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Nach Haußmann gelten in diesem Zusammenhang folgende Erfahrungen [Haußm1998] [Dohma2002a]:
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Bei der Schwallspülung von Abwasserleitungen und -kanälen sowie Bauwerken der Ortsentwässerung kommen derzeit verschiedene Schwallspüleinrichtungen zum Einsatz. Diese werden nachfolgend entsprechend ihrer konstruktiven Gestaltung bzw. technischen Ausstattung nach [Dettm2004a] in vier Gruppen unterteilt:
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Bei der Auswahl von Schwallspüleinrichtungen für eine bestimmte Reinigungsaufgabe müssen neben hydraulischen und stofflichen Randbedingungen auch folgende Kriterien für das zu errichtende Bauwerk zur Aufnahme des Verschlussorganes berücksichtigt werden [Dettm2004a]:
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Kanalvolumen aktivierende Schwallspüleinrichtungen (KAS) besitzen Verschlussorgane, die vornehmlich senkrecht zur Fließrichtung im Abwasserkanal angeordnet werden, um das Abwasser in den stromaufwärts befindlichen Kanalhaltungen für die Spülung zurückzuhalten. Je nach Art des Verschlussorgans wird der Kanalquerschnitt ganz oder nur teilweise abgesperrt. Zu den KAS gehören Spülklappen, Bogenklappen, Spülwehre, Spülschieber, Spülschütze, schlauchartige … |
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(Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Spülklappe (KAS)(ohne Fremdenergie)) (Bild: Schwallspüleinrichtungen Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Spülklappe (KAS) (mit Fremdenergie)) (Bild: Schwallspüleinrichtungen Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Spülwehr (KAS)) (Bild: Schwallspüleinrichtungen Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Spülschieber (KAS)) (Bild: Schwallspüleinrichtungen Kanalvolumen … |
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(Bild: SchwallspüleinrichtungenKanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Drehbogen (KAS)) (Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) - Bogenklappe) |
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Die Verschlussorgane unterscheiden sich grundsätzlich durch die Bewegung beim Öffnen und Schließen und die Art, wie der Abfluss freigegeben wird. Sie werden entweder durch
verstellt und dadurch über- oder unterströmt. (Bild: Öffnen der KAS durch Heben) (Bild: Öffnen der KAS durch Senken [FI-ASA]) (Bild: Öffnen der KAS durch Drehen) |
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Systembeschreibung (Bild: Berliner Klappe (Hydrass Valve)) |
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Funktionsprinzip |
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Das Hydrass Valve (auch als “Berliner-Klappe“ bekannt) besteht aus einer Platte, welche in einen dem Kanalprofil angepassten Metallrahmen drehbar eingehängt wird. Die Lage der Drehachse ist frei wählbar und sollte sich nach [Loren1998] auf Höhe des Trockenwetterwasserstandes befinden. (Bild: Spülklappe DN 1600, geschlossener Zustand [Loren98a]) (Bild: Spülklappe DN 1600, offener Zustand [Loren98a]) |
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(Bild: Beispiel einer selbsttätigen Schwallspülklappe [Loren98a]) Bei niedrigem Wasserstand steht die Klappe in vertikaler Position. Nun wird das Wasser im Kanalbereich stromauf von der Klappe eingestaut und infolgedessen steigt die vorhandene Einstauhöhe h0 des Wasserspiegels. Solange das Moment der Kräfteresultierenden unterhalb der Drehachse größer ist als jenes oberhalb der Drehachse, stützt sich die Klappe gegen den Fußpunkt ab und es staut sich … |
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(Bild: Beispiel einer selbsttätigen Schwallspülklappe [Loren98a]) Sobald das Moment des oberhalb der Drehachse wirkenden hydrostatischen Drucks größer ist als das Moment infolge des unterhalb der Drehachse wirkenden Drucks, dreht sich die Klappe in eine horizontale Position. Nun strömt das eingestaute Wasser schwallartig in den stromab gelegenen Kanalbereich und der Wasserspiegel oberhalb der Klappe sinkt entsprechend. |
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Sobald ein von örtlichen Verhältnissen abhängiger Wasserspiegel unterschritten wird, dreht sich die Klappe wieder in die Ausgangsposition und der Zyklus beginnt automatisch von neuem. (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung mittels selbsttätiger Schwallspülklappe [Loren98a]) (Bild: Schwallwellenerzeugung … |
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Die Grenze für den Einsatz der selbsttätig arbeitenden Spülklappe wird vom Trockenwetterabfluss bestimmt. (Bild: Gemessene mittlere Schubspannungen in der Sohle im Unterstrom einer Spülklappe in Anlehnung an [Dohma2002a]) Im Bild sind die mittleren Wandschubspannungen in der Sohle eines durch eine selbsttätig arbeitende Spülklappe erzeugten Unterstromes in einem Mischwasserkanal DN 2000 dargestellt. Sie basieren auf den in drei Schächten gemessenen … |
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Die Abbildung zeigt eine in einem speziellen Bauwerk installierte, selbsttätig arbeitende Spülklappe. Hierbei handelt es sich um den Typ „HydroFlush Kanalspüler GS“ [FI-Steinh], der im Nennweitenbereich DN 400 bis DN 2000 eingesetzt wird. (Bild: Im Schachtbauwerk installierte Spülklappe vom Typ HydroFlush Kanalspüler GS [FI-Steinh]) |
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(Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Grundstellung) Grundstellung (Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Einstau) Einstau |
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(Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Absenken) Absenken (Bild: Selbsttätig arbeitende Spülklappe (ohne Fremdenergie) - Grundstellung) Verschluss |
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Mechanisch arbeitende Spülklappen (mit Fremdenergie) sind in einem Bauwerk fest installiert und werden von Hand oder mit pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Fremdenergie betrieben. (Bild: Mechanisch arbeitende Spülklappe vom Typ: HydroGuard [FI-Steinh]) |
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Eine patentierte Sonderform der Kanalspülklappe ist die Bogenklappe der Firma SGS Aqua Technologies GmbH, die in Kanälen DN 300 – DN 3000 jeglicher Bauform standardmäßig eingesetzt werden kann [FI-SGS]. (Bild: Schematische Darstellung der Einbausituation der Bogenklappe [FI-SGS]) |
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(Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe geöffnet) (Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe zum Aufstau geschlossen) (Bild: Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS) Bogenklappe - Bogenklappe öffnet zum Spülen) Der Antrieb der Bogenklappe erfolgt wahlweise hydraulisch, elektrisch oder pneumatisch, wobei in jedem Fall der Klappenkörper über einen Zylinder in den Kanal … |
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Ein Spülwehr ist ein fest installiertes, bewegliches Verschlussorgan, bestehend aus einer in Schienen geführten, vertikal verfahrbaren Wehrplatte. Die Spülwehre werden zu Steuerungszwecken, aber auch zur Reinigung (permamente Schwallspülung) von großen Kanälen und Stauraumkanälen als Einzel- oder Kaskadenlösung eingesetzt. Die Abbildung zeigt einen Anwendungsfall, bei dem eine 8,2 km lange Kanaltrasse mit den Nennweiten DN 1200 bis DN 2400 mit drei … |
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Die Bildreihe zeigt verschiedene Arbeitsphasen einer Spülwehranlage an einem Praxisbeispiel. (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: oben)) (Wehrposition: oben) (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: mittig)) (Wehrposition: mittig) (Bild: Im Kanal angeordnete Spülwehranlage in verschiedenen Arbeitsphasen [FI-ASA] - (Wehrposition: abgesenkt)) |
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Spülschieber sind drei- oder allseitig dichtende Stauorgane für den Teil- oder Vollverschluss von Kanalquerschnitten. Für den ausschließlichen Zweck der Reinigung werden sie überwiegend in nichtbegehbaren Abwasserkanälen eingesetzt. (Bild: Spülschieber DN 900 im geschlossenen Zustand [FI-HST]) (Bild: Spülschieber DN 900 im geöffneten Zustand [FI-HST]) |
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