an einen aus der Ebene des
Bodens (7') vorstehenden Pfosten (18) angeschlossen ist.
15. Wasserabsperrung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in das Material der Membran (2) im Bereich einer die Krone (16) bildenden Randes
eine sich über die gesamte Länge der Membran (2) erstreckende Verstärkungseinlage
eingebettet ist, die von einem Stahlseil gebildet ist.