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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Abb. 5 und 6 senkrechte Querschnitte nach den Linien V-V und VI-VI
der Ahb. .L. Ahb.; einen Staukörper für große Stauhöhen.
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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.
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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.
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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).