- •Введение
- •Исходные данные для проектирования сооружений гидроузла
- •2. Общее устройство однокамерного шлюза
- •3. Основные размеры камеры шлюза
- •4. Выбор конструкции системы питания
- •5. Конструкция и основные размеры верхней головы шлюза с подъемно-опускными воротами
- •6. Конструкция и основные размеры нижней головы шлюза
- •7. Основные размеры подходного канала
- •8. Размеры водосливного фронта бетонной плотины
- •9. Построение гидравлического профиля сливной части и определение размеров тела плотины
- •10. Установление характера сопряжения падающей с водослива струи с нижним бьефом
- •11. Конструкция бетонной водосливной плотины на нескальном основании
6. Конструкция и основные размеры нижней головы шлюза
Размеры элементов системы питания и нижней головы определяются в следующей последовательности.
Находится максимально допустимая площадь водопроводных галерей из условия обеспечения безопасной стоянки расчетного судна при опорожнении камеры шлюза
,
м2
где
– коэффициент расхода системы опорожнения
камеры при подъеме затворов на полную
высоту.
,
м2
Размеры галерей в месте расположения рабочих затворов
размеры
и
,
м
и
,
м
площади
и
,
м2
и
,
м2
радиусы поворотов
,
м
,
м
,
м
Но учитывая, что в данной системе питания приняты два входных и выходных сечения, их размеры определяются равными
,
м и
,
м
,
м и
,
м
,
м и
,
м
Между собой входные, а также выходные отверстия разделены бычками с начальной шириной в плане около 2,0 м.
Общая длина нижней головы, представленной состоит из трех участков
,=4+19,3+21,4=44,7
м (21)
где
– длина входной части; Принимается 4м
длина
,
м
,
м
где
– длина створки рабочих ворот, определяемая
по формуле
,
м (18)
,
м
,
м – длина упорной части головы.
16,6+9 ≥ 12 25,6 ≥ 12 – верно
Здесь
– расстояние от ниши двухстворчатых
ворот до конца выходных отверстий
галерей
,
м
,
м
а
– от конца выходных отверстий галерей
до конца нижней головы
,
м
,
м
Ширина устоя нижней головы
может быть принята в пределах
,
м
,
м
По вычисленным и принятым размерам вычерчивается схема нижней головы в масштабе 1:100 или 1:200.
7. Основные размеры подходного канала
В настоящее время широкое применение получили подходные каналы симметричного и полусимметричного очертания. Они обеспечивают более благоприятные условия для входящих в камеру шлюза судов, которые движутся прямолинейно и способны развивать большую скорость, а все выходящие суда должны переходить с оси шлюза на смещенную ось судового хода в канале, выполняя маневрирование по криволинейной траектории. Этот тип подходного канала принят в курсовом проекте.
Подходной канал состоит из четырех участков по длине:
первый участок характеризуется
полным выходом судна из камеры шлюза и
его длина
принимается равной длине судна
;
;
второй участок предназначен для выполнения выходящим судном маневра при переходе с оси шлюза на ось подходного канала и его длина определяется выражением:
,
м
,
м
где
– смещение оси судового хода в канале
относительно оси шлюза при выходе,
принимаемое по зависимости
,
м
,
м
– радиус поворота судна, равный не менее
трех длин расчетного судна:
;
;
‒ уширение судового хода, необходимое
для осуществления поворотов судна
,
м
,
м
Третий участок – участок расхождения судов, длина которого принимается равной длине участка в камере, занимаемого судами при их расположении друг за другом
,
м
,
м
Сумма трех участков составляет длину
верхнего или нижнего участков подхода
к шлюзу
,
в пределах которого осуществляется
маневр и расхождение встречных судов
,
м
,
м
Четвертый участок –
участок перехода судна из подходного
канала большой ширины
к ширине
магистрального канала, принимаемый не
менее
,
м
,
м
Ширина подходного канала при двустороннем движении судов определяется равной
,
м
,
м
а магистрального
,
м
,
м
Глубину магистрального и подходного каналов на судовых ходах предварительно принимают равными
,
м
,
м
с последующим округлением в большую сторону до стандартных значений: 6,0; 5,5; 5,0; 4,5; 4,0; 3,5; 2,0; 1,8 м, и она должна удовлетворять необходимым требованиям.
Направляющие сооружения (палы),
примыкающие к головам шлюза, обеспечивают
направление судов при входе в шлюз и
выходе из него, а также переход от малой
ширины камеры
к большей ширине подходного канала.
Палу с правой стороны при входе в шлюз
принято называть ходовой, а с левой
стороны –
неходовой, и они могут быть
криволинейными или прямолинейными.
Прямолинейные палы, принимаемые в
курсовом проекте (см. рис. 13), более удобны
для управления судном и по условиям
строительства. Они устраиваются в виде
раструба в плане с уклоном 1:5–1:7
(под углом
к оси шлюза).
Длина ходовой палы
(от границы головы до границы судового
хода) определяется выражением
,
м
и должна удовлетворять условию
Если условие не выполняется, то в этом случае следует уменьшить угол .
Неходовая пала
(от границы головы до границы судового
хода) состоит из двух частей: прямолинейной
,
расположенной под углом
к оси шлюза, и криволинейной (от конца
до границы судового хода). Длина неходовой
палы должна удовлетворять условию
,
м
Если принять длину прямолинейного
участка палы равной
(37,6 м)и определить радиус закругления
,
тогда можно найти полную длину неходовой
палы
(снять с чертежа).
Радиус закругления неходовой палы равен
,
м
где
‒ расстояние от
грани стены (слева) до границы судового
хода
=49,5-30-9,62=9,88
м
‒ расстояние от грани стены (справа) до
причальной стенки
,=61,7*0,156=9,62
м
‒ расстояние от левой грани стены до конца прямолинейного участка неходовой палы
=37,6*0,156=5,87,
м
Причальные сооружения устраиваются для швартовки судов, ожидающих шлюзования, они располагаются с правой стороны судового хода для входящих судов в шлюз. Линии причалов обычно совпадают с границами судового хода. Наиболее удобными для судов считаются причальные стенки в подходных каналах, являющиеся продолжением ходовых пал. В этом случае длина причальной линии, отсчитываемая от границы голов, при двустороннем движении судов принимается равной
=182+1,5*113-0*113=351,5,
м
где ‒ коэффициент, принимаемый равным 0,2 при отсутствии волнения и “0”– при наличии волн.
В конце причала предусматривают
криволинейный участок для сопряжения
с бровкой берега радиусом
=0,2*113=23,
м.
План подходного канала к шлюзу с направляющими и причальными сооружениями рекомендуется вычерчивать в масштабе 1:1000 или 1:2000.
