DE2842353C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammenlegbare Stauwand mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten gattungsgemäßen Stauwand hat diese in der Draufsicht die Form eines Bogens, dessen Mitte gegenüber den Rändern in der Anströmrichtung des gestauten Gewässers zurückverlegt ist. Zwischen je zwei Stützvorrichtungen ist die Materialbahn nochmals in gleicher Weise geringfügig gewölbt. Dabei ist die zwischen den Stützvorrichtungen gehaltene Materialbahn im Bereich ihrer Ränder kürzer als in einem eher mittleren Bereich zwischen diesen Rändern (DE-OS 20 56 356, insbesondere Fig. 2). Dieser Lösung liegt die Aufgabe zugrunde, empfindliche Gelenkstellen und kräftige Stauwandstützen einzusparen, und hierzu ist vorgesehen, daß das freie Ende der Stauwand an einem Seil befestigt ist, das durch Stützen in der gewünschten Höhe gehalten wird. Bei der Konstruktion einer solchen Stauwand muß die Länge der Materialbahn über die Breite des zu stauenden Gewässers hinaus abgeschätzt werden, und es kann nur gehofft werden, daß sich zwischen den Stützvorrichtungen gleichmäßige Materialbahnkonturen ausbilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, gattungsgemäße Stauwand so auszubilden, daß die zum Stauen eines Gewässers benötigte Länge der Gewebebahn vor deren Einbau genau bestimmt werden kann.

Der Lösung der Aufgabe dienen die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1.

Die Tatsache, daß die Gewebebahn gefaltet ist, erleichtert ihren Einbau, weil die Länge des ungelängten Teiles der Gewebebahn dem Abstand der Tragrahmenteile entspricht, zwischen denen sie einzubauen ist. Ist beispielsweise die geforderte Gesamtlänge der zu errichteten Stauwand etwa 30,5 m, so ist auch die Gesamtlänge der Gewebebahn im gefalteten Bereich etwa 30,5 m. Wäre die Gewebebahn nicht gefaltet, so müßte ihre Länge größer als die Länge der Stauwand sein, vorzugsweise um den Betrag 2, um ein gleichmäßiges ballonförmiges Ausdehnen der Gewebebahn zwischen den Stützvorrichtungen zugestatten. In der Praxis könnte bei der Erfindung die Länge der für die Bildung der Stauwand benutzten Gewebebahn größer als die durch die Stützvorrichtungen gegebene Länge sein. In diesem Fall würde die Gewebebahn jedoch nur auf der durch die Stützvorrichtungen bzw. die Gewässerbreite vorbestimmten Länge an den Stützvorrichtungen befestigt, während die überschießende Länge der Gewebebahn an beiden oder einem Ende der Stauwand zur seitlichen Abdichtung verwendet werden kann.

Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Gewebebahn aus flexiblem Material vor dem Falten,

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung die gefaltete Gewebebahn mit Befestigungsschlaufen am oberen und einen schürzenförmigen Gewebestreifen am unteren Rand der Gewebebahn,

Fig. 3 in größerer Darstellung einen Teil des oberen Randbereiches der Gewebebahn und Schlaufen als bevorzugte Mittel zur Befestigung der Gewebebahn im Bereich ihres oberen Randes an den Stützvorrichtungen und

Fig. 4 in schaubildlicher Darstellung einen Teil einer unter dem Gewässerdruck gedehnten Gewebebahn.

Gemäß Fig. 1 der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine flexible Material- bzw. Gewebebahn zur Verwendung beim Bau einer Stauwand gemäß der Erfindung. Die Materialbahn besteht vorzugsweise aus mit einem Gewebe verstärktem PVC.

Die Materialbahn hat im ungefalteten Zustand eine Länge L₁ und eine Breite bzw. Höhe D.

Gemäß Fig. 2 und 3 der Zeichnung ist die Materialbahn in sich gefaltet, um eine Vielzahl von parallel zur Höhe der Materialbahn sich erstreckenden Falten 12 zu bilden. Die Falten sind entlang der Länge der Materialbahn in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Infolge der Falten wird die ursprüngliche Länge L₁ der ungefalteten Materialbahn auf die Länge L₂ reduziert. Entlang dem oberen Rand 14 ist eine im Querschnitt U-förmige, obere Randleiste 22 angeordnet, während entlang dem unteren Rand 16 eine federnde Randleiste 24 angeordnet ist. Mit einer Naht 18 sind die Falten 12 außerdem am oberen Rand 14 der Materialbahn zusammengehalten. Entsprechend sind die Falten 12 am unteren Rand 16 der Materialbahn durch Stiche entlang einer Linie 20 zusammengehalten. Der oberen Randleiste 22 ist eine Vielzahl von Schlaufen 26 zugeordnet, die gleichmäßig auf die Länge des oberen Randes der Materialbahn verteilt sind. Die Randleiste 22 ist dem oberen Rand der Materialbahn so zugeordnet, daß je eine Schlaufe 26 symmetrisch zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Falten angeordnet ist. Am unteren Rand der Materialbahn 10 ist an dieser ein schürzenförmiger Dichtungsstreifen 28 befestigt. Die Schürze 28 ist an Linien 29 gefaltet und am unteren Ende zu einem Hohlsaum 30 umgelegt, durch den ein Beschwerungsgewicht in der Form beispielsweise einer Kette 31 (Fig. 4) hindurchgezogen ist, um die Schürze 28 beim Gebrauch der Vorrichtung nach unten zu ziehen.

In Fig. 4 ist mit dem Bezugszeichen 32 eine Stützvorrichtung bezeichnet. Diese Stützvorrichtung besteht aus einer Tragrippe 34, einer hinteren Stützstrebe 36, einer Querverbindung, einer Diagonalstrebe und einer Druckstrebe. Die Tragrippe 34 ist vorzugsweise ein rechteckiges Hohlprofil, aus dem ein zugespitzter Verankerungsdorn herausgeführt ist, um die Vorrichtung beim Gebrauch am Boden des Gewässers zu verankern. In entsprechender Weise kann auch die hintere Stützstrebe ausgebildet sein, d. h., als Hohlprofil mit einem Verankerungsdorn. Die Verbindungen am oberen und unteren Ende der hinteren Stützstrebe 36 können durch Knotenbleche verstärkt sein.

Der Neigungswinkel der Tragrippe 34 relativ zum Boden bzw. zur Sohle des Gewässers kann entsprechend dem Reibungskoeffizienten der Sohle des Gewässers gewählt werden. Im allgemeinen wird jedoch der Neigungswinkel nicht mehr als 42° betragen. Der Neigungswinkel der Stützstrebe 36 gegenüber dem Boden des Gewässers soll nicht mehr als 90° betragen.

Die Stützvorrichtungen 32 sind in der Frontansicht eben und flach, um ihre Stapelung zum Transport zu erleichtern. Bei einer typischen Ausbildung der Stützvorrichtungen hat die hintere Stützstrebe eine Länge von 2,44 m, während die Tragrippe 34 eine Länge von 3,66 m hat. Die Tragrippe und die hintere Stützstrebe können aus einem rechteckigen Hohlprofil mit einer Kantenlänge von 50,8×76,2 mm und einer Wandstärke von 4,77 mm bestehen. Die Querverbindung und die Druckstrebe können aus einem Rechteckrohr mit einer Kantenlänge von 50,8×50,8 mm und einer Wandstärke von 3,17 mm bestehen. Die einzelnen Komponenten jeder Stützvorrichtungen können miteinander verschweißt sein, um einen steifen Rahmen zu bilden.

Die Stützvorrichtungen 32 sind durch obere und untere Streben miteinander verbunden, die sich jeweils zwischen den Knotenblechen erstrecken. Die Anordnung von Löchern in jedem Knotenblech erlaubt die Hindurchführung von je einem der miteinander zu verbindenden Streben durch die Löcher. Die Streben halten die Stützvorrichtungen relativ zueinander.

Die Stützvorrichtungen 32 können am Boden des jeweiligen Gewässers durch Verankerungsdorne verankert sein, die aus dem hohlen Innenraum der rohrförmigen Elemente der Stützvorrichtungen herausgeführt sind, beispielsweise den Tragrippen 34.

In Fig. 4 der Zeichnung ist die flexible Materialbahn 10 im Gebrauch und dem Wasserdruck ausgesetzt dargestellt. Sie erstreckt sich über mehrere schräg stehende Tragrippen 34 und die Halteschlaufen 26 sind um die oberen Enden jeder Stützvorrichtung 32 geschlungen. Wie bereits erwähnt, zentrieren die Schlaufen jeweils eine der Falten 12 zwischen je zwei benachbarten Rippen 34. Die Schürze 28 erstreckt sich von der Unterkante 16 der Stützvorrichtungen 32 aus entlang dem Gewässerboden nach außen. Ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen der bezüglich der Tragrahmen 32 äußeren und inneren Seite der flexiblen Materialbahn, so öffnen sich die Falten 12 in dem Teil, der nicht von den Tragrippen 34 unterstützt ist und zwischen den Rändern 22 und 16 liegt, so daß sich die Materialbahn halbkreisförmig und ballonartig ausbreitet. Das führt zu einer gleichmäßigen Druckverteilung über die gesamte Materialbahn und erhöht die Stabilität der belasteten Stauwand.

Die Falten 29 der Schürze 28 können sich öffnen, um Unregelmäßigkeiten im Boden des Gewässers auszugleichen. Das ist wichtig, um das Einströmen von Wasser hinter die Stauwand an den Schürzenkanten zu vermeiden. Anstatt daß die Schürze Bodenunregelmäßigkeiten überbrückt und dadurch Verbindungskanäle zwischen den Bereichen vor und hinter der Stauwand schafft, folgt die Materialbahn mit der Schürze exakt dem Gewässerboden und schließt die Stauwand am unteren Ende zuverlässig gegen den Gewässerboden.

Es versteht sich, daß die Abmessungen der Stauwand einschließlich der Befestigung der Materialbahn zwischen benachbarten Stützvorrichtungen von der Tiefe des einzudämmenden Gewässers abhängen, ebenso wie von der notwendigen Gesamtlänge der Stauwand. Trotzdem können verschiedene Maße und Maßverhältnisse unabhängig davon konstant gehalten werden. Insbesondere wenn der Abstand P zwischen je zwei Stützvorrichtungen für eine bestimmte Stauwandausführung bekannt ist, so können die ungefaltete und die gefaltete Länge durch die folgende Formel in eine Beziehung zueinander gebracht werden.

Darin bedeuten
P=der Abstand zwischen je zwei Stützvorrichtungen
L₁=die ungekürzte Länge der Materialbahn
L₂= die gekürzte Länge der Materialbahn
n= die Zahl der Stützvorrichtungen unter der Voraussetzung, daß eine Stützvorrichtung an jedem Ende der von der Stauwand zu überbrückenden Öffnung angeordnet ist.

Aus dem vorher Gesagten ergibt sich, daß unabhängig vom Abstand zwischen je zwei Stützvorrichtungen die Beziehung zwischen gekürzter und ungekürzter Länge entsprechend der Konstanten sein muß, um zwischen zwei Stützvorrichtungen die Ausdehnung der Materialbahn zu einer halbkreisförmigen Kontur zu ermöglichen.

Es zeigt sich auch, daß es bei der vorliegenden Erfindung einfach ist, über die gesamte flexible Materialbahn einer nur für den zeitweisen Einsatz zu errichtenden Stauwand eine gleichmäßige Verteilung der Belastung zu erzielen. Die in die Materialbahn eingeformten, an den oberen und unteren Enden gehaltenen Falten dienen der Erlangen der erwünschten Bogenstruktur der belasteten "Membrane", wie sie sich zwischen zwei benachbarten Stützvorrichtungen erstreckt. Die Halteschlaufen, die an den oberen und unteren Faltenenden in der Mitte zwischen je zwei Falten angeordnet sind, dienen dazu, je eine Falte zuverlässig in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stützvorrichtungen zu halten.

Um die Stauwand in einem Gewässer mit seinem höchsten Wasserstand verwenden zu können, sind die Stützvorrichtungen 32 in aufrechter Stellung gesichert, wobei die Tragrippen 34 gegen das aufzustauende Wasser gerichtet sind. Die flexible Materialbahn ist zwischen den Enden der von der Stauwand zu schließenden Öffnung in der Gewässerumgrenzung gespannt. Sie wird von den Tragrippen 34 gestützt, und die Halteschlaufen 26 am oberen Rand der Materialbahn sind über die oberen Enden der Stützvorrichtungen 32 geschlungen. Durch den Saum 30 am äußeren Ende der Schürze 28 ist ein Gewicht beispielsweise in der Form der Kette 31 gezogen, so daß die Schürze auf den Gewässerboden absinkt und sich dem Boden anschmiegt. Liegt die Schürze auf dem Gewässerboden auf, so wird Wasser, das sich hinter dem Damm befindet, abgepumpt, so daß zwischen beiden Seiten der flexiblen Materialbahn eine Druckdifferenz entsteht. Infolge dieser Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der Materialbahn wird der Wasserdruck die Falten in der Materialbahn sehr rasch entfalten.

Um beispielsweise in einem als Wasserstraße künstlich angelegten Kanal eine Stauwand gemäß der Erfindung einbauen zu können, wird zunächst die erforderliche Anzahl der Stützvorrichtungen in das Wasser eingebracht. Von einem Taucher können dann die Seile bzw. Kabel mit den zugehörigen Abstandsstücken zwischen den Stützvorrichtungen gespannt werden. Dann werden die Klemmelemente an den Außenseiten der äußeren Stützvorrichtungen angesetzt, und das Traggerippe der Stauwand ist fertig. Dann muß noch die Materialbahn aufgelegt werden, und die Wasserstraße ist gesperrt.

Claims (4)

1. Zusammenlegbare Stauwand mit mehreren, auf die gesamte Länge der Stauwand verteilten Stützvorrichtungen und einer an den Stützvorrichtungen unter der Wirkung des gestauten Gewässers anliegenden flexiblen Gewebebahn, die am oberen Rand an der Stützvorrichtung befestigt und am unteren Rand am Gerinneboden verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebebahn (10) über ihre gesamte Länge gleichmäßig verteilte, in vertikaler Richtung verlaufende, nebeneinanderliegende Falten aufweist, deren Größe so bemessen ist, daß die effektive Länge L₂ der gefalteten Gewebebahn (10) gegenüber der Ausgangslänge L₁ um den Faktor verkürzt ist daß die Falten im oberen und unteren Randbereich zusammengehalten sind und daß unter der Einwirkung des hydrostatischen Druckes des aufgestauten Gewässers die Gewebebahn zwischen zwei benachbarten Stützvorrichtungen infolge der auftretenden Entfaltung im Mittenbereich eine gleichmäßige ballonförmige Ausdehnung aufweist.

2. Stauwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten der Gewebebahn (10) an deren Rändern durch eine im Querschnitt U-förmige Randleiste (22, 24) zusammengehalten sind.

3. Stauwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die untere Randleiste (24) ein Dichtungsstreifen (28) anschließt, der bei eingebauter Stauwand auf dem Gewässergrund aufliegt und am äußeren, dem gestauten Gewässer zugekehrten Rand mit Gewichten (31) belastet ist.

4. Stauwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Randleiste (22) Schlaufen (26) befestigt sind, mit denen die Gewebebahn (10) am oberen Rand auf den Stützvorrichtungen (32) befestigt ist.