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Schlauchwehr Die Erfindung betrifft ein Schlauchwehr mit einem zwischen
festen Wehrwangen fest angeordneten, mittels eines Druckmittels aufblähbaren Schlauchwehrkörper
aus verstärktem, elastischem Material.
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Wehranlagen mit derartigen verformbaren Wehrkörpern sind bereits bekannt;
sie haben den Vorteil, daß sich der verformbare Wehrkörper ganz flach zusammenlegen
kann, so daß der Durchlaß über dem nicht benutzten Wehrkörper vollkommen frei ist.
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Ein derartiger verformbarer bzw. hydraulisch auftreibbarer Wehrkörper
kann für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Es kann beispielsweise nur als
einfaches, festes Sperrwehr dienen oder auch als einstellbares Wehrorgan zur Regelung
der Wasserabflußmenge; in diesem Fall läuft das Wasser über den mehr oder weniger
hydraulisch aufgetriebenen Wehrkörper, dessen überlaufhöhe durch Änderung des hydraulischen
Innendruckes bzw. der Füllmenge im Wehr geregelt werden kann.
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Der Innendruck im verformbaren Wehrkörper muß selbstverständlich etwas
größer sein als der Druck des Wassers, dessen Ablauf durch das Wehrorgan gesperrt
oder geregelt werden soll.
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Die biegsame Wand des verformbaren Wehrkörpers in Form einer Tasche
oder eines geschlossenen Sackes besteht aus leicht verformbarem Bahnmaterial, wie
natürlichem oder künstlichem Kautschuk, Neopren oder gewissen elastomeren Kunstharzen,
die gegebenenfalls durch eine Gewebeeinlage od. dgl. verstärkt sein können.
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Ein Beispiel für eine solche Wehranlage ist auf Seite 28 im Heft 1
der Zeitschrift »Baumaschine und Bautechnik« von 1961 beschrieben.
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Bei dem bekannten Schlauchwehr besteht der Wehrkörper aus einem Schlauch,
der mit einem Teil seiner Unterseite in einer parallel zur Schlauchachse verlaufenden
Zone der Sohle der Wehrkammer festgelegt ist. Die Enden dieses Schlauches sind an
den senkrechten Betonwänden (den Wehrwangen) bis zu einer Höhe von 3 mm befestigt.
Durch diese Art der Befestigung der Enden des Schlauchwehrkörpers an den senkrechten
Seitenwangen ergibt sich einmal der Nachteil, daß an dem Ende des Wehrkörpers, noch
vor dessen Befestigungsstelle an der senkrechten Wange oder Wand, sich eine tief
eingeschnittene Falte bildet, die eine unerwünschte, zusätzliche Beanspruchung des
Materials des Wehrkörpers ergibt. Der Grund für die Bildung dieser Falte liegt darin,
daß der aufblähbare, schlauchartige Wehrkörper nicht nur an der Sohle des Wehrs,
sondern auch - und zwar sehr weit nach oben reichend - an den Seitenwänden befestigt
ist, um eine gute Dichtung auch an diesen Seitenwänden zu erzielen. Zum zweiten
ist ein Nachteil auch darin zu sehen, daß der Schlauchwehrkörper im entleerten Zustand
nicht glatt auf der Wehrsohle aufliegt, sondern an den Enden hochgezogen ist, so
daß er nicht den gesamten Durchflußquerschnitt freigibt und außerdem an den Enden
auch bei Nichtgebrauch unter Spannung steht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schlauchwehr zu
bilden, bei dem sowohl die bei den bisher bekannten Wehranlagen dieses Typs auftretenden,
unerwünschten Faltenbildungen in dem Schlauchkörper als auch die sontigen im Zusammenhang
mit der seitlichen Abdichtung des Wehrkörpers gegen die Wehrwangen sich ergebenden
Schwierigkeiten vermieden werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der im entleerten
Zustand in Form einer flachen Tasche auf der Wehrkammersohle aufliegende Wehrkörper
nur an der Wehrkammersohle befestigt ist, die beiden Wehrwangen im Bereich des Wehrkörpers
sich von unten nach oben einander nähern und das elastische, den taschenartigen
Wehrkörper bildende Material in der Längsrichtung des Wehrkörpers eine höhere Elastizität
hat als in der Querrichtung.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schlauchwehrs,
die sich durch eine besondere, geringe Dehnungsbeanspruchung des Schlauchkörpermaterials
auszeichnet, besteht darin, daß die Wehrwangen sich im Bereich des Wehrkörpers in
Richtung nach der Unterwasserseite hin voneinander entfernen und die Grundrißform
des entleerten Wehrkörpers ein Trapez ist, dessen größte Grundlinie durch die Faltkante
der umgeschlagenen Materialbahn des Wehrkörpers gebildet ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von Ausführungsbeispielen
dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen
senkrechten, in einer Ebene quer zur Längserstreckung des verformbaren Wehrkörpers
geführten Schnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Wehranlage.
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F i g. 2 eine Aufsicht auf einen Endteil des verformbaren Wehrkörpers,
der in seiner flachen, nicht aufgetriebenen Lage dargestellt ist, F i g. 3 eine
der F i g. 2 entsprechende Darstellung, bei der der Wehrkörper hydraulisch aufgetrieben
ist, F i g. 4 eine schaubildliche Darstellung eines Endteiles des Wehrkörpers in
flachliegendem Zustand, F i g. S eine andere schaubildliche Darstellung des Wehrkörperendes,
in der der Wehrkörper hydraulisch aufgetrieben ist, F i g. 6 einen senkrechten Schnitt
längs der Schnittlinie VI-VI der F i g. 1.
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Die F i g. 1 zeigt in schematischer Form eine Wehranlage gemäß der
Erfindung, bei der ein hydraulisch auftreibbarer Wehrkörper 1 zwischen zwei Seitenwangen
7 angeordnet ist.
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Der Wehrkörper 1 ist eine langgestreckte, nachgiebige Tasche, die
aus einer umgefalteten oder zurückgeschlagenen, dünnen Materialbahn besteht, welche
durch festes Verbinden längs ihrer sich deckenden Kanten an drei Seiten 2, 3 dicht
geschlossen ist. Dieser taschenartige Wehrkörper ist mit seiner Unterseite auf der
horizontalen Wehrsohle 4 oder dem horizontalen Boden des Wasserdurchlasses in einer
Flächenzone 5 durch Reihen von Schrauben 6 oder Halteankern aus nicht oxydierendem
Metall festgelegt; die Schrauben oder Anker sind in Ausnehmungen der Sohle oder
des Bodens durch geeignete Massen auf der Basis eines hydraulischen oder beispielsweise
bituminösen Bindemittels verankert. Diese Art der Befestigung des Wehrkörpers ist
zweckmäßig, denn sie macht es möglich, jede Störung des Wasserabflusses zu vermeiden,
wenn der Wehrkörper vollkommen flach auf der Wehrsohle aufliegt.
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Um eine gute Abdichtung zwischen den beiden Enden des verformbaren
Wehrkörpers 1 und den Seitenwangen 7 zu gewährleisten und die Bildung von Längswellen
oder -falten der nachgiebigen Wandfläche des Wehrkörpers zu vermeiden, wenn der
Wehrkörper aufgetrieben wird, sind die Seitenwangen 7 erfindungsgemäß derart gegeneinander
geneigt, daß sie sich von unten nach oben einander nähern.
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Wenn der Wehrkörper 1 aufgetrieben wird, können sich die oberen
Teile der Wehrkörperenden glatt und dichtend an die Seitenwangen 7 anlegen.
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Die F i g. 4 zeigt, daß im Bereich des Wehrkörpers 1 der Winkel 8
zwischen einer Seitenwange und der Wehrsohle 4 ein spitzer Winkel ist.
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Wenn der Wehrkörper 1 aufgetrieben ist, drückt er sich mit
zunehmendem hydraulischem Innendruck immer kräftiger an die Seitenwangen 7 an, während
sich die Stauhöhe vergrößert.
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Um die Faltenbildung auf der Oberfläche des nachgiebigen Wehrkörpers
ganz sicher zu vermeiden, empfiehlt es sich, die beiden einander zugeneigten Seitenwangen
7 in der Richtung des auf den Wehrkörper ausgeübten Wasserdruckes (in Richtung der
Pfeile 9 in den F i g.1, 2 und 3) divergieren zu lassen, d. h., sie sollen sich
stetig voneinander entfernen. Unter diesen Bedingungen wird der stauseitige Teil
des Wehrkörpers 1 glatt und dichtend an die nach der Stauseite hin zusammenlaufenden
Seitenwangen 7 angelegt oder angedrückt, wenn der hydraulische Innendruck in dem
Wehrkörper erhöht wird und der Körper sich auf seiner Grundfläche aufrichtet; dadurch
ergibt sich eine stets einwandfreie Abdichtung an den Enden des Wehrkörpers. Wenn
aber der nachgiebige Wehrkörper entleert wird und bei seinem flachen Zusammenfallen
sich nach der Talseite hin verlängert, gestattet die Divergenz der Seitenwangen
7 nach der Teilseite hin, daß sich das Material des Wehrkörpers spannt und durch
diese Spannung die Bildung von Falten oder Wellen vermieden wird, die den Ablauf
des Wassers stören.
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Um einen verformbaren Wehrkörper sehr hoher mechanischer Festigkeit
mit einer vorzüglichen Abdichtung gegenüber den Seitenwangen 7 zu erhalten, verwendet
man zweckmäßigerweise als Material für den taschenartigen Wehrkörper einen Baustoff,
dessen Elastizität in der Längsrichtung des Wehrs, d. h. quer zur Strömungsrichtung,
größer ist als die Elastizität in der Querrichtung des Wehrkörpers, d. h. in der
Richtung der Strömung.
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Wenn man einen derartigen taschenförmigen Wehrkörper hydraulisch auftreibt,
so tritt keine übermäßige Dehnung in der Richtung der Pfeile 9 ein; der Wehrkörper
kann sich aber zwischen den beiden Seitenwangen verhältnismäßig stark dehnen, was
für die einwandfreie Abdichtung zwischen den Enden des Wehrkörpers und den Seitenwangen
7 besonders günstig ist.
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In seinem flach zusammengelegten Zustand braucht der verformbare Wehrkörper
nicht die Form eines Rechtecks aufzuweisen; er kann vielmehr die Form eines Trapezes
haben, dessen große Grundfläche vorzugsweise durch die Umschlagfalte der zurückgeschlagenen
Materialbahn gebildet ist. Diese spezielle Ausführung ist ein vorteilhaftes Merkmal
der vorliegenden Erfindung.