DE19801116A1 - In Omegaform gebogene Überlaufschwelle mit gelochtem Überlauf und spiralförmiger Durchlaufrinne für Regenüberläufe - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein in der Abwassertechnik häufig vorkommendes Sonderbauwerk, zur Entlastung von Mischwasserkanalnetzen oder Klär­ anlagen

Zweck

Um Mischwasserkanäle und Kläranlagen von dem größer als dem kritischen Mischwasserabfluß zu entlasten, werden Regenüberfallbau­ werke errichtet.

Die Bemessung erfolgt nach der in der ATV-Bemessungsregel A 128, vorgegebenen, herkömmlichen Weise.

Die Trennung von verschmutzten Abwasser welches zu reinigen ist, vom Überlaufwasser mit geringer Verschmutzung sollte Grobstoffe am Über­ lauf zurückhalten und diese der Weiterbehandlung zuführen.

Stand der Technik

Regenüberfallbauwerke werden zumeist als Massivbauwerke, seltener als Fertigteil errichtet. Die Wehrwände, sind gerade oder leicht gebogen und werden parallel angeströmt. Den Wehrkronen sind Tauchwände vorgelagert.

Die herkömmlichen Anlagen zur Regenwasserentlastung bestehen im Wesentlichen aus einem im Zulaufrohr erzeugten Aufstau mittels einer über den Scheitel des Zulaufrohres geführten Wehrkrone. Durch den Aufstau werden Stauräume gebildet.

Technik

Im Regenfall fließt dann Wasser aus den oberhalb der Entlastung liegenden Kanäle mit höherer Geschwindigkeit in die tiefer liegenden Ka­ näle. Die in die stromabwärts gespülten Verunreinigungen, lagern dort im Stauraum ab.

Nach dem Anspringen der Wehre, welches abrupt erfolgt, werden Schwe­ bestoffe im Zulaufrohr aufgewühlt und im Überlauf abgeführt.

Die Geschwindigkeit im Spalt zwischen Überfallkante und Überlauf­ schwelle liegt im Regelfall über der Sinkgeschwindigkeit im Spalt, da­ durch können die Schwebstoffe austreten.

Die Schwellenform weicht in der Regel nur wenig von der geraden Linie ab. Sie ist entweder, gerade, leicht schräg gestellt oder leicht bogen­ förmig. Um eine erforderliche Schwellenlänge zu erzielen werden relativ lange Bauwerke benötigt. Fertigteile sind daher, nur bei geringer hy­ draulischer Leistung einsetzbar.

Aufgabe

Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde:

• 1. Die Reinhaltung des Vorfluters zu verbessern.
• 2. Die Abmessungen der Regenüberfallbauwerke zu verringern.
• 3. Die Formgebung der Einbauten zu erleichtern, filigrane Konstruktionen einzusetzen.
• 4. Bestehende Anlagen mit festgefügten Baukörpern in der Hydraulik zu steigern.
• 5. Kosten zu sparen

Lösung der Aufgabe

Die Aufgaben werden erfindungsgemäß wie folgt gelöst:

Zu 1.
Das Abflußverhalten der Kanäle vor dem Regenüberlauf wird durch die gelochte Wehrwand verbessert. Schwebestoffe werden nicht vor dem Regenüberfall abgesetzt. Durch den kontinuierlichen Zulauf, werden vielmehr Verunreinigungen schneller und ungebremst, dem Ablauf zur Kläranlage zugeführt.

Zu 2.
Durch die Omegaform des Überlaufwehrs, wird gegenüber der im Wesentlichen geraden Formen eine Verkürzung der Bauwerke, um das 1,6fache möglich.

Zu 3.
Durch die Verwendung von Metallbaustoffen, wird an Stelle der Massiv­ bauweise eine, filigrane Formgebung erreicht.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Zu 4.
Wegen der Möglichkeit, durch den Einsatz von gekrümmten Bauteilen, wie omegaförmige Wehrausbildung und spiralförmiger Durchlaufrinne, können größere Wehrlängen gebildet werden.
Die spiralförmig gekrümmte Durchlaufrinne bildet eine senkrechte An­ strömung des Wehrs aus. Das Abflußverhalten wird dadurch verbessert.

Zu 5.
Die geringeren Abmessungen machen es möglich in größerem Umfang die Vorfertigung von Neuanlagen als Fertigteil, anzustreben. Die Einbaukosten vor Ort werden, für Wasserhaltung, Verkehrs­ beschränkung, Erdarbeiten, damit die Gesamtbauzeit zu verringert.
Bei Sanierung wegen zu geringer hydraulischer Leistung den Bauwerks­ körper zu verwenden und Aufgrabungen einzuschränken.

Erzielbare Vorteile

Die erfindungsgemäßen Bauteile führen zu verbesserter Reinhaltung der Gewässer.

Sie verringern den Bauaufwand, wegen der geringeren Bauwerks­ abmessung und Einbaukosten.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegender Regel­ zeichnung, Regenüberfall RÜ2, dargestellt.

In einer Kläranlage soll der kritische Mischwasserablauf abgeleitet werden.

Es wird ein mit einer erfindungsgemäßen Überlaufschwelle mit omegaförmig gebogenen Wehr und spiralförmigen Durchlaufrinne Regenüberlauf, eingesetzt. Das Bauwerk wird als Fertigteil errichtet.

Die erfindungsgemäße Lösung wird wie folgt beschrieben:
Aus dem Mischwasserkanalnetz eines Ortsteils, fließt das Abwasser der Kläranlage zu. Die Kläranlage kann aber nur den kritischen Misch­ wasserabfluß reinigen, deshalb ist ein Regenüberfallbauwerk erfor­ derlich.

Die räumliche Darstellung, läßt alle Funktionen erkennen. In einem aus Fertigteilen erstellten Bauwerk fließt das Wasser vom Ortsteil kommend in die spiralförmige Durchlaufrinne ein. Die Lochung der Wehrwand über der kritischen Wasserspiegelhöhe gestattet es, daß der Zulaufkanal unter steigender Fließgeschwindigkeit sich in das Bauwerk entleert. An der Lochung werden Grobstoffe zurückgehalten, der Vorfluter, hier ein Regenwasserklärbecken, wird entlastet. Der starkverschmutzte Teil des Abflusses, wird zum Rechen geführt. Dort werden die Grobstoffe ausge­ schieden.

Beschreibung der Erfindung

Die Merkmale der Erfindung sind in den Anlagen mit den Fig. 1 bis 4 dargestellt. In den Fig. 1 mit 3, ist der Einbau in einen runden Baukörper gezeichnet, die Fig. 4 stellt die Einbauten im Grundriß ohne zugehörigen Baukörper dar.

Funktion

Das Abwasser fließt über das Zulaufrohr (1), in die Rinne (6). Hier wird es vom ersten Bogen (2), in die Rinne (6) umgelenkt. Die Rinne (6), hat eine kreisförmige Rückwand (12), welche die Strömung in Halbkreisform umleitet.

Durch die Anordnung der Überlauf-Wehrwand (4), entsteht eine spiralförmige Verengung, welche bei stegendem Wasserspiegel, zum Überlauf (5) führt.

Die vom Bogen (2) eingeleitete tangentiale Strömung, führt dazu, daß die Grobstoffe im Wesentlichen, zur Rückwand (12) abgedrängt werden und so in den Ablauf (9), abgeführt werden.

Bis zum Erreichen des maximalen Wasserspiegels im Zulauf (1), wird der Überlauf durch die Lochung der Wehrwand (4), geleitet. Grobstoffe werden hier zurückgehalten, in den Ablauf (9), bei sinkendem Wasser­ spiegel abgespült. Das überlaufende Wasser wird über die Rinne (7), in den Überlaufkanal (8), geleitet, welcher dann frei von Grobstoffen ist. Die Wehrkrone, wird durch die sich wegen des Überlaufs aus der gelochten Wand sich einstellenden Abwärtsströmung, weitgehend von Schwimmstoffen freigehalten. Dies umsomehr, da der Aufstau im Zulauf­ rohr (1) keinen Rückstau erzeugen kann.

Durch die in Omegaform gekrümmte Wehrwand, wird gegenüber herkömmlichen Bauarten, die Wehrlänge um ein Vielfaches mindestens aber um das 1,6fache verlängert. Dies bringt bei gleicher hydraulischer Leistung eine Vergrößerung der Überlaufwassermenge. Bei Neuanlagen kleinere Baukörper, bei Altanlagen, kann die Überlaufleistung auf das 1,6fache erhöht werden. In beiden Fällen werden dadurch Kostenminderungen beim Bau erreicht.

Einbauten aus Metall oder Kunststoff in Regenüberläufen von Mischwasserkanalisationen zur Verbesserung des Abfluß­ verhaltens und zur wirtschaftlichen Bemessung der Regen­ überläufe durch besondere Wehrausbildung, bestehend aus:

• 1. Einem rinnenartig ausgebildeten Zulaufsystem, mit mehrfach in Omegaform gebogenen Überlaufrinne mit angebauter spiralförmig sich zum Ablauf der Durchlaufrinne verjüngenden Grundriß.
• 2. Einer vertikalen Lochung oberhalb des kritischen Wasser­ spiegels, zur Beschleunigung der Wassergeschwindigkeit im Zulaufkanal, durch welche Ablagerungen im Zulauf vermieden werden. Es werden dadurch die Schwebestoffablagerungen im Abwasser schwebend gehalten und durch den Regenüberlauf zur Regenwasserbehandlung geleitet. Der Vorfluter wird dadurch entlastet.
• 3. Verkleinerung der Bauwerksabmessung:
  Die Abmessungen verkleinern sich aus der Geometrie des Überlaufwehrs auf ein 0,63faches.
  Durch die größere Überlaufhöhe nochmals um ein 0,80faches. Die Grundrißfläche somit um ca. 50%.
• 4. Einbauzeitverkürzung:
  Durch die geringeren Abmessungen wird die Vorfertigung er­ leichtert. Die Bauteile sind sofort nach Montage betriebsfertig.

Claims (2)

1. In Omegaform gebogene Überlaufschwelle mit gelochtem Überlauf und spiralförmiger Durchlaufrinne für Regenüberläufe, dadurch gekennzeichnet, daß in Metallbauweise vorgefertigte Bauteile für die Gerinne, mit in der Draufsicht in Omegaform gebogenen Wehr und spiralförmiger Durchlaufrinne und einer gelochten Wehrwand in die Regenüberläufe eingebaut werden.

2. In Omegaform gebogene Überlaufschwelle mit gelochtem Überlauf und spiralförmiger Durchlaufrinne für Regenüberläufe, wie unter 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauten aus Metall die üblichen massiven Wehre ersetzen die Omegaform der Schwelle in Verbindung mit der spiralförmigen Durchlaufrinne die Hydraulische Leistung, gegenüber herkömmlichen Wehrformen, erhöht.