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  LAV Ausdrucke der Listings und Plots aus einer Nachrechnung

Zur Beschreibung der Geometrie-Auslegung der Sperre Drossen wird versucht den damaligen Entwurf der Talsperre nachzuempfinden.
 Markant ist vor allem die "Höhenburg", der Felsen der die beiden Talsperren trennt. Die Flanke an diesen Felsen verläuft flach und bedeutet daher einen sanften Anstieg dorthin. Die rechte Flanke verläuft jedoch im oberen Drittel der Höhe, steil ansteigend. Dies tritt im abgewickelten Längsschnitt deutlich hervor.

GOOGLE MAPS Auszug Sperrenlage Mooserboden
Bild 1 ) Die beiden Talsperren Mooserboden (links) und die Drossensperre (rechts) aus GOOGLE-MAPS


Hier sollen einige Gedanken aus dem Artikel aus dem Jahr 1955 von DI H. Schüller "Die Talsperren der Oberstufe Glockner-Kaprun" zur Sperrenkonstruktion wiedergegeben werden:

"So sehr hier die fast symmetrische Talenge für den Abschluß durch eine stark gekrümmte Gewölbesperre geeignet schien, so groß waren die Schwierigkeiten der statischen Formgebung. Der Grund hiefür liegt im ungünstigen Verhältnis dr Talbreite in Kronenhöhe zur Mauerhöhe. Während dieselbe bei Limberg 2,4 beträgt, steigt es im Drossen bereits auf 2.9.Es war daher unmöglich, trotz größter Öffnungswinkel, mit einem Limberg-Profil bei konstanter Bogenstärke eine Bogengewichtsmauer auszuführen. Auch ein verstärktes Limbergprofil ergab immer wieder unzulässige Zugspannungen des im Verhältnis zu dem weit gespannten Bogen viel zu steifen Lotschnittes. Die Gewölbeschale sollte demnach im Lotschnitt weicher, in den Horizontal-Schnitten aber gleichzeitig steifer werden. Eine geringere Verformung der Bogenlamellen kann sowohl durch eine Verstärkung derselben, als auch durch eine Verringerung ihrer Stützweite mit Hilfe künstlicher Widerlager erzielt werden. Da ihre Verstärkung aber die mittleren Mauerquerschnitte nicht stark beeinflussen durfte, mußte sie sich hauptsächlich auf die Kämpfer beschränken".
Dies führte zunächst zur Entwicklung der sogenannten G-Mauern, den Horizontalschnitte exzentrische Kreisringausschnitte waren, mit mit trompetenartig sich erweiternden Kämpferverstärkungen bis zur 3,5-fachen Scheiteldicke. Leider hatten die Bogenverstärkungen allein nicht den den gewünschten Erfolg und es mußte zu  einer Maßnahme gegriffen werden, die nur dem verständlich ist, der öfter Bruchversuche von Schalenkonstruktionen beobachten konnte.  Es wurde nämlich die Einspannung der lotrechten Tragelemente durch ihre künstliche Verlängerung d.h. durch eine künstliche Vertiefung der Talsohle gemildert. Dabei war zuerst auch die Ausbildung eines Gelenkes in Form einer Wälzfuge erwogen worden. Wegen der statischen und konstruktiven Unsicherheiten wurde dies aber wieder fallen gelassen und der primitiveren aber keineswegs neuen Methode der künstlichen Korrektur des Talquerschnittes der Vorzug gegeben.
Diese Mauerform wurde in Österreich und sogar im Ausland sehr bekannt und viel diskutiert. Daß sie nicht zur Ausführung kam, spricht nicht gegen ihre Konstruktion. Sie besaß große Wirtschaftlichkeit und hatte sowohl allen statischen Berechnungen, als auch einen mit größter Präzision durchgeführten statischen Modellversuch vollkommen entsprochen. Sie ist einzig daran gescheitert, daß gerade in jener Hangzone der Höhenweg, wo die Einbindung infolge einer Erosionsrinne an der Luftseite bereits knapp war, sich während des Aushubes, auch die Felsbeschaffenheit schlechter als im übrigen Bereich der Mauer erwies.
Die zur Ausführung gekommene Gewölbesperre im Drossen mit der Typenbezeichnung D8 (Abb13 und 14) ist eine doppelt gekrümmte Gleichwinkelmauer mit Bogenlamellen konstanter Dicke. Der Mittelquerschnitt der Mauer ähnelt in der Form der G-Type, weist aber bedeutend kräftigere Abmessungen auf. Die Kronenstärke wurde von 6 auf 7 m erhöht und die Fußbreite auf der Vergleichsebene 1930m mit 24,65 m gegen 21,91 m bestimmt. Am meisten tritt aber die Verstärkung im mittleren Drittel der Mauerhöhhe in Erscheinung, wo sie mehr als 50% beträgt. Durch diese Querschnittsverstärkung konnte auf die für die G-Maueern charakteristische Bogenform mit ihren langgezogenen, trompetenförmigen Kämpferverstärkungen verzichtet werden. Durch die Vergrößerung der Krümmungsradien der Bogenmittellinien und die gleichzeitige Verringerung der Öffnungswinkel wurde der Gewölbestich stark herabgesetzt und dadurch ein steilerer Anlauf gegen die Hangschichtenlinien als früher erzielt. Der mittlere Kronenradius beträgt jetzt 199,65m gegen 164,30m bei der G-Type, der zugehörige Öffnungswinkel 102° gegen 127°30´. Die Kronenlänge verringerte sich von 374 m auf 357 m, während die Höhe mit 112 m unverändert blieb.
Erst die neue Mauerform hat so richtig die Wirksamkeit der künstlichen Sohlvertiefung erwiesen. Trotz geringerer Öffnungswinkel und des Verzichtes auf die trompetenartigen Kämpferverstärkungen der Gewölbebogen ist es gelungen fast den gleichen Kubaturaufwand einer Mauer zu entwerfen, die keine schlechteren Spannungsverhältnisse im Bereiche der kritischen Zugspannungen an der Wasserseite aufweist als die G-Type. Die neue Form und Lage der Mauer ist hauptsächlich auf die angestrebte Verbesserung der Einbindung des linken Flügels der Mauer an der Höhenburg abgestimmt, wo das Ziel vollkommen erreicht wurde. Kämpferresultierende und luftseitige Anläufe sind jetzt steil gegen den Hang gerichtet. Die schleifende Einbindung der luftseitigen Kämpferbegrenzung gegen die stark zurückfallende Felsoberfläche zwischen den Höhen 1960m und 2000m ist verschwunden; ein Druckverteilungswinkel von mehr als 30° steht der ungehinderten Ausbreitung des Kraftflüsse im Berg zur Verfügung.
Als Baustoff wurde ein tunlichs wasserarmer Rüttelbeton mit einem Größtkorn von 129 mm und einem Zementgehalt von 250 kg je m³ Fertigbeton verwendet. Die Zuschalgsstoffe wurden dem Südlichen Baggerfeld auf dem Mooserboden entnommen und mit Kraftfahrzeugen zu den Vorsilos der bereits für limberg errichteten Aufbereitungsanlage am Fuße der Glockerin gebracht, wo sie nach Korngrößen getrennt und in die Silos der Kiesseilbahn abgefüllt wurden. Die Mischung des Betons in der auf der Höhenburg neu errichteten Johnson-Anlage., die mit 4 Chargenmischern zu je 3 m³ eine maximale Stundenleistung von 200 m³ hat. Die Mischung erfolgte vollkommen exakt durch automatische Gewichtzumessung, so daß der im Laboratorium entwickelte Qualitätsbeton trotz sparsamster Zementdosierung und des sehr niederen Wasserzemeentfaktors von 0,49 auch auf der Baustelle sicher hergestellt werden konnte. Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Frostbeständigkeit wurden dem Mischgut noch 0,50 % des Zementgewichtes Frioplast zugesetzt. Die im Labaratorium durchgeführten Versuche lassen trotz der Verringerung der Zementzugabe einen noch besseren Beton als bei Limberg erwarten. Wasserdichtheit, Frostbeständigkeit und Festigkeit sind im Durchschnitt beträchtlich gestiegen. Die mittlere Druckfestigkeit  des 30 cm Würfels beträgt nach 90 Tagen mehr als 340 kf/cm² und die Biegezugfestigkeit fällt nirgends unter 45 kg/cm².
Zur Vermeidung größerer Schwind- und Wärmerisse wurde die Mauer bei der Betonierung in 15 m breite Radialblöcke unterteilt.Da die Mauerdicke nur in der Sohle 20 m übersteigt, konnten die blöcke in ihrer ganzen Tiefe ohne Zwischenfugen betoniert werden, wodurch im zug- und schubbeanspruchten Kragträger der monolithische Zusammenhang gewahrt ist. Die radialen Blockfugen erhielten eine ähnliche Verzahnung wie die der Moosersperre. Sie wurden ebenfalls an der Luft- und Wasserseite mit Kupferblech abgedichtet und bekamen zur Unterteilung der Auspreßflächen wieder horizontale Schottbleche. Die verwendete Injektionseinrichtung ist die gleiche wie bei der Moosersperre.
Zur Einbringung des Betons waren drei parallel fahrbare Kabelkräne mit einem größten Kübelinhalt von 3 m³ und einer maximalen Stundenleistung von 36 m³ je Kran vorhanden. Eine neu entwickelte Stahlgleitschalung mit gelenkigen Senkrechtträgern und verbessertenZahnstangentrieb sicherte auch bei größter Betoniergeschindigkeit eine rasche und genaue Schalarbeit.
Die Beanspruchung des Betons ist infolge der größeren Mauerdicke geringer als bei der G-Type, die größte Scheitelpresssung beeträgt in Höhe 1980m rund 60 kg/cm². Die größte Biegezugspannung an der Wasserseite des Mittelquerschnittes bleibt unter 10 kg/cm². Die Verbesserung der Lage und der Richtung der Kämpferresultierenden am Westhang durch die Verflachung der Mauer wurde allerdings trotz tunlichster Verstärkung der Kämpfer mit einer Erhöhung der Felspressungen gegenüber der G-Type von 35 kg/cm² auf 55 kg/cm² erkauft. Die Dichtung des Felsuntergrundes erfolgte auf die gleiche Weise wie bei der Moosersperre.
Die Mauer erhielt entlang der Felsoberfläche einen begehbaren Revisionsstollen bis zur halben Mauerhöhe zur ständigen Kontrolle ihrer Beschaffenheit und Wasserdichtheit, zur Messung der Wasserverluste sowie der Sohlauftriebes und der Vornahme von späteren Zementinjektionen bei auftretenden Undichtheiten. Ein durchgehender Verkehrsgang wie bei der Moosersperre unter der Krone gelegen,  sorgt  für die winterliche Verbindung mit dem Möllpumpwerk und dient als Kabelgang für Starkstrom und Telephon sowie zur Aufnahme der Ableseeinrichtungen der elektronischen Sperrenmeßgeräte.
Der Aushub für die Drossensperre erforderte die Abräumung von rund 120.000 m³ Überlagerung und einen Felsausbruch von über 190.000 m³. Die Betonkubatur beträgt rund 350.000 m³, wenig mehr wie bei der ursprünglich geplanten Sperre G-Type, gegen rund 560.000 m³ einer gleich hohen Gewichtsmauer."


Sperre Drosse Winterbild aus Archiv TKW
Bild 2) der Sperre Mooserboden(links) und Drossen während der Winterbetonierung im Jahr 1954 (Bild Archiv der TKW AG).

Sperre Moell
Eintragung in einen aufgefundenen Grundrisses von H.Schüller in einer Nachrechnung der ZUSE-Analyse aus dem Jahr 1969
durch Eiselmayer, wahrscheinlich 1983. Diese Analyse passt aus der grundsätzlichen Übereinstimmung im Grundriss.

Sperre Drossen Längsschnitt von der Wasserseite gesehen
Abgewickelter Längsschnitt von H. Schüller von der Wasserseite gesehen.

Talspeeren-Schnitte DROSSEN aus Nachrechnung
Talsperrenquerschnitte (Kragträger) aus Nachrechnung

Entwurfsparameter DROSSEN-Sperre
 Entwurfsdiagramm DROSSE aus CODCOD
 
Die Ausführung Schüller zeigt einige Gedanken auf, die heute sich einer anderen Bedrachtung beugen müssten. So ist aus der Betrachtung des Bureau of Reclamation etwa, 10 Jahre später, folgende Vorbemessung entstanden, welche noch der Ausführung Zillergründl angepasst wurde. Darin ist der neue Mittelschnitt in seiner Eigengewichtswirkung als ausgewogen zu bezeichnen, da die Rand-Zugspannungen begrenzt sind. Die Verdickung in der Fußeinbindung von Zillergründl ist auch angemessen. Die dargestellte Kreisform würde jedoch durch eine entsprechende Kegelschnittform ersetzt werden.

Neue betrachtung Entwurf BofRec. DROSSE

LAV -Listing und Plots der Sperre Möll


  Für eine Nachrechnung im Sinne einer Vibro-Dyn Untersuchung wurde eine annähernde LAV Untersuchung angeschlossen. Dabei wurde auch versucht die Windanregung ebenfalls für eine dynamische Analyse zu verwenden.

/
SPERRE DROSSEN VAR.ZUSE 1969 ANGEP. PROM 2022 DROSSZUS
0 2 11 /
/
.00 1 /
.00 .00 160.47 199.62 /
.00 15.00 95.89 /
.00 149.00 7.00 9.40
4.00 1 /
4.00 .00 157.45 195.87 /
4.00 13.75 93.11 /
4.00 145.00 7.86 10.40
17.00 1 /
17.00 .00 149.22 181.59 /
17.00 10.28 88.39 /
17.00 132.39 10.37 14.31
30.00 1 /
30.00 .00 138.69 164.49 /
30.00 7.62 83.66 /
30.00 118.88 12.52 17.45
43.00 1 /
43.00 .00 121.02 145.80 /
43.00 5.60 70.09 /
43.00 104.03 14.41 18.15
56.00 1 /
56.00 .00 100.00 127.71 /
56.00 4.37 52.64 /
56.00 92.70 16.18 17.59
69.00 1 /
69.00 .00 80.47 110.31 /
69.00 4.15 39.01 /
69.00 82.12 17.92 17.91
82.00 1 /
82.00 .00 58.80 87.95 /
82.00 5.28 27.82 /
82.00 47.72 19.79 20.81
92.00 1 /
92.00 .00 43.25 68.57 /
92.00 7.42 22.78 /
92.00 12.38 21.46 23.64
100.00 1 /
100.00 .00 25.87 56.84 /
100.00 10.27 16.49 /
100.00 .59 23.07 24.96
107.00 1 /
107.00 .00 10.00 50.00 /
107.00 13.42 14.43 /
107.00 .00 24.65 24.85
.00 2 /
.00 .00 150.67 /
.00 15.00 83.67 /
.00 150.66 , , 7.00
4.00 2 /
4.00 .00 147.83 /
4.00 13.75 81.12 /
4.00 147.83 , , 7.86
17.00 2 /
17.00 .00 134.81 /
17.00 10.28 70.21 /
17.00 133.65 , , 10.50
30.00 2 /
30.00 .00 119.78 /
30.00 7.62 59.37 /
30.00 113.28 , , 12.59
43.00 2 /
43.00 .00 106.78 /
43.00 5.60 52.13 /
43.00 90.82 , , 16.55
56.00 2 /
56.00 .00 93.99 /
56.00 4.37 45.62 /
56.00 74.13 , , 19.20
69.00 2 /
69.00 .00 79.42 /
69.00 4.15 37.91 /
69.00 63.24 , , 19.47
82.00 2 /
82.00 .00 64.06 /
82.00 5.28 32.96 /
82.00 36.51 , , 21.40
92.00 2 /
92.00 .00 46.57 /
92.00 7.42 25.66 /
92.00 9.74 , , 24.27
100.00 2 /
100.00 .00 27.40 /
100.00 10.27 17.30 /
100.00 .02 , , 25.19
107.00 2 /
107.00 .00 10.00 /
107.00 13.42 14.43 /
107.00 .00 , , 24.65
/
/
/
/
/
/
25.00 11.73 16.51 11.62 50.00 15.37 17.92 18.34 75.00 18.76 19.08 19.89
23.00 11.40 16.02 11.33 46.00 14.83 18.08 17.40 69.00 17.92 17.91 19.47
20.50 10.98 15.35 11.00 41.00 14.13 18.16 15.93 61.50 16.91 17.39 19.42
17.25 10.42 14.39 10.54 34.50 13.19 17.94 13.85 51.75 15.61 17.83 18.67
14.00 9.83 13.39 9.98 28.00 12.20 17.13 12.15 42.00 14.27 18.16 16.24
10.75 9.22 12.37 9.33 21.50 11.15 15.62 11.13 32.25 12.86 17.74 13.18
7.50 8.58 11.38 8.63 15.00 10.01 13.70 10.16 22.50 11.32 15.89 11.27
4.25 7.91 10.47 7.91 8.50 8.78 11.68 8.85 12.75 9.60 12.99 9.74
1.00 7.22 9.64 7.21 2.00 7.43 9.89 7.43 3.00 7.65 10.14 7.64
/
8 8 8 8 8 7 /
/
2.00 9.89 7.43 7.43
10.50 12.29 9.28 9.17
23.50 16.15 11.40 11.48
36.50 18.06 14.48 13.49
49.50 17.94 18.24 15.31
62.50 17.39 19.43 17.05
75.50 19.19 19.96 18.83
87.00 22.20 22.90 20.59
96.00 24.55 25.00 22.23
103.50 24.99 25.00 23.85
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
1 2 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2 2
1 2 2 2 2
1 4 4 4
1 4 4
1 4
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 4 4 4
2 4 4
2 4


              Input der Geometrie für das LAV für die Nachrechnung 2022 der Drossen-Bogen-Gewichts-Sperre

Nachfolgend erfolgt der PDF Ausdruck der ursprünglichen statischen LAV-Nachrechnung Eiselmayer an der Siemens Rechenanlage:
 



Die neuere Form der Grafik-Ausgabe über CADL (Sprache in 3D-Plotprogramm CADKEY) wurde hier eingesetzt und der Plot einfach als Hardcopy übertragen.
 
 


DROSSE_LAV01


DROSSE_LAV02



DROSSEMERLAV10a



DROSSE_LAV09





Grafische Darstellungen an den HP-Farb-Stiftplottern für die Talsperre Moell
 
     1) R.Widmann :   "Gewölbemauern Erfahrungen-Probleme-Entwicklungen" , Die Taspserren Österreichs
                        Heft 33, (1999), ÖSTEREICHEISCHES NATIONALKOMITEE FÜR TASSPERREN TUGRAZ
                        Stromayrg. 10, A 8010 GRAZ
      2) H.Schüller  :   "Die Talsperre dr Oberstufe Glockner Kaprun" , Festschrift "Die Oberstufe der Tauernkraftwerke
                        Glockner-Kaprun" der Tauernkraftwerke A.G. Sept. 1955  Heft 33, (1999), Dipl.Ing. Heinrich Schüller