WO2004044334A1

WO2004044334A1 - Hochwasser-schutzsystem

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Publication number: WO2004044334A1
Application number: PCT/DE2003/001567
Authority: WO
Inventors: Georg Hahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2005-05-12
Also published as: AU2003245829A1; DE20308083U1

Abstract

Es wird ein Hochwasser-Schutzsystem vorgeschlagen, das einen fest im Boden verankerten Teil und einen lösbaren, mobilen und verstaubaren Teil umfaßt. Der im Boden verankerte Teil umfaßt Hohlrohre (1), deren Oberkante bündig mit dem Uferboden abschließt, und der mobile Teil umfaßt bewegliche Stützen (5) aus Stahl oder Aluminium, die in die Hohlrohre eingesetzt werden, und die bei der ersten Aufbauphase hochgezogen und verriegelt werden. Zwischen den Stahlstützen werden Dammbalken (7) angeordnet, die die Schutzwände ausbilden. In der zweiten Aufbauphase wird an die Stahlstützen beidseitig eine Rückversteifung angesetzt, die sowohl mit den Hohlrohren als auch mit den Stahlstützen versteifend befestigt sind. Für eine dritte Aufbauphase werden in den Untergrund Spundwanddielen eingerammt, die vor Beginn des Konstruktionsaufbaus gesetzt werden, und die Hohlrohre werden an die Spundwanddielen angeschweißt und gemeinsam eingerammt.

Description

HOCHNASSER-SCHUTZSYSTEM

Mit der Erfindung wird ein neuartiges Hochwasser-Schutzsystem vorgeschlagen, das aus einem teilweise fest im Boden verankerten Teil und einem abnehmbaren bzw. lösbaren und verstaubaren beweglichen Teil besteht. Mit einem derartigen Hochwasserschutz können Orte oder besonders Schützens werte Stellen im gefährdeten Gelände mit einem vertretbaren Aufwand ohne Einschaltung von schwerem Gerät und mit relativ geringem Personalaufwand sowie in extrem kurzer Zeit wirksam gegen Hochwasser geschützt werden, auch bei extrem hohem Hochwasserstand (sogenanntem Jahrhunderthochwasser).

Aus der Erfahrung der vorjährigen und vorausgehender Hochwasser-Katastrophen können Überschwemmungen, die durch Hochwasser verursacht werden, offensichtlich mit den derzeit verfügbaren Mitteln nicht ausgeschlossen oder wirksam verhindert werden. Überall dort, wo die Hochwassermassen Städte, Orte oder anderes wertvolles Gelände gefährden, und die Möglichkeit besteht, derartige Kerngebiete einzugrenzen und Schutz durch Spundwände und damit verbundene Konstruktionen zu erreichen, werden nach herkömmlichen Methoden die Hochwassermassen in Verbindung mit Erddämmen und Sandsäcken bekämpft. Andere Methoden, mit stabilen Spundwänden und entsprechenden Konstruktionen das Eindringen von Hochwasser in innerstädtische Bereiche oder dergleichen zu verhindern, die ortsfest errichtet werden, sind aus städtebaulicher Sicht nicht vertretbar, wenn diese Spundwände den Normalwasserpegel soweit überragen, daß im Städtebild dauerhafte Sperrmauern verbleiben.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Hochwasserschutzsystem vorzuschlagen, mit dem schnell, effektiv und kostengünstig mit einer relativ geringen Menge an Hilfskräften und ohne Einsatz von Maschinen und schwerem Gerät ein Schutz gegen schwere Hochwasser bis hin zu einem Jahrhunderthochwasser erreicht werden kann. Gemäß der Erfindung wird eine Einrichtung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 10 vorgeschlagen. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Hochwasser-Schutzsystem geht von einer aus Hohlrohren bestehenden Grundkonstruktion aus. Die Hohlrohre, die aus Stahl, Aluminium oder dergleichen bestehen, werden an den Stellen, an denen die Hochwasser-Schutzwand erstellt werden soll, in das Erdreich bis ca 4,8 m Tiefe eingerammt und bleiben dauer- haft im Erdbereich, wo sie durch eingeschraubte Deckel gesichert werden. Die Hohlrohre schließen bündig mit der Oberkante Erdreich ab und nehmen Stützträger, sog. Peiner, mit einer Länge von ca 4 m auf, die in den Hohlrohren gelagert und aktiviert werden, wenn sie für den Hochwasserschutz benötigt werden. Dann werden die Stützträger in den Hohlrohren hochgezogen und verriegelt bzw. verbolzt und gegen Absenken gesichert. Die Strecke, um die die Stützträger aus den Hohlrohren hochgezogen werden, beträgt ca. 3 m, und dies entspricht auch der Hochwasser-Schutzhöhe.

Die Hohlrohre bzw. die Stützträger sind in Abständen von z. B. 3 m voneinander in Strömungsrichtung angeordnet und bilden Felder aus, die durch den Einsatz von Dammbalken mit z. B. einer Länge von 3 m, einer Breite von 0,15 m und einer Höhe von 0,215 m zu der Hochwasser-Schutzwand verfüllt werden. Die Dammbalken bestehen z. B. aus Aluminium, Stahl, verstärktem Kunststoff, Leimholz oder dergleichen, wobei die einzelnen Balken an den Verbindungsstellen zueinander profiliert ausgebildet sind, um eine gegenseitige Verriegelung und Abdichtung durch zusätzliche Ab- dichtelemente zu erzielen. Wenn die Dammbalken aus Aluminium hergestellt werden, haben sie ein relativ geringes Gewicht von z. B. 28,7 kg/Balken, so daß das Einheben eines Balkens in das jeweilige Feld von einem einzigen Mann durchgeführt werden kann. Die Stabilität einer derartigen Grundkonstruktion ist aufgrund des Versenkens der Hohlrohre so hoch, daß eine Hinterabstützung nicht erforderlich ist, wenn die Hochwasser-Schutzhöhe ca. 3 m nicht übersteigt.

Das Setzen der Hohlrohre, die dauerhaft im Boden verbleiben, und das Herausziehen der Stahlstützen bis ca. 3 m Schutzhöhe sowie das Verriegeln der Stahlstützen in dieser Höhe stellt die Aufbauphase 1 für den Hochwasserschutz bis ca. 3 m Höhe dar. Wird ein höherer Hochwasserstand erwartet, wird die Aufbauphase 2 eingeleitet, bei der auf die Stahlstützen nach der Aufbauphase 1 Stahlmuffen aufgesetzt und an den vorhandenen Stahlstützen verschraubt werden. In diese Stahlmuffen werden zur Verlängerung nach oben Aufsatzträger eingesetzt, die mit den Stahlmuffen verschraubt werden. Diese in der zweiten Aufbaustufe aufgesetzten Stahlstützen haben eine Länge von z. B. 3 m, erhöhen somit die gesamte zweite Aufbaustufe des Hochwasserschutzes auf insgesamt ca. 6 m Schutzhöhe, und werden mit einer Rückabstützung verse- hen, die ab einer Hochwasserhöhe von z. B. 3,50 m erforderlich ist. An den aufgesetzten Stahlstützen sind an der Außenseite (landseitig) Stahlschuhe angeschweißt, die den oberen Teil der Rückabstützungen aufnehmen, während der untere Teil der Rückab- stützungen in weiteren Stahlschuhen aufgenommen wird, die mit flachen, auf dem Boden aufliegenden U-Trägern verschweißt werden, welche mit den in den Erdboden eingerammten Hohlrohren verriegelt werden, so daß die Rückabstützungen dreieck- förmige, stabile Stützanordnungen ausbilden, die den durch die Hochwassermassen auf die Stahlstützen der zweiten Aufbauphase ausgeübten Druck abfangen. Die Stahlstützen der zweiten Aufbauphase sind analog den Stahlstützen der ersten Aufbauphase so ausgebildet, daß sie ebenfalls Dammbalken aufnehmen und damit die Hochwasserschutzwand bis auf ca. 6 m erhöhen. Die Dammbalken werden gegen Aufsteigen dadurch gesichert, daß sie an die Stahlstützen angebolzt und befestigt werden. Die Stahlstützen ihrerseits werden gegen Aufschieben nach oben dadurch gesichert, daß sie an die im Erdreich verankerten Hohlrohre angehängt werden, so daß bei der Grundkonstruktion der zweiten Aufbauphase gegenüber der Ausbildung der ersten Aufbauphase durch die gewählten Rückabstützungen eine hohe konstruktive Festigkeit gegenüber dem Druck der Hochwassermassen erreicht wird. Um diesen hohen Druck, der über die Rückabstützung an die Vierkant-Hohlrohre und von diesen an das umge- bende Erdreich übertragen wird, aufzufangen, werden an das Hohlrohr seitliche Delta- Blechflügel angeschweißt, so dass der an den Dammbalken und Peinern anstehende Druck breitflächig auf das Erdreich übertragen wird. Diese Blechflügel werden einseitig oder beidseitig an das Hohlrohr angeschweißt.

In der dritten Aufbauphase, der höchsten Stufe der Hochwassergefahr, werden Aufbaustützen von z. B. 5 m Länge auf die Stahlstützen der Phase 1 aufgebracht und gegen die aus Phase 2 vorhandenen Stahlstützen mit einer Höhe von 3 m ausgewechselt. Die Rückabstützung nach Phase 2 wird in der dritten Aufbauphase analog der zweiten Aufbauphase eingesetzt. In gleicher Weise werden die Dammbalken bis zu einer Ge- samt-Trennwand von insgesamt z. B. 8 m Höhe zwischen den Stahlstützen-Feldern errichtet.

Da der durch die weiter vergrößerte Wasserstandshöhe an den Dammbalken anstehende Druck über die Stahlstützen auf die eingerammten Hohlrohre, die zur besseren Druckverteilung im Boden mit Delta-Flügeln ausgestattet sind, und von diesen auf das anliegende Erdreich extrem hoch wird, wird in dieser dritten Aufbauphase eine ausreichend sichere Druckverteilung dadurch erreicht, daß eine durchgehende Spundwand errichtet wird, die mit Hilfe von Spundwanddielen in das Erdreich eingerammt wird, an die die Hohlrohre den von den Stahlstützen kommenden Druck auf die Spund- wand verteilt abgeben können. Diese Spundwände können auch als Absperrwände für austretendes Unterwasser bei Hochwasser genutzt werden, so daß dieses Unterwasser nicht hinter die Hochwasserschutzwand gelangen kann, damit das durch die Spundwände ausgesperrte Hinterwasser nach dem Abflauen des Hochwassers wieder in die Flüsse zurückgeleitet werden kann. Hierzu wird bei einer ersten Lösung vorgeschlagen, Fenster in die Spundwände zu schneiden, die mit Hilfe von Schiebern an die Spundwände in einem Falz geführt sind und über an der Spundwand-Oberfläche befestigten Drehgestänge bei Hochwasser geschlossen und bei Niedrigwasser wieder ge- öffnet werden.

Bei dieser Lösung liegen die Schiebergestänge ungeschützt im Erdreich und sind deshalb einer Abrostung bzw. anderen Gefahren ausgesetzt. Um dies zu verhindern, werden Sickerschächte aus Stahl- oder Stahlbeton eingesetzt, in denen das Gestänge und auch die Fenster kontrolliert und gewartet, und die Schiebergestänge in den Schächten betätigt werden können.

Das Hochwasser-Schutzsystem besteht einerseits aus stationären, baulichen Grundelementen, die in Form von Hohlrohren in den Boden eingerammt werden und die die Stützträger bzw. Peiner dauernd aufnehmen, bis diese im Notfall aktiviert und aus dem Boden herausgezogen werden, und andererseits aus mobilen, tragbaren Komponenten, die in Form von separat gelagerten Dammbalken aus Aluminium oder dergleichen Material bestehen, die gegen Aufschwemmen gesichert sind, die zwischen den Peinern eingelegt werden, und die nur im Falle eines drohenden Hochwassers benötigt werden. Mit einer derartigen Einrichtung wird das Stadt- oder Landschaftsbild nicht dauerhaft beeinträchtigt, da die Aufbauten über dem Boden nur zu Zeiten des Hochwassers errichtet und anschließend wieder in das Hohlrohr abgesenkt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist je nach dem Ausmaß der Hochwassergefahr so ausgelegt, daß sie bis zu einer Schutzhöhe von etwa 3 m ohne Rückabstützung ein- wandfrei arbeitet, ab einer Schutzhöhe über 3 m eine Hinterabstützung benötigt, und bei der maximalen Schutzhöhe von 8 m eine Hinterabstützung mit zusätzlichen Peinern erforderlich wird, während alternativ bei einer Schutzhöhe von 8 m die Rückabstützung mit Aufbau-Peinern mit einer Länge von 5 m eingesetzt und zusätzlich eine durchgehende Spundwand aus Spundwanddielen vorgesehen wird, mit der die Hohlrohre verschweißt und in einem Arbeitsgang eingerammt werden.

Der Einsatz von Hochwasser-Schutzsystemen der vorstehend beschriebenen Art ist überall dort möglich, wo einigermaßen stabiler Untergrund vorhanden ist. Dies ist in der weit überwiegenden Mehrzahl der praktischen Einsatzfälle gegeben. Es gibt jedoch Bodenverhältnisse im Untergrund, z.B. im Falle von Bauaufschüttungen, bei denen Bodenklassen schlechter als 4 vorgefunden werden, und damit instabile Zustände gegeben sind. Für derartige Ausnahmefälle wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, ein Betonfundament mit Baustahlbewehrung von z.B. 1 ,5 m Tiefe bauseits an Ort und Stelle zu errichten, Ausnehmungen im Fundament auszusparen und die Ausnehmungen mit Vergussbeton auszukleiden, in die Stahlstützen bzw. sog. Peiner eingesetzt werden, die z.B. 3,00 m aus dem Fundament nach oben ragen. Derartige Fundamente bzw. Aufnahmestellen für die Stahlstützen werden voneinander beabstandet so ge- setzt, dass die Mitten zweier benachbarter Stahlstützen 3,00 m voneinander versetzt sind und Dammbalken mit Abdichtung in der oben beschriebenen Weise eingesetzt werden, damit eine durchgehende Schutzwand aufgebaut werden kann.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Aus- führungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Hochwasserschutz-Konstruktion in einer ersten Aufbauphase,

Fig. 2 die Konstruktion nach der zweiten Aufbauphase,

Fig. 3 die Konstruktion nach der dritten Aufbauphase, Fig. 4 eine Darstellung eines Teiles einer Dammbalkenwand in Aufsicht,

Fig. 5 eine Darstellung des Teiles einer Dammbalkenwand nach Figur 4 in einer An sieht von vorne,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Dammbalkenwand in Frontansicht, Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Hinterwasser-Abführung mit Spundwandfenster, Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Hinterwasser-Absaugung, und Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die erste Aufbauphase einer Hochwasser-Schutzwand, die bis zu einer Hochwasserhöhe von etwa 3 m Schutz gewährt, umfaßt (nach Fig. 1 , 2 oder 3) ein Hohlrohr 1 mit einer Spitze 2. Das Hohlrohr 1 , das vorzugsweise ein Vierkantrohr ist, hat eine Länge von etwa 4 m (ohne Spitze) und wird vollständig bis zu seiner Öffnung bündig mit dem Erdreich in den Boden eingetrieben, steht mit seinem unteren Ende an einem Anschlag 3 an und ist auf der Oberseite mit einem aufgesetzten wasserdichten Deckel 4 verschlossen. Das Hohlrohr 1 nimmt eine Stahlstütze 5 (einen sog. Peiner) auf, die vollständig in dem Hohlrohr versenkt untergebracht wird, wenn der Hochwasserschutz nicht aktiviert ist. Im Falle auftretenden Hochwassers wird die Stahlstütze 5 bis zu einer Höhe von etwa 3 m aus dem Hohlrohr 1 herausgezogen und in der hochgezogenen Position verankert, so daß die Stahlstütze bis zu einer Höhe von 3 m über das Erdreich ragt. Entsprechende Hohlrohre 1 werden am Ufer im Abstand von etwa 3 m in das Erdreich eingetrieben. Die Stahlstützen 5 bilden die Begrenzungsträger für die Hochwasser-Schutzwand-Felder 6 (Fig. 6), die aus zwischen jeweils zwei benach- barten Stahlstützen 5,5 eingesetzten Dammbalken 7 oder Lamellen errichtet werden. Die Dammbalken 7 sind Alu- oder Stahlbalken bzw. -lamellen, z. B. mit einer Länge von 3 m, einer Breite von 0,15 m und einer Höhe von 0,215 m, und werden jeweils an den Stahlstützen mit Profilierungen, z. B. in Form einer Art Nut- und Federverbindung 8, 9 ausgebildeten Profilierungen übereinander gesetzt, die als wasserdichte Ab- dichtungen ausgebildet sind. Ein Dammbalken hat z. B. ein Gewicht von 28,7 kg und erstreckt sich über ein Feld 6 von z. B. 3 m Länge. Dieses Gewicht kann von einem Mann gehandhabt und eingehoben werden, so daß der Aufbau der Schutzwand be- quem erfolgen kann. Mit 10 sind Dichtungen, z. B. aus Moosgummi, bezeichnet, die eine Abdichtung zwischen den Stahlstützen und den Dammbalken darstellen.

An der landseitigen Außenwand der Hohlrohre sind Verankerungen 1 1 befestigt, die die Stahlstützen 5 in ihrer angehobenen Position an den Hohlrohren 1 mittels Ankerschrauben 12 verankern. Am Außenumfang des Hohlrohres 1 ist eine Trägerplatte 13 bei 14 angeschweißt, die eine Einhängevorrichtung 15 aufnimmt, deren Verwendung weiter unten erläutert wird. Mit 16 ist eine Verbindung zwischen der Verankerung 1 1 und der Einhängevorrichtung 15 dargestellt

Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Aufbauphase, die einen Hochwasserschutz bis zu einer Wasserhöhe von ca. 6 m ergibt, ist an der Oberseite der hochgezogenen Stahlstütze 5, die bis zu einer Höhe von etwa 3 m aus dem Hohlrohr 1 nach oben vorsteht, eine Höhenverlängerung vorgesehen, die dadurch erreicht wird, daß am oberen Ende des Stützträgers 5 eine Stahlmuffe 17 mit Muffenverschraubungen 18 aufgesetzt wird, die zur Aufnahme eines weiteren Stützträger-Abschnittes 19 dient, der als Verlängerung des hochgezogenen unteren Stützträgers 5 dient. Dieser Stützträger- Abschnitt 19 ergibt eine Gesamthöhe von weiteren 3 m und nimmt weitere Dammbalken 20 bis zu einer Gesamtschutzhöhe von 6 m auf. Mit der Außenseite des aufge- setzten Stützträgers 19 ist ein Schuhträger 21 bei 22 angeschweißt, der ein Anschlußende 23 einer Schrägstütze 24 bzw. eines Rückabstützträgers ( IPB - 180 Trägers ) aufnimmt, deren entgegengesetztes unteres Ende 25 in einen Anschweißschuh 26 eingesetzt ist, der mit dem liegenden Träger 27 (U-Stahlträger ) befestigt ist, an dessen vorderem Ende 28 dem Stützträger 5 zugewandt eine Einhängevorrichtung 15 zuge- ordnet ist, die mit dem Hohlrohr 1 starr verbunden ist und die Einhängevorrichtung 28 aufnimmt, so daß eine stabile tragende Verbindung für eine Rückversteifung erzielt wird. Bei einer dritten Aufbauphase, mit der der Hochwasserschutz auf eine Gesamtschutzhöhe von ca 8 m Hochwasserstand erweitert werden kann, wird entweder ein weiterer Aufbau stützträger 29 von 2m Länge unter Zwischenschaltung einer zusätzlichen Stahlmuffe 17' aufgesetzt und verbolzt, oder es wird der Stützträger 19 von ca 3 m Länge durch einen entsprechenden Stützträger 19' mit einer Länge von ca 5 m ersetzt, so daß damit eine zusätzliche Erhöhung des Hochwasserschutzes um weitere 2 m erreicht wird. Hierzu wird die gleiche Rückversteifungskonstruktion verwendet wie bei der zweiten Aufbauphase, so daß insoweit keine Änderung des konstruktiven Aufbaues erforderlich ist.

Bei dieser dritten Aufbauphase mit einem Hochwasserschutz von ca 8 m wird am Ufer-Untergrund eine Spundwand 30 aus Spundwandbohlen 31 zur Bodendruckverteilung eingerammt, wobei die Hohlrohre 1 nicht, wie bei den Aufbauphasen 1 und 2, getrennt in das Erdreich eingerammt werden, sondern vor dem Einrammen der Spundwandbohlen 31 an diese Bohlen angeschweißt und in einem Arbeitsgang auf entsprechende Höhe eingerammt werden.

Wenn die Schutzeinrichtung erst später auf die Höhe von 8 m Hochwasserschutz nachgerüstet werden soll, wird die Spundwand 30 landseitig an den bereits einge- rammten Vierkanthohlrohren 1 vorbei eingerammt, die Vierkanthohlrohre werden ca. 1 m tief von Erde befreit und an die neu eingerammte Spundwand angeschweißt. Zusätzlich wird eine weitere Stahlmuffe 17' angebracht und eine weitere Stahlstütze 5' mit etwa 2 m Länge aufgesetzt und verbolzt, oder aber im Anschluß an die Aufbauphase 1 in die Stahlmuffe 17' eine Stahlstütze 5" mit einer Länge von 5 m aufge- setzt und verbolzt.

Mit den eingerammten Spundwänden 30, die aus einzelnen Spundwandbohlen 31 bestehen, wird gleichzeitig das als Unterwasser durch die durchlässigen Bodenschichten hinter dem Hochwasserschutz auftretende Wasser abgesperrt, so daß mit einer Aufbauphase 3 sowohl ober- wie auch unterirdisch eine Wassersperre errichtet wird. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß nach Ablauf des Hochwassers auch der Ablauf des Hinterwassers in den Fluß abgesperrt wird, so daß hinter den Spundwänden die Böden versauern und vermooren können. Um dies zu vermeiden, ist es erforderlich, eine Hinterwasserabführung vorzusehen, zu der nachstehend einige Möglichkeiten erläutert werden.

Eine erste Lösung zeigt Fig. 3 bzw. Fig. 7, nach der im Abstand von ca 20 m Fenster, Durchbrüche 32 oder dergl von z. B. 40 cm Durchmesser in die Spundwand in einer Tiefe von etwa 4 m bis 5 m geschnitten werden, die mit angebauten Schiebern 33 in einem Falz 34 geführt und mit einem Zahnradgestänge 35 und einer Handkurbel 36 bei Hochwasser geschlossen werden, damit ein Eindringen des Unterwassers hinter die wasserdichten Spundwände verhindert wird. Mit Hilfe der Handkurbeln werden die Fenster nach dem Ablaufen des Hochwassers wieder geöffnet, so daß das Hinter- wasser in den Fluß abfließen kann. Um ein derartiges Schiebersystem betätigen und den Ablauf des Hinterwassers kontrollieren zu können, werden bei jedem Fenster Sik- kerschächte 37 aus Stahl oder Stahlbeton ohne Böden hinter den Spundwänden land- seitig eingebracht, die auf Terrainhöhe mit einer Stahlabdeckung 38 verschlossen sind.

Die Figuren 4 und 5 zeigen den Aufbau der Dammbalkenwand und ihrer Zuordnung zu den begrenzenden Hohlrohren bzw. Stahlstützen in Verbindung mit den Darstellungen nach den Figuren 1 - 3 in vergrößerter Darstellung. Das Vierkant-Hohlrohr 39 nimmt eine IPB-160-Stahl stütze 40 auf; eine Halterung 41 ist an das Hohlrohr 39 zur Rückabstützung angeschweißt. Mit 42 ist ein Haltebolzen dargestellt. Zwischen je- weils zwei benachbarten Stahlstützen 40, 40 sind Dammbalken 43, vorzugsweise aus Aluminium, eingesetzt, und Hartgummidichtungen 44 sind an den Flanschen der Stahlstützen 40 vorgesehen. Mit 45 sind Verschraubungen für die Stahlstützen 40 und mit 46 Einhängebolzen dargestellt, die die Einhängebügel 47 mit Haltebolzen 48 für die Stahlstützenverankerung aufnehmen. Zum Niederhalten der Dammbalken 43 dienen Stahlwinkel 49, die durch Bolzen 50 miteinander verbunden sind. Die Dammbalken 43 sind durch Dammbalkendichtungen 51 gegeneinander abgedichtet; mit 52 ist das Terrain bezeichnet.

Für eine weitere Lösung einer Hinterwasserabführung ist in Fig. 8 eine selbsttätige Hin- terwasserabsaugung durch Unterdruck entwickelt worden. Hierbei wird hinter der Spundwand 53 landseitig im Abstand von etwa 20 m ein Gußstahl-Sickerrohr 54 mit einem Durchmesser von ca. 20 cm bis zum Normal-Grundwasserstand 55 in den Erd- boden eingerammt. Dieses Sickerrohr 54 wird über die Spundwand 53 in den Fluß in Strömungsrichtung verlegt, so daß das vorbeifließende Flußwasser aufgrund seiner Fließgeschwindigkeit im Rohr einen Unterdruck erzeugt, der das Hinterwasser selbsttätig in den Fluß abführt (Pfeil 56). Ein derartiges System kann auch gegen Deichüberschwemmungen eingesetzt werden. Hierzu werden die Hohlrohre vor dem Einrammen der Spundwand an diesem festgeschweißt (bei 57) und zusammen mit der Spundwand in einem Arbeitsgang auf Deichniveau eingerammt, sowie mit einer wasserdichten Stahlabdeckung abgedeckt. Wenn die Gefahr besteht, daß der Deich durch das steigende Hochwasser überflutet wird, werden die in den Hohlrohren gelagerten Stahlstützen auf eine Höhe von ca 3 m ausgezogen und verbolzt sowie die Dammbal- ken eingesetzt. Die Dammbalken werden gegen Aufschwimmen durch an den Stahlstützen verbolzte Abdeckwinkel gesichert.

Bei sehr ungünstigen Bodenverhältnissen des Untergrundes wird gemäß der Erfindung eine Alternative vorgeschlagen, die in Fig. 9 dargestellt ist und bei der in den Unter- grund ein Betonfundament 58 eingebracht wird, das eine Ausnehmung 59 aufweist, in die eine Stahlstütze (Peiner) 60 eingesetzt wird. Zwischen jeweils zwei benachbarten Stahlstützen 60 werden Dammbalken 61 in der vorbeschriebenen Weise eingesetzt und bei 62 abgedichtet. Mit 63 ist Vergussbeton bezeichnet, der die Auskleidung der Öffnung 59 darstellt, mit 64 Stahlankerpratzen und nut 65 Bohrungen für die Sperre. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Betonfundament 58 eine Tiefe von 1 ,50 m, eine Breite von 1 ,00 m und die Öffnung 59 eine Tiefe von etwa 0,75 m, so dass der Fuß der Stahlstütze 60 um diese Strecke in das Fundament eingesetzt ist.

Claims

Patentansprüche

1. Hochwasser-Schutzsystem, das aus einem teilweise fest im Boden verankerten Teil und einem abnehmbaren bzw. lösbaren und verstaubaren weiteren Teil be- steht, für einen Hochwasserschutz bis zu ca. 3 m Schutzhöhe, gekennzeichnet durch a) Hohlrohre (1), die vollständig und mit der Oberkante bündig in den Boden eingesetzt werden und dort dauerhaft verbleiben, b) Stahlstützen (5), die in die Hohlrohre (1 ) eingesetzt sind und die bei auftreten- der Hochwassergefahr bis auf ca. 3 m aus den Hohlrohren herausgezogen und gegen Absenken gesichert (3) werden, c) Stahldeckel (4) zum wasserdichten Abdecken der Hohlrohre (1) auf Erdniveau, d) Dammbalken (7), die zwischen zwei voneinander beabstandeten Stahlstützen (5) wasserdichte Trennwand-Felder (6) ausbilden, wobei die Stahlstützen (5) Aus- nehmungen zum Führen und Aufnehmen der Enden der Dammbalken (7) aufweisen.

2. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlrohre (1) jeweils eine Eintreibspitze (2) aufweisen und als Vierkanthohlrohre ausgebildet sind.

3. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen, parallel zueinander angeordneten Dammbalken (7) nut- und federartige Profilierungen (8, 9) auf den Ober- und Unterseiten aufweisen.

Hochwasser-Schutzsystem nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stahlstützen (5) und den Dammbalken (7) wasserab- dichtende Auflagen oder Einlagen (10) angeordnet sind.

5. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 - 4, für einen erweiterten Hochwasserschutz bis zu etwa 6 m Hochwasserschutzhöhe, gekennzeichnet durch a) Hohlrohre (1), die vollständig und mit der Oberkante bündig im Uferboden gesetzt werden und dort dauerhaft verbleiben, b) Stahlstützen (5), die in die Hohlprofile (1 ) eingesetzt werden und die bei auftretender Hochwassergefahr bis auf ca. 3 m aus den Hohlrohren herausgezogen und gegen Absenken gesichert, z. B. verbolzt werden, c) Stahldeckel (4) zum wasserdichten Abdecken der Hohlrohre auf Erdniveau, d) Dammbalken (7), die zwischen zwei voneinander beabstandeten Stahlstützen (5) eine wasserdichte Trennwand ausbilden, wobei die Stahlstützen Ausnehmungen zur Aufnahme der Enden der Dammbalken aufweisen. e) Stahlmuffen (1 7), die auf die Stahlstützen (5) aufgesetzt sind und die mit den

Stahlstützen (5) mittels Bolzen verbunden sind, f) Aufsatzstützen (19), die Stahlstützen-Verlängerungen darstellen und die auf die Stahlmuffend 7) aufgesetzt und mit diesen verbolzt sind, damit eine Gesamtschutzhöhe von 6 m erreicht wird, g) Stahlschuhe (21), die landseitig an die Aufsatzstützen (19) angeschweißt und zur Aufnahme des oberen Endes von Rückabstützungen (24) bzw. Schrägstützen ausgebildet sind, h) weitere Stahlschuhe (26), die zur Aufnahme des unteren Endes (25) der Aufsatzstützen (19) ausgebildet sind, i) untergelegte, auf dem Uferboden aufliegende U-Stahlträger (27), j) mit den Hohlrohren (1) befestigte Halterungselemente (15) sowie mit den U- Stahlträgern (27) befestigte Gegenhalterungselemente (28), wobei beide Halterungselemente verriegelnd und eine Einhängevorrichtung bildend ineinander eingreifen und damit ein Verschieben der Rückabstützung 24 unterbinden, k) Dammbalken (7), die parallel zueinander und übereinander zum Aufbau einer Schutzwand (6) einsetzbar sind und damit eine Hochwasser-Schutzwand bis ca. 6m Schutzhöhe ermöglichen.

6. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement eine Stahlmuffe (17) ist, die hülsenartig (untere Hälfte) teilweise über das obere Ende der Stahlstütze (5) gesetzt wird, und teilweise (obere Hälfte) die Aufsatzstütze (19) aufnimmt, und daß die Stahlmuffe (17) sowohl im unteren als im oberen Bereich durchgehende Bolzenverbindungen (18) durch das obere Ende der Stahlstütze (5) als das untere Ende der Aufsatzstütze (19) aufweist.

7. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise im Winkel von 45° angestellte landseitige Abstützträger

(24) mit seinem unteren Ende (25) an dem bodenseitigen Stahlträger (27) über einen angeschweißten Stahlschuh (26) starr verbunden ist, und daß der Stahlträger an seiner der senkrechten Stahlstütze zugewandten Seite eine verriegelbare Vorrichtung aufweist.

8. Hochwasser-Schutzsystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, für einen erweiterten Hochwasserschutz bis zu einer Hochwasserhöhe von ca. 8 m, gekennzeichnet durch a) eine Spundwand (30) aus Spundwandbohlen (31), die in den Ufer-Untergrund zur Bodendruckverteilung im Verlauf des Hochwasser-Schutzsystems eingerammt werden, und mit denen Hohlrohre (1 ) fest verbunden, z. B. angeschweißt sind, so daß die Spundwandbohlen (31) zusammen mit den Hohlrohren (1) in einem Arbeitsgang in den Boden eingerammt werden, b) Hohlrohre (1), die vollständig und mit der Oberkante bündig im Uferboden gesetzt werden und dort dauerhaft verbleiben, c) Stahlstützen (5) die in die Hohlrohre (1 ) eingesetzt werden und die bei auftretender Hochwassergefahr bis auf ca. 3 m aus den Hohlrohren (1) herausgezogen und gegen Absenken gesichert werden, d) Stahldeckel (4) zum wasserdichten Abdecken der Hohlrohre (1) auf Erdniveau, e) Dammbalken (17), die zwischen zwei voneinander beabstandeten Stahlstützen (5) eine wasserdichte Trennwand ausbilden, wobei die Stahlstützen Ausnehmungen zur Aufnahme der Enden der Balken aufweisen. f) Stahlmuffen (17), die auf die Stahlstützen (5) aufgesetzt sind und die mit den

Stahlstützen über Bolzen verbunden sind, g) Aufsatzstützen (19), die auf die Stahlmuffen(17) aufgesetzt sind und mit diesen verbolzt werden, damit eine Gesamtschutzhöhe von 8 m erreicht wird, h) Stahlschuhe (21), die landseitig an die Aufsatzstütze (19) angeschweißt und zur Aufnahme des oberen Endes von Rückabstützungen (24) bzw. Trägern ausgebildet sind, i) weitere Stahlschuhe (26), die zur Aufnahme des unteren Endes der Aufsatzstützen (19) ausgebildet sind, j) untergelegte, auf dem Uferboden aufliegende U-Stahlträger (27), k) ein mit dem Hohlrohr (1) befestigtes Halterungselement (15) sowie ein mit dem U-Stahlträger (27) befestigtes Gegenhalterungselement (28), wobei beide Halterungselemente (15, 28) verriegelnd ineinander eingreifen und damit ein Verschieben der Rückabstützung (24) unterbinden, I) Dammbalken (5), die parallel zueinander und übereinander zum Aufbau der Schutzwand schichtbar sind und damit eine Hochwasser-Schutzwand (6) bis ca.

8 m Schutzhöhe ergeben.

. Verfahren zum Durchführen von Hochwasserschutzmaßnahmen, bei dem eine Hochwasser-Grundkonstruktion im Uferboden fest eingebaut und bei Auftreten eines Hochwassers die Hochwasser-Stützkonstruktion auf die festeingebaute Grundkonstruktion aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß a) in einer Grundbauphase Hohlrohre im Abstand von z. B. 3 m zueinander in das Erdreich ca. 4 m tief und oben bündig abschließend eingetrieben werden und in den Hohlrohren Stahlstützen von z. B. 3 m Länge eingelassen und gelagert werden, b) in einer ersten Aufbauphase bei beginnendem Hochwasser-Anstieg die Stahlstützen in den Hohlrohren hochgezogen und in der hochgezogenen Position verriegelt werden, c) in jeweils zwischen zwei Stahlstützen gebildeten Stützfeldern Dammbalken, z.B. aus Alu, eingeschoben werden, die die Hochwasser-Schutzwand ausbilden, d) in einer zweiten Aufbauphase bei zu erwartendem Hochwasserstand von über 3 m auf das freie Ende der Stahlstütze eine Muffe aufgesetzt wird, die zur Aufnahme einer weiteren Stütze von z. B. 3,0 m ausgelegt ist, die mit einer Hinterabstützung in Form eines mit dem Hohlrohrprofil verbundenen Dreieckverbandes versehen wird, wobei die zusätzlichen Stützfelder wieder mit Ausfeldlamellen ausgekleidet werden, in einer dritten Aufbauphase die Aufbaustützen nach Aufbauphase 1 durch Stützen mit einer Länge von z. B. 5 m ersetzt werden, und eine entsprechende Anpassung der verlängerten Stützen an die Aufbauphase 2 durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das durch die Spundwände ausgesperrte Hinterwasser nach dem Abziehen des Hochwassers wieder in die Flüsse abgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß Fenster in die Spundwände geschnitten werden, die mit Hilfe von Schiebern und Drehgestänge bei Hochwas- ser geschlossen und bei Niederwasser wieder geöffnet werden.

1 1. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das durch die Spundwände ausgesparte Hinterwasser nach dem Abziehen des Hochwassers wieder in die Flüsse abge- führt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß Sickerschächte aus Stahl oder

Stahlbeton niedergebracht werden, in denen das Gestänge und die Fenster kontrolliert und gewartet werden können.

12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das durch die Spundwände ausgesperrte Hinterwasser nach dem Abziehen des Hochwassers wieder in die Flüsse abgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Hinterwasser mit Hilfe eines Unterdrucksystems aus dem Erdreich abgesaugt und wieder in die Flüsse eingeleitet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9, für den Einsatz im Untergrund mit sehr ungünstigen Bodenverhältnissen, dadurch gekennzeichnet, daß Betonfundamente mit Baustahlbewehrung erstellt werden, daß jeweils eine Ausnehmung in einem Fundament ausgespart wird, daß Stahlstützen in die Ausnehmung eingesetzt werden, die einen Abstand gleich einem Schutzwandfeld haben, und die mit einer Höhe gleich der Schutzwandhöhe aus dem Fundament ragen, daß die

Stahlstützen lösbar in den Aussparungen befestigt werden, und daß zwischen benachbarten Stahlstützen die Schutzwandfelder mit Hilfe von Dammbalken aufgefüllt werden.