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Schwergewichtsmauer mit Aussparungen für Talsperren Die Erfindung
betrifft eine Schwergewichtsmauer für Talsperren, die an der Luftseite mit Aussparungen
zum Zwecke der Materialersparnis versehen ist. Gemäß der Erfindung ist eine solche
Mauer aus aneinandergereihten Staublöcken von ganzer Höhe zusammengesetzt, deren
luftseitige Wand als Konoidfläche ausgebildet ist, und zwar solcherart, daß die
durch die luftseitige Kante a, a' der Mauerkrone gebildete Achse und die
Leitlinie A, M, B bzw. B', A' der Konoidfläche nicht in der gleichen
Ebene liegen. Eine Konoidfläche wird durch die Bewegung einer Geraden erzeugt, welche
ständig eine als Leitlinie dienende Kurve und eine die Achse bildende Gerade schneidet
und dabei ständig zu ein und derselben Ebene als Richtebene parallel bleibt. Bei
der Staumauer nach der Erfindung steht zweckmäßig die Richtebene senkrecht zur Achse
der Konoidfläche.
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Gegenüber den bekannten Staudämmen mit Aussparungen, die auf der Luftseite
zwischen von ebenen Flächen begrenzten Pfeilern Gewölbe zylindrischer oder kegelförmiger
Fläche aufweisen, hat die Schwergewichtsmauer nach der Erfindung erhebliche Vorteile,
einerseits weil infolge der konoidischen Gestaltung der Flächen auf der Luftseite
die günstigste Materialausnutzung gewährleistet ist, und andererseits weil bei der
nach der Erfindung gewählten Ausbildung der Flächen die Berechnung der auftretenden
Kräfte durch Integrierung auf Grund der Elastizitätstheorie möglich ist. Bei der
Staumauer nach der Erfindung kann die Wahl der als Leitlinie dienenden Kurve dem
Konstrukteur je nach den Verhältnissen überlassen bleiben. Es empfiehlt sich aber
zwecks leichter praktischer Ausführbarkeit, die Leitlinie möglichst einfach zu gestalten,
z. B. als Parabel oder als eine zur Achse windschiefe Gerade. Die Spitze der symmetrisch
verlaufenden Leitkurve in der Mitte der Staublöcke, die das pfeilerartige Heraustreten
des Blockes nach der Luftseite hin hervorbringt, wird aus Zweckmäßigkeitsgründen
durch eine konvexe oder gerade Querlinie abgeschnitten, so daß auf der Luftseite
zwischen den beiden Aussparungen ein abgeschrägter Pfeiler gewisser. Breite entsteht.
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Auf der Zeichnung ist in Fig. i schaubildlich ein einzelner Staublock
nach der Erfindung in seiner geometrischen Gestalt dargestellt, während Fig.2 einen
aus vier solchen Blöcken zusammengesetzten Staudamm von oben gesehen zeigt.
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Bei dem in Fig. i geometrisch dargestellten Einzelblock liegt die
obere Kante a, a' in Richtung der Linie z, z oberhalb des höchsten Wasserstandes.
Die wasserseitige Stirnfläche ist eine durch -die Linie z, z hindurchgehende
lotrechte Ebene. Die Linie z, N ist die Achse für die Bildung der luftseitigen Konoidfläche.
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Betrachtet man eine waagerechte Ebene, die die wasserseitige lotrechte
Ebene in der Geraden u, u. schneidet, so liegt in dieser waagerechten Ebene
die symmetrische Kurve A, i1I, B bzw. A', I3', welche die Leitlinie
für
die Bildung der luftseitigen Konoidfläche ist. Seitlich und
hinten wird dieser Teil des Staublocks von den Flächen b, a, A, b', a',
A' und a, a', b', b begrenzt. Die luftwärts gerichtete. Konoidfläche
wird von der Bahn der Gera= den in, M gebildet, wenn diese auf der Achse'
z, z und der Leitkurve A; M, B, B', A' wandert, indem sie senkrecht
zu z, z bleibt, d. h. parallel zu der Ebene ,x, 0, y. Die durch die Achsen
0, x und 0, y auf der Zeichnung dargestellte zu z, z lotrechte Ebene ist
die Mittelebene, zu welcher die Leitkurve A, j1,1, 13, ,
B', A'
symmetrisch bleibt.
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In dem dargestellten Falle hat die Leitkurve parabelförmigen Verlauf.
Be'i vollkommener Durchführung dieser Leitkurve bis zum Schnitt der beiden Äste
A, M, B und A', B'
würde sich in der Schnittlinie der beiden entsprechenden
Konoidflächen ein scharfer Grat bilden, der aus Zweckmäßigkeitsgründen dadurch beseitigt
ist, daß die Kurve vermittels der Geraden B, B' abgeschnitten ist. So entsteht
zwischen den beiderseitigen Teilen der Konoidfläche in der Mitte eine ebene luftseitige
Fläche p, p', B', B.
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Diese Elementarblöcke werden, wie Fig. 2 zeigt, nebeneinandergestellt
und miteinander verbunden und in der Nähe der wasserwärts liegenden Flächen durch
waagerechte Bewehrungen verstärkt; die zweckmäßig in den Teilen geringster Dicke
angeordnet werden. Die Einzelblöcke werden so vereinigt, daß ihre wasserseitigen
Flächen in ihrer Gesamtheit eine ebene, vieleckige oder leicht konvexe Fläche bilden.
Ist die Oberkante nicht selbst geradlinig, wie sie in dem geometrischen Beispiel
nach Fig. i dargestellt ist, sondern gekrümmt, so dient als Achse der Konoidflüche
eine ideelle Sehne oder Tangente dieser Kurve.
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Bei der praktischen Ausführung wird die Gesamtheit der Blöcke zweckmäßig
auf einschichtweise in einer entsprechenden Versthalung gegossen. Bei der Zusammenstellung
in Fig. 2 sind mit punktierten Linien waagerechte Schnitte durch den Staudamm in
vier Ebenen gleichen Höhenabfalles angedeutet.
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Da schon an sich jeder Einzelblock den auf ihn einwirkenden Drücken
durch sein Eigengewicht das Gleichgewicht hält, bewirkt die in jedem waagerechten
Schnitt auftretende Gewölbewirkung eine weitere Erhöhung der Sicherheit. Die von
den Konoidflächen begrenzten Aussparungen der Staumauer ergeben eine sehr günstige
Entwässerung. Auch für den Aufbau der Verschalungen bieten die konoidförmigen Regelflächen
auf der Luftseite keinerlei Schwierigkeit, wenn man die Leitkurve in irgendeiner
waagerechten Ebene festlegt.