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Sohlabsturz Die Erfindung betrifft einen Sohlabsturz zum Einbau in
Wasserläufe, bestehend aus der sich aus in Richtung der Gewässerachse zur Bildung
von Kaskaden stufenförmig abgetreppt angeordneten, insbesondere kokillenartig vertieften
Schalenelementen zusammengesetzten Sohle und den sich an beiden Seiten der Sohle
anschließenden, sich aus gegebenenfalls in Richtung der Gewässerachse abgetreppt
angeordneten Platten zusammensetzenden Böschung.
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Sohlabstürze dienen dazu, bei starkem Gefälle die sich aus des hohen
Fließgeschwindigkeit des Wassers der hohen Fließgeschwindigkeit/ ergebende Energie
durch eine energieverzehrende Wasserumwälzung umzuwandeln. Ein bekannter Sohlabsturz
der eingangs genannten Art besteht aus verschiedenartigen Fertigelementen, die in
einer vorbestimmten Weise aneinandergefügt Sohlabstürze verschiedener Breite und
verschiedener Höhe ergeben. So sind für die Sohlen verschiedene Elemente vorgesehen
und für den Übergang von der Sohle zu der Böschung. Die Elemente haben an ihren
Rändern einen oben oder unten liegenden Falz als Anschluß für das nächste Stück,
so
daß sie senkrecht zu ihrer Ebene einigermaßen fest liegen.
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Eine Festlegung oder Verankerung der einzelnen Platten untereinander
in Richtung der Gewässerachse oder quer dazu ist dagegen nicht vorgesehen. Um der
sich daraus ergebenden Gefahr der Verlagerung der einzelnen Platten entgegenzuwirken,
haben die Einzelelemente ein Gewicht- von maximal einem Megapont.
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Platten dieses Gewichtes können nur maschinell verlegt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen sich aus Einzelelementen
zusammensetzenden Sohlabsturz zu schaffen, dessen Einzelelemente im Gewicht leicht
sind, um von Hand verlegt zu werden, die aber trotzdem durch die Kraft des fließenden
Wassers im Laufe der Zeit nicht verlagert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Sohlabsturz der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß die Schalenelemente und die Böschungsplatten an
ihren Rändern eine Verzahnung aufweisen, über die die aneinanderstoßenden Schalenelemente
und die Böschungsplatten miteinander gekuppelt sind, wobei jeweils zwischen zwei
benachbarten und zur Bildung einer Kaskade in verschiedenen Ebenen angeordneten
Schalenelemente oder Böschungsplatten ein Kupplungselement vorgesehen ist, das der
Höhe der Kaskade entspricht und auf der einen Seite am oberen Rand eine Verzahnung
für das in der höheren Ebene angeordnete Schalenelement oder die Böschungsplatte
und auf der anderen Seite am unteren Rand eine Verzahnung für das in der tieferen
Ebene gelegene Schalenelement oder die Böschungsplatte hat.
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Der erfindungsgemäße Sohlabsturz setzt sich aus wenigen einfach gestalteten
Einzelelementen zusammen, die durch ihre formschlüssige Verbindung untereinander
durch die Kraft des über sie hinwegfließenden Wassers trotz ihres geringen Gewichtes
nicht verlagert werden können. Die Gestaltung der Einzelemente ist deshalb einfach,
weil sowohl für die Sohle
als auch für die Böschung einschließlich
des übergangsbereichs nur ebene Elemente und keine Spezialelemente benötigt werden.
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Den Übergang von einem Element zu einem anderen in einer anderen Ebene
liegenden Element wird sowohl im Übergangsbereich der Sohle zu der Böschung als
auch von einem Element der Sohle zu einem anderen Element der Sohle durch dieselben
Kupplungselemente ermöglicht.
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Vorzugsweise sind die in derselben Ebene liegenden Schalenelemente,
das sind die des Tosbeckens, durch ein kammartig verzahntes Kupplungselement verbunden,
von den jeder Zahn teilweise in die Verzahnung der einen Platte und teilweise in
die Verzahnung der anderen benachbarten Platte eingreift.
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Durch diese Verzahnung wird gewährleistet, daß auch im Bereich des
Tosbeckens, wo die Gefahr einer Versetzung der Platten durch fließendes Wasser wegen
der geringeren Kraft des fließenden Wassers in diesem Bereich geringer als im Bereich
der Kaskade ist, eine Versetzung der Platten gegeneinander ausgeschlossen ist. Üblicherweise
verlaufen die Stirnseiten der Zähne einer Verzahnung senkrecht zur Plattenebene.
Dies gilt für die in denselben Ebenen oder parallelen Ebenen angeordneten Platten
oder Schalenelemente. Diese Formgebung gewährleistet, daß die Zähne über ihre gesamt
Breite und Höhe miteinander in Eingriff stehen. Damit dieser volle Eingriff auch
für die Verzahnung des an die Sohle anstoßenden Randes der Böschungsplatten gewährleistet
ist, verlaufen die Stirnseiten der Zähne dieser VErzahnung schräg.
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Zweckmäßig für die Verlegung ist es, wenn die Schalenelemente und
die Böschungsplatten dieselbe Grundfläche mit einem Längen-/Breitenverhältnis von
1:2 haben. Um diese Forderung einhalten zu können, aber trotzdem große Schalen für
die Kaskaden bilden zu können, sieht die Erfindung weiter vor, daß die Schalenelemente
für die Kaskaden sich aus zwei Endstücken BebPnPnP7s unar einem mict;eistucK zusammensetzen,
die gemeinsam ein Becken bilden.
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Der erfindungsgemäße Sohlabsturz setzt sich vorzugsweise aus drei
Abschnitten zusammen, wobei der erste Abschnitt der Sohle auf seiner gesamten Breite
sowohl in als auch quer zur Gewässerachse zur Bildung von Kaskaden stufenförmig
abgetreppt ist und dieser Abschnitt über einen zweiten Abschnitt, in dem die Zahl
der quer zur Gewässerachse in derselben Ebene liegenden Schalenelemente unter Verminderung
der kaskadenbildenden Schalenelemente allmählich zunimmt, in einen dritten Abschnitt
übergeht, in dem sämtliche Schalenelemente zur Bildung eines Tosbeckens in derselben
Ebene liegen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 einen Sohlabsturz
in perspektivischer Darstellung, Fig.- 2 ein Schalenelement für das Tosbecken in
Aufsicht, Fig. 3 das Schalenelement gemäß Fig. 2 in Seitenansicht, Fig. 4 ein Endstück
eines Schalenelementes für den Kaskadenbereich in Aufsicht, Fig. 5 ein Mittelstück
eines Schalenelementes für den KRadenbereich in Aufsicht, Fig. 6 eine Böschungsplatte
in isometrischer Darstellung, Fig. 7 ein Kupplungselement für in verschiedenen Ebenen
anzuordnende Elemente in Rückansicht, Fig. 8 das Kupplungselement gemäß Fig. 7 in
Aufsicht, Fig. 9 das Kupplungselement gemäß Fig. 7 in Seitenansicht,
Fig.
10 ein Kupplungselement für in derselben Ebene anzuordnende Elemente in Vorderansicht
und Fig. 11 das Kupplungselement gemäß Fig. 10 in Aufsicht.
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Der in Fig. 1 dargestellte Sohlabsturz setzt sich aus drei in Richtung
der Gewässerachse hintereinanderliegenden Abschnitten zusammen, und zwar aus einem
ersten Abschnitt, der sowohl in Richtung der Gewässerachse als auch quer dau sich
aus einzelnen, stufenförmig aneinanderstoßenden Schalenelementen 1, 2 zusammensetzt,
wobei die benachbarten Schalenelemente an ihren verzahnten Rändern über Kupplungselemente
3 formschlüssig miteinander verbunden sind. Jedes Schalenelement besteht aus zwei
Endstücken 1, 2, die zusammen ein Becken bilden. Der zweite Abschnitt wird teilweise
von den Schalenelementen 1, 2 und teilweise von Schalenelementen 4 gebildet, die
kleinere Becken bilden. Der Bereich, der von den in derselben Ebene angeordneten
Schalenelementen 4 abgedeckt wird, vergrößert sich in Fließrichtung,bis am Ende
des mittleren Abschnittes die Schalenplatten 4 sich über die gesamte Breite der
Sohle des Sohlabsturzes erstrecken. Die Sohle des dritten Abschnittes des Sohlabsturzes
wird ausschließlich von den in derselben Ebene angeordneten Schalenelementen 4 mit
den kleineren Becken gebildet. Für die Kupplung der Schalenelemente 4 sind besondere
Kupplungselemente 5 vorgesehen, die auf der Oberseite schlüssig mit den Rändern
der Becken abschließen.
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über sämtliche drei Abschnitte der Sohle sind an den Böschungen dieselben
Platten 6 stufenförmig angeordnet. Zur Kupplung dieser Platten 6 an die am Rand
der Sohle angeordneten Schalenelemente 1, 2 oder 4 dienen dieselben Kupplungselemente
3.
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Das in Fig. 2 und 3 dargestellte Schalenelement 4 für den dritten,
das Tosbecken bildenden Abschnitt des Sohlabsturzes hat eine flache quaderförmige
Grundform mit einem Längen/
Breitenverhältnis von 2:1 (612: 408
mm). In der Oberseite ist eine kokillenartige Vertiefung 7 als Schale vorgesehen.
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An allen vier Rändern befindet sich eine Verzahnung 8, 9.
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Die Schalenelemente für den die Kaskaden bildenden ersten Abschnitt
und auch teilweise für den zweiten Abschnitt bestehen aus den beiden in Fig. 4 und
5 dargestellten Grundelementen, und zwar aus einem Endstück (Fig. 4) und einem Mittelstück
(Fig. 5). Beim Endstück fallen die Ränder der beiden Schmalseiten und ein Längsrand
zur Mitte hin ab, während bei dem Mittelstück nur die Ränder der beiden Schmalseiten
zur Mitte hin abfallen. Zur Bildung einer kokillenartig vertieften Schale sind deshalb
mindestens zwei Endstücke erforderlich.
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Die Länge der Schale kann durch Einsetzen von einem oder mehreren
Mittelstücken variiert werden. Sowohl das Endstück als auch das Mittelstück tragen
an den kurzen Kanten eine äußere Verzahnung 10, 11. An den beiden Längsrändern des
Mittelstückes fehlt eine Verzahnung. Ebenso fehlt bei dem Endstück eine Verzahnung
an dem Längsrand, der keine zur Mitte hin abfallende innere Flanke aufweist. Im
Ausführungsbeispiel ist zwar auch für den anderen Längsrand mit der zur Mitte hin
abfallenden Flanke keine Verzahnung vorgesehen, weil diese Kante die Stufe der Kaskade
bilden soll, doch weist auch dieser Rand vorzugsweise zur Vereinheitlichung und
zur besseren Verbindung der Platten untereinader eine entsprechende Verzahnung auf.
Die äußeren Abmessungen sowohl des Endstückes als auch des Mittelstückes stimmen
mit denen der Schalenplatte gemäß Fig. 2 und 3 überein.
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Identisch in den äußeren Abmessungen ist auch die in Fig. 6 dargestellte
Böschungsplatte. Diese Platte besteht aus mehreren sich kreuzenden Rippen 12, 13.
Die an einem Schmalrand vorstehenden Rippen 13 bilden eine Verzahnung. Die Stirnseiten
15 der Zähne dieser Verzahnung 14 sind abgeschrägt.
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Zur Verbindung der in verschiedenen Ebenen angeordneten Schalenelementeiun'd
Böschungsplatten/dient das in Fig. 7 bis 9 dar-3 gestellte Kupplungelement/. Wegen
des Längen/Breitenverhältnisses der Platten von 2:1 kommt man grundsätzlich mit
einem kurzen Kupplungselement aus. Vorzugsweise sind aber zwei verschieden lange
Kupplungselement vorgesehen. Das Kupplungselement hat einen im wesentlichen winkelförmigen
Querschnitt (Fig-. 9).
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Auf der dem Basisschenkel 16 gegenüberliegenden Seite ist am unteren
Rand eine Verzahnung 17 vorgesehen, während auf der Seite des Basisschenkels 16
am oberen Rand eine Verzahnung 8 vorgesehen ist. In diese Verzahnungen 17, 18 greifen
die in verschiedenen Ebenen anzuordnenden Schalenelemente und Böschungsplatten ein.
Damit sich die Kupplungelemente an zwei aneinanderstoßenden Rändern lückenlos aneinander
anfügen lassen, wie es bei einer stufenförmigen Abtreppung in und quer zur Gewässerachse
gefordert wird, ist der Basisschenkel 16 an seinen Enden mit einer Gehrung von 450
versehen.
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Das in Fig. 10 und 11 dargestellte KupplungselementBdient zur Verbindung
der in derselben Ebene angeordneten Schalenelemente 4. DiesesKupplungselement hat
die Grundform eines Kammes, dessen Zähne teilweise in die Verzahnung des einen Zahnelementes
und in die Verzahnung des benachbarten Schalenelementes eingreifen.
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Die einzelnen Zähne 13 werden durch einen Riegel 14 zusammen gehalten,
der in einer muldenartigen Vertiefung liegt, die von der Verzahnung gebildet wird.
Zu diesem Zweck sind die Verzahnungen auf der Oberseite ausgerundet, was am besten
an der Verzahnung des Längsrandes bei der Böschungsplatte gemäß Fig. 6 erkennbar
ist. Statt des als Fertigteil ausgebildeten Kupplungselementes gemäß Fig. 10, 11
können die in derselben Ebene angeordneten Schalenelemente 4 auch durch Ausgießen
der kammartigen Verzahnung mit Ortsbeton formschlüssig miteinander verbunden werden.
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Ansprüche: