DE3502243A1 - Arrangement for closing stretches of water - Google Patents
Arrangement for closing stretches of waterInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Verschließen von Device for closing
Gewässern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von Gewässern, insbesondere ein Sperrwerk, bestehend aus mindestens einem auf der Gewässersohle gegründeten und sich über die gesamte Breite des Gewässers erstreckenden Fundamentkörper und mindestens einem als Klappe ausgebildeten Verschlußkörper, der mit dem Fundamentkörper durch eine waagerechte, in dessen Längsrichtung verlaufende Achse schwenkbar verbunden ist, wobei an oder in dem Verschlußkörper wenigstens eine Kammer vorgesehen ist, in die bei auf dem Fundamentkörper aufliegendem Verschlußkörper Luft einleitbar ist, durch die dem Verschlußkörper eine Auftriebskraft erteilbar ist, um diesen in seine aufgerichtete sperrende Position zu schwenken, und in die in der aufgerichteten Position Wasser einleitbar ist, um die Auftriebskraft zu vermindern und den Verschlußkörper in seine abgesenkte Lage zurückzuschwenken. Waters The invention relates to a device for closing of waters, in particular a barrage, consisting of at least one on the The river bed established and extending over the entire width of the water Foundation body and at least one closure body designed as a flap, the with the foundation body through a horizontal one that runs in its longitudinal direction Axis is pivotally connected, on or in the closure body at least a chamber is provided into which the closure body rests on the foundation body Air can be introduced through which the closure body can be given a buoyancy force is to pivot this into its erect locking position, and in the in the upright position water can be introduced in order to reduce the buoyancy force and pivot the closure body back into its lowered position.
Die Erfindung ist insbesondere für ein Sperrwerk bestimmt, jedoch kann sie auch bei anderen beweglichen Gewässerverschlüssen verwendet werden, z. B. bei Wehren und Schleusentoren. The invention is particularly intended for a barrage, however it can also be used with other movable water closures, e.g. B. at weirs and lock gates.
Sperrwerke werden in zunehmendem Maße eingesetzt, um tiefliegende Landschafts- und Stadtgebiete in Küstennähe sowie Hafen- und Industriebereiche gegen Sturmfluten und Hochwasser zu schützen. Barriers are increasingly being used to break deep Landscape and urban areas near the coast as well as port and industrial areas against Protect storm surges and floods.
In Ergänzung zu Deichen, die die Küstenstreifen sichern, sollen Sperrwerke große Flußmündungen und kleine Nebenflüsse gegen das Eindringen des Hochwassers ins Landesinnere sichern. Von den Sturmfluten sind aber nicht nur die Küstenstreifen betroffen, sondern die Fluten ergießen sich über die großen Flußmündungen und ihre Nebenflüsse bis weit in das Landesinnere. Deshalb müssen auch die Deiche entsprechend weit geführt sein, wodurch sich zwangsläufig lange Deichlinien ergeben. In addition to dikes that secure the coastal strip, barriers are to be used large estuaries and small tributaries against the ingress of floods secure inland. But not only the coastal strips are affected by storm surges affected, but the floods pour over the great estuaries and theirs Tributaries far inland. That's why must also Dykes must be led accordingly far, which inevitably results in long dyke lines result.
Bei den letzten großen Sturmfluten hat sich gezeigt, daß die langen Deichlinien nachteilig sind, und daß Deiche der Flut nicht standgehalten haben. Durch den mündungsnahen Einbau eines Sperrwerks läßt sich die Sicherheit der Deichlinie erhöhen, wobei das Sperrwerk nur im Sturmflutfall geschlossen wird, während es normalerweise geöffnet ist und dabei die Strömung des Wassers wie auch die Schiffahrt möglichst wenig behindern soll. The last major storm surges showed that the long Dyke lines are disadvantageous, and that dykes have not withstood the flood. By installing a barrage near the mouth, the safety of the dyke line can be increased increase, whereby the barrage is only closed in the event of a storm surge, while it is normally is open and the current of the water as well as the shipping as possible should hinder little.
Es sind zahlreiche Sperrwerks-Konstruktionen bekannt, und zu diesen bekannten Konstruktionen gehört auch die aus der eigenen DE-OS ?9 141 043 bekannte Vorrichtung, bei der auf der Gewässersohle ein sich über die gesamte Breite des Gewässers erstreckender Fundamentkörper gegründet ist, an dem ein oder mehrere Verschlußkörper um eine waagerechte Achse schwenkbar gelagert sind, wobei zum Anheben des oder der Verschlußkörper eine oder mehrere hydraulische Teleskoppressen dienen, die bei Hochwassergefahr zur Wirkung gebracht werden und den bzw. die Verschlußkörper so weit hochschwenken, daß sie eine Sperrstellung einnehmen, in der ein Niveau- Unterschied zwischen dem Binnengewässer und dem auflaufenden Außengewässer aufrechterhalten werden kann. There are numerous barrage structures known, and to these known constructions also include those known from DE-OS 9 141 043 Device in which on the river bed a spread over the entire width of the The body of the body extending over the water is founded on which one or more closure bodies are pivotally mounted about a horizontal axis, for lifting the or the Closure body one or more hydraulic telescopic presses are used when there is a risk of flooding are brought into effect and swivel up the closure body (s) so far, that they occupy a blocking position in which a level difference between the Inland waters and the incoming external waters can be maintained.
Durch Anordnung mehrerer Verschlußkörper nebeneinander kann dann eine beliebige Durchflußbreite durch ein Sperrwerk geschützt werden, das im geöffneten Zustand keine störenden Stützbauwerke im Durchflußbereich aufweist. By arranging several closure bodies next to one another can then any flow width can be protected by a barrage that is open in the open State has no disruptive support structures in the flow area.
Nachteilig an dieser bekannten Konstruktion ist, daß ein Teleskop-Pressensystem mit vielen beweglichen Teilen, die ständig unter Wasser sind, ein verhältnismäßig kompliziertes und anfälliges System darstellt, welches einen hohen Wartungsaufwand erfordert. The disadvantage of this known construction is that a telescopic press system with many moving parts constantly under water, a relative one complex and fragile system that requires high maintenance requires.
Außerdem handelt es sich um ein starres System, das in großen, mündungsnahen Gewässern sehr hohen Belastungen durch Wellengang ausgesetzt sein kann. Ferner kann ein starres System durch Kollision mit Schiffen stark beschädigt werden. In addition, it is a rigid system that works in large, mouth-near Waters can be exposed to very high loads from waves. Furthermore can a rigid system can be severely damaged by collision with ships.
Aus dem DE-Gm 7 026 196 ist es bekannt, den Verschlußkörper eines Wehrs, der an seinem unteren Ende durch eine etwa waagerechte Achse mit einem Fundamentkörper verbunden ist, an seinem freien Ende mit einem Hohlkörper zu versehen, der mit Druckluft gefüllt werden kann, so daß der Verschlußkörper durch Auftrieb in seine ausgeschwenkte Verschlußstellung gebracht werden kann und darin gehalten wird. Ein solches System stellt eine einfache und wartungsarme Konstruktion dar. Außerdem ist der durch den Auftrieb elastisch gestützte Verschlußkörper in der Lage, instationären Lasten, z. B. Wellenlasten oder einem durch ein Schiff verursachten Stoß durch eine Ausweichbewegung nachzugeben, so daß die Beanspruchungen im Bauwerk vermindert werden. From DE-Gm 7 026 196 it is known, the closure body of a Wehrs, which at its lower end by an approximately horizontal axis with a foundation body is connected to be provided at its free end with a hollow body, which is supplied with compressed air can be filled so that the closure body swung out into its by buoyancy Locked position can be brought and is held therein. Such a system represents a simple and low-maintenance construction. In addition, the Buoyancy elastically supported closure body able to withstand unsteady loads, z. B. wave loads or a shock caused by a ship by an evasive movement to yield, so that the stresses in the structure are reduced.
Größere Sperrwerke dieser Art wurden aber bisher trotz aller Vorteile nicht gebaut, und zwar vermutlich einerseits wegen des Problems, den oder die Verschlußkörper im Bereich unter der Wasseroberfläche so abwärtszuschwenken, daß ein Auftreffen auf das Widerlager sanft genug erfolgt, um Beschädigungen zu vermeiden, und andererseits weil es bisher an einer Lösung für eine wirtschaftliche, zeitsparende und risikoarme Durchführung der erforderlichen Wartungs- und Reparaturarbeiten fehlte. Larger barriers of this kind have so far been used despite all the advantages not built, presumably on the one hand because of the problem, the closure body or bodies to pivot downwards in the area below the water surface so that an impact occurs on the abutment takes place gently enough to avoid damage, and on the other hand because so far there is a solution for an economical, time-saving and low-risk The necessary maintenance and repair work was not carried out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl eine gefahrlose Abwärtsschwenkung des Verschlußkörpers sicherstellt als auch eine wirtschaftliche und zuverlässige Montage, Reparatur und Wartung ermöglicht. The invention is based on the object of providing a device of the initially described called type to create both a safe downward pivoting of the closure body as well as an economical and reliable installation, repair and Maintenance made possible.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Steuermittel vorgesehen sind, durch die das Absenken des Verschlußkörpers aus seiner aufgerichteten Sperrstellung, in der er sich teilweise über Wasser befindet, in seine etwa waagerechte Öffnungsstellung, in der er sich vollständig unter Wasser befindet, so steuerbar ist, daß die Geschwindigkeit, mit der der Verschlußkörper auf den Fundamentkörper auftrifft, gegen Null geht, und daß der Verschlußkörper lösbar mit dem Fundamentkörper verbunden ist. The object set is achieved according to the invention in that Control means are provided by which the lowering of the closure body from its upright locking position, in which he is partially above water is in its approximately horizontal open position, in which it is completely is under water, so controllable that the speed at which the closure body impinges on the foundation body, goes to zero, and that the closure body is releasably connected to the foundation body.
Es wurde gefunden, daß ein Absenken des Verschlußkörpers durch Fluten mit Ballastwasser das Bauwerk gefährdet, insbesondere wenn es sich um ein Sperrwerk für ein Gewässer mit verhältnismäßig großer Wassertiefe in der Größenordnung von etwa 10 bis 20 m handelt, denn dann besitzt der Verschlußkörper ein Gewicht von vielen Tonnen. Beim Schwenken des Verschlußkörpers aus seiner aufgerichteten Sperrstellung in die etwa waagerechte Öffnungsstellung nimmt sein Auftrieb so lange zu, bis er vollständig unter der Wasseroberfläche verschwunden ist, und diesem Auftrieb wird durch Fluten entgegengewirkt. Verschwindet dann der Verschlußkörper gerade vollständig im Wasser, so bleibt die Größe des Auftriebs beim weiteren Absenken ohne zusätzliche Wasserzufuhr unverändert. Da jedoch, um das weitere Absenken zu bewirken, die absenkende Wirkung der Eigenlast des Verschlußkörpers größer sein muß als die stützende Wirkung des Auftriebs, muß auch dann noch Ballastwasser zugegeben werden. Selbst wenn dann sofort die Zufuhr von Ballastwasser unterbrochen wird, ergibt sich durch den Überschuß an absenkender Wirkung eine Beschleunigung der abwärtsgerichteten Drehbewegung um die waagerechte Achse des Verschlußkörpers. Bei den erwähnten größeren Wassertiefen ergeben sich dann große Verzögerungskräfte, die der Verschlußkörper und das Widerlager des Fundamentkörpers aufnehmen müssen, wenn der Verschlußkörper unkontrolliert auftrifft. It has been found that a lowering of the closure body by flooding ballast water endangers the structure, especially if it is a barrage for a body of water with a relatively great depth of the order of is about 10 to 20 m, because then the closure body has a weight of many tons. When pivoting the closure body from its upright locking position in the approximately horizontal open position increases its buoyancy until it has completely disappeared under the surface of the water, and this buoyancy becomes counteracted by floods. Then the closure body just disappears completely in the water, the size of the buoyancy remains without additional when lowering further Water supply unchanged. Since, however, in order to bring about the further lowering, the lowering one Effect of the dead weight of the closure body must be greater than the supporting effect the buoyancy, ballast water has to be added. Even if then immediately the supply of ballast water is interrupted, results from the excess in the case of a lowering effect, an acceleration of the downward rotary movement by the horizontal axis of the closure body. At the larger water depths mentioned then result in great deceleration forces that the closure body and the abutment of the foundation body if the closure body strikes in an uncontrolled manner.
Die Erfindung sieht nun vor, die Absenkbewegung so zu steuern, daß die Geschwindigkeit immer kleiner wird, je mehr sich der Verschlußkörper seiner horizontalen Öffnungsstellung nähert. The invention now provides for the lowering movement to be controlled so that the speed becomes smaller and smaller, the more the closure body becomes its the horizontal opening position is approaching.
Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, daß die Steuermittel eine Vorrichtung zur Messung des Neigungswinkels enthalten und in Abhängigkeit der gemessenen Werte das stützende Moment des Auftriebs gegenüber dem absenkenden Moment der Eigenlast nach vollständigem Eintauchen des Verschlußkörpers so vergrößern, daß die Absenkgeschwindigkeit mit geringer werdendem Neigungswinkel des Verschlußkörpers abnimmt. Zusätzlich kann auch noch die Absenkgeschwindigkeit gemessen und zur Steuerung herangezogen werden. One possibility for this is that the control means a Device for measuring the angle of inclination included and depending on the measured Evaluate the supporting moment of the lift compared to the lowering moment of the dead load after the breechblock is completely immersed, increase the lowering speed decreases with decreasing angle of inclination of the closure body. Additionally can the lowering speed can also be measured and used for control purposes.
Dies kann dadurch erfolgen, daß durch die Steuermittel die den Auftrieb erzeugende Luftmenge erhöht wird, indem durch Erhöhung des Luftdrucks Ballastwasser durch eine Öffnung aus der Auftriebskammer herausdrückbar oder durch Erniedrigung des Luftdrucks zusätzliches Ballastwasser in die Auftriebskammer einleitbar ist. This can be done in that the control means the buoyancy The amount of air generating is increased by increasing the air pressure by adding ballast water can be pushed out of the buoyancy chamber through an opening or by lowering it the air pressure additional ballast water can be introduced into the buoyancy chamber.
Die Steuermittel können dabei von Hand betätigbar sein oder einen Teil eines selbsttätig wirkenden Regelkreises bilden. The control means can be operated manually or one Form part of an automatically acting control loop.
Bei der gesteuerten Absenkbewegung lassen sich auch noch zwei weitere Einflüsse berücksichtigen. Zum einen besteht die Möglichkeit, z. B. bei Tidegewässern, daß nach einer Sturmflut nach Ausgleich des Wasserpegels beidseitig des Sperrwerks das ablaufende Wasser den Verschlußkörper entgegen der Absenkrichtung anströmt und damit in Abhängigkeit vom Neigungswinkel den Verschlußkörper stützt. Um diesen, von äußeren Einflüssen wie Windstärke, Windrichtung, Mondphase etc. abhängigen Absenkwiderstand zu überwinden, wird der Auftrieb beim Eintauchen des Verschlußkörpers zunächst entsprechend reduziert und dann wieder vergrößert. Andernfalls würde mit abnehmendem Neigungswinkel bei Nachlassen der stützenden Wirkung der Anströmung eine zusätzlich beschleunigende Wirkung auf die Absenkbewegung ausgeübt. With the controlled lowering movement, two more can also be used Consider influences. On the one hand there is the possibility of z. B. in tidal waters, that after a storm surge after equalizing the water level on both sides of the barrage the draining water flows against the closure body against the lowering direction and thus supports the closure body as a function of the angle of inclination. To this Lowering resistance dependent on external influences such as wind strength, wind direction, moon phase, etc. to overcome, the buoyancy when the closure body is immersed is initially corresponding reduced and then enlarged again. Otherwise the angle of inclination would decrease if the supportive effect of the flow decreases, an additional accelerating one Effect exerted on the lowering movement.
Zum anderen kann sich eine weitere, die Absenkung des Verschlußkörpers beschleunigende Wirkung daraus ergeben, daß die Auftriebskammer in ihrer Größe so bemessen ist, daß sie in ihrer aufgerichteten Stellung genügend Auftrieb erzeugt, um dem Überdruck des aufgestauten Außenwassers standzuhalten. Wenn dann bei zunehmendem Ausgleich des Wasserspiegels der Wasserüberdruck abnimmt, muß die Auftriebskammer zum Abbau des Auftriebs bereits teilweise geflutet werden, bis der Wasserspiegel ausgeglichen ist. Im oberen Bereich der Auftriebskammer befindet sich dann eine Luftblase in der für den Restauftrieb gewünschten Größe. On the other hand, there can be another, the lowering of the closure body accelerating effect result from the fact that the Buoyancy chamber is sized in such a way that it is sufficient in its erect position Buoyancy generated to withstand the excess pressure of the pent-up outside water. If the water overpressure then decreases with increasing equilibrium of the water level, the buoyancy chamber must already be partially flooded to reduce the buoyancy, until the water level is balanced. Located in the upper area of the buoyancy chamber an air bubble of the size you want for the residual buoyancy.
Beim weiteren Absenken verlagert sich die Luftblase dann in Richtung zum Lot durch die Drehachse, wodurch sich der Hebelarm des Auftriebsmoments, bezogen auf die Drehachse, und damit die Wirkung des Auftriebs vermindern.When lowering further, the air bubble then shifts in the direction to the perpendicular through the axis of rotation, whereby the lever arm of the lift moment is related on the axis of rotation, and thus reduce the effect of the lift.
Dieser zuletzt erwähnte Effekt kann bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ausgenutzt werden, indem durch die Steuermittel das stützende Moment des Auftriebs um die Drehachse des Verschlußkörpers dadurch veränderbar ist, daß der Hebelarm des Auftriebsmoments in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel des Verschlußkörpers verändert wird. This last-mentioned effect can be used in a further embodiment of the invention can be exploited by the control means, the supporting moment of the buoyancy around the axis of rotation of the closure body can be varied in that the lever arm of the moment of lift as a function of the angle of inclination of the closure body is changed.
Zu diesem Zweck ist vorzugsweise die oder eine Auftriebskammer des Verschlußkörpers so in zwei Zellen unterteilt, daß diese einen unterschiedlichen Abstand von der Drehachse des Verschlußkörpers aufweisen, und die Steuermittel enthalten eine kommunizierende Verbindung zwischen den beiden Zellen, durch die mit geringer werdendem Neigungswinkel des Verschlußkörpers ein Austausch von Luft und Wasser zwischen den beiden Zellen erfolgt, durch den der Hebelarm des Auftriebs vergrößert wird. For this purpose, the or a buoyancy chamber of the Closure body divided into two cells that these are different Have a distance from the axis of rotation of the closure body, and contain the control means a communicating link between the two cells through which with less as the angle of inclination of the closure body becomes an exchange of air and water takes place between the two cells, through which the lever arm increases the buoyancy will.
Dabei ist im aufgerichteten Zustand des Verschlußkörpers die dessen Drehachse näherliegende Zelle vorwiegend mit Luft und die von der Drehachse entferntere Zelle nahezu ganz mit Ballastwasser gefüllt, wobei die kommunizierende Verbindung aus zwei Rohrleitungen besteht, von denen die eine so ausgebildet ist, daß sie in jeder Winkellage beim Abwärtsschwenken des Verschlußkörpers die Luft in der der Drehachse näher liegenden Zelle mit der sich im oberen Ende der anderen Zelle vorhandenen Luftblase verbindet, und von denen die andere so ausgebildet ist, daß sie von der der Drehachse näher liegenden Zelle beim vollständigen Eintauchen des Verschlußkörpers bei einer vorgegebenen Höhe des äußeren Wasserspiegels gerade bis zum oberen Ende des Wasserstandes der anderen Zelle an dem vom Lot durch die Drehachse entfernteren Ende der Luftblase reicht. Der durch diese Rohrleitungen erfolgende Wasseraustausch bewirkt selbsttätig mit dem Absenken eine Vergrößerung des Hebelarms des Auftriebsmoments, wobei die Auftriebskammer durch Schließen eines Ventils vom Außenwasser abgetrennt wird, sobald der Verschlußkörper ganz unter der Wasseroberfläche verschwunden ist und das den Restauftrieb überwindende absenkende Moment erzeugt worden ist. Bei der weiteren Absenkung verschiebt sich die Luftblase zum Lot durch die Drehachse hin. Dadurch fließt Ballastwasser aus der von der Drehachse entfernteren Zelle in die der Drehachse nähere Zelle, wobei zum Volumenausgleich aus der der Drehachse näheren Zelle Luft in die entferntere Zelle strömt, so daß insgesamt die Luftmenge in der näheren Zelle verkleinert und die Luftblase in der weiter von der Drehachse entfernten Zelle entsprechend vergrößert wird. Dadurch ergibt sich die gewünschte Vergrößerung des Auftriebs-Hebelarms. It is in the erected state of the closure body that of the The cell closer to the axis of rotation predominantly with air and the cell further away from the axis of rotation Cell almost entirely filled with ballast water, with the communicating compound consists of two pipes, one of which is designed so that it is in each angular position when pivoting the closure body down the air in the The axis of rotation closer to the cell with the at the top of the other cell joins existing air bubble, and of which the other so formed is that it is from the cell closer to the axis of rotation when fully immersed of the closure body straight at a given height of the outer water level to the upper end of the water level of the other cell at that of the perpendicular through the The end of the air bubble at the far end of the axis of rotation is sufficient. The one through these pipelines The water exchange that takes place automatically increases the size of the floor when it is lowered of the lever arm of the moment of buoyancy, the buoyancy chamber by closing a Valve is separated from the outside water as soon as the closure body is completely under the The surface of the water has disappeared and the lowering overcoming the residual buoyancy Moment has been generated. As the lowering continues, the air bubble shifts towards the perpendicular through the axis of rotation. This causes ballast water to flow out of the axis of rotation more distant cell into the cell closer to the axis of rotation, for volume compensation from the cell closer to the axis of rotation air flows into the more distant cell, so that Overall, the amount of air in the closer cell is reduced and the air bubble in the further away from the axis of rotation cell is enlarged accordingly. Through this results in the desired enlargement of the lift lever arm.
Durch die Wahl der Größe der beiden Luftmengen und durch die Form der Trennwand zwischen den beiden Zellen läßt sich erreichen, daß der Hebelarm des Auftriebs mit dem Absenken mehr zunimmt als für die Verzögerung des Absenkvorgangs erforderlich ist. Hierdurch kann zusätzliches Ballastwasser zugeführt werden, mit dessen Zuflußrate der Absenkvorgang gesteuert wird. Das zusätzliche Ballastwasser kann entweder durch das kontrolliert teilgeöffnete Flutventil oder durch eine entsprechende Leitung zugeführt werden.By choosing the size of the two air volumes and by the shape the partition between the two cells can be achieved that the lever arm of the Buoyancy increases more with the lowering than for the delay of the lowering process is required. This allows additional ballast water to be supplied with whose inflow rate the lowering process is controlled. The extra ballast water can either through the controlled, partially open flood valve or through a corresponding one Line are fed.
Eine andere Lösung besteht darin, daß am freien Ende des Verschlußkörpers das untere Ende eines zusätzlichen, längliehen Auftriebskörpers schwenkbar angeordnet ist, der aus seiner auf den Verschlußkörper heruntergeschwenkten Ruhelage nach vollständigem Eintauchen des Verschlußkörpers durch seine Auftriebswirkung aufwärts schwenkbar ist. Another solution is that at the free end of the closure body the lower end of an additional, elongated float arranged pivotably is that from its rest position pivoted down onto the closure body after complete Immersion of the closure body due to its buoyancy upwards is pivotable.
Dabei kann entweder der Auftrieb in dem zusätzlichen Auftriebskörper gesteuert werden, oder aber die Luftmenge im zusätzlichen Auftriebskörper wird beim Absenken konstant gehalten und die Luftmenge in der Auftriebskammer des Verschlußkörpers verändert. Either the buoyancy in the additional buoyancy body be controlled, or the amount of air in the additional buoyancy body is when Lowering kept constant and the amount of air in the buoyancy chamber of the closure body changes.
Schließlich ist es auch möglich, daß die Steuermittel mindestens eine an der Oberseite des Fundamentkörpers befindliche Austrittsöffnung, vorzugsweise eine Düse enthalten, aus der ein Druckmittelstrom, vorzugsweise aus Wasser, gegen den von der Drehachse entfernten Bereich der Unterseite des Verschlußkörpers gerichtet ist und ein zusätzliches, stützendes Moment beim Absenken erzeugt. Finally, it is also possible that the control means at least an outlet opening located on the top of the foundation body, preferably contain a nozzle from which a pressure medium flow, preferably of water, against directed the area of the underside of the closure body remote from the axis of rotation and creates an additional, supporting moment when lowering.
Stattdessen können die Steuermittel eine Einrichtung an dem Verschlußkörper zur Erzeugung einer Gegenströmung enthalten, z. B. einen Propeller oder eine Düse, die nach Art eines Bugstrahlruders arbeitet. Instead, the control means can be a device on the closure body contain to generate a countercurrent, e.g. B. a propeller or a nozzle, which works like a bow thruster.
Dadurch, daß der Verschlußkörper lösbar mit dem Fundamentkörper verbunden ist, kann auch eine einfache Wartung und Reparatur der Vorrichtung erreicht werden, denn es ist dann möglich, die Auftriebskammer des Verschlußkörpers so zu bemessen oder zusätzliche mit Luft beaufschlagbare Kammern so vorzusehen, daß dem Verschlußkörper eine Schwimmfähigkeit verliehen wird und, gegebenenfalls unter Einsatz zusätzlicher Hubmittel, ein Ein- und Ausschwimmen des Verschlußkörpers für die Erstinstallation oder für Wartungs- und Reparaturzwecke möglich ist. In that the closure body is detachably connected to the foundation body easy maintenance and repair of the device can also be achieved, because it is then possible to dimension the buoyancy chamber of the closure body in this way or to provide additional chambers that can be acted upon by air so that the closure body a swimming ability is conferred and, if necessary with the use of additional Lifting means, a floating in and out of the closure body for the initial installation or for maintenance and repair purposes.
Zur gelenkigen Verbindung zwischen dem Verschlußkörper und dem Fundamentkörper werden vorzugsweise zwei am Verschlußkörper angeordnete Augenstäbe verwendet, wobei die Drehachse zur Montage oder Demontage der Gelenkverbindung zwischen Verschlußkörper und Fundamentkörper lösbar in einem Raum des Fundamentkörpers angeordnet ist. For an articulated connection between the closure body and the foundation body two eye rods arranged on the closure body are preferably used, wherein the axis of rotation for assembling or disassembling the articulated connection between the closure body and the foundation body is detachably arranged in a space of the foundation body.
Die Versorgungsleitungen des Verschlußkörpers zum Fluten und Lenzen sind dabei vorzugsweise in einem weiteren Raum des Fundamentkörpers lösbar angeordnet. The supply lines of the closure body for flooding and draining are preferably detachably arranged in a further space of the foundation body.
Dabei ist es zweckmäßig, daß der Raum des Fundamentkörpers für den Anschluß der Versorgungsleitungen durch einen beweglichen, vorzugsweise zweiteiligen Verschluß vom Außenwasser abtrennbar und lenzbar ist und dadurch vom Fundamentkörper aus zugänglich wird. It is useful that the space of the foundation body for the Connection of the supply lines by a movable, preferably two-part The closure can be separated and drained from the outside water and thus from the foundation body becomes accessible from.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Räume des Fundamentkörpers für die Aufnahme der Drehachse und den Anschluß der Versorgungsleitungen auf der gesamten Breite des Verschlußkörpers eine zylindrische Oberfläche auf, deren Mittelpunkt mit der Drehachse zusammenfällt, wobei auf der zylindrischen Oberfläche die vorzugsweise am Verschlußkörper befestigte Dichtung zwischen Verschluß- und Fundamentkörper gleitet, und wobei der Raum zwischen Verschluß- und Fundamentkörper im Gleitbereich der Dichtung durch eine bewegliche Schutzklappe abgedeckt wird. Hierdurch wird verhindert, daß von der Strömung mitgeführte Feststoffe in den Bereich der Drehverbindung eindringen können. In a further embodiment of the invention, the spaces of the foundation body for the inclusion of the axis of rotation and the connection of the supply lines on the entire width of the closure body on a cylindrical surface, the center of which coincides with the axis of rotation, preferably on the cylindrical surface The seal attached to the breech block slides between the breech block and the foundation body, and the space between the closure body and the foundation body in the sliding area of the seal is covered by a movable protective flap. This prevents Solids carried along by the flow penetrate into the area of the rotary joint can.
Die geschilderten Maßnahmen ermöglichen einen einfachen Aus- und Einbau des Verschlußkörpers zu seiner Wartung und gegebenenfalls Reparatur, was von ausschlaggebender Bedeutung für die Betriebssicherheit des Sperrwerkes ist. Von Vorteil ist dabei auch, daß die Räume des Fundamentkörpers, in denen die Drehachse und die Anschlußleitungen vorgesehen sind, unter atmosphärischen Bedingungen inspiziert werden können und Wartungsarbeiten ermöglichen. The measures outlined enable simple training and Installation of the closure body for its maintenance and, if necessary, repair, what is of decisive importance for the operational safety of the barrage. It is also advantageous that the spaces of the foundation body in which the axis of rotation and the connection lines are provided, inspected under atmospheric conditions and enable maintenance work.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine Binnenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Sperrwerks, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Verschlußkörpers in einer Winkelstellung, bei der er gerade vollständig unter dem Wasserspiegel eintaucht, Fig. 4 eine Darstellung wie in Fig. 3, jedoch mit einem geringeren Neigungswinkel, Fig. 5 eine schematische Darstellung-des Verschlußkörpers mit einem zusätzlichen Auftriebskörper, Fig. 6a einen Querschnitt durch das Drehlager des Verschlußkörpers in vergrößerter Darstellung gegenüber Fig. 2, Fig. 6b einen Schnitt durch den Raum des Fundamentkörpers, in dem die Versorgungsleitungen gelöst und gekoppelt werden, Fig. 7a einen Schnitt entlang der Linie F-F in Fig. 6, Fig. 7b einen Schnitt entlang der Linie G-G in Fig. 6, Fig. 8 die Darstellung eines Besichtigungstunnels zur Wartung des Drehlagerbereichs und Fig. 9 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Ein- und Ausbaus des Verschlußkörpers. The invention is illustrated below with reference to in the drawing Embodiments explained in more detail. In the drawing: Fig. 1 is an interior view one designed according to the invention Barrage, Fig. 2 is a section along the line A-A in Fig. 1, Fig. 3 is a schematic representation of the closure body in an angular position in which he is just completely immersed under the water level, FIG. 4 shows a representation as in FIG. 3, but with a smaller angle of inclination, 5 shows a schematic representation of the closure body with an additional one Buoyancy body, FIG. 6a shows a cross section through the rotary bearing of the closure body in an enlarged illustration compared to FIG. 2, FIG. 6b shows a section through the room of the foundation body in which the supply lines are released and coupled, FIG. 7a shows a section along the line F-F in FIG. 6, FIG. 7b shows a section the line G-G in Fig. 6, Fig. 8 the representation of a viewing tunnel for maintenance of the pivot bearing area and FIG. 9 is a schematic representation for illustration the installation and removal of the closure body.
Fig. 1 zeigt die Binnenansicht eines vollständigen Sperrwerks am Beispiel einer Gewässersohle, die über ihrer Breite unterschiedliche Höhen aufweist. Mehrere Fundamentkörper 1 sind über der ganzen Breite des zu sperrenden Gewässers in Anpassung an die Höhe der Gewässersohle in der Gewässersohle gegründet. Die Fundamentkörper weisen in Sperrichtung unterschiedliche Abmessungen auf und jeweils einer der Fundamentkörper dient zur Lagerung von mehreren Verschlußkörpern. Jeweils rechts und links des Sperrwerks sind an den Ufern feste AbschluBwände 3 vorgesehen, die die Anlage vervollständigen. Fig. 1 shows the inside view of a complete barrage on Example of a river bed that has different heights across its width. Several foundation bodies 1 are over the entire width of the water to be blocked established in adaptation to the height of the river bed in the river bed. The foundation body have different dimensions in the blocking direction and each have one of the foundation bodies is used to store several closure bodies. To the right and left of the barrage Fixed closure walls 3 are provided on the banks to complete the complex.
Die Verschlußkörper sind als schwenkbare Klappen ausgebildet, die in der Ansicht von Fig. 1 in ihrer hochgeschwenkten Sperrstellung dargestellt sind, wobei vorgesehen ist, daß gegenüber einem Binnenwasserstand ein Hochwasserstand absperrbar ist. The closure bodies are designed as pivotable flaps which are shown in the view of Fig. 1 in their pivoted up locking position, it is provided that a high water level is opposite an inland water level is lockable.
Im Bereich der Fahrrinne des Gewässers ist die Wassertiefe annähernd konstant, und die nebeneinander angeordneten Verschlußkörper besitzen hier gleiche Länge. Seitlich davon steigt die Gewässersohle an, so daß auch die Höhe der Drehachsen der Verschlußkörper dem Verlauf der Gewässersohle schrittweise angepaßt wird. Die Höhendifferenzen benachbarter Drehachsen werden so bestimmt, daß die Unterschiede der im Seegang ausgeführten Schwingungen der betreffenden Verschlußkörper ein mit Rücksicht auf die Dichtigkeit des Sperrwerks vertretbares Maß nicht überschreiten. Die Breite der einzelnen Verschlußkörper ergibt sich aus dem Höhenverlauf der Gewässersohle und den gewählten Höhendifferenzen der Drehachsen. Bei einem Sprung der Drehachsenhöhe wird die Achse auch quer zur Sperrichtung so versetzt, daß die Stauwände der aufgerichteten Verschlußkörper im Ruhezustand in einer Ebene liegen. Aus der Schnittdarstellung in Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Fundamentkörper 1 auf der Hochwasserseite eine Betonplombe 4 und eine Umläufigkeitssperre 5 aufweisen und auf einer Sandunterspülung 6 gegründet sein kann. In the area of the fairway of the water, the water depth is approximate constant, and the closure bodies arranged next to one another have the same here Length. To the side of it the river bed rises, so that the height of the axes of rotation the closure body is gradually adapted to the course of the river bed. the Height differences between adjacent axes of rotation are determined so that the differences the vibrations of the closure body in question carried out in the sea In consideration of the tightness of the barrage, do not exceed an acceptable level. The width of the individual closure body results from the height profile of the river bed and the selected height differences of the axes of rotation. In the event of a jump in the height of the axis of rotation the axis is also offset transversely to the blocking direction so that the retaining walls of the erected Closure body lie in the rest state in one plane. From the sectional view In Fig. 2 it can be seen that the foundation body 1 on the high water side Concrete seal 4 and a circulation barrier 5 and on a sand flushing 6 can be established.
Auf vom Tunnelbau her an sich bekannte Weise kann als Fundamentkörper ein schwimmfähiger, z. B, Stahlbeton- oder Spannbeton-Hohlkörper verwendet werden, der an einer geeigneten Stelle hergestellt, zur Betriebsposition verholt, in seine Sollage abgesenkt und dort gegründet wird. Zu diesem Zweck befinden sich im Inneren des Fundamentkörpers mehrere Ballastkammern 7. Am Fundamentkörper 1 befindet sich ein Lagerraum 8 zur Aufnahme des Drehachsen-Lagers für den schwenkbaren Verschlußkörper 2, und unterhalb des Lagerraums 8 ist ein begehbarer Betriebsgang 9 vorgesehen, wobei auch eine Hohlzelle 10 vorgesehen werden kann, die z. In a manner known per se from tunneling, as Foundation body a buoyant, z. B, reinforced concrete or prestressed concrete hollow bodies are used, which is made in a suitable place, moved to the operating position, in his Sollage is lowered and founded there. For this purpose are located inside the foundation body several ballast chambers 7. On the foundation body 1 is located a storage room 8 for receiving the rotary axis bearing for the pivotable closure body 2, and below the storage room 8 a walk-in service passage 9 is provided, wherein a hollow cell 10 can be provided, which z.
B. als öffentlicher Verkehrsweg oder Windkessel genutzt werden kann. Zum Einschwimmen und Absenken werden die durchgehenden Hohlzellen der einzelnen Fundamentkörper vorübergehend seitlich abgedichtet.B. can be used as a public transport route or wind boiler. The continuous hollow cells of the individual are used for swimming in and lowering Foundation body temporarily sealed on the sides.
Der Verschlußkörper 2 kann entweder vor dem Verholen des Fundamentkörpers 1 auf diesem fertig montiert und dann mit eingeschwommen werden, oder er wird auch nachträglich, wie auch nach einer Wartung, zu der Betriebsposition eingeschwommen und an den abgesenkten Fundamentkörper angeschlossen. Hierbei kann eine Hubinsel zuhilfe genommen werden, deren Beine 11 gestrichelt angedeutet sind, und die sich dann jeweils auf einem Sandfang 12 abstützen, der beiderseits des Verschlußkörpers im Fundamentkörper vorgesehen ist. The closure body 2 can either before moving the foundation body 1 ready to be mounted on this and then floated in, or it will also be subsequently, as well as after maintenance, swam to the operating position and connected to the lowered foundation body. Here a jack-up platform be taken aid, the legs 11 are indicated by dashed lines, and which then each support on a sand trap 12 on both sides of the closure body is provided in the foundation body.
In Fig. 2 befindet sich der Verschlußkörper 2 in seiner sperrenden, aufgerichteten Stellung, in der er den Hochwasserpegel 13 gegen den Binnenwasserpegel 14 absperrt. In seiner voll geöffneten, waagerechten Position wird er mit seinem ausladenden, etwa rechteckigen, eine oder mehrere Auftriebszellen enthaltenden Teil voll von einer Ausnehmung 15 in dem Fundamentkörper 1 aufgenommen, wobei eine Verlängerung 16 an seinem freien Ende auf einem Widerlager 17 im Fundamentkörper aufliegt, um den Gewässerquerschnitt möglichst wenig einzuschränken. In Fig. 2, the closure body 2 is in its blocking, upright position, in which he has the high water level 13 against the inland water level 14 shut off. In its fully open, horizontal position it will be with his overhanging, roughly rectangular part containing one or more buoyancy cells fully received by a recess 15 in the foundation body 1, with an extension 16 rests at its free end on an abutment 17 in the foundation body to restrict the cross-section of the water as little as possible.
Als Gründungsart des Fundamentkörpers kommen je nach Baugrundverhältnissen eine Flächengründung oder eine Pfahlgründung in Frage. Ein flachgegründetes Fundament kann auf eine vorbereitete Sohle oder in eine gebaggerte Rinne abgesetzt werden, die dann seitlich verfüllt wird. Bekannt ist auch das Verfahren, das Fundament zunächst auf Hilfsfundamente abzusetzen und anschließend mit Sand zu unterspülen. The foundation type for the foundation body depends on the subsoil conditions a surface foundation or a pile foundation in question. A shallow one The foundation can be placed on a prepared base or in a dredged channel which is then filled laterally. The process and the foundation are also known first to be set down on auxiliary foundations and then to be washed under with sand.
Dieses Bauverfahren, bei dem Fundamentkörper und Verschlußkörper außerhalb der Betriebsposition hergestellt und dann eingeschwommen werden, bietet die Vorteile, daß die Bauzeit verkürzt wird, weil die Vorbereitung der Einbaustelle und der Bau von Fundamentkörper und Verschlußkörper gleichzeitig erfolgen können, und daß sowohl die Behinderung der Schiffahrt durch die Baumaßnahme als auch die Gefährdung der Baustelle durch die Schiffahrt und ungünstige Umweltbedingungen, wie Hochwasser und Eisdruck, auf ein Mindestmaß reduziert werden Die Betriebsweise des Sperrwerks läuft wie folgt ab. This construction method, with the foundation body and closure body outside of the operating position and then floated in, offers the advantages that the construction time is shortened because the preparation of the installation site and the construction of the foundation body and closure body can take place at the same time, and that both the obstruction of navigation by the construction project and the Danger to the construction site from shipping and unfavorable environmental conditions, such as floods and ice pressure, are reduced to a minimum of the barrage works as follows.
Beim normalen Wasserstand, der sich z. B. im Bereich des üblichen Tidenhubs ändern kann, bleibt der Verschlußkörper 2 in seiner geöffneten, horizontalen Position. Für den Fall, daß ein Hochwasser droht, wird der Verschlußkörper 2 in seine Sperrstellung aufwärts geschwenkt, und zwar bei einer vorgegebenen Höhe des Wasserspiegels, z. B. bei dem Pegel 114. Dieses Aufrichten des Verschlußkörpers erfolgt durch Einleiten von Preßluft in die Auftriebskammer des Verschlußkörpers, wobei mit zunehmend auflaufendem Hochwasser und dem dann an der Seeseite anstehenden erhöhten Wasserdruck der Auftrieb erhöht werden muß, damit der Verschlußkörper trotz des Wasserdrucks in seiner in Fig. 2 dargestellten aufgerichteten Lage verbleibt.At normal water level, which z. B. in the area of the usual Can change the tidal range, the closure body 2 remains in its open, horizontal position Position. In the event that a flood threatens, the closure body 2 in its locking position pivoted upwards, at a predetermined height of the Water level, e.g. B. at level 114. This erection of the closure body takes place by introducing compressed air into the buoyancy chamber of the closure body, whereby with increasingly accumulating floods and the then pending on the lake side increased water pressure the buoyancy must be increased so that the closure body despite of the water pressure remains in its erect position shown in FIG.
Umgekehrt wird bei ablaufendem Hochwasser der Auftrieb durch Einleitung von Ballastwasser vermindert, bis der Außenwasserpegel 13 etwa gleich dem Binnenwasserpegel 14 ist. Nunmehr kann durch weiteres Fluten der Auftrieb so weit vermindert werden, bis der Verschlußkörper vollständig unter der Wasseroberfläche liegt. Von diesem Zeitpunkt an bleibt der Auftrieb konstant, so daß nur noch so viel Ballastwasser eingelassen wird, daß das schließende Moment der Eigenlast den Restauftrieb übersteigt und damit der Verschlußkörper seine Absenkbewegung fortsetzen kann. Conversely, when the flood is running down, the buoyancy is increased by introduction decreased by ballast water until the outside water level 13 is approximately equal to the inland water level 14 is. The buoyancy can now be reduced by further flooding until the closure body is completely below the surface of the water. Of this Point in time the buoyancy remains constant, so that only so much Ballast water is admitted that the closing moment of the dead load the residual buoyancy exceeds and so that the closure body can continue its lowering movement.
Würde man diese Absenkbewegung unkontrolliert weiterlaufen lassen, so würde die Absenkgeschwindigkeit immer stärker zunehmen, bis schließlich die Verlängerung 16 mit größter Wucht auf das Widerlager 17 auftrifft. Um dies zu verhindern, wird nach dem Verschwinden des Verschlußkörpers unter der Wasseroberfläche gesteuert die Wirkung des Auftriebs wieder vergrößert, um die Absenkgeschwindigkeit des Verschlußkörpers 2 zu vermindern. Dies kann in Abhängigkeit des Neigungswinkels des Verschlußkörpers und gegebenenfalls zusätzlich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit erfolgen, wobei für diese beiden Parameter Meßgeräte vorgesehen sein können, anhand von deren Meßwerten von Hand oder automatisch die Wirkung des Auftriebs gesteuert werden kann. If this lowering movement were allowed to continue in an uncontrolled manner, so the lowering speed would increase more and more until finally the extension 16 hits the abutment 17 with the greatest force. To prevent this from happening, will controlled after the disappearance of the closure body under the water surface the effect of the buoyancy increased again by the lowering speed of the closure body 2 to decrease. This can be a function of the angle of inclination of the closure body and, if necessary, also take place as a function of the speed, measuring devices can be provided for these two parameters based on them Measured values by hand or automatically the effect of the buoyancy can be controlled.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Verschlußkörper 2, der -nachdem sich der Außenwasserspiegel auf den Binnenwasserspiegel 14 vermindert hat - gerade bis unter die Wasseroberfläche abgesenkt worden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Verschlußkörper zwei Zellen 18, 19 auf, zwischen denen sich eine Trennwand 20 befindet. Die Zelle 19 liegt somit näher an der Drehachse 21 des Verschlußkörpers 2 als die Zelle 18. Die Zelle 18 ist bei dem dargestellten Neigungswinkel bereits weitgehend mit Ballastwasser gefüllt und weist nur an ihrem oberen Ende eine Luftblase 22 auf. Die untere Zelle enthält Luft, die zusammen mit der Luftblase 22 den Restauftrieb erzeugt. Bei dem dargestellten Neigungswinkel sind die Zellen 18 und 19 durch ein geschlossenes Ventil vom Außenwasser abgetrennt, wobei die Ballastmenge so bemessen ist, daß das durch die Eigenlast G ausgeübte schließende Moment größer ist als das Moment des Restauftriebs A. Bezogen auf den vorgegebenen Pegel 14 hat die Luftblase 22 eine vorgegebene Größe. Die beiden Zellen 18 und 19 stehen über zwei Rohrleitungen 23, 24 miteinander in Verbindung. Die obere Rohrleitung 23 ist dabei in ihrer Höhe so angeordnet, daß sie bei jedem Neigungswinkel des Verschlußkörpers die Luft in der Zelle 19 mit der Luftblase 22 in der Zelle 18 verbindet. Die untere Rohrleitung 24 ist dagegen so angeordnet, daß bei dem für den Pegel 14 gegebenen Neigungswinkel des Verschlußkörpers das obere Ende der Rohrleitung gerade mit der Oberfläche des Ballastwassers in der Zelle 18 abschließt und es an dem vem Lot durch die Drehachse entfernteren Ende der Luftblase 22 angeordnet ist. Fig. 3 shows schematically a closure body 2, which -after that the outside water level has decreased to the inland water level 14 - just up to has been lowered below the surface of the water. In this embodiment the closure body has two cells 18, 19, between which there is a partition 20 is located. The cell 19 is thus closer to the axis of rotation 21 of the closure body 2 as cell 18. Cell 18 is already at the angle of inclination shown largely filled with ballast water and only has an air bubble at its upper end 22 on. The lower cell contains air which, together with the air bubble 22, provides the remaining buoyancy generated. At the angle of inclination shown, the cells 18 and 19 are through a closed valve separated from the outside water, with the amount of ballast measured in this way is that the closing moment exerted by dead load G is greater than that Moment of residual buoyancy A. In relation to the specified level 14, the air bubble has 22 a predetermined size. The two cells 18 and 19 are over two pipes 23, 24 in connection with one another. The upper pipe 23 is included arranged in height so that they are at every angle of inclination of the closure body the air in cell 19 connects to air bubble 22 in cell 18. The lower one Pipeline 24, on the other hand, is arranged so that when the level 14 is given Angle of inclination of the closure body the upper end of the pipeline straight with the Surface of the ballast water in the cell 18 completes and it passes through the vem solder the end of the air bladder 22 which is further away from the axis of rotation.
Sobald sich nun der Verschlußkörper weiter abwärts bewegt und beispielsweise die in Fig. 4 dargestellte Lage erreicht, verschiebt sich die Luftblase 22 zum Lot durch die Drehachse hin. As soon as the closure body moves further downwards and for example reaches the position shown in Fig. 4, the air bubble 22 moves to the solder through the axis of rotation.
Dadurch fließt Ballastwasser aus der Zelle 18 durch die untere Rohrleitung 24 in die beim völligen Eintauchen des Verschlußkörpers weitgehend oder ganz gelenzte Zelle 19. Das durch das abfließende Ballastwasser fehlende Volumen 25 wird dabei durch über die obere Rohrleitung aus der Zelle 19 in die Zelle 18 fließende Luft ausgeglichen, so daß insgesamt die untere, näher an der Drehachse 21 befindliche Luftmenge verkleinert und die obere, weiter von der Drehachse entfernte Luftblase entsprechend vergrößert wird.This causes ballast water to flow from cell 18 through the lower pipeline 24 in the largely or entirely gelenzte when the closure body is completely immersed Cell 19. The missing volume 25 due to the draining ballast water becomes by air flowing from the cell 19 into the cell 18 via the upper pipe balanced, so that overall the lower, located closer to the axis of rotation 21 Air volume reduced and the upper air bubble further away from the axis of rotation is enlarged accordingly.
Hierdurch ergibt sich eine Vergrößerung des Hebelarms des Restauftriebs. Durch die Wahl der Größe der Luftmengen in den beiden Zellen und durch die Form der Trennwand 20 läßt sich erreichen, daß beim Absenken der Hebelarm des Auftriebsmoments mehr zunimmt als es für die Verzögerung des Absenkvorgangs erforderlich ist. Dadurch kann zusätzliches Ballastwasser in die Zelle 19 eingeleitet werden, mit dem der Absenkvorgang steuerbar ist. Das zusätzliche Ballastwasser kann entweder durch die kontrolliert gesteuerte Öffnung des Flutventils oder durch eine besondere Zuleitung zugeführt werden. Nach seinem Absenken wird der Verschlußkörper in seiner Öffnungsstellung gesichert, was entweder mechanisch oder direkt durch zusätzliches Ballastwasser erfolgt. Mit dem anhand von Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsbeispiel läßt sich eine automatische Steuerung der Absenkbewegung erreichen. This results in an increase in the lever arm of the residual buoyancy. By the choice of the size of the air volumes in the two cells and by the shape the partition 20 can be achieved that when lowering the lever arm of the lift moment increases more than is necessary to delay the lowering process. Through this additional ballast water can be introduced into the cell 19, with which the Lowering process is controllable. The additional ballast water can either be through the controlled opening of the flood valve or through a special supply line are fed. After it has been lowered, the closure body is in its open position secured, either mechanically or directly by additional ballast water he follows. With the embodiment described with reference to FIGS. 3 and 4, can automatic control of the lowering movement can be achieved.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Nähe des freien Endes des Verschlußkörpers 2 ein länglicher Auftriebskörper 44 mittels eines Gelenks 145 schwenkbar angeordnet. Der zusätzliche Auftriebskörper 44 kann die Form eines geschlossenen Rohres haben, das flut- und lenzbar ist. In the embodiment shown in Fig. 5 is in the vicinity of the free end of the closure body 2, an elongated buoyancy body 44 by means of a hinge 145 is arranged to be pivotable. The additional buoyancy body 44 can have the shape of a closed pipe that can be flooded and drained.
Wenn sich der Verschlußkörper 2 in seiner abgesenkten öffnungsstellung befindet, ist der Auftriebskörper 44 weitgehend geflutet, so daß er seine Ruhelage einnimmt, in der er auf den Fundamentkörper 1 heruntergeschwenkt ist und entweder auf diesem aufliegt oder in eine Nut von diesem eintaucht. Diese Lage behält der zusätzliche Auftriebskörper auch, wenn die Verschlußklappe in ihre Sperrstellung ausgeschwenkt wird. When the closure body 2 is in its lowered open position is located, the buoyancy body 44 is largely flooded so that it is in its rest position occupies, in which it is pivoted down onto the foundation body 1 and either rests on this or dips into a groove of this. This position keeps the additional floats also when the flap is in its locked position is swiveled out.
Erst wenn der Verschlußkörper 2 beim Zurückschwenken voll unter der Wasserlinie ist, wird der zusätzliche Körper 44 aufwärts geschwenkt. Dies kann einmal dadurch erfolgen, daß der Auftriebskörper 44 gelenzt wird, jedoch wäre es auch möglich, den zusätzlichen Auftriebskörper 44 schon vorher zu lenzen, wenn auch die Auftriebskammer in der Verschlußklappe gelenzt wird, ihn aber am Verschlußkörper zu arretieren und erst dann freizugeben, wenn er benötigt wird. Der zusätzliche Auftriebskörper ragt dann über die Wasseroberfläche 14 hinaus, wobei er aus einer zunächst schrägen Lage mit zunehmendem Abschwenken des Verschlußkörpers in die etwa vertikale Lage übergeht. Die bremsende Wirkung wird dabei dadurch erzielt, daß der Auftrieb des Auftriebskörpers 44 zunimmt, je weiter er in das Wasser eintaucht. Seine Länge ist dabei so bemessen, daß er auch dann noch aus dem Wasser herausragt, wenn der Verschlußkörper 2 seine horizontale Öffnungsstellung erreicht. Zusätzlich erfolgt dabei eine Steuerung in Abhängigkeit von der gemessenen Geschwindigkeit und/oder dem gemessenen Schwenkwinkel des Verschlußkörpers, wobei die Steuerung auf den Auftrieb im zusätzlichen Auftriebskörper 44 oder auf den Auftrieb in der Auftriebskammer der Verschlußkörper einwirkt. Sobald der Verschlußkörper 2 seine horizqntale öffnungsstellung erreicht hat, wird der zusätzliche Auftriebskörper 44 wieder geflutet, so daß er in Richtung des Pfeils 148 in seine Ruhelage auf dem Verschlußkörper zurückkehrt. Only when the closure body 2 when pivoting back fully under the Is waterline, the additional body 44 is pivoted upward. This can be done once take place in that the buoyancy body 44 is drained, but it would also be possible to drain the additional buoyancy body 44 beforehand, albeit the buoyancy chamber is gelenzt in the closure flap, but to lock it on the closure body and to be released only when it is needed. The additional float protrudes then beyond the water surface 14, wherein he is from an initially inclined position passes into the approximately vertical position with increasing pivoting of the closure body. The braking effect is achieved in that the buoyancy of the float 44 increases the further he is immersed in the water. Its length is measured in such a way that that he still protrudes from the water when the closure body 2 is his horizontal opening position reached. In addition, there is a control in Dependence on the measured speed and / or the measured swivel angle the closure body, the control on the buoyancy in the additional buoyancy body 44 or acts on the buoyancy in the buoyancy chamber of the closure body. As soon the closure body 2 has reached its horizontal opening position, the additional buoyancy bodies 44 flooded again, so he's heading towards of arrow 148 returns to its rest position on the breechblock body.
Der zusätzliche Auftriebskörper 44 muß nicht flut- und lenzbar sein. Er kann auch als geschlossener Hohlkörper mit unverändertem Luftvolumen ausgebildet werden, wobei mechanische Mittel vorgesehen werden, durch die der Auftriebskörper 44 entgegen seiner Auftriebskraft nach dem Absenken des Verschlußkörpers 2 auf diesen herabgeschwenkt und dann arretiert werden kann. In der dargestellten Absenklage des Verschlußkörpers braucht dann lediglich die Arretierung gelöst zu werden, wobei die Steuerung des stützenden Moments über die Auftriebskammer des VerschiuRkörpers erfolgt. The additional buoyancy body 44 does not have to be floodable and drainable. It can also be designed as a closed hollow body with an unchanged volume of air are provided, mechanical means are provided by which the float 44 against its buoyancy after lowering the closure body 2 on this can be pivoted down and then locked. In the depicted lowered position of the closure body then only needs the locking to be released, wherein the control of the supporting moment via the buoyancy chamber of the VerschiuRkörpers he follows.
Fig. 6a zeigt einen Querschnitt durch den Bereich des Drehlagers für den Verschlußkörper 2. Die Drehachse 21 ist als Gelenkbolzen ausgebildet und ruht in zwei im Abstand voneinander angeordneten Augenstäben 26, die am unteren Ende des Verschlußkörpers 2 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die gesamte Lageranordnung befindet sich in einem über die gesamte Breite des Verschlußkörpers durchgehenden Raum 8 bzw. 8a im Fundamentkörper 1, dessen Oberseite zylindrisch koaxial mit der Drehachse 21 ausgebildet ist, und auf dessen Oberseite eine Dichtung 146 gleitet und anliegt, die vorzugsweise am unteren Ende des Verschlußkörpers 2 befestigt ist. In diesem Raum befindet sich koaxial neben jedem Gelenkbolzen 21 eine hier nicht dargestellte Teleskop-Presse, die den Gelenkbolzen zum Lösen der Verbindung in der kraftlosen Öffnungsstellung des Verschlußkörpers aus dem Lager seitlich herausbewegt und ihn später beim Wiedereinbau mit Hilfe seiner selbstzentrierenden Ausbildung in die Arbeitsstellung zurückbewegt. An dem Verschlußkörper 2 ist ferner eine Schutzklappe 27 angebracht, die den Schlitz 28 im Fundamentkörper 1, der für die Schwenkbewegung des Verschlußkörpers 2 erforderlich ist und den Gleitbereich 147 der Dichtungen 146 gegen das Eindringen von Sand und Schlick schützt. Beim Heben des Verschlußkörpers gleitet die Schutzklappe 27 auf der zylindrischen Oberfläche des Lagerraums 8 und hält dabei den Schutz aufrecht. Für den Einbau des Verschlußkörpers nach Montage- oder Wartungsarbeiten ist im Fundamentkörper 1 eine Gleitbahn 29 vorgesehen, über die die Augenstäbe 26 der Verschlußkörper unter Führung durch seitliche Führungsleisten 30 sicher positioniert werden können. 6a shows a cross section through the area of the pivot bearing for the closure body 2. The axis of rotation 21 is designed as a hinge pin and rests in two spaced-apart eye rods 26, the one on the lower End of the closure body 2 are arranged at a distance from one another. The whole Bearing arrangement is located in a across the entire width of the closure body continuous space 8 or 8a in the foundation body 1, the top of which is cylindrical is formed coaxially with the axis of rotation 21, and a seal on the top thereof 146 slides and rests, which is preferably at the lower end of the closure body 2 is attached. This space is located coaxially next to each hinge pin 21 a telescopic press, not shown here, which the hinge pin for loosening the Connection in the powerless open position of the closure body from the camp moved out to the side and later when reassembling with the help of its self-centering Training moved back to the working position. On the closure body 2 is also a protective flap 27 attached, which the slot 28 in the foundation body 1, for the pivoting movement of the closure body 2 is required and the sliding area 147 of the seals 146 protects against the ingress of sand and silt. When lifting of the closure body, the protective flap 27 slides on the cylindrical surface of the storage room 8 and holds upright protection. For installation the closure body after assembly or maintenance work is in the foundation body 1 a slide 29 is provided over which the eye rods 26 of the closure body below Guide by lateral guide strips 30 can be safely positioned.
In Fig. 6b ist erkennbar, daß in einem weiteren Raum 8a eine Kupplung 31 für die Versorgungsleitungen 32 für die Preßluft und die Ventilsteuerung angeordnet ist. Auf der zylindrischen Außenfläche des Raumes 8a ist unter einem Gleitblech 33 ein zweiteiliger Rollo-Verschluß 34, 35 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Raum 8a abgedichtet werden kann, so daß der Raum lenzbar und vom benachbarten Betriebsgang 9 aus zum Lösen und Koppeln der Verbindungen zugänglich wird. In Fig. 6b it can be seen that a clutch in a further space 8a 31 arranged for the supply lines 32 for the compressed air and the valve control is. On the cylindrical outer surface of the space 8a is under a sliding plate 33 a two-part roller blind closure 34, 35 is provided, with the help of which the space 8a can be sealed, so that the room can be drained and from the adjacent corridor 9 is accessible from for releasing and coupling the connections.
Aus der Schnittdarstellung in Fig. 7a ist der Ein- und Ausbau des Gelenkbolzens 21 ersichtlich. Mittels der bereits erwähnten Teleskop-Presse 36 kann der Gelenkbolzen 21 zum Ausbau entweder entlang einer Verschiebebahn 37 aus seiner Betriebsstellung in die punktiert dargestellte Lage herausgezogen oder in einen Aufnahmeraum 43 auf der anderen Seite des Augenstabes 26 hineingedrückt werden. Umgekehrt erfolgt der Einbau, nachdem der Augenstab 26 des Verschlußkörpers 2 mit Hilfe der Führungsleisten 30 in seine vorgeschriebene Position gebracht worden ist. From the sectional view in Fig. 7a, the installation and removal of the Hinge pin 21 can be seen. By means of the already mentioned telescopic press 36 can the hinge pin 21 for removal either along a sliding track 37 from its Operating position pulled out into the position shown in dotted lines or in one Receiving space 43 on the other side of the eye rod 26 are pressed in. Conversely, the installation takes place after the eye rod 26 of the closure body 2 with Help of the guide strips 30 has been brought into its prescribed position.
Wenn zwei oder mehr Verschlußkörper nebeneinander angeordnet sind, so besteht die Möglichkeit unterschiedlicher Drehschwingungen benachbarter Verschlußkörper. Um zu vermeiden, daß schon bei kleinen Relativ-Verschiebungen in der Sperrstellung Wasser hindurchfließen kann, sind in der Fuge zwischen zwei benachbarten Verschlußkörpern zwei Dichtungsprofile 38 (Fig. 7b) angeordnet, die an der Längsseite eines der Verschlußkörper mit größtmöglichem Abstand voneinander befestigt sind. Die Fugenseite des anderen Verschlußkörpers erhält eine glatte Oberfläche und abgerundete Längskanten, um den Gleitwiderstand und damit den Verschleiß der Dichtungsprofile zu vermindern. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß bei Relativ-Verschiebungen benachbarter Verschlußkörper bis zur Dicke der Verschlußkörper eines der beiden Dichtungsprofile wirksam bleibt. Gemäß Fig. 7b können die Dichtungsprofile als Hohlprofile. ausgebildet sein. Fig. 6b zeigt ferner die feste Dichtung 39 zwischen zwei benachbarten Fundamentkörpern. If two or more closure bodies are arranged next to each other, so there is the possibility of different torsional vibrations of adjacent closure bodies. In order to avoid that even with small relative shifts in the locked position Water can flow through are in the joint between two adjacent closure bodies two sealing profiles 38 (Fig. 7b) arranged on the longitudinal side of one of the closure body are attached with the greatest possible distance from each other. The joint side of the other Closure body is given a smooth surface and rounded longitudinal edges around the To reduce sliding resistance and thus the wear of the sealing profiles. By this arrangement it is achieved that with relative shifts adjacent closure body up to the thickness of the closure body of one of the two Sealing profile remains effective. According to FIG. 7b, the sealing profiles can be hollow profiles. be trained. Fig. 6b also shows the fixed seal 39 between two adjacent ones Foundation bodies.
Fig. 8 zeigt schematisch den Lagerraum 8 im Fundamentkörper 1 bei demontiertem Verschlußkörper, wobei zur Wartung der Drehgelenklager, der benachbarten Bereiche der Gleitbahnen und der Gleitfläche der Dichtung für den Verschlußkörper ein Besichtigungstunnel 140 von einem durch Pfeile 141 angedeuteten Gerät, z. B. einer Hubinsel oder einem Schwimmkran, so auf den Fundamentkörper 1 abgesetzt wird, daß die Aufstandsflächen zu den entsprechenden Oberflächen des Fundamentkörpers passen, wobei Dichtungen beim Lenzen der Besichtigungseinrichtung deren Innenraum abdichten. Das Lenzen und Belüften erfolgt durch den Raum für die Kopplung der Versorgungsleitungen, durch den auch der Besichtigungstunnel 40 betreten werden kann. Fig. 8 shows schematically the storage space 8 in the foundation body 1 at dismantled closure body, with maintenance of the swivel joint bearing, the neighboring Areas of the slideways and the sliding surface of the seal for the closure body a viewing tunnel 140 from a device indicated by arrows 141, e.g. B. a jack-up platform or a floating crane, so placed on the foundation body 1, that the contact areas to the corresponding surfaces of the foundation body fit, with seals when pumping the inspection facility its interior seal. The drainage and ventilation takes place through the space for the coupling of the supply lines, through which the viewing tunnel 40 can also be entered.
Fig 9 veranschaulicht den Ein- bzw. Ausbau eines Verschlußkörpers. Die Auftriebskammer in dem Verschlußkörper wird vorzugsweise so angeordnet, daß der Verschlußkörper entweder allein schwimmfähig ist oder so weit gelenzt werden kann, daß er einen solchen Rest-Untertrieb aufweist, daß er mit Hilfe eines Hubgerätes, z. B. einer Hubinsel 142 oder einem Schwimmkran leicht kontrolliert bewegt werden kann. Wenn der Verschlußkörper 2 ohne äußere Hubmittel bewegt wird, kann seine an der Drehachse 21 be findliche Seite durch ein oder zwei Seile, die durch Ösen oder über Rollen am Fundamentkörper laufen, unten gehalten werden, während seine gegenüberliegende Seite beim Ausbau zur Wasseroberfläche aufsteigt.Anschließend läßt man die Seite mit den Augenstäben aus den Lagerbereichen herausgleiten, und durch Nachlassen der Führungsseile kann auch dieses Ende zur Wasseroberfläche aufschwimmen. 9 illustrates the installation and removal of a closure body. The buoyancy chamber in the closure body is preferably arranged so that the closure body is either buoyant on its own or can be peeled as far can that he has such a residual undershoot that he can with the help of a lifting device, z. B. a jack-up platform 142 or a floating crane can be easily moved in a controlled manner can. If the closure body 2 is moved without external lifting means, its on the axis of rotation 21 be sensitive side by one or two ropes through or eyelets run over rollers on the foundation body, held down while its opposite The side rises to the surface of the water during expansion, then the side is left slide out of the storage areas with the eye sticks, and by easing the Guide ropes can also float this end to the surface of the water.
In gleicher Weise wird auch der Einbau des Verschlußkörpers bewirkt, wobei die erwähnte Gleitbahn mit den sich trichterförmig verengenden Führungsleisten jeden Augenstab zu seiner Lageröffnung im Fundamentkörper hinführt. Dabei wird der Verschlußkörper so abgesenkt, daß seine Seite mit den Augenstäben tiefer liegt als die gegenüberliegende Seite, bis die Augenstäbe auf den Gleitbahnen in die Lager gleiten und das Dichtungsprofil an der zugehörigen Gleitfläche des Fundamentkörpers anliegt. Erst dann wird die andere Seite des Verschlußkörpers abgesenkt. The closure body is installed in the same way, wherein the mentioned slide with the funnel-shaped narrowing guide strips leads each eye stick to its bearing opening in the foundation body. The Closure body lowered so that its side with the eye rods is lower than the opposite side until the eye rods on the slideways into the bearings slide and the sealing profile on the associated sliding surface of the foundation body is present. Only then is the other side of the closure body lowered.
Mit Rücksicht auf die Forderungen der Schiffahrt nach kurzer Schließzeit und der Deichbehörde nach großer Betriebssicherheit muß das Öffnen und Schließen der Verschlußkörper relativ rasch durchführbar sein. Bei der Größe eines solchen, in einer Flußmündung angeordneten Sperrwerks werden dabei erhebliche Preßluftmengen in verhältnismäßig kurzer Zeit benötigt, die eine außerordentlich hohe Kapazität der Kompressoren erfordern würden. Taking into account the demands of shipping after a short closing time and the dike authorities must open and close for high operational safety the closure body can be carried out relatively quickly. With the size of one In the case of a barrage arranged in a river mouth, considerable amounts of compressed air are required required in a relatively short time, which has an extremely high capacity of compressors would require.
Aus diesem Grunde wird die zur Erzeugung des Auftriebs benötigte Preßluft in Windkesseln gespeichert, die vorzugsweise ebenfalls durch Hohlräume im Fundamentkörper gebildet werden.For this reason, the compressed air required to generate the buoyancy is stored in air tanks, preferably also through cavities in the foundation body are formed.
Die Erfindung wurde anhand eines Sperrwerks erläutert. The invention was explained using a barrage.
Für den Fall, daß aus Sicherheitsgründen zwei der erfindungsgemäßen Vorrichtungen im Abstand voneinander angeordnet werden, ist eine Ausnutzung auch zum Schleusen von Schiffen möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich aber auch für andere bewegliche Wasserverschlüsse - z. B. für Wehre und Schleusentore -anwenden.In the event that, for security reasons, two of the invention Devices are arranged at a distance from each other, is also an exploitation possible to lock ships. The device according to the invention can, however also for other movable water closures - z. B. for weirs and lock gates -use.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853502243 DE3502243A1 (en) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | Arrangement for closing stretches of water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853502243 DE3502243A1 (en) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | Arrangement for closing stretches of water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3502243A1 true DE3502243A1 (en) | 1986-07-24 |
Family
ID=6260601
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19853502243 Ceased DE3502243A1 (en) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | Arrangement for closing stretches of water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3502243A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1985-01-24 DE DE19853502243 patent/DE3502243A1/en not_active Ceased
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