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Bogenstaumauer und Verfahren zur Herstellung derselben Massive Talsperren
werden in der Hauptsache nach zwei verschiedenen, Konstruktionsgrundsätzen errichtet,
nämlich entweder als Schwergewichtsstaumauern, oder als Bolgenstaumanern. Bei Schwergewichtsstaumauern
ist es auch bereits bekannt, zur Verringerung des Mauerquerschnittes gerade und
auch an ihren luftseitigen Enden leicht abgehogene Stahlstäbe hoher Festigkeit in
lotrechten Ebenen anzuordnen:. Diese Stahlstäbe sind im Untergrund des Fundamentes
verankert und werdet nach Erhärten dies Betons der Staumauer angespannt.
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Während die Schwergewichtsmauern; gewissermaßen aus den Fundamenten
herauskragen, stützt sich die Bogenstaumauier gewälbeartig auf die Talhänge. Es
Biegt auf der Hand, daß die Bogenmauer wegen der übertragung der Kräfte durch Gewälbedruck
auf ein massives, durch dien, Talhang gebildetes Fundament viel mehr Sicherheit
besitzt als die Schwergewichtsmauer, die auf Schub und Biegung belastet wird und
im Prinzip auf einem horizontalen Fundament aufsitzt. Dali trotz dieser unbestreitbaren
Vorteile Bogenmauern nur bei besonders, günstigen Geländeverhältnissen an@gewendet
werden, liegt daran, daß zum Eintreten. einer Bogenwirkung ein elastisches Nachgeben
des Bogens notwendig wäre, das aber durch den. Zusammenhang mit dem Fundament behindert
ist. Hierdurch wirkt jede Bo!genmaner nur zum Teil als Bogen und zum anderen Teil
wie eine Schwergewichtsmauer als ein aus dem Fundament auskragender Arm.
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Es kommt hinzu, daß die Krone der Staumauer durch den auf sie wirkenden
Wasserdruck nur in
geringem Maße bleanisprucht wird, und sich deshalb
auch nur wenig in Richtung des, Wasserdruckes durchhsegt, während z. B. in dien
Mitte der Stau; höhe viel größere Durchbiegungen eintreten. Dädurch erhält der aus.
denn Boden auskragende K.rag@arm, an der Krone ein Auflager. Als Folge hiervon treten
im mittleren Teil der Mauer Biegespannungen mit Zug auf der Luftseite und an der
Einspannstelle Biegespannungen. mit Zug auf derer Wasserseite auf. Diese Zugspannungen.
werden durch d-ie Last der Mauer überdruckt. Die möglichen Durchbiegungen der Mauer
sind von der Größe dieser Bieguugsspannung abhängig. Je größer dies,: Biegungsspannungen
sein können, desto größer ist die Durchb,iegung der Mauer und desto, größer kann
die an. und für sich erwünschte Übertragung des Wasserdruckes durch Gewölb:eschub,
auf die Talhänge sein. Da, aber die Drucküberlagerung der Biegungsspannungen durch
die vorhandene Mauerhöhe beschränkt ist, ist auch, die zu;läss:ige Biegiespannung
und damit auch die mögliche Gewölbespannung beschränkt. Nur bei sehr hohen Mauern
kann die Mauer so, konstruiert werden, daß das Material in der Gewölbe@richtung
auf Druck einigermaßen ausgenutzt wird- Bei mittelhohen und niedrigen Mauern ist
dies gänzlich uni: möglich, und man ist info@lgedes,sen praktisch darauf angelvielen,
auf die Bogenw izkung mehr oder weniger zu verzichten und eine Schwergewicb:tsm.auer
trotz ihrer mangelhaften Sicherheit zu erstellen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgable gestellt, auch bei niedrigen und
mittelhohen Boigenstaumauern die Gewölbewirkung zu. verbessern, um einen. größeren
Teil, des Wasserdruckes, durch sie auf die Talhänge zu übertragen. Diese Aufgabe
wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an. sich. bekannter Weise in lotrechten,
Ebenen der Mauer von de@r Mauerkrone bis in den, Untergrund des Fundamentes reichende,
in diesem und in: der Mauerkrone verankerte und nach Erhärten des Betons. dem Staumauer
angespannte Stahleiinlagen anngeoirdnet sind und daß diese Staihleinla,gen in radialen
Ebenen: zwischen: den. wasserseitigen Kanten der Manerkrone und des Mauerfußes in
einem Bogen stetiger Krümmung nach der Luftseite der Mauer zu verlaufen; und in
Richtung der Endtangente in das Fundament reichen.
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Eine Bogenstaumauer nach, der Erfindung wird zweckmäßig in der Weise
hergestellt, daß die Stahleinlagen voirgespannt werden,, solange die Staumauer noch
aus einzelnem, durch Radialschniitte geteilten Blöcken besteht, die Fugen, zwischen
diesen also, noch nicht geschlossen sind. Erst nach. der Vorspannung der, Stahleinlagen
werden, die Fugen: zwischen den einzelnen Blöcken geschlossen.. Bei Eintreten, des:
Wasserdrucks ist die Mauer in bedeutend höherem Maße als, die bns:herigen Mauern
befähigt, sich in Richtung des Wasserdruckeszu verbiegen, wodurch die envünschte
Gewölbewirku:ng eintreten kann. Die, gewünschte Verbiegung wird begünstigt, weil
die nach dem neuen Verfahren: hergestellte Blauer auch wesentlich dünner konstruiert
werden kann.. Die Durchrechnung von Beispielen, hat gezeigt, daß durch die Verminderung
der Betonmassen infolge Verringerung der Mauerdicke viel mehr an Kosten gespart
wird, als: sie durch daisi Einlegen der Eisen entstehen, so daß sich neben der Erhöhung
der Sicherheit auch eine große Ersparnis an Baukosten ergibt. Je größer die Vorspannkräfte
gewählt werden, desto geringer kann die Dicke der Mauer werden.. Grenzen sind lediglinh
gesetzt durch: die zulässige Spannung in der Mauer infolge des Gewölbed:ruckes und
die zulässige Spannung in der Bodenfuge.
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In, der Z.eicihnung ist die Durchführung des neuem; Verfahrens an
einem Anwendungsbeispiel gezeigt.
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Fig. i ist ein. radial geführter Schnitt durch eine nach dem neuen
Verfahren hergestellte- Bo@genstau.-mauer nach der Linie A-A der Fig. -, während
Fig. -c eine Draufsicht auf die Staumauer wiedergibt.
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In der Zeichxlung bedeutet i die Mauerkrone, den wasserseitigen und:
.3 den luftseitigen Fuß der Mauer. q. ist die Luftseite der Mauer in der halben
Mauerhöhe.
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Wie Fig. a erkennen läßt, sind die einzelnen. Stahleinlagen 5 in Richtung
des Mauerbogens, in, gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet. Der Verlauf
der einzelnen. Stahleinlagen 5 ergibt sich aus Fig. i. 6 ist die schräg geführte
Bohrung im Fundament 7. Die; Verankerung der Stehleinlagen 5 im Fundament 7 ist
mit 8 bezeichnet, die Verankerung in der Mauerkrone mit g-.
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Es empfiehlt sich, bei der Eintragung der Vorspannkräfte in die Stahleinlagen
5 so vorzugehen, daß die Einlagen bei der Betonierung mit einem Gleitmittel, z.
B. Bitumen, umhüllt werden oder daß man sie mit entsprechendem Spiel in besonderen
Rohren führt. Die -Hohlräume zwischen den Stahleinlagen und dem Beton bzw. den Hüllrohren
werden nach Eintragung der Vorspannkräfte mit einem geeignetenEinpreßmittel ausgefüllt,wodurch
die Stahleinlagen-gleichzeitig auch gegen Korrosionen geschützt werden.
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Beim Ausführungsbeispiel ist die Anwendung bei einer einen Teil eines
Zylinders bildenden Bogenmauer üblicher Art gezeigt. Die Erfindung kann ohne weiteres
auch bei Mauerformen beliebiger anderer Art angewendet werden, da diese alle die
Eigenschaft haben, sich unter der Bogenwirr kung in Richtung des Wasserdruckes zurückzulehnen
und hieran durch ein Zurückbleiben der Mauerkrone und durch die feste Verbindung
mit dem Fundament behindert zu sein.