Начало большой навигации на реках Европейской части страны не за горами (осталось примерно около месяца) и сегодня мы хотели бы рассказать о шлюзах на наших реках. Зачем они нужны? Как они устроены и пр.
Итак, начнем с самого начала. Все наши равнинные реки, к коим относится и Волга, и Кама, и Ока и др. имеют между собой много общего. Если попробовать разрезать все русло реки от истока до устья по оси, то получится продольный профиль реки. Если река течет в своем естественном русле, то этот профиль будет иметь вот такой вид
Условно все реку можно разделить на три участка: верхнее течение или горный участок как на рисунке, среднее течение и нижнее течение. Все эти участки имеют свои особенности.
Так горный участок или верхнее течение, как правило, характеризуется небольшими глубинами, малой шириной, но при этом довольно высокими скоростями течения. Также на этом участке очень много порогов и перекатов. Судовой ход (если он есть) чаще всего очень извилистый.
В среднем течении скорость течения и количество перекатов уже заметно снижается, а вот плесов (то есть широких и глубоководных участков) увеличивается. Увеличивается и ширина русла. Судовой ход более ровный.
Как работает судоходный шлюз
В нижнем течении плесов, чаще всего, еще больше (хотя и не всегда). Глубины здесь максимальные и ширина тоже. Но здесь прослеживается еще один момент: практически все взвешенные частицы, находящиеся в воде, в местах с невысокими скоростями течения начинают оседать (физика, однако), образуя перекаты.
Как с этим бороться? Проще всего, построить плотину. Уровень воды выше плотины поднимется и затопит пороги, что создаст более благоприятные условия для судоходства. И если на реке построить несколько плотин, то продольный профиль будет больше похож на лесенку.
Чтобы речной теплоход мог попасть из верхнего бьефа в нижний или наоборот строят специальные судопропускные сооружения – шлюзы. Собственно шлюзование – это процесс перемещения судна из одного бьефа в другой.
Давайте посмотрим на конструкцию типового шлюза
Шлюз состоит из трех основных элементов: верхняя голова А, нижняя голова Б и камера шлюза В. Сверху и снизу к шлюзу примыкают подходные каналы 2. Для отстоя судов в ожидании шлюзования в подходных каналах делают специальные причальные стенки 1. А чтобы теплоходы могли заходить в камеру и выходить из нее при неблагоприятных условиях (сильный ветер и пр.) делаются специальные направляющие палы 3.
Наполнение или опорожнение камеры шлюза происходит через специальные водоводные галереи 5, которые перекрываются специальными затворами 4. Когда затвор открывается вода самотеком наполняет или опорожняет камеру шлюза (принцип сообщающихся сосудов). Но перед этим, камера шлюза должна быть полностью изолирована от верхнего и нижнего бьефа при помощи ворот 6.
Ворота шлюзов могут быть различных систем. В настоящее время нижние ворота обычно делают двустворчатыми распашными, а верхние — сегментными или плоскими опускными. В открытом состоянии створки распашных ворот находятся в специальных шкафных нишах 7 чтобы не мешать судам при их прохождении.
Галилео | Шлюзы ⚓ [Sluices]
Все вместе: водоводные галереи, затворы и ворота называются – головой шлюза.
Как видно из рисунка наиболее мелкими местами подходных каналов являются верхний и нижний пороги шлюза 8. Причем нижний порог имеет свое специальное название – король шлюза.
Из-за того, что уровень воды в нижнем бьефе во многом зависит от попусков воды через водосливную плотину гидроузла, глубина на короле шлюза может служить весьма серьезным препятствием к прохождению шлюза судами. Ведь все теплоходы, которые ходят по нашим рекам должны строго соблюдать минимальный запас воды под днищем. И если запас будет недостаточным, то диспетчер шлюза не разрешит заход такого теплохода в камеру.
Шлюзы могут отличаться друг от друга. Например, по количеству камер. По числу последовательно расположенных камер шлюз может быть однокамерным, двухкамерным, трехкамерным и т. д.
Однокамерные шлюзы строят для малых и средних напоров. Такие шлюзы имеют Волго-Донской судоходный канал имени В.И.Ленина, Канал имени Москвы, шлюзы в Угличе, Рыбинске, Чебоксарах, Балаково и др.
Если перепад высот между верхним и нижним бьефами велик, то тогда сооружают многокамерные шлюзы. У таких шлюзов общий перепад высот (напор) делится на несколько камер, которые располагаются последовательно одна за другой. Например, два шлюза канала имени Москвы (№7 и №8) состоят из двух камер с напором по 9 м в каждой камере. А в Перми на Камской ГЭС шлюзы вообще шестикамерные!
Но не всегда условия местности позволяют построить многокамерные шлюзы. Тогда шлюзы разделяют соединительным судоходным каналом — межшлюзовым бьефом. Длина межшлюзовых бьефов различна, например у Горьковских шлюзов — 2 км, у Куйбышевских — 4 км.
При очень большом напоре вместо многокамерных строят однокамерные шлюзы шахтного типа. Камера такого шлюза представляет собой глубокую шахту. Со стороны нижнего бьефа делается глухая стенка, которая в своей нижней части имеет отверстие для прохода судов, перекрываемое плоским подъемным затвором. Или судоподъемники. В России работает в настоящее время всего один судоподъемник в составе Красноярской ГЭС.
Камеры шлюза могут располагаться и параллельно друг другу. По числу параллельно действующих камер шлюзы могут быть однониточные (один шлюз), двухниточные (два рядом расположенных шлюза) и т. д. Двухниточные шлюзы применяют на реках с большим грузооборотом. Например, гидроузлы на Волге, начиная с Рыбинского и кончая Волгоградским, имеют двухниточные шлюзы.
В процессе шлюзования в камере шлюза возникают сильные течения, а также образуются волны. Для того, чтобы теплоход не поплыл вслед за уходящей или прибывающей водой в камерах делают специальные швартовные устройства, для надежной швартовки судов. Устройства эти называются рымы или по простому крюки. Рымы могут быть плавучими и неподвижными.
Неподвижные рымы — это крюки намертво вмонтированные в стенку шлюза через равные промежутки. В процессе шлюзования, швартовный трос время от времени перекидывают с одного крюка на другой.
Подвижные рымы больше похоже на большие поплавки. Они располагаются в специальных нишах (впрочем как и неподвижные). По мере наполнения или опорожнения камеры они движутся вместе с уровнем воды.
Плавучий рым в камере шлюза.
Но есть еще шлюзы с небольшим напором, например на реке Москве, в которых суда швартуются за специальные тумбы, установленные сверху на стенке шлюза. По мере изменения уровня воды в камере швартовные тросы приходится либо потравливать (увеличивать их длину) или выбирать (уменьшать длину).
Подытоживая, можно так описать процесс шлюзования:
· теплоход из нижнего или верхнего бьефа входит в камеру шлюза.
· открываются затворы водоводных галерей.
· происходит наполнение или опорожнение камеры.
· закрываются затворы и открываются ворота с противоположной стороны.
· теплоход выходит из камеры шлюза.
Надеемся, что смогли в статье ответить на большую часть вопросов, относительно того – зачем нужны шлюзы и как они работают.
Если понравилась статья — ставим лайки и подписываемся на наш блог.
Если возникло желание совершить экскурсию по Каналу имени Москвы и реке Москве с прохождением шлюзов на т/х «Адмиралъ» — заходим на наш сайт www.rechflot.su
Источник: ck-admiral.livejournal.com
Как это работает? | Cудоходный шлюз
Первый судоходный шлюз, в котором осуществлялось попеременное выравнивание уровня воды, был изобретен Цяо Вэйюэ в 984 году и возведен на Великом Китайском канале. Шлюз представлял собой прямолинейный участок длиной 76 метров, который был ограничен с двух сторон воротами. Они были изготовлены из деревянных брусьев и перемещались вертикально.
Берега шлюза были укреплены, а над ним размещался навес. В течение 11 века строители возводили шлюзы по всей длине Великого Китайского канала. Как же работает современный судоходный шлюз? Об этом в сегодняшнем выпуске!
Итак, шлюз — это гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях, которое обеспечивает переход судов из одного водного бассейна в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон шлюз ограничен затворами или воротами, между которыми располагается герметичная камера с регулируемым уровнем воды. Камера любого шлюза имеет габариты, достаточные для размещения в ней одного или нескольких судов. При этом, в отличие от судоподъемников, камера шлюза не может менять свое положение или габариты. Однако уровень воды в ней может изменяться.
Ворота представляют собой металлические щиты, расположенные на обоих концах камеры. Они служат для пропускания и выпускания судов и герметизируют камеру во время переправки кораблей. В подходных каналах обеспечиваются безопасные условия движения и стоянки судов у причальных стенок.
Одним из самых важных в конструкции шлюзов является водопроводное устройство. Оно предназначено для наполнения и опустошения камеры. Как правило, в качестве такого устройства используется плоский щитовой затвор. В крупных шлюзах могут применяться и специальные насосы.
Принцип работы шлюза заключается в следующем: сначала открываются входные ворота, и судно заходит внутрь камеры и швартуется к тумбам. Затем входные ворота закрываются, и открывается перепускной клапан, вызывая падение или подъём уровня воды в камере с находящимся в ней кораблем. Это достигается за счет переливания или перекачивания воды из соседнего резервуара по направлению следования судна. Когда вода достигает необходимого уровня, равного тому, который имеется за выходными воротами камеры, затворы открываются, и судно выходит из шлюза.
Процесс пропускания судна через шлюз длится, как правило, от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды. При шлюзовании чередуют направление пропускания судов: после того как судно, идущее вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру с уже пониженным уровнем воды заходит судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не приходится выполнять лишнее заполнение либо слив воды из камеры.
При необходимости преодоления значительного напора или перепада воды строят многокамерные шлюзы. Они представляет собой несколько последовательно расположенных шлюзов. В этом случае судно поочередно перемещается по цепочке камер. В Китае на крупнейшем в мире гидроузле «Три ущелья» сооружен пятикамерный шлюз. А в Великобритании на канале Эйвон построен 16-камерный!
Такие шлюзы принято называть «лестницами».
Источник: hi-news.ru
Шлюзы
Шлюзы. Те реки, приведение которых посредством землечерпания (см. XXI. 183, прил. землечерпание) или выправления в желательное для судоходства состояние невозможно по маловодности или характеру русла (например, порожистого), могут быть капитально улучшены посредством шлюзования.
Этот метод заключается в том, что река на своем протяжении через известные промежутки преграждается особыми сооружениями (плотинами) той или иной конструкции, причем притекающая вода, скопляясь у плотины, постепенно заполняет лежащее выше по течению русло реки, и уровень ее поднимается до заранее назначенной по проекту высоты. Разница в положении уровней воды до и после постройки плотины называется «подпором» плотины.
В продольном разрезе шлюзованная плотинами река представляет как бы род наклонной (в сторону течения) лестницы, горизонтальные ступени которой представляют уровни воды в отдельных участках («бьефах») реки между плотинами, а вертикальные — самые плотины, удерживающие воду (рис. 1). С образованием в речном русле подпора от плотины, с одной стороны, увеличиваются глубины, с другой — происходят местные затопления низких берегов (частью с ценными угодьями), почему расположение плотин выбирают с таким расчетом, чтобы, выполняя основную задачу шлюзования — увеличение судоходной глубины, в то же время избегать, по возможности, затопления больших площадей в бьефах 1) . Для судоходства между отдельными бьефами, имеющими различные уровни воды, устраиваются специальные сооружения — «шлюзы» (рис. 2).
Рис. 1. Продольный разрез шлюзованной плотинами реки.
Рис. 2. Общий вид шлюза.
1) Для содержания затоплений или уменьшают величины подпоров на шлюзах и плотинах, располагая их чаще по реке, или прибегают к ограждению низких мест земляными валами.
Конструкция плотин, применяемых при шлюзовании водных путей, зависит от целого ряда технических условий (см. гидротехника, XIV, 513, след.). Особенное внимание уделяется предохранению плотины от фильтраций 1) , удобству регулирования горизонта воды и способности ее, в случае надобности, разбираться (или складываться), оставляя все русло или часть его свободным для пропуска воды, судов и плотов. Накопленная за плотиной вода и образованный ею подпор, кроме прямого назначения (для надобностей шлюзования), могут быть использованы и в других направлениях, а именно: а) для утилизации водной энергии и б) для мелиорации земель (об устройстве и назначении плотин см. XIV, прил. гидротехнические сооружения).
Рис. 3. Схема шлюза.
Плотины устраивают также и в верховьях реки в целях дополнительного питания во время межени, когда расход реки становится мал. Это питание производится в виде периодических попусков с плотины значительных масс воды с таким расчетом, чтобы горизонт в нижележащей части реки поднялся, хотя бы и временно, но настолько высоко, чтобы глубины на перекатах увеличились до нужного предела. Время попуска воды с плотины сообщается судоходцам заблаговременно, чтобы они были готовы к моменту прибыли воды, вызванной попуском (ср. судоходство, XLI, ч. 5, 435/36).
1) «Фильтрацией» называется просачивание воды через толщу грунта.
Схема шлюза, служащего дли пропуска судов (а также плотов) из одного бьефа шлюзованной реки в другой, заключается, в общих чертах, в следующем (рис. 3): в особом («деривационном») канале, вырытом в стороне от плотины и соединяющим между собой два бьефа, или непосредственно при плотине, в русле реки, устраивается камера, ограниченная с двух сторон деревянными или каменными стенами; по концам этой камеры расположены деревянные или железные ворота особой конструкции, отворяющиеся оба только в сторону верхнего бьефа 1) ; в воротах или стенах шлюзов устраиваются отверстия rr1 и рр1 или mn и m1n1, которые могут сообщать пространство между воротами («камеру» шлюза) то с верхним, то с нижним бьефом.
Их закрывают особыми затворами. Для перевода судна из одного бьефа в другой (положим, из нижнего в верхний), открыв нижние ворота, вводят судно в камеру; затем закрывают нижние ворота и водопроводы и открывают затворы водопроводов, подающих коду из верхнего бьефа в камеру; по наполнении камеры до уровня верхнего бьефа (вместе с чем поднимается и введенное в нее судно) открывают верхние ворота и выводят судно из шлюза уже в верхний бьеф. Необходимо отметить, что каждое шлюзование судна связано с переходом из верхнего бьефа в нижний известного объема воды, зависящего от размеров шлюзной камеры, разницы в уровнях бьефа и водоизмещения поднимаемого судна, называемого «сливной призмой». Расположение шлюза в деривационном канале облегчает в известной степени постройку шлюза, и делает подход к нему для судов более безопасным (в отношении затягивания их на плотину); с другой стороны, отдельное от плотины расположение шлюза затрудняет надзор за работой этих двух тесно связанных между собой сооружений.
1) Части стен и фундамента шлюза в месте расположения ворот называются «головами» шлюза; они делаются более массивными, чем постоянные части шлюза на остальном протяжении.
Время, потребное для шлюзования, зависит от величины подпора, размеров шлюза, поперечного сечения водопроводов и совершенства механических приспособлений для открывания и закрывания ворот. В среднем на одно шлюзование затрачивается от 20 до 30 минут, не считая времени, потребного для того, чтобы ввести судно в шлюз и вывести из него.
Наибольшее возможное в сутки количество шлюзований к размерам камеры определяют пропускную способность шлюза. Если по размерам грузооборота пропускная способность шлюза с одной камерой оказывается недостаточней, шлюзы устраиваются с 2-мя и более параллельно действующими камерами (параллельные шлюзы), причем, если размеры судов весьма различны, то из экономии воды размеры камер делают неодинаковыми (рис. 4). Если напор на шлюз может менять направление, что бывает в тех случаях, когда горизонт воды в нижнем бьефе становится выше горизонта в верхнем, то применяют шлюзы с двусторонним напором.
В этих шлюзах встраивают в каждой голове вместо одних ворот двое, из которых одни работают на напор в сторону нижнего бьефа, а другие — в сторону верхнего, или же применяют ворота, могущие работать на напор в обоих направлениях. Щиты, закрывающие водопроводы этих шлюзов, также устраивают работающими в обоих направлениях.
Рис. 4. Шлюз с 4-мя параллельными камерами.
Основные, так называемые постоянные, части шлюзов — стены и фундаменты — устраивают из дерева, камня, бетона или железобетона, реже из железа или из комбинации этих материалов. Подвижные части шлюза — ворота и щиты — устраивают из дерева или железа или из того и другого вместе, редко из чугуна и стали.
Стены шлюза разделяются на камерные и головные, последние в свою очередь — на упорные, воспринимающие давления от ворот, шкафные, служащие для помещения ворот в открытом положении, и входные, устраиваемые для направления подвижного состава при вводе его в шлюз. В них устанавливаются также приспособления для ремонта шлюза и для предохранения ворот на случай навалки на них судов, потерявших способность управления.
Входные стены сопрягают с беретами обратными стенами или откосными крыльями. Фундамент шлюза также разделяется на части, соответствующие покоящиеся на нем стенам, причем верхнюю поверхность его между степами называют флютбетом, а порог, устраиваемый в нем для упора ворот — королем.
Фундамент верхней головы может быть расположен на одном уровне с фундаментом нижней или выше его. Если верхний король располагается выше нижнего, то переход от него к флюгбету камеры делают в деревянных шлюзах в виде наклонных площадок, а в каменных и бетонных — в виде вертикального уступа, проходящего поперек шлюза от одной стены до другой; конструктивно этот переход осуществляют в виде особой стенки, называемой стенкой падения. Длину и ширину камеры, а также глубину воды над королями берут с некоторым запасом против наибольшего по размерам в плане и по осадке судна, которое должно быть пропускаемо через шлюз. Стены шлюза поднимают выше самого высокого горизонта верхнего бьефа, при котором может совершаться шлюзование.
Наполнение и опорожнение шлюза, помимо отверстий в воротах, производится через посредство особых галерей, называемых водопроводами mn и m1n1 (рис. 3), устраиваемых либо в боковых стенах в обход ворот, либо в фундаменте; в первом случае их проводят для большего спокойствия при шлюзовании по возможности во всю длину камеры, соединяя с нею поперечными каналами; во втором проводят во всю длину фундамента камеры, соединяя с вертикальными каналами, устраиваемыми во флютбете; последнюю систему наполнения и опорожнения называют донной. Помимо этих систем, применяют еще сифонную, которая состоит ив сифонов, поднимаемых в каждой голове выше горизонта верхнего бьефа; благодаря такому устройству оказывается возможным не иметь особых щитов, закрывающих водопроводы. Время наполнения и опорожнения камер при внутренних отвесных поверхностях стен определяется по формуле:
где Ω — площадь горизонтального сечения шлюза, считая от верхних ворот до нижних; Н — напор шлюза; ω — площадь поперечного сечения водопроводов; μ — коэффициент расхода, принимаемый в зависимости от системы наполнения и опорожнения в пределах от 0,4 до 0,8; g — ускорение силы тяжести 9,81 м/сек. Поперечные сечения водопроводов делают по большей части с вертикальными боковыми гранями, а сверху в виде сводов.
Рис. 7. Массивные стены шлюза
Рис. 8. Облегченная конструкция стен шлюза.
Стены и фундамент делают из дерева в тех случаях, когда сродства, имеющиеся на постройку шлюза, очень ограничены или когда требуется построить шлюз особо скоро, а также в грунтах слабых, не могущих выдерживать больших нагрузок на основания (рис. 5).
Стены эти делают из ряжей или в виде заборок, образуемых из стенок, нарубаемых на продольные шпунтовые ряды, и из досок, забираемых за стойками для удержания засыпки; стойки подкрепляют анкерами, заводимыми на достаточную глубину в засыпку. Фундамент делают преимущественно в виде свайного ростверка, состоящего из насадок, укладываемых по сваям и поверх насадок прогонов и поперечин, по которым укладывают настил из досок или пластин.
Для лучшей водонепроницаемости фундамента пространство ростверка под настилом загружают водонепроницаемым материалом. Для уменьшения фильтраций воды верхнего бьефа под фундамент поперек шлюза забивают шпунтовые ряды. Для упора ворот на фундаменты укладывают королевые перемычки, образуемые из королевых колод и у совиков, последние — для воспринятая давления от ворот (рис. 6).
Массивные стены, каменные и бетонные, делают со стороны камеры вертикальными или с весьма крутым наклоном. В местах расположения водопроводов стенам дают уширения в зависимости от размеров водопроводов (рис. 7). Сверху стены покрывают камнем или слоем бетона высокого качества, хорошо сопротивляющегося истиранию при проходе по нему людей.
Со стороны камеры стены защищают облицовкой из крепкого камня или бетона высокого качества. Массивные фундаменты делают или отдельными под стенами и отдельными под флютбетом, или общими под теми и другими, а также защищают облицовкой, пополняемой особо тщательно в королях.
Для предохранения их от напора фильтрационной воды поперек шлюза забивают шпунтовые ряды; такие же ряды забивают и вдоль стен, в целях устранения фильтрации под ними. Для облегчения веса стен и фундаментов в последнее время их стали делать полой конструкции, состоящей из ряда контрфорсов трапецеидального очертания, поддерживающих по лицевым поверхностям стен железобетонные плиты (рис. 8). В зависимости от местных условий стены и фундамент делают нередко смешанной конструкции — из дерева, камня, бетона и железа.
Рис. 9. Деревянные ворота шлюза.
Участки каналов, примыкающих непосредственно к шлюзу, называют подходами (ср. XIV, прил. гидротехнические сооружения, 24, сл.); откосы и дно их, для противодействия фильтрациям под шлюз и размывающему действию воды при наполнении и опорожнении камер, надлежащим образом укрепляют; кроме того, для облегчения проводки и для начала подвижного состава, шлюзы оборудуют эстакадами и причальными приспособлениями.
Рис. 10. Железные ворота шлюза.
Ворота шлюза делают по большей части в виде двух створок или полотнищ, в закрытом положении плотно прижимающихся одно к другому и составляющих между собой угол около 150°. Полотнища опирают внизу на пяты, а сверху поддерживают гальсбантами, устраиваемыми в виде тяжей, охватывающих шипы, имеющиеся наверху ворот. Тяжи гальсбантов заделывают на достаточную глубину в стены.
Пята и гальсбант дают возможность легко поворачивать ворота для открытия или закрытия шлюза. Ворота делают из дерева или железа, а также из того и другого вместе. Деревянные ворота разделяют на брусчатые, составляемые из горизонтальных брусьев, связываемых вертикальными болтами, и настенные, составляемые из дощатой обшивки и из остова, к которому прикрепляют обшивку (рис. 9).
Остов составляют из рамы в виде прямоугольника из двух горизонтальных брусьев, называемых рамными, и двух стоек, называемых столбами — вереяльным со стороны осей вращения и створным со стороны соседнего полотнища. Непосредственно над нижним рамным брусом устраивают отверстия для наполнения и опорожнения камер, называемые клинкетными.
Для предупреждения провисания раму снабжают диагональными подкосами и тяжами. Железные ворота образуют из обшивки плоского, реже лоткового, железа и остова, составляемого из рамы и заполнения ригелями и стойками. Если главными действующими элементами заполнения являются ригели, то ворота называют ригельными, если — стойки, то стоечными.
Для удобства ремонта обшивки вместо железной применяют деревянную из досок, располагаемую вертикально. Для предохранения от провисания раму снабжают, подобно деревянным воротам, также диагональными подкосами и тяжами (рис. 10). Для возможности перехода по воротам с одной стены на другую поверх их устраивают служебный мостик.
Рис. 11. Устройство откатных ворот
Рис. 12. Устройство подъемных ворот
Рис. 13. Устройство веерных ворот.
Открытие и закрытие ворот выполняют особыми механизмами, называемыми приводами. Эти механизмы состоят из коромысел, штанг, зубчатых реек или секторов, сцепляемых с передачами к ручным лебедкам или к электрическим и гидравлическим двигателям. Вместо жестких элементов применяют также мягкие в виде тросов или цепей, навиваемых на барабаны приводных лебедок.
Кроме двустворчатых ворот с распором, применяют еще двустворчатые без распора; в таких воротах в закрытом положении одна створка составляет продолжение другой. Применяют также одностворчатые ворота, вращаемые на вертикальной или горизонтальной осях; последние применяют главным образом для закрытия верхних голов с повышенными королями. Для закрытия широких шлюзов и при желании дать удобный переход по воротам, а также в случае, если ворота могут подвергаться динамической нагрузке, например от ударов волн, применяют ворота откатные, отводимые при открытии шлюза в особые шкафные углубления — ниши, устраиваемые в одной из боковых стен (рис. 11).
К воротам одностворчатым принадлежат еще подъемные, поднимаемые при открытии шлюза настолько, что под ними может свободно проходить подвижной состав; для направления их движения и для размещения их приводов на шлюзе делают надстройки или башни, соединяемые поверху мостами. Их применяют, главным образом, для закрытия предохранительных полушлюзов (рис. 12).
Откатные и подъемные ворота приводят в движение преимущественно цепями или тросами. В шлюзах и полушлюзах с двусторонним напором применяют ворота веерные (рис. 13), открываемые и закрываемые напором, имеющимся у шлюза. В предохранительных полушлюзах, работающих на двусторонний напор, и, как исключение, — в верхних головах шлюза применяют ворота сегментные (рис.
14) ,которые образуют из обшивки, изогнут и по цилиндрической поверхности, и из остова, служащего для поддержания обшивки. Остов состоит из криволинейных стоек и ригелей, прикрепляемых по концам к стойкам или решетчатым фермам, передающим давление на оси вращения, расположенные на стенах. Эти ворота удобны благодаря легкости их открытия даже под действующим на них напором; это обстоятельство дает возможность применять их, главным образом, в предохранительных полушлюзах, устраиваемых в каналах для предотвращения утечки воды на случай прорыва в особо ответственных местах каналов, например, у высоких насыпей или возле крупных искусственных сооружений. Сегментные ворота приводят в движение тросами или цепями.
Рис. 14. Устройство сегментных ворот.
Рис. 15. Подъемный щит.
Щиты для закрытия отверстий в воротах и для закрытия водопроводных галерей делают подъемными, поворотными на вертикальной или горизонтальной осях, сегментными и цилиндрическими. Вторые и четвертые применяют только в шлюзах, остальные как в шлюзах, так и в полушлюзах. Подъемные делают из дерева или из железа и для облегчения подъема снабжают колесами и катками (рис. 15).
Поворотные, вследствие малой плотности закрытия, применяют весьма редко, хотя они и отличаются легкостью открытия (рис. 16). Сегментные обладают весьма большой плотностью закрытия и не требуют больших приводных усилий: их делают исключительно из железа (рис. 17).
Цилиндрические делают или в виде высоких труб из листового железа, усиленных поперечными креплениями, или в виде колец, входящих в особые колокола, прикрепляемые к стенам (рис 18). Щиты подъемные и поворотные поднимают штангами или тросами, или цепями, щиты сегментные и цилиндрические — тросами или цепями, причем для облегчения подъема применяют противовесы.
Рис. 16. Поворотный щит.
Рис. 17. Сегментный щит.
Рис. 18. Цилиндрический щит.
Проводку судов через шлюзы производят буксирами, электровозами, кабестанами или шпилями, приводимыми в движение в малых шлюзах вручную, а в больших — электрическими или гидравлическими двигателями. Для зачалки судов применяют причалы в виде тумб, рымов или колец. В наиболее усовершенствованных шлюзах привода всех механизмов централизуют в одном месте, в так называемой централизованной кабине, и взаимно замыкают.
Рис. 19 Промывной шлюз
Полушлюзы, применяемые в ирригации, разделяют на шлюзы-регуляторы, или распределители, и на шлюзы промывные (ср. сельскохозяйственная мелиорация) (рис. 19). Первые служат для регулирования пропуска воды в оросительные каналы, вторые — для промыва наносов, могущих скопляться перед регуляторами. Размеры их отверстий определяют в зависимости от величины расхода, который они должны пропускать, и от допустимой скорости протекания воды. Фундаменты и стены этих полушлюзов делают по конструкции аналогичными с фундаментами и стенами шлюзов, но особое внимание обращают на укрепление нижних подходов, которые в целях ослабления скорости протекающей воды конструируют подобно рисбермам водоподъемных плотин.
Рис. 20 Головной регулятор с регулирующим шлюзом.
Разборные части их делают в виде подъемных или сегментных щитов, причем для возможности забора воды с соответствующих горизонтов подъемные щиты делают в несколько ярусов. Соответственно с этим верхнюю часть отверстия иногда закрывают забральными стенками.
Дабы иметь возможность применять щиты более легких размеров, отверстия этих полушлюзов разделяют промежуточными опорами на ряд малых отверстий (рис. 20). Манипуляции со щитами производят с особых мостиков, перекидываемых через боковые стены и промежуточные опоры. Для уборки подъемных щитов, если они небольшого размера, по мостикам укладывают рельсовые пути, по которым пропускают тележки или вагонетка.
Литература: Акулов. А. А., и Прокофьев, С. А., «Материалы для проектирования камерных шлюзов», 1905; Акулов, К. А., «Судоходные каналы и их устройство», 1912; Пузыревский, Н. П., «Шлюзные ворота и пропуск судна через шлюз», 1924; Подарев, «Гидротехнические сооружения», 1924; Арканов, «Орошение», 1926; Костяков, А. Н., «Основы мелиорации», 1927; Акулов, К. А., и Козлов, Г. А., «Курс внутренних водных сообщений», том II, 1928: De Mas, «Rivières canaliseés», 1903; Engelhard, «Kanal und Schleusenbau», 1921; Engels, «Handbuch des Wasserbaues», II В., 1923.
Источник: granat.wiki
Как работает шлюз? Фото и видео
2. Шлюзы не только сложные технические сооружения, они еще и красивы. На канале имени Москвы они украшены башнями.
3. Самым красивым шлюзом по праву считается шлюз №3, он украшен моделями каравелл Колумба.
4. Для подъема теплохода, судно заходит в шлюз, после чего нижние ворота закрываются, образуя герметичную «ванну», камера шлюза наполняется водой. Теплоход поднимается вместе с водой вверх.
5. Перепад высот на одном шлюзе составляет 8 метров, это высота трехэтажного дома. После того, как шлюз заполнен, опускаются верхние ворота, и теплоход идет дальше.
Для того, чтобы было понятнее, я подготовил видео. Так как процесс шлюзования небыстрый, временами видео ускорено, полностью процесс прохода шлюза занял около 30 минут.
Подписывайтесь на канал и ставьте лайки!
Делитесь репортажем и видео.
Поделиться с друзьями и подписчиками:
Также я есть в фейсбуке, твиттере и в инстаграме.
Спасибо «Мостурфлоту» за путешествие и помощь в подготовке репортажа!
П.С. К вопросу о выборе площадки, на сегодняшний день только LiveJournal позволяет подготовить и разместить такой репортаж. Поэтому я остаюсь в ЖЖ.
Источник: zhzhitel.livejournal.com