Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Транспортные судоподъемники




 

3.1. Типы судоподъемников

Транспортными судоподъемниками называются сооружения для преодоления судами сосредоточенных падений уровней воды на искусственных водных путях и речных гидроузлах посредством перемещения их между смежными бьефами на плаву в наполненной водой камере или насухо на тележках.

Для пропуска судов через судоподъемник не требуется значительного расхода воды; объем теряемой воды ограничивается фильтрационными потерями через уплотнение ворот и разностью суммарного веса груза, перевозимого в судах снизу вверх и сверху вниз. При перемещении судов насухо потери воды еще меньше.

Это и вызвало интерес к судоподъемникам при проектировании в XIX веке новых судоходных каналов с малыми водными ресурсами, так как уровень гидромашиностроения того времени не позволял осуществить машинную подкачку необходимого на шлюзование судов расхода воды.

Кроме того, судоподъемники позволяли плававшим тогда на искусственных водных путях небольшим судам преодолевать на одном сооружении падение уровней воды, для которого при доступных для шлюзостроения того времени напорах пришлось бы строить шлюзовую лестницу с большим числом сооружений на ней. В этот период в Западной Европе и США был построен ряд судоподъемников, на которых суда водоизмещением 8—10 т преодолевали перепад уровней воды до 65 м и водоизмещением до 50 т- —перепад до 30 м, а позднее более крупные суда водоизмещением до 300 т — перепад до 20 м.

Осуществлены были лишь две основные схемы судоподъемников (рис. ___) — вертикальные и наклонные, различающиеся направлением перемещения на них судов.

Судоподъемники, как и судоходные шлюзы, могут быть однониточ-ными и двухниточными.

Судоподъемник независимо от его типа состоит из следующих основных частей: камеры или платформы на тележках для перемещения судов, строительных конструкций и оборудования для перемещения камер.

Размеры камеры подъемников, определяют из условия одновременного пропуска через них только одного наибольшего расчетного судна, а не состава судов. Несамоходные суда вводят в камеру и выводят из нее специальными буксирами-толкачами или береговой тягой.

Однако судоподъемники продолжают оставаться до сих пор уникальными сооружениями, на которых не получили применения, как на шлюзах, типовые конструкции.

 

3.2. Вертикальные судоподъемники

Вертикальные судоподъемники возводились всегда с перемещением судов на плаву в наполненных водой и уравновешенных камерах. Точное уравновешивание достигается за счет регулирования уровня воды в камере. Поэтому для вертикального перемещения камеры требуются лишь небольшие усилия и мощности механизмов, чтобы преодолеть силы трения и инерции, а также относительно небольшую неуравновешенную часть веса камеры.

В зависимости от способа перемещения и уравновешивания камеры вертикальные судоподъемники подразделяют на гидравлические, поплавковые и механические.

Гидравлические (поршневые)судоподъемники действуют по принципу сдвоенного гидравлического пресса. Поэтому их строили всегда с двумя параллельными камерами, которые при одинаковой глубине воды в них уравновешивают друг друга. Камеры опираются на плунжеры, цилиндры которых состоят из шахт, заложенных в основание сооружения. Цилиндры обеих камер соединяются гидравлически между собой, и суммарный объем жидкости в них должен оставаться неизменным. Поэтому конструкции шахт и сопряжения их с фундаментной плитой сооружения должны быть водонепроницаемыми.

Перемещение одновременно обеих камер — одной вниз и второй вверх — происходит за счет разницы в весе камер. Эта разница создается впуском из верхнего бьефа в находящуюся в верхнем положении камеру добавочного небольшого слоя воды и одновременным выпуском такого же слоя воды из нижней камеры.

Наиболее крупные гидравлические судоподъемники построены в первой четверти текущего века для преодоления судами грузоподъемностью до 800 т перепадов уровней в 15—20 м. Камеры их имеют длину 43 м и ширину 10 м при глубине 2,7 м; нагрузка от веса камеры с водой на поршень достигает 1700 т; давление в цилиндрах диаметром 4 м составляет 42 атм.

Недостатками гидравлических судоподъемников: 1)необходимость строить их сразу парными; 2) прекращение работы обеих ниток на время ремонта одной из них; 3) сложность конструкций цилиндров и уплотнений между ними и поршнями при больших давлениях.

Поплавковые судоподъемники могут быть однониточными. Камера опирается металлическими пространственными фермами на расположенные под ней вертикальные поплавки.

Подъемная сила поплавков должна соответствовать весу всей системы — камеры с водой (и судном), металлических ферм и поплавков — в течение всего периода подъема и опускания. Поэтому в нижнем положении камера судоподъемника может опускаться только в сухую приемную камеру.

Для уменьшения мощности механизмов применялась иногда догрузка камеры при ее движении вниз слоем воды в несколько сантиметров, впускаемой в камеру из верхнего бьефа и затем выпускаемой в нижний.

Механические судоподъемники. В судоподъемнике этого типа вес камеры с водой и находящимся в ней на плаву судном уравновешивается в основном противовесами, соединенными с камерой через блоки многочисленными стальными канатами или цепями.

Вес камеры во время ее движения должен быть постоянным. Поэтому расположенная ниже уровня нижнего бьефа часть сооружения, обычно доковой конструкции, должна быть сухой, для чего она отделяется от бьефа воротами. Камера должна иметь ворота с обоих торцов. На случай обрыва отдельных канатов (цепей) или нарушения равновесия подвешенной на них камеры в механических вертикальных судоподъемниках устанавливают противоаварийные устройства, обеспечивающие безопасность судоходства.

Пропускная способность вертикальных судоподъемников определяется тем же способом и по тем же формулам, что и для однокамерных шлюзов.

Только при подсчете времени пропуска через них судов в формулы вместо времени наполнения или опорожнения камер подставляется время подъема или опускания камеры, а за время открывания или закрывания ворот принимается суммарное время открывания или закрывания ворот судоподъемника и камеры


3.3. Наклонные судоподъемники

Наклонные судоподъемники, в зависимости от взаимного расположения в них судов и плоскостей, по которым перемещаются суда, подразделяют на продольные и поперечные.

Продольные судоподъемники, зависимости от величины преодолеваемого падения, профиля трассы, размеров и водоизмещения наибольших судов и способа перемещения камеры, могут иметь различные схемы.

По форме продольного профиля они могут быть двускатными или односкатными. Суда могут перемещаться в них насухо на тележках или на плаву в камерах. Тележки и камеры могут быть самоходными или прицепными.

Двускатные судоподъемники с перемещением насухо лодок и небольших судов (до 100 т) применяли для преодоления узких, но высоких водоразделов между двумя реками. Такие малые судоподъемники применяют и в настоящее время для перевалки насухо спортивных судов и катеров через крупные речные гидроузлы, а также и небольших грузовых судов через гидроузлы на малых реках.

Односкатные судоподъемники с перемещением судов насухо требуют устройства у них со стороны верхнего бьефа особого напорного сооружения (типа судоходного шлюза), в камере которого при ее опорожнении судно садится на тележку для дальнейшего перемещения по судовозным путям. Ввиду эксплуатационной сложности такая схема распространения не получила.

Односкатные судоподъемники с перемещением судов на плаву строили между судоходными каналами с обычными на них небольшими колебаниями уровня воды и другими водоемами или рекой, а также на гидроузлах с небольшими колебаниями уровня верхнего бьефа. При этом судоподъемник должен быть отделен от верхнего бьефа головой в виде полушлюза.

При больших колебаниях навигационных уровней, применяют схему судоподъемника с верховым шлюзом.

Двускатные судоподъемники с перемещением судов на плаву состоят, кроме камеры и сооружений в подходах из трех основных частей: судовозных путей верхнего бьефа, поворотного круга и судовых путей нижнего бьефа.

Все типы продольных судоподъемников должны иметь механические устройства для удержания камеры от разгона в аварийных случаях (выход из строя привода, обрыв каната и т.п.).

Кроме того, при изменении скорости движения камеры должны быть обеспечены безопасные условия отстоя судов в камере, особенно существенные при больших перепадах уровня на судоподъемниках.

 

Поперечные судоподъемники применяют для преодоления судами больших падений при значительных уклонах поверхности земли, по которой укладываются судовозные пути. Это определяется тем, что при больших уклонах конструкции камер продольных судоподъемников должны иметь у своего нижнего конца очень большую высоту. При относительно же небольшой ширине камер высота их опорных конструкций получается при поперечном перемещении небольшой.

4. Условия применения транспортных судоподъемников

Технико-экономическая целесообразность применения судоподъемника (вместо судоходного шлюза), а также выбор его типа определяются в каждом конкретном случае большим числом факторов. Основные из них: а) грузоподъемность наибольшего расчетного судна; б) степень обеспеченности верхнего бьефа водой для шлюзования; в) величина преодолеваемого падения и амплитуда навигационных колебаний бьефов; г) топографические и геологические условия района сооружения.

С увеличением размеров и грузоподъемности судов на водных путях конструкции камер и механическое оборудование судоподъемников усложняются значительно больше, чем на шлюзах. В настоящее время через вертикальные судоподъемники предусмотрен пропуск судов грузоподъемностью до 1500 т, а через продольные наклонные — до 2000 т. Для пропуска речных судов большей грузоподъемности судоподъемники еще не сооружались.

Технико-экономические сравнения вариантов судоходных шлюзов и судоподъемников показали целесообразность перехода на последние только при больших напорах на гидроузлах, превышающих в зависимости от местных топографических условий 50—70 м. Поэтому на гидроузлах, на которых напоры не превышают 40 м., судоподъемники применения не нашли.

Выбор между всеми этими типами и схемами судоподъемников зависит, при современных широких возможностях машиностроения в отношении механического оборудования, главным образом, от топографических, геологических и компоновочных условий гидроузла, определяющих условия вписывания трассы судоподъемника в рельеф и врезки ее в основание. В частности от возможности протрассировать судовозные пути наклонного судоподъемника с уклоном, близким к поверхности земли, без больших выемок и высоких эстакад.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 3480; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.029 сек.