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Die Erfindung betrifft ein aufblasbares Wehr mit wenigstens einem aufblasbaren Behälter, der an einem mittel-oder unmittelbar im Flusslauf verankerten Element befestigt ist, so dass ein Wasserrückstau bzw. ein
Wasserüberlauf über den Behälter, oder eine Strömungsablenkung bei nicht über die ganze Flussbreite reichendem
Wehr erzielbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Errichtung eines solchen Wehres.
Die Verwendung aufblasbarer Wehre ist sehr interessant, sei es weil sie eine sehr genaue Einstellung des
Pegels eines Wasserlaufes ermöglichen, sei es weil ihre Errichtung rasch und billig erfolgt.
Trotz dieser Vorteile aufblasbarer Wehre, werden sie in der Praxis nicht allzuhäufig verwendet. Dies deshalb, weil die bisher bekanntgewordenen aufblasbaren Wehre im Wasserlauf mittels Einrichtungen verankert sind, die wegen ihres langwierigen Anbringens unbefriedigend sind und die Verwendbarkeit solcher Wehre beschränken.
Beispielsweise ist es bekannt, die Verankerung aufblasbarer Wehre mittels einer Schiene, mehrerer, mit
Abstand voneinander angeordneter Klemmplatten od. dgl. vorzunehmen, die auf einem Mauerwerk mittels vorher eingemauerter Bolzen befestigt ist.
Oft erfolgt die Verankerung eines aufblasbaren Wehrbehälters mittels eines ihn umschlingenden dünnen
Gummibandes, dessen aufeinandergelegte Enden zwischen dem im Flussbett aufgemauerten Mauerwerk und einer Anpressschiene festgeklemmt werden ; die Anpressung der Schiene erfolgt auch hier mittels Schraubbolzen, die im Mauerwerk eingelassen sind. Auf die gleiche Weise kann zugleich der Verschluss und die Festlegung des Behälters erfolgen.
Oftmals besteht der aufblasbare Behälter aus einem dicken Gummirohr, das entlang einer seiner Erzeugenden einen Wulst aufweist (wie ein Autoreifen), den man in ein passendes, mit Schrauben am Mauerwerk befestigtes Profil einschiebt.
Die Montage und Demontage sowie eine allfällige Neumontage sind schwierige Arbeitsgänge, nicht zuletzt wegen der Formänderungen, welche die Befestigungsmittel während des Einsatzes des Wehrbehälters erleiden, und der Notwendigkeit, dabei den Flusslauf praktisch trocken zu legen, um neue Bolzen im Mauerwerk anzubringen oder einen neuen Behälter wie vorstehend beschrieben einzubauen.
Weil es bei diesen Arbeitsweisen praktisch unmöglich ist, zwischen das Mauerwerk und die Metallplatte mehr als zwei Lagen zur Abdichtung des Behälters einzubringen, muss dieser aus dicken Gummiwänden angefertigt werden, damit er abriebfest wird, sei es nun weil er am Flussgrund reibt, sei es weil Schwemmaterial über ihn hinweggeführt wird.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile bekannter aufblasbarer Wehre zu beseitigen und zusätzlich weitere Vorteile zu schaffen, im besonderen durch weitere Ausführungsformen, wie dies aus der Folge hervorgehen wird.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Verankerung des Behälters eines Wehres der eingangs genannten Art im Flussbett mit Hilfe eines Bandes aus weichem Material, welches im Flussbett festgelegt ist und dessen freie Kante wenigstens ein lösbares Befestigungselement trägt.
Ein erfindungsgemässes Wehr ist leicht und wiederholt auf-und abzubauen. Wenn das Wehr endgültig entfernt werden soll, ist das Verbleiben der Verankerung im Flussgrund technisch und kostenmässig durchaus vertretbar. Die Korrosionsfestigkeit des im Flussgrund eingebauten Bandes, sofern es z. B. aus Gummi besteht, die gleichmässige Verteilung der Zugspannungen auf das durchgehende Band und die Nachgiebigkeit und stossdämpfende Wirkung der erfindungsgemässen Verankerung, wirkt sich im besonderen bei unruhigen Flussläufen vorteilhaft aus.
Das weiche Band kann erfmdungsgemäss an einem im Fluss errichteten Bauwerk befestigt sein, also auf indirekte Weise, es kann aber auch im Flussgrund eingegraben sein, also unmittelbar, wobei vorzugsweise ein Winkel von 450 eingehalten werden soll.
Zur Verbindung des Behälters mit dem im Flussbett verankerten Band können bekannte lösbare Elemente verwendet werden. Mit Vorteil können erfindungsgemäss sogenannte Gleitverschlüsse oder auch Ösenreihen mit eingeführten S-Haken vorgesehen sein. Das mittel-oder unmittelbar im Flussbett verankerte Band wird aus wasserbeständigem Material gefertigt und verbleibt am Platze, und es ist relativ einfach, einen Behälter abzubauen bzw. einen neuen mit den vorhandenen lösbaren Mitteln einzubauen.
Eine sehr vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemässen Wehres besteht darin, dass sich eine an dem im Flussgrund verankerten Bauwerk befestigte Stoffbahn über die Oberseite des aufblasbaren Behälters erstreckt, ohne mit ihm verbunden zu sein, und vom Behälter getragen wird und einen Wasserstauschirm und Behälterschutz bildet.
Weiters können erfindungsgemäss Wehre errichtet werden, die aus mehreren hintereinander angeordneten aufblasbaren Behältern und einem oder mehreren von diesen getragenen Bändern bestehen. Auf diese Weise können mit vorgefertigten Einzelelementen beliebig lange Wehranlagen mit geringen Aufbaukosten und-arbeiten erstellt werden.
Schliesslich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Errichtung eines Wehres der erfindungsgemässen Art, das darin besteht, dass quer zum Flusslauf ein Graben ausgehoben wird und dabei das Aushubmaterial stromaufwärts davon angelagert wird, sodann das Verankerungsband gegen die stromabwärtige Grabenwand gelegt und mit dem Aushubmaterial eingegraben wird. Dieses Verfahren ist von ungelernten Arbeitskräften und
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mit einfachen Werkzeugen ausführbar ; unter Umständen kann die Strömung das Eingraben des Bandes unterstützen.
Mit Hilfe der Erfindung können die aufblasbaren Elemente von Wehren billiger und für den Aufbau einfacher hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Wehr aus einem einzigen aufblasbaren Behälter bestehen, der dünnwandiger sein und aus weniger widerstandsfähigem Material bestehen kann und der von der Stoffbahn überdeckt ist, welche die Stauhöhe bestimmt und den Abrieb übernimmt. Dieser Behälter kann auf einer weiteren Stoffbahn aufruhen, die auf dem Mauerwerk oder dem Flussbett aufliegt und ebenfalls den Abrieb übernimmt.
An Hand der Zeichnungen werden nun mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen Fig. 1 den
Querschnitt eines erfindungsgemässen Wehres, das am Flussbett mit Hilfe eines Mauerwerkes festgemacht ist, Fig. 2 den Querschnitt eines weiteren erfindungsgemässen Wehres mit einer anderen Form des Befestigungsmauerwerkes, Fig. 3 ebenfalls ein an einem Mauerwerk befestigtes Wehr gemäss der Erfindung, Fig. 4 den Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Wehr, welches mit Hilfe eines im Flussbett vergrabenen Bandes verankert ist, Fig. 5 das Wehr nach Fig. 4 während seines Einbaues, Fig. 6 einen Querschnitt, welcher die Art der Festigkeitsprobe der eingegrabenen Bänder nach Fig. 4 und 5 erkennen lässt, Fig. 7 den Längsschnitt durch eine aus erfindungsgemässen Einzelstücken zusammengesetztes Wehr, und Fig.
8 und 9 die Grundrisse von erfindungsgemässen beweglichen Wehren.
Zur Einrichtung eines Wehres gemäss der Fig. 1 wird zunächst am Flussgrund ein Betonbarren-10-errichtet, auf dem beispielsweise mittels Gewindebolzen --11-- ein weiches Befestigungsband-12-, welches z. B. aus Gummi od. dgl. bestehen kann, befestigt wird.
An der stromabwärtigen Kante dieses Befestigungsbandes --12-- befinden sich Bereiche einer lösbaren Verbindungsvorrichtung, der wieder Gegenbereiche zugeordnet sind, die sich an Vorsprüngen oder an einem Verlängerungsband --13a-- am aufblasbaren Behälter --13-- befinden. In diesem Falle erstreckt sich das durchlaufende Band --13a-- über die ganze Länge des Behälters und die lösbaren Verbindungsvorrichtungen bestehen aus S-Haken --14--, die in
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gleichen Abständen besitzen. Die Verbindungsvorrichtung--14--kann jedoch auch aus einem Gleitverschluss aus Kunststoff bestehen, welcher gegen Wasser und darin befindliche Mikroorganismen unempfindlich ist.
Beispielsweise eignet sich ein unter dem Handelsnamen"velcro"bekannter od. ähnl. Gleitverschluss.
Auf diese Weise kann der aufblasbare Wehrbehälter leicht angebracht bzw. entfernt werden. Wenn das Wehr ganz aufgegeben werden soll, kann das Befestigungsband auf dem Balken--10-belassen bleiben, während der Behälter anderwärts, auf einem andern fest verlegten Befestigungsband befestigt werden kann.
Das Wehr gemäss Fig. 2 besteht aus einem umfangreicheren Mauerwerk--15--, von dem ein grösserer Teil im Flussbett versenkt ist. Der aufblasbare Behälter-16-ist an der Oberseite des Mauerwerkes-15- angebracht. Das Befestigungsband-17-des Behälters-16-ist an der stromaufwärtigen Wand-15a- des Mauerwerkes befestigt und mit dem Verlängerungsband --16a-- durch eine der vorher beschriebenen Vorrichtungen--18--verbunden.
Das Wehr gemäss Fig. 3 besteht aus einer weichen Anordnung-20--, die im Fluss versenkt ist und aus mehreren Elementen besteht, von denen jedes für sich abnehmbar mit dem Befestigungsband--21-verbunden ist, welches vom Mauerwerk --19-- gehalten ist. Hier weist das Befestigungsband --21-- an seinem oberen Rand mehrere Einzelbänder zum Anhängen der Verbindungsvorrichtungen der Anordnung --20-- auf. Die Anordnung --20-- besteht aus einer abriebfesten Stoffbahn --20a--, welche auf die Oberseite des Mauerwerkes --19-- aufgelegt und mittels lösbarer Elemente --22-- an einem Band --21a-- befestigt ist, das seinerseits mit dem Band --21-- verbunden ist.
Auf der Stoffbahn--20a-ruht der Behälter, bzw. Kessel-20b-, dessen Fortsatz --20c-- mit einer lösbaren Verbindung--23--an einem andern Band--21b--des Befestigungsbandes-21--angehängt ist. Der Behälter-20b-ist mit einer weiteren Stoffbahn--20d--zugedeckt, die ebenfalls mit lösbaren Verbindungselementen mit einem
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Wehr hinweggleitende Gegenstände. Ebenso schützt die Unterlage --20a-- gegen einen Abrieb durch die Rauhigkeiten des Mauerwerkes-19-.
Der aufblasbare Behälter-20b-muss dicht sein, braucht aber keinen wesentlichen Beanspruchungen zu widerstehen, so dass er verhältnismässig dünnwandig ausgeführt sein kann, wodurch er leicht zu handhaben ist.
Seine Aufgabe ist lediglich das Abdeckband --20d--, das vom überfliessenden Wasser angedrückt gehalten wird, auf der gewünschten Höhe zu halten. Durch mehr oder weniger Aufblasen kann die Stauhöhe der Stoffbahn
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ausreichend widerstandsfähig und dennoch leicht zu handhaben sind.
Die Verbindungsvorrichtungen-22, 23, 24--der Bahnen--20a und 20d--sowie des Behälters - können so wie weiter oben beschrieben aus schnell lösbaren Gleitverschlüssen bestehen. Jedoch können auch S-Haken verwendet werden, die durch passend angebrachte Ösen hindurchgesteckt werden.
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Statt ein Mauerwerk aufzurichten, an dem das Befestigungsband endgültig angebracht wird, kann letzteres auch in den Boden des Flussbettes versenkt werden, wo es ebenso zur Verankerung des Wehres als auch zur Abdichtung des Bodens dient. Dieses Befestigungsband, das dann breiter sein muss, als wenn es an einem Mauerwerk angebracht wird, besteht beispielsweise aus einem metallisch bewehrten Gummi od. dgl. Material.
Die Ausziehkräfte für ein vergrabenen Band hängen u. a. vom Winkel ab, unter dem das Band im Boden eingegraben ist. Es wurde gefunden, dass bei einem Winkel von rund 45 die Ausziehkräfte am grössten sind.
Überraschender Weise sind die Ausziehkräfte für vergrabene Bänder recht hoch : sie betragen bei einem 0, 5 m tief und unter einem Winkel von 45 eingegrabenen Band je Meter quer zur Flusslängsrichtung gemessen ungefähr 200 daN.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4 und 5 ist der aufblasbare Behälter --25-- mit der stromabwärtigen Kante einer Stoffbahn --26-- verbunden, die stromaufwärts unter einem Winkel A von ungefähr 45 im Flussbett eingegraben ist. Um diese Stoffbahn zu verlegen, wird zuerst im Boden des Flussbettes ein Quergraben--27-gezogen (Fig. 5). Die Tiefe dieses Grabens entspricht etwa der gewünschten Versenktiefe der Stoffbahn--26--. Die Stoffbahn wird dann gegen die stromabwärtige Wand des Grabens --27-- angelegt und mit dem Aushub --28- abgedeckt. Wird dieser Aushub vorher auf die stromaufwärtige Seite des Grabens --27-- geworfen, so wirkt er abdämmend, so dass die Stoffbahn in relativ ruhigem Wasser verlegt werden kann.
Während der Errichtung dieses Wehrs ist es zweckmässig, den Behälter-25-bereits vorher mit der Stoffbahn--26--zu verbinden, jedoch den Behälter noch nicht ganz aufzufüllen (Fig. 5). Sobald die Stoffbahn wie gezeigt vergraben worden ist, kann dann der Behälter völlig aufgefüllt werden.
Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend beschriebene Verlegungsweise eines aufblasbaren Wehres den Zugkräften des Wassers wohl widerstehen kann. Zweifellos rührt diese Erscheinung von der erhöhten Reibung und der Weichheit der Gummiteile des Wehres her, wodurch diese sich den Formen des Erdreiches anschmiegen, in das das Wehr eingegraben ist.
Labormässige Ausziehversuche mit einer Stoffbahn von der Grösse 1 m X l m und einer Dicke von 4, 5 mm sowie einem Eingrabewinkel von 45 ergaben folgende Werte :
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<tb> Ausziehkraft <SEP> in <SEP> daN <SEP> : <SEP> 50'100 <SEP> 150 <SEP> 200
<tb> Ausziehtiefe <SEP> in <SEP> cm <SEP> : <SEP> 35 <SEP> 55 <SEP> 71 <SEP> 85
<tb>
Bei der Durchführung dieser Versuche wurde die freie Kante der Stoffbahn--29-- (Fig-6) über ein Dynamometer--30--mit einer Zugmaschine verbunden und dann in Richtung des Pfeiles--F-angezogen.
Ein erfindungsgemässes Wehr kann Bestandteil eines aus mehreren Einzelelementen bestehenden Wehres sein. Ein solches besteht gemäss Fig. 7 aus der einfachen Hintereinanderschaltung der Elemente. Auf einem Mauerwerk-34--, das sich über die ganze Flussbreite erstreckt, liegt zunächst eine Stoffbahn --32-- als Unterlage auf. Auf dieser liegen Stirn an Stirn die aufblasbaren Behälter --31--, die von den Stoffbahnen - -33-- überdeckt werden, welche sich gegenseitig überlappen. Der Aufbau gleicht also jenem nach Fig. 3.
Die einzelnen Behälter sind verhältnismässig kurz, d. h. in der Grösse von 2 bis 3 m, wodurch schwingende Bewegungen unterbunden werden, die zu schnellen Zerstörungen der Behälter führen würden.
Bei den Ausführungsbeispielen entspricht jedem Behälter--31--eine Stoffbahn--32--und eine Stoffbahn--33--, doch können jeweils eine Stoffbahn mehreren Behältern zugeordnet sein.
Die durch die Erfindung gebotene Möglichkeit, Wehre aus Einzelelementen aufzubauen, liefert nicht nur lange Wehre sondern auch einen Aufbau mit geringen Kosten.
Erfindungsgemässe Wehre besitzen weite Anwendungsgebiete, z. B. können mit den Einzelelementen auch schwenkbare Wehre errichtet werden, wie dies die Fig. 8 und 9 zeigen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufblasbares Wehr für Wasserläufe, mit wenigstens einem aufblasbaren Behälter, der an einem mittel-
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Verankerung des Behälters (13 ; 16 ; 20 ; 25) im Flussbett mit Hilfe eines Bandes (12 ; 17 ; 21 ; 26) aus weichem Material erfolgt, welches im Flussbett festgelegt ist und dessen freie Kante wenigstens ein lösbares Befestigungselement (14 ; 18 ; 23) trägt.