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Druckstollenauskleidung.
Bei den bisher ausgeführten Wasserkraftanlagen, die ein grösseres Gefälle ausnutzen, also sogenannten Hochdruckanlagen, wurde bei Druckstellen, die nach den üblichen Bauweisen durch Betonoder Eisenbetonkonstruktionen ausgekleidet wurden, die Erfahrung gemacht, dass durch den auftretenden inneren Wasserdruck diese Auskleidungen mehr oder weniger Risse erhalten haben, die Wasserveiluste verursachten.
Um das gesamte ausnutzbare Gefälle zu verwerten, werden die Druckstollen an die Weiher der Fassungsstelle direkt angeschlossen und erhalten dadurch Wasserdrücke bis zu mehreren Atmosphären, insbesondere in den letzten Strecken entsprechend dem erforderlichen Gefälle, das man diesen Druckstollen geben muss. Wenn auch das Gebirge, durch welches diese Druckstollen führen, standsicher ist, ist es doch nicht so elastisch, um diese Drücke in sich aufzunehmen. Ausserdem ist man gewöhnlich gezwungen, um einerseits eine geringere Reibung für das durchfliessende Wasser zu bieten und anderseits schwache Klüfte des Gebirges zu verkleiden, den Stollen mit Beton auszumauern. Sind besonders ungünstige Gebirgsverhältnisse vorhanden, wird diese Auskleidung in Eisenbetonkonstruktion bewerkstelligt, um die auftretenden Druck-und Zugspannungen aufzunehmen.
Es hat sich nun bei fast allen grösseren Werken, die mit solchen Stollen arbeiten, ergeben, dass nach einiger Zeit oder gleich bei Inbetriebsetzung Längsrisse in dieser Verkleidung aufgetreten sind, und es war bisher nicht möglich, durch zweckmässige Massnahmen diesem Vorkommnis zu begegnen. Die bisher angewendeten Mittel sind gewöhnlich zu wenig elastisch oder aber nicht dauerhaft genug, um für eine ununterbrochene Betriebsführung geeignet zu sein.
Auskleidungen, die sich auf eine grössere Fläche erstrecken, z. B. aus torkretierter Rabitzhaut od. dgl., können dem Zwecke nicht entsprechen, weil sie durch den Wasserdruck an ihre Unterfläche
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der Betonauskleidung, auftreten können.
Die hier vorgeschlagene Auskleidung besteht aus Holzpfosten , die eng aneinandergereiht auf den ganzen Umfang der Stollenauskleidung verlegt werden. Zur Dichtung der Zwischenfugen werden gleichartige Holzpfosten b aneinandergereiht. Die Zickzackfuge c zwischen diesen Holzpfosten kann durch eine Einlage von imprägniertem Papier oder einem sonstigen dauerhaften Dichtungsmittel ausgekleidet werden. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei dem auftretenden inneren Druck im Stollen die Pfosten b auf die Pfosten d gepresst werden und somit bei auftretenden Rissen in der Betonauskleidung e, selbst wenn die Pfosten Cl sich an einer oder der andern Stelle verschieben sollten, die Dichtung im ganzen Umfang erhalten wird.
Um bei entleertem Stollen die Auskleidung in der bestehenden Anordnung zu ermöglichen, wird bei den auftretenden Stossfugen entsprechend der Länge der verwendeten Hölzer, also etwa in je 5 s ; Abstand, ein Holzring g eingelegt, der die abgeschrägten Enden der Pfosten b niederdrückt und durch k ue Eiseneinlage h befestigt wird.
Die ganze Auskleidung kann gleichzeitig als Schalung für die Betonauskleidung e verwendet werden, so dass die übliche Schalung entfällt ; hiebei wird der übliche Verputz der Betonauskleidung erspart. Das Holz ist in diesem Falle von nahezu unbeschränkter Dauer, da es sowohl von innen als auch von aussen ständig unter Wasser liegt. Ausserdem kann die Dauerhaftigkeit durch Imprägnierung sicher
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die auch eine glatte Oberfläche ständig erreichen lassen, etwa durch Kochen in Paraffin. Bei Anwendung von glatten Harthölzern kann der Reibungskoeffizient im fliessenden Wasser so gering gemacht werden, dass die Wasserverluste im Druckstollen noch verringert werden.
Dieser Vorteil kann insbesondere bei bereits bestehenden Druckstollen, die gerissen sind, ausgenutzt werden, da anzunehmen ist, dass die Querschnittsverminderung, die bei Anwendung dieser Druckstollenauskleidung eintritt, durch die Verminderung des Reibungskoeffizienten ungefähr aufgewogen wird.
Diese Auskleidungen sind auch bei andern Rohrleitungen, die Flüssigkeiten unter Druck zu führen haben, anwendbar, insbesondere bei Eisenbetondruckrohren für Wasserkraftanlagen.
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Pressure tunnel lining.
In the hydropower plants implemented so far, which use a greater gradient, i.e. so-called high-pressure systems, in pressure points that were lined with concrete or reinforced concrete structures according to the usual construction methods, the experience was made that the internal water pressure caused these linings to crack more or less, which caused water losses.
In order to utilize the entire usable gradient, the pressure tunnels are connected directly to the ponds of the intake point and thus receive water pressures of up to several atmospheres, especially in the last stretches according to the required gradient that this pressure tunnel must be given. Even if the mountain through which these pressure tunnels lead is stable, it is not so elastic to absorb these pressures. In addition, one is usually forced, on the one hand, to offer less friction for the water flowing through and, on the other hand, to cover weak fissures in the mountains, to wall the tunnel with concrete. If the rock conditions are particularly unfavorable, this lining is made of reinforced concrete in order to absorb the compressive and tensile stresses that occur.
In almost all larger plants that work with such tunnels, it has now been found that longitudinal cracks appeared in this cladding after some time or immediately after commissioning, and it has so far not been possible to counteract this occurrence through appropriate measures. The means used so far are usually not flexible enough or not durable enough to be suitable for uninterrupted operation.
Linings that extend over a larger area, e.g. B. od Torquetted Rabitzhaut. Like., Can not meet the purpose, because they by the water pressure on their lower surface
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the concrete lining.
The lining proposed here consists of wooden posts that are placed closely together over the entire circumference of the tunnel lining. Similar wooden posts b are lined up to seal the intermediate joints. The zigzag joint c between these wooden posts can be lined with an insert of impregnated paper or some other permanent sealant. This arrangement ensures that when the internal pressure in the tunnel occurs, the posts b are pressed onto the posts d and thus the seal in the event of cracks in the concrete lining e, even if the posts Cl should move at one or the other point is preserved in its entirety.
In order to enable the lining in the existing arrangement when the tunnel is emptied, the butt joints that occur correspond to the length of the wood used, i.e. approximately every 5 s; Distance, a wooden ring g inserted, which presses down the bevelled ends of the posts b and is fastened by k ue iron insert h.
The entire lining can be used at the same time as formwork for the concrete lining, so that the usual formwork is not required; The usual plastering of the concrete lining is saved. In this case, the wood is of almost unlimited duration, as it is constantly under water both inside and outside. In addition, the durability can be guaranteed by impregnation
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which also allow a smooth surface to be constantly achieved, for example by boiling in paraffin. When using smooth hardwoods, the coefficient of friction in flowing water can be made so low that the water losses in the pressure tunnel are further reduced.
This advantage can be used in particular in the case of already existing pressure tunnels that have cracked, since it can be assumed that the reduction in cross-section that occurs when this pressure tunnel lining is used is approximately offset by the reduction in the coefficient of friction.
These linings can also be used for other pipelines that have to carry liquids under pressure, in particular for reinforced concrete pressure pipes for hydropower plants.