Verfahren zur Herstellung einer Betonkammer für Wasserturbinen. Die Wasserzuführung zu den Turbinen kann je nach Gefälle und Grösse der Anlage auf verschiedene Weise erfolgen. Bei kleinen Anlagen und niederem Gefälle steht bei- spielsweise die Turbine in einer einfachen prismatischen Kammer, während sie bei den grössten Gefällen in einem Stahlgussgehäuse untergebracht wird.
Bei grossen Niederdruckanlagen ist es heute üblich, sogenannte Betonspiralen zur Erzie lung einer hydraulisch günstigen Wasser zuführung vorzusehen. Die Decke dieser Spirale hat aus Gründen der Zugänglichkeit der Turbinenteile in der Mitte eine Öffnung und ist an den Wänden aufgelagert bezw. mit diesen steif verbunden.
Die Übertragung der Kräfte infolge Eigengewicht, Maschinenlast und Wasser druck ,erfolgt entweder durch die Spiralen decke unmittelbar auf die Seitenwände oder bei grösseren Anlagen zum Teil auch über einzelne Punkte, die am Umfang der mittle- ren Öffnung der Spirale als sogenannte Stützschaufeln angeordnet sind.
Solange der Wasserdruck im Innern der Spirale gering ist, überwiegt in allen Be triebsfällen das Eigengewicht und die Ma schinenlast derart, da.ss die Stützschaufeln nur Druck erhalten. Bei grösseren Innen drücken und schwächeren Spiralendecken da gegen kann es vorkommen, dass in den Stütz schaufeln bedeutende Zugkräfte auftreten, die zu baulichen Schwierigkeiten führen und eine besondere Verankerung zur Überleitung der Zugkräfte in den Beton erfordern.
Bei der Ausführung kleiner Kraftwerke geht man im Turbinenbau meist so vor, dass im Unterbau knappe Aussparungen frei gelassen werden, die gerade zum späteren Versetzen der Eisenteile genügen.
Bei grossen Turbinen kann man diesen Bauvorgang zwar auch beibehalten, er er fordert aber eine übermässig starke Aus bildung der als Kragplatte wirkenden Spi- ralendecke, oder man behilft sich in der Weise, dass man die Decke bis zum Einbau der Turbinenteile provisorisch abstützt.
In beiden Fällen erhalten die später zu ver- setzenden Stützschaufeln der Turbine keine nennenswerte Belastung durch die Spiralen decke, um den bei hohen Innendrücken auf die Stützschaufeln zur Geltung kommenden Zugkräften entgegenwirken zu können.
Man hat daher die Turbinenkammer zu nächst nur bis zur Höhe des untern Traver- senringes betoniert, dann einen Teil der Tur binenmontage (die sogenannte Vormontage) durchgeführt und nachher erst die Kammer samt Spiralendecke bezw. den übrigen Teil des Kraftwerkes hergestellt.
Durch diese Bauweise werden zwar die Stützschaufeln im Betrieb tatsächlich entlastet, doch hat sie den Nachteil, dass die Baudurchführung durch die Turbinenmontage auf längere Zeit unterbrochen werden muss und überdies der Baufortschritt vom rechtzeitigen Anliefern der Eisenteile abhängig ist.
Das Verfahren zur Herstellung einer Be tonkammer für Wasserturbinen gemäss der Erfindung besteht nun darin, dass die Beton kammer zunächst ohne Kammerdecke und Betonstützring für den Traversenring hoch geführt, später der Stützring für den Tra- versenring und nach erfolgtem Zusammen bau der Turbine die Kammerdecke betoniert wird. Der Einbau der Turbinenteile kann also zu beliebiger Zeit später begonnen und in einem Zuge bis zur Höhe des Schacht ringes fortgeführt werden.
Auf der Zeichnung 'ist eine beispielsweise Ausführungsform einer nach dem erfin dungsgemässen Verfahren hergestellten Tur binenkammer veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Turbinenkammer nach Linie A-B der Fig. 2 und Fig. 2 einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. 1.
Die Turbine besteht in bekannter Art aus dem Laufrad 1, den Leitschaufeln 2 und den Stützschaufeln 3, auf welchen der obere Traversenring 4 aufliegt und die auf dem unteren Traversenring 5 aufruhen. Die Tra- versenringe 4 und 5 sind vermittels der Eisen; 6 bezw. 7 verankert. Das Laufrad 1 liegt unterhalb des Schachtringes 8 und oberhalb des Saugstutzens 9, wobei das Laufrad 1 von dem Laufradring 10 ummantelt ist.
Der Betonaufbau besteht aus der Spiralen decke 11, der Spiralenwand 12, dem Saug rohr 13 und dem Einlauf 14. Die Spiralen wand 1 2 umschliesst die Spirale 15. Wie das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, wird die Betonarbeit in der Weise durchgeführt, dass bis auf die Spiralen decke 11 und den meistens niedrigen Beton- abstützring 16 für den Traversenring 5 der in der Zeichnung schraffiert angedeutete Be tonbau einschliesslich des Einlaufes 14,
der Spiralenwand 12 und des Saugrohres 13 in einem Arbeitsgang fertiggestellt wird. Die Spiralenivand 12 kann an der Einbaustelle für -die erst später herzustellende Spiralen decke 11 einen Ansatz a tragen. Demzufolge kann die Baudurchführung unabhängig von der Anlieferung der Eisenteile erfolgen und wird durch die Vormontage nicht unter brochen.
Method of manufacturing a concrete chamber for water turbines. The water supply to the turbines can take place in different ways depending on the gradient and size of the system. In the case of small systems and low gradients, for example, the turbine is located in a simple prismatic chamber, while in the case of the greatest gradients it is housed in a cast steel housing.
In large low-pressure systems, it is now common practice to provide so-called concrete spirals to achieve a hydraulically favorable water supply. The ceiling of this spiral has an opening in the middle for reasons of accessibility of the turbine parts and is supported BEZW on the walls. rigidly connected to these.
The forces due to its own weight, machine load and water pressure are transmitted either through the spiral cover directly to the side walls or, in larger systems, sometimes via individual points that are arranged on the circumference of the central opening of the spiral as so-called support blades.
As long as the water pressure inside the spiral is low, the dead weight and the machine load predominate in all operating cases, so that the support blades only receive pressure. With larger internal pressures and weaker spiral ceilings, on the other hand, it can happen that significant tensile forces occur in the support blades, which lead to structural difficulties and require special anchoring to transfer the tensile forces into the concrete.
When constructing small power plants, the turbine construction usually proceeds in such a way that tight recesses are left free in the substructure, which are just sufficient for later relocating the iron parts.
In the case of large turbines, this construction process can be retained, but it requires an excessively strong formation of the spiral ceiling, which acts as a cantilever plate, or one helps oneself by temporarily supporting the ceiling until the turbine parts are installed.
In both cases, the turbine support blades that are later to be relocated do not receive any significant load from the spiral cover in order to be able to counteract the tensile forces exerted on the support blades at high internal pressures.
The turbine chamber has therefore initially only been concreted up to the level of the lower traverse ring, then part of the turbine installation (the so-called pre-installation) has been carried out and only afterwards the chamber including the spiral ceiling and / or. the remaining part of the power plant produced.
This design actually relieves the load on the support blades during operation, but it has the disadvantage that the construction work has to be interrupted for a long time by installing the turbine and, moreover, the progress of construction depends on the timely delivery of the iron parts.
The method for producing a concrete chamber for water turbines according to the invention is that the concrete chamber is first led up without the chamber ceiling and concrete support ring for the truss ring, later the support ring for the truss ring and, after the turbine has been assembled, the chamber ceiling is concreted . The installation of the turbine parts can therefore be started at any time later and continued in one go up to the height of the manhole ring.
In the drawing, an exemplary embodiment of a turbine chamber produced by the method according to the invention is illustrated, namely FIG. 1 shows a longitudinal section through the turbine chamber along line AB of FIG. 2 and FIG. 2 shows a section along line CD of FIG .
The turbine consists in a known manner of the impeller 1, the guide vanes 2 and the support vanes 3, on which the upper traverse ring 4 rests and which rest on the lower traverse ring 5. The truss rings 4 and 5 are made by means of irons; 6 resp. 7 anchored. The impeller 1 lies below the manhole ring 8 and above the suction connection 9, the impeller 1 being encased by the impeller ring 10.
The concrete structure consists of the spiral ceiling 11, the spiral wall 12, the suction pipe 13 and the inlet 14. The spiral wall 1 2 encloses the spiral 15. As the illustrated embodiment shows, the concrete work is carried out in such a way that up to the Spiral ceiling 11 and the mostly low concrete support ring 16 for the traverse ring 5 of the concrete structure indicated by hatching in the drawing including the inlet 14,
the spiral wall 12 and the suction tube 13 is completed in one operation. The spiral vand 12 can carry an approach a at the installation point for the spiral ceiling 11 to be produced later. As a result, the construction work can be carried out independently of the delivery of the iron parts and is not interrupted by the pre-assembly.