RU2010910C1

RU2010910C1 - Hydraulic-engineering gate to cover water-passing and ships-passing openings

Info

Publication number: RU2010910C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Караваев; Б.Г. Картелев
Original assignee: Всероссийский государственный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: hydraulic-engineering structures. SUBSTANCE: hydraulic-engineering gate has: a carrying construction, joined to foundation or piers of hydraulic-engineering construction by hinge supports; a water resistant casing, fixed to the carrying construction; gaskets. The carrying construction is made in the form of a horizontally placed arch. Its abutments are made as rigid beams, that are passing along the whole arch length. The abutments rest on slots of foundations and piers and their axes are orientated in parallel to the arch span. EFFECT: weight of hydraulic-engineering gate is decreased and duration of its exploitation is increased. 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для перекрытия поверхностных водопропускных отверстий речных (гидроузлы различного назначения) и морских (приливные электростанции, сооружения защиты территорий от наводнений и др. ) гидротехнических сооружений. The invention relates to hydraulic engineering and can be used to overlap surface water culverts of river (hydroelectric facilities for various purposes) and marine (tidal power plants, structures for protecting territories from floods, etc.) of hydraulic structures.

Известна конструкция плоского затвора, основными элементами которого является водонепроницаемая обшивка, обрешетка (система вертикальных и горизонтальных балок), вертикальные стойки или диафрагмы, ригели (главные несущие балки) и опорно-ходовые части. A known design of a flat shutter, the main elements of which is waterproof sheathing, lathing (a system of vertical and horizontal beams), vertical struts or diaphragms, crossbars (main load-bearing beams) and supporting-running parts.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является затвор, состоящий из арочного пролетного строения и предназначенный для перекрытий глубинных отверстий в нижних головах шахтных судоходных шлюзов. Образующие арочного пролетного строения затвора ориентированы горизонтально, т. е. параллельно поверхности воды. С помощью двухшарнирных подвесок затвор прикреплен к устоям отверстия. В рабочем положении (затвор опущен) усилие от затвора через его пяты передаются в нижней части - на порог глубинного отверстия; в верхней части - за забральную стенку. В поднятом состоянии вес затвора передается на устои отверстия с помощью двухшарнирных подвесок. Недостатками этого затвора являются:
затвор не может быть использован для перекрытия водосбросных как глубинных, так и поверхностных отверстий, так как предназначен для перекрытия определенного типа отверстий - глубинных отверстий в нижних головах шахтных шлюзов - и может маневрировать (опускаться, подниматься) только при отсутствии давления на него; затвор предназначен для перекрытия сравнительно небольших по длине отверстий, т. к. с увеличением пролета отверстия существенно возрастают затраты на устройство достаточно жесткой и прочной забральной стенки; арочное пролетное строение затвора имеет нерациональную (неравномерную по длине дуги) схему нагружения гидростатическим давлением, что ведет к утяжелению конструкции; шарнирные опоры и подвески затвора значительную часть времени находятся в воде, что отрицательно влияет на их долговечность и соответствие эксплуатационным требованиям.Closest to the invention, the technical solution is a shutter consisting of an arched span and designed for overlapping deep holes in the lower heads of mine navigable locks. The generators of the arch span of the shutter are oriented horizontally, i.e. parallel to the surface of the water. Using double-hinged suspensions, the shutter is attached to the abutment of the hole. In the working position (the shutter is lowered), the force from the shutter is transmitted through its heels in the lower part to the threshold of the deep hole; in the upper part - behind the wall. In the raised state, the weight of the shutter is transferred to the abutments of the hole using double-hinged suspensions. The disadvantages of this shutter are:
the shutter cannot be used to block spillways of both deep and surface holes, as it is intended to block a certain type of holes - deep holes in the lower heads of mine locks - and can maneuver (lower, rise) only if there is no pressure on it; the shutter is designed to cover relatively small holes in length, since with an increase in the span of the hole, the cost of installing a sufficiently rigid and strong sampling wall increases significantly; the arch span structure of the shutter has an irrational (uneven along the length of the arc) loading scheme with hydrostatic pressure, which leads to a heavier structure; articulated supports and suspension of the shutter are in water for a significant part of the time, which negatively affects their durability and compliance with operational requirements.

Цель изобретения - снижение веса затвора, уменьшение грузоподъемности подземных механизмов, увеличению долговечности и облегчение эксплуатации затвора. The purpose of the invention is to reduce the weight of the shutter, reduce the carrying capacity of underground mechanisms, increase durability and facilitate the operation of the shutter.

Поставленная цель достигается тем, что в гидротехническом затворе для перекрытия водопропускных и судопропускных отверстий, включающем несущую конструкцию, присоединенную к устоям или быкам сооружения посредством шарнирных опор, водонепроницаемую обшивку, прикрепленную к несущей конструкции, и уплотнения, несущая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенной арки, ее пяты выполнены в виде жестких балок, проходящих по всей их длине и опирающихся на пазы устоев или быков, причем шарнирные опоры расположены в верхних частях балок, а их оси ориентированы параллельно хорде арки. This goal is achieved by the fact that in the hydraulic shutter to close the culverts and ship-through openings, including the supporting structure attached to the abutments or bulls of the structure by means of articulated supports, waterproof casing attached to the supporting structure, and seals, the supporting structure is made in the form of a horizontally located arch, its heels are made in the form of rigid beams running along their entire length and resting on grooves of abutments or bulls, the hinged supports being located in the upper parts of Alok, and their axes are oriented parallel to the chord of the arch.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема арочного затвора, находящегося в рабочем положении (затвор опущен); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 is a schematic diagram of an arched shutter in the operating position (shutter lowered); in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Несущая конструкция 1 затвора выполнена в виде горизонтально расположенной арки, к которой со стороны верхнего бьефа прикреплена водонепроницаемая обшивка 2. Пяты 3 затвора выполнены в виде жестких балок, передающих усилие от затвора на быки или устои 4 сооружения. К верхнему концу балок присоединены подвижные части шарнирных опор 5, неподвижные элементы которых закреплены на быках или устоях 4. Поперечное сечение несущей конструкции 1 (прямоугольное, трапецеидальное, в виде сегмента и др. ) выбирается в зависимости от размеров перекрываемого отверстия, вида и состава прикладываемых к затвору нагрузок, конструктивных и архитектурных требований. Балки пят 3 и шарнирные опоры 5 в зависимости от величины воспринимаемых нагрузок изготавливаются в виде сварных или литых стальных конструкций. Балки пят 3 прочно и жестко соединяются с несущей конструкцией 1 и с подвижными частями шарнирных опор 5 и представляют вместе с ними единую конструкцию. The supporting structure 1 of the shutter is made in the form of a horizontally located arch, to which a waterproof casing 2 is attached from the side of the upper pool. The heels 3 of the shutter are made in the form of rigid beams that transmit the force from the shutter to the bulls or abutments of 4 structures. The movable parts of the hinged supports 5 are attached to the upper end of the beams, the fixed elements of which are fixed on the bulls or abutments 4. The cross section of the supporting structure 1 (rectangular, trapezoidal, in the form of a segment, etc.) is selected depending on the size of the hole to be covered, the type and composition of the applied to shutter loads, structural and architectural requirements. The beams of the heels 3 and the hinged supports 5, depending on the magnitude of the perceived loads, are made in the form of welded or cast steel structures. The beams of the heels 3 are firmly and rigidly connected with the supporting structure 1 and with the moving parts of the hinged supports 5 and represent together with them a single structure.

В закрытом положении, приложенная к затвору гидростатическая нагрузка передается на быки или устои водопропускного сооружения преимущественно через пяты затвора. Открытие затвора осуществляется путем его поворота в вертикальной плоскости. In the closed position, the hydrostatic load applied to the shutter is transmitted to the bulls or abutments of the culvert mainly through the shutter heels. The shutter is opened by turning it in a vertical plane.

(56) Авторское свидетельство СССР N 455186, кл. E 02 B 7/20, 1975. (56) Copyright certificate of the USSR N 455186, cl. E 02 B 7/20, 1975.

Патент США N 2658351, кл. E 02 B 7/42, 1953. U.S. Patent No. 2,658,351, cl. E 02 B 7/42, 1953.

Claims

HYDROTECHNICAL SHUT-OFF FOR OVERLAPPING WATER-HOUSING AND SHIP-HOUSING HOLES, including a supporting structure attached to the abutments of the structure by articulated supports, waterproof sheathing attached to the supporting structure, and seals, wherein the supporting structure is arranged horizontally in the form of an arch, which the heels are made in the form of rigid beams extending along their entire length and resting on the grooves of the abutments, the hinged supports being located in the upper parts of the beams, and their axes are oriented parallel to the chord of the arch.