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Verfahren zur Herstellung von Wasserführungsstollen und Vorrichtung zur Ent- lüftung derselben.
Wasserführungsstollen werden z. B. als Oberwasserleitung von Wasserkraftanlagen benötigt.
Entsprechend dem fortschreitenden Grösserwerden aller technischen Herstellungen erhalten auch solche Stollen immer grössere Längen.
Manchmal ist es hiebei möglich, Seitenstollen anzulegen, durch welche die Gesamtlänge des Wasserführungsstollens in kürzere Abschnitte zerlegt wird ; dadurch wird die Abfuhr der im Stollen angetroffenen Bergwässer erleichtert und einer der hauptsächlichsten Schwierigkeiten, die sich der Herstellung eines Stollens entgegenzustellen pflegen, begegnet.
Häufig ergibt sich jedoch der Fall. dass solche Seitenstollen infolge der Gestalt des Geländes nur in sehr grossen Abständen oder aber überhaupt nicht angelegt werden können ; bei grosser Stollenlänge können dann durch den Wasserandrang erhebliche Behinderungen eintreten.
Bisher war es nämlich gebräuchlich, Wasserführungsstollen mit einseitigem, von der Wassereintritts-zur Wasseraustrittsseite verlaufendem Gefälle herzustellen. Zwischen zwei benachbarten Angriffsorten für die Stollenherstellung gab es daher ein oberes,"fallendes"und ein unteres, "steigendes"Stollentrumm. Im fallenden Trumm fällt der Stollen vom Mundloch gegen die Stollenbrust zu, im steigenden Trumm hingegen steigt er vom Mundloch zur Stollenbrust an.
Im Stollen aufgeschlossene Bergwässer Hiessen daher im fallenden Trumm der jeweiligen Arbeitsstelle vor Ort zu, während sie im steigenden Trumm von der Arbeitsstelle vor Ort wegfliessen.
Bis zum erfolgten Durchschlag des Stollens gestalten sich daher die Arbeiten im fallenden Stollentrumm infolge des Wasserzudranges um vieles schwieriger, als im steigenden Stollentrumm.
Während die Bergwässer im steigenden Trumm selbsttätig abrinnen, müssen sie im fallenden Trumm durch künstliche Wasserhaltung, z. B. mit Hilfe von Pumpen, gehoben und aus dem Stollen herausbefördert werden.
Je länger der zwischen den beiden Angriffspunkten gelegene Stollenabschnitt und damit auch das fallende Trumm wird, um so schwieriger gestalten sich die Wasserhaltungsarbeiten.
Erfolgt eine plötzliche, unerwartete Vermehrung des Wasserandranges, für den die Wasserhaltungseinrichtungen nicht ausreichen, oder erleidet der Wasserhaltungsbetrieb eine Störung-z. B. durch Ausbleiben des zum Pumpenantrieb benötigten elektrischen Stromes-, so kann ein vollständiges Ersäufen des fallenden Stollentrumms eintreten. Ein solches Ereignis vermag die Auffahrung des Stollens nicht nur ganz bedeutend zu verteuern. sondern unter Umständen sogar wirtschaftlich unmöglich zu machen.
Für einen Wasserführungsstollen, welchen man von beiden Angriffspunkten her gegen die Stollenmitte ansteigen lässt, ergeben sich wegen der unvermeidlichen Lufhmsammlungen begründet Bedenken. Schon bei der Füllung des Stollens mit Wasser bleiben nämlich im
Stollen Luftmengen zurück, welche sich längs der Stollenfirste in der Scheitelstrecke des Längen- profils zusammendrängen. Im Verlaufe des Betriebes können dann an der Eintrittstelle des Wassers in den Stollen noch weitere Luftmassen eingesaugt werden, die sich ebenfalls in der Scheitelstrecke absondern. Endlich aber scheidet das Betriebswasser selbst Luft aus, welche in ihm absorbiert war. Diese Luftansammlungen in der Scheitelstrecke können zu gefährlichen
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Wasserführungsstollen mit zwei ungefähr gegen die Mitte des Stollens zu ansteigenden Rampen. Hiebei wird zweckmässig die in der Scheitelstrecke sich ansammelnde Luft beseitigt und somit ihre schädliche Wirkung ausgeschaltet. Die Entlüftung kann in beliebiger Art erfolgen. Die besondere Ausführungsform der Entlüftungvorrichtung gemäss der Erfindung ist von der Geländegestalt unabhängig und daher von allgemeinster Anwendbarkeit.
Das Wasser vermag einen solchen Stollen ohne weiteres zu durchfliessen, wenn er mit voller Füllung, also als sogenannter Druckstollen"betrieben und dementsprechend ausgebildet wird.
In der Zeichnung stellt a, b, c die Sohle und d, e) h) i clie Firste eines solchen Wasserführungsstollens dar. Sowohl von a als auch von c aus steigt der Stollen gegen b hin an. a, cl ist der eine und c. i der andere Angriffspunkt für die Stollenherstellung. In dem dargestellten Beispiel ist angenommen, der Wasserführungsstollen gehe bei a, d von einem Speicherbecken aus und münde bei e, i in einen zweiten Wasserbehälter ein ; für die Anwendung des gegenständlichen Verfahrens ist dies aber nicht etwa eine prinzipielle Voraussetzung, sondern es könnt. en bei a, d oder c, i ebensogut auch-ohne dass sich am Grundsätzlichen der Sache etwas ändert-an Stelle der Wasserbecken, z.
B. auch anderweitige Stollenstrecken anschliessen,
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dem Stollen. k, l ist die hydraulische Drucklinie während des Betriebes, Je, n hingegen bei Betriebsstillstand. Da der Stollen, wie erwähnt, als Druckstollen zu arbeiten haL, ist er unterhalb der hydraulischen Drucklinie anzuordnen. Im Bereiche der Scheitelstrecke e, h sammelt sich nun zunächst beim Füllen des Stollens und späterhin auch während des Betriebes Luft an. Zur Erleichterung dieser Ansammlung kann hier die Stollenfirste ähnlich dem Dome eines
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durch ein Bohrloch, einen lotrechten oder schrägen Schacht oder durch einen Stollen mit dem äusseren Luftraum verbunden) wie dies in der Zeichnung durch die Öffnung g, r angedeutet ist, und solcherart entlüftet.
Diese Art der Entlüftung wird jedoch nur selten durchführbar sein, weil der Stollen meistens in viel zu grosser Entfernung von der Geländeoberfläche verläuft. In diesem häufigsten Falle nun geschieht die Entlüftung durch eine im Stollen verlegte, entsprechend bemessene und aus geeignetem Material hergestellte Rohrleitung, wie dies in der Abbildung beispielsweise durch s, t, u, v dargestellt ist. Beim Rohranfang s dringt die angesammelte Luft, vermischt mit Wasser, in die Rohrleitung ein und entweicht zugleich mit diesem bei dem in entsprechender Höhenlage angeordneten Rohrende v.
Um hiebei die Wasserverlust klein zu halten, kann bei-t, eine Absperrvorrichtung angebracht werden, durch die eine Drosselung des Rohrquerschnittes oder auch eine zeitweilige vollständige Abschliessung der Rohrleitung erfolgen kann.
Zur Verstärkung der EntlÜftungswirkung kann hinter v auch eine Pumpe w aufgestellt werden, die das Luft-Wassergemisch aus der Rohrleitung absaugt und bei x ausstösst. An die Pumpe kann auch noch eine Rohrleitung x, y, z angeschlossen werden, um auf diese Weise das zugleich mit der Luft abgesaugte Wasser bei l, m zurückzugeben und mit dem andern Wasser der weiteren Nutzung zuzuführen.
Beim Entleeren des Stollens kann die Rohrleitung bzw. die Pumpe dadurch, dass der Scheitelstrecke damit von aussen her Luft zugeführt wird, zur Unterstützung des Entleerungsvorganges Verwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Wasserführungsstollen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stollen von zwei Mundlöchern aus gegen einen zwischen diesen gelegenen Scheitel ansteigend ausgeführt und als vollaufender Stollen betrieben wird, wobei zweckmässig die im Bereiche der Scheitelstrecke sich ansammelnde Luft durch eine Entlüftungseinrichtung aus dem Stollen entfernt werden kann.