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Die vorliegende Erfindung betrifft
Querträger einer
Abstützkonstruktion
sowie eine Abstützkonstruktion
eines mobilen Hochwasserschutzsystems. Des weiteren betrifft die
Erfindung eine Abdeckplatte und ein System aus Abstützkonstruktion
und Abdeckplatte.
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Kommunen in Uferlage stehen mehrmals jährlich vor
dem Problem, die ufernahen Stadtgebiete gegen wiederkehrendes Hochwasser
schützen
zu müssen.
Dabei ist es jedoch aus landschaftsschonenden oder städtebaulichen
Gesichtspunkten, beispielsweise zur Erhaltung einer historischen
Stadtansicht, nicht immer möglich,
dauerhafte Schutzanlagen zu installieren. Die mobilen Hochwasserschutzsysteme
folgen dabei üblicherweise
dem Verlauf von Uferstraßen,
Deichkronen oder etwa der Bebauungslinie zu schützender Wohngebiete.
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Aus den genannten Gründen oder
um auch bei außergewöhnlich hohen
Hochwasserlagen und daraus resultierender Überflutung bestehender Schutzanlagen
einen wirksamen Schutz betroffener Gebiete zu gewährleisten,
sind mobile Hochwasserschutzsysteme in einer Vielzahl aus dem Stand
der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die deutsche Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen 101 26 533.6-01 ein Hochwasserschutzsystem,
bei dem ein vorzugsweise aus einem Hartschaumstoff bestehendes plattenartiges
Element auf den Kontaktflächen
einer demontierbaren Abstützkonstruktion aufliegt.
Die Abstützkonstruktion
besteht aus parallelen Längsträgern und
senkrecht an den Längsträgern angeordneten
parallelen Querträgern
gleicher Länge.
Die plattenartigen Elemente und die Kontaktflächen wirken nahezu wasserdichtend
zusammen. Diese Druckschrift wird hiermit als Referenz eingeführt und
ist somit Teil der Offenbarung.
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Jedoch ist das in der
DE 101 26 533 .6-01 beschriebene Hochwasserschutzsystem
vor allem dazu geeignet, eine gerade Hochwasserlinie wirksam zu schützen. Insbesondere
bei abknickendem Verlauf der zu schützenden Hochwasserlinie, etwa bei
Wegbiegungen oder um Mauer- oder Hausvorsprünge zu umgehen, ist das beschriebene
System nur bedingt geeignet. Derartige ungerade Verläufe der
Hochwasserlinie können
nur mit aufwendigen Eckkonstruktionen und unter Verwendung der im
Hochwasserschutz seit langem üblichen
Sandsäcke
wirksam geschützt
werden. Der Aufbau eines mobilen Hochwasserschutzsystems, welches
einer ungeraden Hochwasserlinie folgt, gestaltet sich daher mit
den bekannten Hochwasserschutzsystemen als schwierig und zudem zeit-
und arbeitsintensiv.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine
Unterkonstruktion eines mobilen Hochwasserschutzsystems und Querträger einer
derartigen Unterkonstruktion zur Verfügung zu stellen, welche die Probleme
des Stands der Technik nicht aufweisen und zudem einfach und kostengünstig herzustellen und
aufzubauen sind.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch
den Querträger
gemäß des Anspruchs
1, die Abstützkonstruktion
gemäß des Anspruchs
5, die Abdeckplatte gemäß des Anspruchs
12 und das System gemäß des Anspruchs
15 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den jeweils
abhängigen
Ansprüchen.
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Es wurde somit ein Querträger und
eine Abstützkonstruktion
zur Verfügung
gestellt, welche sich problemlos in bereits bekannte mobile Hochwasserschutzsysteme
integrieren lassen und den Fachmann in die Lage versetzen, jeder
beliebigen Hochwasserlinie zu folgen. Dabei können Komponenten des bereits
bekannten Hochwasserschutzsystems genutzt werden. Zudem wird die
Möglichkeit
eröffnet, durch
einfache Umbauten nach Bedarf Versprünge der Hochwasserlinie mit
dem mobilen Hochwasserschutzsystem darzustellen. Das erfindungsgemäße System
ist äußerst flexibel
einsetzbar und leicht montierbar sowie demontierbar.
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Das erfindungsgemäße System besteht im wesentlichen
aus einer Abstützkonstruktion
und einer auf dieser ruhenden Abdeckplatte. Die Abstützkonstruktion
besteht im wesentlichen aus Längs-
und Querträgern,
die einen trapezförmigen
Rahmen ausbilden, der vorzugsweise geneigt gegen den Boden abgestützt ist.
Bei der Abstützkonstruktion
für ein
erfindungsgemäßes System
sind die Längsträger gespreizt
angeordnet und durch Querträger
unterschiedlicher Länge
miteinander verbunden. Dabei wird die Abstützkonstruktion eines vom Wasser
aus gesehen konvexen Systems, welches zum Aufbau eines nach hinten
abknickenden Hochwasserschutzsystems benötigt wird, aus zwei nach oben
offen gespreizten Längsträgern gebildet.
In diesem Fall werden die Längsträger durch
wenigstens zwei, vorzugsweise drei erfindungsgemäße Querträger unterschiedlicher Länge miteinander
verbunden, wobei die Querträger
mit von unten nach oben ansteigender Länge mit den Längsträgern verbunden
werden.
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Die Längsachsen der Querträger weisen
dabei eine wenigstens in eine Richtung verlaufende Krümmung auf.
Hierdurch wird die Möglichkeit
eröffnet,
die Abdeckplatte entlang der Krümmung
sowohl konkav als auch nach dem Umdrehen der Querträger konvex
zu verlegen. Der Fachmann versteht dabei, dass eine erfindungsgemäße Krümmung der
Längsachse
ebenfalls vorliegt, wenn kein parabel- oder kreissegmentförmiger Verlauf
der Achse gegeben ist. Aus fertigungstechnischen Gründen kann
es beispielsweise notwendig sein, eine derartige Krümmung durch
Aneinanderreihen einer Mehrzahl zueinander abgewinkelter gerader
Teillängen
darzustellen. Eine derartige Ausführung der Krümmung ist
vom Erfindungsgedanken ebenfalls umfasst.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung weisen die Längsachsen
der Querträger
jedoch eine Krümmung
auf, die sich aus zwei aufeinander senkrecht stehenden Teilkrümmungen
zusammensetzt. Hierdurch wird in bevorzugter Weise ein Querträger geschaffen,
welcher auch bei einem Umbau des erfindungsgemäßen Systems von einem konkaven
zu einem konvexen System oder umgekehrt eine Passgenauigkeit der
Verbindung von Längs-
und Querträgern
gewährleistet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung kann die Krümmung
ebenfalls durch eine Vielzahl, vorzugsweise drei, zueinander abgewinkelter
gerader Teillängen
des Querträgers
ersetzt sein. Hierdurch wird die Fertigung der erfindungsgemäßen Querträger in besonders
bevorzugter Weise vereinfacht.
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Die Verbindung der Längsträger mit
den Querträgern
erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch Einschieben
der Querträger in
dafür vorgesehene
und mit den Längsträgern verbundene
Aufnahmen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
sind jedoch mit den Längsträgern Haltestifte
verbunden, auf die beim Zusammenbau des Rahmens die Querträger aufgesteckt
werden. In einer überaus
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zu diesem Zweck durchgehende
Bohrungen in die Endbereiche der Querträger eingebracht. Durch diese überaus vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung wird eine besonders einfach herzustellende und reversible
Verbindung zwischen den Längs-
und Querträgern
des Rahmens erzeugt. Zudem kann der Umbau von konkaven zu konvexen
Systemen durch ein Umdrehen und Wiederaufstecken der gekrümmten Querträger erfolgen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung sind wenigstens zwei der erfindungsgemäßen Querträger durch zumindest ein zusätzliches
Längselement
verbunden. Somit wird die erfindungsgemäße Abstützkonstruktion mit besonders einfachen
Mitteln wirksam verstärkt.
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Bei vom Wasser gesehen konvexem Verlauf des
Hochwasserschutzsystems ist die Spreizung der Längsträger zum Boden hin offen. Die
Verbindung der Längsträger mit
den Querträgern
erfolgt analog. Der Umbau eines erfindungsgemäßen Systems je nach Verwendung
als konkaves oder konvexes System erfolgt dabei allein durch Umkehrung
der Einbaureihenfolge der Querträger
und hierdurch hervorgerufene geänderte
Spreizung der Längsträger.
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Die Abdeckplatte ist im wesentlichen
trapezförmig
ausgebildet und vorzugsweise entweder flexibel oder segmentiert
gestaltet. Die abschließenden Seitenkanten
der Abdeckplatte weisen dabei in bevorzugter Weise die gleiche Spreizung
wie die Längsträger auf.
Beim oben beschriebenen Umbau des erfindungsgemäßen Systems von einem konkaven
zu einem konvexen System wird die trapezförmige Abdeckplatte umgedreht
und auf ihre andere Parallelseite aufgesetzt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung besteht die Abdeckplatte aus einem Hartschaumstoff. In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt
diese Platte auf den Kontaktflächen
der Längsträger nahezu
wasserdichtend auf. In einer überaus
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegen zwei benachbarte
Abdeckplatten eines mobilen Hochwasserschutzsystems auf einem einzigen
Längsträger auf.
Dadurch kann eine besonders dichte Verbindung zwischen Abstützkonstruktion
und Abdeckplatten erzeugt werden.
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Zudem erfolgt der Aufbau des mobilen
Hochwasserschutzsystems besonders materialsparend.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung besteht die Abdeckplatte aus mehreren, vorzugsweise drei,
jeweils trapezförmigen
Teilplatten. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
wird ein Übergang
des Hochwasserschutzsystems von einem geraden Teilbereich in einen
Eckbereich mit möglichst
kleinen Winkeln gewährleistet. Gerade
bei an dem Hochwasserschutzsystem vorbeifließendem Wasser können schart
abgewinkelte Ecken aber zu Stauungen und Strudeln führen, die die
gesamte Konstruktion zusätzlich
belasten oder zur Ablagerung von Verschmutzungen führen.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung sind die Teilplatten zumindest teilweise, beispielsweise
durch Scharniere, klappbar miteinander verbunden. Durch diese besonders
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird ein System erzeugt,
welches eine besonders platzsparende Lagerung des demontierten Hochwasserschutzsystems
ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung weisen die Kontaktflächen der Längsträger, auf denen die Abdeckplatte
aufliegt, ein Mittel auf, welches die Abdeckplatte gegen eine abhebende
Beanspruchung sichert. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung liegen zwei benachbarte Abdeckplatten auf der Kontaktfläche eines Längsträgers auf.
Das Mittel zur Sicherung gegen abhebende Beanspruchung sichert in
einer überaus
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung diese beiden benachbarten
Abdeckplatten gegen abhebende Beanspruchung. Hierdurch wird eine
Vorrichtung geschaffen, die zum einen besonders materialsparend ist
und zugleich ein Hochwasserschutzsystem bereitstellt, welches mit
besonders einfachen Mitteln ein Verbleiben der Abdeckplatten auch
bei gegen deren Auflegerichtung wirkenden Kräften gewährleistet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung sind die Längsträger mit
einem Aussteifungselement gegen den Untergrund abgestützt. In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
Aussteifungselemente dazu mit auf dem Untergrund aufliegenden Bodenelementen
verbunden. Somit ist ein Einsinken der Abstützelemente auf weichem Untergrund,
beispielsweise einer durchnässten Deichkrone,
sicher unterbunden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung sind die Längsträger gegen
den Untergrund geneigt abgestützt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Neigungswinkel
40 – 60°. Dadurch
wird ein Hochwasserschutzsystem geschaffen, dass anbrandendem Hochwasser
eine besonders vorteilhaft geneigte Auflauffläche bietet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung ist die Abstützkonstruktion
zudem klappbar an den Längsträgern und/oder
dem Bodenelement angeordnet. Dadurch wird der Auf- und Abbau des
mobilen Hochwasserschutzsystems in vorteilhafter Weise unterstützt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung beschreibt das erfindungsgemäße System einen Winkel von
etwa 30° in
der Hochwasserschutzlinie. Somit ist bei Verwendung dieser vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung eine gleichfalls modulhafte Aneinanderreihung
von Systemen und den aus dem Stand der Technik bekannten geraden
Systemen jede beliebige Hochwasserschutzlinie darzustellen. Ein
rechtwinkliger Versprung wird hierbei beispielsweise durch Aneinanderreihung
von drei zuvor beschriebenen 30°-Systemen
mit nach unten offener Spreizung der Längsträger, gefolgt von einer beliebigen
Anzahl gerader Systeme mit parallelen Längsträgern und drei 30°-Systemen
mit nach oben offener Spreizung der Längsträger dargestellt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
der 1 – 5 näher erläutert. Die in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen
und die Erläuterungen sind
lediglich beispielhaft und schränken
den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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1 zeigt
eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Abstützkonstruktion eines mobilen Hochwasserschutzsystems,
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2 zeigt
eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Systems,
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer nach vorne abknickenden Hochwasserschutzlinie,
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer nach hinten abknickenden Hochwasserschutzlinie,
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines Rücksprungs in der Hochwasserschutzlinie.
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In 1 wird
die erfindungsgemäße Abstützkonstruktion 3 eines
konvexen Systems gezeigt. Die Abstützkonstruktion 3 besteht
aus zwei Längsträgern 4 aus
einem Vierkantprofil, die über
drei Querträger 5 unterschiedlicher
Länge miteinander
verbunden sind. Die Längsträger 4 werden über klappbar mit
den Bodenelementen 8 verbundene Aussteifungselemente 9 gegen
den Untergrund geneigt abgestützt.
Der obere Querträger 5 besteht
aus drei geraden Teillängen,
die näherungsweise
eine in die Zeichenebene gekrümmte
Längsachse
des Querträgers 5 nachbilden.
Die zeichnerische Darstellung mit sieben Teilstücken ist lediglich Folge der
Darstellbarkeit mittels CAD-Programms. Die Querträger 5 bestehen ebenfalls
aus einem Vierkantprofil, wobei die dargestellte Krümmung der
Längsachse
als Summe von parallel zu den Seitenflächen des Vierkantprofils verlaufenden
Krümmungen
der Längsachse
verstanden wird. Die in die Zeichenebene verlaufende Krümmung ist
aus zwei Teilkrümmungen
zusammengesetzt, wobei die erste Teilkrümmung eine Auslenkung in x-Richtung
und die zweite Teilkrümmung
eine Ausrichtung in z-Richtung
aufweist. Die x-Richtung verläuft
hierbei entsprechend dem in der Figur eingezeichneten Koordinatenkreuz
x, y, z parallel zur Längsachse
des Längsträgers 4.
Die y-Richtung verläuft
senkrecht zur x-Richtung und parallel zur Tangente des gekrümmten Querträgers 5 im
Verbindungspunkt mit dem Längsträger 4.
Die z-Richtung schließlich verläuft senkrecht
zur x- und zur y-Richtung in die Zeichenebene hinein. Der Fachmann
erkennt, dass bei einer derartigen Krümmung in die Zeichenebene hinein
auch nach einem Umbau von einem konkaven zu einem konvexen System
und dem hierbei erfolgenden Aus- und umgedrehten Wiedereinbau der
Querträger
die Krümmung
in die Zeichenebene hinein erhalten bleibt. Der weiter unten mit
den Längsträgern 4 verbundene
Querträger 5 besteht aus
drei geraden Teillängen 5', 5'', 5''',
welche ebenfalls derart abgewinkelt miteinander verbunden sind,
dass wiederum näherungsweise
eine in die Zeichenebene verlaufende Krümmung der Längsachse erzeugt wird. Mit
den Längsträgern 4 ist
eine Anzahl von Haltestiften 13 verbunden, auf die die
Querträger 5 aufgesetzt
werden können.
Dabei können
die Haltestifte 13 in durchgehende Bohrungen an den Endbereichen
der Querträger
eingeschoben werden. Im dargestellten Fall erfolgt die Verbindung
zwischen den Längsträgern 4 und
den Querträgern 5 durch Einschieben
der Querträger 5 in
auf der Rückseite der
Längsträger 4 vorgesehene
Aufnahmen (nicht gezeigt). Auf den Kontaktflächen 2 der Längsträger sind
Führungsmittel 14 angebracht,
an denen die Abdeckplatte (nicht gezeigt) beim Zusammenbau angelegt
und ausgerichtet wird.
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In 2 wird
ein erfindungsgemäßes System 1 gezeigt,
welches bei Einbau in ein Hochwasserschutzsystem einen nach vorne
verlaufenden Knick erzeugt. Die auf den Kontaktflächen 2 aufliegende
dreiteilige Abdeckplatte 6 besteht aus drei trapezförmigen Teilstücken 7', 7'', 7''',
deren Seitenkanten 12, 13 parallel zur Längenausrichtung
der Längsträger 4 verlaufen
und somit die gleiche Spreizung aufweisen. Die Teilstücke 7', 7'', 7''' sind
auf ihrer Rückseite
durch (hier nicht gezeigte) Scharniere klappbar verbunden. Die trapezförmige Abdeckplatte 6 mit
ihrer ersten parallelen Seite 16 ist auf an den Längsträgern angebrachten
Krägen 15 aufgesetzt und
liegt mit ihren Seitenkanten 12, 13 an den auf den
Kontaktflächen 2 angeordneten
Führungsmitteln 14 an.
Die hierdurch freibleibenden Bereiche der Kontaktflächen 2 dienen
als Auflagefläche
für die
Abdeckplatten 6 benachbarter Systeme (nicht gezeigt).
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In 3 wird
in schematischer Weise der nach vorne abknickende Verlauf eines
mobilen Hochwasserschutzsystems dargestellt, wobei der abknickende
Verlauf durch das System 1 erzeugt wird, dessen trapezförmige dreiteilige
Abdeckplatte 7', 7'', 7''' eine nach
oben offne Spreizung der nicht gezeigten Längsträger der Abstützvorrichtung
(nicht gezeigt) andeuten. An das System 1 schließen sich
zu beiden Seiten die geraden Systeme 17 des bereits aus
dem Stand der Technik bekannten Hochwasserschutzsystems, welche
durch zwei im wesentlichen quadratische übereinander angeordnete Abdeckplatten 6 abgedeutet
sind, an.
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In 4 wird
in schematischer Weise der nach hinten abknickende Verlauf eines
mobilen Hochwasserschutzsystems dargestellt, wobei der abknickende
Verlauf analog zu der in 3 beschriebenen
Weise durch das System 1 dargestellt ist. Die Ausrichtung
der trapezförmigen
Teile der Abdeckplatte 7', 7'', 7''' deutet
eine nach unten offene Spreizung der (nicht gezeigten) Längsträger an.
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In 5 wird
in schematischer Weise ein Rücksprung
der Hochwasserschutzlinie dargestellt, wobei durch Aneinanderreihen
zweier Systeme 1 mit entgegengesetzter Spreizung der (nicht
gezeigten) Längsträger eine
parallele Ausrichtung der geraden Systeme 17 des Hochwasserschutzsystems
erzeugt wird. Somit wird gezeigt, dass durch ein beliebiges Aneinanderreihen
verschiedener Systeme 1, 17 des mobilen Hochwasserschutzsystemsf
jede Form des Verlaufs einer Hochwasserlinie dargestellt werden kann.
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- 1
- System
- 2
- Kontaktflächen
- 3
- Abstützkonstruktion
- 4
- Längsträger
- 5
- Querträger
- 5',
5'', 5'''
- Teillängen des
Querträgers
- 6
- Abdeckplatte
- 7',
7'', 7'''
- Teile
der Abdeckplatte
- 8
- Bodenelement
- 9
- Aussteifungselement
- 10
- Sicherungsmittel
- 11
- Seitenkante
- 12
- Seitenkante
- 13
- Haltestifte
- 14
- Führungsmittel
- 15
- Kragen
- 16
- parallele
Seite des Trapez
- 17
- gerades
System