Innhold

HÅNDBOK - DAMANALEGG, ANDRE DAMTYPER

1 Andre damtyper

1.1 Bakgrunn

De første, kjente tilløp til dambygging i Norge skriver seg fra 1200-tallet, og hadde sammenheng med vanndrevne kverner. Noe senere, på 1300-tallet, kom organisert tømmerfløtning i gang, og da trengte man dammer til flløtningsvann.

Adskillig senere, på 1500-tallet, ble vannsagene tatt i bruk, og dermed oppsto behov for jevn vannføring over lengre tid, og det måtte bygges flere og større dammer.

Byggematerialet var hovedsakelig tre, stein og jord, supplert med torv og mose. Trevirke som er utsatt for væte og nedfukting har ikke så lang levetid, og det forklarer vel hvorfor vi ikke har nevneverdige rester etter dammer fra denne tiden.

I forbindelse med gruvedriften i Kongsberg- og Rørosdistriktene, som startet i første halvdel av 1600-tallet, ble tørrmurte steindammer for alvor introdusert i Norge. Industriell gruvedrift trengte “hestekrefter”, og vannkraften var en nærliggende og rik ressurs å ta i bruk.

Steindammene hadde langt bedre kvalitet enn tidligere tiders trekonstruksjoner. Flere av 1600- og 1700-tallenes steindammer eksisterer fremdeles, og etter restaurering fremstår de i dag i god og funksjonell stand.

I siste halvdel av 1800-tallet ble det gjort betydelige kanaliserings- og slusearbeider i flere av våre vassdrag, og de høyeste murdammene i denne forbindelse ligger i Skiensvassdraget, og har en høyde på 38 – 40 meter. Disse lever i dag i beste velgående, og slusene er operative for slusing av små skip og lystbåter..

Portlandsementen kom til Norge i slutten av 1800-tallet.

I forbindelse med murte steindammer ble sementen i første omgang brukt som fugemateriale, men fikk etter hvert et stadig bredere bruksområde som supplement til de fleste ikke-betongdammer, hva enten de ble bygget i mur, tre, stål eller kombinasjon av slike materialer.

2 Bakgrunn

Adskillig senere, på 1500-tallet, ble vannsagene tatt i bruk, og dermed oppsto behov for jevn vannføring over lengre tid, og det måtte bygges flere og større dammer.

Portlandsementen kom til Norge i slutten av 1800-tallet.

3 Murdammer [IKKE TILGANG]

Xxx

4 Tredammer

Dammer hvor treverk utgjør en vesentlig del kalles tredammer, selv om også andre materialer som stål, betong og stein inngår i konstruksjonen.

Vi har i prinsippet to typer tredammer, kalt henholdsvis:

4.1 Tømmerkistedammer

Dette er en eldre damtype som det også har blitt bygget enkelte eksemplarer av i de senere år. Da damtypen er helt spesiell og neppe passer særlig godt inn i vår tids teknologi og byggemåter, skal det spesielle grunner til for at slik løsning velges. En viktig grunn er den kulturhistoriske verdi et slikt anlegg har. Konstruksjonen var praktisk og enkel, og lot seg gjennomføre lokalt, og med relativt enkle material-tilganger og øvrige ressurser. En ulempe er imidlertid at slike dammer neppe blir særlig gamle, da treverk i fuktig miljø vil råtne. 50 år kan være en bra alder for en tredam, selv om enkelte, særlig tilfeller, kan fremvise en brukstid på et par hundre år.

Figur 3 viser i prinsippet lengdesnitt av kistedammen. Dammen har to langsgående vegger, hhv vann- og luftside. Disse er bundet sammen med tverrbindere, laftet til langveggene. Hele kista er fylt med stein. Tverrbindernes funksjon er for det ene å holde å holde langveggene sammen slik at de ikke skal bule ut på grunn av steinfyllingen, og for det andre å overføre steinlasta til tømmerkistas vegger, slik at stein og kiste danner en helhet.

Figur 2 viser i prinsippet tverrsnitt av kistedammen og bør sees i sammenheng med Figur 3. Steinfyllingen er ikke tatt med på noen av skissene her, men vil fremgå av Figur 3.

Som gravitasjonsdam er den stabil i kraft av sin tyngde. I noen tilfeller kan det likevel være nødvendig å forsterke dammens stabilitet mot glidning ved å sette inn fotbolter langs luftsidens damfot. Stabilitet mot velting er gitt av dammens bunnbredde og tyngde, og er sjelden noe problem i forbindelse med kistedammer. I særlig tilfelle er det nyttet strekkstag i stål, forankret med en ende i dammen og den andre enden i berget oppstrøms dammen.

Kistedammer er ofte fundamentert på berggrunn, men kan også være fundamentert på løsmasser, f eks på elvebunn. En bør da spesielt være oppmerksom på eventuelle lekkasjer ved damfoten. Lekkasje her kan utvikle seg til underspyling.

Tømmeret er utsatt for nedfukting og råte. Tømmeret inne i dammen, altså tverrbinderne, vil råtne fortere enn tømmeret langs kistas yttervegger, og tømmeret i ytterveggene kan råtne fra innsiden, selv om det som vender ut mot dagen kan se rimelig friskt ut.

Tverrbinderne er ikke inspiserbare i hele sin lengde. Svikter disse, vil de ikke lenger være i stand til å holde kisteveggene sammen. Da vil veggene bule ut, og steinfyllinga vil synke. Det er ikke alltid lett å se slik synkning som skjer gradvis over lengre tid. Det kan derfor være nyttig å måle inn høyden på karakteristiske steder i damkrona og kontrollere målet av og til, for å skaffe seg visshet i om det skjer bevegelse.

Et annet ømt punkt ved kistedammen kan være eventuelle jern, brukt som festemidler, fotbolter og lignende. Jern ruster, og er det slik plassert at det ikke er synlig, har man lite kontroll med tilstanden. Svikter slike, vil man kanskje først se virkningen når vegger buler ut og overflaten synker.

Fotbolter vil som regel være inspiserbare, og kan skiftes ut eller suppleres ved tegn på svikt.

Nålestengsel er vanlig som regulerings- og flomavledningsorgan på tømmer-kistedammer. Overtopping vil kunne rive med seg stein fra fyllinga og for øvrig kunne skade både dam og fundament, og bør helst ikke skje.

4.2 Bukkedammer

Figur 4 viser i prinsippet bukkedammens oppbygging. Detaljene kan variere. Mindre dammer er gjerne bygget helt i tre, mens i større bukkedammer brukes ofte stål i støtter og sperrer, mens tetningsplata gjerne er i tre, selv på større dammer.

Bukkedam av ovenstående type er statisk sett en lett platedam, hvor stabiliteten i hovedsak er gitt av vannlastens vertikalkomponent.

Bukkedammer finnes i Norge i høyde opp til ca 10 – 11 meter. Typen brukes både til vannforsynings-, industri- og kraftverksformål. Dessuten brukes damtypen også som fangdam for tørrlegging av byggegrop ved større vannbyggingsarbeider.

Bukkedammer er relativt rimelige å bygge, men levetiden begrenses av tre- og stål-materialets varighet, eller også kan de bryte sammen som følge av overbelastning fra snø og is.

I motsetning til tømmerkistedammen er imidlertid elementene i bukkedammen inspiserbare. Skader som oppdages i konstruksjonens enkelte elementer kan som regel greit repareres når magasinet er nedtappet.

Selv om mindre bukkedammer kan være fundamentert på løsmasser, vil de bærende elementer i større dammer være fundamentert på berg ved at støttene vil ha opplegg på betongklosser som er støpt på berg. Under platefoten kan det likevel være løsmasser, noe det gjerne er på mindre dammer. Dette kan være et sårbart område, hvor faren for underspyling absolutt er til stede.

Figur 5 viser bukke-dam med overløpsterskel. Terskelen her er ikke gunstig utformet, og ved lengre tids overløp kan terskelen ta skade

Styrtende vann fra over-løp kan skade støtter og avsvertinger og erodere fundamentet. Dammen er forankret med fotbolter.

I ovenstående tilfelle er dammen fundamentert på berg, men berget er også utsatt for nedbrytende krefter. Tetningsplata vil som regel lekke noe, slik at det alltid vil være vann og fukt på damfoten som kan forårsake frostsprengning og erosjon ved frost / tine- belastninger. I tillegg kommer fuktavledede skader på tre og stål.

Overtopping av dam fundamentert på løsmasser vil forårsake utvasking av funda-ment, og dammen vil bryte sammen. Dammen må derfor ha tilstrekkelig flomavled-ningskapasitet slik at overtopping ikke skjer, og avløpsveien må være erosjonssikret slik at løsmassene i fundamentet ikke vaskes ut.

Selv om bukkene er fundamentert på fast grunn, kan det være løsmasser under platefoten. Selv en mindre lekkasje her kan lett utvikle seg og føre til underspyling.

Om vinteren vil tetningsplata være utsatt for oppadrettet last fra overflateis. Isen vil tilstrebe å skyve plata opp, og skyvekraften kan bli så kraftig at åsene velter, eller hvis åsene er av stål kan bjelkestegene bli vridd. Dette vil åpne for lekkasje ved platefoten, hvilket igjen kan medføre ytterligere skader.

Tetningsplata er gjerne festet til åsene med spiker og/eller skruer. Spikringen bør jevnlig etterses og holdes i orden, og åsene må være skikkelig innfestet slik at de ikke vrir seg, eller velter, på grunn av virkning fra oppadrettede laster.

Ubehandlet treverk i fuktig miljø vil ha en levetid på ca 20 år (eller mindre), mens impregnert treverk i samme miljø kan bli både 40 og kanskje 60 år gammelt.

Treverk har visse strekk- og trykkfastheter som legges til grunn for dimensjonering. Grove trebjelker kan virke friske på overflaten, selv om de kan være mer eller mindre råtne innvendig. Ved råte vil treverket tape fasthet, og er indre råteskader store kan konstruksjonen bryte sammen, selv om ytre dimensjoner er rikelige. Bore- eller stikkeprøver kan indikere treverkets innvendig tilstand.

Stålbjelker, festemidler og bolter vil være disponert for rust. Stål ruster utenfra, og rust på stålbjelker er forholdsvis lett å se. Man bør imidlertid være særlig oppmerksom på skruer, nagler og lasker, da det er disse som holder stålbjelkene sammen, og slike festemidler har områder som ikke umiddelbart er synlige.

4.2.1 Laster og lastvirkninger

Vi har tidligere definert alle krefter som virker på en dam som laster.

4.2.2 Vannlast

Ytre vannlast vinkelrett på tetningsplanet. Står tetningsplanet på skrå, vil vi få en nedadrettet vannlastkomponent som virker stabiliserende. Står tetningsplanet vertikalt, får vi ingen stabiliserende hjelp fra vannlasten, da virker den bare destabiliserende.

Indre vannlast vil påvirke kistedammer på tilsvarende måte som den gjør i mur-dammer. Stor lekkasje gir indre vannlast og destabiliserer dammen ved oppstuvning av vann inne i dammassivet, og steinfyllingen letner i vekt.

Bukkedammer er lite influert av indre vannlast, på samme måte som platedammer.

4.2.3 Miljølaster

Tredammer er relativt små, og vannlasten er ikke alltid bestemmende parameter, særlig ikke for eldre dammer. Miljølastene kan i langt større grad være bestemmende for stabilitet og sikkerhet.

Generelt for tredammer av alle typer gjelder at:

Råteangrep reduserer treverkets materialfasthet og svekker konstruksjonen uten at det alltid synes utenpå.
Rustangrep reduserer ståltverrsnitt og svekker lastkapasiteten.
Festemidler av stål kan være slik plassert i konstruksjonen at de ikke er inspiserbare, f eks spiker, bolter, skruer og bindhaker.

Svikt i festemidlers lastkapasitet (herunder også kistedammers tverrbindere) kan i gitte tilfeller først vise seg ved ytre deformasjon av dammen.

Kistedammer kan få utbulning i vegger og innsynkning av damtoppens steinfylling. Bukkedammer kan få svikt i knutepunkter mellom de enkelte staver, vridde bjelkesteg og frontplate kan være forskjøvet oppover.

Snø- og islast vil ofte være bestemmende lastparameter for bukkedammer. Selv små brekkasjer i støtter og avsvertinger kan medføre store havarier dersom magasinet er fullt, eller brekkasjen ikke blir reparert før magasinet fylles.

Frost-tine skader og erosjon av fundament kan medføre underspyling, særlig hvis dam eller tetning er fundamentert på løsmasser.

Overtopping er ukontrollert vannlast, og vil som regel være mer eller mindre skadelig for fundament og dam, avhengig av fundamentforhold og damtype.

4.2.4 Skader og bruddårsaker

Av det som er gjennomgått foran, fremgår også de vanligste skadeårsaker, tilstander og forutsetninger som i verste fall kan føre til brudd.

Dette er derfor ment som en litt konsentrert “huskeliste” for hva man spesielt bør være oppmerksom på og se etter ved inspeksjoner og tilsyn.

Utvendig råte
Innvendig råte
Sopp og insektangrep
Berbolter
Festemidler – skruer – bindhaker – spiker etc
Stålbjelker
Is- og snølastskader, deformasjon, velting åser (særlig bukkedammer)
Tetningsplatas innfestning (bevegelse oppover ?)
Lekkasjer – tendens til underspyling
Erosjon
Skader på betongklosser
Løsmasseansamling - unødig oppdemming av vann
Ryddig tilløp
Ryddig overløp
Ryddig avløp

5 Aluminiumsdammer [IKKE TILGANG]

Xxx