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Patent Searching and Data


Title:
PROTECTIVE ELEMENTS, DEVICES COMPRISING SAID ELEMENTS AND METHOD FOR PROTECTING A ZONE AGAINST FLOODS AND AVALANCHES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/024675
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a protective element (1) comprising a plate (2) with a first longitudinal edge (3) and a second longitudinal edge (4) spaced by a distance (D) from each other, and a pivot bearing (5, 5') arranged substantially parallel to the first longitudinal edge and/or the second longitudinal edge, designed for transferring forces, whereby the plate (2) is arranged mobile on a substructure (6) to absorb the forces exerted on the protective element, in particular on a protection system against floods and avalanches, and capable of being arranged mobile relative to said substructure (6), in a pivot zone (S). The invention is characterised in that the pivot bearing (5, 5') is mounted sealed, and in order to compensate the forces being exerted on the plate (2) or on the bearing (5, 5'), said bearing is placed at a distance, at most a quarter of the distance (D) of a geometric axis, optionally of the plate (2) axis (7) passing through the centre of gravity, between the first and second longitudinal edges, substantially parallel to the longitudinal edges (3, 4). Depending of the configuration of its surface, the protective element (1) can be produced in the form of a walkway or a lane, or carry solar collectors, or as means for transferring forces, and integrated in a system of protection against floods and avalanches.

Inventors:
SCHEIBE KLAUS WOLFGANG (CH)
Application Number:
PCT/CH1998/000472
Publication Date:
May 20, 1999
Filing Date:
November 04, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SCHEIBE KLAUS WOLFGANG (CH)
International Classes:
E01F7/04; E02B3/10; E02B3/06; E02B7/44; (IPC1-7): E02B3/10; E02B7/44
Foreign References:
EP0802285A21997-10-22
DE3502243A11986-07-24
NL8801251A1989-12-01
EP0741205A11996-11-06
EP0741205A11996-11-06
Attorney, Agent or Firm:
R.A. EGLI & CO. (Horneggstrasse 4 Postfach Zürich, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. l. Schutzelement (1) mit einer Platte (2), welche eine er ste Längskante (3) und eine zweite Längskante (4) auf weist, die um eine Distanz (D) voneinander beabstandet sind und welches ein im Wesentlichen parallel zur ersten Längskante und/oder zweiten Längskante angeordnetes und zur Übertragung von Kräften ausgebildetes Drehlager (5,5') umfasst, mittels welchem die Platte (2) an einer Unterkonstruktion (6) zur Aufnahme von auf das Schutze lement wirkenden Kräften, insbesondere an einer Vorrich tung für Hochwasseroder Lawinenschutz, und gegenüber dieser Unterkonstruktion (6) in einem Schwenkbereich (S) beweglich anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (5,5') dichtend ausgebildet ist undzum Ausgleichen von auf die Platte (2) bzw. das Lager (5,5') wirkenden Kräftenmaximal um einen Viertel der Distanz (D) von einer zwischen der ersten und zweiten Längskan te, im Wesentlichen parallel zu den Längskanten (3,4) verlaufenden geometrischen Achse bzw.
2. Schwerachse (7) der Platte (2) beabstandet angeordnet ist.
3. Schutzelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine erste Oberfläche (8) der Platte (2) begehbar bzw. befahrbar ausgebildet ist.
4. Schutzelement (1) gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass auf einer ersten (8) bzw. zweiten (9) Oberfläche der Platte (2) Sonnenkollektoren (10) ange ordnet sind.
5. Schutzelement (1) gemäss einem der vorhergehenden An pruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) Seitenkanten (11,11') umfasst, entlang derer Dichtele mente (12) so angeordnet sind, dass die Platte (2) zu einer direkt benachbarten Platte (2) oder Baueinheit (13) eine im Wesentlichen wasserdichte Verbindung einge hen kann.
6. Vorrichtung für den Hochwasseroder Lawinenschutz mit einer Unterkonstruktion (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schutzelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 mittels des Drehlagers (5,5') an der Unterkonstruktion angeordnet ist.
7. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Schwenkbereich (S) des Schutzelements (1) einen Winkel zwischen 10° und 200° umfasst.
8. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, oder 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der gesamte Schwenkbereich (S) des Schutzelements (1) einen Winkel zwischen +100° und 100°, ausgehend von einer Ruheposition umfasst.
9. Vorrichtung gemäss Anspruch 5,6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, dass der gesamte Schwenkbereich (S) des Schutzelements (1) grösser als 90° ist.
10. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (2) mit einer Antriebs vorrichtung (14) zum Bewegen der Platte wirkverbunden ist.
11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie Arretiermittel (15,15') auf weist, mit welchen die Platte (2) gegenüber der Unter konstruktion (6) in beliebiger Schwenkposition arretier bar ist.
12. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kanal (16,16') für die Zubzw. Ableitung von Medien und/oder Flüssigkeiten so wie für Wartungsund Bedienungszwecke umfasst.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (16,16') zumindest einen Teil des Schwenkbereiches (S) der Platte (2) umgibt.
14. Vorrichtung gemäss Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass eine manuell oder motorisch betätigte An triebsvorrichtung (14) zum Bewegen der Platte (2) im Ka nal (16,16') bzw. im oder am Drehlager (5,5') angeordnet ist.
15. Vorrichtung gemäss Anspruch 11,12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kanal (16) zumindest einen Teil der Platte (2) und die Antriebsvorrichtung (14) in jeder Schwenkposition so umgibt, dass der Kanal im Wesentli chen abgeschlossen ist.
16. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2) so in einer Reihe angeordnet sind, dass sie durch Verschwenken eine Hoch wasseroder eine LawinenschutzWand bilden.
17. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2) so in zwei oder mehr Reihen angeordnet sind, dass sie durch Verschwenken zwei oder mehr Hochwasseroder LawinenschutzWände bil den.
18. Verfahren zum Schützen eines Gebietes vor Hochwasser oder Lawinen, nach welchem ein Schutzelement, gemäss ei nem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bzw. eine An zahl solcher Schutzelemente, das bzw. die an einer Vor richtung für den Hochwasseroder Lawinenschutz gemäss einem der Ansprüche 5 bis 16 angeordnet sind, um ein Drehlager (5,5') in eine Schutzposition geschwenkt wird, in der jeweils eine zweite Oberfläche (9) der Platte (2) bzw. der Platten (2) einem Teil (17,17') einer Unter konstruktion (6) der Vorrichtung so anliegt, dass die Kräfte, welche das Hochwasser oder der Schnee auf eine weitere Oberfläche (8,18) der Platte ausüben kann, im Wesentlichen gleichmässig auf den Teil (17,17') der Unterkonstruktion (6) übertragen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Platte (2) oder eine Anzahl von Platten (2) au tomatisch bzw. über ein Frühwarnsystem in die Schutzpo sition geschwenkt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeich net, dass eine Anzahl von Platten (2) miteinander ver bunden und zusammen in die Schutzposition geschwenkt werden.
Description:
Schutzelement, solche Elemente umfassende Vorrich- tungen sowie Verfahren zum Schützen eines Gebietes vor Hochwasser oder Lawinen Die Erfindung betrifft, gemäss einem ersten Aspekt und dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Schutzelement mit einer Platte, welche eine erste Längskante und eine zweite Längs- kante aufweist, die um eine Distanz (D) voneinander beab- standet sind und welches ein im Wesentlichen parallel zur ersten Längskante und/oder zweiten Längskante angeordnetes und zur Übertragung von Kräften ausgebildetes Drehlager um- fasst, mittels welchem die Platte an einer Unterkonstruktion zur Aufnahme von auf das Schutzelement wirkenden Kräften, insbesondere an einer Vorrichtung für Hochwasser-oder La- winenschutz, und gegenüber dieser Unterkonstruktion in einem Schwenkbereich (S) beweglich anordenbar ist. Ferner betrifft die Erfindung, gemäss weiteren Aspekten, Vorrichtungen für den Hochwasser-oder Lawinenschutz sowie Verfahren zum Schützen eines Gebietes vor Hochwasser oder Lawinen.

Ungünstige klimatische Konstellationen bewirken immer wieder und allzu oft, dass enorme Niederschlagsmengen in kürzester Zeit ganze Gebiete und grosse Teile einzelner Länder in Überschwemmungsgebiete verwandeln. Dabei wird offenkundig, dass existierende Schutzmassnahmen wie Deichanlagen, Verbau- massnahmen, Abfluss-und Objektschutzanlagen oft unzurei- chend bemessen sind, um den überhöhten Pegelständen standzu- halten und die jeweiligen Wassermengen aufzunehmen.

Verheerende Überschwemmungen wie bspw. die im Oder-Neisse- Gebiet in 1997, China 1998 oder auch jährlich wiederkehrende Hochwasser (z. B. in der Rheinebene bei Köln), mit erhebli- chen volkswirtschaftlichen Konsequenzen, erfordern Innova-

tionen und Vorausdenken zur entscheidenden Verbesserung und Ergänzung vorhandener bzw. zum Neubau von Hochwasserschutz- Anlagen. Soweit bekannt, konzentrieren sich Neubau-und Sa- nierungsmassnahmen von Deichanlagen im Wesentlichen auf : konsequente Kapazitätsausweitung von Rückhalteräumen Stabilisierung erdgeschütteter Dåmme mit unterschied- lichsten Massnahmen Unterbindung der Aufweichungsgefahr erdgeschütteter Däm- me bei Hochwasser und starken Regenfällen Vergrbsserung der Aufnahmekapazität durch Erhöhung der Deichkrone und Vergrösserung der Basis von Deichanlagen Objektschutz bestehender Bebauungen mittels vorüberge- hend errichteter Behelfsmassnahmen bzw. permanenter neu- er Schutzanlagen.

Bei der Ausführung solcher Projekte sind nicht selten Natur- schutz (Ökologie), Deichschutz sowie ökonomische Anforderun- gen einander widersprechend : Deichanlagen und Rückhalteräume werden nach gängigen Lösungen in Kapazität und Ausbildung auf extreme Niederschlags-und Hochwasserverhältnisse sowie auf Pegelhöchststände hin konzipiert und dimensioniert. Ver- stärkungen und Erhöhungen der Dammprofile (falls dies über- haupt möglich ist) benötigen riesige Erdbewegungen und er- fordern das Opfern von grossen Landflächen. Auf Jahre, viel- leicht auf Jahrzehnte hinaus ist somit ein Teil der getätig- ten Investitionen für grosszügig bemessene Rückhalteräume und Eindeichungen quasi ungenutzt bei gleichzeitiger Inkauf- nahme beträchtlicher landschaftlicher Nachteile, bspw. in Folge hoher Deichkronen und eines zu grossen Landbedarfs.

Es sind deshalb bewegliche bzw. mobile Hochwasserschutzsy- steme gefragt, welche bedeutend weniger Land benötigen.

In Köln werden in der Innenstadt seit einiger Zeit als "Kölner Verbau"bekannte, mobile Hochwasserschutzwände in-

stalliert. Die dafür benötigten Elemente werden in Zeiten von Normal-bzw. Niedrigwasser in geeigneten Räumen gela- gert, damit das touristisch und historisch attraktive sowie städtebaulich wichtige Rheinufer nicht durch diesen Hochwas- serschutz städtebaulich permanent nachteilig beeinflusst ist. Im Falle eines Hochwasseralarms müssen, innerhalb der Frist von etwa 24 bis 48 Stunden bis zum Eintreffen des Hochwassers, die Schutzelemente aus dem Lager genommen, an den Einsatzort transportiert und dort fachgerecht instal- liert werden. Zu diesem Zwecke ist eine ständige, speziell ausgebildete Einsatztruppe erforderlich. Diese Einsatztruppe sowie die Lager-, Transport-und Montagemittel verteuern die Kosten für die Schutzwände erheblich ; eine ziemlich lange Reaktionszeit auf eine akute, kurzfristige Hochwassergefahr hin kann als weiterer Nachteil dieses Systems angesehen wer- den.

Aus EP 0 741 205 A1 ist ein bewegliches bzw. mobiles Hoch- wasserschutzsystem bekannt, bei welchem Schutzelemente ein- fach von einer horizontalen in eine vertikale Lage ge- schwenkt oder hochgestellt eingebaut werden können. Dieses System weist in einer ersten Ausführungsform eine Aufnahme- kammer, welche in eine flutbare Schwimmkammer und eine Ein- schwenkkammer unterteilt ist, und ein oder mehrere Wandele- mente auf. Die Wandelemente selbst bestehen aus einem in die Schwimmkammer einschwenkbaren und durch Hochwasser Auftrieb erfahrenden Pontonteil und einem in die Einschwenkkammer einsenkbaren Kontergewichtsteil sowie aus einem, beispiels- weise als Spundwand ausgebildeten, Stützelement in dessen Kopfbereich die Wandelemente schwenkbar gelagert sind. In einer zweiten Ausführungsform weist das System in eine Ver- ankerung einklinkbare Wandelemente auf. Bei beiden vorge- schlagenen Systemen könnte als Nachteil angesehen werden, dass die Kräfte, welche durch das gestaute Wasser auf die Schutzwände wirken, ungünstig verteilt werden, indem diese

praktisch nur am Drehpunkt der Schutzwand und an deren unte- rer Dichtung angreifen. Das komplette Zurückschwenken der Wandelemente gemäss der ersten Ausführungsform kann durch in der dem Hochwasser zugewandten Schwimmkammer angesammelter Schmutz zudem erheblich erschwert werden. Überdies ist die Dichtheit der Schutzwand bei nur niedrigem Hochwasserstand nicht unbedingt gewährleistet : So kann-insbesondere bei der zweiten Ausführungsform-der hydrostatische Druck die Dichtung am unteren Ende der Schutzwand von der Spundwand trennen, falls der Wasserstand zu niedrig ist, um diesen Druck mittels des Staudruckes, der oberhalb des Bolzens auf die Schutzwand wirkt, zu übertreffen.

Lawinenverbauungen sind in allen Alpenländern Europas be- kannt und bewirken zumeist das Abreissen einer Schneelawine.

Eine Verunstaltung der Landschaft durch die oft grossflachi- gen, weithin als horizontale Reihen erkennbaren Lawinenver- bauungen wird, wegen der Schutzwirkung dieser oft überle- benswichtigen Anlagen, gezwungenermassen in Kauf genommen.

Mit der fortlaufenden Erwärmung der Erdoberfläche einher geht die Verschiebung der Permafrostgrenze gegen grosserie Höhen über Meer. Dies hat unter anderem zur Konsequenz, dass viele durch den Permafrost (ganzjähriger Dauerfrost) über Jahrhunderte stabilisierte Bergflanken plötzlich unstabil werden und abrutschen können ; Erdrutsche bzw. Gerölllawinen in bisher ungefährdeten Gebieten könnten die Folge sein.

Speziell mit der eintretenden Schneeschmelze (meist im Früh- sommer) steigt die Gefahr des Auftretens von solchen Ge- rölllawinen. Entsprechende Schutzmassnahmen sind bisher nicht bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schutzelement sowie Vorrichtungen und Verfahren zum Schützen eines Gebie- tes vor Hochwasser oder Lawinen vorzuschlagen, mit welchem

die aufgezeigten Probleme im Stand der Technik überwunden bzw. alternative Lösungen angeboten werden können.

Die Aufgabe wird, gemäss einem ersten Aspekt, durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, indem das ein- gangs erwähnte Schutzelement dadurch gekennzeichnet ist, dass das Drehlager dichtend ausgebildet ist und-zum Aus- gleichen von auf die Platte bzw. das Lager wirkenden Kräften -maximal um einen Viertel der Distanz (D) von einer zwi- schen der ersten und zweiten Längskante, im Wesentlichen parallel zu den Längskanten verlaufenden geometrischen Achse bzw. Schwerachse der Platte beabstandet angeordnet ist. Ge- mäss weiteren Aspekten wird die Aufgabe durch eine Vorrich- tung für den Hochwasser-oder Lawinenschutz, entsprechend Anspruch 5, sowie durch ein Verfahren zum Schützen eines Gebietes vor Hochwasser oder Lawinen, entsprechend Anspruch 17, gelöst. Bevorzugte erfindungsgemässe Weiterbildungen des Schutzelements, der Vorrichtung bzw. des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemässe Schutzelement bzw. Vorrichtungen, wel- che eines oder mehrere solcher Schutzelemente umfassen, sind in verschiedenen Ausführungsformen, die nur als Illustration und nicht als Einschränkung zu verstehen sind, in den Figu- ren schematisch dargestellt. Dabei zeigen : Fig. 1 Einen Querschnitt durch ein Schutzelement auf senk- rechter Unterkonstruktion, in Grundstellung ; Fig. 2 Einen Querschnitt durch ein Schutzelement auf senk- rechter Unterkonstruktion, in Schutzstellung ; Fig. 3 Einen Querschnitt durch ein Schutzelement auf senk- rechter Unterkonstruktion, in Sonnenenergieaufnahme- stellung ;

Fig. 4 Einen Querschnitt durch eine Vorrichtung für den Hochwasserschutz mit einer Reihe von Schutzelementen in Grundstellung und mit einseitig abgeschrägter Un- terkonstruktion sowie Kanal ; Fig. 5 Einen Querschnitt durch eine Vorrichtung für den Hochwasserschutz mit zwei Reihen von Schutzelementen in Grundstellung und mit senkrechter sowie einseitig abgeschrägter Unterkonstruktion mit Kanälen ; Fig. 6 Einen Querschnitt durch eine Vorrichtung für den Hochwasserschutz mit einer Reihe von Schutzelementen mit Bogenstützen in höchster Schutzstellung und waag- rechter Unterkonstruktion ; Fig. 7 Einen Querschnitt durch einen verschränkten Stoss zwischen zwei Schutzelementen für den Hochwasser- schutz ; Fig. 8 Einen Querschnitt durch einen stumpfen Stoss zwischen zwei Schutzelementen für den Hochwasserschutz ; Fig. 9 Eine Teilansicht einer Vorrichtung für den Hochwas- serschutz mit einer Reihe von Schutzelementen in Schutzstellung, bei dem Geländeverlauf entsprechen- der, unterschiedlicher Stauhöhe.

Figur 1 zeigt ein Schutzelement 1 einer ersten Ausführungs- form im Querschnitt. Dieses Schutzelement umfasst eine Plat- te 2 mit einer ersten Längskante 3 und einer zweiten Längs- kante 4 und ist mittels eines Drehlagers 5 an einer hier senkrecht ausgebildeten Unterkonstruktion 6 befestigt. Diese Unterkonstruktion ist vorzugsweise Bestandteil einer Vor- richtung zum Schutz gegen Hochwasser oder Lawinen. Die bei- den Längskanten 3,4 sind um eine Distanz D voneinander be-

abstandet. Das Drehlager 5 ist zur Aufnahme von auf das Schutzelement wirkenden Kräften ausgebildet und gegenüber dieser Unterkonstruktion 6 in einem Schwenkbereich S beweg- lich angeordnet. Das Drehlager 5 ist, für den Hochwasser- schutz und für den Lawinenschutz (Schnee-oder Schlammlawi- nen) dichtend ausgebildet. Die dichtende Ausbildung des Drehlagers umfasst alle dem Fachmann geläufigen Möglichkei- ten und Techniken, insbesondere das Ausführen eines in sich dichtenden oder eines an einer Dichtung gleitenden Drehla- gers bzw. das Vorsehen einer am äussern Mantel des Drehla- gers gleitend anliegenden Dichtung, welche an der Unterkon- struktion 6 befestigt ist. Zur Verhinderung von Steinlawinen kann auf die Dichtung des Drehlagers verzichtet werden. Zu einer im Wesentlichen parallel zu den Längskanten 3,4 ver- laufenden geometrischen Achse bzw. Schwerachse 7 wird ein Bereich angenommen, der zweimal dem Mass D/4 bzw. der dem Mass D/2 entspricht und durch in etwa dessen Mitte die Schwerachse 7 verläuft. In diesem Bereich ist das Drehlager 5 der Platte 2 so angeordnet, dass es maximal um D/4 von der Schwerachse entfernt und somit auch mindestens um D/4 von den Längskanten 3,4 beabstandet verläuft. Das Schutzelement 1 weist eine erste Oberfläche 8 auf, welche bevorzugt begeh- bar oder auch befahrbar ausgebildet ist. Eine zweite Ober- fläche 9 kann Sonnenkollektoren 10 (vgl. Fig. 2 und 3), wie fotovoltaische Zellen oder Vorrichtungen zur Wärmeaufnahme und Wärmespeicherung umfassen. Eine dritte Oberfläche 18 ist als Schutzfläche ausgebildet. Insbesondere bei schnell flie- ssenden Gewässern können durch die enorme kinetische Energie des Schwemmgutes erhebliche Schäden an Wehren auftreten. Fur den Hochwasserschutz ist deshalb die dritte Oberfläche 18 der Platte 2 vorzugsweise glatt ausgebildet, das heisst mög- lichst ohne Strukturierung der Oberfläche hergestellt ; so kann das Schutzelement und die Hochwasserschutzvorrichtung wesentlich weniger durch gegen diese Schutzfläche prallendes Schwemmgut beschädigt werden. Im Lawinenschutz dagegen kann

eine Oberflächenstrukturierung aus optischen Gründen (Kaschierung) erwünscht sein.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Schutzelement 1 entsprechend der Fig. 1. Die Platte 2 wurde um das Drehlager 5 in die Schutzstellung geschwenkt. Die zweite Oberfläche 9 liegt vorzugsweise auf einer relativ grossen Oberfläche 17 der Unterkonstruktion 6 auf, damit die Kräfte, welche durch Hochwasser oder Schnee und Eis auf die Oberfläche 18 ausge- übt werden, möglichst gleichmässig und damit die Konstrukti- on schonend auf den Teil 17 der Unterkonstruktion 6 übertra- gen werden. Die kraftübertragende Fläche kann die ganze zweite Oberfläche 9 umfassen oder es können, über die zweite Oberfläche verteilt, beispielsweise erhöhte Stege oder Zap- fen zu diesem Zweck ausgebildet sein. Insbesondere falls die zweite Oberfläche mit Sonnenkollektoren ausgestattet ist, werden solche Stege oder Zapfen bevorzugt, weil damit der Beschädigung der Sonnenkollektoren vorgebeugt werden kann.

Die erste Oberfläche 8 ist bei dieser ersten Ausführungsform eines Schutzelements 1 dem Hochwasser bzw. dem Schnee und Eis oder dem Geröll abgewendet.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Schutzelement 1 gemäss einer ersten Ausführungsform, entsprechend den Figu- ren 1 und 2. Die Platte 2 ist um das Drehlager 5, mittels welchem sie auf der hier senkrechten Unterkonstruktion 6 ei- ner Vorrichtung für den Hochwasser-oder Lawinenschutz ange- ordnet ist, in die Sonnenenergieaufnahmestellung geschwenkt.

Die dritte Oberfläche 18 liegt auf einem Teil 17'der Unter- konstruktion 6 auf, die zweite Oberfläche mit den Sonnenkol- lektoren ist zweckmässigerweise der Sonne zugewendet. Zum Erreichen eines möglichst optimalen Einstrahlwinkels kann die Platte 2-wie dargestellt-im Querschnitt so ausgebil- det sein, dass sie gegen die Längskanten 3,4 hin in der Dicke abnimmt ; so kann ein Schwenkwinkel S1 (vgl. Fig. 1)

von mindestens 90° erreicht werden. Ein rechteckiger Quer- schnitt hat dagegen den Vorteil einer möglichen kostengün- stigeren Herstellung einer Platte 2 ; der Schwenkbereich kann dann aber kaum mehr als 90° betragen.

Die gezeigte Lage der Drehachse 5 hat den Vorteil, dass das Schutzelement 2 gewichtsausgleichend konstruiert sein kann.

So kann durch gleiche Länge der beiden über das Drehlager hinausreichende Plattenteile und/oder durch gleiches Gewicht eine recht genaue Austarierung des Schutzelementes erreicht werden. Damit lässt sich ein erfindungsgemässes Schutzele- ment leicht mittels einer Antriebsvorrichtung oder direkt von Hand aus der dargestellten Grundstellung in eine Schutz- stellung (siehe Fig. 2) oder Sonnenenergieaufnahmestellung (siehe Fig. 3) schwenken. Des Weiteren hat diese Anordnung des Drehlagers 5 in einem mittleren Bereich des Schutzele- ments 2 den Vorteil, dass die vom Hochwasser, von Schnee und Eis oder Geröll auf die Platte wirkenden Kräfte auf einen relativ grossen Teil 17,17'der Unterkonstruktion 6 ver- teilt werden kann. Zudem werden mit der erfindugsgemässen Anordnung des Drehlagers die auf das Drehlager wirkenden Zugkräfte minimiert. Die Unterkonstruktion kann mit bekann- ten Mitteln abgedichtet und zur Aufnahme der anfallenden Kräfte verstärkt werden. Die Platte 2 des Schutzelements 1 kann-von den Darstellungen in den Fig. 1-3 abweichend- nicht gegen die Längskanten 3,4 verjüngt, sondern mit einem beliebigen Querschnitt, z. B. rechteckig, konkav oder konvex, ausgebildet sein. Es ist von Vorteil, die Platte 2 in jeder beliebigen, zumindest aber in bevorzugten Positionen zu ar- retieren ; deshalb weist die bevorzugte Vorrichtung zum Hoch- wasser-oder Lawinenschutz Arretiermittel 15,15' (vgl. Fig.

6) auf, welche z. B. an der Platte 2 und/oder an der Unter- konstruktion 6 angeordnet sind.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung für den Hochwasserschutz mit einer Reihe von Schutzelementen 1 in Grundstellung (ausgezogen) bzw. Schutzstellung (gestri- chelt). Die als begeh-bzw. befahrbare Terrasse nutzbare er- ste Oberfläche 8 der Platte 2 wird im Falle eines zu erwar- tenden Hochwassers um 90° um das Drehlager 5, welches auf der Unterkonstruktion 6 befestigt ist, geschwenkt. In der daraus resultierenden Schutzposition liegt die zweite Ober- fläche 9, welche hier keine Sonnenkollektoren aufweist, vor- zugsweise flächig auf dem entsprechenden Teil 17 der Unter- konstruktion 6 auf. Hier wurde diese Unterkonstruktion als Spundwand ausgebildet, deren Stärke gegen den Fuss der Wand zunimmt. Daraus resultierte eine einseitig abgeschrägte Un- terkonstruktion, deren Neigungswinkel vorzugsweise mit dem Winkel der Verjüngung der Platte 2 übereinstimmt. In der ge- zeigten Grundstellung liegt die Platte mit einem Teil der glatten dritten Oberfläche 18 auf der Mauerkrone der Spund- wand bzw. Unterkonstruktion 6, die entsprechend ausgebildet bzw. verstärkt ist, auf. Gleichzeitig ist auf der Schutzsei- te der Vorrichtung für den Hochwasserschutz ein Kanal 16 ausgebildet. Eine Kragplatte 20 deckt einen Teil der ersten Oberfläche 8 der Platte 2 ab und hindert damit die Platte am Kippen. In der Schutzstellung schliesst die um 90° ge- schwenkte, im Wesentlichen senkrecht stehende erste Oberflä- che 8 beinahe an die Kragplatte 20 an. Aus Fig. 4 geht auch hervor, dass durch die gezeigte, spezielle Querschnittsform der Platte 2 eine gewichtsausgleichende Konstruktion gewählt wurde. Die Schutzfläche 18 ist um einiges grösser als die Andruckfläche 9, weil die Längskante 3 weiter vom Drehlager entfernt ist als die Längskante 4. Zum zumindest annähernden gewichtsmässigen Austarieren der Platte 2 weist hier deshalb der nach unten schwenkbare Teil der Platte eine grössere Dicke auf, so dass das Volumen demjenigen des nach oben schwenkbaren Teils entspricht. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass der Ausgleich der beiden Volumina hauptsächlich bei

Platten mit Vollprofil eingesetzt werden kann ; bei Platten mit Hohlprofil wird er im nach unten schwenkenden Teil gege- benenfalls ein Gegengewicht platzieren und/oder diesen Teil mit entsprechend gewichtigeren Konstruktionsgliedern verse- hen.

Der Kanal ist durch die Ausbildung einer Vorrichtung für den Hochwasser-oder Lawinenschutz entsprechend Figur 4 in bei- den Endlagen der Platte 2 praktisch abgeschlossen ausgebil- det und ermöglicht so die vor äusseren Einflüssen wie Wet- ter, Tieren oder auch Vandalen geschützte Zu-und/oder Ab- leitung von Medien wie Gase oder Elektrizität und/oder Flüs- sigkeiten wie Wasser für die Betätigung der Antriebsvorrich- tung oder abzuführendes Wasser aus dem Gewässer (Überlauf) oder der geschützten Umgebung (Meteorwasser). Ausserdem kann der Kanal für die ebenso vor äusseren Einflüssen geschützte Unterbringung der Antriebsvorrichtung für die Platte sowie für deren Wartungs-und Bedienungszwecke genutzt werden.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung für den Hochwasserschutz mit zwei Reihen von Schutzelementen 1 in Grundstellung (ausgezogen), mit einer oder beiden Platten in Schutzstellung (gestrichelt) bzw. mit einer Platte in Sonnenenergieaufnahmestellung (strichpunktiert). Die Platten 2 sind so in zwei oder mehr Reihen angeordnet, dass sie durch Verschwenken zwei oder mehr Hochwasser-oder Lawinen- schutz-Wände bilden. Wie aus dieser Figur hervorgeht, kann der Anschluss von einer Platte zur nächsten überlappend bzw. der Anschluss von einer Platte zur Unterkonstruktion stumpf sein. Auch eine gegenteilige Ausführung ist möglich. Ebenso ist der Fachmann mit der Ausbildung der Unterkonstruktion 6 weitgehend frei, so dass diese senkrecht, einseitig oder auch beidseitig abgeschrägt ausgebildet sein kann. Bevorzugt sind Unterkonstruktionen 6 mit Kanälen 16, die auf der Schutzseite der Platte 2 bzw. des Drehlagers 5 angeordnet sind. Durch die bevorzugte, praktisch abgeschlossene Ausbil-

dung des Kanals 16 werden Drehlager 5, Antriebsvorrichtungen 14, Arretiermittel 15,15' und alle anderen wichtigen Instal- lationen vor äusseren Einflüssen, wie Wetter, Pflanzen, Tie- ren oder auch Vandalen geschützt. Wie ebenfalls aus der Fi- gur 4 hervorgeht, brauchen die Platten 2 nicht genau um 90° geschwenkt zu werden, der Schwenkwinkel S2 (Schutzstellung) und der Schwenkwinkel S1 (Sonnenenergieaufnahmestellung) kann grösser als 90°, beispielsweise 100° sein.

Figur 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsge- mässen Schutzelements 1. Den erhöhten Anforderungen des Kü- stenschutzes infolge starker Brandungskräfte entsprechend weist diese zweite Ausführungsform ein Drehlager 5 auf, des- sen Drehachse im wesentlichen mit der Schwerachse des Schut- zelementes identisch ist. Vorzugsweise sind die zweite Ober- fläche 9 und dritte Oberfläche 18 der Platte mit einer Reihe von Bogenstützen 21 ausgerüstet, so dass in jeder beliebigen Schutzstellung, das heisst bei jedem Schwenkwinkel zwischen 10° und 100° die durch das Hochwasser auf einen Teil der er- sten Oberfläche 8 des Schutzelements 1 wirkenden Kräfte durch das Lager 5 auf den waagrechten Teil der Unterkon- struktion 6 und über die Bogenstützen 21 auf den entspre- chend tonnenförmig ausgebildeten Teil 17'der Unterkonstruk- tion 6 übertragen werden. Die Bogenstützen 21 können über in der Unterkonstruktion 6 gelagerte Rollen geführt sein bzw. selbst über auf der Unterkonstruktion abrollende Lager ver- fügen. Durch eine Antriebsvorrichtung 14, welche auf die Bo- genstützen wirkt, kann das Schutzelement von Hand oder mit- tels eines Motors in jede beliebige Stellung gebracht wer- den. Es ist-wie auch bei der ersten Ausführungsform-mög- lich, eine Platte oder eine bestimmte Anzahl von Platten au- tomatisch bzw. über ein Frühwarnsystem in die Schutzposition zu schwenken. Das Anordnen von Arretiermitteln in Form von Vertiefungen 15 bzw. beweglichen Bolzen 15'jeweils in der Unterkonstruktion 6 bzw. in der zweiten Längskante 4 des

Schutzelements 1 (oder auch umgekehrt) ermöglicht das Arre- tieren des Schutzelements 1 in jeder beliebigen, zumindest aber in besonders bevorzugten Lagen. Auf diese Weise kann die Schutzhöhe jederzeit den Gegebenheiten bzw. dem Wasser- stand angepasst werden : Eine grundsätzliche Schutzstellung der Schutzelemente 1 für den Höchstwasserstand entfällt da- mit bei geringem Hochwasser.

Wie aus den Figuren 4 bis 6 hervorgeht, ist die der Erfin- dung zugrunde liegende Systemlösung, ein Systembauelement bzw. ein Schutzelement 1, welches im Wesentlichen aus einer Platte 2 und einem mit der Unterkonstruktion 6 fest verbun- denen bzw. verbindbaren Drehlager 5 besteht. Die multifunk- tionale Ausbildung erlaubt eine baulich flexible Anlage mit Mehrfachnutzung : Im Normalfall ist die erste Oberfläche 8 einer Platte 2 bzw. einer Anzahl Platten 2 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet, so dass die erste Oberfläche 8 Platten als Gehweg oder Fahrstrasse benutzt werden kann.

Dies kann sowohl in hochwasser-als auch in lawinen-oder steinschlaggefährdeten Regionen der Fall sein. In Zeiten in- tensiver Sonneneinstrahlung können die Platten, falls sie mit Sonnenkollektoren ausgestattet sind, in die Sonnenener- gieaufnahmestellung geschwenkt werden. Mittels Fotovoltaik- elementen kann so direkt elektrische Energie produziert wer- den. Der Gegenstand der Erfindung eignet sich sowohl für den Bau von Vorrichtungen für den Hochwasser-oder Lawinenschutz mit einer, zwei oder mehr hintereinander angeordneten Schutzwänden, für Be-und Entwässerungsaufgaben, als auch grossflächig zur Befestigung und Installation von Solar-und Fotovoltaikanlagen zwecks permanenter Energiegewinnung.

Zu Hochwasserzeiten (die Wasserhöchststände sind in den Fi- guren 2,4,5,6 und 9 mit"19"bezeichnet) mittels Kipp- oder Schwenkvorrichtung in eine annähernd vertikale Position gedreht und arretiert, ist das Drehelement bzw. die Platte 2

wirksamer, massiver Hochwasserschutzverbau. Das Schutzele- ment 1 eignet sich sowohl für neu zu schaffende Rückhalte- becken und-räume wie auch zur Sanierung und Vergrösserung von bestehenden Deichanlagen und Rückhalteräumen. Dies ist möglich ohne Mehrbedarf an Land und ohne Veränderung der Deichgeometrien. Im Falle von neu zu schaffenden Hochwasser- schutz-Zonen und Rückhalteräumen ist lediglich ca. 1/5 bis 1/10 des sonst für Deichbauten üblichen Landbedarfs erfor- derlich. Deichkronen, mit derartigen Anlagen ausgestattet, können in kürzester Zeit durch Aufrichten der Schutzelemente 2 mit grösserem Speichervolumen den erhöhten Pegelständen angepasst werden. So wird auch bei Extremhochwasser wirksa- mer Schutz gegen Überflutung des Umlandes oder gar der be- siedelten Räume geboten.

Die Figuren 7 bzw. 8 zeigen einen Querschnitt durch einen verschränkten bzw. stumpfen Stoss zwischen zwei Schutzele- menten für den Hochwasserschutz. Der Anschluss eines aufge- richteten Schutzelementes an eine weitere Baueinheit 13, beispielsweise an eine bestehende Spund-oder Deichwand, ei- ne Stützmauer (z. B. bei einer Strassenunterführung oder ei- nem Tunnel) oder auch eine andere permanente Baute für den Hochwasserschutz kann dabei auf gleiche Weise geschehen wie die Abdichtung zwischen zwei Platten 2. In Zeiten der Hoch- wassergefahr werden Entriegelungs-und Kippvorrichtungen ausgelöst und die Schutzelemente 1 entweder automatisch mit- tels Antriebssystem bzw. manuell oder mittels Gewichtsverla- gerung in die gewünschte Schutzposition gedreht. Proportio- nal zum steigenden Pegelstand wächst dann der hydrostatische Druck gegen die aufgekippten Elemente, wodurch die in den Fugen zwischen den Schutzelementen gelagerten Dichtelemente 12,12'bzw. Dichtungsbänder wasserdicht verpresst werden.

Ist eine Deichanlage mit einer erfindungsgemässen Vorrich- tung ausgestattet, bewirkt die höhere Anstauung des Wassers im Falle von Hochwasser eine stark zunehmende Belastung der

Deichanlage in ihrer ursprünglich unveränderten Geometrie.

Die Kraftübertragung erfolgt bevorzugt über konstruktive Ausführungen mittels eines landseitig oder schutzseitig an- geordneten Kanals 16, in den hinein sich die Drehbewegung der Schutzelemente vollzieht. Diese Ausführungsform wird zweckmässigerweise durch lastabtragende Unterkonstruktionen, wie eine Schlitzwände, Bohrpfähle und Wandschürzen ergänzt, welche überdies dem Zweck der Beeinflussung bzw. Beherr- schung des Sickerlinienverlaufs dienen.

Figur 9 zeigt die Teilansicht einer Vorrichtung für den Hochwasserschutz. Dem Geländeverlauf entsprechend sind ver- schiedene Drehlager 5 auf unterschiedlicher Höhe, treppenar- tig angeordnet. Alternativ dazu kann ein längeres Drehlager 5'auch schiefliegend angeordnet werden. Beiden Ausführungs- formen gemeinsam ist, dass mit einer Reihe von Schutzelemen- ten in Schutzstellung eine unterschiedliche Stauhöhe er- reicht werden kann. Alle Schutzelemente 1 weisen eine erste bzw. zweite Längskante 3 bzw. sowie zwei Seitenkanten 11,11' auf. Für eine leichte Bewegbarkeit der Platten ist dabei we- sentlich, dass das Drehlager 5,5' von der Schwerachse 7 (hier nicht eingezeichnet) nicht weiter als um das Mass D/4 entfernt angeordnet ist. Es kann nun jede Platte einzeln aufgerichtet werden. Um möglichst wenig Antriebsvorrichtun- gen einsetzen zu müssen, oder um eine ausgefallene Antriebs- vorrichtung zu überbrücken, können aber auch zwei oder meh- rere Platten 2, beispielsweise mittels Bolzen, miteinander verbunden und zusammen in die Schutzposition geschwenkt wer- den. So kann durch eine einzelne, direkt angetriebene Platte 2 eine Vielzahl von Platten 2 gemeinsam verschwenkt werden.

Abweichend von der Ausführung und Beschreibung der Arretier- mittel 15,15' in Fig. 6 können alle im Stand der Technik be- kannten Arretiermittel, wie Klammern, Haken, Abstützungen usw. für alle Ausführungsformen des Schutzelements 1 bzw.

der Vorrichtung für den Hochwasser-oder Lawinenschutz vor- gesehen werden. Diese Arretiermittel können manuell oder mechanisch bzw. automatisch bewegt bzw. ausgelöst werden.

Die Ausführung der erfindungsgemässen Schutzelemente bzw. der Vorrichtungen für den Hochwasser-oder Lawinenschutz kann sämtliche in den Figuren abgebildeten und/oder be- schriebenen Konstruktions-bzw. Anordnungsformen in belie- biger Kombination umfassen.

Als Baumaterialien für die Platten 2 kommen Materialien wie Beton, Stahl, Gusseisen, Leichtmetalle, Glas oder auch Kunststoffe (z. B. GFK) und deren beliebige Kombinationen in Frage. Die Schutzelemente können also einstückig gespritzt oder gegossen oder auch z. B. fachwerkartig aus Einzelteilen zusammengesetzt sein. Als Antriebsvorrichtungen werden Elek- tromotoren oder mit organischen Flüssigkeiten oder Gasen be- triebene Motoren, Hydraulikantriebe, Pressluftantriebe oder auch mit Wasser zu füllende Gegengewichte bevorzugt. Die Elemente können aber auch von Hand oder mit externen mecha- nischen Mitteln wie Motorfahrzeugen, Kranen oder ähnlichem bewegt werden.

Eine ökonomisch noch bessere Ausbeute an elektrischer Ener- gie wäre dann gewährleistet, wenn der Ablauf des Hochwassers von zwei oder mehreren nacheinander angeordneten Überlauf- oder Rückhalteräumen mit unterschiedlichen Höhenlagen über eine Turbinen-Genarator-Kombination geleitet würde.

Vorteile der erfindungsgemässen Schutzelemente, Vorrichtun- gen bzw. Verfahren umfassen : Die Anordnung des Drehlagers 5,5' in einem Abstand von höchstens D/4 von der Schwerlinie 7 der Platten ermöglicht das Austarieren und gleichzeitige Bewegen von mehreren

oder sehr grossen bzw. schweren Schutzelementen von Hand oder mittels wenigen Antrieben.

* Die Kopplung von mehreren Schutzelementen 1 erlaubt eine grössere Freiheit bei der Zuordnung von Schutzelementen zu einer Antriebsvorrichtung, dies auch im Falle des Ausfal- lens einer Antriebsvorrichtung.

Eine kostengünstige Sanierung und Kapazitätssteigerung be- stehender Deich-und Wehranlagen sowie die Erstellung ent- sprechender neuer Vorrichtungen für den Hochwasser-oder Lawinenschutz wird ohne zusätzlichen Landbedarf ermög- licht.

Eine Ausrüstung solcher Vorrichtungen und Anlagen mit So- lar-bzw. Fotovoltaik-Technik erlaubt eine permanente Energiegewinnung und zumindest teilweise Refinanzierung derselben.

* Die Energieversorgung der sonst vom Hochwasser bedrohten Siedlungsräume kann durch Mehrfachnutzung der Deichanlagen als Wehranlagen einerseits und Speicherrückhaltebecken andrerseits-unter Kombination mit entsprechenden Ener- gieerzeugungsanlagen-ergänzt werden.

* Die Erstellung von saisongerechten Schutzvorrichtungen ge- gen Schnee-, Eis-und/oder Gerölllawinen ermöglicht die Sicherung von insbesondere touristisch genutzten Gegenden, ohne dass die Landschaft das ganze Jahr über sichtbar be- einträchtigt wird.