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Schlauchwehr zum Aufstauen von Flüssen und Kanälen Die Erfindung betrifft
ein Schlauchwehr zum Aufstauen von Flüssen oder Kanälen, das aus einer geschmeidigen,
langgestreckten Hülle besteht, die mindestens entlang einer sich über ihre gesamte
Länge erstreckenden Mantellinie am Grunde des Gerinnebettes befestigt und durch
ein Druckmedium aufblasbar ist, dessen Druck entsprechend der gewünschten Höhe der
Abdämmung eingestellt wird. Bei den bekannten Schlauchwehren dieser Art ist der
zu versperrende Durchfluß im Querschnitt rechteckig, so daß das Schlauchwehr von
einer Uferböschung zur anderen hin etwa eine zylindrische Form besitzt. Die Abdichtung
der Uferböschungen wird durch Umbiegen der Enden der Hülle in die Vertikale und
durch Befestigen derselben an Landpfeilern, d. h. den seitlichen, den rechteckigen
Durchfluß begrenzenden Mauern, bewirkt. Die Befestigung der umgebogenen Enden der
Hülle an den Pfeilern erfolgt längs horizontal und vertikal verlaufender Linien,
wobei die Hülle so lang ausgebildet ist, daß sie sich unter Bildung von Falten auf
den Boden des Durchflusses zu legen vermag. Diese Faltenbildung ist jedoch nicht
nur nachteilig für die Abdichtung des Anschlusses des Wehres an den Wangen, sondern
auch für die Haltbarkeit des Werkstoffes der Hülle.
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Die Erfindung bezweckt, ein Schlauchwehr zu schaffen, bei dem die
Faltenbildung auf ein Minimum herabgesetzt bzw. vollständig vermieden werden soll.
Zu diesem Zweck ist die Hülle an ihren Enden durch Verlängerungen mit abnehmenden
Durchmessern verschlossen, deren Spitzen an der Uferböschung befestigt sind. Im
Unterschied zu den bekannten Schlauchwehren verläuft der Boden des Flußbettes bzw.
der Boden des abzusperrenden Durchflusses über die gesamte Querschnittsbreite nicht
parallel zum Wasserspiegel, sondern steigt von einem Mittelteil aus beidseitig zu
den Landpfeilern hin an. Die Verlängerungen mit abnehmenden Durchmessern liegen
dabei mit ihrem unteren Mantelteil auf den ansteigenden Teilen des Flußbettes, während
der obere Teil ihrer Mantelfläche etwa mit dem Mittelteil des Schlauchwehres fluchtet.
Bei einem völlig aufgeblasenen Schlauchwehr weisen weder der Mittelteil noch die
beidseitigen Verlängerungen irgendwelche Falten auf. Eine Faltenbildung ist selbst
dann vermieden, wenn die Höhe des Schlauchwehres durch Absenken des Druckes des
Flülhnediums weitgehend verringert wird.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Faltenbildung dadurch
völlig verhindert werden, daß die Spitzen der annähernd konisch ausgebildeten Verlängerungen
gegenüber dem Mittelteil der Hülle stromabwärts versetzt sind, so daß die obere
Mantellinie der Hülle im aufgeblasenen und im entleerten Zustand die gleiche Länge
besitzt.
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Die seitliche Abdichtung zwischen dem Schlauchwehr und den Uferböschungen
kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch an die Uferböschungen anschließende,
überhängende Schirmmauern bewirkt werden, die zusammen mit den Böschungen die konischen
Verlängerungen der Hülle einrahmen.
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Zusätzlich zur Formgebung des Schlauchwehres kann die Faltenbildung
auch dadurch praktisch völlig beseitigt werden, daß die Hülle, insbesondere die
Verlängerungen, in der Längsrichtung des zu stauenden Flusses nicht ausdehnbar und
senkrecht zu dieser Richtung elastisch ausdehnbar ausgebildet ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Schlauchwehren
dargestellt und nachstehend erläutert. In dieser Zeichnung zeigt F i g.1 einen Querschnitt
durch eine das Schlauchwehr bildende, aufblasbare, biegsame Hülle und deren Befestigungsvorrichtung
auf dem Boden entlang einer Mantellinie dieser Hülle, F i g. 2 einen Querschnitt
durch ein Flußbett, F i g. 3 Querschnitte' des Schlauchwehres gemäß F i g. 2 längs
den Linien D-D, F-F und in der Mitte des Flusses,
F i g. 4 eine
Draufsicht auf das Schlauchwehr gemäß F i g. 2 und 3, dessen Form und Befestigung
veranschaulichend, F i g. 5, 6 und 7 eine andere Ausführungsform eines Schlauchwehres
in einer Darstellung entsprechend F i g. 2 bis 4, F i g. 8, 9 und 10 ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines Schlauchwehres in einer Darstellung, entsprechend F i
g. 2 bis 4, und F i g.11 eine Abwandlung des in F i g. 8 dargestellten Schlauchwehres.
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Wie am besten aus F i g.1 zu erkennen ist, ist eine Hülle 2 an dem
Boden 1 eines Kanalbettes längs einer Linie ihres Mantels befestigt.
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Das Kanalbett, in dem das Schlauchwehr eingebaut werden soll, weist
hier einen trapezförmigen Querschnitt SV B, C, S2 auf, bei
dem S1 und S2 die Scheitel zweier sich gegenüberliegender Uferböschungen sind, zwischen
denen sich das Schlauchwehr erstrecken soll. Die Oberfläche der biegsamen Hülle
2 erhält infolgedessen eine Form, die einen etwa zylindrischen Mittelteil und an
dessen beide Enden anschließende, etwa konische Abschlußteile umfaßt, deren Spitzen
bei S1 und S2 befestigt sind,- wobei die Befestigungslinie, wie aus F i g. 4. ersichtlich
ist, gegen das angestaute Wasser, d. h. entgegen der Richtung des Pfeiles f, konvex
geknickt verläuft (S1, B2, C2, S2). Solange die Hülle 2 vollkommen leer ist, liegt
sie, stromabwärts der Befestigungslinie, flach auf dem Boden 1 - wie bei 2 a in
F i g. 4 dargestellt ist -und ist durch die strichpunktierte Linie S1, B3, C3, S2
begrenzt. Wird die Hülle 2 jedoch aufgeblasen, so nimmt sie die aus den F i g. 2
bis 4 ersichtliche Lage ein. Die F i g. 3 zeigt außer dem in Flußmitte längs desselben
geführten Querschnitt auch die kleineren Querschnitte in den seitlich der Flußmitte
liegenden Ebenen F und D, die in den F i g. 2 bis 4 mit den gleichen Buchstaben
bezeichnet sind. Die geknickte Linie S1, B1, Cl, S2 und die gerade Linie S1,
B', C, S2 in F i g. 4 stellen die stromabwärts liegende Begrenzungslinie
bzw. die Scheitellinie der aufgeblasenen Hülle 2 dar. Infolge der besagten Form
der Hülle und der Tatsache, daß die Länge der Scheitellinie S1, B', C ,
S2 kürzer als. die Länge der befestigten Mantellinie S1, B2, C2, S2 ist, bilden
sich auf dem Scheitel der Hülle zwei Falten B', C , die etwa an den
Verbindungsstellen des zylindrischen Teiles mit den konischen Teilen der Hülle liegen.
Wird der Innendruck der Hülle verändert, so ändern sich damit auch die Querschnitte
der Hülle, d. h. sowohl der konischen Teile als auch des zylindrischen oder annähernd
zylindrischen Mittelteiles der Hülle 2. Die senkrechten Querschnitte durch die konischen
Teile der Hülle sind denjenigen durch den angrenzenden, zylindrischen Teil gelegten
geometrisch annähernd ähnlich. Die Formänderung der Hülle kann somit, falls diese
aus einer undehnbaren Folie besteht, von der größten Füllung bis zur vollkommenen
Entleerung praktisch ohne Faltenbildung erfolgen.
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Eine andere, in den F i g. 5 bis 7 unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen
wie in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsformen besteht darin, daß die
Spitzen der Konen gegenüber der Befestigungslinie S1, B2, C2, S2 derart weit stromabwärts
verlegt sind, daß die obere Mantellinie der aufgeblasenen Hülle S1, B',
C, S2, die dann die Gestalt eines horizontal liegenden Trapezes aufweist,
etwa die gleiche Form besitzt, wie die stromabwärts liegende Begrenzungslinie S1,
B3, C3, S2 der nach vollkommener Entleerung dann auf dem Boden des trapezförmigen
Kanals aufliegenden Hülle.
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Diese Ausführungsform läßt auf der dem gestauten Wasser zugewandten
Seite der aufgeblasenen Hülle an den Verbindungsstellen der konischen Seitenteile
mit dem zylindrischen Mittelteil keine Falten entstehen. Die einzigen Falten, die
entstehen könnten, sind die vertikalen Falten B', C auf der stromabwärts
liegenden Seite des Wehres. Diese Falten erlauben jedoch kein Abfließen des Wassers
von der stromaufwärts gelegenen Seite des Wehres zu der stromabwärts gelegenen Seite
hin, wie dies bei der vorher beschriebenen Ausführungsform unter Umständen möglich
ist, bei der die obere Mantellinie der konischen Teile mit der oberen Mantellinie
des zylindrischen Teiles fluchtet.
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Bei der weiteren, in den F i g. 8 bis 10 dargestellten Ausführungsform
schließen sich an die Uferböschungen Schirmwände G und H an, die derart überhängen,
daß das abzudichtende Profil S1, B', C , S2, C, B einen Längsschnitt
durch einen Rotationskörper dargestellt, der aus einem Zylinder und an dessen beide
Enden anschließende, koaxial zur Längsachse des Zylinders stehenden Konen gebildet
ist. Der geringe Mehraufwand für diese Schirmwände erlaubt es bei Verwendung der
vorbeschriebenen Hüllenform, die Faltenbildung beim Aufblasen der Hülle auf ein
Mindestmaß herabzusetzen.
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An Stelle der vorbeschriebenen Form der Hülle mit zwei konischen Enden
kann diese auch jede andere Form erhalten, bei der die seitlichen Abschlußteile
koaxial zur Längsachse des zylindrischen Mittelteiles verlaufen und eine abgerundete
Form besitzen. In diesem Fall muß die Unterseite der überhängenden Schirmmauern
G und H, wie in F i g.11 dargestellt ist, das entsprechende konvave Profil aufweisen.
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In den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Hülle 2 aus
einem biegsamen und undehnbaren Werkstoff gefertigt.
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Eine andere Ausführung der Erfindung besteht darin, als Werkstoff
eine Folie zu verwenden, die zwar nicht quer zur Hülle, sondern nur in deren Längsrichtung,
unter geringer Kraftaufwendung, dehnbar ist. Eine derartige Folie kann beispielsweise
aus Kautschuk, Neopren, Polyester usw. bestehen, der durch Drähte, Bänder, Fäden,
Litzen od. dgl., aus Eisen, Baumwolle, Glas oder einem Kunststoff armiert ist, wobei
diese Verstärkung nur quer zur Achse der Hülle verlaufen.
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Die Längenänderungen der verschiedenen Mantellinien der Hülle, die
sich beim Aufblasen derselben ergeben, entstehen durch elastische Dehnung der Folie,
die dank der senkrecht zur Längsachse vorgesehenen Verstärkung ohne Zerreißgefahr
in Querrichtung erfolgen kann.