DER BAUINGENIEUR
9. Jahrgang 27. Ju li 1928 Heft 30
DIE BEM ESSUNG DES ENDQUERRAHM ENS OFFENER BR U C K EN .
Yon Ing. Dr. Friedrich Schweda, Assistent an der Lehrkanzel fiir Brilckenbau der Techn. Hochschule, Wien.
t f b e r s i c h t .
Es wird das Ergebnis einer in den Sitzungsberichten
der Akademie der Wissenschaften in Wien veróffentlichten Arbeit be- kanntgegeben, die das Problem der Knicksicherheit des Druckgurtes offener Briicken unter der Voraussetzung elastisch nachgiebiger End- ralimen beliandelt und ein Yerfahren zur Dimensionierung der letzteren entwickelt, das eine Erweiterung der von B le ic h stammenden, nur fur gelenkig festgehaltene Gurtenden geltenden Losung bildet.
D ie neuen deutschen „V o rsch rifte n fiir E isen b au w erke "
der D eu tsch en R e ich sb ah n -G esellsch aft geben im A b sc h n itt V ein N ah eru n gsverfah ren zu r U n tersu ch u ng des seitlichen Aus- w eićhens elastisch festgeh alten er D ru ck gu rtu n gen an, w elches darin b este h t, daB d ie stiitzen d en Q uerrahm en fiir eine senk
rech t zu r T ragw an d eb en e w irken d e „ S e ite n k r a ft" S — ” zu bem essen sind, w obei O die groBere der beiden dem b etrach te ten K n o te n p u n k t b enach barten G u rtk ra fte (ohne K n ick za h l) be- d eu te t. D aB diese B em essungsregel unzureichend ist, w urde schon in den ,,V o rsch rifte n ‘ ‘ durch die den SchluB des ge-
n an n ten A b sch n itte s bildende B em erku n g: „ D ie oben an- gegebene B erech n u n gsart g ilt ais U b ersch lagsrech n u n g; es b le ib t freige stellt, eingehendere R ech n u n gsverfah ren a n zu w en d en " zu m A u sd ru ck gebrach t. Insbesondere is t die U n- m óglich keit, die n otw en dige „S e ite n s te ifig k e it" du rch gegen- seitig e A b stim m u n g v o n G u rt- und Q u errah m ensteifh eit zu erzielen, ais M an gel zu bezeichn en 1.
D ie genaue U n tersu ch u n g der K n ick sich e rh e it des D ru c k g u rte s offener B riick e n h a t vo n der T h eo rie des elastisch ge- s tiitz te n S tab zu ges, w ie sie vo n Z i m m e r m a n n b zw . M i i l l e r - B r e s i a u gegeben w urde, auszugehen. D iese Berechnungsw reise fiih rt b ek an n tlich zu einem S y ste m vo n allgem em 2 (n + 1) (unter n die F eld erzah l verstan d en ) hom ogenen G leichungen, dereń gleich N u li g e setzte N en nerd eterm in an te die gesuchte K n ick b e d in g u n g v o rs te llt. D e r hoh e G rad dieser D ete rm in an te schlieB t jed och die allgem eine p ra k tisch e V erw en d u n g dieses V erfah ren s vo n selb st aus. N u r fiir den F a li des geraden S ta b e s m it u n verand erlich em Q u ersch n itt, u n veran d erlich er S ta b k ra ft und Q u erstiitzu n g lassen sich m it H ilfe d er D if- feren zen rechn ung b rau ch bare F orm en finden. In dieser W eise w u rde vo n B l e i c h der gerade S ta b m it der fu r einen P arallel- tra g e r allerdings k au m zu erfiillenden A n n ah m e gelenkig fe s t
gehaltener E n d en b eh an d elt2.
Im folgenden w ird das E rgeb n is einer in d e n J „S itzu n g s- b erich te n " der W ien er A k ad em ie der W issen sch aften erschie- nenen U n tersu ch u n g b ekan ntgegeben , die eine E rw eiteru n g der B leichschen A r b e it n ach der R ic h tu n g hin v o rs te llt, daB die Stabend en n ich t un versch ieblich , sondern elastisch nach- giebig sind. D ie fru h er erw ah nte K n ick b e d in g u n g g e s ta tte t dann eine u n m ittelb are D a r s te llu n g 'd e s „E n d rah m en w ider-
1 G e h le r , Bauingenieur 1926, S. 68.
: B le i c h , Theorie und Berechnung der eisernen Briicken.
sta n d e s", in w elcher die F eld erzah l und zw ei G u rt und Qucr- rahm en kennzeichnende GroBen fiir die p ra ktisch e B rauch - b ark e it der gefundenen L o su n g vo n B ed eu tu n g sind.
D er U n tersu ch u n g w urde ein T ra g e r n ach A b b . 1, aus der die B ezeichnungsw eise ersichtlich ist, zugrun de gelegt. B e lastu n g und T rag w e rk sind sym m etrisch zu r B riick e n m itte und B riickenach se. E s b e d e u te n :
n die (gerade) A n za h l der rechteckigen F elder,
S, J, F M ittelw erte vo n G u rtk ra ft, T ragh eitsm o m en t (senkrecht zu r E b en e der T ragw an d) und F lach ę des O bergu rtes zw ischen den K n o ten o und n,
D die S ta b k ra ft der schragen E ndstrebe,
a die durchaus gleiche F e ld w eite der rech teck ig en M ittel- felder,
a ' jen e der dreieckigen E ndfelder,
y
den N eigungsw inkel der schragen E n d streb e gegen die W agrech te,
W den M itte lw e rt der R ah m en w id erstan d e in den K n o ten
1 bis n— 1, ^
W 0 den R ahm em viderstand in den E n d k n o ten o und n, (unter der ublichen B ezeich n u ng „ R ah m en w id erstan d "
sind h ierbei jen e w agrech ten „ S e ite n k r a fte " verstan - den, die, in gegeniiberliegenden O b ergu rtk n o ten wir- kend, in ih rer R ic h tu n g V erschiebun gen vo n der L an - geneinh eit zu r F o lg ę haben),
v
das V erh altn is der „fre ie n K n ick la n g e " des G u rtes zu r F eld w eite, das sich in d e m B ereich 1,2 bis 3 ,o b e w e g t, c einen B e iw e rt der E ngesserform el, d er p ra k tisch in
den G renzen v o n etw a 1,2 bis 2,0 angenom m en w erden kann,
s d ie Sich erh eitszah l.
W eitere V orau ssetzu n gen sind: K n ick la n g e der schragen E n d streb e gleich der N etzla n g e
di^ und E in h a ltu n g der P ro- p o rtio n alitatsgren ze in den Q uerrahm en. E in er U b ersch reitu n g der P ro p o rtio n alitatsgren ze im G u rt w ird du rch das erw ah n te Y e rh a ltn is
v ,das m it H ilfe der T a fe ln d er K n ick za h le n rasch zu erm itteln ist, R ech n u n g getragen .
D e r R ech n u n gsgan g ste llt sich folgenderm aBen d a r: W ir erm itteln zu n ach st:
, 1 r .
7 1 n 1 n t zk = — 1 4- c o s --- c - g — ( --- s in — -II,
2 L
v8
v \ v v/J
/ . 71
* \ n ,71
.71
r =
(1 — c
-qr ) c o s -f- c -o— sin —
\ 8 » * / v 8 v v
Sodann:
q -
V r — k 2 un d:
Goi a = ~ [ V ( k + i ) » + ^ + V ( k - i ) * + G2 ]
c o s / s = i [ y c k + i ^ + ^ - y c k - i ^ + e 4]
w oraus n und
f ifolgen.
536 '•
ąC H ^/E D A , D IE BEMESSUNG DES ĘNDQ.UERRAHMENS O F F E N E R BROCKEN,: 'D e r W ę rt g ist bei den apgenom m enen, Grenzen v > 1,2 und c > 1,2 im m er reell. M it der H ilfsgróO e
71‘
4
V 2
m = 2 ( k — 1) -f- c ■
gew innen w ir fiir den E n d rah m enw id erstand W „ den A u s d ru c k :
(1) W „Ol 2
—- s D
7- cos
y+ W e,,2) t n r
w orin der R ah m en w id erstan d der M ittelk n o ten durch die B e- zie h u n g :
?t2 s S
(2)
W =Tc W E = c
4 a
v -d. i. also gleićK' dem m it c ve rv ie lfa ch te n E ngesserw ert, fest- ge legt ist und
(31)'
s i , 2 •—I 1 — raf @in a (n — 1) sin
f i71 c l 2 ,.e,(EoI.(tn ± c o s ^ n) L L
i ©itt a śin
f }(n — i)]
-j-2
q[ Cofa (n—
i ) c o sł Goj a
c o s/? (n — i ) ] j |
d as V e rh a ltn is :d esiĘ n d s zjim M ittelrah m en w id erstand bei lot- rećh tem T ragerab sch lu B (D = o) vo rste llt, das nur abh an gig ist vo n dem Sch lan k h eitsgrad des G u rtes, a u sge d riick t durch die Z ah l
vund dem B e iw e rt c der E ngesserform el. V o n den a u f diese W eise erh alten en zw ei W erte n eł und e2, die dem oberen ( + ) und u n teren (— ) Zeichen entsprechen, k om m t nur der groBere in B e tra c h t. In den n achfolgenden T ab e llen ist dieses m aBgebende V e rh a ltn is e fiir die am h a u figsten vorkom m en- den .E elderzalilen n = 6,8,
10.und 12, als F u n k tio n der in den b ereits angegebenen G renzen schw anken den W e rte
vund c e rm itte lt. ,
E s em p fieh lt sich n ich t, m it c u n ter 1,2 herabzugehen, da sonst; w ie m a n 'a u ch au s d e n 'T a b e lle n erkenn t, W 0 gar zu groB w ird und sehr schw ere E n d rah m en verlan gen w iird e; and erer
seits ist eine O b ersch reitu tig d er obereriG renze c = 2,0 auch n ich t n otw en dig, w eil dann der en tgegen gesetzte F a li e in tritt, daB d er E n d rah m en sch\lr8cher als der M ittelrah m en sein konnte, w as b ei T rag ern • m it lotrecłrtem AbsehliiB' im H in b lick a u f die vo n den Y e rtik a le n aufzuneh m en den und gegen das B riicken - , ,, ,
I. W e r t e v o n
s f u r n — O.V N.
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0,92 1,00 0,90
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,o
3,932,85 2,25 1,87 i,6 x 1,41 1,26
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ef u r n = 10.
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1,7 1,64 1,24 1,03 0,88
x,8 1,74 1,32 1,09 0,94 0,83'
1,9 1,72 1,34 i , i 3 0,98 0,87
2,0 1,85 1,46 1,22 1,05 0,93 0,83
2,1 2,14 1,63 i ,34 1,14 1,00 0,89
2,2 2,42 1,80 i ,45 1,23 1,07 0,95 0,86
2-3 2,66 1,92 i ,55 i , 3i 1,14 1,01 0,91 2,4 2,74 1,99 1,61 i , 36 1,18 i ,°5 0,94 0,86
2,5 2,65 2,00 1,63 1,39 1,21 1,08 0,97 0,89
2,6 2,47 1,92 1,60 1,38 1,21 1,09 0,98 0,90 0,83
2,7 2,47 ,1,99 1,6.7, 1,43 1,26 1,13 1,02. o,93 0,85 2.8 2,79 2,21 1,82 i , 55- 1,36 1,21 ,1,09 o,99 0,90 2,9 3,17 2,44 . .1,.99 : 1,68 1,46 1,29. 1,1.6' 1,05 o,95 3,0 3,58 2,69 2,17 1,82 i ,57 1,38; 1,23 1 ,1 1 1,01
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DERi928UnEFTN 30ET:R
G R ZY W I EN SKI, D IE AUTOMATISCHEN W EHRKONSTRUKTIONEN DER GEGEN W ART.537 ende zu w achsenden S ystem sp an n u n gen u n zw eckm aB ig w are.
N u r b ei trap ezform igen F ach w e rk en v o n der F orm der A b b . i k o n n te der E nd rah m en, infolge der geringen Zugspannung, die du rch die K n o te n la s t in d ie V e rtik a le kom m t, sch w ach er ais der Q uerrahm en der m ittleren K n o te n sein; doch w ird m an auch h ier m indestens alle R ah m en gleich sta rk ausbilden, so daB e n ich t vie l u n ter i sinken w ird. N ach diesem G esich ts
p u n k te w u rden d ie T a b e llen w erte begren zt.
D ie V erw en d u n g der E ngesserform el ergab sich aus der F eststellu n g , daB der M ittelrah m en w id erstan d einen K lein st- w e rt n ich t un tersch reiten d arf. D ies ist jen er, der sich b ei A n - nahm e gelenkig festg e h alte n e r G urten den ergeben w iirde, also d er B leich sch e W e rt. D a nun dieser m it-d e r E ngesserform el w eitgeh end ubereinstim m t, w enn m an G u rtsta b e , dei;en freie K n ick la n g e kleiner ais e tw a die 1,2 fa ch e F e ld w e ite ist, y o n der B e tra c h tu n g ausschlieBt, k o n n te die sehr einfach g e b au te B e- ziehun g (2) ein ge fu h rt w e rd e n ; ihre A n w en d u n g b ed eu te t w eite r k eine V ernach lassigu ng. D aB G u rte m it v > 1,2 au ch sehr w ir t
s ch a ftlich sind, w u rd e b ereits m ehrfach e rk an n t3. In den ,,V o rsch rifte n “ k o m m t jed o ch gerad e dieser V o rte il d u rch die F e stse tz u n g ; K n ick la n g e gleich N e tzla n g e n ich t zu r G eltu n g.
D ie obere G renze fiir v k an n m it 3,0 angenom m en w erden, d a G u rte m it einer groBeren K n ick la n g e ais der d reifach en F e ld w e ite k a u m vo rk o m m en d iirften.
D ie A n w en d u n g d er T a b e llen ze ig t d as n achfolgende B eisp ie l; T ra p e ztra g e r n ach A b b . i m it n == 8, S = 318 t, J = 72 800 cm 4, F = 292 cm 2, a = a ' = 420 cm , D = 198 t, cos y = 0,625. M it d er zulassigen B ean sp ru ch u n g a„
1400 kg/cm 2 erh alten w ir fiir S t 37 eine K n ick z a h l
zul
ffzul : 292
318000
1400 = 1,286,
72800
292
= 15.793 H a r t m a n n , Ztsch. der osterr. Ing.- u. Arch.-Ver.
H eft 43/44, G e h le r , Bauingenieur 1926, S. 68, K u lk a , technik 1926, S .62 1.
das V e rh a ltn is d e r K n ick la n g e zu r F e ld w eite
_ 62-15,79
2,33420
ergibt. A = 62 ist ferner eine K n ick sp a n n u n g 0^ = 2384 kg/cm 2 zu geord net und die vo rsch riftsm aB ige S ich erh eit w ird
K 2384
1,286 = 2,19.
aml
1400
N ach E ngesser ist nun erforderlićh (G l. 2);
• 2,19-318
W E 4 • 420 • 2,33 0,755 t/cm .
H a t der ta tsa ch lich vo rh an d en e M ittelrah m en w id erstand die GroBe W = 1,33 t/cm , so ist das Y e rh a ltn is beider
_ W _ 1.33
We 0,755
1,76,
und d a m it erh alten w ir b ei v — 2,33 aus der T a b e lle I I durch Z w isch en sch altu n g e = 0,99. SchlieBlich benotigen w ir noch die S ich erh eit in der E nd streb e, d ie w ie friih er v o n dem Sch lank- h eitsgrad e a b h a n g t und h ier 2,25 b e tr a g t. A u s (1) ergib t sich tiun der noU yendige E n d rah m en w id erstan d m it:
W n 2,25 • 198
420 0,625 + 0,99 • i,3 3 = °,6 6 - f 1,32 = 1,98 t/cm .
ih r en tsp rich t ein S ch lan k h e itsgrad A = 62, w orau s sich m it dem T rag h eitsh alb m e sser des G u rtes
1925.
Bau-
D e r R ech n u n gsgan g k o n n te noch d adurch etw as v e re in fa ch t werden, daB. m an fiir die S ich erh eit s in den A u sd riick en (1) u n d (2) einen festen B e tr a g vo rsch reib t, e tw a 3,0 b ei S ch lank- h eiten u n ter ,90 und 3,5 b ei d ariiberliegenden W e rte n (siehe einen ahnUchen Y o rsch la g G ehlers im „B a u in g e n ie u r" 1926, S. 68), w o m it m an der schlieBlich n ich t erfiillten A n n ah m e:
U n vera n d erlich k eit v o n G u rt und Q u erstiitzu n g in den M ittel- feldern, du rch eine V ergroB eru n g der R ah m en w id erstan d e einigerm aBen ge re ch t w ird .
DIE A U T O M A TISC H E N W EH R K O N STR U K TIO N EN DER G E G EN W ART.
Von Ing. A. M. Grzywienski, Wien.
(F o rtse tzu n g v o n S e ite 521.) E ifie T y p e v o n au to m atisch en W eh ren, w elch e fiir groBe
A u sfiih ru n gen besonders geeignet. erscheint, is t d as m oderne S e k t o r w e h r .
D as S e k t o r w e h r d e r M. A . N . is t du rch d ie W eh ran lage in B rem en (2 F eld er v o n je 54 m L ich tw eite. und 4,60 m Stau -
Abb. 20.
Schematischer Schnitt durch ein Sektorwehr der M. A. N.
hohe) b e k a n n t gew orden und h a t b ereits in der L ite r a tu r viel- fach E in ga n g gefunden. E s eriibrigt sich d ah er an dieser S telle au f besondere E in zelh e iten einzugehen. D ie K o n stru k tio n und F u n k tio n dieser T y p e is t aus der A b b . 20 ersich tlich .
D ie Sektoren sind an der flu B a b w arts gelegenen horizon ta len D reh ach se uber die gan ze B re ite d er D u rch flu B óffn u n g gelagert, so daB w ah rsch ein lich au ch L ich tw e ite n iiber 60 m ohne S ch aden der W irtsc h a ftlic h k e it oder klaglosen F u n k tio n au sfiih rb ar sind. D ie S ektoren w eh re der M . A . N . sind a n der gekriim m ten S tau w an d , sow ie an der oberen A b d eck fla ch e m it B le ch b ela g versehen. D a s W eh rinnere ste h t d u rch einen K a n a ł in V erb in d u n g m it dem O berw asser. D er Innenw asser- sp iegel is t durch eine S ch iitze d erart regulierbar, daB zw ischen dem E igen ge w ich t der K o n stru k tio n , dem D ru ck des iiber- flieBenden W assers und dem D ru c k gegen d as R iickensch ild G leich gew ich t h errsch t. D ie A u to m a tik k o m m t d urch das A rb e ite n eines Sch w im m ers zu stan de, der eine R o h rsch iitze bei
V eran d eru n g der W asserspiegellagen a u to m a tisch b e ta tig t.
A b b . 21 s te llt d ie W e rk sta ttm o n ta g e einer neueren S ek to r- w eh ranlage der M. A . N . m it 2 V erschluB kórp ern vo n je 50,00m L ic h tw e ite und 4,00- m S ta u h ó h e dar. B e i dem Preisaus- schreiben fiir die S ta u stu fe H eidelberg w u rden zu n ach st S ektor- wehre preisgekront. D ie M. A . N . h a t in ihrem P ro je k t S ek toren vo n 62,75 m L ic h tw e ite in A u ssich t genom m en.
D as S ek to rw eh r v e rla n g t e in e n , verh altn ism aB ig h oh en und b reiten U n terb au , b zw . eine bed eu ten d e feste W eh rsch w elle.
In F allen , w o das le tz te re n ich t der F a li ist, reichen die W asser-
sp iegeldifferenzen zw ischen O ber- und U n terw asser zu r h y -
538
G RZYW IEN SK I, D IE AUTOMATISCHEN W EHRKONSTRUKTIONEN DER GEGENW ART.draulischen B ew eg u n g n ich t aus und m iissen zum ersten An- heben pneum atische V o rrich tu n gen angeord net w erden. (Solehe H ilfsm itte l konnen n atu rlich auch bei anderen hyd rau lisch en W eh ren a n gew an d t werden.) D as S ektorw eh r ist sp eziell dann am P la tz , w enn bedeutende M engen T reibeis oder T rift- holz, w ie e tw a im F a lle R aanaasfo s, den W eh ro rt passieren mussen, so m it eine m oglichst groBe L ic h tw e ite geford ert w ird und eine hohe, feste W eh rschw elle vo rh an den ist.
A b b . 21. S ek to rw eh ra n la g e R a a n a a sfo s (N orw egen) in W e rk s ta ttm o n ta g e . (A u sfiih ru n g M asch in en fa b rik A u g sb u rg -N u rn b erg .)
B esonders unem pfindlich gegen auBere A n g riffe ist die A u sfiih ru n gsform der S ta u w erk e A . G. fiir S e k t o r w e h r e in E i s e n b e t o n . Sie haben iiberdies den V o rteil, daB sie an O rt und S te lle in k u rzer Z e it a n g efertig t w erden konnen. W egen der groBen S te ifig k e it sind der W eh rb re ite p raktisch keine G renzen gesetzt.
A b b . 22 ze ig t einen S ch n itt durch ein derartiges W eh r am R io P a ra h y b a (B rasilien). E s h a n d e lt sich hier um die
A b b . 23 zeig t das E isen b eto n sek to rw eh r C am arasa in Z w ischenstellung. E s h a n d e lt sich h ier u m eine H ochw asser- e n tlastu n gsan lage einer 97 m hohen T a lsp erre m it 2 Feldern vo n je 27 m L ic h tw e ite und 6,90 m Stau h o h e. D ie abzufuhren de H ochw asserm enge b e tra g t 2000 m 3. D ie Z ylin d erf lach ę m it einem K riim m u n gsrad iu s vo n 10 m iib e rtra g t den W asserd ru ck a u f S tah llage r. D er S e k to r ist d urch V ersteifu n gs- und Zwischen- w ande u n terteilt, m it einer oberen und u n teren W a n d ver- sehen und begeh bar. B e i H ochw asser ve rsch w in d et der S tau - kórper gan z u n ter dem B oden. D ie F ein regu lieru n g erfo lgt m ittels R o h rsch iitze und Schw im m er. W en n der norm ale S tau spiegel iibersch ritten w ird, k om m t die W eh rk am m e r u n ter dem S ek to r in V erbin d u n g m it dem U n terw asser. D a m it ve rrin g ert sich der D ru ck a u f die un tere F lach ę des Sektors und die K o n stru k tio n le g t sich hinein. D ie Selctoren vo n C am arasa beginnen bereits bei S teigerungen des W asserspiegels um 2— 3 cm u n ter das Staum aB abzusinken. E in e einfache B e ta tig u n g vo n H an d ist ebenfalls m oglich. A h n lich e Eisen- beton sekto rw eh re vo n 7,00 m S tau h oh e w urden in der T a l
sperre vo n T irso (Sardinien) eingebaut.
E in e interessan te, neue, p a te n tie rte T y p e v o n S ektor- w ehren h a t In g. O . S o m m e r fiir eine groBe E isen b eto n - talsp e rre in a u fge lo ster B au w e ise en tw orfen . D ieses auto- m atisch e W eh r b este h t au s einem E isen b eto n h o h lkó rp er, der in m ehrere K a m m e rn u n te rte ilt ist. D e r d reieckig e Quer- sc h n itt in der M itte des in S ta u ste llu n g b efin d lich en W eh res is t in A b b . 24 ersich tlich . D iese m ittle re n K a m m e rn sind u n terein an d er und m it dem O berw asser s ta n d ig in V erbin - d u n g. D ie beiden seitlich en R a n d k a m m ern h aben d ie n or
m ale S ek to rfo rm , nur fe h lt ihnen die u n tere A b sch lu B w an d . D ie A b d ic h tu n g n ach u n ten e rfo lg t d u rch einen passenden H o h lko rp er, der m it dem U n te rb a u fe s t ve rb u n d e n ist. D iese seitlich en K a m m ern dienen ais R e gler der H ohen lage der W eh rkrone. D u rch E ntleeren oder F iillen dieser K am m ern
vo n H an d aus kann der gan ze S ek to r gesen kt, bzw . gehoben w erden. D ie au tom atisch e F u n k tio n w ird durch ein V e n til er- zie lt, das seinerseits d urch einen Sch w im m er geregelt w ird und so den h yd ro statisch en D ru c k in den R an d k am m ern e n t
sprechend dem O berw asserspiegel se lb stta tig andert.
A b b . 23. E ise n b eto n se k to rw eh r C a m a ra sa (Spanien) d e r R ie g o s y F u e rz a d el E b r o S. U . B arce lo n a.
(A u sfiih ru n g S ta u w e rk e A . G.)
E in e m erkw iird ige T y p e eines Sektorw eh res (der K on - s tru k te u r nennt sie d r u m g a t e ) w u rde du rch das B u re au of R e c l a m a t i o n , D en ver, Colorado, U . S. A ., zu r A u sfiih ru n g ge b rach t. A b b . 25 s te llt einen S ch n itt durch ein solches W eh r vo n 4,35 m ( i 4V„ engl. FuB) S tau h o h e dar. D ie L a g e r befinden sich hier im G egen satz zu r norm alen T y p e a u f flu B au fw artiger Seite. D ie obere B egren zu n gsflach e des H oh lko rpers is t ge- k riim m t, so daB im n iedergelegten Z u stan d die U berfallkron e
A b b . 22. S c h n it t d u rc h d a s E ise n b eto n se k to rw eh r derB r a z ilia n H y d r o - E le c tr ic Co. L d t., R io d e Jan eiro, B ra s ilie n (A u sfiih ru n g S ta u w e rk e A . G.)
groB te au to m atisch e A n lage, die bisher zu r A u sfiih ru n g ge-
lan gte, m it einer G e sa m tk a p a zita t vo n 5000 m 3. Jeder der drei
S ektoren h a t bei einer L ic h tw e ite vo n 45 m und S tau h oh e
v o n 7,4 m eine D urch fluB flach e vo n 333 m 2. S elb st das groBte
b isher au sgefiih rte W alzenw eh r der M. A . Ń . (45 x 6,5 m)
erreich t diese bedeutenden A usm aB e n ich t. D as w e ite st ge-
sp an n te S ch iitzenw eh r in O bernau a. M. h a t drei Ó ffnungen
zu je 35 m
1. W . (P ate n t F reu n d -S tark eh o ffm an n , B erlin).
A b b . 24. E ise n b e to n se k to r n a ch In g . O. Som m er, fu r eine A n la g e
in S iid -F ra n k re ich
die h yd rau lisch giin stig ste F orm ann im m t. D er D urchfluB - k o effizien t und d a m it die K a p a z ita t des U b erlau fes w ird au f diese W eise zu einem M axim um . D ie D ich tu n gen an den Seiten- w anden bestehen aus so rgfa ltig ausgebildeten G um m iseilen vo n go mm D urchm esser. D ie gan ze A n lage besteh t, w ie in A b b . 26 ersich tlich , aus drei K la p p e n von je 19,2 m B re ite und w ie b e
reits erw ah nt, 4,35 m Stau h ó h e. D ie B la c k C an yon T a lsp erre w u rde zu B ew asseru ngs- und K raftgew in n u n gs- zw ecken gebau t. D am it ein m oglichst hohes Stau - ziel ein gehalten w erden kann, andererseits aber die E isenbahnlinie der Id ah o N orth ern R y Co.
m it S ich erh eit ungefahr- d et bleibt, h a t m an sich zu dieser autom atisch en A u sfu h ru n g entschlossen.
D ie K o n stru k tio n steh t seit M ai 1924 in B etrieb und h a t sich sehr g u t be- w a lirt. D as M ittelfeld kann vo m K ra fth a u s aus auch elektrisch b e ta tig t w erden. A h n lich e drum gates w urden in G uernsey D am in s ta llie rt und sind fiir den K ittit a s D iversion D am v o r:
gesehen.
In den deutschen H andbiich ern ver- ste h t man u n ter einem T r o m m e l - w e h r eine zw eiar- m ige S ta u k la p p e m it ho rizo n taler D reh- achse. D iese W eh r- ty p e h a t die S t a u w e r k e A . G. zu einer selb stta tig en K o n stru k tio n um gestal- te t und bedeutende V erbesserungen ge
genuber dem Mohr-
schen T rom m el w ehr angeb rach t.
A m unteren A rm der S ta u k la p p e ist ein B eton gegen- ge w ich t ang eb rach t, w odurch derselbe etw as k iirzer gehalten w erden kan n. D as Sch neidenlager ist selbst w ahrend Voll- betrieb k o n tro llierbar und ein A usw ech seln der D ich tu n gen m oglich. D ie F u n k tio n is t au s dem Q u ersch n itt ohne w eiteres ve rstan d lich . D erartige K lap p e n sind bei bohem festen W ehr- kórper, oder im F a lle einer S ta u m au e r anw en dbar. Sie haben den V o rteil, daB sie nur einen einzigen bew egliclien T eil (die K lappe) besitzen und au ch fiir gan z geringe Stauhohen an w en d bar sind. A b b . 27 zeigt das au to m atisch e T rom m elw ehr der S tau m au er von F gu zo n an der Creuse (Frankreich). F iir
A b b . 26. D ie S ek to rw e lira n la g e d e r B la c k C a n y o n T alsp erre , te ilw eise u b e rstro m t.
20380
A bb . 25. S c h n itt d u rc h d as S ek to rw elir v o m B la c k C an yo n D a m des U . Ś. R e cla -
m a tio n S erv ic e.
A bb . 27. T ro m m e lw e h r d e r U n io n H y d r o — E le c tr ią u e , P a ris , in E g u z o n , F ra n k re ich .
(A u sfu h ru n g S ta u w e rk e A . G.)
die H o ch w asseren tlastu n g sind zw ei F eld er vo n je 7,50 m B re ite und am rechten U fer 3,00 m, am liiiken U fe r 5,50 111 S tau h óh e vorgesehen. D ie G esam tlange der K la p p e b e tra g t in letzterem F a lle 11,30 m. D ie F ein regu lieru n g w ird durch einen Saug- h eber erzielt, der bei gerin gster t)b ersch re itu n g des S tauspiegels in F u n k tio n t r it t und eine E n tla stu n g des unteren A rm es b e w irk t. B e ta tig u n g vo n H an d aus oder elek trisch is t eb enfalls m oglich. B e i einer A b sen k u n g der W eh rkro ne um 3 m konnen 9 M ili. m 3 oder 1 6 % des B ecke n in h alts e n tlee rt w erden. D ie S ta u an lag e dient der E le k trifizie ru n g der E isenbah nlin ie
P aris— O rleans. (F o rtsetzu n g folgt.)
Z U R F R A G E D E R U R S A C H E N V O N E R D R U T S C H U N G E N .
Y o n O berbaurat N ils B u e r , H am burg.D ie auBergew óhnlich groBen N ied ersch lage, die in den le tzte n Jah ren a u fge tre ten sind, haben an verschiedenen Stellen im R eich e (z. B . im R o sen garten er E in s c h n itt der E isen b ah n linie B e rlin — F ran kfurt/O der) w ied erh olt u m fan g reich e E rd- ru tsch u n gen ve ru rsa ch t, die groBe G efahren im G efolge h atte n und b ed eu tend e W e rte zerstó rten . E s liegt nahe, die w ich tige
F ra g e au fzu w erfen , ob es n ich t m oglich ist, solche E reignisse vorauszusehen und ihnen m it geeigneten technischen M itteln erfolgreich zu begegnen. In F allen , w o es sich n ich t um ge- sch iitte te E rd kórp er, w ie D eich e, E isenb ah nd am m e oder um die B ósch u ngen yo n tieferen F.inschnitten usw . h an d elt, sondern w o B e w e g u n g e n d e r g e w a c h s e n e n B o d e n r i n d e vo n
i) Kit BAUINGENIEUR
1U2S HEFT 30. BUER, ZUR FRAG E DER URSACHEN VÓN ERDRUTSCHUNGEN.
540
BU ER, ZUR FR A G E DER URSACHEN YON ERDRUTSCHUNGEN. BER BAUINGENIEUR 1928 HEFT 30.B e r g le h n e n u n d H a n g e n a u f t r e t e n , d u r c h d ie K u l t u r l a n d u n d W o h n s t a t t e n z e r s t o r t s o w ie l e id e r a u c h g e le g e n t li c h M e n s c h e n - l e b e n v e r n i c h t e t w u r d e n , f i i h r t d ie E r k e n n u n g d e r U r s a c h e n d e r R u t s c h u n g e n o f t in e in r e c h t s c h w ie r ig e s G e b i e t d e r G e o lo g i e h i n e in . D i e E r f o r s c h u n g d e r U r s a c h e s o lc h e r E r e i g n i s s e in t e r - e s s ie r t n i c h t n u r d e n G e o lo g e n , s o n d e r n i s t a u c h f i i r d e n I n g e n ie u r in h o h e m M a B e \ v e r t v o ll, w e i l d ie E r k e n n t n i s d e r B o d e n - la g e r u n g e n u n d d e r B o d e n k r a f t e f i i r d ie B e u r t e i l u n g d e r S t a n d - s i c lie r h e it u n d T r a g f a h i g k e i t d e s B a u g r u n d e s b e i d e r A u s f u h r u n g v o n B a u t e n n o t w e n d ig is t .
E i n e F o r s c h u n g s s t e lle f i i r B o d e n m e c h a n i k w i r d j e t z t d e n n e u z u e r r i c h t e n d e n I n s t i t u t e n f i i r P h y s i k u n d B a u i n g e n i e u r w e s e n a n d e r t e c h n is c h e n H o c h s c h u l e in B e r l i n - C h a r l o t t e n b u r g a n g e g l i e d e r t w e r d e n . E s h a n d e l t s ic h b e i d ie s e r w i c h t i g e n N e u - g r i i n d u n g u m d ie E r f o r s c h u n g d e s s t a t i s c h e n A u f b a u e s d e r v e r - s c h ie d e n e n B o d e n a r t e n j e n a c h ih r e r L a g e r u n g , ih r e r g e o lo g is c h e n u n d m in e r a lo g is c h e n B e s c h a f f e n h e i t s o w ie n a c h i h r e m W a s s e r - g e l i a l t u s w .
A u f d c m G e b i e t e d e r F o r s c h u n g iib e r d ie S t a n d s i c h e r h e i t v o n E r d k o r p e r n h a t P r o f e s s o r D r . K a r l T e r z a g h i in s e in e m B u c h e „ E r d b a u m e c h a n i k a u f b o d e n p h y s i k a l i s c h e r G r u n d l a g e " s e h r b e d e u t s a m e , n e u e W e g e g e z e i g t , d ie b e s o n d e r s in d e n V e r e i n i g t e n S t a a t e n v o n N o r d a m e r i k a g r o B e s I n t e r e s s e w a c h g e r u f e n h a b e n .
D i e z e i t g e m a B e E r d m e c h a n i k T e r z a g h i s b a u t s i c h a u f d e r T h e o r i e v o n C o u l o m b u n d a u f d e n e in g e h e n d e n U n t e r s u c h u n g e n d e s s c h w e d is c h e n G e o lo g e n D r . A . A t t e r b e r g a u f ; s ie s e t z t s ic h a i s Z ie l, e n d g i i l t i g e K l a r h e i t z u s c h a f f e n iib e r d ie K r a f t e , d ie d ie T e i lc h e n , w o r a u s E r d k ó r p e r b e s t e h e n , z u s a m m e n - h a l t e n , ii b e r ih r e N a t u r u n d G r o B e n s o w ie tib e r ih r e in n e r e n S p a n n u n g e n , W a s s e r g e h a l t u n d F o r n w e r a n d e r u n g e n , d ie d e n e n v o n K r a f t - u n d F o r m v e r a n d e r u n g f e s t e r K o r p e r a h n li c h s in d .
W e n n e in G e la n d e a u s le h m - o d e r t o n h a l t i g e n B o d e n a r t e n b e s t e h t , b e f i n d e t s i c h a n s e in e r O b e r f la c h e m e is t e n s e in e t r o c k e n e f e s t e S c h i c h t , d ie u n t e r U m s t a n d e n r e c h t d i c k s e in k a n n . D ie s e S c h i c h t b e s t e h t a u s ji i n g e r e n A b l a g e r u n g e n u n d w e i s t v i e l f a c h a n i h r e r u n t e r e n G r e n z e M o r a n e n r e s t e , w i e S a n d a d e r n u s w ., a u f . D i e s e
Ubergangszone
z w is c h e n d e r o b e r e n T r o c k e n s c h i c h t u n d d e r u n t e r e n n a s s e n S c h i c h t w i r d h a u f i g d u r c h O b e r fla c h e n - w a s s e r , d a s d u r c h T r o c k e n r is s e , d ie d u r c h V e r d u n s t u n g v o n d e r O b e r f l a c h e a u s e n t s t e h e n , Z u t r i t t b e k o m m t , a u f g e w e i c h t u n d k a n n d a n n l e i c h t e in e n a t u r l i c h e G l e i t f l a c h e f i i r d ie o b e n lie g e n d e n S c h i c h t u n g e n b ild e n , d ie a u f d ie s e r G le i f l a c h e t a l w a r t sr u t s c h e n , so d a B d ie w e ic h e S c h i c h t a b g e d e c k t w i r d . E s t r e t e n a b e r a u c h F a l l e a u f , in d e n e n d e r in n e r e f li i s s i g e K e r n h e r a u s - g e p r e B t w ir d , w o d u r c h s ic h d ie o b e n lie g e n d e T r o c k e n s c h i c h t o h n e g r ó B e r e s e i t l i c h e Y e r s c h i e b u n g a b s e n k t .
D i e s c h w e d is c h e n G e o lo g e n D r . A t t e r b e r g , L i n d e n u n d D r . v o n P o s t h a b e n d u r c h e in g e h e n d e B o d e n u n t e r s u c h u n g e n , in s b e s o n d e r e d u r c h B o h r u n g e n , f e s t g e s t e l l t , d a B a r t e s is c h e s W a s s e r b e i e in e r g r o B e n Z a h l v o n E r d r u t s c h u n g e n w e s e n t lic li m i t g e w i r k t h a t . E s l i e g t d a h e r n a h e , a n z u n e h m e n , d a B e s w o h l m e is t e n s n i c h t d a s E i n d r i n g e n d e s O b e r f la c h e n w a s s e r s is t , d a s R u t s c h u n g e n g r o B e r e n U m f a n g e s h e r b e i f i i h r t , s o n d e r n d a B d e r
U b e r d r u c k
d e s G r u n d w a s s e r s d ie V e r s c h l a m m u n g d e r G l e i t s c h i c h t u n t e r d e r T r o c k e n l a g e r u n g v e r u r s a c l i t u n d s o m it d a s G le i c h g e w i c h t s t o r t . A r t e s i s c h e s W a s s e r k o m m t in d e r N a t u r d u r c h a u s n i c h t s e lt e n v o r . M a n h a t e s n i c h t n u r in b e r g ig e m G e la n d e u n t e r T o n - u n d L e h m - la g e r u n g e n g r o B e r e n U m f a n g e s , h a u f i g m i t e in e mUberdruck
v o n etw ra e in e r A t m o s p h a r e , g e f u n d e n , s o n d e r n e s t r i t t a u c h n i c h t s e lt e n im F l a c h l a n d e a u f . A u f j e d e n F a l i b i l d e t a r t e s is c h e s W a s s e r u n t e r e in e r a u s T o n u n d L e h m b e s t e h e n d e n s c h r a g g e - la g e r t e n S c h i c h t e in e d a u e r n d e G e f a h r f i i r d ie S t a n d s i c h e r h e i t d e r s i c h d a r i i b e r b e f in d e n d e n B o d e n l a g e r u n g e n . W a s s e r , d a s u n t e r D r u c k s t e h t , i s t s e h r w o h l i m s t a n d e , L e h m s c h i c h t e n z u d u r c h d r i n g e n u n d a u f z u w e i c h e n . S e l b s t e in e v e r h a l t n i s - n ia B ig g e r in g e Y e r m e h r u n g d e s l i y d r o s t a t i s c h e n D r u c k e s d e s G r u n d w a s s e r s k a n n s c h ic k s a ls s c h w e r e F o l g e n f i i r d ie S t a n d s i c h e r h e i t u m f a n g r e i c h e r E r d s c h i c h t e n n a c h s i c h z ie h e n . S in d n o c h d a z u in f o lg e v o n A u s t r o c k n u n g a n d e r O b e r f l a c h e in d e r
o b e r e n B o d e n s c h i c h t t i e f e R is s e e n t s t a n d e n , d u r c h d ie d a s O b e r f la c h e n w a s s e r Z u t r i t t z u d e n d a r u n t e r lie g e n d e n , a n s ic h s c h o n f e u c h t e n S c h i c h t u n g e n e r h a l t , so v e r m e l i r e n s ic h d ie U r s a c h e n , u n d e s k o n n e n , w ie es h a u f i g v o r g e k o m m e n is t , g r o B e u n h e i l v o l l e B o d e n b e w e g u n g e n e i n t r e t e n . A u s d ie s e m G r u n d e m u B e s a is b e s o n d e r s w i c h t i g b e z e i c h n e t w e r d e n , in e r s t e r L i n i e f e s t z u s t e l l e n , o b d o r t , w o m a n B o d c n r u t s c h u n g e n v e r - m u t e n k a n n , o d e r w;o s ic h d ie e r s t e n A n z e i c h e n v o n B o d e n - r u t s c l i u n g e n b e m e r k b a r m a c h e n , a r t e s is c h e s W a s s e r v o r h a n d e n is t .
W e n n b e i lo s e n B o d e n a r t e n d ie H o h lr a u m e m i t g e s p a n n t e m W a s s e r g e f i i l l t s in d , t r i t t e in n e u e r B e i w e r t a u f , d e r in d e r F e s t i g k e i t s l e h r e f e s t e r K o r p e r n i c h t v o r k o m m t . D i e s e r B e i w e r t , d e n P r o f . T e r z a g h i in s e in e r , .E r d b a u m e c h a n i k a u f b o d e n p h y s i k a l i s c h e r G r u n d l a g e " d e n h y d r o d y n a m i s c h e n S p a n n u n g s z u s t a n d n e n n t , w i r d h e r v o r g e r u f e n d u r c h g e s p a n n t e s f lie B e n d e s G r u n d w a s s e r ; s e in e G r ó B e r i c h t e t s ic h n a c h d e m l i y d r a u l i s c h e n G e f a lle . I s t n u n d ie W i r k u n g d ie s e s G e f a lle s e b e n s o g r o B o d e r g r o B e r a is d a s E i g e n g e w i c h t d e s B o d e n s , so f i n d e t e in e U m l a g e r u n g d e r K ó r n u n g d e s E r d r e i c h e s s t a t t . D i e M a s s e w ir d lo s e r , d . h . d e r in n e r e R e i b u n g s w i d e r s t a n d w ir d k le in e r , u n d e s t r e t e n R u t s c h u n g e n a u f . M a n k a n n d ie s e n V o r g a n g j e d e s m a l b e o b a c h t e n , w e n n m a n e in e m i t F a n g e - d a n im e n a b g e s c lilo s s e n e B a u g r u b e t i e f a u s p u m p t . E s e n t s t e h t d a n n e in lo t r e c h t e r S t r o m d e s n a c h f lie B e n d e n W a s s e r s , d e r d e n G r u n d a u f w e i c h t . M a n d i i r f t e d a h e r in d e r A n n a h m e n i c h t f e lil g e h e n , d a B d ie h y d r o d y n a m i s c h e S p a n n u n g b e i > R u t s c h u n g e n v i e l f a c h a u s s c h la g g e b e n d m i t w i r k t .
I n e in e m u n t e r s u c h t e n F a l l e e in e r b e d e u t e n d e n B o d e n - r u t s c h u n g b e s t a n d d e r B o d e n in d e r R u t s c h z o n e n a c h e in - g e h e n d e r F e ś t ś t e l l u n g a u s 2 3 ,3 0 % f e in e m g e lb e n L e h m ( < 0,002 m m K o r n d u r c h m e s s e r ) , a u s 3 0 ,5 0 % g r a u e m L e h m (0 ,0 2 — 0,002 ih m ), 4 1 , 1 0 % f e in e m S a n d (0 ,2 — 0 ,0 2 111111) u n d 5 , x o % g r o b e m S a n d ( > 0 ,2 m m ). D e r B o d e n , d e r 5 1 ,3 0 V o l . % W a s s e r e n t h i e l t , g e h o r t e s o m i t n a c h d e r E i n t e i l u n g v o n A t t e r b e r g z u d e n „ l e h m i g e n T o n e n " . W e n n p l a s t i s c h e r o d e r f e s t e r L e h m , d e r zw ris c h e n f e s t e n B e g r e n z u n g e n l a g e r t , W a s s e r a u f s a u g t , e n t s t e h t d u r c h S c h w e l l u n g e i n e K r a f t e n t f a l t u n g n a c h a u B e n h i n . D i e s e K r a f t , d ie a is D r u c k g e g e n d ie B e g r e n z u n g w i r k t , h a t le i c h t g r ó B e r e G l e i c h g e w i c h t s s t d r u n g e n im G e f o lg e , w o b e i d a s W a s s e r g e w is s e r m a B e n a is S c h m i e r m i t t e l w i r k t u n d d a s A b g l e i t e n f o r d e r t .
F i i r d ie S t a n d s i c h e r h e i t v o n B o d e n s c h i c h t e n s p i e l t d ie in n e r e R e i b u n g e in e a u s s c h la g g e b e n d e R o lle . Z u m Y e r s t a n d n i s d e r S t r u k t u r b i l d u n g d e s L e h m e s w a h r e n d d e s A b l a g e r u n g s v o r - g a n g e s s in d K e n n t n i s s e d e r K o l l o i d c h e m i e u n d d e r S c h la m m - a n a l y s e n e r f o r d e r lic h . D i e e n g lis c h e n F o r s c h e r W . B . H a r d y s u n d T . K . H a r d y s h a b e n V e r s u c h e ii b e r d ie S c h m i e r f a h i g k e i t y e r s c h i e d e n e r F l i i s s i g k e i t e n a n g e s t e l l t ; s ie u n t e r s c h e id e n z w is c h e n a k t i v e n u n d n i c h t a k t i v e n S c h m i e r f l i i s s i g k e i t e n . B e i a k t i v e n S c h m i e r f l i i s s i g k e i t e n s i n d d i e e in z e ln e n K ó r n c h e n d e r B o d e n l a g e r u n g v o n e in e r d iin n e n H a u t d ie s e r F l i i s s i g k e i t iib e r - z o g e n . N i c h t a k t i v e S c h m i e r f l i i s s i g k e i t e n h e b e n d ie W i r k u n g a k t i v e r S c h m i e r f l i i s s i g k e i t e n z u m T e i l a u f , e r lio h e n a ls o d e n in n e r e n R e i b u n g s w i d e r s t a n d . W a s s e r k a n n s o w o h l n i c h t a k t i v e a is a u c h a k t i v e S c h m i e r f l i i s s i g k e i t s e in . E s i s t n i c h t a k t i v b e i S a n d , a k t i v d a g e g e n b e i T o n u n d L e h m .
A n e in z e ln e n S t e l l e n i s t n a c h m e h r f a c h e n , iib e r e in s t im - m e n d e n B e o b a c h t u n g e n u n m i t t e l b a r n a c h s t a t t g e f u n d e n e n E r d r u t s c h u n g e n e in z i e m lic h s t a r k e r S c h w e f e lg e r u c h b e m e r k b a r g e w e s e n . M a n k a n n s i c h d ie s e E r s c h e i n u n g l e i c h t e r k la r e n , w e n n m a n b e d e n k t , d a B s c h w e f e ls a u r e S a l z e u n d a u c h P f la n z e n - b e s t a n d t e i l e h a u f i g im U n t e r g r u n d e v o r k o m m e n . D u r c h c h e m is c h e V e r b i n d u n g e n u n d Z e r s e t z u n g e n e n t s t e h e n in s o lc h e n F a l l e n S c h w e f e l w a s s e r s t o f f - u n d K o h l e n w a s s e r s t o f f - g a s e , d ie b e i d e n R u t s c h u n g e n z u t a g e t r e t e n . E s i s t a u c h d e n k b a r , d a B d ie G a s e n t w i c k l u n g in d e n L e h m a b l a g e r u n g e n d ie s e a u f l o c k e r n u n d d a d u r c h d a s G le i c h g e w i c h t s t ó r e n k a n n ; s ie k a n n s o m it u n m i t t e l b a r d ie U r s a c h e v o n R u t s c h u n g e n b ild e n , d e n n m a n h a t in d e r R u t s c h z o n e h a u f i g s o g e n a n n t e S c h la m m - v u l k a n e , d ie v o n a u f s t e i g e n d e n G a s e n g e b i l d e t w e r d e n , b e -
DER BAUINGENIEUR
1928 HEFT 30. KRA US, DIE A N WE ND U N G S G R E NZ E N DER GORI NGSCHEN P R O F I L M A S S S T ABE.
o b a c h t e t . I n e in e m b e o b a c h t e t e n F a l l e i s t n a c h e in e r R u t s c h u n g a n d e r e t w a 8 m u n t e r d e r u r s p r iin g lic h e n G e la n d e o b e r f la c h e g e le g e n e n G l e i t s c h i c h t , d ie d u r c h d ie R u t s c h u n g f r e i g e le g t w u r d e , e in e d i c k e L a g e v o n h a lb f o s s i le m L a u b g e f u n d e n w o r d e n , b e i d e r d ie S t r u k t u r d e r e in z e ln e n B l a t t e r ( m e is t e n s E ic h e ) n o c h g u t e r h a l t e n w a r .
E s e n t s t e h t n u ń d i e F r a g e , w e lc h e M i t t e l a n g e w e n d e t w e r d e n k o n n e n , u m R u t s c h u n g e n z u v e r h i n d e r n . I n e r s t e r L i n i e m u B d e r D r u c k d e s a r t e s i s c h e n W a s s e r s , w e n n s o lc h e s v o r h a n d e n is t , d u r c h g e e i g n e t e M a B n a h m e n b e s e i t i g t o d e r z u m m in d e s t e n e r h e b lic h h e r a b g e s e t z t w e r d e n . D ie s e s g e s c h i e h t a m b e s t e n d u r c li A n l a g e v o n a r t e s i s c h e n B r u n n e n , d e n n d ie s e e n t w a s s e r n d ie w a s s e r f i i h r e n d e n
S c h i c h t e n , s o d a B e in g e f iih r lic h e r U b e r d r u c k n i c h t e n t s t e h e n k a n n . Z u d e r A n l a g e s o lc h c r B r u n n e n g e h ó r e n K e n n t n i s s e d e r B o d e n l a g e r u n g e n u n d in s b e s o n d e r e d e r L a g e r u n g e n w a s s e r - f i i h r c n d e r S c h i c h t e n , d ie m e is t e n s im G e f a lle lie g e n u n d s e it e n so w a s s e r r e ic h s in d , d a B s ie n i c h t d u r c h e in e A n z a h l v o n B r u n n e n g u t e n t w a s s e r t w e r d e n k o n n t e n .
E s v e r s t e h t s i c h v o n s e lb s t , d a B H a n d in H a n d m i t e in e r a u s r e ic h e n d e n G r u n d e n t w a s s e r u n g e in e g u t e u n d a u s r e i c h e n d e O b e r f l a c h e n e n t w a s s e r u n g d u r c h g e f i i h r t w e r d e n m u B . H ie r - b e i i s t d a s b e s o n d e r e A u g e n m e r k d a r a u f z u r i c h t e n , d a B a lle R is s e , d ie s ic h w a h r e n d d e r t r o c k e n e n J a h r e s z e i t u n d b e s o n d e r s in n ie d e r s c h la g a r m e n J a h r e n b i ld e n , m o g l i c h s t b a ld m i t w a s s e r u n d u r c h la s s i g e m B o d e n g e d i c h t e t w e r d e n .
DIE A N W E N D U N G S G R E N Z E N D E R G O R I N G S C H E N P R O F I L M A S S S T A B E .
Y o n D r .-In g . I i. K r a u s , C ilstH n .
A b b . 1.
o d e r w e n ig e r v o n d e n t a t s a c h l i c h e n F la c h e n g r ó B e n a b w e ic h e n , w e r d e n s ie v i e l f a c l i in d e r p r a k t i s c h e n A n w e n d u n g b e i d e r E n i w u r f s b e a r b e i t u n g v o n S t r a B e n , E i s e n b a h n e n u n d K a n a le n in s t a r k u n r e g e lm a B ig e m G e la n d e v e r m ie d e n . H ie r z u l i e g t n a t i i r l i c h n u r d a n n e in G r u n d v o r , w e n n d ie U n t e r s c h i e d e so e r h e b lic h s in d , d a B s ie g e g e n i i b e r d e n i i b r ig e n U n g e n a u i g k e i t e n d e r b e i e in e m V o r e n t w u r f a u g e w a n d t e n M e t h o d e n n i c h t m it in K a u f g e n o m m e n w e r d e n k ó n n e n . E s i s t z u b e a c h t e n , d a B s e l b s t in r e in e n D a m r a - u n d E i n s c h n i t t p r o f i l e n , w o m a n k e in e B e d e n k e n g e g e n d ie V e r w e n d u n g s o lc h e r M a B s t a b e h e g t , d a s G e la n d e o f t n i c h t d i e a n g e n o m m e n e g le ic h m a B ig e Q u e r n e ig u n g a u f w e i s t , s o n d e r n e in e g e b r o c h e n e L i n i e d a r s t e l l t , u n d d a B d ie E r m i t t l u n g d e r E r d m a s s e n a u f G r u n d d e r s o g e n a n n t e n m i t t l e r e n P r o f i l r e c h n u n g a is P r is m e n a n s t a t t a is u n r e g e lm a B ig e P r i s m a t o i d e a u c h n u r e in N a h e r u n g s v e r f a h r e n is t .
U m s ic h n u n iib e r d ie A n w e n d u n g s g r e n z e n d e r G ó r in g s c h e n M a B s t a b e e in U r t e i l z u b ild e n , m u B m a n m i t h i n p r iif e n , in - w i e w e i t d ie t h e o r e t i s c h e n U n g e n a u i g k e i t e n b e i u n b e s c h r a n k t e r A n w e n d u n g d e r s e lb e n d ie s o n s t ig e n F e h l e r ą u e l l e n b e i d e r M a s s e n e r m i t t lu n g z u v e r g r ó B e r n g e e i g n e t s in d . I m a llg e m e in e n u n t e r s c h e id e n s ic h d ie in d e r P r a x i s a u s g e f i i h r t e n D a m m p r o f i le v o n d e m N o r m a l ą u e r s c h n i t t A B C D ( A b b . i ) , d e r d e m P r o f i l- m a B s t a b e z u g r u n d e g e l e g t is t , s c h o n d a d u r c h , d a B - a u f d e r B e r g s e i t e e in in d a s G e la n d e e in s c h n e id e n d e r E n t w a s s e r u n g s - g r a b e n a n g e o r d n e t w ir d , d e s s e n F l a c l i e n i n h a l t u m d a s M a B
b 2
D E F = — ---° ■ ■ ' g r o B e r a is d e r N o r m a l ą u e r s c h n i t t g d e s 2 (n — m j
G r a b e n s i s t u n d e in s c h lie B lic h A u f l o c k e r u n g im m e r h in d e n
A b b . 2 .
e in e V e r g r ó B e r u n g d e r K o s t e n f iir L ó s e n u n d L a d e n g e g e n i i b e r d e m V o r a n s c h l a g b e w i r k e n .
I n v e r s t a r k t e m M a B e i s t d ie s b e i m g e m is c h t e n P r o f i l z w is c h e n h = h g u n d h = o d e r F a l i . H i e r v e r k l e i n e r t n i c h t n u r d e r d u r c h d e n P r o f i l m a B s t a b n i c h t e r f a B t e T e i l d e s Q u e r - s c h n i t t s d u r c h Q u e r a u s g l e i c h d ie z u s c h i i t t e n d e D a m m a s s e , s o n d e r n e r k a n n b e i g e r i n g e r H o h e h , k le i n e r P l a n u m s b r e i t e b u n d g r o B e m G r a b e n i n h a l t g ( A b b . i ) z u e in e m U b e r s c h u B D a d i e g r a p h is ć h e n D a r s t e l l u n g e n z u r E r m i t t l u n g d e r
F l a c h e n i n h a l t e v o n D a m m - u n d E i n s c h n i t t p r o f i l e n t h e o r e t i s c h g e n a u n u r f i i r r e in e P r o f i l e s t im m e n , f i i r g e m i s c h t e P r o f i le d a g e g e n j e n a c h d e r B r e i t e d e s P la n u m s , d e r Q u e r n e ig u n g d e s G e la n d e s u n d d e m A u f lo c k e r u n g s m a B d e s E r d r e i c h s m e h r
L a n g s t r a n s p o r t u m e in ig e K u b i k m e t e r p r o S t a t i o n e n t l a s t e t . D i e s e r m i t z u n e h m e n d e r G e l a n d e ą u e r n e i g u n g — w a c h s e n d e
n
W e r t i s t v o n d e r P l a n u m s b r e i t e b u n d d e r D a m m h ó h e h u n - a b h a n g i g , j e d o c h u m so w e n i g e r v o n E in f lu B , j e g r o B e r b u n d h w e r d e n . N i m m t m a n a is B e i s p i e l :
b = 5 m , b x = 8 m , g == 0 ,5 m 2, m = 1 ,5 ' u n d n i! = 1 ( w a s e t w a d e m Q u e r p r o f i l e in e r e in g le is ig e n E i s e n b a h n - t r a s s e e n t s p r i c h t ) u n d r e c h n e t m a n m i t e in e r A u f l o c k e r u n g v o n r d . 1 0 % , so v e r k l e i n e r t d ie s e r G r a b e n d ie d u r c h L a n g s t r a n s p o r t z u d e c k e n d e n D a m m a s s e n im G r e n z f a l le d e s U b e r g a n g e s v o m r e in e n D a m m z u m g e m i s c h t e n P r o f i l ^ G r e n z h ó h e h g = ~ ~ j u n d b e i e in e r G e l a n d e ą u e r n e i g u n g v o n x : i o u m 8 5 % , b e i 5 m H o h e d a g e g e n n u r n o c h u m 1 % . W i l l m a n a ls o d ie F e h le r g r e n z e n d e r G e s a m t m a s s e n - e r m i t t l u n g , d ie s i c h a u f G r u n d a u s g e f i i h r t e r B e i s p i e l e u m
± 5 % b e w e g e n , n i c h t i ib e r s c h r e it e n , so d a r f m a n im v o r lie g e n - d e n F a l i d e n P r o f i l m a B s t a b g e m a B A b b . 3 n u r f iir D a m m h ó h e n h > 2 m v e r w e n d e n . D i e s e D i f f e r e n z e n s in d f i i r d e n a u s - z u fiih r e n d e n E n t w u r f in s o fe r n v o n B e d e u t u n g , a i s s ie e i n e r s e i t s e in e Y e r r i n g e r u n g d e r K o s t e n f iir L a n g s t r a ń s p o r t e , a n d e r e r s e i t s
0.5m
Einsdinittflache
542
KRAUS, D IE ANW ENDUNGSGRENZEN DER GORINGSCHEN PROFILMASSSTABE.Abb. 3
A b w e ic h u n g c /e r ła fo o c fi/ic h e n F la c h e n in h o lłe yo n c /e r g r a -
p h is c h e n E rm iłf/u n g
A b b . 3.
sch ra ffierte F lach ę G H J groBer und w ird gle ich ze itig um die E in sch n ittflach e H N O + g durch Q uerausgleich verrin gert, d. h . gegeniiber der A n ga b e des P rofilm aB stab es um die F lach ę
( Ą _ h n ) - ( Ą _ h „ ) !
K N O C + g, dereń In h a lt = ---- --- r --- — j--- r— g.
2 (n — n ii) 2 (n + m )
W ie die Zusam m en stellun g versch ied ener W e rte fiir das oben g e w a h lte B eisp iel zeig t (A bb. 4),
fin d e t der vo llstan d ige Q ueraus- gleicji bei einer D am m h ó h e vo n un gefah r 0,2 m s ta tt, w ah rend bei h = o b ereits ein O berschuB an A b tr a g vo rh an den ist, der bei n = 2 etw as iiber 3 m 2 b e tra g t.
D as im G oringschen F lach en m aB - stab fiir D am m p ro file n icht be- riick sich tig te V orh an d ensein eines bergseitig en G rab en s bei geneigtem G elande w irk t sich also au f die E rdb ew eg u n g en in der L an gsrich - tu n g der A n la g e besonders dann aus, w enn die H ó h en lage des P lan u m s beim T rassieren so rgfa ltig dem G elan d e angepaB t w urde, d. h. bei kleinen W erten vo n h.
S o w o h l die K o sten fiir L ósen und L ad en ais au ch die L an gstra n sp o rt- kosten erfahren einige E rh oh u ngen . A m groBten ist die G en au ig k eit des F lach en m aB stabes fiir rein eE in - sch n ittprofile, d a h ier die beider- seitig en G rab en b eriick sich tig t sind.
D ie E in sch n ittflach e ist bei der A ch sen tiefe t (A bb. 2) genau gleich P Q R S — S O R + 2 g, w ie die gra- phische D arstellu n g an g ib t. A u ch w enn die G elandelinie bereits in den
talseitigen (hier linken) G raben einschneidet (t'), b este h t diese G en a u ig k eit noch, denn das bei der S u b tra k tio n vo n S O R =
b 5 ^ zu v ie l abg esch n itten e F lach en teilch en (ąu ersch raffiertes D reieck) w ird bei der A d d itio n y o n 2 g w ieder zu g esetzt.
S o b ald jed och die G elandelin ie in das P la n u m einschneidet t " w ird die nach vo llzo gen em Q uerausgleich fiir den
2 n '
L an gstra n sp o rt yerbleib en d e A b tra g sfla ch ę W Y O — B W V + g,
= ( y - tn)~ ( y - tnf
2 (n — m) 2 (n - f m j 8
F iir das angezogene B eispiel sind die ta tsa ch lich en fiir den L an gs- tran sp o rt in F ra g e kom m enden F lachen gróB en in der A b b . 4 a n gegeben und d ieU n tersch ied e gegeniiber den A n gab en des G oring
schen M aBstabes in H u n d ertteilen au f A b b . 3 d a rg este llt. A us beiden D arstellu n gen ist zu ersehen, daB die A b w eich u n g en beim E in sch n ittp ro fil erheblich geringer sind ais beim D am m p ro fil;
sie nehm en erst b ei E in sch n ittiefen der P lan u m sach se von t < 0,5 m einen un erw iin sch ten E in flu B a u f die E rd b ew eg u n g durch eine den ta tsa ch lich en V erh altn issen n ich t entsprechende V e rg r
5Berung d er A b tragsm assen .
D ie S cliw ierigkeiten bei der V erw en d u n g der G oringschen Profilm aBsta.be a u f S trecken, dereń Q u ersch n itte vorw iegend gem isch te P ro file sind, zeigen sich v o r allem darin, daB m an bei h = o bzw . t = o n ich t weiB, ob m an die F lach en groB e aus dem M aBstab fiir die D am m e oder fiir die E in sch n itte abgreifen soli, da der erstere eine D am m flach e, der le tzte re eine E in sch n ittflach e a n g ib t. W ah rend in A b b . 4 die K u rv e n der ta tsa ch lich en F lach en in h a lte s te tig vo m D am m zum E in sch n itt iibergehen, w eisen die Lin ien der aus den P ro film aB stab en erm itte lten F lach en bei h = o = t Sprunge auf, indem sie gle ich ze itig D am m - und E in sch n ittgró B en angeben, die auch
dann n ich t den ta tsa ch lich en GróBen nahekom m en, w enn m an sie vo n ein an d er su b trah ie rt. M an h ilft sich in der P ra x is yielfach dadurch, daB m an beim graph isch en M assenausgleichs- ve rfah ren an den U b ergan gsstellen ein fach die F la ch ę o ein- se tzt. D iese V erein fach u n g ist n atiirlich nur dann zu rech t- fertigen , w enn solche S tellen nur y erein ze lt yorko m m en, n ich t aber w enn in einem G eland e vo n sta rk e r Q uern eigun g die P lan u m sach se dauern d um die G eland elin ie h eru m sch w an k t.
D as G esam tergebnis des M assenausgleichs w iirde in diesem
Abb. UFlacheninhalte nach vollzogenem Oueraasg/eich
D am m jlache
0.5 m
fturven der tatsachlichen Flachen Kurven dergraphisch ermittelten
Flachen.
A b b . 4.
