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Schützenwehr Die Erfindung bezieht sich auf ein Schützenwehr mit auf
der Unterwasserseite liegendem Stauwandträger und besteht darin, daß der Stauwandträger
von zwei gegeneinandergeneigten Hauptträgern gebildet wird, deren von der Stauwand
abgewandte Zuggurte zu einem gemeinsamen Gurt vereinigt sind. Hierdurch werden die
bekannten günstigen Eigenschaften von Dreigurtträgern hinsichtlich der Aufnahme
von Biegungs- und Drehmomenten für Schützenwehre nutzbar gemacht und zugleich auch
günstige Abflußverhältnisse für das über das Wehr übertretende Wasser und für die
von diesem mitgeführten festen Körper, Treibzeug, Eis u. dgl., geschaffen, da der
obere Trägerteil außerhalb der Bahn des überschießenden Wassers liegt. Außerdem
wird auch bei Anhub des Wehres der untere Trägerteil dem Angriff des Wassers und
der mitgeführten Sinkstoffe entzogen und der ungünstige Einfluß der hydrodynamischen
Kräfte des Unterwassers auf das Tragwerk auf ein Mindestmaß beschränkt. Bei mäßigem
Unterwasserstand wird zugleich der auf der Unterwasserseite befindliche gemeinsame
Zuggurt beider Hauptträger über den Wasserspiegel erhoben.
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Die Zeichnung zeigt in den Abb. i bis drei Ausführungsbeispiele eines
Wehres nach der Erfindung und einen Wehrkörper der üblichen Bauart.
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Abb. i ist ein senkrechter Querschnitt durch ein Schützenwehr nach
der Erfludung, das in der Staustellung fest auf der Wehrsohle aufruht. i ;i,st die
Stauwand, 2 der untere; 3 der obere Hauptträger. Mit q. ist der oberwasserseitige
Druckgurt des unteren Hauptträgers 2, reit 5 der Druckgurt des oberen Hauptträgers
3 bezeichnet. 6 ist der gemeinsame unterwasserseitige Zuggurt beider Hauptträger.
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Abb.2 zeigt den senkrechten Querschnitt eines Verschlußkörpers der
bisher üblichen Bauart mit zwei ,parallelen Hauptträgern im Vergleich zu dem, in
Abb. i dargestellten Verschlußkörper nach der Erfindung. Zur Bezeichnung gleicher
Teile sind in Abb.2 die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Abb. i. Die getrennten
Zuggurte des unteren Hauptträgers 2 und des oberen Hauptträgers 3 sind mit 6" und
6" bezeichnet. R ist die Wasserdruckresultierende, von der die Hauptträger 2 und
3 den gleichen senkrechten Ab-
stand a haben, eine Anordnung, die zur Erzielung
einer günstigen Baustoffausnutzung meist gewählt wird. Die Zuggurte 6u und 6" sind
durch einen senkrechten Verband 7 miteinander verbunden.
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Abb.3 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch ein Schützenwehr mit
einem. in die Wehrsohle absenkbaren Verschlußkörper nach der Erfindung. Die einzelnen
Teile des Wehres sind in derselben Weise wie in Abb. i bezeichnet. Infolge der dargestellten
Absenkung des Verschlußkörpers tritt das Wasser über dessen oberen Rand über und
fließt _ auf der Abdeckung 8 des oberen Hauptträgers in das Unterwasser.
Abb.
q. zeigt ebenfalls im senkrechten Querschnitt ein Schützenwehr, dessen erfindungsgemäß
ausgebildeter Verschlußkörper mit einer Aufsatzklappe versehen ist und der in der
Staustellung auf der Wehrsohle aufsitzt. Die Abbildung zeigt das Wehr mit umgelegter
Aufsatzklappe und etwas angehobenem Hauptverschlußkörper, so daß das Wasser sowohl
über die Klappe hinweg als auch unter den Hauptverschlußkörper hindurch in das Unterwasser
strömt. Zur Kennzeichnung gleicher Teile sind wiederum die gleichen Bezugszeichen
verwendet wie bei Abb. i. Die Klappe ist mit c) bezeichnet.
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Bei einem Wehr nach Abb. i, bei dem nur bei Lberschreitung des Stauzieles
Wasser über die Wehrkrone fließt, liegt der Vorteil der Anwendung des Dreigurtträgers
hauptsächlich in der großen Schwingungssteifigkeit des Tragwerks und in seinem günstigen
Verhalten gegen die hydrodynamischen Kräfte des bei angehobenem Wehr unter diesem
hindurchschießenden Wasserstrahles und des Linter= Wassers. Die Überlegenheit des
Dreigurtträgers nach der Abb. i gegenüber dem Viergurtträger nach Abb. 2 in statischer
.Hinsicht ist vor allein darin begründet, daß die Druckgurte 4. und 5 beim Dreigurtträger
in einem Abstand voneinander liegen, der nahezu gleich der vollen Stauwandhöhe ist.
Bei einem solchen Verschlußkörper ist daher das für seine Widerstandsfähigkeit gegen
senkrechte Schwingungen ausschlaggebende Trägheitsmoment der Stauwand bedeutend
wirksainer als bei einem Verschlußkörper nach Abb. z, bei dem die Druckgurte im
Abstand 2" voneinander liegen. Der Abstand 2" der Hauptträger nach Abb.2 ist nämlich
kleiner als =/3 der Stauwandhöhe, da die Wasserdruckresultierende im Abstande von-
1/3 der Stauwa,ndhöhe von der Sohle liegt und der untere Hauptträger aus baulichen
Gründen um ein bedeutendes Maß über die Wehrsohle erhoben werden muß. Somit ist
ein wesentlicher Nachteil des nach Abb. ? ausgebildeten Verschlußkörpers, der häufig
zu Betriebsstörungen geführt hat, beseitigt.
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Aber nicht nur die Widerstandsfähigkeit des Verschlußkörpers gegen
die Schwingungen erzeugenden dynamischen Kräfte des unter ihm hindurchschießenden
Wasserstrahles und des bewegten Unterwassers .wird durch die Erfindung bedeutend
erhöht, sondern der Angriff solcher Kräfte auf den Stauwandträger wird auf ein Mindestmaß
beschränkt. Bei der Ausbildung des Verschlußkörpers nach Abb. z wird nämlich der
tiefliegende untere Hauptträger bei teilweise angehobenem Wehrkörper von dem hinter
dem Sohlenbalken des Wehres auch nach oben strömenden Wasserstrahl getroffen; außerdem
-wird der Zuggurt 6u dieses Hauptträgers von der im Unterwasser sich bildenden Deckwalze
erfaßt (vgl. hierzu die Darstellung des Wasserstrahles und der Deckwalze in Abb.
1.). Diese rhythmisch wirkenden Kräfte erzeugen Schwingungen im Wehrkörper, die
gefährlich «-erden können, wenn dessen Eigenschwingungszahl mit dem Rhythmus dieser
Kräfte zusammenfällt.
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Bei den Verschlußkörpern nach den Abb. i, 3 und q. hingegen trifft
der unter dem Verschlußkflrper hindurchfließende Wasserstrahl infolge des steilen
Anstieges des unteren Hauptträgers:! diesen nicht mehr, und der Zuggurt 6 ist dem
Einfluß der Deckwalzen @Pntzogen. Die Erfindung bezweckt also, sowohl die Ursache
der bekannten Schwingungserscheinungen von Verschlußkörper n mit zwei Hauptträgern
praktisch zu beseitigen als auch zugleich die Empfindlichkeit des Verschlußkflrpers
gegen derartige Einwirkungen beträchtlich zu verringern.
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Diese Vorteile ergeben sich auch bei Anwendung des Dreigurtträgers
für absenkbare Verschlußkörper (vgl. Abb.3) und für Verschlußkörper mit Aufsatzklappe
(Abb.:1).
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Bei Schützenwehren mit absenkbarern Verschlußkörper kommt noch der
Vorteil hinzu, daß die zum Schutze des Tragwerkes erforderliche Abdeckung, auf der
das überfallende Wasser nach dem Unterwasser abfließt, unmittelbar auf dem oberen
Hauptträger 3 angebracht werden oder dieser selbst als Gleitfläche ausgeführt werden
kann. Ein besonderes Stütztragwerk für diese Abdeckung, wie es bei dem- Verschlußkörper
nach Abb. 2 erforderlich ist, wird hierdurch überflüssig.
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Ganz besonders vorteilhaft gestaltet sich die Anwendung. der Erfindung
auf Wehre mit Aufsatzklappe (Abb. q.). Bei solchen Webren ist nämlich die Höhe der
Stauwand i um die Bauhöhe der aufgerichteten Klappe niedriger als die Stauhöhe.
Infolgedessen ist die Vergrößerung ihres Trägheitsmomentes durch die weit gespreizten
Druckgurte der Hauptträger besonders -wertvoll. Die günstigen statischen Wirkungen
der Erfindung kommen daher in diesem Amvendungsfalle ganz besonders zur Geltung,
die günstigen Verhältnisse in hydrodynamischer Beziehung bleiben voll gewahrt, und
außerdem -wird durch den starken Abfall des oberen Hauptträgers 3 nach dem Unterwasser
hin ein besonders reichlicher freier Raum für den Randträger der Klappe 9 (Rohr,
ebener Träger @o. dgl.) geschaffen. Dieser kann also ohne die sonst gebotene Einschränkung
durch das Tragwerk des Wehrkörpers bemessen Werden. Außerdem gleiten Eisschollen
und andere feste Körper, die über die Klappe bei einer solchen Stellung der Klappe
abgeführt werden, bei der diese den
darunterliegenden Stauwandträger
nicht völlig abdeckt, auf dem geneigten Hauptträger ins Unterwasser, ohne Schaden
anzurichten, während sie auf einem waagerecht angeordneten Hauptträger mit großer
Gewalt auftreffen, diesen beschädigen und auf ihm liegenbleiben können, wenn nicht
eine besondere geneigte Abdeckung geschaffen wird.