DE102004033962A1

DE102004033962A1 - Versenkbare Flutwasserschutzanlage

Info

Publication number: DE102004033962A1
Application number: DE200410033962
Authority: DE
Inventors: Lothar Kraeft
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: DE102004033962B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flutwasserschutzvorrichtung, ein Flutwasserschutzsystem und ein Flutmengenabgabeverfahren zum kontrollierten Überfluten einer Überflutungsfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flutwasserschutzvorrichtung, ein Flutwasserschutzsystem und ein Flutmengenabgabeverfahren zum kontrollierten Überfluten einer Überflutungsfläche.
Seit jeher besteht ein Bedarf an wirksamen Vorrichtungen und Verfahren zum Verhindern von Überflutungen. Insbesondere besteht an Flüssen und an der See ein hohes und wiederkehrendes Hochwasserrisiko. Zum Schutz vor Überflutungen werden seit langem Deiche eingesetzt. Diese verbrauchen jedoch viel Platz und sind auch dann vorhanden, wenn keine Hochwassersituation vorliegt. Zudem beeinträchtigen sie dauerhaft den Zugang zu einer dahinterliegenden Wasserfläche, beispielsweise einem Fluss oder der See und beschränken die Sicht auf eine dahinterliegende Wasserfläche, was in Abwesenheit einer Hochwassersituation unnötig ist. Dementsprechend stößt der Neubau von Deichen und deren Erhöhung häufig auf Widerstände von Anwohnern oder Gewerbetreibenden, die einen Verlust wertvoller Nutzfläche befürchten müssen. In einigen Fällen ist eine Deicherhöhung und ein weiteres Aufschütten von Deichen auch nicht mehr möglich, da durch eine sonstige Bebauung der hierfür benötigte Platz nicht mehr gegeben ist.

Zur Abwehr von Überflutungen wurden daher auch mobile Vorrichtungen verwendet. Hierzu zählt vornehmlich die Verwendung von Sandsäcken zum vorübergehenden Aufschütten von Dämmen und zur vorübergehenden Erhöhung von Deichen. Es ist jedoch arbeitsaufwändig, solche Sandsäcke zu füllen, sie stabil und wasserdichtend anzuordnen und sie nach einer Hochwassersituation wieder zu entfernen.

Darüber hinaus sind mobile Hochwasserschutzsysteme bekannt, bei denen bei Bedarf mobile Hochwasserschutzwände zur Abwehr von Hochwasser zusammengefügt werden. Diese Hochwasserschutzsysteme werden insbesondere an befestigten Ufern in bebautem Gebiet eingesetzt. Auch hier ist es jedoch arbeitsaufwändig, die Hochwasserschutzwände und die zu ihrem Aufstellen in üblicher Weise verwendeten Schutzpfosten aufzustellen und abzudichten.

Besonders problematisch ist der Hochwasserschutz von Straßen, die durch Überflutungsgebiete führen. Üblicherweise gibt man diese Straßen bei Hochwasser entweder der Überflutung preis, was häufig zu Beschädigungen der Straße führt. Alternativ dazu werden solche Straßen als Brücken ausgebildet. Das Herstellen solcher Brücken ist jedoch sehr teuer und arbeitsaufwändig. In einer dritten Alternative wird die Straße zu einem Damm aufgeschüttet, um sie über die Höhe eines zu erwartenden Hochwassers hinaus anzuheben. In diesem Fall wird jedoch die Überflutungsfläche von einem Damm durchschnitten und der zum Überfluten zur Verfügung stehende Bereich eingeschränkt.

Es war daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flutwasserschutzvorrichtung anzugeben, die den oben beschriebenen Nachteilen abhelfen oder sie zumindest lindern sollte. Insbesondere sollte die Flutwasserschutzvorrichtung einen guten Schutz vor Hochwasser bieten, wie es im Zusammenhang mit Flüssen gewöhnlich auftritt. Die Flutwasserschutzvorrichtung sollte sicher und ohne großen Arbeitsaufwand betreibbar sein. Sie sollte in Abwesenheit einer Hochwassersituation möglichst wenig Stellfläche einnehmen und umweltschonend aufstellbar und betreibbar sein. Zudem sollte sie zur Deicherhöhung einsetzbar sein. Darüber hinaus sollten Flutwasserschutzsysteme unter Verwendung entsprechender Flutwasserschutzvorrichtungen sowie Flutwasserschutzverfahren und Flutmengenabgabeverfahren angegeben werden.

Erfindungsgemäß wird deshalb eine Flutwasserschutzvorrichtung angegeben, umfassend eine U-förmige Schale zur Aufnahme einer Anzahl an Wandsegmenten, wobei die Wandsegmente relativ zueinander bewegbar und miteinander dichtend verbindbar sind zum Bilden einer Wasserschutzwand, ferner umfassend Antriebsmittel zum Bewegen und Führen der Wandsegmente aus einer Ruheposition in eine Schutzposition, wobei die Wandsegmente in der Ruheposition in der U-förmigen Schale angeordnet und in der Schutzposition zum Bilden einer Wasserschutzwand so angeordnet und miteinander dichtend verbunden sind, dass zumindest ein Wandsegment aus der U-förmigen Schale hervorragt.

Die Flutwasserschutzvorrichtung verbraucht nur eine sehr geringe Stellfläche zum Aufstellen der U-förmigen Schale. Sie ist außerordentlich schnell zu betreiben und ermöglicht das Bilden einer Wasserschutzwand in kürzester Zeit. Darüber hinaus beeinträchtigt sie in Abwesenheit einer Hochwassersituation, wenn sich die Wandsegmente in der Ruheposition befinden, den Zugang zu einem dahinterliegenden Raum und insbesondere einer Wasserfläche nur sehr geringfügig. Sie ist dementsprechend auch umweltschonend, da bei ihrem Betrieb vor Ort keine raumgreifenden Tätigkeiten erforderlich sind. Lediglich zum Aufstellen der Flutwasserschutzvorrichtung sind kurzfristige Umwelteingriffe erforderlich.

Die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtung sind in der Ruheposition in der U-förmigen Schale angeordnet. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Wandsegmente zusammengefaltet oder gestapelt sind. Auf diese Weise wird der zur Aufnahme der Wandsegmente benötigte Innenraum der U-förmigen Schale sehr gering gehalten, so dass die Flutwasserschutzvorrichtung eine entsprechend geringe Stellfläche benötigt.

Die Wandsegmente sind durch Antriebsmittel aus der Ruheposition in eine Schutzposition bewegbar, so dass im Ergebnis aus der U-förmigen Schale der Flutwasserschutzvorrichtung eine Wasserschutzwand ausgefahren wird. Dabei werden einzelne oder alle Wandsegmente relativ zueinander bewegt und sind in der Schutzposition wasserdichtend miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Wandsegmente aneinander angelenkt oder über Gelenke miteinander verbunden.

In der Schutzposition kann die Wasserschutzwand bis zu einer vorgewählten Höhe über der Öffnung der U-förmigen Schale ausgefahren sein. In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung ist es zum Bilden der Wasserschutzwand nicht notwendig, alle Wandsegmente auszufahren und auf diese Weise eine Wasserschutzwand von immer gleicher, nämlich maximal möglicher Höhe zu bilden. Stattdessen kann in bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung die Wasserschutzwand eine von zumindest zwei für die Schutzposition vorwählbare Höhen haben. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung so eingerichtet, dass die Höhe der Wasserschutzwand in der Schutzposition frei wählbar ist. Die Wasserschutzwand der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung kann dann in einer Hochwassersituation so weit ausgefahren werden, wie es die jeweilige Hochwassersituation erfordert.

Die Wasserschutzwand hat in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung eine Höhe von bis zum 5 Metern, besonders bevorzugt von bis zu 3 Metern. Die Höhe der Wasserschutzwand kann jedoch bei besonders bevorzugten Flutwasserschutzvorrichtungen variabel eingestellt werden.

Die Wandsegmente sind vorzugsweise in einer dauerhaften, widerstandsfähigen und hochbelastbaren Bauweise ausgeführt. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Wandsegmente eine Wabenbauweise besitzen, um dem bei zu erwartendem Hochwasser auftretenden Wasserdruck standzuhalten. Vorzugsweise sind die Wandsegmente zudem aus einem Leichtbaumaterial hergestellt, vorzugsweise aus Aluminium und/oder Kunststoff. Die Wandsegmente sind zudem vorzugs weise salzwasserfest. Besonders bevorzugte für eine erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung verwendbare Wandsegmente sind aus dem Schiffbau bekannt. Die Flutwasserschutzvorrichtung bildet somit vorzugsweise eine Art Baukastensystem und ist wartungsarm und energiesparend.

Die Antriebsmittel der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung sind oder umfassen vorzugsweise hydraulische Antriebsmittel. Vorzugsweise umfassen die Antriebsmittel einen und besonders bevorzugt zwei Hydraulikzylinder, um die Wandsegmente in eine Schutzposition bewegen zu können. Solche Hydraulikzylinder halten starken Belastungen stand, sie sind dauerhaft und vergleichsweise wartungsarm. Zudem können die Antriebsmittel eine oder mehrere handbetätigbare Pumpen zum Betreiben der Antriebsmittel umfassen. Auf diese Weise kann auch bei einem Ausfall einer elektrischen Energieverbindung die Wasserschutzwand der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung noch immer in eine Schutzposition ausgefahren werden. Ergänzend oder alternativ dazu kann die erfindungsgemäße Hochwasserschutzvorrichtung in bevorzugten Ausführungsformen weitere handbetätigbare Mittel zum Ausfahren der Wasserschutzwand in eine Schutzposition umfassen.

Ferner ist eine solche Flutwasserschutzvorrichtung bevorzugt, die eine Abdeckung zum Abdecken der Öffnung der U-förmigen Schale in der Ruheposition umfasst. Auf diese Weise kann ein guter Schutz der Wandsegmente in der Ruheposition gegen übliche Witterungseinflüsse erreicht werden. Dies kann insbesondere die Lebenszeit von Dichtmitteln, wie sie zum Verbinden der Wandsegmente vorzugsweise verwendet werden, verbessern. Die Abdeckung besitzt vorzugsweise eine Gummilippe zum Begrenzen oder Verhindern des Eindringens von Regen- und Schmutzwasser in die U-förmige Schale. Sie kann zudem aus Stahl oder Blech oder einem anderen tragfähigen Material hergestellt sein, um die erfindungsgemäße Flutvorrichtung in der Ruheposition begehbar und/oder befahrbar zu machen.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Flutwasserschutzvorrichtung befahrbar ausgebildet ist. Dazu kann die Flutwasserschutzvorrichtung insbesondere im Boden versenkt sein. Zusammen mit einer Abdeckung ist die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung dann in der Ruheposition äußerst unauffällig und kann ohne über den Erdboden aufragende Elemente auskommen. Die Flutwasserschutzvorrichtung ist deshalb insbesondere geeignet zur Erhöhung von Deichen und zum Befestigen von Straßen. Eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung ist daher so ausgelegt, dass sie auch von Schwerlastverkehr befahren werden kann und hält eine beim Überfahren auftretende Belastung von 60 Tonnen aus.

Die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung besitzt ferner vorzugsweise ein Aufnahmerohr zum Aufnehmen eines Antriebsmittels. Das Aufnahmerohr ist vorzugsweise erdversenkbar. Die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung benötigt somit in der Ruheposition praktisch keine oberirdische Stellfläche, wenn die U-förmige Schale mit dem Erdreich bündig abschließend versenkt oder eingegraben ist. Vorzugsweise ist das Aufnahmerohr eingerichtet zum Führen eines oder mehrerer Hydraulikzylinder, wenn die Flutwasserschutzvorrichtung über entsprechende hydraulische Antriebsmittel verfügt. Darüber hinaus ermöglichen es insbesondere erdversenkte Aufnahmerohre, die U-förmige Schale zusätzlich im Erdreich zu verankern und zu sichern.

Dementsprechend umfasst die Flutwasserschutzvorrichtung erfindungsgemäß vorzugsweise auch zumindest ein Tiefgründungselement. Solche Tiefgründungselemente sind dem Fachmann beispielsweise aus dem Häuserbau bekannt, der Fachmann kann daher geeignete Tiefgründungselemente auswählen. Vorzugsweise enthält das Tiefgründungselement ein oder mehre Aufnahmerohre der zuvor beschriebenen Art. Das Tiefgründungselement kann insbesondere durch Verguss, Verpressen oder durch einen Induktionsanker mit der U-förmigen Schale verbunden sein.

Zum Regeln der Antriebsmittel, um die Wandsegmente in eine Schutzposition zu bewegen, verfügt die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung vorzugsweise über Regelmitteln. Diese können insbesondere eine elektrische Steuerung umfassen oder mit einer solchen Steuerung zusammenwirken.

Die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung ist vorzugsweise optimiert für verschiedene Bodenarten und Baugründe und kann insbesondere bei einem geraden Geländeverlauf oder bei einem Verlauf mit Gefälle eingesetzt werden. Zudem können Revisionsschächte vorgesehen sein, um die U-förmige Schale und gegebenenfalls die Tiefgründung der Flutwasserschutzvorrichtung inspizieren zu können.

Zum Abdichten der Wandsegmente gegen Wasser und Verschmutzung werden vorzugsweise Fugenbänder oder Quellbänder eingesetzt, die Fugen können jedoch auch vergossen werden. Vorzugsweise sind zudem Dehnungsfugen vorgesehen, um einer möglichen Ausdehnung oder Schrumpfung der Wasserschutzwand bei unterschiedlichen Temperaturen Rechnung zu tragen.

Die U-förmige Schale ist in bevorzugten Ausführungsformen eine Beton- oder Stahlbetonschale. Solche Schalen sind kostengünstig herstellbar und sehr dauerhaft. Zudem halten sie starken Belastungen stand, wie sie bei Hochwassern auftreten können. Die U-förmige Schale und auch die übrigen Elemente der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung, insbesondere die Wandsegmente, können vorzugsweise als Fertigteile vorgeformt sein.

Zur Entwässerung der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung ist zweckmäßigerweise ein Drainschlauch oder ein Entwässerungsloch vorgesehen. Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung zum Erhöhen eines Deiches verwendet werden soll, kann die Entwässerung auch durch ein entsprechendes an der Vorrichtung ausgebildetes Gefälle bewirkt werden.

Die Elemente der Flutwasserschutzvorrichtung können vorzugsweise mit Schraubhülsen, Bolzenankern, Gewindestangen und/oder Stahlspreizdübeln verankert werden. Die U-förmige Schale kann insbesondere ein Stahlbetonfertigteil sein, das optimiert ist für den Einsatz an aggressiven Gewässern, an Süßwasser und/oder an Salzwasser und kann insbesondere ein WU-Beton sein.

Eine erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung besitzt eine Länge von vorzugsweise zumindest 2 und vorzugsweise höchstens 10 Metern. Besonders bevorzugt sind Flutwasserschutzvorrichtungen mit einer Länge von 3 bis 6 Metern, wobei eine Länge von 6 Metern besonders bevorzugt ist. Bei dieser Länge kann eine Flutwasserschutzvorrichtung besonders wirtschaftlich hergestellt werden, da nur sehr wenige Antriebsmittel benötigt werden (insbesondere vorzugsweise nur Hydraulikzylinder wie oben beschrieben). Zudem können solche Flutwasserschutzvorrichtungen zu einem Flutwasserschutzsystem (dazu unten mehr) kombiniert werden, dass auch auf kleinem Raum einem vorgegebenen Gelände gut angepasst werden kann. Insbesondere kann ein solches Flutwasserschutzsystem auch engen Kurven und beispielsweise einem Straßenverlauf folgen.

Erfindungsgemäß wird daher auch ein Flutwasserschutzsystem, umfassend mehrere Flutwasserschutzvorrichtungen nach einer der oben beschriebenen Arten angegeben, wobei die Flutwasserschutzvorrichtungen zusammenwirken zum Bilden einer Wasserschutzwand, wenn die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtungen in eine jeweilige Schutzposition bewegt sind. Dabei ist es in bevorzugten Flutwasserschutzsystemen nicht notwendig, die Wandsegmente aller Flutwasserschutzvorrichtungen, bezogen auf den Boden der U-förmigen Schale jeder einzelnen Flutwasserschutzvorrichtung, um die gleiche Länge auszufahren. Stattdessen können die Wandsegmente zum Bilden der Wasserschutzwände der einzelnen Flutwasserschutzvorrichtungen jeweils auf verschiedene Längen ausgefahren werden und dabei zusammenwirken zum Bilden einer (Gesamt-)Wasserschutzwand von im Wesentlichen einheitlicher Höhe über dem Wasserspiegel. Die Flutwasserschutzvorrichtungen können insbesondere in einem Bodengefälle versetzt zueinander angeordnet sein, so dass die Wasserschutzwände der vom Wasser aus gesehenen oberen Flutwasserschutzvorrichtungen weniger lang ausgefahren werden müssen als die Wasserschutzwände der unteren Flutwasserschutzvorrichtungen, um genauso weit wie diese den Wasserspiegel zu überragen.

Besonders bevorzugt ist ein solches erfindungsgemäßes Flutwasserschutzsystem, das eine Steuerung umfasst, die mit den Antriebsmitteln der Flutwasserschutzvorrichtungen in Verbindung steht, um die Wandsegmente jeder einzelnen Flutwasserschutzvorrichtung in eine jeweils gewünschte Schutzposition zu bewegen. Auf diese Weise ist sehr einfach eine zentrale Steuerung des gesamten Flutwasserschutzsystems möglich. Der Aufwand zum Errichten einer Wasserschutzwand ist daher insgesamt minimal und beschränkt sich auf das Bedienen der entsprechenden Steuereinrichtung. Die einzelnen Flutwasserschutzsysteme und insbesondere deren vorzugsweise vorhandene Regelmittel sind daher in einem bevorzugten Flutwasserschutzsystem miteinander vernetzt. Sollte die Steuereinrichtung versagen, so besitzen die einzelnen Flutwasserschutzvorrichtungen vorzugsweise handbetätigbare Mittel (insbesondere handbetätigbare Pumpen) zum Ausfahren der Wandsegmente in eine Schutzposition.

Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Flutwasserschutzsystems wird zunächst eine entsprechende Vorrichtung und/oder ein entsprechendes System bereitgestellt. Dies kann auf eine der oben beschriebenen Weisen geschehen. Insbesondere kann die Flutwasserschutzvorrichtung im Uferbereich mit dem Erdboden bündig und überfahrbar eingegraben werden. Die Flutwasserschutzvorrichtung kann zudem entlang einer zu sichernden Straße angeordnet werden, wobei der Verkehr weitgehend nicht beeinträchtigt wird. Im Falle einer Hochwassersituation werden die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtung in eine Schutzposition bewegt, um ein Überspülen der Flutwasserschutzvorrichtung zu verhindern oder zu begrenzen. Dies kann ebenfalls auf eine der zuvor beschriebenen Weisen geschehen, insbesondere unter Verwendung einer Steuerung eines Flutwasserschutzsystems. Wenn die Hochwassersituation nicht mehr gegeben ist, können die Wandsegmente der Wasserschutzwand wieder in die Ruheposition versenkt werden, so dass die Flutwasserschutzvorrichtung vorzugsweise erneut überfahrbar wird.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Flutmengenabgabeverfahren zum kontrollierten Überfluten einer Überflutungsfläche angegeben. Das Verfahren umfasst die Schritte:

a) Einströmenlassen einer gewünschten Flutmenge auf die Überflutungsfläche, und
b) Bewegen der Wandsegmente einer Flutwasserschutzvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Arten in eine Schutzposition zum Verhindern des Einströmens weiterer Flutmengen, wenn die gewünschte Flutmenge auf die Überflutungsfläche geströmt ist.

Im Gegensatz zu einem feststehenden Deich oder einem Sandsackwall ermöglicht die erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Flutwasserschutzsystem, gezielt Flutwasserschutzwälle durch die Wasserschutzwände einzelner Flutwasserschutzvorrichtungen zu errichten und vorübergehend wieder zu entfernen. Dadurch kann auf vorteilhaft einfache Weise eine gestaffelte Freigabe von Überflutungsflächen zum Überfluten in eine Hochwassersituation erfolgen, so dass auf die Entwicklung und den Verlauf eines Hochwassers unmittelbar reagiert werden kann.

In einem besonders bevorzugten Flutmengenabgabeverfahren werden in Schritt b) Wasserschutzwände zweier Flutwasserschutzvorrichtungen einer erfindungsgemäßen Art in eine Schutzposition bewegt zum Verhindern des Einströmens weiterer Flutmengen. Die Wasserschutzwände begrenzen dann einen überflutungsfreien Bereich zwischen ihnen. Auf diese Weise kann insbesondere eine durch einen Überflutungsbereich führende Straße kurzzeitig und abschnittweise zur Flutmengenabgabe aus einem Überflutungsbereich in einen zweiten Überflutungsbereich gesperrt und nach erfolgter Flutmengenabgabe wieder zum Befahren in Betrieb genommen werden. Die Erfindung ermöglicht daher eine Flutmengenabgabe ohne aufwändige Pumpen- und Brückenkonstruktionen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und den Figuren näher beschrieben. Diese Beschreibung soll den Schutzbereich nicht beschränken.
1 Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung im Ruhezustand;
2 die Flutschutzvorrichtung gemäß 1 in einer Schutzposition;
3 eine Detailansicht der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1 im Ruhezustand;
4 eine Detailansicht der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1 in einer Schutzposition;
S eine Detailansicht eines Revisions- und Verteilerschachts der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1;
6 ein erfindungsgemäßes Flutwasserschutzsystem zum Sperren einer Straße;
7 zwei Seitenansichten und eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Flutwasserschutzsystem;
8 eine Aufsicht und eine Seitenansicht auf ein Flutwasserschutzsystem zum Sichern einer Straße, die zwischen zwei Überflutungsflächen verläuft;
9 eine Detailansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Flutwasserschutzvorrichtung, in der Ruheposition;
10 eine Detailansicht der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 9 in einer Schutzposition;
11 eine Aufsicht auf einen Revisions- und Verteilerschachts der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 9; und
12 Detailansicht einer Dehnungsfuge für eine Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 9.
Die 1 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung im Ruhezustand, die 2 und 4 zeigen diese Flutwasserschutzvorrichtung in einem Schutzzustand. Die Flutwasserschutzvorrichtung besitzt eine U-förmige Schale 103 aus einem vorzugsweise vorgeformten Stahlbetonkörper. Die U-förmige Schale 103 ist auf einem Tiefgründung 101 über eine Konsole 102 verankert und somit setzungsfrei in einem Gelände angeordnet. Die Tiefgründung 101 nimmt alle horizontal und vertikal auf die Flutwasserschutzvorrichtung wirkenden Lasten auf. Die Tiefgründung 101, die Konsole 102 und der Boden der U-förmigen Schale 103 erstrecken sich bei bestimmungsgemäßem Einbau über eine Länge von 5,50 m in vertikaler Richtung. Je nach maximal zu erwartender Fluthöhe und Bodenbeschaffenheit kann diese Länge auch länger oder kürzer ausfallen.
Die U-förmige Schale 103 nimmt die Hubkonstruktion und die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtung auf: Im Inneren der U-förmigen Schale 103 ist ein Hydraulikstempel 201 angeordnet. Der Hydraulikstempel 201 ist in einem zugehörigen Mantelrohr 206 verfahrbar. Hydraulikleitungen 202 sind vorgesehen zum Antreiben des Hydraulikstempels 201. Elektrische Leitungen 207 sind vorgesehen zum Verbinden der Flutwasserschutzvorrichtung mit einer zentralen Steuerung (nicht dargestellt).
Der Hydraulikstempel 201 ist verbunden mit einem ebenfalls in der U-förmigen Schale 103 angeordneten Stapel an Aluminium-Wandsegmenten 203. Die Wandsegmente 203 sind aneinander über Gelenke 204 für Wasser undurchlässig dichtend angelenkt. Mitnehmer 205 stabilisieren die Wandsegmente 203 in der Schutzposition gegen Wasser- und Winddruck.
Die U-förmige Schale 103 ist bis zu ihrer Oberkante im Erdreich versenkt; die Oberkante ist durch eine Abdeckung 203a aus einem für den Schwerlastverkehr befahrbaren Abdeckblech weitgehend gegen Witterungseinflüsse geschützt.
Zum Betrieb der Vorrichtung- wird der Hydraulikzylinder 201 aus dem Mantelrohr 206 ausgefahren und führt dabei eines der Wandsegmente 203 über Mitnehmer 205 aus dem Stapel mit sich. Die übrigen Wandsegmente 203 werden bei dieser Bewegung geführt und sind im ausgefahrenen Zustand oder, vorzugsweise, immer dichtend miteinander verbunden, so dass eine wasserdichte Wasserschutzwand gebildet wird. Die Wasserschutzwand hat vom Boden der U-förmigen Schale 103 bis zu ihrer Oberkante eine Höhe von bis zu 3 Metern. Die Flutwasserschutzvorrichtung 1 besitzt eine Längsausdehnung von 6 Metern. Zum Einfahren der Wasserschutzwand wird der Hydraulikzylinder 201 in das Mantelrohr 206 eingefahren, wobei auch die Mitnehmer 205 in die U-förmige Schale 103 eingefahren werden. Dadurch werden die Wandsegmente 203 zurück in die Form eines Stapels verfahren. Das Anheben und Absenken der Wandsegmente 203 durch Ein- und Ausfahren des Hydraulikzylinders 201 wird durch eine zentrale Steuereinheit (nicht dargestellt) überwacht.
5 zeigt einen Revisions- und Verteilerschacht der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1 in einer schematischen Aufsicht. Zwei U-förmige Schalen 203 sind jeweils durch Vergussmasse seitlich mit einem Schachtkörper wasserdicht verbunden. Die Schalen 203 der beiden Flutwasserschutzvorrichtungen können fluchtend aufeinander ausgerichtet sein, sie können jedoch auch gegeneinander abgewinkelt angeordnet sein (gestrichelt dargestellt).
Die Wandsegmente 203 der in 5 linken Flutwasserschutzvorrichtung befinden sich in der ausgefahrenen Stellung, um eine Wasserschutzwand zu bilden; die Wandsegmente 203 der in 5 rechten Flutwasserschutzvorrichtung befinden sich im Ruhezustand. Die Wandsegmente 203 der beiden Flutwasserschutzvorrichtungen sind in vertikaler Richtung wasserdicht über eine Dehnungsfuge miteinander verbunden (siehe 12). Der Schachtkörper ruht wie die Flutwasserschutzvorrichtungen ebenfalls auf Konsolen. Er umfasst auf der vom erwarteten Wasser abgewandten Seite einen Montageraum zum Einbau des Hydraulikzylinders 201 auf einer Krone aus einer Stahlplatte. Ebenfalls auf der Krone ist zu beiden Seiten des Hydraulikzylinders 201 jeweils ein Mitnehmer 205 zum Führen der jeweils zugeordneten Wandsegmente 203 angeordnet. Der Montageraum ist mit einer demontierbaren Schachtabdeckung abgedeckt. Die Schachtabdeckung ist in bevorzugten Ausführungsformen durch Kraftfahrzeugverkehr überfahrbar ausgebildet.
6 zeigt ein erfindungsgemäßes Flutwasserschutzsystem mit mehreren Flutwasserschutzvorrichtungen gemäß 1-5. Die Flutwasserschutzvorrichtungen sind nebeneinander angeordnet. Wenn die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtungen in eine Schutzposition ausgefahren sind, bilden sie zusammen eine durchgehende Wasserschutzwand. In 5 ist dargestellt, wie eine solche Wasserschutzwand eine Straße in eine zur Überflutung freigegebene Wasserseite und trockene Seite teilen kann. Die einzelnen Flutwasserschutzvorrichtungen sind durch eine elektrische Steuerung (nicht dargestellt) mit einer Flutwasserschutzzentrale verbunden. Die Flutwasserschutzzentrale kann jede Flutwasserschutzvorrichtung einzeln oder durch einen Steuerbefehl alle Flutwasserschutzvorrichtungen gleichzeitig in eine Schutzposition ausfahren und wieder einfahren.
7 zeigt in drei Darstellungen ein an ein Gelände angepasstes Flutwasserschutzsystem mit mehreren Flutwasserschutzvorrichtungen. Die Flutwasserschutzvorrichtungen besitzen Wasserschutzwände, die auf eine einheitliche Höhe ausgefahren sind. Dabei sind einzelne der Flutwasserschutzvorrichtungen unterschiedlich tief im Gelände angeordnet. Die Wasserschutzwände der Flutwasserschutzvorrichtungen wurden jedoch so ausgefahren, dass sie bezogen auf den Wasserspiegel eine einheitliche Höhe bilden.
Ein erfindungsgemäßes Flutmengenabgabeverfahren wird anhand des mittleren Teilbildes der 7 näher beschrieben. Das Flutwasserschutzsystem gemäß 7 teilt zwei Überflutungsflächen voneinander ab. Wenn die erste Überflutungsfläche überflutet ist, kann die zweite Überflutungsfläche 302 wahlweise zum Überfluten freigegeben werden. Dazu wird eine Wasserschutzwand 203 einer Flutwasserschutzvorrichtung abgesenkt, so dass eine Lücke in der von den Flutwasserschutzvorrichtungen gebildeten Wasserschutzwand entsteht (siehe mittlere Darstellung in 6). Flutwasser kann dann aus der ersten Überflutungsfläche in die zweite Überflutungsfläche 302 einströmen (Pfeil). Wenn die zweite Überflutungsfläche 302 eine gewünschte Menge Flutwasser aufgenommen hat, wird die abgesenkte Wasserschutzwand der Flutwasserschutzvorrichtung in die Schutzposition ausgefahren und bildet dann mit den Wasserschutzwänden der übrigen Flutwasserschutzvorrichtungen eine durchgehende Wasserschutzwand. Auf diese Weise kann bei ablaufendem Hochwasser eine allmähliche Freisetzung der im zweiten Überflutungsbereich zurückgehaltenen Flutwassermenge erreicht werden.
8 zeigt ein besonders bevorzugtes Flutmengenabgabeverfahren. Dabei ist eine Straße 303, 303' auf beiden Seiten von Flutwasserschutzvorrichtungen umgeben. Die Straße 303, 303' trennt zwei Überflutungsflächen 302, 302'. Wenn die erste Überflutungsfläche 302 überflutet ist und die zweite Überflutungsfläche 302' zur Überflutung freigegeben werden soll, so wird die Straße 303, 303' durch das Ausfahren zweier Wasserschutzwände 304 von erfindungsgemäßem Wasserschutzvorrichtungen, die die auf beiden Seiten der Straße 303, 303' verlaufenden Wasserschutzwände miteinander verbinden, unterbrochen. Die die Straße 303, 303' durchquerenden Flutwasserschutzvorrichtungen sind mit optischen und akustischen Warnvorrichtungen, insbesondere einer Klingel und einer Warnlampe ausgerüstet, um das Ausfahren der Wasserschutzwände in die jeweiligen Schutzpositionen anzuzeigen. Sobald die Straße 303, 303' auf diese Weise in drei voneinander wasserdicht getrennte Bereich 303, 303' und 305 geteilt ist, werden die Wasserschutzwände abgesenkt, die den Bereich 305 von den Überflutungsflächen 302, 302' trennen. Flutwasser kann dann durch den Bereich 305 aus dem ersten (302) in den zweiten Überflutungsbereich (302') einströmen (Pfeilrichtung). Sobald der zweite Überflutungsbereich 302' eine gewünschte Menge Flutwasser aufgenommen hat, werden die eingefahrenen Wasserschutzwände 301 des Bereiches 305 wieder ausgefahren und die beiden Überflutungsbereiche 302, 302' dadurch erneut voneinander getrennt. Der überflutete Bereich 305 wird leergepumpt. Anschließend werden die Wasserschutzwände 304 des Bereiches 305, die die Straße 303, 303' durchqueren, abgesenkt. Die Straße 303, 303' ist dann erneut befahrbar, obwohl der zweite Überflutungsbereich nunmehr überflutet ist. Anstelle von die Straße 303, 303' durchquerenden versenkbaren Wasserschutzwänden 304 können auch andere Schutzvorkehrungen beim Absenken der an die Überflutungsbereiche angrenzenden Wasserschutzwände 301 getroffen werden. Beispielsweise kann die Straße 303, 303' durch ein Tor oder durch herkömmliche mobile Hochwasserschutzeinrichtungen vom überfluteten Bereich 305 abgetrennt werden, insbesondere durch an die ausgefahrenen Wasserschutzwände wasserdicht anbringbare Stellwände.
Die 9 und 10 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Flutwasserschutzvorrichtung. Im Unterschied zu der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1 sind die Wandsegmente 203B der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 9 nicht gestapelt, sondern liegen in Form eines Stecksystems als einzelne, im eingebauten Zustand im wesentlichen vertikal angeordnete Wandsegmente 203B vor. Die übrigen Vorrichtungselemente entsprechen denen der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 1 und sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.
11 zeigt in einer schematischen Aufsicht einen Verteilerschacht für zwei angrenzende Flutwasserschutzvorrichtungen gemäß 9. Die Flutwasserschutzvorrichtungen können wie dargestellt fluchtend, aber auch gegeneinander abgewinkelt (nicht dargestellt) nach Art des Revisions- und Verteilerschachts gemäß 5 angeordnet sein. Die Wandsegmente 203B sind durch eine druckwasserdichte Dehnungs- und Gleitfuge miteinander verbunden. Im übrigen entspricht der Verteilerschacht gemäß 11 in Aufbau und Funktion dem Revisions- und Verteilerschacht gemäß 5. 12 zeigt den Aufbau einer Dehnungsfuge für eine Flutwasserschutzvorrichtung insbesondere gemäß 9.
Im Betrieb der Flutwasserschutzvorrichtung gemäß 9 wird der Hydraulikzylinder 201B aus dem Mantelrohr 206B ausgefahren und führt dabei eines der Wandsegmente 203B über Mitnehmer 205B aus dem Stapel mit sich. Die übrigen Wandsegmente 203B werden bei dieser Bewegung geführt und sind im ausgefahrenen Zustand oder, vorzugsweise, immer dichtend miteinander verbunden, so dass eine wasserdichte Wasserschutzwand gebildet wird. Der Wasserdruck wird abgefangen durch den Stabilisator 208B. Die Wasserschutzwand hat vom Boden der U-förmigen Schale 103 bis zu ihrer Oberkante eine Höhe von bis zu 3 Metern. Die Flutwasserschutzvorrichtung besitzt eine Längsausdehnung von 6 Metern. Zum Einfahren der Wasserschutzwand wird der Hydraulikzylinder 201B in das Mantelrohr 206B eingefahren, wobei auch die Mitnehmen 205B in die U-förmige Schale 103 eingefahren werden. Dadurch werden die Wandsegmente 203B zurück verfahren. Das Anheben und Absenken der Wandsegmente 203B durch Ein- und Ausfahren des Hydraulikzylinders 201B wird durch eine zentrale Steuereinheit (nicht dargestellt) überwacht.

Claims

Flutwasserschutzvorrichtung, umfassend eine U-förmige Schale zur Aufnahme einer Anzahl an Wandsegmenten, wobei die Wandsegmente relativ zueinander bewegbar und miteinander dichtend verbindbar sind zum Bilden einer Wasserschutzwand, ferner umfassend Antriebsmittel zum Bewegen und Führen der Wandsegmente aus einer Ruheposition in eine Schutzposition, wobei die Wandsegmente in der Ruheposition in der U-förmigen Schale angeordnet und in der Schutzposition zum Bilden einer Wasserschutzwand so angeordnet und miteinander dichtend verbunden sind, dass zumindest ein Wandsegment aus der U-förmigen Schale hervorragt.
Flutwasserschutzvorrichtung nach 1, wobei die Antriebsmittel hydraulische Antriebsmittel sind.
Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine Abdeckung zum Überdecken der Öffnung der U-förmigen Schale in der Ruheposition.
Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend ein Aufnahmerohr zum Aufnehmen eines Antriebsmittels.
Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend ein Tiefgründungselement.
Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend Regelmittel zum Regeln der Antriebsmittel, um die Wandsegmente aus der Ruheposition in eine Schutzposition zu bewegen.
Flutwasserschutzsystem, umfassend mehrere Flutwasserschutzvorrichtungen nach einem der vorherigen Ansprüche, die zusammenwirken zum Bilden einer Wasserschutzwand, wenn die Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtungen in eine jeweilige Schutzposition bewegt sind.
Flutwasserschutzsystem nach Anspruch 7, umfassend eine Steuerung, die mit den Antriebsmitteln der Flutwasserschutzvorrichtungen in Verbindung steht, um die Wandsegmente jeder einzelnen Flutwasserschutzvorrichtung in eine jeweils gewünschte Schutzposition zu bewegen.
Flutwasserschutzverfahren, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, und b) Bewegen der Wandsegmente der Flutwasserschutzvorrichtung in eine Schutzposition, um ein Überspülen der Flutwasserschutzvorrichtung zu verhindern oder zu begrenzen.
Flutmengenabgabeverfahren zum kontrollierten Überfluten einer Überflutungsfläche, umfassend die Schritte: a) Einströmenlassen einer gewünschten Flutmenge auf die Überflutungsfläche, und b) Bewegen der Wandsegmente einer Flutwasserschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in eine Schutzposition zum Verhindern des Einströmens weiterer Flutmengen, wenn die gewünschte Flutmenge auf die Überflutungsfläche geströmt ist.
Flutmengenabgabeverfahren nach Anspruch 10, wobei in Schritt b) Wasserschutzwände zweier Flutwasserschutzvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in eine Schutzposition zum Verhindern des Einströmens weiterer Flutmengen bewegt werden, um einen überflutungsfreien Bereich zwischen den Flutwasserschutzvorrichtungen zu begrenzen.