Schleuse [1]

Schleuse, 1) (Schiffs-, Schifffahrtsschleuse), Wasserbauten, welche zur schiffbaren Verbindung zweier nebeneinanderliegender Gewässer von verschieden hohem Spiegel dienen. Je nachdem die S. in Flüssen behufs Überwindung starker Gefälle, Umgehung von eingebauten Wehren ., od. in Kanälen, an Deichen od. am Meere sich befinden, werden sie Fluß-, Kanal-, Deich-, Seeschleusen genannt. Das an letzteren od. andern in das Meer mündenden S-n nach dem Meere zu befindliche Wasser heißt Buten- od. Außentief, im Gegensatze zu dem Binnertief, welches auf der andern Seite liegt; beide zusammen heißen Sieltief. Nach dem Materiale unterscheidet man steinerne S-n, wo Wände u. Boden ganz von Stein; hölzerne, wo sie ganz von Holz sind; u. halbmassive, wo der Boden aus Holz, die Wände aus Stein bestehen. Bei jeder S. unterscheidet man das Oberwasser oberhalb der S.u. das Unterwasser unterhalb der S.; der Höhenunterschied zwischen Oberwasser- u. Unterwasserspiegel heißt das Schleusengefälle. In Bezug auf Einrichtung unterscheidet man die, bes. bei der Flußschifffahrt vorkommende, ältere, weniger häufig angewendete Art der Stauschleusen, u. die, aus diesen entstandenen, jetzt durchgängig angewendeten u. mit verschiedenen Modificationen ausgeführten Kammerschleusen. A) Die Kammerschleusen (Kastenschleusen) sind: einfache S., wenn nur ein Schiff, Doppelschleusen, wenn zwei Schiffe darin Platz finden, u. Kessel- od. Bassinschleusen, wenn sie für mehre Schiffe gleichzeitig eingerichtet sind. Eine einfache u. zwar massive Kammerschleuse besteht aus drei Haupttheilen: der Stauvorrichtung gegen das Oberwasser (Oberhaupt), der gegen das Unterwasser (Unterhaupt) u. dem mittleren Raume für das Heben u. Senken des Schiffes (Kammer). a) Die Kammer (Schleusenkammer) war sonst rund, u. solche S-n hießen Kesselschleusen; jetzt bildet sie gewöhnlich ein längliches Viereck, dessen Länge u. Weite sich nach den Dimensionen des größten, die S. befahrenden Schiffes richtet, welches bequem in der Kammer Raum haben muß. Die Kammer wird zu beiden Seiten von den Kammermauern begrenzt, am Ober- u. Unterhaupte aber durch Thore geschlossen, welche zeitweilig den Durchgang des Wassers hemmen. Von diesen beiden Thoren befindet sich das eine im Oberhaupte, das andere am Ende der Kammer, vor dem Unterhaupte; beide Thore (s.u. e) aber schlagen nach dem Oberhaupte zu auf. In den meisten Fällen sind die Kammermauern mit dem Ober- u. Unterhaupte von gleicher Höhe; bisweilen bringt man in ihnen, um einen bequemeren Zugang nach dem in der Kammer befindlichen Schiffe herzustellen, Treppen an. b) Bei dem Ober- (Vorder-) haupte ist der Boden (Oberboden) höher, als der Boden der Kammer, u. dieser Unterschied der Höhe heißt Fall der S. Den Übergang vom Oberboden zum Boden der Kammer bildet entweder eine senkrechte od. schräge Fläche (Abfallboden). Die Seitenwände des Oberhauptes laufen am äußern Ende auseinander, damit das Schiff eine bequeme Einfahrt hat, u. heißen Flügel (Thornischen). Dann kommt die Kehle (Hals) u. dann das eigentliche Haupt, dessen Seitenwände parallel gehen, aber wieder etwas zurückgesetzt sind, damit die aufgemachten Thorflügel an den Wänden des Hauptes Platz haben, ohne die Durchfahrt zu hindern. Diese Wände heißen Lager, der ganze Raum. in welchem sich die Thore bewegen, heißt Thorkammer, u. dessen Boden Thorkammerboden. c) Das Unterhaupt enthält dieselben Theile wie das Oberhaupt, doch sind hier die Thore zwischen dem eigentlichen Haupte u. der Kehle. Der Boden des Unterhauptes ist mit dem Boden der Kammer von gleicher Höhe u. wie der Oberboden horizontal. d) Der Boden zerfällt demnach in drei Abtheilungen, den Ober-, Abfall- u. Unterboden. Der Oberboden erstreckt sich durchs ganze Oberhaupt u. zerfällt wieder in drei Unterabtheilungen, nämlich den Vorboden des Oberhauptes (Vorherd, Vorfluth) oberhalb der Thorkammer, den Thorkammerboden des Oberhauptes innerhalb der Thorkammer, welcher etwas tiefer liegt, u. den Hinterboden des Oberhaupts, welcher wieder mit dem Vorboden in gleicher Höhe liegt; der Abfallboden bildet einen senkrechten Absatz od. ist unter 30–45° gegen den Horizont geneigt; der Unterboden erstreckt sich durch die ganze Kammer, u. das Hinterhaupt zerfällt wiederum in den Kammerboden, den Thorkammerboden des Unterhaupts, welcher sowie der des Oberhaupts vorn mit einem Vorboden versehen ist, u. den Hinterboden des Unterhauptes. Die Vorböden[281] oberhalb der Thorkammerboden haben nebst den dazu gehörigen Mauern die Anbringung von Dammsalzen zum Zweck, damit bei vorkommenden Reparaturen einzelne Schleusentheile durch Einlagen von Dammbalken das Oberwasser abgesperrt werden kann. Die Hinterböden dienen nicht nur zu demselben Zwecke, sondern verstärken zugleich die Schwellen, gegen welche die Thore, wenn sie geschlossen sind, sich lehnen. Alle diejenigen Theile der S., welche unter dem Schleusenboden liegen, mit Inbegriff dieses Bodens, heißen das Grundwerk der S. e) Die Thore (Schlag- od. Stemmthore) gewöhnlich aus Holz, selten aus Eisen, bestehen gewöhnlich aus 2 Flügeln, welche sich um verticale Achsen drehen u. unter einem stumpfen Winkel zusammenschlagen, so daß sie dem Drucke des Wassers mehr Widerstand leisten, fester zusammenschließen u. doch auch leichter geöffnet werden können. Seltner kommen einfache Thore vor, wie bei kleinen S-n, u. Thore, welche sich um eine horizontale Achse drehen u. beim Öffnen flach auf den Boden gelegt werden (Nordamerikanische Schleusenthore). Die Thore im Oberhaupte heißen Oberthore, die des Unterhauptes Unterthore. Die äußeren Pfosten, mit denen sich die Thore beim Schließen berühren, heißen Schlagsäulen (Schlagpfosten), die inneren, um welche sie sich drehen, Wendesäulen. Beide Pfosten sind durch Rahmenstücken mit einander verbunden, von denen das untere Schwellrahmen heißt. Die Thore legen sich beim Schließen an den Seiten gegen die Wendenischen u. unterhalb gegen die sogenannten Drempel; während die Drempel 6–10 Zoll über dem Boden des Oberhauptes vorstehen, sind die Wendenischen, den Thorstärken entsprechend, 10–15 Zoll tief. Die Drempel sind entweder aus Stein, od. bestehen aus 2 Schwellen (Schlagschwellen). Letztere bilden mit dem Mittelbalken ein gleichschenkliches Dreieck, welches durch den Binder, dessen Länge circa ¹/₆ der Weite des Kanals od. der Länge des Mittelbalkens ist, in 2 gleiche Theile getheilt wird. Die Wendesäule der Schleusenthore stützt sich unten mittelst eines eisernen Zapfens auf ein eisernes Lager u. wird oben durch einen Ring od. Halsband, welches durch starke Anker mit der Mauer verbunden ist, in senkrechter Richtung erhalten. Die aus starkem Holze bestehenden Thore sind auf einer Seite mit gut zusammengefügten Bohlen beschlagen u. vollständig getheert. Da der Druck des auf der einen Seite des Thores viel höher als auf der andern Seite stehenden Wassers das Öffnen der Thore sehr erschwert u. ein plötzliches Öffnen derselben für diese u. die in der Kammer befindlichen Schiffe von Nachtheil wäre, so bringt man, um die Kammer allmälig zu füllen od. zu entleeren, entweder in den Thoren kleinere Öffnungen (Klinket's, Durchlässe) an, od. wendet zu diesem Zwecke überwölbte Kanäle (Umläufe) an, welche zur Seite der Thore liegen, u. schließt diese Öffnungen in den Thoren od. Kanälen durch Schützen (Schoßthüren). Diese Schützen befinden sich auf der Seite nach dem Oberwasser zu u. werden entweder vom Ufer aus od. von einer Fußbrücke am Thore gewöhnlich mittelst Hebelstangen geöffnet. Das Öffnen der Thorflügel selbst geschieht dann entweder mittelst eines Drehbaumes, od. einer Zugstange, welche mit einem Ende an die Schlagsäule befestigt u. mit dem andern Ende von den Schleusenmauern aus angezogen u. zurückgeschoben wird; od. sie werden mittelst einer an jedem Ufer befindlichen Erdwinde u. einer Kette geöffnet u. durch hölzerne Stangen geschlossen. Soll nun ein Schiff mit Hülfe der S. aus einem oberen Kanale in einen tiefern gebracht werden, so fährt das Schiff in das Oberhaupt der S.u. bleibt daselbst stehen, die Schützen des Oberthores werden geöffnet u. die Kammer mit Wasser gefüllt, bis sie mit dem obern Kanal in gleichem Niveau steht (wasserpaß ist), dann wird das obere Thor geöffnet, das Schiff fährt in die Kammer u. das obere Thor wird wieder geschlossen. Nun werden die Schützen des unteren Thors gezogen u. das Wasser aus der Kammer herausgelassen, bis sie ziemlich mit dem unteren Kanale wasserpaß ist, das untere Thor wird geöffnet u. das Schiff läuft in den unteren Kanal ein. Das aus der S. laufende Wasser dient bisweilen zugleich dazu, die Fahrt des Schiffes auf eine ziemliche Strecke zu erleichtern u. zu beschleunigen. Dies ganze Verfahren heißt abschleusen. Soll dagegen ein Schiff aus dem niederen Kanal in den oberen gehoben werden, so wird das untere Thor geöffnet, das Schiff fährt in die Kammer, das untere Thor wird wieder geschlossen u. die Kammer aus dem obern Kanal so hoch mit Wasser gefüllt, daß das Schiff durch das geöffnete Oberthor bequem in den obern Kanal einlaufen kann. Bei Doppelschleusen werden aus Ersparniß an Zeit zwei Schiffe auf einmal durchgeschleust. Die erforderliche Vergrößerung der Kammer geschieht meist durch Verbreiterung derselben, seltener durch Verlängerung. Die Verbreiterung wird entweder auf beide Seiten gleichmäßig vertheilt od. nur auf einer Seite angebracht, wobei etwas geringere Breite nöthig ist, da die Schiffe gerad einfahren können. Im letzteren Falle ist es aber angemessen, die beiden Häupter zu versetzen, damit dasjenige Schiff, welches zuerst einfährt, auch zuerst ausfahren kann. Bisweilen hat man in Doppelschleusen zwei Unterhäupter, eins für größere u. eins für kleinere Schiffe. Häufig richtet man die Doppelschleusen auch so ein, daß man zwei einfache S-n neben einander legt; wenn man dann in der die beiden Kammern trennenden Mauer einen Schützen anbringt, so kann man beim jedesmaligen Schleusen die Hälfte der Schleusenfüllung in die zweite Kammer ablassen, also die Hälfte der Schleusenfüllung ersparen. Ist der natürliche Fall eins Kanals od. Flusses bedeutend, so legt man 2, 3, 4 S-n unmittelbar hinter einander an (gekuppelte S-n); man hat dabei den Vortheil, daß man für sämmtliche S-n nur ein Ober- u. Unterhaupt anzulegen braucht u. daß nur die eine S. 2 Thore, die übrigen 1 Thor nöthig haben. Je weniger Wasser vorhanden ist, auf desto mehr S-n muß man den natürlichen Fall vertheilen, jeder einzelnen S. einen ganz gleich großen künstlichen Fall geben, weil sich der Bedarf des Wassers nach dem größten Fall der einzelnen S. richten muß. Bei gekuppelten S-n verbraucht man im Allgemeinen mehr Wasser, als bei derselben Anzahl Kammern mit demselben Schleusenfall, wenn dieselben als einfache S-n durch längere Zwischenstrecken (Kanalhaltungen) getrennt sind; denn jede untere Kammer der gekuppelten S. kann nur durch Entleerung der oberen Kammer gefüllt, jede obere aber nur durch die untere in die nächstfolgende tiefer liegende Kanalhaltung entleert werden. Dagegen erspart man durch Vertheilung des Falles auf mehre (einfache od.[282] gekuppelte) S-n beträchtlich an Wasser, wenn mehre Schiffe in unmittelbarer Aufeinanderfolge nach derselben Richtung (hinauf od. hinab) geschleust werden, ohne daß dazwischen ein Schiff nach der S. entgegengeschleust wird. Man gibt einer S. nicht gern mehr als 6–8 Fuß Fall. B) Schiffschleusen mit Seitenbassins, sie werden angewendet, wo wenig Wasser vorhanden ist od. verbraucht werden darf u. das beim Niederlassen des Schiffes abgehende Wasser wieder zum theilweisen Füllen der S. verwendet werden soll. Man hat nach D. Girards Vorschlag Seitenbassins mit Schwimmer, um die S. wieder vollständig zu füllen; gewöhnlich legt man zur Seite der Kammer 2, wohl auch 3–4 Bassins an, welche der Reihe nach benutzt werden, indem man das Wasser beim Entleeren der Kammer zuerst in das höchste Bassin treten läßt, bis in diesem der Wasserspiegel so hoch steht, wie in der Kammer. Nachdem durch Schütze die Verbindung geschlossen ist, füllt man in gleicher Weise das nächst tiefer gelegene u.s.f. Beim Füllen der Kammer werden alle Bassins in umgekehrter Reihenfolge mit der Kammer in Verbindung gesetzt u. zuletzt die S. vollends aus dem Oberwasser gefüllt. C) Schiffschleusen mit beweglichen Kammern, wie am Grand-Western Kanal, ihre Einrichtung besteht im Wesentlichen darin, daß 2 bewegliche Kammern angebracht sind, welche sich gegenseitig in allen Stellungen im Gleichgewichte hatten u. von denen die eine hinaufsteigt, während die andere hinabsinkt, so daß gleichzeitig ein Schiff gehoben, das andere hinabgelassen werden kann. Diese S. dient jedoch nur kleineren Schiffen von 2–3 Zoll Tiefgang, welche auf eine Gefallhöhe von 46 englische Fuß gehoben od. gesenkt werden. Die Kammern selbst bestehen aus hölzernen starken Kasten, an denen sich starke eiserne Tragstangen befinden, welche mittelst, über gußeiserne Räder gehenden Ketten mit den Tragstangen der andern Kammer verbunden sind, so daß sich beide sammt ihrer Ladung im Gleichgewicht halten können. D) Schiffschleusen mit Spülthoren, dienen zugleich als kräftige Entwässerungs- od. Spülschleusen (s. unten 2). Diese Spülthore stimmen einigermaßen mit den gewöhnlichen Schleusenthoren überein. Sie befinden sich aber hier in den Schleusenthoren selbst u. zwar zwischen dem Schwellrahmen u. dem nächsten Riegel, werden beim Öffnen der Thore zugleich mit herumgedreht u. bieten so dem Durchgang des Schiffes kein Hinderniß dar. E) Die Stauschlensen haben nur ein Thor u. dienen dazu, das Wasser in einem Flusse od. Kanale aufzustauen. Man hat dabei die Absicht die Fahrt stromabwärts in wasserarmen Flüssen zu erleichtern; indem die S. geöffnet wird, wenn ein Schiff bei derselben angekommen ist, so trägt nun die fortströmende Wassermasse das Schiff schneller mit fort, u. wenn sich das Schiff von der passirten S. mehr entfernt u. der folgenden S. nähert, so findet es wieder Stauwasser u. also mehr Tiefe um leichter fahren zu können. Stromaufwärts müssen aber die Schiffe bei Stauschleusen mühsam gezogen werden. Den Stauschleusen gibt man deshalb lieber ein Drehthor, weil sich Schlagthore wegen der großen davor liegenden Wassermasse nur sehr schwer öffnen lassen, wenn man nicht große Schützen in denselben anbringen will. Den Stauschleusen kann man selten mehr als 4 Fuß Fall geben. 2) Spülschleusen sind in der Einrichtung den Stauschleusen ähnlich, dienen jedoch nicht zur Schifffahrt, sondern werden häufig an den Mündungen von Flüssen an Docks u. an Häfen angelegt, wo sich viel Schlamm u. Sand ansammelt. Wird das Schleusenthor geöffnet, so strömt das in der S. gesammelte Wasser schnell u. heftig gegen den Sand u. spült denselben weg. Der in Häfen in der kurzen Zwischenzeit von 6 Stunden wiederkehrende Wechsel zwischen Fluth u. Ebbe bietet passende Gelegenheit dar einen kräftigen Strom im Eingange des Hafens zu erzeugen u. dadurch die sich hier ablagernden Kies-, Sand- u. Thonmassen zu beseitigen, indem man das Hochwasser in einer S. od. einem Bassin auffängt u. bis zum Eintritt des niedrigsten Wasserstandes absperrt. Diese Art S-n haben meist 1 od. 2 Drehthore (Spülthore), welche sich um eine stehende Welle drehen; es befindet sich die den beiden Flügeln gemeinschaftliche Wendesäule hier ungefähr in der Mitte u. zu beiden Seiten Schlagsäulen. Der eine Flügel ist breiter als der andere u. demnach das Thor in 2 ungleiche Hälften getheilt. Der Druck des Wassers auf die größere Hälfte strebt das Thor zu schließen, der Druck auf die kleinere Hälfte dasselbe zu öffnen. Wegen jenes Überdrucks bleibt das Thor für gewöhnlich geschlossen; wird aber ein an der größeren Thorhälfte befindlicher Schütze gezogen (dessen Größe so genommen wird, daß durch das Öffnen der kleinere Thorflügel Überdruck erhält). so öffnet sich das Thor von selbst u. die S. entleert sich. Bei den die Schiffe aus dem Meere in die Docks führenden S-n sind 2 Paar Thore vorhanden, u. zwar heißen die 2 Thore, welche sich nach dem Meere zu öffnen, Fluththore; die 2 nach den Docks sich öffnenden Thore, Ebbethore, welche indeß nicht immer zugleich Spültbore sind; die Ebbethore sind niedriger als die Fluththore. Außer den Drehthoren hat man auch in Spülschleusen Schlagthore, deren Flügel in der Mitte an einen drehbaren Ständer anschlagen, welcher eine schmale u. eine breite Kante hat. Dreht man den Ständer mittelst eines Hebels so, daß die schmale Kante gegen die Thüren gewendet ist, so schlagen diese nicht mehr an, u. das Wasser kann sie durchdrücken u. öffnen. Sollen die Thüren wiedergeschlossen werden, so muß man sie zurückziehen u. die breite Kante des Ständers verdrehen. 3) (Siele), Wasserwerke, welche nur dazu dienen, dem Wasser einen Durchfluß zu gestatten. Sie kommen vorzüglich in Marschländern vor, welche umdeicht sind, u. führen dann das in Kanäle gefaßte Binnenwasser durch die Deiche in das Meer, od. auch wohl in einen Strom. a) Pumpsiele (Pumpen) sind die größten, oft 18 Fuß breit, 14 Fuß hoch u. so lang als der Deich breit ist u. müssen oben bedeckt sein, weil oft auf der Kappe der Deiche Wege hinführen, auch sonst bei ungewöhnlich hohem Außenwasser Überschwemmungen entstehen würden. Man unterscheidet bei diesen Werken die Kammer u. das Vorsiel, welches die Stelle des Vorhauptes der Schiffsschleusen vertritt. Eigentlich ist nur ein Thor nöthig, welches sich nach dem Meere zu öffnet, u. sobald die Ebbe eingetreten ist, dem Binnenwasser den Ausfluß gestattet, sobald aber die Fluth zurückkehrt, von dieser geschlossen wird. Die Thorflügel hängen etwas geneigt, damit sie leichter von selbst zuschlagen. Das Thor hat übrigens, wie bei den Schiffsschleusen, einen Drempel u. die Stücken Holz, in welchen es hängt, heißen das Schlaggehinde.[283] Nur aus Vorsicht gibt man diesen S-n noch ein Thor auf der Binnenseite, um bei heftigen Fluthen noch mehr Sicherheit zu haben, od., wenn an dem Fluththore Reparaturen nöthig sind, das Ebbethor zu gebrauchen. b) Klappsiele, kleiner, haben meist statt des Thores nur eine Klappe von Bretern, welche an der oberen Seite aufgehängt wird, welche das Binnenwasser aufhebt, wenn es bei eingetretener Ebbe ausfließen kann, welche aber herabfällt, wenn die zurückkehrende Fluth das Binnenwasser zum Stehen bringt Siele werden von Stein od. von Holz gebaut. Bei den hölzernen Sielen ist die Kammer bisweilen von Ständern verfertigt, welche auf der hinteren Seite mit Bohlen beschlagen sind; sie heißen Ständersiele; der Ausfluß des Wassers geht bei ihnen nicht so rasch. Bisweilen bestehen aber auch die Wände der Kammer aus über einander gelegten Balken (Balkensiele), damit das durchfließende Wasser keinen Anstoß finde. Manchmal werden Pumpsiele auch dazu benutzt Kähnen u. platten Fahrzeugen eine Durchfahrt zu gestatten, u. dann muß bei der Höhe, welche man dem Siele gibt, mit darauf Rücksicht genommen werden. Bisweilen haben Siele nur den Zweck das Wasser, wenn es eine bestimmte Höhe erreicht hat, zu gewissen Jahreszeiten durchfließen zu lassen, z.B. um das Binnenland zu wässern od. zu beschlicken, od. auch das Land zum Schutz gegen einen andringenden Feind unter Wasser zu setzen, wie z.B. in den Niederlanden; dann haben die Siele nur einen Schützen statt des Thors, welcher auch bei dem höchsten Wasserstand gezogen werden kann. Wenn Siele so hoch liegen, daß auch bei dem höchsten Staude des Außenwassers dasselbe nicht hereinfließen kann, so bedürfen sie weder Thüren noch eines Schutzes u. heißen Sichter 4) Floßschleusen (Floßarchen), welche dazu dienen, dem Flößholz einen Weg aus einem höher gelegenen Wasser in ein niederes od. umgekehrt zu verschaffen. An gewöhnlichen Mühlwehren größerer Flüsse ist außer einem Ausschnitt, welcher mittelst eines großen Schutzes zugesetzt wird u. welchen man aufzieht, wenn Flosse durchgelassen werden sollen, um die Durchfahrt zu erleichtern, wohl auch ein hölzerner, schräg liegender Kanal unterhalb des Schutzes angebracht. 5) Ein hölzerner od. steinerner Einbau in einen Fluß od. Bach; mittelst eines Schützen kann das Wasser aufgestauet u. zum Betrieb einer Mühle od. sonstigen Anlage angesammelt werden, während zur Zeit des Hochwassers durch Aufziehung des Schützens od. Öffnen der Thore dem Wasser ein freier Abfluß gewährt u. so eine Überschwemmung verhütet wird. Auf ähnliche Weise werden auch 6) die Entwässerungs- (Ablaß-) u. die Bewässerungs- (Einlaß-) schleusen construirt. 7) (Bauw.), sow. w. Kloake; 8) so v.w. Kanal.