Гидротехнический затвор для перекрытия водопропускных и судопропускных отверстий

 

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. Цель изобретения - снижение веса затвора, уменьшение грузоподъемности подъемных механизмов, увеличение долговечности и облегчение эксплуатации затвора. Гидротехнический затвор включает несущую конструкцию, присоединенную к устоям или быкам сооружения посредством шарнирных опор, водонепрницаемую 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. 2 ил.

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.

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.

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.

Цель изобретения - снижение веса затвора, уменьшение грузоподъемности подземных механизмов, увеличению долговечности и облегчение эксплуатации затвора.

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.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема арочного затвора, находящегося в рабочем положении (затвор опущен); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 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.

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.

(56) Авторское свидетельство СССР N 455186, кл. E 02 B 7/20, 1975.

Патент США N 2658351, кл. E 02 B 7/42, 1953.

Формула изобретения

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЗАТВОР ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ВОДОПРОПУСКНЫХ И СУДОПРОПУСКНЫХ ОТВЕРСТИЙ, включающий несущую конструкцию, присоединенную к устоям сооружения посредством шарнирных опор, водонепроницаемую обшивку, прикрепленную к несущей конструкции, и уплотнения, причем несущая конструкция выполнена в виде арки, отличающийся тем, что арка расположена горизонтально, а ее пяты выполнены в виде жестких балок, проходящих по всей их длине и опирающихся на пазы устоев, причем шарнирные опоры расположены в верхних частях балок, а их оси ориентированы параллельно хорде арки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2