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Druckstollen Limberg - Bemessung, Ausführung und Erfahrung

Zenz, Gerald / Wagner, Erich / Larcher, Markus / Stering, Paul

Der Ausbau von Hochdruckwasserkraftanlagen für den Turbinen- und Pumpbetrieb erfordert eine optimierte hydraulische Auslegung des Triebwasserwegs mit der Anordnung des Wasserschlosses zur Reduktion der Druckstoßbelastung. Neben den hydraulischen Anforderungen ist für die Wahl der Linienführung auf geotechnische und geohydraulische Randbedingungen besonderes Augenmerk zu legen. Zur Optimierung der Anlagenteile werden felsmechanische Großversuche kombiniert mit Laborversuchen ausgeführt. Während der Baudurchführung werden die Annahmen verifiziert. Anhand von Messergebnissen aus den Versuchen im Zug der Inbetriebnahme kann auf das mitwirkende Tragverhalten des Gebirges rückgeschlossen werden. Für das in Ausführung befindliche Pumpspeicherkraftwerk (PSW) Limberg II (Erweiterung Oberstufe KWG Kaprun) wurde eine Optimierung des Wasserschlosses durchgeführt. Dies wurde mit einer in dem Druckstollen integrierten 'durchflossenen Unterkammer' sowie einem in geometrischer Verlängerung zum Schrägschacht ausgeführten Steigschacht zur Oberwasserkammer neutralisiert. Neben der hydraulischen Optimierung erforderte die konstruktive Gestaltung eine wirksame Betonauskleidung, Stahlpanzerung und ein an die geotechnischen Verhältnisse angepasstes Injektionskonzept. Ausgehend von den hydraulischen Untersuchungen, der Bemessung und den geotechnischen Randbedingungen wird das Gesamtkonzept des Triebwasserwegs dargestellt.

The upgrading of high pressure hydro power plants for turbine- and pump-operation demands an optimized hydraulic design of the power channel with the configuration of the surge tank to reduce the water hammer. Aside from the hydraulic requirements special attention has to be given to the choice of alignment considering the geotechnical and the geohydraulic boundary conditions. For optimization of the plant components large scale rock-mechanical tests combined with laboratory tests are executed. During the execution of the construction the assumptions are verified. On the basis of the measurement results from the tests conducted in the course of the set in operation it can be concluded on the load bearing capacity of the rock mass. For the pumped-storage scheme (PSW) under construction Limberg II (up-grading of the upper stage Kaprun) a detailed optimization of the surge tank - with an in the pressure tunnel integrated 'water-carrying lower chamber', as well as a surge shaft designed as geometrical prolongation of the inclined shaft - was conducted. Aside from the hydraulic optimization the constructive design with a concrete lining, a steel lining and an injection concept adapted to the geotechnical conditions demands a high degree of attention of its operators. Based on the hydraulic research and the geotechnical boundary conditions the entire concept of the power conduit is going to be presented.