DE20300821U1 - Verbauungsvorrichtung für fließende Gewässer, insbesondere für Wildbäche - Google Patents

Description

17. Januar 2003

Fatzer AG FAZr003

8590 Romanshorn Tap/hic

Verbauungsvorrichtung für fließende Gewässer, insbesondere für Wildbäche

Die Erfindung betrifft eine Verbauungsvorrichtung für fließende Gewässer, insbesondere für Wildbäche, gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Fließende Gewässer, insbesondere Wildbäche, stellen vielerorts wegen des raschen Anschwellens bei starken Regenfällen und der Umlagerung von großen Geschiebemengen und Treibgut eine ernsthafte Bedrohung für Siedlungen, Verkehrswege und Kulturland dar. Zum Schutz von Auswirkungen eines hochwasserführenden Wildbaches wird unter anderem versucht, die Energie des abfließenden Wassers zu reduzieren und dadurch auch die Gefahr von Ufererosion sowie den Geschiebetransport einzudämmen. Ebenso werden schwimmende Elemente wie beispielsweise Treibholz zurückgehalten, was die Gefahr des Verkeilens oder Verstopfens flussabwärts vermindert. Bekannt sind verschiedene Verbauungsvorrichtungen bzw. Wildbachsperren in Form von quer zur Flussrichtung angeordneten Blocksteinen, Stahlbetonelementen, Holz oder Auffangnetzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und herstellungs- und montagetechnisch kostengünstige Verbauungsvorrichtung zu schaffen, die einen besonders wirksamen Schutz gegen

Ufererosion ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbauungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbauungsvorrichtung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines sich von einer Uferflanke zur anderen erstreckenden Auffangnetzes mit einer mittleren Zone sowie zwei Uferzonen, welche die mittlere Zone in der Höhe überragen, werden beim Überlaufen des Wassers über das Auffangnetz die größte Strömung bzw. die größten Fliessgeschwindigkeiten in der mittleren Zone erreicht und dadurch die Uferflanken weitgehend vor Erosion geschützt. In einer besonders bevorzugten Weise wird dieser Effekt zusätzlich dadurch verstärkt, dass die Uferzonen des Auffangnetzes zumindest in ihrem uferseitigen Bereich feinmaschiger ausgebildet als im übrigen Bereich oder mit einem feinmaschigeren Sekundärnetz überdeckt sind.

Mit Vorteil wird als Auffangnetz ein sogenanntes Ringnetz mit ineinandergreifenden Ringelementen verwendet, das dank seiner Anpassungsfähigkeit auch bei komplizierten Flussbettprofilen, wie sie bei Wildbächen meistens vorkommen, ohne vorgängige genaue Vermessung schnell und einfach montiert werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbauungsvorrichtung; und

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbauungsvorrichtung.

Fig.l zeigt ein Profil eines Flussbetts mit einem Flussbettboden 1 und

zwei Uferflanken 2, 3. Quer zur Flussrichtung ist ein Auffangnetz 10 angeordnet, welches eine mittlere Zone A sowie zwei Uferzonen B, C aufweist. Das Auffangnetz 10 besteht aus ineinandergreifenden, gegebenenfalls ringförmigen Elementen 11 (es wäre allerdings auch eine andere Grundform dieser Elemente möglich). Ein unterer Rand des Auffangnetzes 10 wird durch ein unteres Tragseil 12 gebildet, das sich in einem Abstand a vom Flussbettboden 1 zwischen den beiden Uferflanken 2, 3 im wesentlichen horizontal erstreckt und in diesen mittels Seilanker 13 verankert ist. In einem Abstand b vom unteren Tragseil 12 verläuft horizontal ein oberes Tragseil 14, welches mittels Seilanker 15 in den Uferflanken 2, 3 verankert ist, und der die Höhe des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A bestimmt. Dieses Tragseil 14 ist in der mittleren Zone A von einem Schutzrohr 17 gegen mechanischen Abrieb umschlossen. Mit diesem Schutzrohr 17 ist ein weiteres Schutzrohr 18 verbunden, durch welches ein weiteres, mittels Seilanker 19 in den Uferflanken 2, 3 verankertes Tragseil 20 geführt ist. Die Seilanker 19 sind oberhalb der Seilanker 15 für das horizontal verlaufende obere Tragseil 14 angeordnet. Durch die beiden Schutzrohre 17, 18 wird eine Doppelseilführung gebildet, welche die beiden Tragseile 14, 20 in der mittleren Zone A im wesentlichen horizontal zusammen führt und den oberen Rand des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A definiert. Das durch das Schutzrohr 18 geführte Tragseil 20 verläuft beiderseits der Doppelseilführung 17, 18 schräg hinauf zu den Uferflanken 2, 3 hin und bildet den oberen Rand des Auffangnetzes 10 in den Uferzonen B, C. Wie aus Fig.

1 ersichtlich kann das Schutzrohr 18 in diesen Richtungen orientierte Randbereiche 18b, 18c aufweisen. Eventuell können auch mehrere aneinandergereihte Schutzrohre verwendet werden, damit die Flexibilität des Tragseiles erhalten bleibt (einfachere Handhabung und Transport).

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem unteren Tragseil 12 und den beiden oberen Tragseilen 14, 20 ein weiteres, mittleres Tragseil 22 vorgesehen, welches zwischen den beiden Uferflanken 2, 3 horizontal verspannt und mittels Seilanker 23 verankert

ist. Es wäre auch möglich, mehrere derartige Tragseile zu verwenden.

Seitlich wird das Auffangnetz 10 mittels sich zwischen den einzelnen Seilankern 13, 23, 15, 19 erstreckenden, entlang der Uferflanken 2, 3 verlaufenden Randseilen 25 gehalten.

Das untere und das mittlere Tragseil 12, 22 sind mit an sich bekannten und daher nicht näher beschriebenen Bremselementen 27 zum Absorbieren von dynamischen Energien ausgestattet, welche eine Seilverlängerung bei hohen Belastungen ermöglichen. Anhand von Versuchen wurde festgestellt, dass gerade die unteren und die mittleren Tragseile den größten Belastungen ausgesetzt sind. Die oberen Tragseile 14, 20 sind ohne Bremselemente installiert, damit die Wirkungshöhe auch nach einem Hochwasserereignis erhalten bleibt.

Das untere Tragseil 12 kann je nach Wassergang und Profil des Flussbettes 1 höher oder niedriger verlegt werden. Der Abstand a beträgt vorzugsweise mindestens ca. 0,5 m, damit die Verstopfung bei möglichen Ereignissen verzögert wird. Es ist jedoch auch möglich, das untere Tragseil 12 am Boden anzuordnen, oder das Auffangnetz 10 flussaufwärts am Boden liegen zu lassen ( in diesem Fall kann das untere Tragseil ganz entfallen).

Durch die erfindungsgemäße Vertiefung des Auffangnetzes 10 in der mittleren Zone A wird das Wasser beim Überlaufen sozusagen „zentriert" und somit etwa in der Mitte des Fluss- oder Bachlaufes die größte Strömung bzw. die höchsten Fliessgeschwindigkeiten erreicht. Dadurch werden die Uferflanken vor Erosion weitgehend geschützt. Durch die Schutzrohre 17, 18 werden die oberen Tragseile 14, 20 gerade an der Stelle, wo das Wasser bei Hochwasserereignissen über den oberen Rand fließt, von Abrasionseinflüssen durch Wasser und Geschiebe geschützt. Je nach Bedarf könnte das schräg zu den Uferflanken hin verspannte Tragseil 20 durch noch weitere beispielsweise aneinandergefügte und dadurch genügend Flexibilität gewährleistende Schutzrohre auch in den

Uferzonen B, C geschützt sein. Als Schutzrohre können einfache Stahloder Eisenrohre, ev. auch Kunststoffrohre, verwendet werden. Metallene Schutzrohre können mit Vorteil durch eine sogenannte Galfan-Beschichtung (Zink mit 5% Aluminium) besonders gut gegen Korrosion geschützt werden.

Eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Verbauungsvorrichtung mit einem Auffangnetz 10' ist in Fig. 2 dargestellt. Auch bei diesem Auffangnetz 10' ist am unteren Rand ein unteres Tragseil 12' horizontal zwischen den Uferflanken 2, 3 verspannt und der obere Rand durch zwei Tragseile 14', 20' gebildet, die in der mittleren Zone A zusammen horizontal geführt sind. Zu diesem Zweck ist eine Doppelseilführung in Form von zwei vertikalen, die mittleren Zone A in ihrer Breite definierenden Stützen 30, 31 vorhanden, zwischen denen die beiden oberen Tragseile 14', 20' horizontal verspannt sind. Das eine der oberen Tragseile (Tragseil 20') verläuft wiederum beiderseits der Doppelseilführung 30, 31 schräg hinauf zu den Uferflanken 2, 3 hin und bildet den oberen Rand des Auffangnetzes 10' in den Uferzonen B, C. Das andere obere Tragseil 14' verläuft im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 nicht horizontal, sondern wird zu beiden Seiten der Doppelseilführung 30, 31 schräg nach unten geführt und mittels Seilanker 15' in den Uferflanken 2, 3 verankert. Somit ersetzen diese Tragseilabschnitte - zusammen mit den Stützen 30, 31 - das mittlere Tragseil 14 nach Fig. 1.

Bei dieser insbesondere für größere (breitere), flachere Flussbette vorgesehenen Variante sind sämtliche Tragseile 12', 14', 20' in verschiedenen Bereichen mit den bereits erwähnten Bremselementen 27 versehen.

Auch bei dieser Variante wird das Wasser beim Überlaufen durch die Vertiefung des Auffangnetzes 10' in der mittleren, hier dem einen Ufer etwas näher liegenden Zone A konzentriert und somit die Uferflanken von der Erosion geschützt. Auch hier könnten am oberen Rand des Auffangnetzes 10' Schutzrohre gegen Abrasionseinflüsse vorgesehen

sein.

Bei der Auffangnetzausführung nach Fig. 2 können die Uferzonen B, C statt in einer gemeinsamen Ebene mit der mittleren Zone A in einem Winkel zu der letzteren angeordnet sein, derart, dass die mittlere Zone A in Richtung flussabwärts vorne liegt, und die Uferzonen B, C von den vorne angeordneten Stützen 30, 31 schräg nach hinten zu den Uferflanken 2, 3 verlaufen. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft bezüglich der Aufnahme der auf das Auffangnetz 10' ausgeübten Kräfte.

Die Verwendung eines sogenannten Ringnetzes ist bei den beiden Verbauungsvorrichtungen besonders vorteilhaft, da dieses durch ihr elastisches Verhalten - im Vergleich zu den herkömmlichen Diagonalseilgeflechten - wesentlich mehr Energie absorbieren kann. Neben den statischen und dynamischen Vorteilen (Absorbieren von dynamischen Energien hat geometrisch günstige Systemänderungen für die Kraftübertragung an die Verankerung zur Folge) besteht ein wesentlicher Vorteil darin, dass das Ringnetz dank der flexiblen Verlegeart auch bei komplizierten Flussbettprofilen, wie sie bei Wildbächen meistens vorkommen, ohne genaue Vermessung schnell und einfach montiert werden kann. Dies bedeutet insbesondere bei einer Mehrfachverbauung mit Serieschaltung mehrerer Verbauungsvorrichtungen eine erhebliche Kostenreduktion.

Zudem werden nur leichte Systemkomponenten (Ringnetz, Seile, Seilanker, Kleinteile) benötigt, was kostenentscheidend bei schlechter Zugänglichkeit ist. Besonders bevorzugt sind metallene Ringnetze mit der bereits erwähnten Galfan-Beschichtung.

Falls gewünscht, können die erfindungsgemäßen Verbauungsvorrichtungen 10, 10' auch einfach geräumt werden. Die Räumung erfolgt schrittweise, indem zuerst die oberen Tragseile 20, 20' seitlich gelöst werden und das Auffangnetz 10, 10' in den Uferzonen B, C nach vorne geklappt wird. Das Lösen erfolgt von den sicheren Ufern aus, ohne dass die ausführenden Monteure gefährdet sind. Während die oberste Schicht geräumt wird, bleibt der untere Bereich des Auffangnetzes stabil, da die

mittleren und die unteren Tragseile ihre Tragfunktion unverändert ausüben. In weiteren Schritten werden analog jeweils die nächstunteren Tragseile gelöst und weitere Schichten geräumt.

In einer besonders bevorzugten Weise werden die Uferzonen des Auffangnetzes 10 bzw. 10' zumindest in ihrem uferseitigen Bereich feinmaschiger ausgebildet als im übrigen Bereich oder mit einem feinmaschigeren Sekundärnetz überdeckt. Dadurch wird die Fliessgeschwindigkeit im Uferbereich zusätzlich verkleinert. Der feinmaschige Bereich des Auffangnetzes wird rascher verstopft als der Netzbereich in der mittleren Zone, was wesentlich zu dem erfindungsgemäßen Gedanken beiträgt, die größte Strömung bzw. die größten Fliessgeschwindigkeiten in der mittleren Zone A zu erreichen und dadurch die Uferflanken vor Erosion zu schützen.

Claims (10)

1. Verbauungsvorrichtung für fließende Gewässer, insbesondere für Wildbäche, mit mindestens einem quer zur Flussrichtung angeordneten, sich von einer Uferflanke zur anderen erstreckenden Auffangnetz (10; 10') für Geschiebe-, Schwimm- und Treibgut, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangnetz (10; 10') eine mittlere Zone (A) sowie zwei Uferzonen (B, C) aufweist, wobei die Uferzonen (B, C) die mittlere Zone (A) in der Höhe überragen und derart ausgebildet sind, dass im Bereich der mittleren Zone (A) die größte Strömung bzw. die größten Fliessgeschwindigkeiten erreicht werden.

2. Verbauungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangnetz (10; 10') einen durch zwei obere Tragseile (14, 20; 14', 20') gebildeten oberen Rand aufweist, wobei die beiden oberen, in den Uferflanken (2, 3) verankerten Tragseile (14, 20; 14', 20') in der mittleren Zone (A) mittels einer Doppelseilführung (17, 18; 30, 31) zusammen im wesentlichen horizontal geführt sind und eines der oberen Tragseile (20; 20') zu beiden Seiten der Doppelseilführung (17, 18; 30, 31) schräg hinauf zu den Uferflanken (2, 3) hin verläuft und den oberen Rand der Uferzonen (B, C) bildet.

3. Verbauungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils den oberen Rand des Auffangnetzes (10; 10') bildenden oberen Tragseile (14, 20; 14', 20') sowohl in der mittleren Zone als auch zumindest teilweise in den Uferzonen (B, C) durch aneinandergereihte Schutzrohre geschützt sind, die vorzugsweise aus Stahl bestehen und mit einer Galfan-Beschichtung (Zink mit 5% Aluminium) beschichtet sind.

4. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangnetz (10; 10') einen durch ein unteres, im wesentlichen horizontal verlaufendes Tragseil (12; 12') gebildeten unteren Rand aufweist, der in einem je nach örtlichen Gegebenheiten festlegbaren Abstand (a) vom Flussbett angeordnet ist.

5. Verbauungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Tragseile (23; 14') zwischen dem oberen und dem unteren Rand des Auffangnetzes (10; 10') vorhanden und in den Uferflanken (2, 3) verankert sind.

6. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangnetz (10; 10') als ein aus ineinandergreifenden Elementen, vorzugsweise Ringen, bestehendes Netz ausgebildet ist.

7. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden oberen Tragseile (14, 20) zwischen den beiden Uferflanken (2, 3) im wesentlichen horizontal verspannt ist und die Doppelseilführung (17, 18) als ein dieses Tragseil (14) umschließendes Schutzrohr (17) sowie ein mit diesem Schutzrohr (17) verbundenes, weiteres Schutzrohr (18) für das andere, den oberen Rand der Uferzonen (B, C) bildende Tragseil (20) gebildet ist.

8. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelseilführung durch zwei die mittlere Zone (A) in ihrer Breite begrenzende vertikale Stützen (31, 32) gebildet ist, zwischen denen die beiden oberen, beidseitig in den Uferflanken (2, 3) verankerten Tragseile (14', 20') horizontal verspannt sind.

9. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Tragseil (12; 12') sowie zumindest einige oberhalb dieses Tragseiles (12; 12') angeordnete Tragseile (23; 14', 20') mit Bremselementen (27) zum Absorbieren von dynamischen Energien und für darausfolgende geometrisch günstige Systemänderungen für die Kraftübertragung an die Verankerung versehen sind.

10. Verbauungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Uferzonen (B, C) des Auffangnetzes (10; 10') zumindest in ihrem uferseitigen Bereich feinmaschiger als im übrigen Bereich ausgebildet sind oder mit einem feinmaschigeren Sekundärnetz überdeckt sind.