Analyse des Betoniervorgangs mit BETSI und TEEMU

Analyse des Vorganges der Betonierung der DERINER Sperre durch den Kabelkran


Im Jahre 1998 wurde begonnen den Betonierablauf der Deriner Sperre mit Hilfe eines Modells zu simulieren. Dies wurde im Projekt "A deterministic Simulation of the Concreting Time History of the DERINER-DAM by the Program BETSI" durch die Gruppe I.V.GEOCONSULT POSCH & PARTNERS & VERBUNDPLAN verwirklicht. Die Arbeit entstand im Auftrag der Fa. PÖYRY im Projekt "Deriner Dam and Hydropower Plant Turkey". Die Deriner Sperre liegt am Unterlauf des Çoruh Rivers. Die Talsperre ist eine doppelt gekrümmte unsymmetrische Bogenmauer mit 249m Höhe und einer Kronenlänge von 740m.

                    Betonblock Aufbau für Betonierung
                                    
                                           Blockdarstellung mit max. Korngrößen-Durchmesser für die Betonierung
                                                                       der unterschiedlichen Bereiche.

 DasDeriner Dam von dr Luftseite ursprüngliche Programmpaket stammte von DI Lippert und wurde am Institut f. Baumaschinen und Baubetrieb unter Leitung von Prof. Dr. JURECKA als Diplomarbeit erstellt. Dieses System wurde von DI WESTHAUSER vollständig überarbeitet. Unter der Leitung von Dr WIDMANN wurde ich in den 80-er Jahren erstmals damit betraut und habe einige Ablauf-Vorgänge unter dem Projektleiter DI STÄUBLE verändert um eine bessere Anpassung an die Gegebenheiten durchführen zu können.  Für das Projekt DERINER wurde sodann eine verbesserte Ausgabe mit Textgrafik eingebunden. Ebenfalls erfolgte eine Übersetzung ins Englische. Die Errichtung der Talsperre soll 2012 abgeschlossen sein . Die Talsperre ist eine doppelt gekrümmte Bogenmauer und gehört zu den höchsten der Welt.

      Deriner Dam Ausbruch der Sperre
Deriner Dam  Ausbruch der Sperrenstelle

Anschließend wird um eine Vorstellung der Beanspruchungen der Talsperre zu haben eine Annäherung an die Geometrie benutzt um eine statische Untersuchung aufzuzeigen. Die Untersuchung wurde mittels FEM-ADAP (Version DIS PROMPER)  mit den Lasten Wassserlast plus Eigengewicht durchgeführt. Die Original Statik und Geologische-Beurteilung stammt von Prof. Dr. Stucky. Sie ist mir leider nicht bekannt.

                      SPERRE DERINER 3D Darstellung

Angefügt sind die Entwurfsparameter für den Sperrenentwurf nach WIDMANN
 DERINER Entwur Parameter CODCOD

Und der Ausdruck der Spannungsberechnung aus ADAP

DERINER DAM EG + Wasserlast Spannungen Luftseite Sperre Deriner Spannungen Wasserseite EG+WL


Nachfolgend wird ein Auszug aus der Analyse des Betonier-Ablaufs wiedergegeben, wobei der einfachheitshalber
2 Betonier-Dekaden zusammengefasst wurden.
 
 Deriner Dam Ausbruch der Sperre
         Deriner Dam, Block-Mittendarstellung für die Berechnung des Betonierablaufs für jeden Block -Horizont

Und nachfolgend ein Auszug aus dem Ausdruck der Betonier-Ablauf-Tabellen und die Grafik der Betonierleistungen über die Erstellungs-Jahre der Talsperre.
Danach noch die Analyse der Abbinde-Temperaturentwicklung in einem so erstellen Block.


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C A B L E  C R A N E  S I M U L A T I O N         DERINER DAM, TURKEY Cable crane optim.       DATUM:    24. 0.1998        PAGE   52
 POSCH & PARTNERS                                 Bearbeiter:  Winter                           UHRZEIT:  0: 0:51 
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CONSTR. STATE FOR THE  18. DECADE SINCE CONSTR.START
START OF DECADE:   5712.00 FROM CONSTR.START
==================================================
                                                                           F O R M W O R K  -  S U R F A C E
SL/BLOCK/LIFT         BEGIN    CONCRET.TIME   CONCRET.TIME   CONCRETE-VOL     OUTSIDE  GANGW.-SHAFT   F.WORKTIME  DECADES-OVERTIME
                   (RELATIV)   *24/21   (H)   REAL     (H)            M3        M2            M2          (H)                  (H)
 1/24        24        0.00          11.99          10.49        3337.71     514.86           0.00       25.74
 1/11        21       11.99          12.41          10.86        3505.30     338.74           0.00       16.94
 1/20        24       24.40          19.87          17.39        3057.72     483.75           0.00       24.19
 1/14        22       44.27          21.61          18.91        3154.40     494.49           0.00       24.72
 1/13        20       65.88          11.75          10.28        3293.96     144.00           0.00        7.20
 1/15        20       77.63          22.44          19.64        3175.14     144.00           0.00        7.20
 1/12        24       77.63          21.52          18.83        3223.96     502.22           0.00       25.11
 1/18        24      100.07          19.79          17.31        3039.28     481.70           0.00       24.08
 1/19        22      119.86          20.92          18.31        3100.13     144.00           0.00        7.20
 1/22        23      140.78          21.63          18.93        3180.20     497.35           0.00       24.87
 1/21        21      162.42          21.91          19.17        3186.78     144.00           0.00        7.20
 1/20        25      184.32          19.36          16.94        3027.15     480.35           0.00       24.02
 1/16        24      203.68          19.93          17.44        3043.24     482.14           0.00       24.11
 1/18        25      223.61          19.23          16.82        3010.25     478.47           0.00       23.92
                             CONCRETING TIME REAL (H)
         20      40      60      80     100     120      140     160     180     200     220     240     260     280     290     300
  +---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I
 1 ±±±±                                                                 .                              *              
 2      ±±±±                                                            .                              *              
 3           ±±±±±±±                                                    .                              *              
 4                   ±±±±±±±±                                           .                              *              
 5                           ±±±±                                       .                              *              
 6                                ±±±±±±±±                              .                              *              
 7                                ±±±±±±±±                              .                              *              
 8                                         ±±±±±±±                      .                              *              
 9                                                 ±±±±±±±              .                              *              
10                                                         ±±±±±±±±     .                              *              
11                                                                  ±±±±±±±±                           *              
12                                                                      .    ±±±±±±±                   *              
13                                                                      .           ±±±±±±±            *              
14                                                                      .                   ±±±±±±±    *              
  +---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I---+---I




C A B L E  C R A N E  S I M U L A T I O N         DERINER DAM, TURKEY Cable crane optim.       DATUM:    24. 0.1998        PAGE   53
 POSCH & PARTNERS                                 Bearbeiter:  Winter                           UHRZEIT:  0: 0:51 
SUMS OF DECADES FOR THE  18. DECADE SINCE CONSTR.START
======================================================
                                                                           F O R M W O R K  -  S U R F A C E
SL/BLOCK/LIFT         BEGIN    CONCRET.TIME   CONCRET.TIME   CONCRETE-VOL     OUTSIDE  GANGW.-SHAFT   F.WORKTIME  DECADES-OVERTIME
                   (RELATIV)   *24/21   (H)   REAL     (H)            M3        M2            M2          (H)                  (H)
SUMS  :      14                     264.36         231.31       44335.21    5330.06           0.00      266.50
CONSR.STATE AT THE END  18. DECADE SINCE BEGINNING =========================================================
UPSTREAM PART     (SL=1):
BLOCK:     1   2   3   4   5   6   7   8   9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30
LIFT:     58  52  48  45  41  38  34  30  27  23  21  24  20  22  20  24  21  25  22  25  21  23  20  24  21  23  27  30  33  36
UPSTREAM PART     (SL=1):
BLOCK:    31  32  33  34  35  36  37  38  39  40
LIFT:     39  40  42  43  45  46  48  49  52  59
SUMS FROM THE START        1. DECADE SINCE CONSTR.START =====================================================
LIFTS BUILT                     228
CONCRET. TIME  *24/21       3494.39
CONCRETING TIME REAL        3057.59
CONCRETE VOLUME           778778.50
OUTSIDE FORMWORK           77723.52
F.WORK AR.GANGWAY/SHAFT        0.00
FORMWORK TIME               3886.18C A B L E  C R A N E  S I M U L A T I O N         DERINER DAM, TURKEY Cable crane optim.       DATUM:    24. 0.1998        PAGE   54
 POSCH & PARTNERS                                 Bearbeiter:  Winter                           UHRZEIT:  0: 0:51 
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BL.SEQU.IN THE YEAR 1999, 18.DECADE FROM START PAGE 1 FRM 1
================================================
UPSTREAM PART
--------------------
     1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
26   .  .  .  .  .  .  .  .  .                                                     .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   26
25   .  .  .  .  .  .  .  .  .                         14    12                    .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   25
24   .  .  .  .  .  .  .  .  .        7          13     8     3           1        .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   24
23   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    ±±          ±±    ±±    ±±    10    ±±     .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   23
22   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    ±±     4    ±±    ±±  9 ±±    ±±    ±±     .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   22
21   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  2 ±±    ±±    ±±    ±± ±± ±±    ±± 11 ±± ±±  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   21
20   *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  * ±±  5 ±±  6 ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±±  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *  *   20
19   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±±  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   19
18   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±± ±±  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .   18
     1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 

 
D I A G R A M M E

Deriner Dam BETSI concreting Volume

Deriner Dam BETSI Concreting Time



 

Auszug aus der 3D Berechnung mit TEEMU
(Betoniertemperaturentwicklung unter Kühlung MIT EINGELEGTEN kÜHLROHREN)


Deriner Dam Betoniertemperaturen


Der Temperaturverlauf über die Dicke eines Blockes kann an der ebenen Scheibenuntersuchung ebenfalls beobachtet werden. Anbei eine entsprechend Schnittananlyse eines 25m Dicken Blockes am Shahid Rajyee Dam.

Temperatur-Analyse 2D Dhahid Rajaee Dam