DE2327618A1

DE2327618A1 - Grossflaechiges mehrschichten-draenageelement

Info

Publication number: DE2327618A1
Application number: DE19732327618
Authority: DE
Inventors: Karl Bergweiler; Ernst-Guenther Goessling; Dieter Holst; Karsten Johannssen
Original assignee: Naue KG E A H
Current assignee: Naue KG E A H
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1974-12-05

Description

Großflächiges Mehrschichten-1)ränageelement.
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Dränageelement für den Tiefbau mit großen Flächenabmessungen, geringem Gewicht und niedriger Konstruktionshöhe.
Auf dem Gebiet des Tiefbaues wurden Dränagen in verschiedenen Formen eingesetzt, um den Wasserspiegelstand und -Verlauf im Erdreich zu beeinflussen.
Bei Gebäude-Fundament-Entwässerungen sind außerdem die verschiedensten Insolierungen mit Dränagewirkung üblich, die einen erheblichen Kostenfaktor darstellen.
Der Einbau derartiger Dränagen muß mit großer Sorgfalt erfolgen und ist sehr arbeitsintensiv. Zudem massen, insbesondere'bei Nischkiesfiltern, große Massen von Baumaterial über teilweise weite Entfernungen bis zur Baustelle transportiert werden. Eine Anpassung bezüglich Filtereigenschaften und Wasser abfuhr an örtlich veränderliche Untergrundverhältnisse ist in der Regel nur mit erheblichem Aufwand möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, durch den Einsatz neuartiger Bauelemente und die Wahl geeigneter Konstruktionen Vorteile gegenüber den bisher üblichen Dränagesystemen, insbesondere im Hinblick auf eine einfachere und schnellere Verlegung und die bSöglichk it der Anpassung an örtlich unterschiedliche Untergrundverhältnisse zu erzielen.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr ein mehrschichtiges, großflächiges Dränageelement-, j das dadurch gesennzeicilnet ist, daß es aus 2 parallel zueinander verlaufenden Fasergebilden vorzugsweise aus synthetischen oder anderen schwer verrottbaren Fasern mit einem dahinter oder dazwischen angeordneten Wasserführungsbereich besteht, wobei mindestens eine Außenfläche durch ein Filtervlies gebildet wird. Durch diese Konstruktion wird ein Abflußquerschnitt für die Wasserabfuhr zu den Vorflutern geschaffen, während der Wasserführungsbereich durch die Filtermatte gegen Versandung geschützt wird.
Die als filternder Teil der Dränageelemente fungierenden Fasergebilde können vorzugsweise Vliese aus synthetischen Spinn- oder Stapelfasern nach den DT-OS 1 759 259.9, 1 928 01!s 1988 191 bzw. G 6 922 053 sein.
Der Wasserabführungsbereich kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein.
Es können a) gewellte PVC-Profile 2a nach Fig. ta der bei folgenden Zeichnungen mit einer zur Unterseite hin abschließenden Folie 1 mit dem Filtervlies 3 verbunden werden, b) heißversiegelte Aussparungen 4 nach Fig. 1b in die abdeckende Filtermatte 3 geprägt werden, die zur Hinterseite durch eine Folie 1 abgeschlossen werden, c) die Filtermatte 3 kann zu einer Wellmatte ausgebildet und auf der Rückseite mit einer Folie 1 verbunden werden, wobei die innen liegenden Wellen 2 die wasserabfährende Schicht bilden (Fig. lc), d) es kann sehr vorteilhaft eine Körnerschicht 42 nach Fig. 4 mit dem Filtervlies 40 vernadelt oder anderweitig verbunden werden, e) es kann eine zusatamenhängende Körnerschicht 42 zwischen zwei Filtervliese 5 und 40 eingenadelt (Fig. 5) oder anderweitig verbunden werden, f) es können zwischen zwei Filtervliese 5 und 40 ungeblähte Körner aus Polystyrol, Perlit oder Vermiculit eingenadelt werden der anderweitig befestigt und anschließend aufgebläht werden (Fig. 8), die dann die wasserabführende Schicht bilden, gr- es kann eine Körner schicht mit einer oder zwischen einer bzw. zwei Filterschichten durch Kleben verbunden werden1 h) es kann eine großporige, offenzellige, vorzugsweise halbharte Kunstschaumplatte mit dem Filtervlies vernadelt oder anderweitig verbunden werden (Fig.9), die auf der Außenseite auch mit einer dichten Folie 1 nach Fig. 11 kombiniert sein kann, oder die nach Fig. 11 zwischen 2 Filtervliesen eingenadelt oder eingeklebt oder eingeschäumt ist, i) sie kann durch einen latex- oder kunstharzgebundenen Grobfaserflor -aus Kokos oder anderen Fasern gebildet sein (Fig. 12), j) sie kann auch aus Schaumstoff-Flocken bestehen, die zwischen eine oder zwei Filtervliese (13) oder ein Filtervlies und eine Folie eingenadelt oder anderweitig verbunden sindi4, k) sie kann durch jede andere offenzellige Schicht gebildet werden, 1) in besonderen Fällen kann die wasserführende Schicht auch aus dem Filtervlies selbst gebildet sein, wie in Fig. 2, 2c und 2b dargestellt ist.
Die Bindung der Naterialien der wasserführenden Schicht erfolgt vorzugsweise durch eine liischung von natürliche oder synthetischem Latex mit einer härtenden hunststoff-Dispersion. Je nach Verwendungszweck wird man den Elementen eine besondere AusUisldung geben.
a) für Mauerisolationen eignen sich solche am besten, die auf der Unterseite eine dichte Folie l aufweise, wie sie in den Fig. l, Ia, Ib, ic, 2b, .9 und 12a dargestellt sind, Diese Folie kann sein a) eine PVC- oder Polyäthylen-Folie, b) ein dunnes Vlies, welches mit Polyäthylen oder Polyester gedichtet ist, c) ein bituminiertes Natronpapier.
b) für isolierte Gebäude-Fundamente, Entwässerungselemente nach Fig. 4, 5, 8, 9a, 10, 11, lta und l2 c) für Drainagen abseits von Gebäude-Fundamenten Entwässerungselemente nach Fig. 2, 3, 3a, 3b, 4, 5, 6, 8, lo, 11 und 12.
Die Drainage-Elemente enden unten vorzugsweise in Vorflutern, wie in Fig. i, 2, 3b, 3, 3b und 7 demonstriert ist. Die können getrennt von den Drainageelementen (Fig. 1 und 3) oder von den Filtervliesen umschlossen sein (Fig. 2 + 2b).
Zweckmäßigerweise sind wenigstens die wasserführenden Schichten oben abgeschlossen von einem der Filtervliese (Fig. 3, 3b) oder von einem Filtervliesstreifen 3b nach Fig. Id oder v on einem Kunststoff-Profil 3d nach Fig. lc.
Ist ein besonders hoher Wasseranfall zu befürchten, ist es zweckmäßig, zwei Drainageelemente übereinander lose anzuordnen, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt ist. Die beiden Körnerschichten 42 liegen aufeinander und bieten dadurch eine besonders große wasserabführende Schicht.
Eine solche Anordnung ist besonders dort angebracht, wo Oberflächen und Grundwasser durch eine starkc Vibration, wie beispielsweise bei Gleisanlagen oder Verkehrswegen in das Bauwerk gepumpt werden und im Untergrund eine Sumpf-oder Schlammbildung bewirken und das Bauwerk dadurch gefährden.
Auch bei Straßeneinschnitten nach Fig. 13 zur Vermeidung von Hangquellen oder regulierten Geländesprüngen nach Fig. 14 zur Absenkung des ursprünglichen Grundwasserspiegels sind doppelte Drainageelemente nach einem dieser Vorschläge von Vorteil.
In den beifolgenden Zeichnungen sind eine Reihe von Ausführungs- und Anwendungsbeispiele dargestellt, ohne damit alle Möglichkeiten erschopfend zu demonstrieren.
In Fig. 1 ist ein im Erdreich stehendes Gebäude fundament 8 außen mit zwei übereinander mit Überlappungen 3a angeordneten Streifen von Entwässerungsmatten nach Fig. la, ib, ic oder 9 oder 12a so belegt, daß die wasserdichte Folie i fest am Fundament befestigt ist. Die wasserführende Schicht 2, 2a, 4 bzw. 45 ist oben gegen Eindringen von störenden Kleinteilchen abgedeckt durch einen Streifen Filtervlies 3b bzw. einem Kunststoff-Profil 3d, womit auch das Filter-Element angenagelt ist. Statt der Profilabdeckung kann die wasserführende Schicht auch abgeschlossen sein von dem Filtervlies 31 wie in Fig. 3 und 3b dargestellt ist.
In Fig. 4, 5, 6 und 7 ist die wasserabfuhrende Schicht gebildet von einer körnigen Schicht. Sie kann aus zu einer geblähten Styrol-, Perlite- oder Vermiculitekörner- oder Korkabfälleschicht bestehen, die mit dem abdeckenden Filtervlies 3 ein- oder beidseitig vernadelt ist <41). Sie kann aber auch durch Verklebung oder in anderer Weise damit verbunden sein.
Die körnige Schicht kann aber auch durch Bims, geblähten Ton oder Schiefer, Kies oder ähnliches Material gebildet sein, das-in geeigneter Weise mit dem Filtervlies 3 verbunden ist. Vorteilhafterweise werden die Körner zusammen mit dem Filtervlies und der rücklfärtigen Folie mit einem Gemisch aus Latex und einer härtenden Eunststoff-Dispersior.
gemeinsam verbunden.
Fig. 6 zeigt zwei Entwässerungselemente, die mit den Körnerschichten 42 lose aufeinandergelegt sind, um eine möglichst große wasserabfuhrende Schicht zu erzielen.
In Fig. 7 ist als Anwendungsbeispiel ein schematischer Schnitt durch eine Bahngleisanlage dargestellt. Auf dem gewachsenen oder geschü-ttenen Untergrund 71 ist ein Dränageelement 60 etwa nach Fig. 6 ausgelegt, welches seitwärts von gelochten Plastilcrohren 77 als Vorfluter flankiert wird. Darüber ist eine Sandschicht 72 und eine Packlage 72 angeordnet, über denen in üblicher Weise der Schotter aufgeschüttet ist, auf dem die Schwellen 75 liegen. Während bisher durch die Erschütterungen der Züge besonders an den Gleisstoßstellen das Grund- und Oberflächenwasser hochgepumpt lxrde und de aufgeschüttete Sandbettung verschlammte, wodurch die ganze Gleisanlage allmählich ab sank, wird jetzt die Schlammbildung völlig vermieden, weil das Wasser laufend abgeleitet wird. Auf gleiche Weise kann man jetzt Autobahnen sanieren, die auf wasserführenden Sand- oder Moorböden nur eine kurze Lebensdauer haben.
In Fig. 8a wird ein erstes Stadium eines Dränageelements dargestellt. Zwischen den Filtervliesen 3 und 3a sind ungeblähte Styrol- oder Perlite- oder Vermiculitekörner eingenadelt, die anschließend durch Wärme zu einem vorbestimmten Maß aufgebläht werden. Sie bilden zwischen den Filtervliesen dann eine lose Schicht mit vielen Wasserdurchgängen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Während Styrolkörner geschlossene Zellen in geblähtem Zustand aufweisen, sind geblähte Perlite-und Vermiculitekörner offenzellig und können vorübergehend bis zu 80°o ihres Volumens Wasser au£nehmen, welches gebremst wieder an die Umgebung abgegeben wird bis ca, 3a - 35 °ó erreicht sind.
Ahnlich verhalten sidiKunstschaumstoffe,: wie sie in den Fig. 9, lo, 12 und 12a benutzt werden. Einem solchen Aufbau wird man dort den Vorzug geben, wo bewußt eine gewisse Bodenfeuchte angestrebt wird. Halbharter Eunstschaumstoff nach den Fig. 9 und lo hat den Vorteil, sowohl durch Vernadelung als auch Punktverklebung besonders gut mit dem Filtervlies verbindbar zu sein, wobei die geschnittenen Platten ein ganz bestimmbares WasserrVolumen erlauben.
In Fig. lia und 11 sind Drainageelemente dargestellt, deren wasserabführende- Schicht aus grobfaserigen Floren aus natürlichen oder synthetischen, an ihren Kreuzungspunkten gebundenen Fasern gebildet sind. Ihr relativ großes Volumen ist von nur sehr wenig Materie gebildet, so daß hier der größte und schnellste Wasserablauf vorliegt.
Aber nicht nur zur Ableitung von im Erdreich anstehenden Wasser sind diese Dränageelemente geeignet, sondern auch zur Gewinnung von gefilterten Quell-, Fluß- oder Grundwasser, wie. aus Fig. 13 zu entnehmen ist.
In Fig. 13 ist ein stark wasserfuhrendes Quellgebiet abgedeckt mit Dränageelementen 62 gemäß der Erfindung.
Das aufsteigende Wasser wird durch den Wasserführungsbereich gefiltert und in einen Sammelgraben 63 geleitet und von dort aus weitergeführt zu Sammelbehältern.
Das ist wesentlich billiger als die einzelnen Quellen zu fassen und auch ergiebiger.
Die erfindungsgemäßen Elemente können in sehr großflächigen Abmessungen hergestellt werden, beispielsweise bis zu einer Breite von 6 m und beliebiger Länge, die nur durch die Transportmöglichleit begrenzt ist.
Aus der Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: Schnelle Verlegung mit geringen personellen und maschinellen Aufwand infolge der großen Abmessungen und dem geringen Gewicht der Dränagematten; risikolose Verlegung auch durch ungelerntes Personal; gute Anpassungsmöglichkeit an die vorliegenden Untergrundverhältnisse in bezug auf Filtereigenschaften und Wasserabfuhr durch Verwendung verschiedenartiger textiler Flächengebilde als Filterschichten und Änderung des Abflußquerschnittes, z.B. durch Verwendung von Rohren verschiedenen Durchmessers; Transport der Dränageelemente wegen ihres geringen Gewichtes auch in unwegsamen Gelände(z.B. Wattengebiet) möglich; geringer Erdaushub infolge der niedrigen Konstruktionshöhe der Dränageelemente; Abdeckung infolge der beiderseitigen Filterschichten mit -dem an der Baustelle vorhandenen Boden möglich; problemlose Anpassung an den Geländeverlauf infolge ausreichender Flexibilität der mitten in Fließrichtung und senkrecht dazu.
Die Herstellung in großen Abmessungen erlaubt eine wirtschaftliche Fertigung, Lagerung, Transport und Verlegung.

Claims

A n s p r ü c h e

9 Großflächiges Nehrschichtenelement zur Abführung von Wasser dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise grobkörnige oder faserförmig gebundene Wasserleitungs--schicht (2) einerseits mit einer vorzugsweise dichten-(1) anqererseits einer porösen Filterschicht (3) fest verbunden ist.
2. Großflächiges Mehrschichtenelement nach Anspruch l dadurch gekennzeichnet, daß die grobkörnige Wasserleitungsschicht (2) aus untereinander gebundenen Polystyrolkörnern, Bims, Blähton (42) oder dergl. besteht (Fig.

4 und 5).
3. Großflächiges Mehrschichtenelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die faserförmige Wasserleitungsschicht(2) aus groben, miteinander vernadelten und chemisch gebundenen, vorzugsweise rundgelçräuselten Fasern wie Kokos-, Sisal- oder Chemiefasern (45) besteht ( Fig. 9 und lo).
4. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die grobkörnige bzw. faserförmige Wasserleitungsschicht (2) mit einer Plastikfolie (i) oder dichtem, folienartigem Vlies fest verbunden ist.
5. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die grobkörnige bzw. faserförmige Wasserleitungsschicht (2) mit einer bituminösen Bahn (i) beschichtet ist.
6. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daS die grobkörnige bzw. faserförmige Wasserleitungsschicht (2) mit einem filternden, feinfaserigen Chemiefaservlies (40) fest vernadelt oder verklebt ist (41) (Fig. le).
7. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die grobkörnige bzw. faserförmige Wasserleitungsschicht (2) zwischen zwei Feinfaservliese (40 und 5) eingenadelt bzw. geklebt ist.
8. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht (2) durch gewellte oder abgewinkelte Kunststoff-Profile (2a) gebildet ist (Fig. 1a).
9. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht durch heißversiegelte, geprägte Aussparungen (4) in den abdeckenden Filterflor (3) gebildet ist.
io, Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht durch die gewelle Befestigung der Filtermatte (3) auf einem rückseitigen Trägermaterial (l) gebildet ist (Fig. lc).
ti. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht durch eine nur von durchgenadelten Fasern gehaltene lose Rörnerschicht (43) gebildet ist (Fig. 8).
12. Großflächiges Mehr schi chtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht aus einer halbharten oder weichen Kunstschaumstoffschicht (48) besteht t lo).
13. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht aus einer Schaumstoff-Flocken-Schicht (46) gebildet ist (Fig. 12 und 12a).
14. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennæeschnet, daß das/die filternde(n) Flächengebilde(n) (3), das Material der Wasserleitungsschicht und ge--gebenenfalls der rUckwärtigen Folie (1) punktförmig zusammengeklebt sind. (Fig. 1a, 1b, 1c).
15. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet daß vorzugsweise die Wasserleitungsschicht mit einem Gemisch aus natürlichem oder synthetischem Latex und einer härtenden Kunststoff-Dispersion gebunden ist.
16. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß es in großflächigen Platten vorliegt.
17. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekenn zeichnet, daß das filternde Flächengebilde mit dem Material der Wasserleitungsschicht vernadelt ist (Fig. 2,2a,2b,3,3b,4,5,6,8,8c,9,10,11 und 12).
18. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche - dadurch gekennzeichnet, daß das filternde Vlies einen an die Wasserleitungsschicht anschließenden rohrförmigen Vorfluter (2o) umschlingt (Fig. 2,2a).
19. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht oben durch das Filtervlies (34) abgeschlossen ist (Fig. 1,td,3,3b).
20. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,.daB die Wasserleitungsschicht oben durch einen seperaten Streifen (3'bzw abgeschlossen ist (Fig.ld).
21. Großflächiges Mehrschichtenelement nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitungsschicht oben durch ein umfassendes Profil (3d) abgeschlossen und mit diesem mit dem Gebäudeteil verbunden ist (Fig. le).
22. Verwendung des Mehrschichtenelements nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche an oder in der Nähe von Gebäude-Fundamenten mit und ohne Abdeckung der Wasserleitungsschicht vorzugsweise in senkrechter Lage zur Abführung des im Erdreich anfallenden Wassers (Fig. 1,td,ie). -
23. Verwendung des Mehrschichtenelements nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche in schräger Lage vorzugsweise in Böschungen oder Gelände-Sprüngen zur schnellen Abführung anfallenden Wassers in einen angefügten oder seperaten Vorfluter.
24. Verwendung des Mehrschichtenelements nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche in nahezu ebener Lage in Bettungen für Verkehrswege zur Verhinderung von Sumpfbildungen (Fig. 7).
25. Verwendung von zwei übereinander angeordneten ESehrschichtenelementen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche in Fällen, in denen besonders hoher Wasseranfall.abzufUhren ist (Fig. 6).
26. Verwendung von Mehrschichtenelementen mit wasserhaltendem Wasser-Abführungsbereich in den Fällen, in denen eine gewisse Dauerfeuchte erhalten-bleiben soll.
27. Verwendung von ehrschichtenel,ementen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche zur Gewinnung von gereinigtem Quell- oder Grundwasser (Fig. 13).

L e e r s e i t e