Чертёж плана судоходного шлюза

1. Чертёж плана судоходного шлюза А1 в разрезе.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 30 страницах. В пояснительной записке рассмотрено рациональное проектирование судоходных шлюзов:

Представлено установление расчетного напора, выбор типа и определение габаритных размеров камеры и отметок порогов голов:

• Напор установлен с учётом колебаний уровней верхнего и нижнего бьефов и равен 12 м;
• Произведён выбор - однокамерный шлюз, который при сооружении гидроузла облегчает пропуск судов;
• Габаритные размеры шлюзов: длина камеры – 116,8 м, ширина – 13,8 м, глубина – 3,25 м.

Рассмотрено расположение шлюза в гидроузле, схемы верхового и низового подходов к шлюзу:

Участки подходов проектируются прямолинейными, длиной не менее – 1050 м.

Рассчитаны подходы к шлюзам, где ширина судового хода подходных участков – 33,8 м, глубина – 3,25 м, длина – 341,7 м, переходный участок – 119 м.

         Рассмотрены причальные и направляющие сооружения, где причальная линия длиной 324,7 м расположена на продолжении лицевой грани устоев голов шлюза. По концам причальных сооружений предусмотрены криволинейные участки, сопрягающиеся с берегом канала. Для плавного перехода от ширины подходных каналов к ширине камеры установлено устройство направляющих пал длиной 40м.

         Рассчитана грузопропускная способность шлюзов - 7376,9 тыс.т с годовым грузооборотом 5000 тыс.т., из чего следует, что проектируемый однониточный шлюз справляется с годовым грузооборотом и в дальнейшем возможен его рост.

         Произведён выбор системы питания - головной, типов камер - со сплошным железобетонным днищем, жестко связанным с камерными стенами.

         Рассмотрен гидравлический расчет водопроводной системы шлюза:

• Стены камер – вертикальные;
• Средняя площадь камеры – 2587,5м²;
• Равномерное открывание водопроводных затворов в течении 342 сек;
• Водоизмещение расчетного судна - 23481,25 кН.

Представлена головная (сосредоточенная) система питания – наполнение камеры шлюза:

• Скорость подъема водопроводных затворов при равномерном их поднятии – 0,004 м/с;
• Площадь отверстия при заполнении из-под щита – 20,52 м²;
• Заканчивать открывание водопроводных затворов возможно после полного затопления отверстий;
• Объем камеры гашения при равномерном открывании затворов – 1396,9 м³ длиной 11м;
• Длина успокоительного участка камеры – 0,16 м.

Выполнены статические расчеты отдельных элементов шлюза:

Представлено назначение предварительных размеров: конструктивная толщина железобетонных стен камеры шлюза вверху - 1,0 м, железобетонных стен камер из монолитного бетона – 19,5 м, толщина днища – 3 м.

Рассмотрены расчётные случаи: в I эксплуатационном случае - камера наполнена до наивысшего судоходного уровня верхнего бьефа, во II - до наинизшего, в ремонтном случае – камера осушена.

Представлены общие положения расчета, при которых учтено влияние реактивного давления от температурных деформаций стен, от давления грунта.

  Нагрузки и характеристики для расчета судоходного шлюза занесены в таблицу.

Произведён порядок расчёта, в котором расчеты стен камер шлюза представлены в табличной форме для эксплуатационного и расчетного случаев.

Выполнен расчет стен камеры шлюза по первой группе предельных состояний, где для ремонтного случая принята тыловая арматура 7 диаметром 40 мм в один ряд с расчетной площадью – 87,92 см², а для эксплуатационного случая подобрана лицевая арматура 7диаметром 18 мм расчетной площадью – 17,81 см².

Рассмотрен расчет стен камеры по предельным состояниям второй группы:

• Расчет по образованию трещин произведён для лицевых граней элементов шлюза в пределах колебания уровня воды при нормативных нагрузках, в результате которого установлено, что сечение трещиностойкое и образование трещин в нём исключено, соответственно расчет на раскрытие трещин не нужен;
• Для расчета тыловых граней в ремонтном случае проведён расчет на раскрытие трещин, где проверено расчетное сечение на глубину раскрытия трещин со стороны засыпки – 0,25 мм. Условие выполняется.

Произведён расчет неразрезного днища камеры шлюза как симметрично нагруженной балки на упругом основании шириной 1 м. Условие равновесия балки и в эксплуатационном и ремонтном случаях выполняется.

Действующие нагрузки на днище камеры представлены в таблице.

Без учета боковых пригрузок построены для всех расчетных случаев эпюры изгибающих моментов.

Рассмотрен расчет прочности сечения днища. Подбор арматуры:

Проведён расчет днища на образование трещин, при котором условие не выполнено – сечение не трещиностойкое и в расчетном сечении образование трещин не исключено.

Выполнен расчет днища на раскрытие трещин, где ширина составляет – 0,30 мм, а допустимое значение – 0,25 мм. Следовательно, условие не выполняется.

Программа: AvtoCAD