Гидротехнические сооружения (Часть 2)
Железобетонный затвор
Применение железобетона для затворов целесообразно там, где можно избежать увеличения грузоподъемности механизмов. Таким свойством обладает гидравлический секторный поплавковый затвор, состоящий из диафрагм, сплошных или облегченных отверстиями, и тонкостенных плит, образующих грани затвора (рис. 19.41). Он является монолитной конструкцией, но может быть выполнен из сборного железобетона.
Область применения секторных затворов
Затворы с низовой осью вращения устанавливают на плотинах распластанного профиля, у которых гребень водослива распластан (водослив с широким порогом). Затворы с верховой осью вращения, как более компактные, устанавливают на порогах высоких плотин, где выдерживается форма водослива практического профиля.
В большинстве случаев описываемые затворы являются автоматическими, что достигается разнообразными системами из поплавков, меняющих свое положение вслед за колебанием уровня верхнего или нижнего бьефа и за счет автоматизации задвижек впускающих или выпускающих воду из камеры давления. Быки, в связи с размещением в них задвижек выполняют шириной 3-6 м.
Клапанные и крышевидные затворы
Клапанный затвор состоит из плоских или криволинейных полотнищ, которые поворачиваются на горизонтальной оси, укрепленной на пороге. Для улучшения условий обтекания полотнища в опущенном состоянии оно может быть криволинейным, а для увеличения жесткости сечение затвора - чечевицеобразцой формы.
Клапанные подкосные затворы
В поднятом состоянии полотнища удерживаются подкосами, установленными непосредственно на пороге. Простейший клапанный затвор показан на рис. 19.42. Полотнище высотой h = 0,5-1 м и длиной около 2 м удерживается подкосом, упирающимся в порог. Просветы размером 0,5-0,7 см между полотнищами перекрываются резиновыми лентами. При малых пролетах управление затвором осуществляется со служебного моста, при больших (например, 60-70 м) - с тележки кабель-крана.
Клапанные уравновешенные затворы
Затвор уравновешивается или противовесом, или гидравлически. Противовес шарнирно связан с коромыслом, расположенным в нише порога (рис. 19.44, а). Коромысло соединено с полотнищем штангами. Такие затворы применяются обычно для перекрытия отверстий до 20 м при высоте до 3,5 м. Их установка целесообразна на повышенных порогах, когда вода нижнего бьефа не влияет на работу затвора.
Достоинства клапанных затворов
Достоинствами клапанных затворов являются: простота маневрирования, точность регулирования подпорного уровня, пропуск плавающих тел без значительных потерь воды, быстрота действия, возможность перекрытия пролетов любой величины. Недостатки: необходимость устройства в пороге углублений и ниш, сложность монтажа и ремонта.
Крышевидные затворы
Подвижная часть этих затворов состоит из двух полотнищ (клапанов), вращающихся на горизонтальных осях и образующих в приподнятом состоянии крышевидную конструкцию, которая в опущенном состоянии помещается в нише порога плотины (рис. 19.45). Верховое или низовое полотнище имеет на конце короткую надставку, нормальную к плоскости полотнища, низовое полотнище имеет криволинейную поверхность.
Затворы с поворотными фермами
Затвор с поворотными фермами состоит из ряда металлических (статически определимых) ферм, устанавливаемых на пороге отверстий плотины (рис. 19.46) на расстоянии 1,0-1,5 м друг от друга, нормально к оси плотины; пролеты между фермами перекрываются щитами, спицами или шторами. При пропуске воды часть щитов или спиц (в зависимости от величины расхода) вынимается. Для полного открытия отверстия, что делается перед ледоставом, удаляются все щиты, фермы поворачиваются в опорных шарнирах и укладываются на порог плотины при помощи лебедки, выбирающей цепь или трос, которыми соединены фермы. К моменту окончания половодья отверстие закрывается. Для закрытия отверстия фермы поднимают при помощи той же лебедки и соединяют легкими элементами служебного мостика, с которого производят закрытие пролетов между фермами, щитами, спицами и т. п.
Затворы с поворотными рамами (фермы Томаса)
Выполняются из металла и дерева и представляют собой две наклонные ноги, соединенные вверху короткой балкой по которой прокладывается узкий пешеходный мостик, а внизу - шарнирно закрепленные на пороге без распорки (рис. 19.48). Последнее обстоятельство позволяет укладывать фермы на флютбет одну в другую. Сечение ног металлических ферм делается коробчатым с широкой стороной, (50-60 см) по фронту (фасаду) плотины, а деревянных - по 3-4 бруса при толщине по фасаду до 0,9-1 м.
Материал, область применения тканевых затворов
Затвор из синтетической ткани представляет собой наполняемую жидкостью или воздухом или одновременно жидкостью и воздухом мягкую оболочку, заанкеренную в порог плотины. Ткань, однослойная или многослойная, выполняется из синтетических волокон с резиновым покрытием с одной или обеих сторон (резинотканевые оболочки) или пленкой из пластмасс (пленочнотканевые оболочки). Оболочка может выполняться также из пленок того или иного состава. Прочность ткани в зависимости от качества исходного волокна составляет 100-400 кН/м и более. В России наибольшее распространение получили резинотканевые материалы.
Схема действия, конструктивные решения тканевых затворов
Оболочка одинарная или двойная, укрепляется на пороге одной (замкнутая оболочка) или двумя линиями анкеров (рис. 19.49, а, б). Затвор поддерживается в поднятом состоянии давлением воды, незамерзающей жидкости или воздуха, наполняющего оболочку самотечным или принудительным питанием.
Расчет тканевых затворов
В задачу расчета входят определение формы оболочки, которую она принимаете зависимости от давления внутри оболочки и переливающейся воды, и расчет ее прочности. Оболочка под действием внутреннего давления и при удержании ее анкерными крепями испытывает растяжение.
Клапанные затворы, передающие давление воды на порог и быки
Как и у клапанных затворов, передающих давление на порог, ось вращения рассматриваемых затворов укреплена на пороге. Но механизм маневрирования затвором расположен на быке и потому часть усилия от давления воды на клапан передается на быки или устои.
Клапанные неуравновешенные затворы
Клапанные неуравновешенные затворы. На рис. 19.50, а показан затвор, у которого клапан соединен с подъемным механизмом цевочной рейкой. Для увеличения жесткости клапана его поперечное сечение выполнено чечевицеобразной формы. Клапанные неуравновешенные затворы пригодны для отверстий размером до 30-40 м и напоров до 3-6 м.
Уравновешенные клапанные затворы
Затвор уравновешивается противовесом, который шарнирно связан с коромыслами, расположенным на консольной опоре, закрепленной в теле быка или на служебном мосту (рис. 19.50, б).
Схема и конструкция стоечно-плоских затворов
Стоечно-плоские (мостовые) затворы состоят из плоских щитов, перекрывающих пролеты между стойками, шарнирно закрепленными на нижнем поясе фермы моста или быка (рис. 19.51, а); нижним концом стойки упираются в выступ порога плотины.
Область применения стоечно-мостовых затворов
Стоечно-мостовые затворы применяют в отверстиях плотин малого напора на судоходных реках, когда мост одновременно служит для транспортных целей и в качестве временного (ремонтного) заграждения. Они могут перекрывать отверстия до 70-80 м при напорах 4-7 м. Затворы этого типа доступны для осмотра и ремонта, обеспечивают благоприятные условия для пропуска льда, наносов. Недостатки: значительная масса (до 3 т на 1 м2 отверстия), большое число подвижных элементов.
Кольцевые затворы
Затвор, не передающий на сооружение давление воды, должен быть гидравлически уравновешенной конструкцией, т. е. такой, у которой силы давления воды на затвор, составляющие главную нагрузку, дают равнодействующую, равную нулю. Таким свойством обладает цилиндрический затвор, у которого обшивка, воспринимающая давление, представляет собой в плане кольцо. Таким затвором перекрывают кольцевые водосливы, являющиеся составной частью шахтного водосброса.
Затворы глубинных отверстий. Особенности работы глубинных затворов
Глубинный затвор по сравнению с затвором поверхностным, испытывает при той же площади отверстия большие нагрузки, работает в потоке более высоких скоростей, требует применения уплотнений повышенной надежности, механизмов большей грузоподъемности, менее доступен для осмотра и ремонта. При нарушении нормальной работы глубинного затвора может возникнуть тяжелая аварийная ситуация.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.