DE2633752A1 - Erddrainagegeraet - Google Patents

Description

Anmelderin: BURCAN INTERNATIONAL LIMITED, 51-53 Fitzwilliam Square, Dublin/Irland

Erddrainagegerät

Die Erfindung betrifft ein Erddrainagegerät, das insbesondere für die Entwässerung von eine nur geringe Wasserdurchlässigkext aufweisenden Böden, wie beispielsweise Lehmböden, geeignet ist.

Derartige Böden lassen sich nur schlecht entwässern, so daß sie für den gedachten Zweck, sei es der Bau von Wohn- oder Geschäftshäusern, der Bau von Straßen- oder Autobahnen oder eine bestimmte landwirtschaftliche Verwendung, oftmals nicht geeignet sind. Durch die Verwendung von Erddrainagegeräten, mittels deren das Porenwasser vor Baubeginn abgeleitet wird, kann hier Abhilfe geschaffen werden. Eine Grundform dieser Geräte stellt das bekannte Sanddrainagegerät dar, bei dessen Anwendung durch die nur eine geringe Wasserdurchlässigkeit aufweisende Erdschicht hindurch bis in eine eine relativ hohe Wasserdurchlässigkeit aufweisende Erdschicht, wie beispielsweise Sand oder Schlamm, ein oder mehrere Rohre eingebracht werden.

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Die Rohre werden dann mit Sand gefüllt und wieder herausgezogen, so daß eine aus Sand bestehende Säule im Erdboden zurückbleibt, die sich durch die eine nur geringe Wasserdurchlässigkeit aufweisende Erdschicht hindurch bis in die eine hohe Wasserdurchlässigkeit aufweisende Erdschicht
erstreckt. Die zurückgelassene Sandsäule gestattet dem
Grundwasser, durch die Lehmschicht hindurch in die Erdschicht mit der hohen Wasserdurchlässigkeit zu fließen, wo es sich verteilt. Andererseits ist es auch möglich, daß das Grundwasser durch die Sandsäule nach oben bis auf die Erdoberfläche gelangt. Mit diesem Sanddrainagegerät kann aber auch das Porenwasser aus der eine nur geringe Wasserdurchlässigkeit aufweisenden Erdschicht entfernt werden. In einem solchen Fall wird beispielsweise durch Aufschütten einer
Auflast das Grundwasser praktisch aus dem Erdboden herausgequetscht. Das Porenwasser wird dabei in die Sandsäule
gedrückt, die dem Wasser einen geringeren Widerstand als
die Erdschicht mit der geringeren Wasserdurchlässigkeit entgegensetzt und dem Porenwasser zudem gestattet, in die
Erdschicht mit der hohen Wasserdurchlässigkeit oder an die Erdoberfläche zu fließen.

Ein Drainagegerät, das an Stelle des soeben beschriebenen Sanddrainagegeräts treten und außerdem auch für
Bewässerungs- und ähnliche Zwecke verwendet werden kann,
ist im kanadischen Patent Wager Nr. 930 999 vom 31. Juli 1973 offenbart worden. Dieses Drainagegerät ist vom gleichen Typ

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wie das der vorliegenden Erfindung und besteht aus einem verhältnismäßig flachen, aus einem wellenförmigen Kunststoffstreifen bestehenden Kern, der von einem aus einem wasserdurchlässigen, flächigen Material bestehenden Filter umhüllt wird. Die Täler in dem wellenförmigen Kunststoffstreifen bilden der Verteilung des Wassers dienende Kanäle. Das Material des Filters erlaubt den Durchtritt des Wassers, so daß es in die Kanäle gelangen kann, und hält alle Feststoffe, die zu einer Verstopfung der von den Tälern gebildeten Kanäle führen und dadurch die Arbeit des Gerätes schwer beeinträchtigen könnten', zurück.

Obwohl dieses Drainagegerät gegenüber dem Sanddrainagegerät viele Vorteile hat, ist es auch mit Nachteilen behaftet, die zum Teil auf den Umstand zurückzuführen sind, daß die von den Tälern des wellenförmigen Kunststoffstreifens gebildeten Kanäle nicht untereinander in Verbindung stehen. So kann es leicht dazu kommen, daß, wenn einer der Kanäle beispielsweise durch Reißen oder Brechen des Filtermaterials und den dadurch bedingten Eintritt von Feststoffkörperchen an einer Stelle verstopft oder der Erddruck das Filtermaterial in die Täler des gewellten Kunststoffstreifens drückt, dieser Kanal oder noch andere auf diese Weise verstopfte Kanäle für die Entwässerung ausfallen, so daß bei einer Verstopfung vieler oder gar aller Kanäle das Drainagegerät vollkommen nutzlos wird. Aber selbst wenn keiner der Kanäle verstopft ist oder ihr Querschnitt durch in sie vom

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Erddruck eingedrücktes Filtermaterial verkleinert wurde, ist der effektive Strömungsquerschnitt dieser Geräte wegen seines ungünstigen Verhältnisses zu den Querschnitten der massiven Geräteteile relativ klein.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile des Erddrainagegeräts gemäß dem kanadischen Patent 930 999 auszuschalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß das vorgeschlagene Erddrainagegerät einen Kern aufweist, der aus einem länglichen Steg, der auf wenigstens einer seiner Oberflächen eine erste Gruppe von gleich hohen Vorsprüngen und eine zweite Gruppe von Vorsprüngen aufweist, die verteilt zwischen den Vorsprüngen der ersten Gruppe angeordnet sind und deren Höhe niedriger als die der ersten Gruppe von Vorsprüngen ist, und ferner aus einem aus einem wasserdurchlässigen, flächigen Material bestehenden Filter besteht, der die Oberfläche oder die Oberflächen des Stegs umhüllt und so angeordnet ist, daß er von den freien Enden der Vorsprünge der ersten und zweiten Gruppe selbst unter sich ändernden Erddruckbedingungen im Abstand vom Steg gehalten wird.

Die Vorsprünge der zweiten Gruppe sind derart zwischen den Vorsprüngen der ersten Gruppe angeordnet, daß bei relativ niedrigen Erddrücken der den Steg umhüllende Filter von den freien Enden der Vorsprünge der ersten Gruppe im Abstand von dem Steg und bei relativ höheren

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Erddrücken der einwärts gedrückte Filter von den freien Enden der Vorsprünge der zweiten Gruppe getragen und dadurch im Abstand von dem Steg gehalten wird, wobei dann naturgemäß dieser Abstand von der Höhe der Vorsprünge der zweiten Gruppe bestimmt wird.

Es ist zweckmäßig, wenn der Steg eine gleichmäßige Breite hat und erste und zweite Gruppen von Vorsprüngen auf seinen beiden Oberflächen vorgesehen sind.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn sich eine Vielzahl von Löchern durch den Steg erstreckt, so daß das Wasser im freien Durchfluß von einer Seite des Stegs auf dessen andere Seite gelangen kann.

In Anbetracht der Verwendung einzeln stehender Vorsprünge statt länglicher Wellen erlaubt das Erddrainagegerät gemäß der Erfindung, daß das Wasser beliebig sowohl in seitlicher als auch in vertikaler Richtung durch das Gerät fließen kann. Darüber hinaus erlauben die im Steg vorgesehenen Löcher, daß das Wasser von einer Stegseite zur anderen wechseln kann, wenn die Strömung auf einer der Stegseiten blockiert oder behindert ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes ist darin zu sehen, daß im Gegensatz zu der bekannten gewellten Konstruktion das Verhältnis des freien Strömungsquerschnitts zum Querschnitt der massiven Geräteteile sehr hoch ist, so daß ein entsprechend größerer Wasserdurchfluß durch das Gerät gewährleistet ist.

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Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Geräts besteht darin, daß durch die Anordnung von zwei Gruppen von Vorsprüngen der Bodendruck den Filter nicht gegen den Steg drücken und dadurch den Strömungsweg vollständig verschließen kann, denn in diesem kaum anzunehmenden Fall könnte das Wasser seitlich und durch die Löcher im Steg hindurch ausweichen und so die Verstopfung umgehen. Darüber hinaus ergibt sich durch die Erfindung der große Vorteil, daß der für die Strömung zur Verfügung stehende Filterquerschnitt um ein Vielfaches größer als der bei dem kanadischen Patent 930 999 ist, so daß auch die Leistung des erfindungsgemäßen Gerätes gegenüber dem bekannten Gerät um ein Vielfaches höher liegt.

In den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, ist:-

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines

erfindungsgemäßen Erddrainagegeräts mit teilweise weggebrochenem Filter, um die Anordnung der Vorsprünge besser zu zeigen; Fig. 2 ein Querschnitt durch das Gerät gemäß Fig.1,

der die Zusammenarbeit des Filtermaterials mit dem Steg bei verhältnismäßig leichtem Bodendruck zeigt;
Fig. 3 ein der Fig.2 ähnlicher Schnitt, der die

Zusammenarbeit der beiden Teile bei verhältnismäßig hohem Bodendruck- zeigt;

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Fig. 4 ein Querschnitt durch eine modifizierte Ausführungsform des Stegs;

Fig. 5 ein Querschnitt durch ein Erddrainagegerät, bei dem die modifizierte Ausführungsform des Stegs gemäß Fig.4 Anwendung findet, und

Fig. 6 ein Querschnitt durch das Erddrainagegerät gemäß Fig.5 mit zwecks Aufnahme eines Rohrs auseinandergebogenen Hälften.

Das in Fig.1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Erddrainagegeräts besitzt einen generell mit 1 bezeichneten Kern, der vollständig von einer Hülle aus einem Filtermaterial 2 umgeben wird. Das Filtermaterial erlaubt den Durchtritt von Wasser, unterbindet aber das Eindringen von Feststoffpartikeln, wie Sandkörnern, Schlamm und Ton- und Lehmpartikeln od. dgl. Der Kern 1 besitzt einen eine Basis darstellenden relativ dünnen Steg 3, von dessen beiden Oberflächen jeweils eine erste Anordnung von Vorsprüngen 4 von einheitlicher Höhe und eine zweite Anordnung von Vorsprüngen 5 von ebenfalls einheitlicher aber kleinerer Höhe als die der Vorsprünge vorspringen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 4 und 5 in in gleichmäßigen Abständen angeordneten, zum Steg 3 relativ längs- und querverlaufenden Reihen angeordnet. Die längsverlaufenden Reihen der-Vorsprünge 5 sind zu den längsverlaufenden Reihen der Vorsprünge 4 versetzt angeordnet, so daß jeder Vorsprung 5

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zentral zwischen vier benachbarten Vorsprüngen 4 liegt. Obwohl diese bestimmte regelmäßige Anordnung der Vorsprünge 4 und 5 nicht wesentlich ist, ist sie hinsichtlich der Verbesserung des Aussehens und der Vereinfachung der Herstellung und der Bedienung des Drainagegeräts wünschenswert. Weiterhin ist es auch nicht wesentlich, daß die Vorsprünge 4 und 5 auf beiden Seiten des Stegs 3 angeordnet sind. Die doppelseitige Anordnung der Vorsprünge ist jedoch empfehlenswert, weil durch sie im Vergleich mit einer die Vorsprünge nur auf einer Seite des Stegs aufweisenden Ausführungsform der verfügbare Durchflußquerschnitt für das abfließende Wasser in den meisten Fällen verdoppelt wird.

Sowohl der Kern 1 als auch der Filter 2 können aus einem beliebigen, aus einer Vielzahl von für den vorliegenden Zweck geeigneten Materialien ausgewählten Material hergestellt werden. Der Kern 1 wird vorzugsweise aus Polyäthylen hergestellt, obwohl auch andere geeignete Kunststoffe oder sogar Metall, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, verwendet werden können. Der Filter 2 kann aus einem dauerhaften Filterpapier hergestellt werden, wie es bereits in Erddrainagegeräten, wie beispielsweise dem bereits erwähnten kanadischen Patent Nr. 930 999, verwendet wird. Die Abmessungen des Drainagegeräts sind nicht entscheidend, obwohl ein typisches Drainagegerät vorzugsweise eine Stegdicke von etwa 1 mm und eine Breite von ungefähr 100 mm hat

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und vorzugsweise die Vorsprünge 4 und 5 einen Durchmesser von ungefähr 2 mm, die Vorsprünge 4 eine Höhe von etwa 2,5 mm und die VorSprünge 5 eine Höhe von etwa 1,25 mm haben. Die Abstände A zwischen den äußeren Enden der Reihen der Vorsprünge 4 und 5 sind in der Regel doppelt so groß wie die Dicke des Filtermaterials, z.B. zwischen 0,5 und 2 mm, um zu vermeiden, daß das Filtermaterial durch hohen Bodendruck in Berührung mit dem Steg 3 gedrückt wird. Das Drainagegerät kann jede zweckdienliche Länge, beispielsweise 152,40 Meter oder mehr, haben. Bei solchen Längen ist es zweckmäßig, daß das für das Drainagegerät verwendete Material relativ flexibel ist, damit es in Form von Spulen oder Rollen gelagert werden kann. In den Zeichnungen sind die Abstände und Größen übertrieben dargestellt, da sie lediglich der Darstellung dienen und nicht als Norm anzusehen sind.

Fig.2 zeigt im Querschnitt die Stellungen, die der Filter 2 und der Kern 1 im noch nicht eingebauten Zustand oder bei verhältnismäßig geringen Erddrücken relativ zueinander einnehmen. In diesen Fällen wird der Filter 2 von den freien Enden der Vorsprünge 4 getragen, so daß die Leerräume zwischen den Vorsprüngen und dem Steg 3 und dem Filter einen Strömungsweg für das abfließende Wasser bilden, wie am besten aus Fig.1 ersichtlich ist.

Fig.3 zeigt im Querschnitt ein eingebautes Drainagegerät, das verhältnismäßig hohen Erddrücken ausgesetzt ist,

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so daß der Strömungsweg gegenüber dem in Fig.2 dargestellten etwas verengt ist, weil der Erddruck das Filtermaterial nach innen, d.h.auf den Steg 3 zu, drückt. Die niedrigeren Vorsprünge 5 wirken jedoch in diesem Fall als Hilfsvorsprünge, die die nach innen gedrängten Teile des Filters zusätzlich unterstützen, so daß, vorausgesetzt, daß der Abstand Λ nicht größer als die doppelte Dicke des Filtermaterials ist, es praktisch nicht möglich ist, daß das Filtermaterial in Berührung mit dem Steg 3 gedrückt und dadurch der Strömungsweg für das abfließende Wasser zu stark verengt wird. Aber selbst dann, wenn der Abstand A größer als die doppelte Dicke des Filtermaterials wäre, wäre durch die besondere Anordnung der Vorsprünge 4 und gewährleistet, daß bis auf den seltenen Fall des Zerreißens des Filtermaterials ein vollständiges Blockieren des Strömungswegs für das abfließende Wasser praktisch ausgeschlossen ist.

Um jedoch auch der Möglichkeit des Zerreißens oder Brechens des Filtermaterials zu begegnen, so selten sie auch vorkommen mag, können im Steg 3 diesen durchsetzende Löcher 6 vorgesehen sein, die die beiderseits des Stegs liegenden Strömungswege miteinander verbinden. Auf diese Weise kann das abfließende Wasser bei einer totalen Blokkierung oder übermäßigen Einengung einer der beiden Strömungswege ungehindert von der blockierten oder eingeengten Seite auf die andere Seite des Stegs 3 wechseln und so die

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Störungsstelle umgehen.

Die in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte erste Ausführungsform erlaubt viele Modifikationen. So können beispielsweise die Form und die Anordnung der Vorsprünge 4 und 5 ganz andere sein, weil im Gegensatz zu Fig. 1,2 und 3, in denen alle Vorsprünge einen kreisförmigen Querschnitt haben, auch viereckige, rechteckige, kreuzförmige od. dgl. Querschnittsformen denkbar sind.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, das sich vom ersten Ausführungsbeispiel hauptsächlich insofern unterscheidet als der Steg 3 nur auf einer Seite Vorsprünge 4 und 5 trägt und bei 10 längs seiner Längsmittellinie teilweise derart eingeschnitten ist, daß ein verbindender Gelenkteil 11 verbleibt. Die beiderseits der Längsmittellinie liegenden Stegteile sind einander gleich ausgebildet, so daß sie um den Gelenkteil 11 gegeneinander geklappt werden können, um den in Fig. 5 dargestellten Kern zu bilden, der dem in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten entspricht.

Der Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels besteht darin, daß neben der leichten Herstellbarkeit des Kerns die beiden Kernhälften längs ihrer Achse etwas auseinandergebogen werden können, um, wie in Fig. 6 dargestellt ist, ein Rohr 12 od. dgl. aufzunehmen, das dazu benutzt werden kann, um durch das Drainagegerät Chemikalien, wie beispielsweise Kalk, in den Erdboden einzubringen, um die Eigenschaften des Erdbodens in der Umgebung des Drainagegeräts zu verbessern

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   (1.)Erddrainagegerät, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Kern (1) aufweist, der aus einem länglichen Steg (3), der auf wenigstens einer seiner Oberflächen eine erste Gruppe von gleich hohen Vorsprüngen (4) und eine zweite Gruppe von Vorsprüngen (5) aufweist, die verteilt zwischen den Vorsprüngen der ersten Gruppe angeordnet sind und deren Höhe niedriger als die der ersten Gruppe von Vorsprüngen (4) ist, und ferner aus einem aus einem wasserdurchlässigen, flächigen Material bestehenden Filter (2) besteht, der die Oberfläche oder die Oberflächen des Stegs umhüllt und so angeordnet ist, daß er von den freien Enden der Vorsprünge (4,5) der ersten und zweiten Gruppe selbst unter sich ändernden Erddruckbedingungen im Abstand vom Steg gehalten wird.
2. 2. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3) eine gleichmäßige Breite hat und erste und zweite Gruppen von Vorsprüngen (3,4) auf seinen beiden Oberflächen vorgesehen sind.
3. 3. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Vorsprüngen (4) sich in Längsrichtung des Stegs (3) erstreckende Reihen von in regelmäßigen Abständen voneinander angeordneten Vorsprüngen aufweist, und benachbarte Reihen von Vorsprüngen dieser ersten Gruppe durch sich ebenfalls in Längsrichtung

   des Stegs erstreckende Reihen von in regelmäßigen Abständen voneinander angeordneten und untereinander gleich hohen Vorsprüngen (5) der zweiten Gruppe von Vorsprüngen voneinander getrennt sind, wobei die Vorsprünge (4) der ersten Gruppe zu den Vorsprüngen (5) der zweiten Gruppe versetzt angeordnet sind.
4. 4. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Vielzahl von Löchern (6) durch den Steg (3) erstreckt.
5. 5. Erddrainagegerät, dadurch gekennzeichnet, daß es einen länglichen wasserundurchlässigen Steg (3) von gleichmäßiger Breite aufweist, der auf jeder seiner Oberflächen eine erste Gruppe von gleich hohen und in regelmäßigen Abständen in sich in Steglängsrichtung erstreckenden Reihen angeordneten VorSprüngen (4) und ferner eine zweite Gruppe von ebenfalls gleich hohen und in regelmäßigen Abständen in sich in Steglängsrichtung erstreckenden Reihen angeordneten VorSprüngen (5) trägt, wobei die Vorsprünge (5) der zweiten Gruppe niedriger als die Vorsprünge (4) der ersten Gruppe von Vorsprüngen sind, jede Längsreihe der ersten Gruppe von VorSprüngen (4) von ihrer Nachbarreihe durch eine Längsreihe der zweiten Gruppe von VorSprüngen (5) getrennt ist und ein aus einem wasserdurchlässigen, flächigen Material bestehender Filter (2) den Steg umhüllt und durch die freien Enden der Vorsprünge (4,5) der ersten und zweiten Gruppe selbst unter sich ändernden Erddruckbedingungen

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   im Abstand von dem Steg (3) gehalten wird.
6. 6. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge (4,5) der ersten und zweiten Gruppe in zum Steg (3) quer liegenden Reihen erstrecken und die Reihen der zweiten Gruppe zu den Reihen der ersten Gruppe in Querrichtung des Stegs versetzt angeordnet sind, so daß jeder Vorsprung (5) der zweiten Gruppe zentral zwischen vier Vorsprüngen (4) der ersten Gruppe liegt.
7. 7. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Abstand zwischen benachbarten Reihen der ersten und der zweiten Gruppe nicht größer als die doppelte Dicke des Materials ist, aus dem sich der Filter (2) zusammensetzt.
8. 8. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (3) von einer Vielzahl von Löchern (6) durchsetzt ist.
9. 9. Erddrainagegerät nach Patentanspruch 1,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (4,5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

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