NL8702047A - Stormvloedkering. - Google Patents

Description

[ Lx 87 5098 Mm/Tg

Stormvloedkering.

Stormvloedkeringen zijn bijzondere sluizen, die in een riviermond worden aangebracht om te vermijden, dat vloedwater binnenstroomt tegen de normale stromingszin van het i rivierwater in, waardoor de bedijking van het achterliggende land niet in staat is deze meer dan normale waterpeilstijgingen te weerstaan. Normalerwijze zijn stormvloedkeringen derhalve geheel geopend, en worden deze alleen in het geval, dat een abnormale stijging van het waterpeil wordt verwacht, gesloten. Er zijn voor dit doel verschillende soorten van 10 stormvloedkeringen bekend, o.a. met om horizontale assen zwenk-bare sluisdeuren, die een gekromde doorsnede hebben om de waterdruk zo goed mogelijk te kunnen weerstaan. De keus uit bekende stormvloedkeringen is beperkt omdat deze niet alle geschikt zijn om te worden aangebracht in riviermonden, die een 15 toegang tot een zeehaven verschaffen, en omdat niet alle stormvloedkeringen schepen kunnen doorlaten, terwijl een van sluizen voorzien kanaal naast de stormvloedkering niet voor zulke schepen gewenst is.

Voor het vormen van een dergelijke stormvloedkering 20 zou kunnen worden gedacht aan dwars op de rivieras op een in de rivierbodem verankerde loopvloer verrijdbare sluisdeuren, doch deze hebben het bezwaar dat de loopvloer van een dorpel moet worden voorzien, die de in de gesloten toestand op de roldeuren werkende dwarskrachten kan opnemen, terwijl deze 25 loopvloer zodanig moet worden gefundeerd, dat deze krachten op de bodem kunnen worden overgedragen. Deze fundering moet verder zodanig zijn, dat deze niet wordt beïnvloed door de steeds optredende veranderingen in de rivierbodem, daar verzakkingen of dergelijke de werking van de stormvloedkering 30 ernstig zouden kunnen schaden.

De uitvinding beoogt een voor deze doeleinden geschikte stormvloedkering te verschaffen, die in het bijzonder bestemd is voor het afsluiten van riviermonden, of althans de vaargeul daarvan, met een breedte van enige honderden meter.

35 Daartoe wordt de stormvloedkering volgens de uit- 8702047 - 2 - vinding gekenmerkt door twee sluisdeuren in de vorm van een cilindersegment, waaraan een draagarm in de vorm van een of meer uit buizen samengestelde en in hoofdzaak pyramidevormige vakwerken is bevestigd, welke vakwerken aan de topzijde door 5 tussenkomst van een draaias met een vast op de rivierbodem verankerd steunlichaam zijn verbonden, welke sluisdeuren als .holle lichamen zijn uitgevoerd, en verder een zodanige breedte - , hebben, dat met deze sluisdeuren de rivier kan worden afgeslo ten, door op elk steunlichaam aansluitende kademuren of derge-10 lijke, die een cilindervormig gedeelte omvatten, dat een cilindersectorvormige kolk begrenst, waarvan de as althans ongeveer met een draaias samenvalt, en waarin de desbetreffende sluisdeur met de bijbehorende draagarm in de onwerkzame stand kan worden opgenomen, door naast en in het verlengde van de 15 gebogen kademuurgedeelten op de rivierbodem verankerde horizontale en in het bijzonder segmentvormige loopvloeren, waarop aan de onderzijde van de sluisdeuren aangebrachte loopwielen kunnen rollen, wanneer de deuren rond de draaias in of uit de werkzame stand worden gezwenkt, en door op de kademuren 20 aangebrachte aandrijfmiddelen voor het uit en in de kolken verplaatsen van deze sluisdeuren, waarbij de holle sluisdeuren en de buizen van de vakwerken zodanig zijn uitgevoerd, dat deze althans nagenoeg drijvend zijn, terwijl de deuren zodanig met water kunnen worden gevuld, dat de loopvloerbelasting niet 25 groter is dan voor de stabiliteit in de gesloten toestand vereist is, welke deuren en vakwerken uit gangbaar plaat- en buismateriaal zijn opgebouwd.

Op deze wijze kunnen de in de gesloten toestand op de sluisdeuren werkende krachten in de langsrichting van de 30 draagarmen naar de steunlichamen worden afgeleid, zodat de loopvloeren deze krachten niet behoeven op te nemen, welke loopvloeren slechts zodanig behoeven te worden gefundeerd, dat de daarop werkende belasting, die voldoende is om de stabiliteit van de deuren in de gesloten toestand te verzekeren, 35 op betrouwbare wijze kan worden opgenomen.

De vakwerken bestaan uit buizen van bij booreilanden ên dergelijke gebruikte afmetingen, waarbij elk vakwerk met behulp van de daarbij bekende technieken kan worden vervaardigd. Tok de holle sluisdeuren kunnen uit gangbaar plaatmate- 8702 047 * - 3 - riaal en onder toepassing van scheepsbouwtechnieken e.d. worden vervaardigd. Het vervaardigen van een dergelijke stormvloedkering vereist dus geen bijzondere technieken of materialen, terwijl de deuren en draagarmen op scheepswerven resp.

5 in constructiewerkplaatsen kunnen worden vervaardigd, en drijvend naar de plaats van bestemming kunnen worden gevoerd, al-.waar het gewenste gewicht van de deuren met waterballast kan worden ingesteld.

Een bijzonder voordeel van de stormvloedkering vol-10 gens de uitvinding is, dat deze de scheepvaart door de rivier op geen enkele wijze hindert, en dat deze in de onwerkzame toestand niet of niet aanmerkelijk boven de aanwezige dijken of kaden uitsteekt, en dus het landschap zo min mogelijk stoort. De kolken voor het opnemen van deze sluisdeuren met 15 bijbehorende draagarmen kunnen zonodig in de ondiepere oever-gedeelten van de rivier buiten de eigenlijke vaargeul worden aangebracht, wanneer daarvoor binnendijks geen ruimte aanwezig is.

De draaias van de draagarmen wordt in het bijzonder 20 gevormd door een draaischarnier, dat enige trekbelasting kan opnemen, alsmede een of meer steunpunten voor het overdragen van drukbelastingen op het steunlichaam, teneinde aldus het steunlichaam zo gelijkmatig mogelijk te belasten.

De stijfheid tegen buigvervormingen van de draag-25 armen tengevolge van uitzetting of geringe veranderingen in de rivierbodem kunnen worden opgenomen zonder de krachtover-dracht op het steunlichaam te schaden, en zonder tot hinderlijke krachten in de scharnierverbinding aanleiding te geven, waarbij uiteraard de krachtoverdracht van het draaipunt op 30 het steunlichaam wel zodanig moet zijn, dat een gunstige kracht-verdeling in dit lichaam is gewaarborgd.

Bij voorkeur worden de sluisdeuren met een uit buizen samengesteld hulpvakwerk verstevigd, welk hulpvakwerk samenhangt met het of elk vakwerk van de bijbehorende draagarm.

35 In de sluisdeuren worden in het bijzonder spuischui- ven van geringe breedte aangebracht, teneinde bij het sluiten ëh weer openen van de deuren de snelheid van de waterstroom tussen de elkaar naderende deuren te verminderen, en zonodig . bij opstuwing van het rivierwater een afvoer daarvan mogelijk 8702047 - a - te maken. Deze schuiven kunnen betrekkelijk smal zijn, en behoeven derhalve niet bijkomend te worden versterkt.

De aandrijfmiddelen voor deze sluisdeuren worden in het bijzonder gevormd door op de gebogen kademuurgedeelten 5 verrijdbare tandradvoertuigen, die elk door middel van trek-druk-stangen met de desbetreffende sluisdeuren zijn gekoppeld, waardoor een ondubbelzinnige aandrijving wordt verzekerd, ongeacht vormveranderingen door uitzetting of dergelijke van deze sluisdeuren of bijbehorende draagarmen.

10 Teneinde een goede dichting aan de onderzijde van de sluisdeuren te verkrijgen zijn de rolwielen van deze sluisdeuren in het bijzonder intrekbaar uitgevoerd, zodat na het verrijden van de sluisdeuren door het intrekken van de rolwielen de sluisdeuren op de rolvloer komen te rusten. De ge-15 ringe verplaatsing van de sluisdeuren kan door de draagarmen worden opgenomen.

De naar elkaar toe gekeerde vertikale randen van de sluisdeuren zijn in het bijzonder zodanig afgeschuind dat deze als een ploeg werken voor het van de rolvloer verwijderen van 20 afzettingen daarop, welke afschuiningen in het bijzonder zodanig zijn, dat in de gesloten toestand de op de buitenzijde van de deuren gelegen afschuiningsgedeelten in hoofdzaak vlak op elkaar aansluiten, welke aanrakingsoppervlakken bijvoorbeeld kunnen worden voorzien van een houten bekleding, die 25 stootkrachten kan opnemén en voor de vereiste dichting zorgt.

Sectorvormige sluisdeuren uit plaatmateriaal zijn bij betrekkelijk smalle kanalen op zichzelf bekend, doch deze zijn van aanmerkelijk geringere afmetingen, en zijn niet ingericht voor het weerstaan van bij stormvloed optredende wa-30 terpeilverschillen. Bovendien zijn deze niet op de in het voorgaande beschreven gunstige wijze uitgevoerd.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig. 1 een schematisch bovenaanzicht van een storm-35 vloedkering volgens de uitvinding met aansluitende kademuren en dergelijke, terwijl een van de sluisdeuren zich in de onwerkzame, en de andere zich in de werkzame toestand bevindt; en fig. 2 A, B en C een bovenaanzicht, gedeeltelijk in 8702047 - 5 - doorsnede, een zijaanzicht resp. een vooraanzicht van een dergelijke sluisdeur roet bijbehorende draagarm.

De af te sluiten rivier of riviermond, of tenminste de voor zeeschepen bestemde vaargeul daarvan, is in fig. 1 met 5 1 aangeduid. Een pijl 2 geeft de normale stromingszin van het rivierwater aan. Het beschouwde gedeelte is door in het algemeen met 3 aangeduide kademuren, damwanden of dergelijke begrensd.

Deze kademuren 3 zijn aan beide zijden onderbroken 10 door sectorvormige kolken 4, die elk door een gebogen kademuur 5 en een rechte kademuur of dam 6 worden begrensd. Aan het eind van elke muur of dam 6 en ongeveer in de krommingsas van de gebogen kademuur 5 bevindt zich een zwaar betonnen steunlichaam 7, dat zodanig op of in de bodem is verankerd, 15 dat daarop werkende nog te beschrijven krachten kunnen worden opgenomen.

Op elk steunlichaam 7 is een draaipunt 8 met vertikale draaias bevestigd, waarmede een steunarm 9 in de vorm van een buizenvakwerk is verbonden. In het afgebeelde geval 20 bestaat deze arm uit twee in hoofdzaak pyramidevormige vakwerken 9A en 9B, die, zoals uit fig. 2Ablijkt, elk bestaan uit een bovenligger 10A en een onderligger 10B, beide in hoofdzaak driehoekig van vorm, met horizontale, vertikale en schuine dwarsverbindingsbuizen 11A, 11B resp. 11C. In het bijzonder 25 heeft dit vakwerk een Vierendeel-vakwerk, waarbij, zoals uit fig. 2B blijkt, de vertikale verbindingsbuizen 11B dubbel zijn uitgevoerd. Nabij het draaipunt 8 zijn de beide vakwerken 9A en 9B door middel van een kopverbindingsvakwerk 12 met elkaar verenigd.

30 De vakwerken 7A en 7B zijn aan hun breedste eind verbonden met een gebogen vakwerk 13, dat uit horizontale, vertikale en schuine buizen 14A, B resp. C is opgebouwd. Dit gebogen vakwerk 13 steunt een uit aan elkaar gelaste metaalplaten bestaande cilindersegmentvormige sluisdeur 15, die een 55 voor- en een achterwand 16A resp. 16B omvat, die samen met kopwanden een holle doosvormige ruimte begrenzen, waarbij de wanden 16A en 16B verder zodanig met elkaar zijn verbonden, dat een stijve en door het vakwerk 13 ondersteunde sluisdeur wordt verkregen.

870204 7 - 6 -

De vakwerken 9 en 13 bestaan uit aan elkaar gelaste buizen, waarvan de holten waterdicht zijn afgesloten, zodat deze'vakwerken althans nagenoeg drijvend zijn. De draagarmen 9 hebben bij een breedte van de rivier of vaargeul 1 van bij-5 voorbeeld 360 m een lengte van ongeveer 300 m, en zijn vergelijkbaar met poten van booreilanden. Deze vakwerken kunnen derhalve met de bij dergelijke booreilanden gangbare technieken en materialen worden opgebouwd. Het gebruik van twee vakwerken 9A en 9B heeft het voordeel, dat deze gemakkelijker in een 10 constructiehal kunnen worden opgebouwd. Sluisdeuren 15, die dan elk een breedte van ruim 180 m hebben, kunnen op de in de scheepswerf gangbare wijze op een scheepswerf worden opgebouwd, welke sluisdeuren weer althans nagenoeg drijvend zijn.

Na het voltooien van de verschillende onderdelen kunnen deze 15 drijvend naar de bestemming worden vervoerd, hetgeen een aanmerkelijke vereenvoudiging van de werkzaamheden betekent.

Fig. 1 toont de ene sluisdeur in de gesloten toestand in de bijbehorende kolk 4, terwijl de andere rond de draaipuntsas 9 naar buiten is gezwenkt, terwijl met onderbro-20 ken lijnen is aangegeven, hoe de eerste deur tot tegen de tweede kan worden gezwenkt om de rivier 1 geheel af te sluiten, en aldus het bij stormvloed naar binnen stromende zeewater tegen te houden. De dan op de gebogen sluisdeuren werkende binnenwaartse krachten worden door de straalsgewijs gerichte 25 draagarmen 7 naar het bijbehorende draaipunt 8 en het steun-lichaam 7 overgedragen, waarbij de massa, vorm en fundering van dit lichaam zodanig zijn, dat de maximaal te verwachten krachten naar de bodem kunnen worden afgeleid.

Naast en in het verlengde van de gebogen kolkkade-30 muren 5 zijn loopvloeren op of in de bodem aangebracht, die zich elk tot het midden van de rivier 1 uitstrekken, en die bestemd zijn om de bijbehorende sluisdeur 15 te ondersteunen. Daartoe is elke sluisdeur, zoals schematisch in fig. 2B bij 18 is aangeduid, van een aantal loopwielen voorzien, waarmede 35 de deur over de bijbehorende loopvloer kan rijden. Deze wielen worden bij voorkeur als door evenaararmen met elkaar verbonden wielstellen uitgevoerd, teneinde onregelmatigheden te kunnen opnemen. In het bijzonder zijn deze wielen intrekbaar in holten in de deuren 15 uitgevoerd, teneinde bij het bereiken van 8702047 Μ - 7 - eert eindstand de deuren 15 op de desbetreffende loopvloer 17 te kunnen neerlaten.

Teneinde een voldoende dichting en stabiliteit van de sluisdeuren te verkrijgen,worden de holten ervan na plaat-5 sing zover met water gevuld, dat de gewenste drukkracht op de loopvloeren wordt uitgeoefend. Op deze wijze kan het werkzame gewicht van de deuren nauwkeurig worden ingesteld en zo-- . nodig later worden bijgesteld.

Het voordeel van deze uitvoering is, dat de loop-10 vloeren alleen vertikale en geen door de waterdruk veroorzaakte en evenwijdig aan de waterbodem gerichte krachten behoeven op te nemen, daar deze krachten volledig door de armen 7 worden opgenomen, zodat de fundering van deze vloeren betrekkelijk eenvoudig kan worden uitgevoerd. De naar elkaar toe ge-15 keerde einden 19 van de deuren 15 zijn, zoals in fig. 2A is afgebeeld, wigvormig uitgevoerd, en wel zodanig, dat een van de schuine vlakken van elke deur in de gesloten toestand in hoofdzaak vlak op het overeenkomstige oppervlak van de andere deur aansluit. Deze aanrakingsoppervlakken kunnen bijvoorbeeld 20 van houten steunbalken zijn voorzien om de stootkrachten op te nemen. Een ander voordeel van deze wigvorm is, dat op de vloeren 17 afgezet zand of dergelijke bij het sluiten van de deuren 15 wordt weggeschoven.

In fig. 2B is een bijzondere uitvoering van het 25 draaipunt 8 afgebeeld. Dit omvat een middenscharnier 20, dat ook trekkrachten kan opnemen, terwijl boven en onder dit scharnier druklagers 21 zijn aangebracht, die de drukkrachten op het steunlichaatr 7 overdragen. Een bijkomende bodemsteun 22 zorgt zonodig voor een juiste plaatsbepaling in vertikale 30 richting.

Bij het intrekken van de loopwielen 18 zullen de sluisdeuren 15 over een kleine afstand verplaatsen. Gezien de lengte van de armen 9 behoeft het draaipunt 8 niet van een horizontale scharnieras te worden voorzien, daar de armen de-35 ze kleine vervorming gemakkelijk kunnen opnemen.

Voor het aandrijven van de deuren 15 wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van tandradsporen 23 op de kolkmuren 6 en daarop verrijdbare motorwagens 24, die elk door middel van een trek-druk-stang met de desbetreffende sluisdeur 15 8702047 - 8 - zijn gekoppeld. Qp deze wijze kunnen aanmerkelijke krachten, die door zandafzetting op de loopvloeren 17 worden veroorzaakt, op de sluisdeuren worden uitgeoefend, terwijl lengteverande-ringen van de armen 9 tengevolge van temperatuurveranderingen 5 geen invloed hebben op de aandrijving.

In de sluisdeuren 15 zijn, zoals in fig. 2C is afge-beeld, spuischuiven 25 aangebracht, die bij het sluiten van de deuren worden geopend, teneinde opstuwing van het rivierwater achter de deuren en een aanmerkelijke versnelling van 10 de stroom tussen de elkaar naderende deuren zo veel mogelijk te vermijden. Deze schuiven 25 zijn betrekkelijk smal, en kunnen zonder bijkomende verstijvingsmiddelen voldoende stevig worden gemaakt. Na het volledig sluiten van de deuren en het toenemen van de waterstand aan de zeezijde worden de schuiven 15 gesloten, om pas weer te worden geopend, wanneer de waterstand buiten de deuren tot die binnen de deuren is gedaald. Daarna kunnen de deuren 15 weer worden geopend. Uiteraard kunnen deze schuiven ook worden gebruikt, wanneer het rivierwater ook bij hoge zeewaterstand teveel zou stijgen.

20 Het zal duidelijk zijn, dat binnen het kader van de uitvinding nog vele wijzigingen mogelijk zijn, en dat met name de verschillende vakwerken op vele wijzen kunnen worden uitgevoerd. Een en ander wordt uiteraard bepaald door de vereiste sterkte, waarbij uiteraard naar een zo goedkoop mogelij-25 ke praktisch verwezenlijkbare uitvoering zal worden gestreefd.

8702047

Claims (7)

1. Stormvloedkering, gekenmerkt door twee. sluisdeuren in de vorm van een cilindersegment, waaraan een draagarm in de vorm van een of meer uit buizen samengestelde en in hoofdzaak pyramidevormige vakwerken is bevestigd, welke 5 vakwerken aan de topzijde door tussenkomst van een draaias met een vast op de rivierbodem verankerd steunlichaam zijn verbonden, welke sluisdeuren als holle lichamen zijn uitgevoerd, en verder een zodanige breedte hebben, dat met deze sluisdeuren de rivier kan worden afgesloten, door op elk steun-10 lichaam aansluitende kademuren of dergelijke, die een cilindervormig gedeelte omvatten, dat een cilindersectorvormige kolk begrenst, waarvan de as althans ongeveer met een draaias samenvalt, en waarin de desbetreffende sluisdeur met de bijbehorende draagarmen in de onwerkzame stand kan worden opgenomen, 15 door naast en in het verlengde van de gebogen kademuurgedeel-ten op de rivierbodem verankerde horizontale en in het bijzonder segmentvormige loopvloeren, waarop aan de onderzijde van de sluisdeuren aangebrachte loopwielen kunnen rollen, wanneer de deuren rond de draaias in of uit de werkzame stand 20 worden gezwenkt, en door op de kademuren aangebrachte aandrijf-middelen voor het uit en in de kolken verplaatsen van deze sluisdeuren, waarbij de holle sluisdeuren en de buizen van de vakwerken zodanig zijn uitgevoerd, dat deze althans nagenoeg drijvend zijn, terwijl de deuren zodanig met water kunnen 25 worden gevuld, dat de loopvloerbelasting niet groter is dan voor de stabiliteit in de gesloten toestand vereist is, welke deuren en vakwerken uit gangbaar plaat- en buismateriaal zijn opgebouwd.

2. Stormvloedkering volgens conclusie 1, m e t het 30 k e n m e r k, dat het draaipunt bestaat uit een of meer voor het opnemen van trekbelastingen geschikte scharnieren, alsmede een of meer druklagers voor het overdragen van drukbelastingen.

3. Stormvloedkering volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door een de gebogen sluisdeuren ondersteunend ge- 35 bogen hulpvakwerk.

. 4. Stormvloedkering volgens een van de conclusies 1..3, 870204 7 * \ - 10 - met het kenmerk, dat in de sluisdeuren spuischui-ven van geringe breedte zijn aangebracht.

5. Stormvloedkering volgens een van de conclusies 1..4, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen voor 5 de sluisdeuren worden gevormd door op de gebogen kademuurge-deelten verrijdbare tandradvoertuigen die elk door middel van trek-druk-stangen met de desbetreffende sluisdeuren zijn gekoppeld.

6. Stormvloedkering volgens een van de conclusies 1..5, 10 met het kenmerk, dat de rolwielen van de sluisdeuren intrekbaar zijn uitgevoerd.

7. Stormvloedkering volgens een van de conclusies 1..6, met het kenmerk, dat de naar elkaar toe gekeerde vertikale randen van de sluisdeuren wigvormig zijn uitgevoerd, 15 waarbij de in de gesloten toestand van de deuren gelegen af-schuiningsgedeelten in hoofdzaak vlak op elkaar aansluiten. 870204 7