Die Bautechnik, Jg. 11, Heft 29

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DIE BAUTECHNIK

11. Jahrgang BERLIN, 7. Juli 1933 Heft 29

A usbild un g der F lufląu erschnitte und Streich lin ien ab stan d e in kanalisierten ,

A lle R e c h te v o r b e h a lte n .

g esch ieb efiih ren d en F liissen.

Von R egierungsbaurat A rtu r A lb re c h t, O ppeln O .-Schles.

Bei kanalisierten Flufistrecken, die im allgemeinen ja vorher durch Strombauw erke reguliert sein werden, tritt die Frage auf, ob und in welcher Form die Buhnen und sonstige Strom regulierungsbauten zu u n t e r h a l t c n sind.

Da die fiir die Schiffahrt erforderliche Wassertiefe bei einer Flufi' kanalislerung ja im wesentlichen durch den Stau der errichteten Wehre geschaffen u nd erhalten w ird, so kón nte man zunachst g la uben, dafi die Stromregulierungswerke nach Herstellung der Schleusen und Wehre iiberfliissig seien und dah er nicht weiter unterhalten zu werden brauchten.

Wie je doch die Erfahrung lehrt, ist die dauern de U nterhaltung der Regulierungswerke bei Fliissen mit lebhafter Geschiebefiihrung auch in den kanalisierten Flufistrecken sowohl im Interesse der Vorflut und des Uferschutzes ais auch im Interesse der Schiffahrt unbedin gt erforderlich.

Die am einbuchtenden Ufer scharfer Flufikrummungen befindiichen Buhnen werden durch Eisgang und Hochwasser stark abgenutz t und wurden im Laufe der Jahrzehnte vollst3ndig verschwinden. Auch kann man beobachten, dafi einzelne Buhnen infolge Uferabbruchs die Verbin dung mit dcm Ufer verlieren, indem sie an der Buhnenwurzel durchreifien. An solchen Stellen, wo die Buhnen (z. B. aus Geldman gel w ahrend des Weltkrieges) nicht ordnungsmafiig unterhalten w erden konnten und daher im Laufe der Jahr e verfallen sind, beginnt der Flufi je la nger je meh r zu verwildern, und es bilden sich hier Sandablagerungen, die die Schiffahrt storen oder sogar zum Stillstande bringen kónnen.

Derartige Sandablage rungen in einem Flufi mit lebhafter Geschiebe- fiihrung etwa durch B a g g e r n zu beseitigen, kann wohl in dringenden Ausnahmefallen in Frage kommen, wiirde aber auf die Dauer nicht zweckmafiig sein; denn die V ersandungen wurd en sich notwendig an den Stellen mit zu grófien, unregelmafiigen Durchflufiprofilen bel je dem grófieren Hochwasser wie derh olen und sich bei einem w eiteren Verfallen der Buhnen und Vergróficrn der Stromquerschnitte im mer unangenehm er bemer kbar machen, indem die aufz uw endenden Baggerkosten und die Stórungen der Schiffahrt im mer grófler werd en wiirden.

Bel einem Flufi mit gentigender Schleppkraft lafit man diese Raumungs- arbeit zweckmafiig vom Strom selbst verrichten, sofern das Gefaile und die Stróm ungsgeschwindigkeit hierzu ausreichen, indem die Schleppkraft des Stromes durch A usbildung und Erhaltung regelmafiiger Abflufiąuer- schnitte gesichert wird. Da ein Flufi mit lebhafter Geschiebefiihrung einer kanalisierten Strecke standlg von oben her Geschiebe (Sand und Kies usw.) zufuhrt, mufi daftir gesorgt werden, dafi sich das Geschiebe in der kanalisierten Flufistrecke nicht etwa unregelmafiig ablagert, sondern dafi es auch hier unschadlich fiir die Schiffahrt und VorfIut móglichst glatt w eiter abbefór dert wird. Wenn es hiernach also auch grundsatzlich erwiesen ist, dafi Buhnen und sonstige Regulierungswerke auch n a c h a u s g e f u h r t e r K a n a l r s i e r u n g in einer Stromstrecke mit lebhafter Geschiebefiihrung notwendig sind u nd der standigen U nterhaltung bediłrfen, so tritt nun die Frage auf, ob hterfiir die alten Normalprofile der v o r der Kanallsicrung im allgemeinen ausgefiihrten R e g u l i e r u n g ais mali- gebend anzusehen sind, oder nach welchen andern Normalprofilen bei der Instandsetzung der Buhnen am kanalisierten Flufi gearbeitet werden soli.

Die fur Flufiregullerungen geltenden bekannten Grundsatze sind fiir den kanalisierten Flufi w egen der durch den Einbau der W ehre ver3nderten Verhaitnisse nicht ohne weiteres anwendbar. Im folgenden w erden daher die Gesichtspunkte dargelegt, nach denen die N ormaląuerschnltte, die Streichlinienabstande und der LSngsschnitt einer kanalisierten, geschiebefiihrenden Flufistrecke ausgebildet werden kónnen.

1. V orh an d en e F lu flsoh le nach E rrich tu n g d e r Stau stu fen . Beim Aufstellen der neuen Flufiąuerschnitte wird zweckmafiig auf die natiirlichen Ver3nderungen im Flufilauf infolge des Einbaues der Staustufen Riicksicht zu nehm en sein. Der Abflufivorgang und die stetige Geschiebefiihrung des freien Flusses wird durch eine Kanalisierung er

heblich beeinflufit; denn solange die Wehre stehen und d e r Flufi gestaut ist, nehm en die Durchflufiąuerschnitte in den einzelnen Stauhaltungen von oben nach un ten zu, die Strómungsges chwindigkeit nim m t demgemafi in den einzelnen Haltungen von oben nach unten zu ab. Infolgedessen

lagern sich in den unteren Teilen der einzelnen Haltungen, wie die tat- sSchlichen Beobachtungen auch zeigen, im Laufe der Jahre meh r und m eh r Geschiebe ab. U nterhalb der Wehre, wo die Strómungsgeschwindig

keit durch die Staustufen w eniger verringert wird, vertieft sich dagegen die Flufisohle gegeniiber der ursprtingllchen Sohle des regulierten Flusses, indem der Flufi sich hier ais Ersatz fiir seine oberhalb der W ehre nieder- gelegten Geschiebe entsprechend seiner Schleppkraft w ieder mit Ge- schiebcn anreichert. Diese Verlagerung der Geschiebe innerhalb der einzelnen Stau hal tu ngen tritt grunds3tzlich ein unabh3ngig davon, ob der feste Riicken der bewegllchen Wehre in Hóhe der urspriinglichen Flufisohle darunter oder auch dariiber angelegt worden ist, da ja in allen F311en die Wassergeschwindigkeit und damit die Geschiebefiihrung in den unteren Teilen der H altungen, solange die W ehre aufgerichtet sind, verringert wird. Naturgem3fi sind die G eschiebeablagerungen in den unteren Teilen der einzelnen Stauhaltungen um so grófier und ent

stehen um so schneller, je hóher der feste Riicken der bew eglichen Wehre im Vergleich zur urspriinglichen Flufisohle liegt. Diese Ver- lagerung der Geschiebe in den einzelnen Haltungen wird sich solange fortsetzen, bis im Laufe der Jahre ein gew isser B e h a r r u n g s z u s t a n d eingetreten ist.

Abb. 2.

Schematischer Lageplan der ne uen Streichlinien.

Wahrend die FtuBsohle im regulierten Strom — abgese hen von Un- regelmafiigkeiten — nah ezu gleichlaufend zu dem allgemeinen Strom- gef3Ile verl3uft, wird sich also nach H erstellung einer Flufikanalisierung nach und nach eine Form der Flufisohle ausbllden, die Im grófien und ganzen t r e p p e n a h n l i c h verl3uft, wie die Beobachtungen z. B. an der oberen kanalisierten O d e r und dem unteren kanalisierten Main bew elsen;

an den einzelnen Staustufen zeigen sich in der Flufisohle bei einem mit gentigender Verzerrung. aufgetragenen Langsschnitt A b s 3 t z e , innerhalb der einzelnen Haltungen dagegen zeig t die Flufisohle, nachdem sich ein Beharrungszustand eingestellt hat — abgesehen von UnregelmSfilgkelten — einen nahezu waagerechten oder doch nur schwach gencigten Verlauf derart, dafi das durchschnittliche SohlengefSlle innerhalb der einzelnen Haltungen erheblich flacher ist ais das mittlere Wasserspiegelgefalle bel Hochwasser. Die durch eine Regulierung geschaffene Sohle mit gleich- mafiigem GefSlle lafit sich nach Ausfiihrung einer Kanalisierung also nicht mehr aufrecht erhalten (Abb. 1).

(Das Spiegelgefslle des Flusses im ungestauten Zustande pafit sich naturgemafi der ver3nderten Sohlenlage an und w elch t, je g e ringer die Wasserfiihrung, um so mehr von dem friiheren gleichmafiigen GefSlle ab.)

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412 A l b r e c h t , A usbildung der Flufiąuerschnitte und Streichlinienabstflnde usw. F a c h s c h rift i. a. g e s. B a u in g e n ie u rw e s e n

2. Hóhe d er S o llso h le.

Zweckm afiig w ird die Sollsohle der kanalisierten FluBstrecke bei Erm ittlung der N orm alprofile und Strcichlinienabstande nun der be- schrlebenen treppenfO rm igen Sohle angepafit, d ie dem B eharrungszustande entspricht. Erschelnt es zunachst auch richtiger und fiir den Abflufl- vorgang bei H ochw asser natiirHcher, die Sollsohle glelchlaufend mit dem H ochw assergefaile zu w ahlen, w ie es bel ein er Strom regulierung ja selbst- verst3ndlich ist, so entspricht doch eine treppenfOrmige Sohle (mit Stufen an den einzelnen W ehren) durchaus d en durch eine Flufikanalisierung geschaffenen veran d erten V erh aitn issen , und verm ag auch d ie in Riick- slcht auf die Schiffahrt, die G eschiebefiihrung und den Hochwasser- abflufl zu stellen d en A nforderungen zu erfiillen, w ie die folgenden A usfiihrungen zeig en , so schw ierig dies auf den ersten Blick auch zu sein scheint.

D ie H óhenlage der Sollsohle bzw . die W ahl der Stauziele bei einer kanalisierten FluB strecke ist in erster Linie von der crforderlichen S c h lf f - f a h r t s t i e f e ts abhangig, und zw ar mufi diese bel dem kleinsten ge- stauten W asserstand noch voih an d en sein ; dies ist naherungsw eise im allgem einen der hydrostatische S tau des betreffenden W ehres (s. A bb. 1).

Den Bediirfnlssen d er Schiffahrt w urde also eine innerhalb d er einzelnen H altungen w aagerechte theoretlsche Flufisohle durchaus geniigen.

Bei B em essung der Schiffahrtstiefe u n te r dem hydrostatlschen Stau sind zu d er zulassigen Tauchtiefe d er F ahrzeuge noch Zuschiage in Riick

sicht auf die gelegentlichen Stauschw ankungen u nterhalb des Normal- staues sow ie auf die U nebenheiten der Flufisohle nam entllch an Uber- gangen u nd ln K urven zu machen, um die erforderliche Schiffahrtstiefe u n ter dem g estau ten NNW m it Sicherheit zu errelchen. Aufierdem mufi u n ter dem K ahnboden noch ein genilgender Splelraum iiber der Flufisohle

v erbleiben.

Die erw ahnte treppenfOrmige theoretlsche Flufisohle und die A bsatze an den W ehren treten selbstverstandllch n u r in einem stark verzerrten L angsschnitt in E rschelnung, tatsachlich miissen die FluBsohle u nd im E inklang dam it auch die Q uerprofile m it allm ahlichen U bergangen au s

g eb ild et w erden. H ierzu b ie te t die FluBstrecke von der oberen Spitze des oberen T rennungsdam m es an bis zur unteren Spitze des unteren T rennungsdam m es G elegenheit.

Beim Entw urf ein er Flufikanalisierung brauchen die StauhOhen der einzelnen H altungen nicht so hoch gew ahlt zu w erden, daB die ge- w ilnschte Schiffahrtstiefe im U nterw asser d er Schleusen iiber der vor- gefundenen R cgulierungssohle vorhanden ist. V ielm ehr darf die Soll

sohle in den oberen Teilen der H altungen gleich beim Entw urf in die vorhandene Flufisohle der R egulierung etw as eingeschnltten w erden, da sich die Sohle hier ohnedies u n ter der Einw irkung der Kanalislerungs- bau ten im Laufe der Z eit austieft. A llerdlngs mufi dann durch Baggern zunachst nachgeholfen w erden, da sich d ie A ustiefung sonst erst im Laufe der Jahre von selbst blldet. Einen A nhalt dafiir, w ie hoch die theoretlsche Sohle anzuordnen ist, gib t ein V crgleich der B aggerkosten einerseits und der M ehrkosten bei Wahl eines entsprechend hoheren Stauzieles anderseits.

3. H óh en lage d er Buhnenkronen.

Im allgem einen ist eine kanallsierte FluBstrecke vorher regullert w orden, u nd die R egulierungsw erke, dereń Kronen (in der Strelchlinle) ja in der Regel in HOhe des u n gestauten M ittelw assers liegen und dem allgem einen Strom gefaile folgen (Abb. 1), w erden nach A usfiihrung der K analisierung in den unteren Teilen der einzelnen Stauhaltungen i i b e r s t a u t. Dies ist in doppelter H insicht nachteillg. Einm al wird so die U nterhaltung d er u n ter W asser befindllchen Buhnen erschw ert, zum al w enn es Packw erkbauten sind. Falls die Staue im W inter, w enn die Schiffahrt ohnedies durch F rost und Eis gesperrt ist, abgelassen und die W ehre niedergelegt w erden, w ie z. B. die N adelw ehre der kanalisierten oberen O der, konnten die B uhnen zw ar im W inter unterhalten w erden, doch Ist dies bei Frost mit Schw ierlgkeiten und erhebllchen M ehrkosten verknilpft, selb st w enn man die crforderlichen Baustoffe b ereits vorher auf dem W asserw ege an O rt und Stelle befOrdert und dort g elag ert hat.

Zudem lafit sich v orher nicht iibersehen, ob und w ann die W ehre im W inter Infolge von Frost iiberhaupt geleg t w erden m iissen; auch w ird die Zeit, w ahrend dereń die W ehre lm W inter bel Schiffahrtsperre um gelegt sind, in vlelen Fallen zur U nterhaltung der Strom bauw erke nicht ausreichen. Falls die W ehre elssicher g e b a u t sind (z. B. ais W alzenw ehre) und die W asserkraft an den Staustufen au sg en u tzt w ird, m iissen die W ehre gerad e lm W inter steh en bleiben, da dann der gew onnene elek trische Strom am w ertvollsten ist. E ine U nterhaltung der iiberstauten B uhnen w ird also auf alle Faile erschw ert und verteu ert.

AuBerdem sind die unter W asser liegenden Buhnen aber auch der Schiffahrt hinderlich, zum al da sie sich bei d er schw achen StrOmung im kanalisierten FluB an der W asseroberfiache nicht kenntlich machen. Es b e ste h t zw ar die MOgllchkelt, das F ahrw asser an den Stellen, an denen die Kronen der alten nunm ehr iiberstauten R egulierungsw erke der Schiff- fahrt gefahrlich w erden, durch Schiffahrtzeichen kenntlich zu m achen;

jedoch erfordern die Schiffahrtzeichen — schw im m ende Bojen od. dgl. —

eine d auernde Aufsicht, auch kOnnen sie durch Schiffe, Eis u. dgl. ver- schleppt w erd en ; bei Q uerw ind geraten die K ahne trotz der Schiffahrt

zeichen Ieicht auf die Buhnen, w enn sich d iese u n ter W asser befinden.

Im allgem einen fiihren also sow ohl die angefiihrten G esichtspunkte der besseren U nterhaltung der B uhnen ais auch die Riicksicht auf die Schiff- fahrt zu dem G edanken, die R egulierungsw erke in einer solchen Form zu unterh alten , daB sie b ei g estau tem N iedrigw asser i i b e r d e n W a s s e r - s p i e g e l h i n a u s r a g e n (es sei gleich bem erkt, daB die Buhnen dann naturgem afi entsprechend w eniger w eit in den Strom hineln vorgebaut w erden diirfen). Es w ird sich d ah er in vielen F allen bel den zu treffenden U nterhaltungsm afinahm en em pfehlen, die H óhenlage der B uhnenkronen etw as iiber dem hydrostatlschen Stau anzuordnen. Die Buhnen lassen sich dann auch bel gestautem M ittel- un d K leinw asser, d. h. den grófiten Teil des Jahres iiber, vor allem auch in der g u ten Jahreszeit beąuem u nterhalten, sind fiir die Schiffahrt bei NW und MW ohne w eiteres sicht- bar und zeichnen sich, w enn sie bel grófierer W asserfiihrung flberstróm t w erden, auch an d er W asseroberfiache b esser ab, ais w enn sie tief unter W asser liegen.

. bordyoller Wasserstand

M. d . llO h en 1 : 2 0 0 . M . d . Lflngen 1 : 1400.

\Ausiiefung der Sohle I

Abb. 3 a. Schem atlscher Q uerschnitt im o b e r e n Teil einer H altung.

neue Streichlinienbreite i u -

^Aufhóhung der Sohle M. d. HOhcn 1 : 2 00.

M . d . L 3 ngen 1 : 1400.

Abb. 3 b . Schem atlscher Q uerschnitt im u n t e r e n Teil einer H altung.

H ierbei w urden also die B uhnenkronen elner Stauhaltung ln einer w aagerechten Ebene liegen, und an den Staustufen ergaben sich in der H óhenlage der B uhnenkronen dann A bsatze gleich d er G efailhóhe. In W irklichkeit diirfen natiirlich keine A bsatze und U nstetigkeiten ausgefiihrt w erden, sondern es wird auf einer gew issen Lange eine O bergangs- strecke h e rg e s te llt, auf der der F lufiąuerschnltt der oberen H altung in den der unteren H altung stetig iibergefiihrt wird.

4. A b leitu n g d e r N o rm aląu ersch n itte.

W ahrend bei einem regulierten Strom fiir die E rm ittlu n g der Normal- proflle eine W asserfiihrung bei MW und b ei N achregulierungen bei MNW zugrunde g eleg t wird, h aben diese W asserstande am kanalisierten FluB nicht die gleiche B edeutung. D enn die fiir die Schiffahrt erforderliche W assertiefe w ird bei M ittel- und N iedrigw asser durch die W ehre erzeugt, und die G eschiebefiihrung ist bei M ittel- und N iedrigw asser w ie oben ausgefiihrt, stark g ehem m t. E rst w enn die bew eglichen V erschlufikórper der W ehre aus dem D urchflufiprofil g anz entfernt w orden sind, w irkt der FluB, nunm ehr seiner F esseln entledigt, beziiglich der W asserfiihrung und d er G eschiebebew egung w ie ein freier FluB oder doch ahnllch einem solchen.

Fiir die B e m e s s u n g d e r N o r m a l p r o f i l e , die der U nterhaltung einer kanalisierten geschiebefiihrenden FluBstrecke zugrunde zu legen sind, diirfte es d ah er geniigen, die W asserfiihrung zugrunde zu legen, bei der die W ehróffnungen bei steig en d em W asser eben vollkom m en frei gem acht w orden sind. D iese W asserfiihrung, bei der das durchgehende Flufigefalle doch w enlgstens annah ern d w led erh erg estellt w orden und w ied er eine stetige G eschiebebew egung anzustreben ist, darf also hier ais die mafi- g eb en d e W asserfiihrung angenom m en w erden. D ieser W asserstand w ird ln vlelen Fallen nicht viel von dcm bordvolIen W asserstand abw eichen.

In dem schem atischen Langsschnitt (s. Abb. 1) ist der „m afigebende W asser

s ta n d ' m it „MaW" bezeichnet w orden. A bgesehen von diesem W asser

stand kann die nachstehend beschriebene Profilberechnung selbstverstandlich noch an H and an d erer W asserstande durchgefiihrt bzw. geprilft w erden.

Die hiernach zu erm ittelnden N o rm aląuerschnitte m iissen naturgem afi vor allem die B edingung erfiillen, daB sie fiir die m aBgebende W asserfuhrung die gleiche hydraulische Leistungsfahigkeit auf elner sonst gleiche V erhaitnisse zelgenden Strecke aufw eisen, d. h. auf einer Strecke zw ischen den MOndungen zw eier N ebenflusse. H an d elt es sich um eine aitere K analisierung, b el d er die Sohle bereits einen B eharrungszustand an-

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7. J u li 1933 A l b r e c h t , Ausbildung der FluBąuerschnitte und Streichlinienabstande usw. 413

genom m en hat, so brau ch t m an keine W asserm engenm essungen zu machen, sondern kann aus einer Zahl auszusuchender, brauchbarer Q uerschnitte die Ubrigen durch hydraullsche U m w andlung errechnen. (W eiche hydrau- lischen Form eln benutzt w e rd e n , ist hierbei unerheblich.) L egt man der P rofilberechnung innerhalb der einzelnen K analhaltungen, je nach dem tatsachlichen Befund im B eharrungszustande, eine theoretische w aage

rechte FluBsohle m it A bsatzen an den Staustufen zugrunde oder doch eine solche, die alles in allem ein flacheres G efaile ais das Spiegelgefaile bel H ochw asser zeigt, und o rd n et man d ie B uhnenkronen innerhalb der einzelnen S tauhaltungen auf einer W aagerechten (etwa 0,2 m Uber dem hydrostatischen Stau) an, so ergeben sich bei gleicher hydraulischer Leistungsfahigkeit bei etw a bordvollem W asserstand (d. h. b ei kleinem Hochwasser) P rofilbreiten, die in den einzelnen H altu n g en von oben nach unten allm ahlich zunehm en. Dies ist erkiarlich, da die m ittleren Profil- tiefen bei dem m afigebenden W asserstande in jed er H altung von oben nach unten zu abnehm en (s. Abb. 1), die B uhnenkronenhóhen aber relativ zum Flufigcfaile zunehm en. Da die B uhnen so in den einzelnen H altungen je w eiter nach unten zu um so hóher Uber dem u ngestauten MaW angelegt w erden wUrden, dUrften sie hier dafUr naturgem afi zur Erhaltung eines gleich b lcib en d en A bfuhrverm ógens entsprechend w eniger w elt in den FluB h ineingebaut w erden. Es ergibt sich so ein S t r e i c h - l i n i e n a b s t a n d , der innerhalb der einzelnen H altungen trichter- oder trom petenfórm ig von oben nach unten zu anw achst, w ie in dem verzerrten, schem atischen Lageplan (Abb. 2) darg estellt ist.

Der Absatz in der Profilbreite, d er sich in Abb. 2 infolge der Ver- zerrung d er B reiten zeigt, ist bei der A usfuhrung selbstverst3ndlich nicht v orhanden; vielm eh r muB fUr einen allm ahlichen und stetigen O bergang der oberen Q uerschnitte zum lichten DurchfluBquerschnltt des W ehres und von diesem zu den Flufiąuerschnitten unterhalb gesorgt w erden.

— ---- ---- ---- der W asserstande im O berw asser eines W ehres.

bordvoller Wasserstand T

V

^{A \}

M. >1. HOheu 1 : 200.

M . d . I.flngen 1 T a g = 0 ,1 6 6 m m .

Stauzie!

2 7 /

^ sta a te s M.W., --- -

---

²

ungestautes NM.W. T im ungestauten Flufi

Tage ^{3 6 5}

Tage

5. G e s c h ie b e ffih ru n g u n d S c h le p p k ra ft.

Legt man d er vorstehenden Q uerschnittberechnung nun das w irkliche FluBgefalle bei dem .m afig eb en d en W asserstand" zugrunde, das ja im allgem einen ziem lich geradlinig verlaufen w ird, od er ersetzt man das tatsachliche G efaile m it seinen kleinen U nregelm afiigkeiten durch ein streckenw eise ausgegllchenes geradlinlges G efaile, so wUrde sich fUr die erm ittelten Profile von gleichem W asserabfU hrverm ógen ergeben, dafi die Schleppkraft beim m afigebenden W asserstand nicht fur alle Q ucrschnltte einer H altung die gleiche ist. Denn nach der bekannten Form el ist das MaB fUr die Schleppkraft 5 =

\0001J

in kg/m 2, w obei

t

die durchschnittliche Proflitlefe in m und J das relative Strom gefaile bed eu tet. Da die durchschnlttliche Tiefe

t = F : B

nun in den einzelnen H altungen von oben nach unten zu bei dem m aBgebenden W asserstand abnim m t (s. Abb. 1), das Strom gefaile aber an nahernd konstant ist, so wUrde sich eine Schlepp

kraft ergeben, die innerhalb jed er H altung ebenfalls von oben nach unten zu abnim m t.

Dies ist ab er nicht angangig. V ielm ehr mufi selbstverstandlich ge- fordert w erden, dafi die hcrzuleltcnden FiuB ąuerschnitte fUr den maB

g eb en d en W asserstand (und die hOheren W asserstande) nicht nur ein g lelchbleibendes W asserabfUhrvermOgen, sondern auch eine m ógiichst g lelchbleibende Schleppkraft auf den einzelnen Strom strecken aufw eisen.

Dies lafit sich dadurch erreichen, dafi man den Faktor J in vorstehender Form el v eran d ert, da der Faktor

t

ja in den einzelnen Q uerschnitten im grofien und ganzen festliegt und nicht in dem erforderllchen Um fange kunstlich v er3ndert w erden kann. Das S trom gefaile im oberen Teil einer H altung w ird ein w enig erm afiigt und dafUr im unteren Teile der H altung geg en u b er dem D urchschnittgćfaile etw as erhOht, so dafi statt des gerad- linigen G efaiies ein zw ischen den einzelnen Staustufen schwach b o g e n - fO rm ig v e r l a u f e n d e s G e f a i l e Jb entsteht, wie in Abb. 1 eingetragen.

Durch V ersuchsrechnung lassen sich nun die F iufiąuerschnitte so er- m itteln, daB sie bei dcm m afigebenden W asserstande sow ohl die gleiche

W asserabfU hrfahigkeit ais auch die gleiche Schleppkraft haben, indem das W asserspiegelgefaile und die A bflufiąuerschnitte m iteinander in Einklang gebracht w erden. D ieses V erfahren b e d e u te t allerdings, daB die Abfiihr- fahigkeit durch W ahl eines schw ach gekrUmm ten G efaiies J b an Stelle des geradllnigen G efaiies bei dem glcichen W asserstande ein w enig verringert wird, bzw . dafi die W asserstande etw as angehoben w erden. Dies w irkt sich lediglich dahin a u s, dafi die Z eitdauer, w ahrend der die einzelnen W asserstande U berschritten w e rd e n , etw as veriangert wird.

Die in Abb. 4 m l t.l bezeichnete K urve mOge die H 3ufigkeitskurve d er W asserstande eines regulierten Flusses an einem bestim m ten Pegel d arstellen ; diese K urve w ird sich bereits infolge der bei einer Kanali- sierung errichteten Staue a n d ern , z. B. am O berpegel eines W ehres nach K urve 2.

W erden nun bei der U nterhaltung der Strom regelungsw erke die Streichlinienabstande un d Flufiprofile nach den vorstehend entw ickelten G esichtspunkten zugrunde g elegt, so andert sich die H aufigkeltskurve lediglich noch in ihrem oberen Teil ein w enig, wie durch K urve 3 in Abb. 4 an g ed eu tet ist. Da die A nderung aber nur gering ist und bei groBeren H ochw assern kleiner und kleiner w ird, so w ird sie gew ohnlich in Kauf genom m en w erden kOnnen.

Sollte sich bei der hydrauiischen B erechnung in einem bestim m ten Falle auf G rund des vorstehend G esagten im u n tersten Teil einer Stau- haltung d er S treichlinienabstand grófier ergeben ais der vorhandene A b

stand der Strom ufer, so zeigt dies, daB in diesem Falle eine H óhenlage der B uhnenkronen durchw eg etw a 0,2 m u b er dem hydrostatischen Stau nicht durchfUhrbar ist; in einem solchen Falle b leib t nichts anderes ubrig, ais die B uhnenkronen im unteren Teile der H altung allm ahlich zu senken.

6. B eispiel.

Nach den obigen G esichtspunkten sind m ehrere S tauhaltungen eines kanallsierten F lusses durchgerechnet w orden, u n ter anderen eine 7,1 km lange H altung. Das G efaile bei bordvollem Strom (bei g eleg ten W ehren) b etru g im D urchschnitt 0,000316 d. h. 1 :3 1 7 0 , das absolute G efaile b ei gestautem NNW am unteren W ehr 2,40 m, die W asserm enge rd.

400 m 3/s e k ; die m ittlere Profilgeschw indigkeit w ar hierbei im Strom- schlauch selb st rd. 1,6 m /sek. Indem im oberen Tell der H altung der bei d er frUheren R egulierung gew ahlte Streichlinienabstand von 50 m bei- b eh alten w urde, ergab sich nach obigen G esichtspunkten durch V ersuchs- rechnungen eine trom petenfórm ige V ergróflerung d er Streichlinienabstande 6,1 km unterhalb auf 100 m ; die n euen Streichlinlen zeigen also eine D ivergenz von durchschnittlich (100 — 50): 6,1 = 8,2 m /km. W enn hiernach der U nterschled der S treichlinienbreite im o bersten und im untersten Teil der H altung auch sehr erheblich ist, so laufen d ie Streichlinien doch verhaltnlsm aBig nur langsam auseinander. Auf einer Strom strecke gleich dem B uhnenabstand von i. M. 70 m vergrófiert sich die Streichlinienbreite nur um durchschnittlich 8,2 • 0,07 = 0,53 m. D er W inkel, den die Streich

linien des linken Ufers m it der des rechten Ufers bei g erad er Flufiachse bildet, ist in dem durchgerechneten Beispiel also nur im Durchschnitt tg a = (100 — 5 0 ):6 1 0 0 = rd. 1 :1 2 2 , ist also nur seh r klein. Man darf dem nach erw arten, daB der Flufi den ungleichfórm igen A bflufizustand, d er ihm so vorgeschrieben w ird, ohne w eiteres tatsachltch auch annim m t, da der O bergang der Abfiufiprofile, d. h. die V erbreiterung der Streich

linienabstande, ja nur g anz allm ahlich stattfindet; zum al ja der urspriinglich gleichfórm ige A bflufivorgang des Flusses durch die K analisierungsbauten bei m ittlerer und geringer W asserfUhrung bereits in einen ungleichfórm igen A bfluBvorgang u m gew andelt w orden ist. Ais Schleppkraft ergab sich in dem Beispiel b ei bord v o ller W asserfUhrung S = \000 • J ł , im Strom- schlauch rd. 1,2 k g /m 2.

D er U m stand, dafi die n euen Streichlinien nicht wie sonst parallel zueinander, sondern in den einzelnen H altungen trom petenartig verlaufen, b e d e u te t nicht etw a eine E rschw ernis od er M ehrarbeiten bel der Ab- steckung der Streichlinien, ęla ja auch b ei gleichlaufenden Streichlinien die Buhnen m ittels der auf beiden Flufiufern vorhandenen od er anzulegenden Standlinien genau nach einem zu entw erfenden Lageplan abgestcckt w erden mUssen.

Die vorstehend entw ickelten G esichtspunkte sollen nicht etw a ais G rundlage fur die D urchfuhrung neuer u m f a n g r e i c h e r R e g u l i e r u n g s - p i a n e bei bereits kanalisierten FluBstrecken dienen, sondern sie sind lediglich ais R i c h t l i n i e n und N orm en fUr die gew óhnliche regelmaBIge U n t e r h a l t u n g der S trom bauw erke kanaiisierter Flufistrecken gedacht und w erden w eniger dort, w o ganz m assive B uhnen aus Steinen u. dgl.

v erw en d et w erden, ais hauptsachlich dort von B edeutung sein, w o die B uhnen aus Faschinenpackw erk g eb au t w erden und daher nur eine ver- haltnism afiig kurze L ebensdauer haben, wo also die Fiufiąuerschnitte innerhalb kurzer Z eltraum e A nderungen unterw orfen sind.

(4)

414 DIE BAUTECHNIK

D i s c h i n g e r , A nw endung des Contractor-Vcrfabrens beim Bau der Uferpfeiler usw. P a c iisc h rirt i. a. c e s. B au ln g en leu rw esen

Abb. 1.

A nw endung des Contractor-Verfahrens beim Bau der Uferpfeiler fiir die neue Eisenbahnbriicke

A lle R ech te v o rb e h a lte n .

iiber den Rhein bei Rheinkassel.

Von Dipl.-Ing. A. D is c h in g e r, D ortm und.

Infolge der W irtschaftskrise sind bisher nur das E ndw iderlager und w eitere sechs Pfeiler dieser V orlandbriicke ausgefuhrt w orden. Das End

w iderlager sollte m ittels W asserhaltung in offener B augrube h erg estellt w erd en ; da jedoch durch die W asserhaltung dem anstehenden K iesboden sehr viel feiner Sand entzogen w urde, muBte der u n terste Teil der Bau

grube durch eisernc K analdielen gesichert w erden.

Bei A usschreibung und V ergebung der B auarbeiten durch die R eichs

bahndirektion K6ln w ar v orgesehen, daB die Pfeiler II bis V ebenfalls u n ter W asserhaltung, dic Pfeiler VI und VII ab er in A nbetracht der grdfieren G rundungstiefe unter A nw endung von U ntcrw asscrschuttbeton gegriindet w erden sollten. Es w ar dam als beabsichtigt, diesen U ntcrw asserschiittbeton u n ter V erfahrung eines T eleskoprohres e in zu b rin g en 2).

Da der R heinw asserstand w ahrend der g esam ten B auzeit vom 6. Ok- to b er 1930 bis Anfang O ktober 1931 m it A usnahm e w eniger Tage iiber MW und m eist auch iiber G elandehóhe iag, w ar die Ausfiihrung d er Pfeiler II bis V m ittels W asserhaltung unm óglich, abgesehen davon, dafi die beim E ndw iderlager festgestellte E ntziehung von Sand den B augrund ver- schlechtert hatte. D ie R eichsbahndirektion Koln entschlofi sich daher, auch bei diesen Pfeilern U nterw asserschuttbeton anzuw enden. D ie in der Z w ischenzeit verfjffentlichten E rfahrungen, die in M agdeburg m it dem C ontractor-V erfahren gem acht w aren, gaben dann V eranlassung zu dessen A nw endung. Da m it diesem V erfahren auch in Rheinkassel sehr giinstige E rfahrungen gem acht w urden, soli nachstehend kurz dariiber b erich tet w erden.

Die P feiler II bis V w urden m it 6 m langen eisernen Spundw anden .H oesch" Profil I derart abge- ram m t, dafi ihre U nterkante 1,50 m u n ter der G riindungs- sohle stan d ; b ei den Pfeilern VI u nd VII kam infolge grófierer G riindungstiefe Profil III m it einem O berstand von 3,15 bzw.

2,35 m zur A nw endung.

Bei dem andauernd hohen W asserstande (vgl. A rbeitsplan, A bb. 3) w urden die A rbeiten durch H ochw asser und Regen em pfindlich g estS rt, da die O berkante der S pundw ande, in der A n n ah m e, dafi im H erbst kein H ochw asser eintreten w e rd e , etw a 1,0 m iiber MW und dam it teilw eise u n te r dcm G elan d e la g ; es Ist d ah er zu em pfehlen, b e l ahnlichen Aus- fiihrungen die O berkante der S pundw and etw a 1,5 bis 2,0 m iiber M W , m indestens ab er etw as htiher ais G elande an- zu o rd n en , dam it auch bei kleinerem H ochw asser ge- arb eitet w erd en kann und bei N iederschiagen kein Schlam m in die B augruben gespult wird.

2) A hnlich w ie in B autechn.

1929, H eft 48, S. 739 vom Ver- fasser beschrleben.

meilsplan

Auf d e r linken R heinselte b e i Rheinkassel sind anschliefiend an die HauptstromOffnung, die mit einem 308 m w eit gespannten B alkentrager (D reiecktrager nach Bauart T i l s 1) iiberbruckt w erden soli, sieben kleinere

durch m assive Z iegelsteingew ólbc iiberbriickte O ffnungen vorgesehen (Abb. 1 u. 2).

.B a u te c h n . 1928, Heft 38; 1931, H eft 6.

(5)

'finfiilltrichter

| „ QK.Spundwand*36.es

7m js m

-

--- --- , ---12,80--- - Hosch Prof n r 11,00 m/g.

J a h rg a n g 11 H e ft 2 9 . « -

7. juii 1933 D i s c h i n g e r , A nw endung des C ontractor-V erfahrens beim Bau der U ferpfeiler usw. 4 I o

Abb. 5.

Im AnschluB an die Ramm ung der Spund- wSnde w urden im Innern der B augrube 2 I-T rS g er mit zwei an g en ieteten C -E ise n eingeram m t, gegen die d er holzerne V erbau der B augrube gestiitzt w urde (Abb. 4).

Da nach den vor!iegenden E rfahrungen die Grófie der einzelnen F eld er fiir das Contractor- V erfahren nicht grofier ais etw a 6 X 6 m b e tragen soli, mufiten die 17 X 12,8 m grofien Bau- gruben in sechs F eld er u n tertellt w erd en , dereń Trennungslinien sich in d er Achse der oben er- w ahnten T-TrSger schneiden.

Um die S chw ierigkeiten, die b ei A btrennung der F eld er m it H olztafeln auftreten, zu verm eiden, w urde beschlossen, hier E isenbetontafeln zu ver- w en d en , die einen B estandtell des B auw erkes darstellen (Abb. 4a). D iese Tafeln w urden nach A usbaggerung der Baugrube bis etw a 2,50 m unter O b erkante der S pundw and m ittels Kranes in die N uten der Spundw and bzw . d er I - und C -E isen eingesetzt und bei w elterer A usbagge

rung der B augrube entsprechend abgesenkt. Es ist erforderlich, dafi sow ohl die Spundw Snde ais auch die I - E ls e n lotrecht stehen, dam it die P latten gut abgesenkt w erden kónnen und dam it ein dichter Absclilufi des Betons an diesen F iihrungsstellen erzielt w ird. — D iese Tafeln w aren in je d e r E bene zwecks Einschrankung des G ew ichtes der H óhe nach un terteilt un d in aufgelóster K onstruktion durch- gebildet, so dafi eine g u te V erzahnung der Tafeln mit dem eigentllchen Schiittbeton erzielt w urde.

Zum E inbringen des B etons w urde ein in d er Langsrlchtung der Baugrube verschiebbares G eriist verw endet, in dem das mit einem Trichter v erseh en e, 25 cm w eite Schiittrohr aufgehangt war. D er Beton w urde diesem T richter zugefiihrt durch eine G ufibetonanlage mit 25 m freier A usladung, die oberstrom der Pfeiler parallel zur Briickenachse fahrbar angeordnet w ar (Abb. 5).

Die Hóhe des eingebrachten S chiittbetons b etru g 1,8 bis 2,5 m, w obei sich die N eigung der O berfiache zwischen 1 :5 bis 1 : 10 einstellte.

Fiir die H erstellu n g des Betons w urde teils R heinkies, teils G ruben- kies verw en d et. Die K orńzusam m ensetzung w urde laufend gepriift und je nach dem Siebergebnis v erb essert. Durch V ersuche in der Baustoff- priifstelle d er R eichsbahndirektion Kóln w urde festgestellt, dafi m it einem

•M ischungsverhaitnis von Sand : Kies von 1 :1 ,1 der dichteste und ge- schm eidigste Beton erzielt w urde. A uf der Baustelle w urde beobachtet, dafi bei Z usatz von grobem M ateriał V erstopfungen im Rohr ein traten ; wenn ab er grobes M ateriał nicht in dem U m fange zugesetzt w urde, w ie dies fiir' die K ornzusam m ensetzung von norm alem Beton w iinschensw ert gew esen ware, und also der A nteil des F einsandes im G esam tm aterial erhóht w u rd e, so w urden R ohrverstopfungen verm ieden und ein g u tes Fliefien des Betons mit flacher O berfłachenneigung erzielt.

Ais B indem ittel kam ausschliefilich Trafiportlandzem ent 50/50 zur V erw endung, der nach 28 Tagen Festigkeiten von 450 bis 590 kg/cm 2 ergab.

Das M ischungsverhaitnis von 1 :5 erforderte bei einem R aum gew icht von 1000 k g /m 3 209 1 T raB portlandzem ent auf 1 m 3 loses H aufw erk.

Nach dem Leerpum pen d er B augruben w urde eine diinne Schlamm- schicht gefunden, die aus feinem Sand, Trafi und Z em ent bestand. Zum Teil riihrte diese Schicht aus den von oben durch Regen in die Baugruben gespiilten Schlam m her, zum Teil aus dem oberen, mit dem W asser In

OuerscMff Langsschnitt

GrundriB

Ansicht

Querschni1f

GrundriU

Abb. 4 a.

Abb. 4.

Beriihrung stehenden Beton bzw. aus dem beim G ufibetonverfahren un- verm eidlichen M aterialverlust aus den Rinnen und beim Fiillen des Trichters.

Ein Ausspiilen aus dem eigentllchen B etonkern hat nicht stattgefunden.

D ieser Schlam m sam m elte sich etw as starker in den tiefer liegenden Ecken d e r Q uadrate, w o auch jew eils der fiir den Beginn des G iefiens verw endete Sackpfropfen aufzufinden war.

D er W asserzusatz w urde reichlich g ew ah lt (10 bis 14%)> da die Ver- suche mit trockener M ischung ebenfalls zu V erstopfungen im Rohr Ver- anlassung gaben.

Da die Perioden niederen H ochw asserstandes jew eils nur seh r kurz w aren, mufite schon friihzeitig abg ep u m p t w erden, so z. B. geschah dies beim Pfeiler VII, d er am tiefsten gegriindet ist, schon fiinf Tage, nachdem der Beton im letzten F eld e eingebracht war.

Aus der B augrube des zuerst h erg estellten Pfeilers IV, dessen Beton in der Z eit vom 10. bis 15. Ju li 1931 eingebracht w urde, w urde ein Błock von 80/60/30 cm, zw ecks U ntersuchung auf D ruckfestigkeit u nd W asserdichtigkeit in der B austoffpriifstelle der R eichsbahndirektion Kóln, aus- g estem m t. Die aus dem Błock herausgeschnlttenen Wiirfel von 20 cm K antenlSnge ergaben am 6. S ep tem b er 1931 F estig k eiten von 238 bzw . 230, i. M. 234 kg/cm 2; die w ahrend der B etonierung h erg estellten Probew iirfel haben nach 28 Tagen F estigkeiten von 259, 242 u nd 198 kg/cm 2 ergeben.

Schon die Besichtigung der AuBenflachen des ausgestem m ten Blockes ergab, dafi das G efiige des Betons gleichm afiig, g u t und dlclit w ar und dafi kein Entm ischen d er einzelnen Korngrófien stattgefunden hatte. Die Schnittflachen von durchgesagten B etonkórpern bestatigten dies ebenfalls (Abb. 6).

Zur U ntersuchung auf W asserdichtigkeit des B etons w urden aus dem gleichen Błock zylindrische Kórper von 20 cm Durchm. und 14 cm H óhe

(6)

. , „ DIE BAUTECHNIK

4 1 b D i s c h i n g e r , Anwendung des Contractor-Verfahrens beim Bau der Uferpfeiler usw. F a c h s c h rlft r. d. g e s . B a u ln g e n le u rw e sen

ausgesagt. D er eine dieser Kórper w urde einem O berdruck von 1,2 atu (entsprechend dem tatsacbiichen O berdruck des H ochw assers) 5 X 24Stunden lang ausgesetzt, w obei kein W asser durchdrang; beim Zerschlagen des K órpers w urde festgestellt, dafi Infolge der K apillarw irkung Feuchtigkeit nur bis auf halbe H óhe des K órpers eingedrungen war. Beim zw eiten Kórper sollte festgestellt w erden, bei w elchem Druck iiberhaupt W asser durchdrlngt. Zu diesem Zweck w urde der Kórper 24 Stunden lang einem O berdruck von 1 atii ausgesetzt, der nach je 24 Slunden um 1 atii ge- steigert w urde. Bei 16 atii w ar dic O berfiache des K órpers noch vóllig trocken, bei 17 atii zerplatzte d er K órper infolge von Schubbeanspruchung.

Auch hier w ar d ic F cuchtigkeit w ie beim ersten K órper nur bis ln h a lb e

In vier von Insgesam t 36 b etonierten F eld ern ergaben sich geringe U ndichtigkeiten an der Fiihrung der Tafeln, die jedoch in einfacher W eise abgedichtet w erden konnten; sonst w aren sow ohl die Spundw Snde ais auch der U nterw asserschiittbeton vóllig dicht, so dafi der o b ere Stam pfbeton der F u n d am en te sich leicht einbringen lieB.

Zwischen Schtitt- und Stam pfbeton w urde iiber den E isenbetonplatten eine R undeisenbew ehrung zur b esseren V erbindung d er einzelnen F eld er u ntereinander eingelegt.

Abb. 7.

H óhe vorgedrungen. Die Ergebnisse sind sow ohl beziiglich der Druck- festigkelten ais auch der W asserdichtigkeit ais aufierordentlich gunstig zu beurtcilen, zum al wenn d er geringe Z em entverbrauch je m 3 in Betracht gezogen wird.

Die von G a y e 3) aufgestellte Forderung, dafi ein M lschungsverhaitnis von m indestens 400 k g /m 3 a n g ew en d et w erden rniisse, darf d ah er Im Interesse d er W lrtschaftllchkelt nicht unerheblich unterschrltten w erden.

3) S. Bautechn. 1932, H eft 27, S. 364,

Abb. 8.

A bb. 7 zeig t die leerg ep u m p te und gereinlgte B augrube III, Abb. 8 die ungereinigte O berfiache des Schiittbetons der B augrube VII.

D er A rbeitsplan (Abb. 3) zeigt einerseits die vielfachen und lange dauernden U nterbrechungen durch H ochw asser, anderseits ab er auch die kurze B auzeit fiir die einzelnen A rbeiten.

Seitcns der R elchsbahndirektion w urden die von der Firm a W iem er

& Trachte, Eisenbeton-Tiefbau G. m. b .H ., D ortm und, ausgefiihrten A rbeiten durch R eichsbahn-O berrat S r .^ t tg . T i l s u n d R eichsbahnrat S c h e n k e l b e r g g eleitet.

A lle R ech te v o rb e h a ltc n .

Die K nickfestigkeit der einbetonierten Stahlsaule.

M elne alteren V ersuchc mit E isensaulen, bel denen ich einen V ergleich d er Tragfahigkeit o h n e und m it E inbetonlerung ausgefuhrt h a b e 1), haben zw ar in erster Linie dem Zw ecke g ed len t, die M itw irkung des Betons nachzuw eisen. Sie haben ab er n eb en b ei auch die Frage beant- w ortet, inw iew eit der EinfluB der K nickfestigkeit durch die E inbetonlerung behoben w ird. B esonders uberzeugend sind m elne V ersuche m it Saulen aus um schniirtem G ufleisen2), w eil die viel grófiere K nickem pfindlichkeit dieses Baustoffes hinrelchend b ekannt ist und w eil ich, au sgehend von den ausgefiihrten V ersuchen, eine b esondere T abelle fiir den Einflufi der Knickung auf schlanke Saulen aus um schniirtem G ufieisen aufgestellt h a b e 3).

Die F estlegung solcher G esetze bedarf noch w eiterer um fangreicher und kostspiellger V ersuche. N achdem nun aber die Erkenntnls d er W Ichtigkelt und w irtschaftlichen B edeutung der K nlckversteifung durch eine E inbetonle

rung allgem ein anerkannt ist und in w eiten K relsen FuB gefaBt hat, scheint es mir kaum berechtigt zu sein, die V ollendung dieser w issen- schaftllchen A rbeiten abzuw arten, dereń Abschlufi bei un serer traurigen w irtschaftlichen Lage nicht so bald zu erw arten steht. Man sollte sich vielm ehr zum w enigsten auf das beschrankcn und das festhalten, was man bestim m t weifi; das sind ab er die im' E isenbetonbau hinrelchend stu d ierten V erhaitnlsse, u n ter denen die E inbetonlerung glelchbedeutend mit ein er vollstandigen V crsteifung ist und daher je d e K nickabm inderung unnótlg ist, w ahrend man h eu te noch vielfach g lau b t, die S tahlsaule fiir a lle Falle so berechnen zu m ussen, ais ob sie vollstSndig frei stiinde.

Die von mir ln d er Bautechnlk g eg eb en e A n re g u n g 4) h a t zu r Folgę g ehabt, daB bel der N euauflage der ósterreichischen Norm fiir K nickfestig

k eit 1933 gew isse B edingungen fiir Saulen aus FIuBstahl aufgenom m en w urden, un ter denen d iese Norm keine A nw endung findet, un ter denen also eine K nickabm inderung nicht in Betracht zu ziehen ist. W enn auch diese V orschriften noch keinen Anspruch auf V ollstandigkeit auf diesem G eb iete erheben kónnen, sie vielm ehr mit Riicksicht auf die Schaffung von ein er O bergangsform zu spateren gen au eren V orschriften in vieler H lnslcht abslchtlich sich auf das N otw endlge beschranken, so verdienen

c X

!) F orscherarbeiten, H eft 8, Berlin 1908. — B. u. E. 1907, S. 172;

1908, S. 71, 148, 266.

2) W ochenschrlft f. ó. B audienst 1915 von O. S c h r e i e r u. a. m.

3) B. u. E. 1921, S. 208.

4) B autechn. 1931, H eft 7, S. 94; H eft 45, S. 665,

t—w- m

sie doch ais der erste Schritt nach dieser R ichtung hin fiir die Baustoff- ersparnis besondere B eachtung. W ir g eben dem W unsche A usdruck, daB d ie den n euen V orschrlften zugrunde liegenden A nschauungen ln der Praxis festen FuB fassen und sie durch F ortsetzu n g der V ersuche w eiter au sg eb ild et w erden mógen,

Um die T ragw eite d er in der O norm gem achten V orschl3ge zu fiberbllcken, sie also w eder zu unter- noch zu iiberschatzen, soli ein B e i s p i e l eró rtert w erden. W ir w ahlen zum V ergleich d er alten und neuen V orschrlften eine Saule Im ErdgeschoB eines G cbaudes, w o Stockw erkhóhen von 4 m hauflg mit einer B elastung von 140 t vorkom m en. W ir ver- gleichen eine S tahlsaule nach d er h eu te iibllchen B erechnung, w obei auf die A rt ihrer U m hullung, die ledigllch ais F euerschutz w irken so li, keine Riicksicht genom m en w ird. Wir gelangen in diesem F alle zu A bm essungen von 43/38 cm m it einem S tahlkern von 2 C 3 0 (vgl. Abb.). Die sonst zulassige B eanspruchung von 1400 kg/cm 2 erfahrt eine K nickabm inderung von 1,3, sie b etrag t dem nach 1080 kg/cm 2, und der erforderliche S tahląuerschnltt ergibt sich zu 130 cm 2.

W enn w ir dagegen die Saule u n ter Beriick- sichtigung der Onorm ohne Knickung berechnen, so lieg t sie innerhalb jen er G ren zen , die uns er- la u b en , von einer K nickabm inderung abzusehen, w enn w ir den F euerschutz durch eine E inbetonle

rung des S tahlkerns ausfiihren. In diesem Falle ist die zulasslge B eanspruchung von 1400 kg/cm 2 u n v er3 n d ert, es sind also 100 cm 2 S tahląuerschnltt erforderllch; es geniigen dem nach 2 C 2 6 , und die auBeren Q uerschnittabm essungen sind 38/34 cm.

D ie Ersparnis an Stahl betragt daher 22 °/0, die Entfernung der Blnde- b leche vergróBert sich um 50% • Bezogen auf die G e s a m tk o s te n b e d e u te t dies eine V erm inderung um etw a 7°/0.

W ir sehen, daB dam it w ohl nicht v lel erreicht ist und dafi das eigent- liche Ziel einer w irtschaftlichen DurchfQhrung darin b esteh en muB, den Beton nicht nur ais K nickversteifung, sondern ais einen m itw irkenden T ragteil einzubeziehen. Zu diesem B ehufe bedarf es einer Berechnung der Saule nach dem A ddltionsgesetz, w obei die Bruchlast durch geelgnete

im

(7)

J a h rg a n g 11 H e l t2 9

7 . J u li 1933 E m p e r g e r , Die Knickfestlgkeit der einbetonierten Stahlsaule 417

V orkehrungen ais Sum m ę der Tragfahigkeit d er beiden Baustoffe sich G eltung verschafft, die zulassige Last die Sum m ę der zulassigen B elastungen der beiden Baustoffe darstellt und die Sicherheit der Saule sich je nach dem V orw iegen von Stahl oder Beton entsprechend abstuft.

Die D eutschen V orschriften fiir E isenbeton 1932 haben bereits einen bem erkensw erten Schritt nach der rlchtigen Richtung getan und das A dditionsgesetz aufgenom m en. Es bedarf nur noch einer gew lssen Ver- vollstandlgung dieser V orschriften. Der konservative Zug unserer Fach- w elt g e sta tte t nicht, g rundlegende Reformen rasch einzufiihren. In dem - selben Sinne ist auch die vorsichtige F assung der Knicknorm zu verstehen.

Es h an d elt sich nur noch darum , das G anze in einen einheitllchen Gufi

um zuform en. D er D eutsche Ausschufi fur E isenbeton wird G elegenhelt h ab en , auf G rund der in G ang befindlichen S3ulenversuche das ent- sch eid en d e W ort zu sp rech en 5). G enauere A ngaben in tabellarlscher Zu- sam m enstellung finden sich im H eft 6 auf S. 93 von Beton u. Eisen 1933 dargestellt, und m it B ezug auf die Q ual!tat des bei dem Z usam m enarbeiten erforderlichen Betons sei auf m elne neuesten Forschungen verw iesen, die sich in dem B erichtsheft Nr. 13 des ósterreich isch en Eisenbetonaus-

schusses 1933 finden. Dr. F. E m p e r g e r .

5) Vgl. B estim m ungen des D eutschen A usschusses fiir E isenbeton 1932, S. 38, Fufinote 30. Berlin, Y erlag von Willi. Ernst & Sohn.

N o r d - A m e r ik a S 8 10 engl.Meilen

Kanaknde

GręHl?.—-o ^fnde tesfertiaen

[agk-PaB

T ł Piedras , M e x i \ Negras k o

spater zu bemsserndes Gebiet Krafhrerk

bewassertes Gebiet

DruckstoHen- Fundament

hóc/iste Stet/ung desSehiitzes

Luflschacht- Manntoch T e c h n ls c h e H o c h sc h u le B erlin . Prof. ®r.=3ng. B l r k e n s t o c k Ist

zum ordentlichen Professor in der F akultat fiir B auwesen ernannt w orden;

mit W lrkung vom 1. April d. J. ab ist Ihm eine planm afilge Professur fiir B aukonstruktionen verliehen w orden.

B e s tim m u n g e n fflr d ie A u sfiih ru n g v o n B a u w e rk e n a u s H olz im H o ch b au (DIN 105 2 )'). Der .A usschufi fiir einhcitliche technlsche B aupolizelbestim m ungen (ETB)“ im D eutschen Normenausschufi hat das neue N orm blatt DIN 1052, das fiir alle Bauten aus Holz im H ochbau, also auch fflr fliegende Bauten, B augeriiste, A bsteifungen, Lehrgeruste und S chalungsstutzen, m it A usnahm e der L ehrgeruste von Briicken gilt, endgiiltlg verabschiedet.

Nach Einfiihrung von DIN 1052 durch die deutschen Landerregierungen wird es in D eutschland nur noch drei V orschriften fiir die Aus- fiihrung von H olzbauw erken g e b e n , nam lich die „Voriaufigen

Bestim m ungen fiir H olztragw crke (BH)“, DIN 1074 „Berechnungs- und Entw urfsgrundlagen fiir hólzerne Briicken" und DIN 1052.

Das N orm blatt en th alt Bestim m ungen iiber die Festigkeits- berechnungen und Z eichnungen, iiber die zulassigen Spannungen von B auholz, iiber Q uerschnlttserm ittlung und B em essung von D ruckstabcn und iiber V erblndungsm ittel. Der A bschnitt „Einzel

heiten d er H erstellung und A ufsteliung" enthalt H inw eise iiber

Stofideckung und A nschlusse und iiber die A usfiihrung von Holz- bauten. D er letzte Teil b eh an d elt die Frage der D urchbiegung

und OberhOhung.

W a s s e r k r a f ta n la g e am E a g le - P a f i, T ex. Eng. N ew s-R cc.

1932, Bd. 109, Nr. 13 vom 29. S eptem ber, S. 377, berichtet iiber r ..

eine b em erkensw erte ur me W asserkraftanlage in einem neuen Bew asse- normoler rungskanal am Rio Wasserstand G randę in T ex as, der

Im ersten A bschnitt fertiggestellt Ist. Am E nde dieses ersten A bschnlttes nah ert sich der Kanał nach einem V erlauf von 52 km am Rande des bew asserten G ebie- tes dem Flufi bis auf etwa 500 m. An dieser fiir das Kraftwerk ausgeyv2hlten Stelle liegt der Bew asserungskanal, der fur eine W asserfiihrung von 43 m 3/sek bem essen ist, m it selnem Spiegel rd. 26 m iiber dem N W des Rio G randę.

Eine V erlangerung des Kanals um 95 km zur B ew asserung des w eiter unterhalb geleg en en Ge- bietes am linken Strom ufer ist

Abb

Abb. 2. fur spater vorgesehen (Abb. 1).

Das Kraftwerk Ist fiir die aus dem Ka

nał zu en tnehm ende H óchstm enge b em es

sen und dem gem afi mit drei Franclsturbi- nen a u sg e sta tte t, d e reń Laufrader 1,45 m Durchm. haben und bei 25 m D ruckhohe und bei 225 U m dreh./

min 4775 PS leisten.

Z ur A bleitung iiber- schiissiger W asserm engen oder fur geringen V erbrauch w ahrend der Stillegungen elnzelner K rafteinhelten ist ein U m leitungskanal zum Rio G randę vorgesehen. D ieser h a t eine Breite von 3,65 m und rechtecklgen Q uerschnitt; Sohle und Seltenw ande sind betoniert. Am oberen Teil ist eine O berfallschw elle und ein Abschluflschiitz vorgesehen. Am unteren E nde ist fiir die ZerstOrung der Energie der abstrdm enden W asserm engen durch Einbau von Tosbecken Sorge getragen. Der V erlauf des Um- leitungskanals, die A nordnung der Einiaufe und der K raftanlage sind aus Abb. 2 erslchtlich.

D er Zuleitungskanal liegt zwischen schm alen Dam m en, im unteren Telle im Bodeneinschnitt. Kurz vor dem E inlauf ist das K analbett mit Beton verkleidet. Die drei D ruckrohre zu den T urbinen haben einen D urchm esser von 3,35 m, d er fiir eine D urchflufigeschw indigkelt von rd. 2 m /sek berech n et ist. Da die D ruckrohre zum Schutze gegen T em peratur- einw irkungen iiberdeckt w erden m ufiten, so w ar es erforderlich, sie auf

A bb. 1.

O ber den Bew 3sserungsplan w ird in der gleichen Fachschrift vom 11. A ugust 1932 besonders berichtet.

J) Das N orm blatt kann vom B euth-V erlag G. m. b. H., Berlin SW 19, D resdener Strafie 97, zum Preisc von 1 RM bezogen w erden.

D ichtigkeit zu priifen. Die A ufienselten w urden dann nach vorherIger Reinigung m ittels Sandstrahlgebiase m it einem heifien BItum en-Anstrich versehen. Im lnneren erhielten die DruckstoHen zw ei Anstriche von w asserfester Farbę. Die T urblnengehause sind aus Stahlplatten hergestellt.

In dem knlefórm igen Abflufirohr ist ein M annloch fiir O berw achungszw ecke

Gereinigte *

Sud-Paafic^y^

W Bonn /

Yerm ischtes.

(8)

418 Yermischtes — Zuschrift an die Schriftleitung — Patentschau DIE BAUTECHNIK F a c h s c h rift f. d . g e s. B a u ln g e n le u rw e s e n

angeordnet. Ein neuartiges Z entralschm iersystem sorgt fiir die O lung aller T urbinenteile. Die Strom erzeuger sind fiir 400 kVA (6900 V/60 Per.) bem essen. Die G eneratoren w erden durch Luftzufuhr von oben her gekiihlt. Die erhitzte K iihlluft w ird im W inter zur B eheizung des Raum es benutzt.

Das K rafthaus ist in E isenbeton h ergestellt. Der G eneratorenraum , an dessen Ende die Schaltanlagen eingebaut sind, umfafit den H auptteil des G ebiiudes. Die A uSenseiten sind g egen H ochw asser im Flufi gescbiitzt.

Die Stellung der Einlaufschiitze wird durch farbige Lam pen im Scbalt- raum angezeigt. Die A blaufschiitze w erden ebenfalls selbsttatig iiber- wacht. E benso w erden die W asserstande und die D urchflufim engen in den einzelnen Turbinen durch g eeignete V orrichtungen aufgezeichnet.

A bb. 3 zeigt einen lotrechten Schnitt durch das M aschinenhaus bzw . durch eine K rafteinheit und durch ihren D ruckstollen. Zs.

B e rg a u fs c h iitte lru ts c h e n z u m V e rla d e n vo n S c h iittg iite rn b e i B au - a r b e ite n . Infolge der gunstigen E igenschaften, Billigkeit in A nschaffung und Betrieb, von geringen A bm essungen bei hoher Leistungsfahigkeit, haben sich die gew óhnlichen Schiittelrutschen im B auingenieurw esen, besonders im Tunnel- und S tollenbau, mehrfach eingefiihrt und bew ahrt.

Eine Schw ierigkeit bei ihrer A nw endung lag n u r darin, dafi beim Ver- laden von M assengut in F ahrzeuge Z usatzforderer (fahrbare FOrder

bander od. dgl.) zur O berw indung des H Ohenunterschiedes vom Boden bis O berkante W agen eingesetzt w erden mufiten. Eine V ereinfachung und V erbilligung b e d e u te t d ah er die B ergaufschiittelrutsche (von G ebr.

Eickhoff, Bochum).

den O bergurten unten, auf das b estehende aufgebracht, und dann w erden die beid en Tragw erke m iteinander v erbunden. Sodann w erden an den Enden der beiden gekuppelten Tragw erke D rehvorrichtungen angebracht, mit dereń Hilfe die T ragw erke um 180° g ed reh t w erden, so dafi das alte Tragw erk nach oben und das neue nach unten zu liegen komm t.

D iese B rtickenausw echslung habe ich bereits vor z w a n z i g J a h r e n beschrieben und zur A usfiihrung em pfohlen. Die dam alige A bbildung zeigt oben die g ekuppelten Tragw erke vor der D rehung und unten nach der D rehung. Das neue Tragw erk braucht nur noch auf die A uflager abgesenkt zu w erden, worauf das alte T ragw erk oben abgeschoben oder abgebaut wird.

Bei dcm von m ir angegebenen V erfahren w urden dam als von verschiedenen Seiten die Schw ierigkeiten b ei der L agerung und Befestigung d er D rehvorrichtung und die Schw ierigkeiten bei der A ufstellung des neuen Tragw erkes im um gekebrten Z ustande bem Sngelt. Auch w urde gesagt, die Tragw erke w urden beim D rehen grofie M ehrbeanspruchungen erfahren.

Ich freue mich, dafi das b eschriebene D rehverfahren trotz dieser Ein- w andc nun doch in J a p a n m ehrfach zur A nw endung gekom m en ist.

Die geschilderte Briickenausw echslung der Japaner entspricht iibrigens durchaus dem S tande der B rtickenbautechnik vor zw anzig Jahren.

Prof. D r.-hig. Robert S c h o n h O f e r , Braunschweig.

H err R eichsbahnrat J. Z i ł l i n g e r bałt eine Erw iderung auf die vor- steh en d e Zuschrift nicht fiir erforderlich. D ie S c h r i f t l e i t u n g .

Bergaufschiittelrutsche fiir V erladearbciten von einem H aufenlager.

Sie kann en tw ed er ohne eigenen A ntrieb an eine w aagerecht v erleg te Schiittelrutsche anschliefibar oder ais selbstandiger V erlader m it A ntrieb g eb au t sein (s. Abb.), der das FOrdcrgut selb sttatig vom H aufenlager w egnim m t. Die A ufw artsbew egung des Fórdergutes kom m t dadurch zustande, dafi die durch die B eschleunigung beim H ingang hervorgerufene Tragheitskraft des FO rdergutes, verm ehrt um die in d er R utschenrichtung ruckw arts w irkende Schw erkraftkom ponente, die Reibung zw ischen FOrder- g u t und Rinne nicht iibersteigt. Bis zu 12° A nstieg w ird nach den Er

fahrungen ein Vorschub des G utes erzielt, der m indestens so grofi ist wie auf einem w aagerechten A bschnitt d er gleichen Rutsche. Das vorderste Rinnenstiick ist schw enkbar, um eine gew isse S treubreite zu erhalten.

Au der B ergaufrutsche mit eigenem A ntrieb wird d er F ahrw agen durch eine Ratsche vorgeschoben und die A ufnahm eschaufel in das Hauf- w erk gedriickt. Zur B edlenung geniigt ein M ann. Fiir eine FO rderleistung von 30 bis 40 t/h ist ein E nergiebedarf von etw a 7 PS vorhanden. Das G ewicht betragt rd. 1500 kg, die Lange elnschliefilich der Aufnahm e- einrichtung 9,5 m.

Die B ergaufrutsche ohne eigenen A ntrieb kann auch zw ischen zwei w aagerecht, ab er in verschiedenen H ohen arbeitenden Rutschen zur O ber

w indung des H O henunterschiedes eingeschaltet w erden. R.—

Zuschrift an die Schriftleitung.

D re h v e rfa h r e n z u r A u s w e c h s lu n g s t a h le r n e r E is e n b a h n b r iic k e n . Zu diesem in B autechn. 1933, H eft 17, S. 229, von H erm R eichsbahnrat J. Z i ł l i n g e r , B erlin, veróffentllchten A ufsatz erlaube ich m ir, unter H inw eis auf das in der Fufinote angefiihrte S chrifttum 1), folgendes zu bem erken.

Bei dem in Bautechn. und in Eng. News-Rec. beschriebenen Briicken- ausw echslungsverfahren wird das neue Briickentragwerk verkehrt, d. h. mit

x) S c h O n h o f e r , Dic A usw echslung von Briickentragw erken ohne V erw endung von G erusten, D er B riickenbau 1913, S. 8 8 ff.; Z .d .O e IA V 1913, S. 2 9 4 ff. — B i i h l e r , O ber Briickenausw echslungen, D er E isenbau 1913, S. 310. — S c h O n h o f e r - B i i h l e r , O ber Briickenausw echslungen (Erw iderung und G egenerw iderung), Der E isenbau 1913, S. 386. — H e r z k a - S c h o n h O f e r , Die A usw echslung von Briickentragw erken usw.

(Erw iderung und G egenerw iderung), Z .d .O e I A V 1913, S. 701 u. 702.

DRP 271 685 vom 8. S ep tem b er 1912.

Patentschau.

T ra g w e r k m it e in g e b a u te m K a n a ltr o g z u r U b e rfiih ru n g von S c h if fa h rtk a n a ie n (ib e r F liisse o d e r G e la n d e e in s c h n itte . (KI. 19d, Nr. 5 3 6365 vom 4. 6. 1929 von G utehoffnungshiitte O berhausen AG in O berhausen, Rhld.) Um solche Tragw erke zu vereinfachen, zu verbilligen und sie bei beschrankter BauhOhe verw enden zu kOnnen, ist der Kanal

trog T in das Tragw erk A eingebaut und in einzelne Trogabschnitte t zcrlegt, die durch Zw ischenstiicke K m iteinander verbunden sind. Die Bodenbleche L der T rogabschnitte sind m it dem am Tragw erk A starr befestigten M itteltrager Qm fest vernietet und durch in kleinen AbstMnden

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angeordnete Q uertr3ger Q ausgesteift, die durch B lattfedern b mit dem U ntergurt N des , Tragw erkes v erbunden sin d , so dafi gegen-

* Om am seitige kleine L3ngsverschiebungen zwischen Trog u nd Tragw erk fast w iderstandslos stattfinden kOnnen. Die beiden M itteltrager Qm jed es Trogabschnittes sind steif mit dem Tragw erk v erbunden und bilden m it dessen nach aufien v erbreiterten Pfosten P steife H albrahm en. Die W indbelastungen w erden durch die M itteltrager auf den W indtrager iibertragen, der durch die U ntergurte N und die B odenbleche L gebildet wird, die m it den Quer- tragern Q starre Scheiben bilden. Die Trogabschnitte t sind durch dic M itteltrager Qm unverschieblich an das Tragw erk angeschlossen und in der Langsachse x — x des Troges T durch biegungsfeste iangsverschiebbare Riegel R m iteinander verbunden.

V e r s ta r k u n g v o n G e w o lb e n . (KI. 19d, Nr. 540 591 vom 7. 10. 1930 von B r u n o S c h u l z in B erlln-G runew ald.) Das vorh an d en e Bauwerk b e ste h t aus den beid en Pfeilern A und B und dcm GewOlbe W. Zur V erst3rkung des GewOlbes — durch starkę Striche a n g e d e u te t — wird auf seinen beiden Seiten je ein Eisenbetonrah- m en C angeo rd n et, dessen Stiele D sich auf die F undam ente der vorhandenen Pfeiler A und B auf- setzen und mit den Flanschen ihrer C -f0rm igen Q uerschnitte die Schm alseiten der Pfeiler um- klam m ern. Der Riegel des R ahm ens stellt dabei m ittelbar eine V erstarkung des vorhandenen Ge- w olbes dar. Da die Rahmen auf die vorhandenen F u n d am en te der alten Pfeiler aufgesetzt w erden, so sichern sic auch durch ihre g u te V erbindung m it den alten Pfeilern eine einheitliche W irkung auf die F u n d am en te, so dafi man ohne eine Ver- starkung d er F u n d am en te auskom m en kann. Die V erstarkung ist um so \virkungsvolIer, ais durch die Rahm en die beiden Pfeiler zu einem Paar biegungsfest verbunden sind, w odurch auch die Tragfahigkeit des GewOlbes erhoht wird.

INHALT: A u s b l l d u n g d e r F l u C ą u e r s c h n l t t e u n d S t r e l c h l i n l e n a b s t f l n d e i n k a n a l l s l e r t e n , g e s c h i e b e f u l u e n d e n F l ii s se n . — A n w e n d u n g d e s C o n l r a c t o r - V e r f a h r e n s b e i m Ba u d e r Uf e rp fe i le r f ii r d i e n e u e E i s e n b a h n b r i i c k e i ibe r d e n R h e i n b e l R h e i n k a s s e l . - Di e K n l c k f e s t l g k e i t d e r e ln- b e t o n l e r t e n St a hl sf iu l e. — V e r r n l s c h t e s : T e c h n l s c h e H o c h s c h u l e Be r li n. — B e s t i m m u n g e n f u r d i e A u s f i i h r u n g v o n B a u w e r k e n a u s H ol z l m H o c h b a u ( DI N 1052) . — W a s s e r k r a f t a n l a g e a m Ea gl e- PaC, Te x. — B e r g a u f s c h i i t t e l r u t s c h e n z u m V e r l a d e n v o n S c h u t t g i i t e r n b e l B a u a r b e h e n . — Z u s c h r i f t a n d i e S c h r i f t l e i t u n g . — P a t e n t s c h a u .

S c h riftle itu n g : A. L a s k u s , Geh. R e g ie ru n g sra t, B e r lin - F rie d e n a u . V e rla g v o n W ilh elm E r n s t & S o h n , B erlin.

D ruck d e r B u c h d ru c k ere l G e b r u d e r E rn s t, B erlin.