ГС 16.Типы поверхностных затворов гидросооружений

1.Плоские затворы.

Плоский затвор перемещается в пазах быков и устоев. Выполняются плоские затворы из стали, легких сплавов, дерева или железобетона. Затвор состоит из подвижного пролетного строения, опорно-ходовых основных и вспомогательных частей, уплотняющих и подвесных устоев. Одиночный затвор представляет собой одну подвижную конструкцию, секционный затвор состоит из нескольких подвижных конструкций.

2. Шандоры.

3.Сегментные затворы.

Пролетное строение АВСД сегментного затвора представляет собой как бы изогнутый плоский затвор, поворачивающийся вокруг оси О, на которой насажены ноги ВСО, передающие нагрузку на сооружение. Напорная поверхность обычно выполняется цилиндрической постоянного радиуса. Обшивка может быть также цилиндрической переменного радиуса или плоской. Применяют одиночные сегментные затворы с клапаном и сдвоенные, подъемные или опускные. Ось вращения (шарнир) располагают выше свободной поверхности переливающейся воды; это предохраняет ноги и шарниры от повреждения при ледоходе; шарниры от засорения наносами и обмерзания. Радиус обшивки затвора принимают равным (1,2 – 1,5 Н), где Н – высота затвора; при повышении положения оси шарниров радиус увеличивается до (2 - 2,5)Н.

Преимущества сегментных затворов перед плоскими состоит в том, что часть веса затвора передается на опорный шарнир, поэтому его подъемное усилие меньше; им легче маневрировать; он более жесткий (менее прогибаемый) и не требует устройство пазов.

Недостатки состоят в том, что вес затвора больше (расход метала больше), он сложен в монтаже и изготовлении, требует удлинения и усиления быков.

Сегментные затворы перекрывают площадь до 300 , а плоские до 200 .

4.Вальцовые затворы.

Вальцовый затвор выполняется в виде трубчатой двухопорной балки. При подъеме он перекатывается по наклонным путям в пазах быков и устоевПреимущества вальцовых затворов состоят в том, что они более жесткие, поэтому могут перекрывать болшие пролеты. Пролеты отверстий, перекрываемых вальцами, достигают 45-50 м, но могут быть и до 60 м, высота затворов – до 9 м, а при малых пролетах – до 13 м; общая площадь перекрываемого отверстия достигает 300-400 ; они легко воспринимают давление льда

и плавающих тел; затвор может быть вододействующим; для того чтобы пропускать через него воду его не нужно поднимать.

Недостатки его в том, что он требует толстых быков(быки для вальцовых затворов превосходят по своим размерам (толщине, длине, высоте) и по стоимости быки для сегментных и плоских затворов); сложность устройства ремонтных заграждений.

5.Секторные затворы.

Секторными называются затворы, имеющие поперечное сечение в виде сектора с обшивкой и закрепляемые на пороге плотины на горизонтальной оси, вращаясь вокруг которой они могут частично или полностью опускаться в специальную нишу. Ось вращения находится с низовой или верховой стороны. Эти затворы передают давление воды на порог сооружения. Не передают давление на быки. Затворы вододействующие, с обшивкой низовой сливной грани находятся в равновесии или поворачиваются при опускании и подъеме благодаря давлению воды, заполняющей нишу, называемую камерой давления. Если обшивка имеется со всех сторон, то затвор называется поплавковым, так как он имеет плавучесть; затвор с обшивкой по двум граням называется тонущим. Выполняются секторные затворы из стали, а затворы поплавкового типа также и из железобетона.

Преимущества сегментного затвора в том, что он легко пропускает лед; может быть вододействующим; перекрывает большие пролеты (до 65 м). Также достоинствами затвора являются автоматичность действия, быстрота маневрирования, точное регулирование верхнего бьефа, жесткость конструкции, малая высота быков.

Недостатки его состоят в сложности устройства ремонтных заграждений; сложность монтажа и ремонта; для устройства гидравлической системы требуется усиление быков; загрязнение камеры давления наносами; требует уширение водосливного порога.

6. Клапанные затворы.

Клапанный затвор состоит из плоских или криволинейных полотнищ, которые поворачиваются на горизонтальной оси, укрепленной на пороге. Для улучшений условий обтекания полотнище в опущенном состоянии может быть криволинейным, а для увеличения жесткости сечения затвора – чечевицообразной формы.

Достоинства клапанных затворов: простота маневрирования, точность регулирования подпорного уровня, пропуск плавающих тел без значительных потерь воды,быстрота действия, возможность перекрытия любых пролетов,

Недостатки: необходимость устройства в пороге углублений и ниш, сложность монтажа и ремонта.

7.Крышевидные затворы.

Подвижная часть крышевидного затвора 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. Камера, образуемая «крышей» затвора, заполняется водой из верхнего бьефа, которая давит на полотнища. Затвор применяется в условиях быстронаступающих паводков (опускается за 2-10 мин), беспрепятственно пропускает лед и другие плавучие тела и обеспечивает точное регулирование уровня верхнего бьефа.

Недостатки: необходимость относительно широкого порога плотины; сложность конструкции регулирующей системы затвора, его эксплуатации и монтажа; необходимость тщательного надзора (зимой – борьба с обмерзанием затвора, летом - с наносами).

8.Поворотные фермы.

Затвор с поворотнымт фермами состоит из ряда металлических ферм, устанавливаемых на пороге отверстий плотины на расстоянии 1,0-1,5 м одна от другой нормально к оси плотины; пролеты между фермами перекрываются щитами, спицами или шторами. При пропуске воды часть щитов или спиц (в зависимости от расхода) вынимается. Для полного открытия отверстия, что делается перед ледоставом, удаляют все щиты фермы поворачивают в опорных шарнирах и укладывают на порог плотины с помощью лебедки, выбирающей цепь или трос, которыми соединены фермы.

Поворотными фермами можно перекрыть отверстия в 200-300 м при напорах 4-5 м (высота ферм до 9 м). Фермы просты в изготовлении и дешевы. Низкий порог и незначительное стеснение русла допускают пропуск судов через плотину с уложенными на порог фермами.

Недостатки: невозможность маневрирования ими зимой, длительность разборки плотины значительного пролета(1-2 сут), значительные потери воды через неплотности многочисленных щитов и тем более спиц, затруднения в подъеме ферм при наличае отложившихся на пороге наносов.

9.Поворотные рамы.

Применяются в качестве ремонтных заграждений шлюзов.

10.Кольцевой затвор.

Кольцевой затвор в плане представляет собой цилиндр. Такимзатвором перекрывают кольцевые водосливы, являющиеся составной частью шахтного водосброса. Для открытия отверстия кольцевой затвор должен подниматься и пропускать воду под затвор или опускаться. Этот затвор не передает давление на быки вообще.

11.Затвор из синтетической ткани.

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 двух сторон (резинотканевые оболочки) или пленкой из пластмасс. Тканевые конструкции дешевы, имеют малую массу, удобны для транспортировки, просты в монтаже.

Недостатки: легкая повреждаемость и ограниченный срок службы (пока до 10 лет)-компенсируются простотой и высокими экономическими показателями.

12.Стоячно-плоские затворы.

Стоячно-плоские затворы применяются в качестве ремонтных заграждений на плотинах с сегментными и секторными затворами.

13.Подкосные затворы.

14.Батопорт.

Батопорт применяют в качестве ремонтных загорождений шлюзов и сухих доков.