NL1002721C1 - Stuw. - Google Patents

Description

Stuw

De uitvinding heeft betrekking op een stuw, in het bijzonder van het type om te dienen als tijdelijke waterkering.

5 Het principe van de balgstuw is uit de praktijk bekend. Dit is gewoonlijk een oppompbaar lichaam van gemakkelijk plooibaar materiaal, dat in een waterlichaam, zoals een rivier of kanaal, wordt geplaatst en aan een verankeringsconstructie wordt bevestigd. Het oppompbaar lichaam is voldoende groot 10 bemeten zodat dit, eenmaal opgepompt, een worstvormige waterkering vormt. Dan kan het waterniveau aan een zijde van de balgstuw bijvoorbeeld worden verlaagd, of het waterlichaam kan aan een zijde van de balgstuw zelfs geheel worden drooggelegd.

15 Het voordeel van de balgstuw is zijn tijdelijke karakter. Deze is relatief gemakkelijk te plaatsen en weer weg te nemen, en men kan hem ook tussentijds tijdelijk leeg laten lopen en in opgevouwen of uitgeslagen vorm tijdelijk opslaan op de onderwaterbodem , zodat bijvoorbeeld scheepvaart zo min 20 mogelijk hinder van stremmingen ondervindt.

Een probleem bij de bekende balgstuw is, dat reeds een relatief klein lek, afhankelijk van de capaciteit van de pomp(en) die de balgstuw opgepompt moeten houden, tot ineenzakken van de balgstuw kan leiden, met volledig verlies 25 van functionaliteit als waterkering.

Verder is een oppompbaar zakvormig lichaam gevoelig voor vouwen en kreukels, aangezien dit bijvoorbeeld nooit vlak uitstrekbaar is. Dit heeft verlies aan duurzaamheid en vergrote kans op lekkage tot gevolg.

30 De uitvinding beoogt een verbetering van de op zich bekende balgstuw.

Hiertoe wordt voorgesteld, een waterkering met een keerwand van soepel, plooibaar materiaal welke in hoofdzaak zelfinstellend is en daartoe zodanig is uitgevoerd en is 35 bevestigd aan een of meer omgevende structuren, dat de keerwand, gelijk een vlieger of een parachute, een opgerichte of ontplooide vorm handhaaft teneinde een vloeistofstroom tegen te houden, of een waterstandverschil te keren. De 1002721 2 keerwand is bij voorkeur aan zijn onder- resp. bovenzijde langs zijn gehele rand doorlopend, of op voldoende op gelijkmatige afstand van elkaar gelegen plaatsen vastgezet aan respectieve draagstructuren. De tegenoverstaande zijranden 5 komen bij voorkeur vrij aan te grijpen op de respectieve zijwanden van het kanaal waarin de keerwand is opgesteld, zodat de zijranden in hoofdzaak vloeistof-afdichtend komen samenwerken met die zijwanden. De keerwand is zo bemeten en ondersteund, dat deze in werking bij voorkeur een in hoofdzaak 10 U-vorm op zijn kant aanneemt, gezien in zij-aanzicht, en met de vrije einden van de U gekeerd naar de hoge waterstand. Een van de benen van die U, bij voorkeur het naar de onderwaterbodem gekkerde been, wordt bij voorkeur over een deel van zijn lengte op een steunvlak gedrukt gehouden door de 15 waterdruk. Dientengevolge is een wrijvingsverbinding met de aangrenzende bevestigingsstructuur bereikt, waarmee de verdere verankering met de bevestigingsstructuur door verdere verbindingsmiddelen wordt ontlast. Bij voorkeur zijn die draagstructuren zodanig, dat de boven- resp. benedenrand van 20 de keerwand in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar worden gehouden. De keerwand heeft bij voorkeur een in hoofdzaak rechthoekvorm in uitgeslagen stand. Door het doek bijvoorbeeld elastisch rekbaar te maken, wordt een demp-effect verkregen tijdens het in de werkzame stand komen. Met een of meer van de 25 hiervoor genoemde eigenschappen, i.h.b. door de in hoofdzaak U-vorm die deze kan aannemen, waartoe de keerwand ruimvallend is uitgevoerd, is de waterkering volgens de uitvinding zelf instellend. Door zijn evenvoudige ontwerp, is deze zeer voordelig te exploiteren, kan gemakkelijk worden gerepareerd, 30 eenvoudig aan inspectie worden onderworpen, is gemakkelijk te plaatsen en weer weg te nemen, kan robuust, betrouwbaar en duurzaam en passend elastisch worden uitgevoerd tegen lage kosten en kan met eenvoudige ingrepen verschillend worden gedimensioneerd, zonder afbreuk te doen aan het basis ontwerp. 35 Aldus is het niet noodzakelijk, de keerwand zelf enige vormvastheid te geven, zoals dat bij de balgstuw wel het geval is. Eventueel kan de keerwand zijn voorzien van additionele verstijvings- of vormgevingselementen. Deze kunnen 1002721 3 bijvoorbeeld van het oppompbare type zijn, zodat zij geen hinder veroorzaken wanneer de keerwand ineengevouwen is. Lopen deze elementen evenwijdig of in hoofdzaak evenwijdig aan de boven- en benedenrand, kunnen zij ook verregaand vormvast 5 zijn. Bijvoorbeeld kan de vloeistofdichte aansluiting tussen de zijranden van de keerwand en de zijwanden van het kanaal waarin de stuw geplaatst is, met dergelijke elementen worden verbeterd.

In zijn eenvoudigste vorm is de keerwand een bij voorkeur 10 ruim bemeten, in hoofdzaak rechthoekig scherm, dat aan zijn benedenrand is vastgezet aan de onderwaterbodem en met zijn zijranden als vanzelf vloeistofafdichtend is verbonden met de aangrenzende zijwandstructuur van het kanaal. Het scherm zal zich dan als een vel opbollen teneinde waterstroming te 15 verhinderen of een waterstandverschil keren. Dit type keerwand zal automatisch inklappen zodra de waterstroming of het waterstandverschil wegvalt of tegengesteld van zin raakt. In een verdere variant is de onderrand vloeistofdichtend vastgezet aan een langwerpig, buigstijf lichaam dat met de 20 onderwaterbodem is gekoppeld. Dit lichaam haakt daartoe bijvoorbeeld achter een aan de bodem verankerde ligger. Door de zelfinstellende vorm (vooral te verkrijgen als de keerwand ruim valt, dwz in staat is een liggende in hoofdzaak U-vorm aan te nemen, gezien in zij-aanzicht) van de keerwand, zal een 25 gedeelte daarvan zich tegen de onderwaterbodem drukken, zodat geen gevaar bestaat, dat de keerwand met zijn onderrand van de onderwaterbodem loskomt, en daar een lek ontstaat.

Om de keerwand in zijn werkzame stand te brengen, verdient het de voorkeur deze langs zijn bovenrand, die in werking net 30 boven of net onder het water komt te steken, uit te rusten met drijflichamen. Ook is het mogelijk, langs de bovenrand, en eventueel ook langs de zijrand, tuidraden aan de keerwand te bevestigen, om zodoende een meegevende verankering te waarborgen.

35 Ook kombinaties van de hiervoor beschreven varianten zijn mogelijk. Het zal voor de vakman duidelijk zijn, hoe de keerwand moet worden bevestigd en gedimensioneerd, om deze een vrijwel of gehele lekvrije werking te laten waarborgen. Een 1002721 4 verdere lekvrije werking kan met bijvoorbeeld balgachtige lichamen langs de langsranden worden bereikt, die bijvoorbeeld met lucht oppompbaar zijn, en zich gemakkelijk voegen naar de zijwanden van het kanaal waarin de kering is geplaatst. Voor 5 het zich tegen de onderwaterbodem vlijende deel van de keerwand zou bijvoorbeeld van een zwaar lichaam gebruik kunnen worden gemaakt, dat daarbovenop wordt geplaatst voor extra aandrukkracht en afdichtwerking.

De keerwand volgens de uitvinding kan zijn uitgerust met 10 afsluitbare openingen. Bijvoorbeeld zijn die openingen zodanig uitgevoerd, dat zij geopend zijn als de keerwand buiten werking is. Zodoende kan worden verhinderd, dat de keerwand onbedoeld in een werkzame stand terecht komt. De afsluitbare openingen kunnen op verschillende manieren zijn verwezenlijkt. 15 Momenteel verdient het de voorkeur, de afsluitbare openingen aan te brengen in het gebied van de keerwand, dat voor een vloeistofdichting tegen een aangrenzende structuur gedrukt wordt gehouden, indien de keerwand in werking is. Bij voorkeur zijn die openingen daartoe uitgevoerd aan het been van de U, 20 dat tegen een aangrenzende bevestigings- of steunstructuur wordt gedrukt gehouden, in het geval dat de keerwand zodanig is uitgevoerd, dat deze een in hoofdzaak U-vorm kan aannemen in zijn werkzame stand. In werking zijn die openingen dan automatisch afgesloten door die aangrenzende structuur. Buiten 25 werking, worden die gedeelten van de keerwand niet tegen die structuur gedrukt gehouden, zodat die openingen geopend zijn, en ervoor zorgen dat de keerwand zichzelf niet onbedoeld automatisch opricht of opbolt.

Voor een snel aanbrengen en weer losnemen verdient het de 30 voorkeur, de randen van de keerwand, die in werking en buiten werking daarvan zich in eenzelfde stand bevinden, uit te rusten met een verdikking, welke komt te grijpen achter een haakdeel aan de aangrenzende structuur waarmee die rand wordt verankerd. Die verdikking kan tevens worden gebruikt als 35 doorn, om de keerwand voor transport, opslag en tijdens het installeren en het demonteren, omheen te wikkelen. Ook kan die verdikking worden gebruikt om de keerwand op te bergen, nadat deze buiten gebruik is gesteld en op de onderwaterbodem is 1 0 0 2 7 2 1 5 uitgeslagen. Volgens een voordelige uitvoering is die verdikking hol, bijvoorbeeld een buis- of pijpvormig lichaam, en kan gevuld worden met lucht, om een drijfvermogen te bezitten. Dan kan de keerwand bijvoorbeeld opgerold en 5 drijvend over het water worden getransporteerd, om vervolgens te worden afgezonken op de plaats van bestemming. In plaats van met lucht kan de holle ruimte bijvoorbeeld ook met schuim of ander drijvend materiaal zijn gevuld. Is de keerwand, ondanks het drijflichaam, te zwaar, kan transport over water 10 ook met afzonderlijke hulpdrijvers plaatsvinden.

Van belang is, dat de keerwand zodanig is uitgevoerd en ondersteund, dat deze, bij een mediumdrukverschil over de keerwand, een opgebolde of opgerichte stand inneemt veroorzaakt door dat drukverschil. Is deze keerwand dwars 15 geplaatst in een mediumstroom, zal ook dan de keerwand een opgebolde of opgerichte stand in de mediumstroom innemen.

In het hiernavolgende wordt de uitvinding toegelicht aan de hand van een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld, onder verwijzing naar de bijgevoegde, schematische tekeningen. 20 Hierbij toont:

Fig. 1 een aanzicht in perspectief van de keerwand volgens de uitvinding, geplaatst in een kanaal;

Fig. 2 een zijaanzicht van de weergave van figuur 1. Weergegeven is een keerwand 1 van voldoende sterk en trekvast 25 doek, van rechthoekige vorm. De keerwand 1 is met getrokken lijnen in zijn opgerichte, werkzame stand getoond. Fig. 2 toont voorts in stippellijnen, hoe de keerwand 1 buiten werking kan zijn gesteld. De keerwand 1 is opgesteld tussen twee tegenoverstaande landhoofden 3, waarop de zijranden 2 30 verregaand vloeistofdichtend aansluiten als de keerwand 1 werkzaam is. Die tegenoverstaande landhoofden 3 begrenzen zijdelings een waterlichaam 10. Dit waterlichaam 10 wordt in zijn lengterichting begrensd door de keerwand 1. Daartoe heeft de keerwand 1 voorts zich dwars op de lengterichting 35 uitstrekkende boven- 4, dwars- 5 en benedenpanelen 6, voor het vormen van een zelfinstellende, in hoofdzaak liggende U, gezien in zijaanzicht van de keerwand 1. Die panelen of doek-of membraanvelden 4, 5 en 6 gaan onmiddellijk in elkaar over 1 C 0 2 7 2 1 6 en zijn integraal vervaardigd uit een doorlopend stuk doek. Het doek is bij voorkeur versterkt, bij voorbeeld met glasvezel, of aramide-vezel. De panelen 4, 5 en 6 zijn zodanig gevormd en bemeten, dat de keerwand de weergegeven opgerichte 5 stand kan innemen. Zoals is weergegeven, is de waterspiegel 7 aan de geopende zijde van de keerwand 1 aanmerkelijk hoger dan de waterspiegel 8 aan de tegenovergelegen zijde. Het niveauverschil kan enkele meters bedragen, bijvoorbeeld 4 meter. Ook is het mogelijk, dat aan de van de opening 10 af gekeerde zijde van de keerwand 1, de waterspiegel nul of vrijwel nul bedraagt.

Het bovenpaneel 4 draagt aan zijn vrije langsrand een inrichting 9 om die langsrand op en neer te bewegen, en op een gewenste plaats in het water 10 te houden. Deze inrichting 9 15 heeft daartoe een samenstel van trekkabels of equivalente trekorganen 11 en een drijvend en de belasting gelijkmatig over de bovenrand van de keerwand verdelend liggersamenstel 12, dat innig met het bovenpaneel is verbonden. In de getoonde uitvoering omvat het liggersamenstel twee op afstand parallel 2 0 lopende holle buizen. Door die met water te vullen zal de vrije rand van het bovenpaneel zinken. Door deze buizen met lucht te vullen, zal die vrije rand van het bovenpaneel opdrijven. Zodoende kan het in en buiten werking stellen van de keerwand worden bestuurd. De met tussenruimte aan het 25 liggersamenstel 12 bevestigde kabels, draden of kettingen 11 bieden weerstand tegen de waterdruk door het niveauverschil over de keerwand 1.

Het benedenpaneel draagt aan zijn vrije langsrand een hol kokerprofiel 13. Dit profiel is ingelaten in een holte 14 van 30 een langwerpig fundatie-lichaam 15. Dit fundatie-lichaara 15 is zodanig verankerd op de onderwaterbodem, dat dit niet kan wegschuiven of van de onderwaterbodem kan loskomen door de waterdruk op de keerwand. Voor een snel plaatsen en wegnemen is de holte 14 verregaand afgesloten door een langwerpig 35 sluitelement 16, waarmee het kokerprofiel 13 wordt verankerd. Het kokerprofiel kan met drijfvermogen zijn uitgerust, zoals reeds eerder uiteengezet.

In het benedenpaneel 6 bevinden zich voorts openingen 17. In 10 0 2 7 2 1 7 de werkzame stand van de keerwand l zijn die openingen 17 afgedicht, doordat het benedenpaneel stevig op het fundatie-lichaam 15 en de onderwaterbodem gedrukt wordt gehouden. Daartoe is het fundatie-lichaam 15 en de onderwaterbodem in 5 het gebied waar het benedenpaneel 6 daarop komt te rusten, verregaand water-ondoordringbaar. Is de keerwand buiten werking (zie bijv. de weergave met stippellijnen), worden die gaten 17 niet meer afdichtend op het fundatie-lichaam en de onderwaterbodem gedrukt gehouden.

10 Zoals hiervoor reeds uiteengezet, behoren ook andere uitvoeringen tot de in de conclusies geschetste uitvinding. Eventueel kan de keerwand in geringe mate poreus zijn uitgevoerd, zodat in zijn werkzame stand een beperkte lekkage is toegestaan.

15 De uitvinding kan bijvoorbeeld worden toegepast ter plaatse van een kunstmatige vernauwing in het waterlichaam. Met die vernauwing worden dan de eventueel noodzakelijke ondersteuningen voor de zijden van de keerwand bereikt. Volgens een uitvoering zijn de verankerings elementen 11 20 uitgevoerd als flexibele trekorganen van vaste lengte. Voor het in en buiten werking stellen van de keerwand 1 verdient het bijv. dan de voorkeur, manipuleer organen, bijv. in de vorm van een of meer hijsdraden, aan te brengen aan het samenstel 12. Die organen kunnen dan met een geschikte 25 manipuleer-installatie worden bediend voor het besturen van de keerwand. Door de flexibele trekorganen geschikt uit te voeren, kan daarmee ook de luchttoevoer aan het samenstel 12 plaatsvinden, waartoe die flexibele trekorganen bijv. hol zijn of zijn omwikkeld met een slang. Dan hebben de organen 11 zelf 30 drijfvermogen, hetgeen het drijfvermogen van het samenstel 12 kan ondersteunen of vervangen.

Als verdere variant wordt hier aangegeven, dat de elementen 11 ook ter weerszijden van de keerwand 1 naar de oever kunnen lopen, om vanaf de oever verlengd en verkort te worden voor 35 het besturen van de werking van de keerwand 1. Zij lopen dan schuin omhoog ipv. schuin naar beneden, zodat zij een gunstig heffend effect uitoefenen op de bovenrand van de keerwand 1. Het zal duidelijk zijn, dat ook is beoogd toepassing van de 1002721 8 uitvinding waarbij de stuw wordt gebruikt voor het keren van een waterstandverschil waarbij de ene keer de waterstand aan de ene kant van het stuw, en de andere keer de waterstand aan de andere kant van het stuw de hoogste is. Op een voor de 5 vakman voor de hand liggende wijze zullen daartoe de voorzieningen voor het tegen houden van de bovenrand van de keerwand, zoals de draden 11 aan het liggersamenstel 12, bijvoorbeeld dubbel zijn uitgevoerd, en naar tegenover liggende verankeringen lopen. Verder is het ook mogelijk, dat 10 de vasthoudstructuur voor de bovenrand van de keerwand, in de getoonde uitvoering het liggersamenstel 12, in hoofdzaak vertikaal geleid en tegengehouden is aan tegenoverstaande geleidingen, bijvoorbeeld groeven in de tegenoverstaande waterkerende (dijk-)lichamen, om daartussen een vrije 15 overspanning te vormen. Het zal duidelijk zijn, dat de trekorganen 11 dan achterwege kunnen worden gelaten.

1002721

Claims (6)

1. Waterblokkade met een keerwand van soepel plooibaar, in hoofdzaak waterdicht materiaal dat is te brengen in een eerste ingetrokken stand en een tweede uitgestoken, werkzame stand, 5 om in die werkzame stand een waterstand te keren of een vloeistofstroom verregaand tegen te houden, indien geplaatst in een vloeistof zich uitstrekkend tussen tegenoverstaande vloeistof-begrenslichamen, en om in de eerste stand die vloeistofstroom in hoofdzaak ongehinderd te laten passeren, 10 waarbij die keerwand met zijn boven- en bendenranden zodanig is bevestigd en ondersteund door aangrenzende bodem- en bovenstructuren, en die keerwand zodanig is uitgevoerd, dat deze, gelijk een vlieger of een parachute, als een membraan is opgebold of opgericht indien er over de keerwand een 15 drukverschil of een stroomsnelheid heerst.

2. Waterblokkade volgens conclusie 1, waarbij de keerwand in zijaanzicht in hoofdzaak de vorm heeft van een liggende U.

3. Waterblokkade volgens conclusie 1 of 2, waarbij aan ten minste een der boven- of benedenranden van de keerwand een 20 drijflichaam is bevestigd, bij voorkeur daarlangs loopt.

4. Waterblokkade volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de keerwand een of meer afsluitbare openingen bezit, bij voorkeur in de nabijheid van de benedenrand en in een gebied van de keerwand zodanig, dat bij opgerichte keerwand, 25 die openingen dichtgedrukt worden gehouden op de onderwaterbodem of een daaraan grenzende structuur, waartoe die openingen bij voorkeur zijn uitgevoerd in het tegen een aangrenzende structuur te drukken deel van het been van de U.

5. Waterblokkade volgens een der voorgaande conclusies, 30 waarbij een of meer additionele verstijvingselementen of vormgeefelementen aanwezig zijn.

6. Werkwijze voor het begrenzen van een waterlichaam, waarbij een keerwand van soepel plooibaar, bij voorkeur folie-of weefselachtig materiaal, zodanig wordt opgesteld en 35 bevestigd, dat deze zich, als een vlieger of parachute, opbolt onder de druk van dat waterlichaam, om dit als een in hoofdzaak vrij-dragend en zelf instellend membraan te begrenzen. 1002721