DE19904642A1 - Komplex von Bau und Verfahrensweisen mit zugeordnetem Bauelementensatz für Wasserkrafterzeugung und Nutzung und zur Wasserbehandlung - Google Patents

Description

Der Erfindungsgegenstand ist das Ergebnis der baureifen Ausführungskonstruktionen der vorgängigen Patentanmeldungen im Bereich der Wasserkrafterzeugung und der Wasserbehandlung, und der damit in Verbindung stehenden Bauwerke wie Überbrückungen und Gebäudeteilen. Das Ergebnis der neuartigen Detaillösungen ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit, der Verminderung der Baukosten und Bauzeit und Erhöhung der Effektivität.

Der Endungsgegenstand ist in folgenden Zeichnungen und Beschreibungen erläutert.

Fig. 1 zeigt den Vertikalschnitt durch die Wasserfassung mit Rechenschieber, Rechen, Kraftstation, mit Bewegungseinrichtungen in der Horizontalen und Vertikalen, mit Sandfangraum, Sandableitung einschließlich Schieber, mit der Bodenausbildung und dem Gründungskörper mit Sandfangboden, mit der Andeutung des Kavernenkraftwerkes einschließlich Ableitungsstollen, den Abfallstollen und die Möglichkeit des Kraftwerkszuleitungsstollens sowie die Andeutung eines Betriebsstollens.

Fig. 2 ist die Draufsicht zu Fig. 1 mit Darstellung des Schiebearms für den Rechen und des Sandfanges.

Fig. 3 zeigt im Schnitt den Notverschluß, über dem Sandfang lagernd.

Fig. 4 zeigt eine Konstruktionsart des Rechenstabes aus Kunststoff bzw. Stahlblech.

Fig. 5 zeigt im Vertikalschnitt den schaufelförmigen Schildvorschubkörper, abgestützt an der Zuleitungsröhre mit Vorschubelementen (hydraulisch oder mechanisch) mit Versteifungen, nach oben offen für den Aushub.

Fig. 6 zeigt die Draufsicht zu Fig. 5.

Fig. 7 ist der Vertikalschnitt zu den Fig. 5 und 6.

Fig. 8 zeigt die Ansicht einer Baggerschaufel für den Aushub nach den Fig. 5 bis 7.

Fig. 9 zeigt im Querschnitt die Vorschubteile für den Aushub zur Herstellung der Triebwasserzuleitung mit Abstützung durch Querstab oder Rahmen, ergänzt durch den Querschnitt eines Förderbandes.

Fig. 10 zeigt den Querschnitt zu Fig. 5, jedoch mit der Ausrüstung eines Spülrohres zum Abtransport des Aushubmaterials.

Fig. 11 wie Fig. 5, jedoch die Anordnung im Querschnitt des Förderbandes.

Fig. 12 ist der Detailschnitt eines Vorschubteiles mit Spül- und Druckzuleitungsrohr, mit gelenkiger Lagerung zueinander und Austrittsöffnungen.

Fig. 13 zeigt den Horizontalschnitt mit Wasserdruckkolben.

Fig. 14 zeigt den Vertikalschnitt einer Vortriebsvorrichtung für den unterirdischen Einbau der Zuleitungsröhre, bestehend aus einer dreigeteilten Schalungsschale, einander abgestützt und verstrebt.

Fig. 15 zeigt den Vertikalschnitt und Längsschnitt der Vortriebseinrichtung mit den stufenweise vorgeschobenen Vortriebselementen, der Vorschubdruckeinrichtung, ein Förderband und ein Baggerband.

Fig. 16 zeigt den Querschnitt für einen Taktzustand zu den Fig. 14 und 15.

Fig. 16a wie Fig. 16, jedoch weitere Arbeitstakte zum Einbau der Deckenschalen auf die Bodenschale.

Fig. 17 ist der Querschnitt eines dreigeteilten Zuleitungsrohres mit Vorspanneinrichtung im Scheitelbereich und Vorspanngraben.

Fig. 18 zeigt das Detail zur Vorspanneinrichtung im Scheitel nach Fig. 17.

Fig. 19 zeigt den gegliederten Rohrquerschnitt mit vergrößerter Wandung im Vorspannbereich in der Nähe des Kämpfers.

Fig. 20 ist der Detailschnitt zur gelenkigen Lagerung der Schalenteile.

Fig. 21 ist der Detailschnitt für die Vorspannung im Kämpferbereich mit verstärkter Wandung.

Fig. 22 zeigt die verstärkte Wandung zur Vorspannung im Scheitelbereich mit Angabe der Führung des Hüllrohres und des Spanngliedes.

Fig. 23 zeigt den Querschnitt durch den Betonfertigteileingelenkträger mit Quersteg, Hüllrohre, Spannstäbe, Bewehrung, Lagerfußteil, Verbindungsöffnung und Wasserableitungsöffnung.

Fig. 24 wie Fig. 23, jedoch mit Faltwerkquerschnitt und seitlichem Abschluß für den Brückenoberbau.

Fig. 25 ist die Draufsicht auf eine stehende Schalung mit Verspannungsriegeln, Verstellungsöffnungen und den verformbaren Schalungshäuten.

Fig. 26 zeigt im Querschnitt eine liegende Schalung, sonst wie Fig. 25.

Fig. 27 zeigt den Vertikalschnitt durch den Eingelenkträger in der Kombination für den Bau einer Brücke einschließlich Widerlager, der Darstellung der Schräge des Quersteges zur Erzeugung der Überhöhung und die Andeutung der Krümmung des Trägers (r).

Fig. 28 wie Fig. 27, jedoch als Detail zur Rahmenausbildung mit Verspannung.

Fig. 29 ist eine Variante zu Fig. 28.

Fig. 30 ist eine Variante zu den Fig. 28 und 29, jedoch mit Schrägstiel und Verstärkungsstegen im anschließenden Überbauteil und mit schrägen Quersteg.

Fig. 31 zeigt im Querschnitt die Möglichkeit des freien Vorbaus aus den Eingelenkträgern zur Herstellung eines weitgespannten Rahmen- bzw. Bogenträgers als Überbau, unter Darstellung der Halte- und Verspannungselemente, gelagert an der Fundamentschlepplatte und oben am schrägen Quersteg oder am Anfangseinfeldträger.

Fig. 32 zeigt im Querschnitt die Möglichkeit des freien Vorbaus unter Verminderung der Kräfte im Montagezustand durch Aufkippung und Einsatz einer Hub- und Zugvorrichtung.

Fig. 33 zeigt im Querschnitt den Eingelenkträger als Brückbauteil oder als Gebäudebauteil mit eingelegter Verschließungstafel bzw. mit üblicher Deckenkonstruktion im Trockenbau.

Fig. 34 zeigt den Vorgang des Einlegens der Verschließungstafel unter Verwendung eines Haltestabes der über eine Öffnung im Scheitelbereich die Tafel für den Montagezustand trägt.

Fig. 35 zeigt die schräge Halterung der Verschließungstafel am Fuß des Eingelenkträgers, ferner die Befestigung einer Abdeckplatte bzw. eines Fasadenelementes bei Verwendung des Trägers als Gebäudewand.

Fig. 36 zeigt den Horizontalschnitt zu Fig. 35, jedoch für die Gebäudeeckausbildung.

Fig. 37 zeigt den Detailquerschnitt der zu einer vieleckigen Wand zueinander gefügten und verspannten Wand für Rundbehälter (r) bis zu hohen Silos, wobei die Ringverspannung in einem Hüllrohr des Quersteges verläuft.

Fig. 38 wie Fig. 37, jedoch mit Darstellung des Knickwinkels.

Fig. 38a zeigt den Vertikalschnitt des Verbundes der Eingelenkträger im Geschoßbau mit Rahmenausbildung über der Aussen- und der tragenden Innenwand.

Fig. 39 zeigt mögliche statische Systeme der Verbundkombinationen des Eingelenkträgers.

Fig. 40 zeigt im Querschnitt eine Wasserbehandlungsanlage (Abwasser) mit Wandungen aus Schalen oder Faltwerken, auch als Ortbeton oder aus Betonformsteinen, nötigenfalls mit Dichtungsauskleidung, mit Darstellung der funktionellen Ausstattung wie Zuleitungsrohr, die Absonderungselemente tragenden Trennwände für die Trennung zwischen Absetzraum und Schlammraum unter Zulassung der Zuführung der absetzbaren Stoffe in den Schlammraum, sowie das Schlammentnahme- und Entgasungsrohr.

Fig. 41 zeigt in der Form wie Fig. 40 den Querschnitt, jedoch für die Mauerung und mit Dichtungsauskleidung aus Kunststoff oder Stahlblech.

Fig. 42 zeigt wie die Fig. 40 und 41, jedoch mit bogenähnlicher Form der Absonderungselemente und schrägem Schlammentnahmerohr.

Fig. 43 ist die Draufsicht zu Fig. 40, jedoch mit einer abgewinkelten Trennwand, mit einem Tiefleitungsrohr, einem abgetrennten Tropfkörperraum mit Tropfkörper und mit den dazu erforderlichen Luft Zu- und Ableitungsrohren.

Fig. 44 zeigt den Querschnitt zu Fig. 43, jedoch aufgeteilt in eine Haubenschale und eine Bodenschale, als Schale oder als Faltwerk, mit den Querschnitten der Absonderungselementen in stufenweiser Anordnung zueinander ferner mit Darstellung der Entgasungsröhren.

Fig. 45 zeigt den Längsschnitt zu Fig. 43, jedoch mit Darstellung des Nachklärraumes der Ablauftragwand, der Ablaufrinne und mit dem Tropfkörper.

Fig. 46 wie Fig. 45, jedoch mit der Auftriebssicherung in Form einer Öffnung, entsprechend der oberen Öffnungen zur Bedienung und Überwachung, hier mit einem Verschlußdeckel und der Abdichtung, ferner einen eigenen Zuleitungsschacht mit Verbindungsrohr, jedoch ohne Tropfkörperraum.

Fig. 47 wie Fig. 46, jedoch in Darstellung der Nacheinanderreihung der Wasserbehandlungsräume und der Durchleitungsöffnungen.

Fig. 48 ist der Detailschnitt durch die Ablauftragwand, die Ablaufrinne mit Wasserzuführungsöffnung, mit der Abtrennungswand zwischen dem Absetzraum und dem Tropfkörperraum, mit dem Ableitungsrohr zum Tropfkörperraum.

Fig. 49 zeigt in Draufsicht die Ablaufrinne mit den Wasserzuführungsöffnungen und dem Ableitungsrohr mit der möglichen Ausstattung durch Verrieselungsöffnungen.

Fig. 50 zeigt wie Fig. 49, jedoch mit einem einzelnen Ableitungsrohr und mit den Verrieselungsöffnungen in einer eigenen Verrieselungsrinne.

Fig. 51 zeigt den Detailschnitt der Ableitungsrinne mit dem Hinweis der Aufschwimmbewegungen bei Über- bzw. Unterschreitung der Ablaufleistung gegenüber dem Zulauf (Q/z), ferner mit dem Weiterleitungsrohr zum Tropfkörperraum.

Fig. 52 wie Fig. 46, jedoch mit den Wand-, Boden- und Deckenteilen in Schalenform, mit getrenntem Zuleitungsschacht und seitlicher, verschlossener Öffnung.

Fig. 53 zeigt die Nacheinanderreihung der durch Schalen gebildeten Behandlungsräume.

Fig. 54 ist die Draufsicht auf die Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Behandlungsräume (durch Schalenteile), quer und hintereinander.

Fig. 54a ist der Querschnitt zu Fig. 54, jedoch in einer Ineinanderreihung mit Darstellung der Möglichkeit, die Tiefen des Faulraumes nach dem Schlammanfall in der Fließrichtung zu verkleinern entsprechend dem Absetzvorgang mit Verwendung von Zwischenwandteilen.

Fig. 55 zeigt im Schnitt ein Detail des Verschlußteiles für eine seitliche Öffnung für ein Zuleitungsrohr.

Fig. 56 ist der Detailschnitt durch die Horizontalfuge zwischen dem Abdeckteil und dem Bodenteil, in Form eines Gelenkes mit Dichtung.

Fig. 57 ist der Querschnitt zur Darstellung der Aufeinanderlagerung der Schalen bzw. der Faltwerkteile mit Zwischenwandteilen.

Fig. 58 zeigt die Wandung für den Behandlungsraum aus einem einzigen Teil.

Fig. 59 ist das Detail zur Darstellung der Auftriebssicherung durch Verschlußteil mit Abdichtung.

Fig. 60 ist der Querschnitt durch die Schalen bzw. Faltwerkteile bei der Verwendung als Stauraumkanal mit Öffnungen durch die Wandungen, mit dem zwischenliegendem Abwasserkanal (Q/TWA).

Fig. 61 zeigt im Längsschnitt die Nacheinanderreihung der Raumelemente mit Durchleitungsöffnungen und Entsandungsrohren.

Fig. 62 zeigt die Draufsicht zum Ableitungsüberfall aus dem Abwasserkanal zum Regenstauraum.

Fig. 63a zeigt im Querschnitt eine Steuerungsrinne für die Menge des Regenableitungswassers mit Überfall, Ableitungsrohr, in seiner Höhenlage vom Stand des ankommenden Wassers abhängig.

Fig. 63 zeigt den Querschnitt durch den Wabenschichttropf und Rieselkörpers, bestehend aus Rinnenflächen mit Durchrieselungsöffnungen, mit der Darstellung des Wasserablaufes nach unten und der sauerstoffhaltigen Luftbewegung.

Fig. 64 ist ein Detail zu Fig. 63, jedoch mit der Detaildarstellung der Besonderheiten der Rinnenfläche wie Rieselöffnungen, Auf- und Ablappung mit beidseitigem Abschluß.

Fig. 65 zeigt den Detailquerschnitt durch den Wabenschichttropf und Rieselkörpers einerseits verschraubte Rinnenflächen über Abstands- und Tragkörper, andererseits ach miteinander verklebt, sowohl als Einzelkörper oder aus einzelnen Paletten, die aufeinandergereiht werden können.

Fig. 66 zeigt die Draufsicht auf die Ableitungsrinne mit den Zuleitungsrohren, mit der Möglichkeit der Anordnung von Riesellöchern zur Verteilung des Wassers auf die Einlauföffnung.

Fig. 67 ist eine Variante zu 66, jedoch mit einem einzelnen Zuleitungsrohr zu einer Weiterleitungsrinne, auch mit Riesellöchern versehbar und mit Darstellung der Auf- und Ablappungen.

Fig. 68 zeigt den Vertikalschnitt, die Bauform des Betonfertigteilfaltwerkes mit Durchleitungsöffnung.

Fig. 69 zeigt wie Fig. 68, jedoch die Bauform als Schale.

Fig. 70 zeigt im Querschnitt als allseitig geschlossene Schale bzw. als Faltwerkkassette.

Fig. 71 zeigt den Querschnitt durch ein Zwischenwandteil zur Vergrößerung der Bautiefe und des Absetz- und Faulraumes.

Die Erfindungsaufgaben sind wie folgt gelöst:
Die Wasserfassung mit dem Fundamentblock (5) und dem Zwischenraum zwischen Rechen und Rohreinlauf bzw. Schachtabfall (7, 7a, 7b, 12), mit dem Schiebearm (1) dem Rechen (2), dem Rechenreiniger (3), der Raumabdeckung (5a), der Maschinenstation (4) mit ihrer Ausrüstung für die Bewegungsvorgänge des Schiebearms (1, 4a, 4b, 4c) ist auch für die Wasserzuleitung zu einem Kavernenkraftwerk über eine Fallschachtleitung (7, 7b) und für die Zuleitung (7a) in der Weise gestaltet, daß der Einlaufhorizont der Fallschachtleitung höher angeordnet ist als der Boden in Verlängerung des Fundamentblockes (5, 8) und damit der notwendige Raum für die Sandablagerung (9) zur Schonung der Turbinensätze geschaffen wird. Ein zweiter Schiebearm (1a) ist unter der Raumabdeckung (5a) vorzugsweise in der Drehachse (4d) des Schiebearmes (1) drehbar angeschlossen. Dieser Schiebearm (1a) ist mit einer Sandschaufel (3b) ausgestattet, welche bei den Drehbewegungen den abgelagerten Sand zum Sandableitungsrohr (10), vorzugsweise mit Schieber (11) ausgestattet, bewegt. Dabei kann der Arm (1a) mit eigenem Antrieb die gesamte Kreisbewegung durchführen oder bei kraftschlüssiger Koppelung mit dem Schiebearm (1) nur sektorähnlich. Der Rechenquerschnitt (2) kann durch einen Notverschluß (2a) abgedeckt werden. Der Rechen (2) ist nach innen hin demontierbar. Die Rechenstäbe können auch aus Kunststoff oder Blech gefaltet (2b) werden. Sie brauchen nur an den Bogenenden des Sektors befestigt zu werden und können ohne weitere Befestigung in die Kerben (2c) des Rechenträgers (2d) druckfest eingelagert werden. Die Triebwasserzuleitungsröhre kann vorzugsweise in der Weise eingebaut werden, daß der Rohrgraben durch einen Schildvorschubkörper (15) für einen genauen Querschnitt in der Arbeitsrichtung vorgedrückt wird, hydraulisch oder mechanisch, und der Raum des Schildvorschubkörpers (15, 15b, 15a, 15d) für den Aushub mit Bagger (16a) den Arbeitsraum schafft. Die Wände (15b) erhalten eine Abstützung (15c). Auch kann die Baggerschaufel (18, 18a) eine Form erhalten, welche den notwendigen, auf seitlichen Arbeitsraum verzichtenden Querschnitt sichert. Der Vorschubkörper kann in verschiedene Vorschubteile (20) gegliedert werden, die gelenkig gelagert sind (24) aus einem Hohlraum bestehen, der mit druckfesten Wandteilen (20) geschaffen ist und ein Spül- und Druckzuleitungsrohr (23) für Wasser aufnimmt. Aus dem Hohlraum bzw. dem Rohr (23) kann Druckwasser für den Spülvorgang aus Öffnungen (25) austreten. Der Wasserdruck kann auch einen Wasserdruckkolben (26) in einem Kolbenraum (27, 26a, 23) bewegen. Die Vorschubteile sind durch eine Querstütze im oberen Bereich (21) gehalten oder durch einen biegefesten Rahmen (21). Für das Aushubmaterial kann am Boden ein Förderband (22) oder eine Spülrohrleitung (22a) angeordnet werden. Für einen unterirdischen Rohrvortrieb wird eine dreigeteilte Schalungsschale mit Gelenken an den Berührungspunkten (28a) eingesetzt, wobei die einzelnen Teile (28a, 28b, 28c) taktweise vorwärts gedrückt werden. Die Schalenteile (28) sind versteift (28a). Aus dem Vortriebsraum fördert ein Baggerband (22b) den Aushubboden zu einem Förderband (22) oder zur Spülleitung (22a). In verschiedenen Taktstufen werden die Rohrwandteile (14b) eingebaut, zunächst das Bodenteil, dann die Deckenteile, welche durch Montagestützen (16a) in die gelenkige Lagerung (14d) gebracht werden. Der Vorschub wird so gewählt, daß die in der Länge beschränkten Rohrteile (14b) für den Einbau den nötigen Platz erhalten. Die Rohrwandteile (14b) können sowohl im Scheitel von aussen vorgespannt (30, 31) werden, wobei im Scheitelbereich ein Vorspanngraben (29) geschaffen wird. Die Endverankerungen (30a, 31) liegen in Kerben, die Spannglieder (30) in Hüllrohren (30b) für den Vorspannzustand ohne Verbund. Die Vorspannstellen können auch im Bereich der Kämpfer liegen, wo dann die Wandung (14c) verstärkt wird. Die Verstärkung kann auch nach innen (32) erfolgen, sowohl bei der Innenvorspannung im Scheitel als auch im Kämpferbereich. Für die Überbrückungen und für die Gebäudeteile Wand und Decke können Eingelenkträger (33, 33a) mit Schalenquerschnitt, oder Faltwerkquerschnitt (33b, 33c) verwenden werden. Der Querschnitt nimmt die Hüllrohre (30b), die Spannglieder und die Bewehrung (30c) auf. Ein Quersteg (36) versteift den Querschnitt und weist Öffnungen (38) für die Längsverschraubung (38a, 38b) auf. Über dem Fuß des Trägers (34) ist eine Sickerwasserableitungsöffnung (37) angeordnet. Als Brückenüberbau kann eine besondere Randgestaltung (40) vorgesehen werden. Die Gelenkflächen erhalten runde oder eckige Gelenkpfannen (39a) und entsprechende Gelenkzylinder (39). Die Eingelenkträger (33, 33a) können in einer stehenden Schalung mit Verspannungsriegeln (41), Schalungshaut (41a) gefertigt werden, wobei die Schalung durch Verstellungsöffnungen (41b) den jeweiligen Querschnittsformen angepasst werden können. Die Eingelenkträger (33, 33a) können auch in einer liegenden Schalung gefertigt werden. Auch bei kurzer Länge zur Erzielung geringer Transportgewichte und Fertigungsvorrichtungen können die Träger (33, 33a) zur Überbrückung langer Spannweiten in der Weise verwertet werden, daß die Querstege (36) verschraubt (38a, 38b, 38) werden und in den Hüllrohren die Spannstäbe (30) vorgespannt werden. Die Querstege (36) können eine Schräge erhalten um eine Überhöhung (Ü) zu erhalten, auch können die Füße (34) eine Rundung (r) erhalten. Der Träger (33, 33a) kann auch als Widerlager dienen, wobei vorteilhafterweise die Querstege des Überbaus (36) an seinem Ende auf den Fuß des Widerlagers aufgelagert wird. Das Widerlager kann biegesteif über den Quersteg am Fuße mit dem Fundament verschraubt (38a, 38b) werden. Das Randteil des Überbaus kann mit dem Widerlagerteil, beide als Eingelenkträger (33,33a) zu einem biegesteifen Rahmeneck verspannt (30, 31) werden, wobei in der Verspannungsrichtung ein zusätzlicher Quersteg angeordnet wird. Der Stiel des Überbrückungsrahmens kann auch schräg sein, wobei im Verspannungsbereich Verstärkungsstege (26a, 26b) beim Anfangsteil des Riegels angeordnet werden können. Auch im freien Vorbau kann der Eingelenkträger (33,33a) verwendet werden. Dann wird zwischen der Fundamentschlepplatte (42) und dem Lagerbereich zwischen Riegel und Stiel (43a) ein Halte- und Verspannungselement (43) druck- und zugsicher eingelagert. Zur Verminderung der Kräfte im Montagezustand kann der Schrägstiel durch eine Hub- und Zugvorrichtung (34b) eingesetzt werden, um den Stiel und die stufenweise zu verlängernden Teile des Riegels zu kippen. Der vom Eingelenkträger (33, 33a) gebildete Schalenraum kann mit einer Verschließungstafel (44) deckengleich ausgestattet werden, bzw. er kann mit üblicher Deckenkonstruktion in Trockenbauweise (44a) versehen werden. Die Verschließungstafel kann bei der Montage vorübergehend mit einem Haltestab (43c) mit Verschraubung (31) in einer Öffnung in der Schale (38) eingerichtet werden. Die Verschließungstafel kann im Fußbereich schräg an den Träger (33, 33a) über Kerben und Verschraubung (30a, 38a, 38b) eingebaut werden, auch kann bei Verwendung des Trägers (33, 33a) als Wandteil eine Fasadentafel (44b) über Verschraubung (38a, 38b) aufnehmen. Diese stoßen sich (44b) zu einer Eckausbildung, wobei im Innenbereich ein besonderes Eckteil (44c) vorgesehen werden kann. Der Eingelenkträger (33,33a) kann auch zu einer Vieleckigen Wand für Ringbehälter (r) verspannt (30, 30b) werden, wobei bei entsprechender Abknickung (43) die gewünschte Rundung geschaffen wird und die Spannglieder (30) mit den Hüllrohren (30b) im oberen Bereich des Quersteges (36) und der Trägerflanken verlaufen. Bei der Verwendung des Trägers (33, 33a) im Geschoßbau kann über der Aussenwand und auch über einer tragenden Innenwand durch Verspannung (30, 31, 30c) oder Verschraubung (28a, 28b) jeweils ein Rahmeneck geschaffen werden. Dabei sind verschiedene statische Systeme an verschiedenen Stellen als Rahmeneck (45) oder als Gelenklagerung (46) möglich.

Für die Wasserbehandlung (Abwasser) können neuartige Wandungen (50, 51) zur Schaffung der Funktionsräume für Absetzen (53) Schlamm speichern und faulen, für die weitergehende Reinigung in einem Tropfkörper (63, 64) geschaffen werden, wobei neuartige Funktionselemente wie Absonderungselemente (54) und diese tragende Trennwand (53, 53a) oder Schlammentnahme- und Endgasungsrohre (55), ferner ein neuartiger Wabenschichttropf und Rieselkörper (78, 78a, 78b, 70a, 78c) in die geschaffenen Räume eingebaut werden. Die Wandungen können als Betonfertigteile (50, 50a, 50b, 50c, 50d) in Schalenform oder als Faltwerke, auch aus Ortbeton gänzlich oder nur zum Teil im Bodenbereich (51b), nach oben mit der Wandung verbunden geschlossen oder getrennt mit einer Plattenteilabdeckung (59) hergestellt werden. Bei Bedarf, hauptsächlich bei Mauerung (51) aus Betonsteinen wird eine Dichtungsauskleidung (58) aus Stahlblech oder Kunststoffplatten oder Folien eingesetzt. Die Absonderungselemente, vorzugsweise in Dreiecksform (54) können auch bogenähnlich geformt (54a) werden. Die Absonderungselemente können zur Schaffung von Durchleitungsöffnungen gegeneinander höhenverschieden eingebaut werden. Nach dem Zuleitungsrohr (52) kann ein Tiefleitungsrohr zur Verminderung des Schwimmschlammes (62) senkrecht eingebaut werden. Bei leinen Anlagen wird ein Raumteil am anderen Ende durch eine Wand (68) für den Tropfkörperraum (63) mit Tropfkörper (64) und für einen Nachklärraum (66) abgetrennt. An Stelle des Tiefleitungsrohres (62) kann ein Zuleitungsschacht (52b) mit einem Verbindungsrohr (52a) vorgesehen werden. Der durch die Wandungen geschaffene Raum wird bei größeren Anlagen nur für das Absetzen und die Schlammbehandlung eingesetzt, für die weitergehende Reinigung wird ein eigener Tropfkörperraum mit Nachklärbecken (63, 66) vorgesehen. Die Raumkörper können hintereinander funktionsmäßig geschlossen werden, unter Verwendung von Durchleitungsöffnungen. Die Ableitung zum Tropfkörper (64) geschieht über eine Ablaufrinne (67) mit Wasserzuführungsöffnungen (70) die nach unten ausmünden. Diese Rinne (67) schwimmt in ihrer Höhenlage abhängig von den Wasserständen (W1, W2), die in Folge der beschränkten Abflußleistung des Ableitungsrohres (61) gegenüber der Zuleitungsmenge (Qz). Die Ableitungsrohre durchstoßen die Abtrennungswand (68) und können Verrieselungsöffnungen (70a) erhalten. An Stelle einer Vielzahl der Ableitungsrohre (71) kann ein größeres Ableitungsrohr (71a) vorgesehen werden, das eine Rieselverteilungsrinne (67a) mit Verrieselungslöchern (70a) mit vorgereinigtem Wasser beschickt. Das Ableitungsrohr kann das Wasser auch einem Weiterleitungsrohr (71b) übergeben. Im Bereich der Zuleitung kann die senkrechte Wandung eine Öffnung (74) erhalten für das Zuleitungsrohr (52a). Die Öffnung wird mit einem Verschlußteil (72) dicht verschlossen, vorzugsweise durch Verschraubung (38, 38a). Die Bauweise erlaubt eine vielseitige Kombinationsmöglichkeit der einzelnen Behandlungsraumkörper, quer und hintereinander gereiht, wodurch die Verwendung der Fertigteile für die Wandungen bei gleichen Abmessungen für die meisten Anlagengrößen eingesetzt werden können. Am Ende der Folge für das Absetzen für die Räume zur Vorreinigung (Absetzung) und Schlammbehandlung schließt der Raumkörper für die weitergehende Reinigung durch den Tropfkörper mit Nachklärbecken an. In Abstimmung an den Anfall des sich absetzenden Schlammes kann der Faulraum vom Zufluß her bis zum Tropfkörper stufenweise verkleinert werden, indem zunächst durch Zwischenraumteile (50e) die Bautiefe verkleinert wird. Die Bautiefe für den Tropfkörperraum kann funktionsabhängig gewählt werden. Die Horizontalfuge zwischen den Bodenteilen und den Abdeckteilen (50a, 50c, 50b, 50d) wird gelenkartig mit Gelenkpfannen (72a, 72b) und Gelenkzylinder (72,72c) mit Dichtung (73) gestaltet. Der Wasserbehandlungsraum kann mit der Wandung eines einzigen Teiles (50f) geschaffen werden. Die Wandungsteile (50, 50a, 50b, 50c, 50d) können auch für einen Staukanal verwendet werden, wobei die sich berührenden Wandflächen in der Aneinanderreihung Durchströmöffnungen (74) erhalten und der Abwasserkanal (75) paralell zu den Raumkörpern verläuft. Dabei wird über einen Überfall (75a) das Regenwasser (QR) abgeschlagen. Eine Steuerungsrinne (77) für die Regenwasserableitung kann schwimmend eingebaut werden und ist in ihrer Höhe abhängig vom Wasserstand des ankommenden Mischwassers. Die Auftriebssicherung ist durch eine Öffnung (61a) im Bodenteil entsprechend der Einstiegs- und Kontrollöffnung im Haubenteil in der Weise gegeben, daß ein Deckel (69) darüber lagert, welcher eine Dichtung (73) andrückt.

Der neuartige Wabenschichttropf und Rieselkörper besteht aus Rinnenflächen (78) die zusätzlich mit einem für das Bakterienleben günstige Anstrich versehen werden können (78c), sowie Rieselöffnungen (70a) verteilt über die Fläche zur Verbesserung der Sauerstoffaufnahme erhalten. Zwischen den Rinnenflächen (78) sind Abstands- und Tragkörper (78a) eingelegt, welche den Durchströmungsraum für das nach unten fließende vorgereinigte Wasser (80) und die sauerstoffhaltige Luft sicher stellt. Die Rinnenflächen sind auf der einen Seite strömungsgünstig gewölbt, auf der anderen Seite durch Auf- und Ablappungen (78b) aufgeschlitzt. Mit Abschlußflächen (81) bilden sie einen geschlossenen Kasten. Die Rinnenflächen (78) und die Abstandstragkörper (78a) können zu einem einzigen Körper verschraubt (38,38a) oder verklebt (82) werden, oder zu einzelnen Tropfkörperpaletten.

Die Ableitungsrohre (71), verbunden mit er Ableitungsrinne (67), können das vorgereinigte Wasser eine Rieselrinne (67a) zuleiten oder einer Weiterleitungsrinne (83), die vorzugsweise auch Rieselöffnungen zur Verbesserung der Sauerstoffaufnahme erhält.

Die Bauformen als Schale oder als Faltwerk erlauben die Lösung als Halbkassette (50b, 50g, 50d) oder als allseitig geschlossene Haube (50) mit Öffnung zu den horizontalen Lagerungsfugen. Zur Vergrößerung der Raum- bzw. Körpertiefe wird ein einheitlich zu den Boden- und Haubenteilen in den Lagerfugen gestaltetes Zwischenwandteil vorgesehen. Damit werden aus einheitlichen Bauelementen Anlagen zur Abwasserbehandlung in der Größenordnung für zehn- bis zigtausende Einwohnergleichwerte geschaffen, mit reichlich bemessenen Absetzräumen, Schlammbehandlungsräumen und weitergehend reinigenden besonderen Tropfkörpern ohne Einsatz von Fremdenergie für den Wasserbehandlungsprozeß.

Claims (51)

1. Komplex von Bau- und Verfahrensweisen mit zugeordnetem Bauelementensatz für Wasserkrafterzeugung und Nutzung und zur Wasserbehandlung dadurch gekennzeichnet, daß der Raum für die Wasserfassung, gebildet vom Fundamentblock (5) und der weiterführenden Bodenfläche (8, 8a) vom Rechen, Raumabdeckung (5a), wird ein Sandfangraum (9) geschaffen, wobei durch einen Schiebearm (1a) angetrieben aus der Maschinenstation (4) für die Kreisbewegung oder Kreissektorbewegung über einen Dreharm (4d) der Sand zu einem Ableitungsrohr (10), vorzugsweise mit Schieber (11) bewegt wird und die Fallschachtleitung (6, 7) den Sandfangraum (9) soweit überragt, daß der Sandfangraum die notwendige Größe für das Absetzen des Sandes erhält.

2. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für den Rechen (2) eine Abdeckung (2a) in der Funktion eines Notverschlusses erhält.

3. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen Rechenstäbe aus Flachprofil in Kunststoff oder Stahl gefaltet wird und nur an den Bogenenden des Rechens zugfest am Rechenkörper verbunden wird sowie über die gesamte Länge nur in Kerben (2c) der Tragstütze (2d) einliegt.

4. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrgraben für die Zuleitungsröhre (14) maßgenau, für den Röhrenquerschnitt in der Weise geschaffen wird, daß ein schaufelartiger Schildvorschubkörper (15) mit Stützwänden (15b), mit Versteifungen (15c) und Stützriegel (15a) in die Arbeitsrichtung durch Druckelemente (16), hydraulisch oder mechanisch gedrückt wird, wobei der Körperinnenraum für den Grabenaushub (16a) zur Verfügung gestellt wird.

5. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baggerschaufel die Raumform des maßgenauen Rohrgrabens (18, 18a) erhält.

6. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorschubkörper aus gelenkig (24) zueinander verbundenen Vorschubteilen (20) besteht, die durch Wandungen einen Hohlraum bilden, in dem ein Spül- und Zuleitungsrohr (23) einliegt, wobei die Vorschubteile (20) die Grabenform durch Stützriegel (15a) oder Rahmenteil (21) sichern.

7. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grabenaushub (16a) auf ein Förderband (22) oder zu einer Spülleitung (22a) gefördert wird, entweder durch Baggerung oder durch Einsatz eines Baggerbandes (22b).

8. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den unterirdischen Vortrieb zur Herstellung der Triebwasserzuleitung (14) eine Vortriebsvorrichtung eingesetzt wird, die aus einer dreigeteilten Schalungsschale (28) mit Abstützungen (28a) mit gelenkiger Verbindung zueinander (28d) besteht, wobei die einzelnen Schalungsschalen (28b, 28c) für den Arbeitstakt abgestuft vorgedrückt (16) wird und ein für den Einbau der Röhrenschalenteile (14b) notwendiger Freiraum zwischen der Schalungsschale (28) und der bereits eingebauten Röhrenschalenteile (14b) geschaffen wird.

3. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Schalungsschale im unteren Bereich geschaffene Raum das Bodenrohrwandelement der Röhre eingelegt wird und die oberen Schalenteile durch Montagestützen (16a) zu den gelenkig geformten Fugen gedrückt werden.

10. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung (14b) im Scheitelbereich durch einen Vorspanngraben von aussen ermöglicht wird.

11. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Querschnitt der Rohrschalenteile (14b) die Vorspannverankerung für den Spannstab und das Druckelement eine schräge Vertiefung erhält.

12. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorspannung im Kämpferbereich die Schalenwand (14b) eine Wandverstärkung (14c) nach aussen erhält.

13. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandverstärkung für die Vorspannung (32) innen liegt, sowohl im Scheitelbereich als auch im Kämpferbereich.

14. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingelenkträger (33, 33a) als Betonfertigteil mit Quersteg (36) zwischen den Schalenarmen, einen Lagerfuß (34), Hüllrohre (30b) für den Spannstahlstab (30), Verbindungsöffnungen (38) und eine Sickerungswasserableitungsöffnung (37) erhält, wobei sich in Gelenken (39, 39a) zum Kraftschluß bei den Schalenarmen die einzelnen Eingelenkträger (33, 33a) stoßen.

15. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingelenkträger (33, 33a) gebogene oder faltwerkartige Schalenarme erhält.

16. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Länge begrenzten Eingelenkträger über die Querstege in der Montage für den Brückenüberbau verschraubt (38, 38a) in den Verbindungsöffnungen (38) weitgespannte Brückenträger darstellen.

17. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstege (36) in den Stoßflächen eine Schräge (43) erhalten, zur Schaffung der Überhöhung, und zu dem bei Bedarf der Fuß (34) eine sich anpassende Krümmung (r) erhält.

18. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingelenkträger (33, 33a) als Widerlager dient, wobei das Randelement des Überbaus mit einem Quersteg (36) als Abschluß auf dem Fuß (34) aufliegt und biegesteif über einen unteren Quersteg (36) mit dem Fundament (42) verbunden ist.

19. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auflagerfläche zwischen Überbau und Widerlager aus den Eingelenkträgern eine biegesteife Rahmeneckverbindung durch Verspannung (30,31) oder Verschraubung (38a, 38b) geschaffen wird, wobei in der Flucht des Fußes für das Widerlager im Überbauteil ein Quersteg angeordnet ist, ebenfalls als Randabschluß des Überbaus.

20. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrägstiel mit dem Eingelenkträger (33, 33a) zur Rahmenausbildung mit dem Überbau im Bereich der Auflagerfläche einen Quersteg (36c) erhält, abhängig in der Schräge von der Neigung des Stieles.

21. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägstiel in eine Gelenkpfanne in Folge der gelenkzylinderischen Ausbildung (34a) des Fußes drehbar eingelagert ist.

22. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingelenkträger für die Herstellung des Rahmenbrückenteils im freien Vorbau in der Weise eingesetzt wird, daß ein Halte- und Verspannungselement einerseits mit dem schlepplattenartigen Fundament (42) drehbar und kraftschlüssig (43a) verbunden ist, andererseits im Bereich der Berührungsfläche zwischen Riegel und Stiel.

23. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hub- und Zugvorrichtung (43b) den schrägen Stiel mit den dazu verspannten Überbauelementen zur Schlepplatte (42) verschwenkt wird.

24. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Füßen (34) eine Verschließungsplatte (44) eingelegt wird, die sich in Vertiefungen (30c) des Fußes (34) trägt.

25. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließungstafel (44) zur Montage von einem Haltestab (43c) gehalten wird.

26. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließungstafel (44) mit einem schräg verlaufenden Fuß (34) in gleicher Neigung verbunden wird.

27. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingelenkträger (33, 33a) zu einer vieleckigen Wand für einen Ringbehälter (r) oder für Rundsilos verspannt (30, 30b) wird, wobei im oberen Bereich des Quersteges die Hüllrohre (30b) und der Spannstab (30) angeordnet werden.

28. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gelenkfugen (39, 39a) durch Drehung der gewünschte Knickwinkel (43) ermöglicht wird.

29. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingelenkträger (33, 33a) im Geschoßbau über der von ihm gebildeten Aussenwand bzw. Zwischentragwand zu einer Rahmenecke verspannt wird (31) oder verschraubt (38a, 38b).

30. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsraum für die Abwasserbehandlungsanlage von Wandungen (50) umschlossen ist, die aus Schalen, Faltwerken, Mauerwänden (51), aus Ortbeton vorzugsweise für den Bodenbereich (31b) hergestellt werden.

31. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsraum mit Schlammabsonderungselementen (54) in Dreiecksform oder in bogenähnlicher Form (54a) ausgestattet wird, welche von nagenden Trennwänden (53, 53a) fixiert werden, ferner mit einem Schlammentnahme- und Entgasungsrohr (55), wobei durch die Schlammabsonderungselemente, welche zueinander einen Fugenraum für die Durchgängigkeit des Schlammes bilden und vorzugsweise in verschiedener Höhe zueinander von den tragenden Trennwänden (53, 53a) gehalten werden, mit Entgasungsröhren ausgestellt (60).

32. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsraum für kleine Anlagen durch eine Abtrennungswand am Ablaufende einen Tropfkörperraum (63) erhält mit darunter liegendem Nachklärraum.

33. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsraum, aufgeteilt in den Absetzraum (57) und einem Schlammraum (56) von einem Bodenteil (50a) und einem darauf aufruhenden mit abgedichteter (73) Gelenkfuge (72, 72a, 72b, 72c) Haubenteil (50b).

34. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zuleitungsrohr (52) ein Tiefleitungsrohr (62) angeordnet wird bzw. an dessen Stelle ein Zuleitungsschacht (52b) und ein Verbindungsrohr (52a) vorgesehen ist.

35. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsraum durch Aneinanderreihung der Raumkörper erweitert wird, unter Einsatz von Verbindungsöffnungen (74).

36. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der tragenden Trennwand am Ablaufbereich (53a) und der Abtrennungswand (68) eine Ablaufrinne (67) mit Wasserzuführungsöffnungen (70) schwimmend angeordnet ist und ein Ableitungsrohr (71) zum Tropfkörperraum (63) führt, wobei sich die Höhenlage der Ablaufrinne abhängig von den Wasserständen im Absetzraum (57, W1/W2) einstellt in Folge der Leistung des Ableitungsrohres (71) und der Höhe des Abwasserzulaufes (Qz).

37. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne (67) mehrere Ableitungsrohre (71) erhält, die am Boden Verrieselungsöffnungen (70a) im Bereich des Tropfkörperraumes erhält.

38. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungsrinne (67) ein Ableitungsrohr (71a) erhält, das das vorgereinigte Abwasser zu einer Verrieselungs- und Verteilungsrinne (67a) leitet.

39. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (71) das vorgereinigte Abwasser in das Weiterleitungsrohr (71b) führt.

40. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Zuleitung die senkrechte Wandfläche eine seitliche Öffnung erhält, die mit einer Verschlußplatte (72) abgedichtet ist.

41. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Raumkörpern Reinigungsstraßen durch Aneinanderreihung gebildet werden, mit Abschluß eines Raumkörpers für den Tropfkörper (64, 63).

42. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch weitere Raumkörper in quer anschließenden und gegenüberliegenden Reinigungsstraßen mit industriell gefertigten Wandungselementen (50a, 50b, 50c, 50d) die Reinigungskapazitäten entsprechend der Steigerung des Abwasseranfalles erhöht werden.

43. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fließrichtung in der Reinigungsstraße die Tiefe des Funktionsraumes bzw. die Höhe des Raumkörpers entsprechend dem Anfall des Schlammes im Abhängigkeit der Fließzeit abnimmt, indem die anfänglich zwischen dem Bodenteil und dem Haubenteil eingelagerten Zwischenwandteile in der Zahl abnehmen und am Ende der Reinigungsstraße fehlen.

44. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkörper einen Staukanal in der Funktion eines Regenüberlaufbeckens mit Reinigungswirkung durch Sandablagerungen bei entsprechender Aneinanderreihung bilden, indem mittels Durchflußöffnungen (74) der Fließvorgang gesteuert wird und über einen Regenüberlauf (75a) mit Steuerungsüberlaufrinne (77) aus dem Abwasserkanal die Regenmenge in den Stauraum fließt.

45. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumkörper durch eine Öffnung im Boden (61a) auftriebsgesichert wird, welche durch ein Verschlußteil (69) mit Dichtung (73) geschlossen wird.

46. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Wabenschichttropf und Rieselungskörper die für eine weitergehende Reinigung notwendigen Benetzungsflächen in der Weise geschaffen wird, indem Rinnenflächen (78) aus Kunststoffplatten oder Stahlblechen mittels Abstands- und Tragkörper die Bewegungsräume (79) für das abfließende, vorgereinigte Wasser (80) und für die sauerstoffmitführende Zugluft über die Belüftungsröhren (65, 65a) zugeführt, schaffen, wobei diese an einem Ende abgerundet sind, am anderen Ende vorzugsweise zu Auf- und Ablappungen (78b) aufgeschlitzt sind, von seitlichen Wänden (81) umschlossen sind, zusätzlich mit einem den Lufteintrag fördernden Anstrich versehen sind; mit Rieselöffnungen (78a) ausgestattet sind.

47. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rinnenflächen (78) bildenden Kunststoffplatten bzw. Stahlbleche mit den Abstands- und Tragkörpern (78a) zu einem Tropfkörperpaket verschraubt (38a, 38b) oder verklebt (82) werden, oder zu einzelnen Körperpaletten.

48. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (71b) das vorgereinigte Abwasser zu einer Weiterleitungsrinne (83) führt, die vorzugsweise Verrieselungsöffnungen erhält.

49. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Boden- und Haubenschale als Halbschale aufgeteilt ist (50b, 50g).

50. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Boden- und die Haubenschalen (50) als Schale oder als Faltwerk eine allseitig geschlossene Haube bilden.

51. Komplex wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bodenschale (50a, 50c) ein oder mehrere Zwischenwandteile (50e) dicht eingefügt werden.