Камера судоходного шлюза



Камера судоходного шлюза
Камера судоходного шлюза

 


Владельцы патента RU 2618138:

Мельник Григорий Викторович (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно - к строительству судоходных шлюзов. Камера судоходного шлюза включает железобетонное днище 1, установленные на нем стены 2 сборной конструкции и связи 3, соединяющие стены 2 с опорами 4, установленными в грунтовом массиве, или с днищем 1. Железобетонное днище 1 распространяется вглубь обратной засыпки, за тыловую грань установленных на нем стен 2, на величину не менее 20% их высоты и не менее 20% ширины камеры шлюза, образовывая за пределами камеры консоли. Консоли днища 1 сверху загружены грунтом обратной засыпки, что повышает общую устойчивость камеры шлюза и позволяет снизить ее материалоемкость на соответствующую величину. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Описание изобретения

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно - к строительству судоходных шлюзов.

Известна камера судоходного шлюза, включающая стены из металлических или железобетонных шпунтовых свай и несвязанное с ними днище из монолитного железобетона (см. книгу: Семанов Н.А., Варламов Н.Н., Баланин В.В. «Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники». Издательство «Транспорт», 1970 г.). Шпунтовые стены, как правило, оснащены анкерными устройствами, состоящими из расположенных в грунтовом массиве опор и соединяющих их со стеной связей. Толщина днища камеры назначается в зависимости от величины противодавления фильтрующей воды снизу. Для снижения этого противодавления в монолитном днище камеры выполнены разгрузочные дренажные колодцы. Наиболее эффективным условием для применения данной конструкции является наличие водонепроницаемых грунтов в основании, т.е. когда шпунты в значительной степени перекрывают приток фильтрующей воды под днище камеры.

Недостатком камеры судоходного шлюза является низкая эффективность дренажных устройств при наличии в основании грунтов с большим коэффициентом фильтрации, и, что особенно важно в данном случае, проблематичность осушения камеры шлюза при высоком уровне воды в верхнем и нижнем бьефах, например, во время паводков.

За прототип принята известная камера судоходного шлюза, у которой стены и днище жестко соединены между собой и образуют единую монолитную конструкцию (см. ту же книгу: Семанов Н.А., Варламов Н.Н., Баланин В.В. «Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники». Издательство «Транспорт», 1970 г). Одним из основных расчетных случаев, определяющих материалоемкость камеры шлюза, является случай ее опорожнения при высоких уровнях воды в верхнем и нижнем бьефах, т.е. когда давление воды под днищем максимальное. Устройство за стенами камеры дренажей с принудительной откачкой из них воды частично снижает это давление, но не решает полностью саму проблему.

Недостатком данной камеры судоходного шлюза является большая ее материалоемкость и, как следствие, высокая стоимость строительства.

Целью изобретения является устранение указанных в прототипе недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что днище камеры судоходного шлюза представляет собой железобетонную плиту, поперечные границы которой в виде консолей распространяются вовнутрь грунтового массива, за тыловые грани соответствующих стен, на величину не менее 20% их высоты и не менее 20% ширины камеры шлюза, причем закрепленные на днище стены выполнены из сборных элементов и снабжены анкерными устройствами. Анкерные устройства состоят из расположенных в грунтовом массиве опор и соединяющих их со стенами связей или выполнены в виде связей, соединяющих стены с консольными участками днища, расположенными в грунтовом массиве.

При осушении камеры судоходного шлюза снизу на ее днище действует напор воды, подъемная сила от которого, в расчете на единицу длины камеры шлюза, определяется шириной камеры и величиной напора, который, в свою очередь, косвенно связан с высотой стен камеры шлюза. Суть предлагаемого решения заключается в использовании грунтов обратной засыпки камеры шлюза в качестве грузового баланса, частично уравновешивающего подъемную силу воды. С этой целью днище камеры шлюза выполнено в виде сплошной железобетонной плиты в 1,4 раз и более превышающей внутренние габариты самой камеры. Железобетонная плита может иметь постоянную или переменную толщину или быть ребристой. Стены шлюза выполнены из сборных железобетонных или металлических элементов с их анкеровкой за опоры в грунтовом массиве или, как вариант, с анкеровкой за расположенные в грунтовом массиве консольные участки днища.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлено поперечное сечение камеры судоходного шлюза с анкеровкой за опоры и с анкеровкой за железобетонную плиту, соответственно.

Камера судоходного шлюза включает в себя днище 1, выполненное в виде сплошной железобетонной плиты, стены 2, представляющие собой сборную конструкцию из металлических или железобетонных элементов, и связи 3, соединяющие стены 2 с днищем 1 или с опорами 4, установленными в грунтовом массиве.

Во время профилактических осмотров и ремонтов сооружения, которые проводятся в межнавигационный период, камера шлюза полностью опорожняется. В этот период снизу на днище могут действовать наибольшие нагрузки от давления воды, стремящиеся оторвать камеру шлюза от грунтового основания. Чтобы исключить такую возможность все действующие на камеру шлюза гравитационные силы, включая ее вес, в сумме должны превышать взвешивающую нагрузку от давления воды.

Для обеспечения устойчивости камеры шлюза и снижения ее материалоемкости днище 1 выполнено в виде железобетонной плиты, распространяющейся вглубь территории, за тыловую грань установленных стен 2. В этом случае, при соблюдении прочности конструкции, снижение материалоемкости камеры шлюза может быть равно объему, которое соответствует пригрузке консольных участков плиты грунтом обратной засыпки - 2Q тонн.

1. Камера судоходного шлюза, включающая монолитное днище и закрепленные на нем стены, отличающаяся тем, что днище представляет собой железобетонную плиту, поперечные границы которой в виде консолей распространяются вовнутрь грунтового массива, за тыловые грани соответствующих стен, на величину не менее 20% их высоты и не менее 20% ширины камеры шлюза, причем закрепленные на днище стены выполнены из сборных элементов и снабжены анкерными устройствами.

2. Камера судоходного шлюза по п.1, отличающаяся тем, что анкерные устройства состоят из расположенных в грунтовом массиве опор и связей, соединяющих их со стенами.

3. Камера судоходного шлюза по п.1, отличающаяся тем, что анкерные устройства выполнены в виде связей, соединяющих стены с консольными участками днища, расположенными в грунтовом массиве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматики, а именно к системам автоматического управления оборудованием (воротами, затворами, предохранительными устройствами и светофорами) судоходного гидротехнического сооружения, например шлюза.

Изобретение относится к гидротехнике. Шлюзовые ворота содержат в основном плоский лист обшивки и множество тонких центральных стенок, расположенных вдоль листа обшивки и, по существу, параллельных между собой.

Изобретение относится к области систем генерирования электроэнергии во время смены уровней воды в судоходных шлюзах. Система генерирования электроэнергии в судоходном шлюзе содержит по крайней мере одну судоходную камеру шлюза для соединения первого судоходного водоема с высоким уровнем воды и второго судоходного водоема с низким уровнем воды, водопропускной проход с турбиной и отверстиями, по крайней мере по одному отверстию у водоемов соответственно и два отверстия у судоходной камеры шлюза, а также блок управления шлюзом, первый выход которого соединен с турбиной.

Изобретение относится к водному транспорту и предназначено для погрузки и выгрузки грузов с судов. Способ погрузки-выгрузки тяжеловесов с судов (2) включает устройство причала (7) с пандусом (8), выполнение донной песчаной постели в доковой камере (3) с насосной станцией, оборудованной затвором (4), установку между причалом и судном аппарели для погрузки-выгрузки тяжеловесов автотрейлером.

Изобретение относится к области водного транспорта, а именно к защите ворот шлюза от навала судов. Устройство состоит из гибкого органа (6), штанг (3) и амортизаторов, установленных на стенах камеры шлюза.

Предохранительное устройство ворот шлюза предназначено для защиты ворот шлюза от навала судов. Предохранительное устройство содержит гибкое заграждение с амортизаторами, две поворотные в горизонтальной плоскости балки и ферму с приводами.

Изобретение относится к области водного транспорта и предназначено для защиты ворот шлюза от навала при входе судна. .

Изобретение относится к способу и системе для генерирования электроэнергии во время смены уровней воды в судоходных шлюзах. .

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