Судоходный шлюз

 

Использование: изобретение относится к гидротехнике и касается конструирования судоходных шлюзов на водных путях. Сущность изобретения заключается в том, что у судоходного шлюза, содержащего шлюзовую камеру с днищем в основании и головами, расположенными со стороны верхнего и нижнего бьефов, распределительную водоводную систему питания, выполненную в виде водоводной галлереи, снабженной верховым и низовым затворами, расположенными в пределах разных голов шлюзовой камеры, и сообщенной входным участком с верхним бьефом шлюзовой камеры, обратным участком с ее нижним бьефом и посредством водовыпусков с шлюзовой камерой, а также соединительный водовод, расположенный в районе верхней головы шлюзовой камеры и являющийся входным участком дополнительной водоводной системы, дополнительно соединяющей шлюзовую камеру с ее нижним бьефом, этот соединительный водовод снабжен затвором и соединяет шлюзовую камеру с водоводной галлереей, причем место соединения дополнительного водовода с водоводной галлереей расположено с низовой стороны верхового затвора водоводной галлереи. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и касается конструирования судоходных шлюзов на водных путях.

Известен судоходный шлюз, содержащий шлюзовую камеру с днищем в основании и головами, расположенными со стороны верхнего и нижнего бьефов, распределительную водоводную систему питания, выполненную в виде водоводной галлереи, снабженной верховым и низовым затворами, расположенными в пределах разных голов шлюзовой камеры, и сообщенной выходным участком с верхним бьефом шлюзовой камеры, сбросным участком с ее нижнем бьефом и посредством водовыпусков с шлюзовой камерой, а также соединительный водовод, расположенный в районе верхней головы шлюзовой камеры и являющийся входным участком дополнительной водоводной системы, дополнительно соединяющей шлюзовую камеру с ее нижним бьефом.

Однако известный судоходный шлюз обладает низкими эксплуатационными качествами.

Технический результат от внедрения изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств судового шлюза.

Этот технический результат достигается тем, что у судоходного шлюза, содержащего шлюзовую камеру с днищем в основании и головами, расположенными со стороны верхнего и нижнего бьефов, распределительную водоводную систему питания, выполненную в виде водоводной галлереи, снабженной верховым и низовым затворами, расположенными в пределах разных голов шлюзовой камеры, и сообщенной входным участком с верхним бьефом шлюзовой камеры, сбросным участком с ее нижним бьефом и посредством водовыпусков с шлюзовой камерой, а также соединительный водовод, расположенный в районе верхней головы шлюзовой камеры и являющийся входным участком дополнительной водоводной системы, дополнительно соединяющей шлюзовую камеру с нижним бьефом, соединительный водовод снабжен затвором и соединяет шлюзовую камеру с водоводной галлерей, причем место соединения дополнительного водовода с водоводной галлереей расположено с низовой стороны верхового затвора водоводной галлереи.

Кроме того, у такого судоходного шлюза водоводную галлерею целесообразно располагать в днище шлюзовой камер, а соединительный водовод выполнять в виде проема в днище этой камеры, при этом затвор соединительного водовода может быть выполнен в виде жалюзи, перекрывающей проем.

На фиг. 1 схематически изображен в плане однокамерный судоходный шлюз; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б Б на фиг. 1.

Судоходный шлюз выполнен со шлюзовой камерой 1, имеющей верхнюю 2 и нижнюю 3 головы, расположенные со стороны соответственно верхнего и нижнего бьефа. Шлюз содержит две продольные водоводные галлереи 4, расположенные в днище 5 камеры 1. Головы 2 и 3 снабжены соответственно верхними 6 и нижними 7 воротами. Каждая продольная галлерея 4 выполнена с верхним 8 и нижним 9 затворами, расположенными в пределах голов соответственно 2 и 3, и сообщена входным участком 10 с верхним подходным каналом 11, водовыпускными 12, рассосредоточенно размещенными по длине камеры 1, с камерой 1, а сбросным участком 13 с нижним подходным каналом 14. Дополнительная камера 1 сообщена с каждой галлереей 4 соединительным водоводом, выполненным в виде проема 15 в днище 5, расположенного непосредственно у стенки падения 16 верхней головы 2 и снабженного быстродействующим затвором в виде пластины (жалюзи) 17, поворотной вокруг вала 18. Вал 18 расположен центрально по отношению к пластине 17 и горизонтально размещен на подшипниках 19, сверху закрытых крышками 20, съемными по своей конструкции, а доступ в помещение 21 механизмов управления затвором в виде жалюзи 17 осуществлен посредством шахты 22.

Проем 15 может располагаться в стенке 21 падения или иным образом в районе верхней головы 2 таким образом, что входное отверстие в галлерее 4 находится ниже минимального судоходного уровня воды в камере 1 между затвором 8 и водовыпусками 12, а сами галлереи 4 могут сообщаться с бьефами за пределами каналов 11 и 14 (на чертеже не показано).

Галлереи 4 с водовыпусками 12 и отделенные от них затворами 8 входные участки 10, а нижними затворами 9 сбросные участки 13 образуют распределительную водоводную систему питания камеры 1. Одновременно с этим галлереи 4 вместе с проемами 15, перекрытыми жалюзями 17, и сбросными участками 13 образуют дополнительную водоводную систему, которая дополнительно соединяет камеру 1 с ее нижним бьефом.

При многокамерном судоходном шлюзе каждая его средняя голова и расположенные в ее пределах ворота и затворы по отношению к камере, расположенной со стороны верхнего бьефа от этой головы, будут являться нижними, а по отношению к камере, размещенной со стороны нижнего бьефа от этой головы, верхними. Одновременно бьефом камеры шлюза будет являться или другая смежная с ней камера или один из подходных каналов. При этом для двух смежных камер шлюза продольная галлерея с водовыпусками в пределах верхней камера будет выполнять функции входного участка водоводной системы питания нижней камеры, а продольная галлерея с водовыпусками в пределах нижней камеры шлюза будет выполнять функции сбросного участка водоводной системы питания и дополнительной водоводной системы верхней камеры.

Судоходный шлюз эксплуатируется следующим образом.

Ввод (вывод) в опорожненную камеру 1 со стороны ее нижнего бьефа осуществляют при открытых воротах 7, нижних затворах 9 и жалюзях 17, при этом ворота 6 и затворы 8 находятся в закрытом положении. Подъем уровня воды в камере 1 перед носовой оконечностью вводимого судна автоматически ликвидируется благодаря тому, что образующаяся перед носом судна подъемная волна вызывает переток воды прежде всего через проемы 15 в галлереи 4, по которым она поступает в нижний бьеф судоходного шлюза.

При выводе судна из опорожненной камеры 1 происходит обратный процесс, описанный для случая ввода судна в камеру 1, а именно: уровень воды за кормой судна, т. е. в верхней (тупиковой) части камеры 1, стремится понижаться, в результате чего появляется перепад уровня воды за кормовой оконечностью судна по отношению к нижнему бьефу, что, в свою очередь, вызывает поступление воды из нижнего бьефа через проемы 15 по галлереям 4.

Ввод и вывод судна в верхнем бьефе производится через голову 2 в обычном порядке, поскольку явление поршневого эффекта в наполненной камере проявляется слабо.

Проемы 15 используются преимущественно при вводе (выводе) крупногабаритных судов, а при необходимости также и для ускорения шлюзования на заключительных этапах наполнения и/или опорожнения камеры 1, когда ее водоводная система питания работает при малом напоре. В последнем случае проемы 15, задействуемые открытием быстродействующих жалюзей 17, работают как дополнительные водовыпуски системы питания, что повышает эффективность работы водоводной системы питания за счет уменьшения в ней гидравлического сопротивления.

Пьезометрические уровни воды в камере 1 и в галлереях 4 всегда разнятся на малую величину, а поэтому пластины (жалюзи) 17 всегда находятся под действием низкого по своей величине напора, и к ним требование по водонепроницаемости предъявляют невысокое.

Формула изобретения

1. Судоходный шлюз, содержащий шлюзовую камеру с днищем в основании и головами, расположенными со стороны верхнего и нижнего бьефов, распределительную водоводную систему питания, выполненную в виде водоводной галереи, снабженной верховым и низовым затворами, расположенными в пределах разных голов шлюзовой камеры, и сообщенной входным участком с верхним бьефом шлюзовой камеры, сбросным участком с ее нижним бьефом и посредством водовыпусков с шлюзовой камерой, а также соединительный водовод, расположенный в районе верхней головы шлюзовой камеры и являющийся входным участком дополнительной водоводной системы, дополнительно соединяющей шлюзовую камеру с ее нижним бьефом, отличающийся тем, что соединительный водовод снабжен затвором и соединяет шлюзовую камеру с водоводной галереей, причем место соединения дополнительного водовода с водоводной галереей расположено с низовой стороны верхнего затвора водоводной галереи.

2. Шлюз по п.1, отличающийся тем, что водоводная галерея расположена в днище шлюзовой камеры, а соединительный водовод выполнен в виде проема в днище этой камеры, при этом затвор соединительного водовода выполнен в виде жалюзи, перекрывающей проем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для наполнения камер шлюзов

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к устройствам для наполнения камеры шлюза

Изобретение относится к управлению судоходными шлюзами, в частности к устройствам для управления режимом наполнения камер многоступенчатох о шлюза

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к механизмам затворов, предназначенных для подачи воды в каналы или камеры шлюзов

Изобретение относится к малой энергетике и касается проекта небольших гидроэлектростанций, сооружаемых на различных реках и водохранилищах

Изобретение относится к гидротехнике и касается конструкции шлюзов, преимущественно, судоходных

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Судоходный шлюз включает камеру 1 со стенками 2, 5 и днищем 6, верхнюю и нижнюю головы с воротами, дополнительный щит 11 с устройством для перемещения 13, ванну 12, уплотнение, рымы 3 и изменяемый в объеме резервуар 15. Устройство снабжено верховой и низовой торцевыми стенками, нишами 18, опорными рельсами, приямком 20, насосом 21, впускным 22 и выпускным 23 донными трубопроводами. Стенки 2, 5 камеры 1 выполнены параллельно продольной оси шлюза и имеют внутренние вертикальные плоскости со стороны камеры 1. В стенке 2 размещены пазы для рымов 3 с возможностью вертикального перемещения по ним. Стенка 5 выполнена со смещением в сторону от продольной оси шлюза. Низовая торцевая стенка размещена перпендикулярно продольной оси камеры 1 и выполнена в примыкании с одной стороны к нижней голове, а с другой стороны - к смещенной стенке 5 камеры 1, с высотными отметками верхней кромки и основания, соответствующими отметкам верхней кромки и основания нижней головы. Верховая торцовая стенка размещена перпендикулярно продольной оси камеры 1 и выполнена в примыкании с одной стороны к верхней голове, а с другой стороны - к смещенной стенке 5 камеры 1, с высотной отметкой верхней кромки, соответствующей отметке верхней кромки верхней головы, и высотной отметкой основания, соответствующей отметке основания нижней головы. Дополнительный щит 11 размещен вертикально внутри камеры 1 параллельно ее продольной оси и выполнен в виде вертикального затвора с уплотнением из эластичного материала в виде полосы, размещенной по контуру его нижней и боковых граней, и состоит из вертикальных опорных стоек, горизонтальных ригелей, ребер и обшивки. Дополнительный щит 11 снабжен катками, размещенными в нижней части вертикальных опорных стоек, опирающимися на опорные рельсы с возможностью горизонтального перемещения по ним относительно продольной оси камеры 1 в сторону смещенной стенки 5 с сохранением своего вертикального положения, изменяя при этом ширину ванны 12 и изменяемого в объеме резервуара 15. Устройство для перемещения 13 дополнительного щита 11 выполнено в виде гидросиловых устройств, цилиндры которых размещены в смещенной стенке 5 камеры 1 и в нишах, а подвижные штоки размещены в изменяемом в объеме резервуаре 15 и соединены с дополнительным щитом 11. Ниши 18 выполнены в виде укрепленных прорезей в грунте и размещены с внешней стороны камеры 1 со стороны смещенной стенки 5 камеры 1. Опорные рельсы размещены на днище камеры 1 перпендикулярно продольной оси камеры. Приямок 20 выполнен в виде углубления в днище 6 камеры 1 и размещен в изменяемом в объеме резервуаре 15 в примыкании к угловой зоне, образуемой днищем 6 и смещенной стенкой 5 камеры 1. Насос 21 размещен в нише 18. Впускной 22 и выпускной 23 донные трубопроводы размещены в днище 6 с возможностью откачки воды из изменяемого в объеме резервуара 15 в ванну 12. Впускной донный трубопровод 22 соединен с приямком 20 и насосом 21, а выпускной донный трубопровод 23 соединен с насосом 21 и ванной 12. Снижается материалоемкость судоходного шлюза, повышается надежность его работы и повышается технологичность выполнения ремонта устройства для перемещения дополнительного щита и изменяемого в объеме резервуара. 4 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и касается конструирования судоходных шлюзов на водных путях

Наверх