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Schleuse Neuer Hafen  -  Sektortor mit Drehbrücke

In Bremerhaven ist die Marina im Neuen Hafen durch eine neue Schleuse mit 14 m Breite und max. 60 m Kammerlänge erschlossen worden. Im Rahmen eines innovativen Sondervorschlages hat IRS ein neues Tor-System entworfen, das bisher nur im Ausland gebaute Sektortor, ein zweiflügeliges Tor mit vertikaler Drehachse.

Mit kreativen Detaillösungen wurde das Konzept weiterentwickelt und an die spezifischen Anforderungen des Standortes Bremerhaven erfolgreich angepasst. Wichtigster Punkt für die Entscheidung zugunsten dieses Tortyps waren niedrige Investitionskosten sowie geringer Wartungs- und Unterhaltsaufwand.

Jedes der 3 Schleusentor besteht aus 2 sektorförmigen Torflügeln. Zum Füllen und Entleeren der Schleuse dienen im Torflügel integrierte Füllmuscheln, die sich bei Fahrt in die Füll- und Entleerstellung öffnen. Dies erspart zusätzliche Füllverschlüsse mit eigenem Antrieb. Der Füllstrahl wird in den Tornischen umgelenkt und tritt beruhigt in die Schleusenkammer.


Zum Nachweis der hydraulischen Verhältnisse und der Trossenkräfte wurde der Füllvorgang mittels numerischer Berechnung überprüft. Als Absicherung wurden von IRS begleitete Modellversuch am Franzius-Institut der Universität Hannover durchgeführt. Angetrieben wird jeder Torflügel durch einen Hydraulikzylinder mit 2100 kN Zug- oder Druckkraft.

Besonderheit ist auch die auf dem Torflügel aufgelagerte Drehbrücke, die keinen eigenen Antrieb benötigt, sondern durch den Torantrieb mitbewegt wird. Dadurch konnte die ursprünglich vorgesehene Klappbrücke eingespart werden.

IRS hat für dieses Projekt die Objekt- und Tragwerksplanung gemäß Phase 1 bis 8 nach der HOAI erbracht.

Am 7 Juli 2005 erfolgte die Inbetriebsetzung der Schleuse.


Leistungsumfang:


Objekt- und Tragwerksplanung, Technische Ausrüstung

Leistungsphasen 1 bis 8

Technische Daten:

Kammerabmessungen: 14 x 50 m
Sektor-Höhe: 14 m (Außenhaupt)
Sektor-Höhe: 9 m (Binnenhaupt)
Sektor-Radius: ca. 7,5 m
Sektor-Gewicht: ca. 90 t je Flügel
Antrieb: ölhydraulisch

Am Hochrhein zwischen Bodensee und Basel wird zurzeit die alte
Wehranlage durch einen Neubau ersetzt.

Die neue Wehranlage wird mit 7 Segmentschützen ausgerüstet.
3 Segmentschützen erhalten je eine Aufsatzklappe. Die lichte Weite
der Öffnungen zwischen den Pfeilern beträgt 24,50 m. Die Sohle liegt
auf Kote 263,60 m NSH. Der Oberwasserstand wird nach Inbetrieb-
nahme des neuen Kraftwerks auf Kote 270,50 m NSH erhöht.

Die Segmentschützen bestehen aus einer horizontal und vertikal
ausgesteiften Stauwand mit einem torsionssteif ausgebildeten
Kastenträger. Die auf das Schütz wirkende Wasserlast wird mittels
angeschraubter Stützarme, welche gelenkig an Drehlager ange-
schlossen sind, in die Pfeiler eingeleitet. Das Öffnen und Schließen
der Schütze erfolgt mittels Hydraulikzylinder, welche sich an den
Pfeilern abstützen. Um Revisionsarbeiten an den Segmentschützen
durchführen zu können, ist der Einsatz von Rolldammbalken vorge-
sehen, die mit einem Portalkran eingesetzt werden.

Die Segmentschützen halten und regeln den Oberwasserstand.
Zur Abfuhr von Eis oder Treibgut werden die Aufsatzklappen absenkbar
gestaltet. Zur Hochwasserabfuhr werden die Segmentschützen an-
gehoben und unterströmt. Falls ein Schnellschluss der Wasserturbinen
erfolgt, müssen die Schützen gleichzeitig und schnellstmöglich geöffnet
werden, um den Oberwasserspiegelanstieg zu kompensieren bzw.
zu minimieren.

Leistungsumfang:

Objekt- und Tragwerksplanung, Technische Ausrüstung
Leistungsphasen 3, 5, 6, 7 und 8

Technische Daten:

Segmentschützspannweite: 24,5 m
Segmentschützhöhe: 7,2 m
Anzahl: 7 Stück
Schützeinzelgewicht: 110 t
Antrieb: ölhydraulisch
Tragfähigkeit: Portalkran 65 t



Wehranlage Rheinfelden - Portalkran
Im Zuge des Neubaus der Wehranlage wurde auch ein Portalkran
installiert. IRS erhielt hierfür den Auftrag zur Erstellung der Aus-
schreibungsunterlagen, Prüfung der Statik, Mitwirkung bei der
Vergabe sowie zur Überwachung der Fertigung und Montage bis
zur Inbetriebsetzung.

Der Portalkran hat eine Tragfähigkeit von 65 to, die Länge der
Kranbahnträger beträgt 43 m.

Nach dem späteren Bau des Kraftwerks wird ein zweiter Kran mit
gleichen Daten gebaut. Die Fahrbahnlänge beträgt dann 412 m.
Beide Kräne können mittels einer Traverse gekoppelt werden und
dann 130 to heben.


Zum Schutze des alten Kraftwerkes Rheinfelden, das noch etwa 10 Jahre bestehen wird, wird ein neuer Grobrechen im Kraftwerkskanal installiert. Er besteht aus einer Fachwerk-Rechenbrücke, auf der eine Rechen- reinigungsmaschine fährt. Der Rechen mit ca. 6 m Höhe lehnt sich gegen die Brücke. Das Rechengut wird von der Rechenreinigungsmaschine in eine Spülrinne gefördert.

Bei Hochwasser wird durch die natürliche Wasserströmung in der Rinne, die sich infolge der schrägen Anordnung der Anlage im Kraftwerkskanal bildet, ein Teil des Geschwemmsels per "Wasserspülung" in das Unter- wasser des Rheins zurückbefördert. Ein Spülschütz vor dem Rechen sorgt für möglichst hohe Fließgeschwindigkeit in der Spülrinne. Das restliche Geschwemmsel wird durch die Rechenreingungsmaschine entsorgt.



Das alte Kraftwerk Rheinfelden ist mit über 100 Jahren Betriebszeit das älteste Flusskraftwerk Deutschlands. Da das neu geplante Kraftwerk erst in 10 bis 15 Jahren betriebsbereit sein wird, mussten am alten Kraftwerk Sanierungsarbeiten durchgeführt werden, um die Restbetriebszeit zu gewährleisten.

In diesem Zusammenhang mussten neue Dammbalken an Einlauf und Auslauf einschließlich einer speziellen Hubvorrichtung konzipiert werden.
Am Leerschuss, der keine Vorkehrungen für den Einsatz von Dammbalken besitzt, wurde ein temporäres Notverschluss-System unter Benutzung der neuen Dammbalken entwickelt, um das Leerschuss-Schütz sanieren zu können.

Die zwei alten Rechenreinigungsmaschinen werden durch eine neue Maschine mit moderner Steuerung ersetzt, welche Automatik-Betrieb zulässt und damit Kosten spart.


Die Schützen des alten Wehres Rheinfelden sind an den Rollen und Laufbahnen infolge ihres Alters so geschädigt, dass eine sofortige Sanierung nötig ist. Einzelne Schütze lassen sich nicht mehr vollständig schließen. Notverschlüsse sind nicht vorhanden.

IRS entwickelte ein Verfahren, mit dem die Sanierung der Rollen und Schienen ohne Trockenlegung und bei laufendem Wehrbetrieb durch- geführt werden konnte. Dadurch wurden teure Einspundungsmaß- nahmen vermieden.



   Das Emssperrwerk in der Nähe von Emden dient dem Sturmflutschutz und 
   Ems-Aufstau bei Schiffsüberführungen. 

   Es besteht aus 5 Hubtoren mit bis zu 63,5 m lichter Weite, einem Segment-
   schütz mit 60 m lichter Weite in der Binnenschiffahrtsöffnung sowie einem 
   Drehsegment mit 60 m lichter Weite in der Hauptschifffahrtsöffnung. Alle 
   Verschlüsse sind hydraulisch angetrieben.


   Bei diesem Projekt war die IRS GmbH mit folgenden Aufgaben betraut:


   · Prüfung und Kommentierung der von einem Ingenieurbüro aufgestellten 
     Ausschreibungsunterlagen
       
   · Vorprüfung der Berechnungs- und Konstruktionsunterlagen des Stahl-
     wasserbaus, der Antriebe und der Brücken
       
   · Projektleitung und Projektsteuerung für sämtlichen Stahlwasserbau, 
     Maschinenbau, Pumpentechnik und Elektrotechnik, Koordination und 
     Schnittstellenmanagement zum Betonbau, Bauüberwachung und Ab-
     nahme des Stahlwasserbaus, Maschinenbaus und der Pumpentechnik
       
   · Erstellung der Entwurfsplanung für den Sondervorschlag der Hubtore, 
     Lösung von Spezialproblemen im Zusammenhang mit der Lastabtragung, 
     der Gleitführung und der Abdichtung
       
   · Entwurf eines schwimmbaren Baugrubenverschlusses (siehe hierzu:
     "Speziallösungen").



   Die Hubtore sind als Rohrfachwerkkonstruktion ausgebildet, ihr Gewicht 
   beträgt bis zu 500 to. Bei Sturmflutentlastung werden sie zur Wasserab-
   gabe in die Ems benutzt. Bei dieser Unterströmung des Tores treten 
   Wassergeschwindigkeiten bis zu 9,5 m/s auf. 

   Die Hubtore gleiten auf 320 mm breiten UHMW-PE-Gleitleisten, deren 
   Standsicherheit durch 1:1-Versuche im Labor nachgewiesen wurden.






Die große Kammer der Fischereihafenschleuse Bremerhaven wurde in ihrer Nutzlänge verdoppelt. Die neu errichteten Häupter wurden mit Schiebetoren mit einem Einzelgewicht von 1000 to ausgerüstet. Die Bewegung des Tores erfolgt über Ketten, welche über ein Getriebe mit Ölmotor angetrieben werden. Neben den Toren für das Binnen- und Außenhaupt wird ein Reservetor vorgehalten. Der Straßenverkehr über die Schiebetore wird durch eine Hubdecke sowie durch eine über die kleine Schleusenkammer verlaufende Klapp- brücke ermöglicht.



   Die Dockschleuse Papenburg wurde im Rahmen der von der Stadt 
   Papenburg im städtischen Hafen durchgeführten Infrastruktur-
   maßnahmen vergrößert und teilerneuert. 

   Die Schleusentore wurden einschließlich der Antriebe ausgebaut und 
   an einem nautisch geeigneterem Standort wieder eingebaut. 

   Die Abmessungen der 2 Klapptore betragen je 45 x 15 m bei einem 
   Einzelgewicht von 270 to. 

   Die Gesamtkoordination des Stahlwasserbaus, des Maschinenbaus und 
   der Elektrotechnik sowie die Bauüberwachung und Terminverfolgung 
   wurde durch die IRS GmbH ausgeführt.


Für das Sturmflutsperrwerk Greifswald wird ein Drehsegment für die Hauptöffnung und Schiebetore für die Nebenöffnungen geplant. IRS erstellte die Vorplanungsunterlagen und die prüffähige Statik. Die Jalousieverschlüsse der Nordschleuse Bremerhaven waren nicht mehr betriebsfähig. IRS erstellte die Werkstattzeichnungen und die prüffähige Statik für moderne Gleitschütze als Füllverschlüsse. Die Gleitorgane bestehen aus UHMW-PE, der Antrieb erfolgt hydraulisch.

Im Bereich der Lech-Kraftwerke werden diverse Drosselklappen an den Kraftwerkseinläufen betrieben, für die keine Statik vorliegt. Wegen des fortgeschrittenen Alters von ca. 60 Jahren benötigte der Betreiber eine Aussage zum tatsächlichen Beanspruchungszustand. IRS erstellte hierzu eine FEM-Berechnung unter Abbildung aller Details der alten Klappen. In Warnemünde wird am alten Strom ein Hochwasserschutz installiert. Auf eine Länge von 450 m wird das Ufer durch ein bewegliches Klappen- system bis auf eine Höhe von +3,25 mNN gegen Hochwasser geschützt. Die Klappen aus Stahl werden durch Spindelhubelemente elektrisch gehoben. Die Spalten zwischen den Klappen und zur Betonsohle hin werden mit Gummidichtungen abgedichtet. Die alte Schleuse Templin entspricht nicht mehr den heutigen Standards und wird komplett erneuert. IRS plante hierfür das Stemmtor und den Notverschluss.
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Referenzen - Übersicht