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Staugewässer 2018-06-04T10:46:54+00:00

Staugewässer

Wasser wird seit jeher von Menschenhand in künstlichen Gewässern gestaut, um als Verkehrsweg oder als Energiequelle nutzbar zu sein. Zur Schaffung von leistungsfähigen Verkehrswasserstraßen, wie zum Beispiel dem Neubau bzw. der Erneuerung von Kanälen oder Hafenanlagen, wird eine breite Palette verschiedener Geokunststoffe eingesetzt. Auch beim Bau von Speicherbecken oder Talsperren erlauben Geokunststoffe ökologische und ökonomische Bauweisen.

Filtergeotextil

Im Verkehrswasserbau dienen mechanisch verfestigte Terrafix® Vliesstoffe unterhalb von durchlässigen Deckwerken als Filterschicht. Die Auswahl und die Dimensionierung erfolgt dabei nach dem bewährten technischen Regelwerk „Merkblatt Anwendung von geotextilen Filtern an Wasserstraßen“ (MAG) der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), 1993. Je nach vor kommendem Bodentyp und Deckwerk verhindern mindestens 4,5 mm oder 6,0 mm dicke Terrafix® Vliesstoffe Erosionen und Bodenumlagerungen. Sie bleiben dabei besonders bei starken hydrodynamischen Belastungen, die durch Wasserspiegelabsunk und Schiffsschraubenstrahl entstehen, dauerhaft mechanisch und hydraulisch filterwirksam. Zum Stabilisieren der Grenzfläche Boden/Filter kommen bei Böden mit hoher Einzelkornmobilität Terrafix® Verbundstoffe zum Einsatz, die eine grobfaserige Stabilisierungsschicht besitzen. Dadurch wird eine schädliche Bodenumlagerung unter dem Terrafix® Filtergeotextil verhindert.

Beim Einbau und unter Schiffsverkehr treten teilweise hohe mechanische Beanspruchungen auf. Aus diesem Grund müssen die geotextilen Filter eine ausreichende Durchschlagbeanspruchung und Abriebfestigkeit besitzen. Terrafix® Geotextilien erfüllen diese Anforderungen. Aufgrund ihrer hohen Dehnfähigkeit passen sie sich nicht nur besonders gut an unebene Untergründe an, sondern beim Beschütten mit Wasser bausteinen verhindert die große Robustheit eine Beschädigung des Vliesstoffgefüges. Durch die mechanische Verfestigung der dreidimensional gekräuselten Spinnfasern wird zusätzlich eine hohe mechanische Abriebfestigkeit gegenüber den Deckwerks bewegungen erzielt.

In Bereichen von starken Strömungen oder wo Turbulenzen durch Schiffsschraubenstrahl entstehen, ist bei einer Unterwasserverlegung eines einfachen Vliesstoffes eine Lagegenauigkeit nicht immer sicherzustellen. Mit der Terrafix® Sandmatte lässt sich der Filtervliesstoff dagegen aufgrund der ein gekapselten Sandballastmasse schnell, lagegenau und dauerhaft lagestabil unter Wasser einbauen. Terrafix® ist selbst gegen feinkörnige Böden filterstabil und äußerst robust gegenüber der Beschüttung mit Wasserbausteinen.

Dichten

Verkehrswasserstraßen, deren freier Wasserspiegel über dem Grundwasserspiegel liegt, benötigen eine künstliche Dichtung. Für den Trockeneinbau eignen sich Bentofix® geosynthetische Tondichtungsbahnen oder Carbofol® Kunststoffdichtungsbahnen. Beim Einsatz von Kunststoffdichtungsbahnen empfiehlt sich die Verwendung von mechanisch verfestigten Terrafix® oder Secutex® Vliesstoffen als Schutzlage.

Für eine ausreichende Scherkraftübertragung in Böschungsbereichen stehen unterschiedlich strukturierte Carbofol® Kunststoffdichtungsbahnen zur Verfügung. In allen Fällen sind die Scherparameter durch entsprechende Scherversuche objektspezifisch zu ermitteln, um sie als Basis für rechnerische Standsicherheitsnachweise zu verwenden.

Zur Aufrechterhaltung des Schiffverkehrs bietet sich die Unterwasserverlegung (Nasseinbau) von Bentofix® BZ 13-B geosynthetischen Tondichtungsbahnen an. Hierbei handelt es sich um eine Bentofix® Dichtungsbahn, auf die zusätzlich eine Sandballastschicht und ein Deckvliesstoff aufgebracht sind. Selbstverständlich sind alle Komponenten durch die Vernadelungstechnologie vollflächig und richtungsunabhängig schubfest miteinander verbunden. Die 8 kg/m² schwere Sandfüllung erfüllt mehrere Funktionen: Sie bewirkt zum einen, dass der Bentonit gleichmäßig quellen kann und sich somit eine durch gängige Dichtung bildet. Zum anderen dient sie als Schutz schicht gegen die Durchschlagbeanspruchung während des Einbaus der Wasserbauschüttsteine. Mit einer ausgereiften Verlegetechnik wird der lagegenaue Einbau sichergestellt und die sandballastierte Bentofix® BZ 13-B Dichtung bleibt selbst bei Schiffsverkehr dauerhaft lagestabil. Die Dichtigkeit im Überlappungsbereich wird unter anderem durch eine werkseitige, vollflächige Bentonitrandeinstreuung sichergestellt.

Schützen

Beim Einsatz von Carbofol® Kunststoffdichtungsbahnen sind je nach Untergrundverhältnissen und Beschüttungen entsprechend dimensionierte mechanisch verfestigte Terrafix® oder Secutex® Schutzvliesstoffe oberhalb und unterhalb der Dichtung erforderlich. In einfachen Fällen reicht bei einer schwach kiesigen Sandunterlage (≤ 30 % Kiesanteil) oder einem entsprechenden Schüttmaterial ein 400 g/m² schwerer mechanisch verfestigter Vliesstoff, bei gröberkörnigen Böden können dagegen Vliesstoffe bis 1200 g/m² zum Einsatz kommen.

Erosionsschutz

Im Oberwasserbereich von Böschungen können Wellenschlag und Niederschlagswasser eine Bodenablösung erzeugen, die gerade bei feinkörnigen Böden zu Erosionsrinnen führt. Diese Erosionen sind um so stärker, je geringer der Böschungsbewuchs ist. Aus diesem Grund kommt die geosynthetische Erosionsschutzmatte Secumat® an erosionsgefährdeten Böschungen zum Einsatz. Das dreidimensionale Wirrgelege von Secumat® ist so konzipiert, dass sowohl feinkörnige als auch feinkiesige Böden problemlos im offenen Wirrgelege festgehalten werden. Diese stabilisierte Bodenschicht gibt der Vegetation den nötigen Halt in den ersten Wachstumsphasen. Durch die Verwendung von hochwertigen Polypropylen (PP) Rohstoffen ist Secumat® gegen alle im Boden vorkommenden natürlichen Chemikalien, Mikroorganismen und UV-Bestrahlung beständig. In Verbindung mit einem Trägervliesstoff ist der Aufbau des Erosionsschutzproduktes identisch mit dem geosynthetischen Dränsystem Secudrain® und stellt in dieser Form gleich zwei Funktionen – Trennen und Erosionsschutz – sicher. Das Wirrgelege wird dabei zur Oberseite hin verlegt.

Fazit

Robuste Terrafix® Geotextilien kommen unter durchlässigen Deckwerken zum Einsatz, um die nötige Filterstabilität zum Untergrund hin zu erzielen.

Für Dichtungsaufgaben kommen Bentofix® geosynthetische Tondichtungsbahnen und Carbofol® Kunststoffdichtungsbahnen in Frage. Carbofol® wird im Trockenen verlegt und durch Terrafix® oder Secutex® Vliesstoffe gegen mechanische Beanspruchungen geschützt. Bentofix® kann sogar unter Wasser verlegt werden. Die integrierte Sandmatte dient dabei als Auflast während des Quellens des Bentonits und schützt die Bentonitmatte während des Beschüttens mit Wasserbausteinen. Im Bereich des Wellenschlags schützt Secumat® die Böschung vor Erosionen in der ersten Wachstumsphase der Vegetation.

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