A Riverwave tervezés: Hogyan építsünk hullámot?

A mérnöknek semmi sem túl nehéz – még egy álló folyóhullám tervezés utáni megépítése sem.

A mérnökök legfőbb jellemzője, hogy semmi sem túl nehéz számukra. Valamivel kevésbé ismert talán az a tény, hogy bizonyos kérdések addig emésztik őket, amíg meg nem találják rájuk a választ. Benjamin Di-Qual, a szenvedélyes szörfös esetében a kérdés az volt, hogy „Hogyan építesz meg egy hullámot?”. Szigorúan véve egy álló folyóhullámmal foglalkozott, amely gyakorlatilag végtelen szörfös szórakozást nyújtana. A mérnök és cége, a Concon Construction Consulting végül maga adta meg a választ az ausztriai Ebensee-ben található The Riverwave hullámmal. A rendkívül összetett projekt multidiszciplináris és nemzetközi tervezőhálózat együttműködését igényelte, és csak a tervezés négy évig tartott.

A világ legnagyobb épített folyami hulláma – a tervezés

A tíz méter széles és körülbelül 1,5 méter magas Riverwave a világ legnagyobb álló folyami hulláma. A 120 méter hosszú különleges szerkezet megtervezéséhez és megépítéséhez szükséges erőfeszítés óriási volt, és az igazi szörfösök szenvedélyét tükrözi. Azok, akik a világot járják a legszebb hullámok keresésére, tudják, mennyit ér számukra egy olyan hullám, amelyet egész évben a hazájukban használhatnak. A 2020-ban megnyíló vízi sportlétesítmény nettó építési költségei mintegy kétmillió eurót tettek ki. A 24 euró (hétköznapokon) és 29 euró (hétvégén) közötti napi jegyek, a szörftanfolyamok és egyéb ajánlatok gazdaságossá tehetik a működést.

Feltételek és kihívások a tervezés során

Folyamvédelmi okokból a hullámot nem lehetett közvetlenül a mederbe építeni. Ezért a vizet a Traun folyó természetes szintesését megelőzően egy csatornába vezetik, és a mesterséges hullám után visszaengedik a folyóba. Az építési követelmények között szerepelt egy hallépcső is, amelyet a mesterséges hullámmal párhuzamosan építettek. A csatorna a két végén lévő zsilipek és vízszivattyúk segítségével teljesen lecsapolható. A keletkező hajótest elsodródásának megakadályozása érdekében azt kötőrudakkal rögzítették a helyén.

Állóhullámok speciális eszköze

Álló folyami hullámok a természetben is előfordulnak, de megjelenésük erősen függ az áramlási sebességtől és a vízszinttől. Az összesen 24 lehetséges hullámforma közül csak egy szörfözhető (Ohtsu és Yasuda szerint) – az úgynevezett „maximális hullám”. Ahhoz, hogy a Traunban a mesterséges hullám felvehesse ezt a formát, és a folyó változó körülményei között is stabil maradjon, egy speciális mozgatható eszközre, az úgynevezett hullámformálóra volt szükség, amely alkalmazkodik a különböző vízszintekhez. Mivel a szükséges maximális hullámot nem lehet részletesen ábrázolni egy numerikus számítási modellben, a mérnököknek a hullámszerkezetet előzetesen egy fizikai modellel (1:8-as méretarányban) kellett szimulálniuk, amelyet egy közeli régi malom csatornájában építettek.

Egy álló folyóhullám megépítése nem éppen a mérnöki alapismeretek része. A The Riverwave (Ebensee, Ausztria) – a világ legnagyobb mesterséges folyóhulláma – tervezéséhez ezért különböző szakterületek nemzetközi csapatára volt szükség. A concon vezető építőmérnökei mellett a projektben helyi partner mérnökök (a Németországgal való szabályozási és vízépítési különbségek miatt), gépész tervezők és földmérők, biológusok, geológusok, helyi halászati és környezetvédelmi hatóságok vettek részt. Ben Nilsen a denveri (Colorado állam) McLaughlin Whitewater cégtől szintén különleges szerepet játszott. A vízi sportok építésével foglalkozó szakember jelentős segítséget nyújtott a concon számára az állóhullám hidraulikai méretezésében és számításaiban.

3D tervezés

Az amerikai mérnökkel való együttműködés a projekt egyik kihívásának bizonyult. Amikor Ben Nilsen gallonokat vagy köbláb per másodperc értékeket emlegetett, a metrikus rendszerhez szokott közép-európaiaknak fogalmuk sem volt, miről beszél. Az Allplanban – a használt tervezőszoftverben – azonban a mértékegységek átváltása problémamentesnek bizonyult. A program segítségével a teljes projektet 3D-ben tervezték meg, az acél vízépítési elemektől kezdve a gátakon át a folyómederig. Ezenkívül volt egy földmunkamodell a pontos mennyiségi számításokhoz, valamint egy pontos terepmodell.

Pontosság a kivitelezésben

A modellalapú tervezés számos előnnyel járt. A Concon ügyvezető igazgatója, Benjamin di-Qual és csapata már a tervezés korai szakaszától kezdve tulajdonságokkal felruházott építőelemekkel dolgozott. Ebből automatikusan le lehetett vezetni a pontos méreteket és mennyiségeket. Ez pedig a hasonlóan pontos költségtervezés és nem utolsósorban az ajánlattételi felhívás alapját képezte. A másik előny a kivitelezés pontossága volt. A terepmodellből származó adatokat például közvetlenül át lehetett adni a kotrógépek GPS-vezérlésének, amelyek aztán elvégezték a földmunkát. A gép pontosságának köszönhetően a földmunkák ennek megfelelően tökéletesek voltak az építkezésen.

Modell és épített állapot centiméteres pontossággal

A pontos kivitelezést egy 3D-s vasbetonszerkezeti modell is segítette, amely rendkívül hasznosnak bizonyult, különösen a hullámformázó mélyedések kialakításánál. A 2D-s vasalási tervek mellett az építőmunkások 3D-s részleteket és nézeteket is kaptak, hogy jobban átlássák a bonyolult vasvezetéseket a felhajlításokkal, és lehorgonyzásokkal stb. együtt. Végül a mérnökök helyes számításainak és a modellalapú tervezésnek – és a kivitelezők kiváló kivitelezésének – köszönhetően a modell és a megépített állapot centiméterre pontosan megegyezett egymással.

Tervezd meg a jövőt!

Használd az Allplan szoftvert a tervezéshez. Ide kattintva ismerd meg jobban és ha kérdésed van vedd fel velünk a kapcsolatot!