Шлюз со сберегательным бассейном Советский патент 1982 года по МПК E02C1/02 

(З) ШЛЮЗ СО СБЕРЕГАТЕЛЬНЫМ БАССЕЙНОМ

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к шлюзам со сберегательным бассейном.

Известен шлюз со сберегательным . бассейном, содержащий камеру с воро тами, соединенную со сберегательным бассейном посредством водовода с затвором, и вытесняющий воду элемент, выполненный в виде вертикального щита с возможностью его перемещения по дну сберегательного бассейна и снабженный приводом, к которому присоединены противовесы при пбмощи трособлочной системы, при этом дно сберегательного бассейна выполнено криволинейным 111.

Недостатком данного шлюза со сберегательным бассейном является повышение материалоемкости и увеличе ние стоимости конструкции сооружения из-за устройства вертикальных стен сберегательного бассейна и большрй гидростатической нагрузки на вертикальный щит.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и уменьшение стоимости конструкции сооружения nyteM разгрузки стенок сберегательного бассейна и уменьшение гидростатической нагрузки на вертикальный щит.

Поставленная цель достигается тем, что сечение сберегательного бассейна и вертикальный щит выполнены в форме обращенной большим осtoнованием вверх трапеции, а криволинейный профиль дна сберегательного

iбассейна в продольном сечении определяется из соотношения

15

ysCt ,

:где у - ордината, отсчитываемая

вдоль сберегательного бас20сейна от верхней точки его дна у выхода водовода на отметке минимального уровня воды в камере шлюза;

заглубление точки профиля дна сберегательного бассейна, соответствующей ординате у ;

2BL ..

+ 4mh - а а + 2mh

2h(a + mhj„,

+ tarah - а

/ ....

2h(a + )

где a - ширина трапецеидального лотка сберегательного бассейна по дну;

тп - заложение откосов лотка сберегательного бассейна; h - снижение уровня воды в камере, обеспечиваемое сберегательным бассейном; B;L ширина и длина камеры шлюза.

На фиг.1 схематически показан .. шлюз со сберегательным бассейном, план; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на. фиг.5 - то же, для известиого шлюза.

Шлюз со сберегательным бассейнок включает камеру 1 с воротами 2, соединенную со сберегательным бассейном 3. посредством водовода k с затвором 5 и вытесняющий воду щит 6, выполненный в виде вертикального щита с возможностью его перемещения по дну сберегательного бассейна 3 и снабженный приводом 7 к которому присоединены при помощи трособлочно системы 8 противовесы 9. Дио 10 сберегательного бассейна 3 выполнено криволинейным в продольном направлении, сечение сберегательного басс йна 3 и вертикальный щит 6 выполнены в форме обращенной большим основанием вверх трапеции, а криволинейный профиль дна сберегательного бассейна в продольном сечении определяется из соотношения.

, у sinjix,

где у - ордината, отсчитываемая

вдоль сберегательного бассейна от верхней точки его дна у выхода водовода на отметке минимального уровня воды в камере шлюза;

- заглубление точки профиля, дна сберегательного бассейна, соответствующей ординате у;

2BL

+ kamh - a

a + .гй

-

2h(a + mil) 4m% + amii - a

2h(a + mh)

где a - ширина трапецеидального

лотка сберегательного бассейна по дну;

m - заложение откосов лотка сберегательного бассейна; h - снижение уровня водь в ка-, мере, обеспечиваемое сберегательным бассейном; В, L - ширина и длина камеры шлюза.

Устройство работает следующим образом.

Судно в камеру 1 шлюза из верхнего бьефа, сберегательный бассейн 3 опорожнен, щит Б стоит в крайнем , верхнем положении d. Верховые ворота закрываются.

Вытесняющий щит Б начинает движение вдоль сберегательного бассейна 3 спускаясь по криволинейному дну

10 в положение с. Вода из камеры, шлюза 1 перетекает по водоводу k в сберегательный басейн 3 при спуске щита 6 и соответствующем снижении уровня воды в бассейн 3, причем кривизна дна 10 бассейне 3 выбрана с таким расчетом, чтобы глубина воды у щита 6, а следовательно, и гидростатическая нагрузка на него оставалась постоянной. Это позволяет

уравновесить гидростатическую нагрузку на щит 6 противовесом 9 при помощи трособлочной связи 8 и существенно снизить мощность привода 7.

Опорожнение Камеры 1 шлюза до уровня нижнего бьефа происходит при спуске щита 6 в положение с в нижней точке бассейна. Низовые ворота 2 открываются, судно выходит в нижний

бьеф. Пропуск судна из нижнегв бьефа в верхний осуществляется в обратном порядке. При работе в режиме обычного шлюза затвор 5 закрывается.

; Выполнение сберегательного бассей на в поперечном сечении в форме обращенной большим основанием вверх трапеции со стенками в виде облицов ки откоса с заложением (отношением горизонтальной проекции расстояния между точкам, откоса в поперечном сечении к возвышению одной точки над другой), при котором откос находится в устойчивом состоянии, поз воляет предельно сократить объем выемки под сберегательный бассейн, уменьшить толщину стенок и днища за счет отказа от восприятия ими давления воды и грунта путем передачи всех нагрузок непосредственно на грунт. Это позволяет уменьшить объем бетона стен и р,ниш,а бассейна, упростить его конструкцию, снизить расход арматуры. Возможно в этом случае выполнение откосов и днища бассейна с асфальто-битумным покрытием могут применяться механизмы для оёлицовки ирригационных каналов,

Выполнение вытесняющего воду элемента (щита в форме трапеции с обращенным вверх большим основанием) позволяет,снизить при одинаковой длине сберегательного бассейна гидростатическое давление воды на щит.

Экономический эффект предлагаемо го технического решения выражается ,в уменьшении капитальных затрат на возведение сберегательного бассейна.

Формула изобретения

Шлюз со сберегательным бассейном, содержащий камеру с воротами, соединенную со сберегательным бассейном посредством водовода с затвором, и вытесняющий воду элемент, выполненный в виде вертикального щита с возможностью его перемещения гто дну сберегательного бассейна и снабженный приводом, к которому присоединены противовесы при помощи трособлочной системы, при этом дно

261506

сберегательного бассейна выполнено криволинейным, отличающийс я тем, что, с целью снижения материалоемкости и.уменьшения стоимости конструкции сооружения путем разгрузки стенок сберегательного бассейна и уменьшения гидростатичес кой нагрузки на вертикальный щит, сечение сберегательного бассейна и

to вертикальный щит выполнеяы в форме обращенной большим основанием вверх трапеции, а криволинейный профиль дна сберегательного бассейна в продольном сечении определяется из соотношения

-. (« . „ у с-1 ,

где у - ордината, отсчитываемая

вдоль сберегательного бассейна от верхней точки его дна у выхода водовода на отметке минимального уровня воды в камере шлюза; Х - заглубление точки профиля дна сберегательного бассейна, соответствующей ординате у;

2BL

+ karnh - а

а + 2mh

2h(a + wh) anh - a

-..-,

2h(a + mh)

где a - ширина трапецеидального лотка сберегательного бассейна по дну;

m - заложение откосов лотка

сберегательного бассейна; h - снижение уровня воды в камере, обеспечиваемое сберегательным бассейном;

В, L - ширина и длина камеры шлюза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР - 552386, кл. Е 02 С 1/02,197t (прототип).

ВБ

B S

1

E/-f7

f.

-T

a.

ф1/г. /

-

Фиг. 2