Подпорное сооружение

(51) 02 7/02 (2006.01) 02 8/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(река, канал и т.д.) с верхним и нижним бьефами,при этом крайние секции затвора упираются на рабочую поверхность береговых устоев, причем одна из них закреплена шаровыми шарнирами к береговому устою, секции со стороны нижней задней грани затвора соединены между собой гибкими шлангами, а дно каждой секции выполнено конусообразным или параболическим. Новым в подпорном сооружении является плавнико-сбросное устройство выполненные в виде дополнительных полых прямоугольные секция, оканчивающиеся конусообразными вставками с обеих сторон,установленных поверху трапецеидальных секций, и имеющие возможность перемещения на осях,которые жестко установлены по центру пустотелых трапецеидальных секций. При этом прямоугольные секции могут перемещаться как вертикальной плоскости, вдоль ограничителей, установленных на боковых поверхностях осей посредством вмонтированных в их полостях цилиндрических вставок, так и горизонтальной плоскости вокруг осей. Для ограничения перемещении вдоль полых прямоугольных секции пропущен трос, один конец которого закрепляется на крайнем секции (до установки подпорного сооружения в створе) или на береговом устое (после установки сооружения в створе) и пропущен через проушины вмонтированные на концах одной из конусообразных вставок прямоугольной секции, а другим концом протянут к лебедке, расположенный на береговом устое с шаровым шарнирным.(72) Сатенбаев Еркин Нишанбаевич Баджанов Батырбек Мустафаевич Карлиханов Оразхан Карлиханович Ибраев Турсун Турмаханович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт водного хозяйства(56) Полонский Г.А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений - М. Энергия, 1974,с. 254(57) Изобретение относится к гидротехническим в частности к подпорным сооружениям,предназначенным для поддержания постоянного уровня воды в верхнем бьефе при переменном расходе в течение вегетационного периода. Задачей изобретения - упрощения эксплуатации подпорного сооружения путем периодического сброса скопившихся плавников и мусора в нижний бьеф посредством плавнико-сбросного устройства. Подпорном сооружении содержащий затвор,состоящий из пустотелых трапецеидальных секций,шарнирно соединенных между собой с образованием очертании арка в плане с центральным углом 100-110 и установленный в створе гидротехнического сооружения,включающего понур, водобойную плиту и береговые устои, и перекрывающих русло водотока 22671 Изобретение относится к гидротехническим в частности к подпорным сооружениям,предназначенное для поддержания постоянного уровня воды в верхнем бьефе, при переменном расходе в течение вегетационного периода. Известен затвор с поворотными фермами и рамами для создания подпора и пропуска паводков при укладке ферм и рам на порог сооружения(Полонский Г.А.Механическое оборудования гидротехнических сооружений. М. Энергия, 1974,с.254). Недостатком затворов (подпорное сооружение) является трудоемкость и ненадежность эксплуатации. Известно подпорное сооружение, содержащее верхний и нижний бьеф, понур, водобойную плиту,боковые устои гидротехнического сооружения и затвор, состоящий из отдельных трапецеидальных секций, шарнирно соединенных между собой и выполненных в виде арки с центральным углом 100120, крайние секции затвора плотно упираются на рабочую поверхность береговых устоев, причем одна из них закреплена шаровыми шарнирами к береговому устою. Секции затворов со стороны нижней задней грани соединены между собой при помощи гибких шлангов для обеспечения притока воды из одной секции в другую и равномерной осадки или всплытия затворов. Для предотвращения прилипания дна секции затворов к водобойной плите они выполнены конусообразными или параболическими,а в береговых устоях предусмотрены сбросные тракты с плоскими щитовыми затворами (предварительный патент РК 13686, Е 02 В 7/08, 2003). Недостаток данной конструкции в принятой компоновке сбросных трактов в береговых устоях,что затрудняет эксплуатацию подпорного сооружения при пропуске плавников и мусора, из-за невозможности отклонения последних к берегам при уровнях воды в водотоке ниже нормального подпертого уровня. Задачей изобретения - упрощения эксплуатации подпорного сооружения путем периодического сброса скопившихся плавников и мусора в нижний бьеф посредством плавнико-сбросного устройства. Поставленная задача достигается тем, что в подпорном сооружении содержащий затвор,состоящий из пустотелых трапецеидальных секций,шарнирно соединенных между собой с образованием очертании арка в плане с центральным углом 100-110 и установленный в створе гидротехнического сооружения,включающего понур, водобойную плиту и береговые устои, и перекрывающих русло водотока (река,канал и т.д.) с верхним и нижним бьефами, при этом крайние секции затвора упираются на рабочую поверхность береговых устоев, причем одна из них закреплена шаровыми шарнирами к береговому устою, секции со стороны нижней задней грани затвора соединены между собой гибкими шлангами,а дно каждой секции выполнено конусообразным или параболическим, подпорное сооружение снабжено дополнительными полыми 2 прямоугольными секциями,оканчивающиеся конусообразными вставками с обеих сторон,установленных поверху трапецеидальных секций, и имеющие возможность перемещения на осях,которые жестко установлены по центру пустотелых трапецеидальных секций. При этом прямоугольные секции могут перемещаться как вертикальной плоскости, вдоль ограничителей, установленных на боковых поверхностях осей посредством вмонтированных в их полостях цилиндрических вставок, так и горизонтальной плоскости вокруг осей. Для ограничения перемещении вдоль полых прямоугольных секции пропущен трос, один конец которого закрепляется на крайнем секции (до установки подпорного сооружения в створе) или на береговом устое (после установки сооружения в створе) и пропущен через проушины,вмонтированные на концах одной из конусообразных вставок прямоугольной секции, а другим концом протянут к лебедке, расположенный на береговом устое с шаровым шарниром. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 - изображена подпорное сооружение в продольном разрезе на фиг.2 - подпорное сооружение в плане на фиг.3 - поперечный разрез подпорного сооружения, по оси секции. Подпорное сооружение состоит из затвор,состоящий из пустотелых трапецеидальных секций 1, шарнирно соединенных между собой с образованием очертании арка в плане с центральным углом 100-110 и установленный в створе гидротехнического сооружения,включающего понур 2, водобойную плиту 3 и береговые устои 4, и перекрывающих русло водотока (река, канал и т.д.) с верхним 5 и нижним 6 бьефами, при этом крайние секции 1 упираются на рабочую поверхность береговых устоев 4, причем одна из них закреплена шаровыми шарнирами 7 к береговому устою 4, секции со стороны нижней задней грани подпорного сооружения соединены между собой гибкими шлангами 8 для обеспечения перелива воды из секции 1 в секцию. Дно каждой секции 1 выполнено конусообразным или параболическим, для устойчивости секции на плаву. Полые прямоугольные секция 9, оканчивающимися конусообразными вставками 10 с обеих сторон, и установлены поверху трапецеидальных секций 1, с возможностью перемещения на осях 11, которые жестко установлены по центру пустотелых трапецеидальных секций 1. При этом прямоугольные секции 9 могут перемещаться как вертикальной плоскости, вдоль ограничителей 12,установленных на боковых поверхностях осей 11 посредством вмонтированных в их полостях цилиндрических вставок 13, так и горизонтальной плоскости вокруг осей 11. Секции 1 соединяются между собой шарнирно, через соединительные элементы 14,являющими ограничителями перемещения трапецеидальных секции 1. Для поддержание постоянного напора в верхнем бьефе 5, при изменение расхода воды в водотоке,осуществляется заливка воды в секции 1, через оси 11, которые выполнены из труб, с помощью 22671 водораспределительного трубопровода 15,монтируемого вместе с пешеходным мостиком 16 на осях 11. На береговом устое 4, с шаровым шарниром устанавливаются два насоса один - напорный 17 для заливки воды, второй - вакуумный 18 - для откачки воды из секции 1. К последней секции 1,которая не закреплена к береговому устою, крепятся трос 19 для наведения подпорного сооружения в створ. Трос 19 имеющий с одной стороны два конца одним концом крепится за верхнюю и другим концом за нижнюю грани секции 1, а второй конец троса 19 протягивают к лебедке 20, расположенный на береговом устое 4. Вдоль полых прямоугольных секций 9 пропущен трос 21, один конец которого закрепляется на крайнем секции 1 (до установки подпорного сооружения в створе) или на береговом устое 4 (после установки сооружения в створе), и пропущен через проушины 22 вмонтированные на боковой поверхности прямоугольных секций 9, а другим концом протянут к лебедке 23,расположенный на береговом устое 4 с шаровым шарнирным 7. Предлагаемое подпорное сооружение собирается следующим образом, с помощью крана первую трапецеидальную секцию 1 с верхней прямоугольной секцией 9, посредством шарового шарнира 8 крепят к береговому устою 4. После установки первого отсека 1, на осях 11 выполненные из труб с поперечниками на концах,монтируются пешеходные мостики 16 первого отсека 1 с водораспределительным трубопроводом 15, соединяющийся через распределительный узел с насосами 17 и 18. Далее все секции аналогичным образом соединяются через шарнирную связь посредством соединительных элементов 14. При этом для обеспечения устойчивости секции 1 соединяют гибкие шланги 8, при помощи которых предварительно залитая вода через насос 17 перетекает из секции 1 в другие секции, обеспечивая их устойчивость. Наведение подпорного сооружения в створ начинают с затяжки троса 19 лебедкой 20 до достижения сооружением арочного профиля и посадки боковых элементов крайних секций 1 на рабочую поверхность береговых устоев 4, при этом вся конструкция вращается вокруг береговой шарнирной опоры 4, за счет течения потока воды в водотоке. Для обеспечения безопасности наведения подпорного сооружения используется трос 21,одним концом закрепленный на лебедке 23, за счет поочередного регулирования натяжения и выпуска тросов 19 и 21 и производят окончательную установку сооружения в створе и конец троса 21 прикрепляют на береговом устое 4. Для создания рабочего напора заливают секции 1 подачей воды насосом 17 по водораспределительным трубопроводам 15 и далее через оси 11 в полость секции 1. Соединение секции 1 через гибкие шланги 8 способствует к обеспечению равномерности осадки всей конструкции подпорного сооружения,за счет перетекания воды из секции в секцию по принципу сообщающихся сосудов. При изменении притока воды в водотоке поддержание необходимого уровня производят за счет подпитки или отлива воды из отсеков 1 с помощью насосов 17 или 18. В ходе эксплуатации сооружения плавники или плавающий мусор могут притекать к створу сооружения. По мере скопления мусора и плавника давление их с учетом скоростного напора воды в водотоке на подпорное сооружение будут нарастать. В этот момент включается насос 17, который производит дополнительную закачку воды в пустотелые секции 1 и происходит осадка их. Осадка нижних трапецеидальных секции 1 приводит к всплытию верхних прямоугольных секции 9. При ослаблении натяжения троса 21, прямоугольные секции 9 под давлением скопления поворачиваются вокруг осей 11, пропуская накопившиеся плавники и мусор в нижний бьеф сооружения. Придание полым прямоугольным секциям 9, конусообразной формы на концах, при помощи вставок 10 с возможностью перемещения на осях 11, которые жестко установлены по центру пустотелых трапецеидальных секций 1,способствует безопасной и эффективной проводке скоплении плавников и мусора. При этом ограничители 12,установленных на боковых поверхностях осей 11 и перемещающихся ограниченно только вдоль цилиндрических вставок 13, установленных во внутренней полости прямоугольных секции 9 не дают возможность скосу или изменению плоскости осадки прямоугольных секции 9. Для возврата прямоугольных секций 9 в исходное положение натягивают трос 21, проведенные через проушины 22, с помощью лебедки 23. Затем включается вакуумный насос 18 для отлива воды из секции 1 и возврата их в рабочее состояние. Данная операция повторяется периодически, по мере скопления плавника и плавающего мусора. После окончания вегетационного периода демонтаж сооружения производят следующей последовательности производят откачку воды из секции 1 вакуумным насосом 18 и после всплытия подпорного сооружения отсоединяют трос 21 от берегового устоя и закрепляют на последней секции 1. Далее постепенным выпуском троса 19 лебедкой 20 и оттяжкой троса 21 производят отвод подпорного сооружения к берегу. При этом вся конструкция сооружения вращается вокруг шаровых шарниров 7 берегового устоя 4. После отвода подпорного сооружения к берегу производят отсоединение распределительного узла от насосов 17 и 18 и водораспределительных труб 15,пешеходного мостика 16 от осей 11, гибких шлангов 8 и соединительных элементов от секции 1, и оттяжкой троса 21 лебедкой 23 приводят подпорное сооружение в линейное положение. Затем убирают трос 19 и с помощью крана производят демонтаж подпорного сооружения, начиная с крайней секции 1, освобождая ее от троса 21, цепляя последнюю к смежной секции 1. Использования предлагаемого изобретения упрощает эксплуатацию подпорного сооружения не только по поддержанию необходимого подпора в верхнем бьефе сооружения для обеспечения 3 22671 расчетного расхода,но и обеспечивает периодический сброс плавников и мусора в нижний бьеф. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Подпорное сооружение, содержащее затвор,состоящий из пустотелых трапецеидальных секций,шарнирно соединенных между собой с образованием очертания арки в плане с центральным углом 100-110 и установленный в створе гидротехнического сооружения,включающего понур, водобойную плиту и береговые устои, и перекрывающих русло водотока(река, канал и т.д.) с верхним и нижним бьефами,при этом крайние секции затвора упираются на рабочую поверхность береговых устоев, причем одна из них закреплена шаровыми шарнирами к береговому устою, секции со стороны нижней задней грани затвора соединены между собой гибкими шлангами, а дно каждой секции выполнено конусообразным или параболическим,отличающееся тем,что снабжена дополнительными полыми прямоугольными секциями,оканчивающиеся конусообразными вставками с обеих сторон, установленных поверху трапецеидальных секций и имеющие возможность перемещения на осях, которые жестко установлены по центру пустотелых трапецеидальных секций. 2. Подпорное сооружение по п.1, отличающееся тем, что прямоугольные секции перемещаются как вертикальной плоскости, вдоль ограничителей,установленных на боковых поверхностях осей посредством вмонтированных в их полостях цилиндрических вставок, так и горизонтальной плоскости вокруг осей. 3. Подпорное сооружение по п.1, отличающееся тем, что вдоль полых прямоугольных секции пропущен трос, один конец которого закрепляется на крайней секции или на береговом устое и пропущен через проушины, вмонтированных на концах одной из конусообразных вставок прямоугольной секции, а другим концом протянут к лебедке, расположенной на береговом устое с шаровым шарнирным.