DE736178C

DE736178C - Movable weir with a torsion and bending stiff damming body

Info

Publication number: DE736178C
Application number: DEK157214D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Max Laufer
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1940-04-02
Filing date: 1940-04-02
Publication date: 1943-06-09

Description

Bewegliches Wehr mit einem torsions- und biegungssteifen Staukörper Die Erfindung bezieht sich auf ein bewegliches Wehr mit einem torsions- und biegungssteifen Staukörper, dessen Stauwand eine Seite eines Verdrehungskastens bildet. Es ist bekannt, den Staukörper eines beweglichen Wehres als Kastenschütz auszubilden. Bei diesem Wehr bildet jedoch der Kasten mit dem Hauptträger zusammen kein gemeinsames statisches Tragsystem, sondern es wird die Rückwand des Kastens unterbrochen, damit die Füllstäbe des Hauptträgers bis zur Stauwand durchgeführt werden können. Durch den Anschluß der Füllstäbe des Hauptträgers unmittelbar an die Stauwand wird nur ein kleiner Teil der Stauwand, nicht dagegen der gesamte Kasten als Hauptträgergurt eingesetzt. Es sind außerdem Schützenwehre bekannt, deren Staukörper als biegungs- und torsionsfeste Hohlkörper ausgebildet sind. Bei diesen Wehren liegt im Falle der Beanspruchung durch den Wasserdruck die höchste Druckbeanspruchung unmittelbar in der Stauwand und die höchste Zugbeanspruchung in der unterwasserseitigen Begrenzungswand der Kastenform: Der Spannungsverlauf geht von dem höchsten Druckwert an der Stauwand über einen Nullwert zum höchsten Zugwert an der Kastenrückwand. Da die Spannungsnullinie zwischen Stauwand und Kastenrückwand liegt, wird ein großer Teil des Kastenquerschnitts statisch nicht ausgenutzt.Movable weir with a torsionally and flexurally stiff weir The invention relates to a movable weir with a torsion and bending stiffness Bluff body, the dam wall of which forms one side of a torsion box. It is known, to form the damming body of a movable weir as a box gate. With this one However, the weir does not form a common static structure with the main girder Support system, but the rear wall of the box is interrupted so that the cross bars of the main girder up to the retaining wall. Through the connection the cross bars of the main girder directly on the retaining wall will only be a small one Part of the stowage wall, but not the entire box used as the main support belt. There are also known rifles whose damming bodies are resistant to bending and torsion Hollow bodies are formed. At these weirs lies in the case of stress due to the water pressure, the highest pressure load directly in the dam wall and the highest tensile stress in the downstream boundary wall of the Box shape: The voltage curve is based on the highest pressure value on the retaining wall via a zero value to the highest tensile value on the rear wall of the box. Since the stress zero line lies between the stowage wall and the rear wall of the box, a large part of the box cross-section becomes statically not used.

Die Erfindung schafft eine Verbesserung eines beweglichen Wehres der eingangs genannten Art. Sie besteht darin, daß der Staukörper aus einem einzigen Träger besteht, bei dem der der Stauseite zugewandte Verdrehungskasten als biegungssteifer Druckgurt ausgebildet ist und im Abstand davon auf der Unterwasserseite ein Zuggurt angeordnet ist, gegen den -die Rückwand des Verdrehungskastens durch druckfeste Pfosten abgestützt ist.The invention provides an improvement to a movable weir Initially mentioned type. It consists in that the bluff body from a single There is a carrier in which the torsion box facing the storage side is more rigid Pressure belt is formed and a tension belt at a distance therefrom on the underwater side is arranged against the -the rear wall of the torsion box by pressure-resistant post is supported.

Bei dem Gegenstand der Erfindung wirkt der ganze Kasten als Druckgurt, während die Zugkräfte von dem im Abstand davon auf der Unterwasserseite angeordneten Zuggurt aufgenommen werden. Dadurch ist eine weit bessere :-Materialausnutzung als bei den bekannten Ausführungen möglich. Die als druckfeste Pfosten dienenden Füllstäbe des Trägers, die die Rück`vand des Kastens gegen den Zuggurt abstützen, werden bei der Erfindung nicht, wie bei einer bekannten Ausführung, durch die Rückwand des Kastens hindurchgeführt, so daß eine Schwächung des als Gurt dienenden Kastens vermieden und eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion verbunden mit einer Gewichtsersparnis erreicht wird.In the subject matter of the invention, the whole box acts as a pressure belt, while the tensile forces of the spaced apart therefrom on the underwater side Tension strap can be added. This is a far better: -Material utilization than possible with the known designs. The cross bars serving as pressure-resistant posts of the girder, which support the rear wall of the box against the tension belt, are used in of the invention not, as in a known embodiment, through the rear wall of the Box passed through, so that a weakening of the box serving as a belt avoided and a substantial simplification of the construction combined with a weight saving is achieved.

Durch die Ausbildung des Kastens gemäß der Erfindung wird die erforderliche Biegungs- und Torsionssteifigkeit erreicht, so daß der Kasten allein in der Lage ist, alle Torsions- und Biegungskräfte aufzunehmen und die Schiizngun-en auszuschalten. Da die Trägerebene verhältnismäßig hoch über der Wehrschwelle angeordnet und der rückwärtige Teil des Trägers dem Einfuß des strömenden Wassers soweit Wie möglich entzogen werden kann, ergibt sich eine -iinstige hydraulische Wirkungsweise des Staukörpers nach der Erfindung.By designing the box according to the invention, the required Bending and torsional stiffness achieved so that the box alone is capable of is to absorb all torsional and bending forces and switch off the Schiizngun-s. Since the carrier level is arranged relatively high above the weir threshold and the rear part of the support to the inflow of the flowing water as far as possible can be withdrawn, there is an -instige hydraulic mode of action of the Bluff body according to the invention.

Der Querschnitt des Kastens nach der Erfindung kann beispielsweise trapezförmig ausgebildet sein, wobei sich seine Höhe nach rückwärts zti verringert. Es läßt sich jedoch auch eine rechteckige, dreieckige oder bogenförmige Ausgestaltung des Kastenquerschnitts anwenden. Der Kasten und die übrigen Teile des Trägers können vollwandig oder als Fach-Werkkonstruktion hergestellt sein.The cross section of the box according to the invention can for example be trapezoidal, its height is reduced backwards zti. However, a rectangular, triangular or arcuate configuration can also be used of the box cross-section. The box and the remaining parts of the carrier can be made full-walled or as a specialist work construction.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der unterwasserseitige Zuggurt des Trägers entsprechend der Beanspruchung aus dein Wasserdruck bogenförmig gekrümmt. Auf diese Weise ergibt sich neben einer Ge-,#%-ichtsersparnis auch die Möglichkeit, die horizontale Breite des Schützes nach den Wehrenden zu und die Angriffsmöglichkeit für turbulentes Wasser zu verringern. Infolge der Verringerung der Breite des Trägers nach den Wehrenden zti kann der Kasten, der die Torsionskräfte aufzunehmen hat und daher besonders steif am Wehrkopf angeschlossen ist, in seiner vollen Breite in die Wehrnische eingeführt werden, ohne daß eine Verbreiterung der Nische und eine Verteuerung der Pfeilerkosten sich ergibt, wie das beispielsweise bei den bekannten Wehren mit dreieck-, trapez- oder hohlkörperartigeni Querschnitt der Fall ist. Es ist zwar bekannt, die Kastenrückwand bogenförmig abzuknicken. Dadurch ergeben sich aber schwierige Blecharbeiten, die bei dem Gegenstand der Eriiildung vermieden werden, da nicht die Kastenrückwand, sondern Lediglich der Zuggurt, dur aus einfachen Breitflacheisen finit Winkeln besteht, bogenförmig ausgebildet wird.According to a further feature of the invention, the underwater Tension belt of the wearer arched according to the stress from the water pressure curved. In this way, in addition to a #% saving in weight, there is also the Possibility to adjust the horizontal width of the contactor after the defensive ends and the possibility of attack for turbulent water to decrease. As a result of the reduction in the width of the beam after the weir ends zti the box that has to absorb the torsional forces and is therefore particularly rigidly connected to the weir head, in its full width the defense niche can be introduced without widening the niche and a The pillar costs become more expensive, as is the case with the known ones, for example Weirs with a triangular, trapezoidal or hollow body-like cross-section is the case. It it is known to bend the box back wall in an arc shape. This results in but difficult sheet metal work that is avoided in the subject of education, there not the rear wall of the box, but only the tension strap, made of simple flat iron consists of finite angles, is formed in an arc shape.

Der Staukörper gemäß der Erfindung kann auch in bekannter Weise mit einer Aufsatzklappe versehen werden. Hierbei wird geniäf einem weiteren Merkmal der Erfindung die Überfallkante der Klappemt-and der Aufsatzklappe entsprechend der Bogenform des unterwasserseitigen Zuggurtes nach den Wehrenden Iiin abgetreppt. An sich ist es zwar bekannt. den Überfallstrahl in Abschnitte mit unterschiedlicher Cberfallstärke und Gefällhöhe aufzuteilen. Bei der Erfindung soll aber durch die Abstufung der Klappenbreite in Anpassung an den gekrümmten Zuggurt der überfallende Wasserstrahl beruhigt werden. Durch diese Ausbildung der Aufsatzklappe wird cris Drehmoment aus Wasserauflast und Eigengewicht vermindert, und das über die Klappe fließende Wasserband erhält entsprechend den Abstufungen der Klappenhreite vrrschiedene Sprungweiten, ohne daß hierbei der bogenförmig abgeknickte Träger vom Wasser benetzt wird. An den Stellen, an denen sich der Sprung des Wassers ändert. zerrcil3t das Wasserband, und der Raum unter der Klappe wird dadurch belüftet. Die verschiedenen Strahisprungweiten und die zusätzliche Belüftung schalten die Gefahr von Klappenschwin-ungen von vornherein aus. Durch die Verringerung der `i'ehrhlappenlireite nach den Enden zu wird das Eigengewicht und die Wasserauflast der Klappe vermindert. Das hat besondere Bedeutung bei sehr großen Stützweiten und niedrigen Stauhöhen, da hierbei die lotrechte KOnstrulitlonshüIie des Schützes gering ist und die Verringerung der Vertikallasten sich gewichtsmäßig und konstruktiv besonders günstig auswirkt.The bluff body according to the invention can also be used in a known manner be provided with an attachment flap. A further feature is used here according to the invention, the overflow edge of the flap and the top flap The arched shape of the underwater tension chord after the weir ends Iiin stepped. It is known in and of itself. the raid beam into sections with different To divide up the volume of the fall and the height of the slope. In the invention, however, by the Gradation of the flap width in adaptation to the curved tension strap of the overflowing one Water jet to be calmed. This design of the top flap is cris Torque from water load and dead weight reduced, and that via the flap flowing water band is given different levels according to the gradations of the flap ridge Jump distances without wetting the arched carrier with the water will. In the places where the jump of the water changes. that distorts Water band, and the space under the flap is ventilated. The different Jet jump widths and the additional ventilation switch the risk of flap oscillations right from the start. By reducing the `` i'ehrhlappenlireite '' towards the ends the dead weight and the water load on the flap is reduced. That has special features Significance in the case of very large spans and low stowage heights, as this is the vertical ConstrulitlonshüIie of the contactor is low and the reduction of the vertical loads has a particularly favorable effect in terms of weight and construction.

In der Beschreibung Wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. 1---s zeigen Abb. z einen Staukörper geniäll der Erl-indung von oben gesehen, Abb. 2 und 3 senkrechte Querschnitte nach den Linien II-II und III-III der Abb. i, Abb. 4. einen Staukörper entsprechend Abb. i, jedoch mit einer Aufsatzklappe.In the description, the invention is explained in more detail with reference to the drawing explained. 1 --- s show Fig. Z a bluff body similar to the illustration from above seen, Fig. 2 and 3 vertical cross-sections along lines II-II and III-III Fig. i, Fig. 4. a bluff body according to Fig. i, but with an attachment flap.

Abb. 5 und 6 senkrechte Querschnitte nach den Linien V-V und VI-VI der Ahb. .L. Ahb.; einen Staukörper für große Stauhöhen.Fig. 5 and 6 vertical cross-sections along lines V-V and VI-VI the Ahb. .L. Ahb .; a damming body for large damming heights.

Der Staukörper gemäß der Erfindung besteht aus einem einen Druckgurt i, Füllst'ihe; und Zuggurt 6 aufweisenden einzigen Trä--er i, 6, dessen der Stauwand zuget@andter Druckgurt i als biegüngs- und torsionssteifer Kasten ausgebildet ist. Der den Druckgurt i des Trägers bildende Kasten wird von der vorderen Stauwand z, der hinteren Abschlußwand 3 und von dem Decken- und Bodenblech 2i, 22 begrenzt. Er wird durch die Schotte q. im Innern ausgesteift. Der-senkrechte Querschnitt des Kastens nimmt nach hinten zu gleichmäßig ab, so daß die Stauwand 2 die größere und die Rückwand 3 die kleinere Seite eines Trapezes darstellen. An seiner Rückwand 3 wird der Kasten durch die Füllstäbe 7 des Trägers 1, 7, 6 abgestützt, dessen Zuggurt 6 nach den Wehrenden zu bogenförmig gekrümmt ist, wie Abb. i und ,4 erkennen lassen. Die Füllstäbe 7 des Trägers, die aus Vertikalen oder Diagonalen bestehen können, reichen gemäß einem Merkmal der Erfindung vom Zuggurt 6 bis zu der Rückwand 3 des Kastens. Der Staukörper ist durch die Sohlendichtung 8 gegen die Sohle 9 und durch die Dichtung i o seitlich gegen die Seitenwand i i abgedichtet. Die Enden des' Staukörpers sind in die Wehrnischen 12 eingelassen. Der Staukörper kann mittels Zugketten i 5, die an den Endschotten 16 befestigt sind, auf und ab bewegt werden. Hierbei stützt sich der Staukörper durch die Laufrollen 13 gegen die senkrechte Wand 14 der Nischen i 2 ab.The bluff body according to the invention consists of a pressure belt i, fill level; and tension belt 6 having single carrier i, 6, of which the stowage wall zuget @ andter Compression belt i as a flexurally and torsionally rigid box is trained. The box forming the pressure belt i of the wearer is from the front Stowage wall z, the rear end wall 3 and the top and bottom panels 2i, 22 limited. He is through the bulkheads q. stiffened inside. The-perpendicular cross-section the box decreases evenly towards the rear, so that the retaining wall 2 is the larger and the rear wall 3 represent the smaller side of a trapezoid. On its back wall 3, the box is supported by the cross bars 7 of the girder 1, 7, 6, its tension belt 6 is curved to an arc shape after the weir ends, as can be seen in Figs. I and 4. The cross bars 7 of the beam, which can consist of verticals or diagonals, extend according to a feature of the invention from the tension belt 6 to the rear wall 3 of the Box. The bluff body is through the sole seal 8 against the sole 9 and through the seal i o laterally sealed against the side wall i i. The ends of the 'bluff body are embedded in the defense niches 12. The bluff body can i 5, which are attached to the end bulkheads 16, are moved up and down. This supports the baffle through the rollers 13 against the vertical wall 14 of the niches i 2 from.

Bei der in den Abb. ¢ bis 6 gezeigten Ausführungsform ist der Staukörper mit einer Aufsatzklappe 17 versehen, die durch Gelenke 19 mit der Verlängerung 18 der Stauwand 2 verbunden ist. Die Klappenwand 2o ist gemäß der Erfindung nach den Wehrenden zu abgestuft.In the embodiment shown in Figs. ¢ to 6, the bluff body provided with an attachment flap 17, which is connected to the extension 18 by joints 19 the retaining wall 2 is connected. The flap wall 2o is according to the invention according to the Weir ends to graduated.

Bei großer Stauhöhe ist es vorteilhaft, an den Druckgurt i zwei oder mehrere unterwasserseitige Zuggurte 6, gegen die die Rückwand 3 des den Drucl>gurt i bildenden Verdrehungskastens durch druckfeste Pfosten ,^ abgestützt ist, übereinander anzuschließen (Abb. 7).In the event of a large stowage height, it is advantageous to attach two or several underwater tension belts 6, against which the rear wall 3 of the pressure belt i forming torsion box by pressure-resistant posts, ^ is supported, one above the other to be connected (Fig. 7).

Claims

PATENT CLAIMS: i. Movable weir with a torsion and bending stiffness Damming body, the damming wall of which forms one side of a torsion box, thereby characterized in that the bluff body consists of a single carrier (1, 7, 6), in which the torsion box facing the storage side acts as a rigid compression belt (i) is formed and at a distance therefrom on the underwater side a tension strap (6) is arranged against which the rear wall (3) of the torsion box by pressure-resistant Post (7) is supported. z. Movable weir according to claim i, characterized in that that the underwater-side tension chord (6) of the carrier (i, 7, 6) according to the stress is curved in an arc from the water pressure. . 3. Movable weir according to the claims i and 2 with an attachment flap, characterized in that the overflow edge of the Flap wall (2o i of the top flap (17) according to the arch shape of the underwater side The tension belt (6) is stepped down towards the defensive end. 4 .. Movable weir after the Claims i to 3 for high water levels, characterized by two or more underwater Tension belts against which the rear wall (3) of the torsion box forming the compression belt (i) is supported by pressure-resistant posts (7).