Файл: Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство морского и речного транспорта Омский институт водного транспорта филиал.pdf

63
Вход судов в камеру шлюза и выход из нее регулируются светофорами, которые расположены на зданиях верхней и нижней голов шлюзов. Вход в подходные каналы регулируется дальними светофорами, которые установлены перед причальными сооружениями.
В многокамерных шлюзах судну приходится переходить из камеры в камеру, и при одностороннем шлюзовании шестая операция заменяется операцией «переход судна в следующую камеру».
Все остальные операции остаются теми же, что и для одностороннего шлюзования через однокамерный шлюз. Время, затрачиваемое судном на проход через шлюз, будет тем больше, чем больше число камер.
Время пропуска судов через какой-либо шлюз изменяется главным образом из-за разной продолжительности операций по входу судов в шлюз и выходу их из шлюза, а эти операции зависят от типа судна, его мощности, загрузки и, конечно, от опыта судоводителя.
Продолжительность входа судов в шлюзы или выхода их из шлюзов весьма различна — от 5 до 15мин. Поскольку время, затрачиваемое на эти операции колеблется в значительных пределах, то и время шлюзования бывает самым различным; в однокамерных шлюзах время шлюзования составляет от 20 до 40 мин.
Следует отметить, что длительность операций, выполняемых юзом, составляет около половины и довольно часто меньше половины времени шлюзования.
На основании опыта эксплуатации шлюзов строительными нормами рекомендуются примерные величины средних скоростей движения судов при входе их в шлюз и выходе из него.
Пропускная способность шлюза зависит времени одного шлюзования, числа шлюзований в сутки и продолжительности навигации.
Для тогочтобы определить общее время на шлюзование, надо определить время каждой операции. Выше отмечалось, что в цикл одного шлюзования входят шесть операций (шлюзование сверху вниз).
Продолжительность входа зависит в основном от длины пути, который равен 1,5—2,0 длины камеры, и скорости судна.
Время, необходимое для второй операции по швартовке судна в камере шлюза, обычно включается в продолжительность входа и выхода.
Третья операция — закрытие (открытие) ворот — определяется расчетом, и обычно время получается равным 1—2мин.
Время опорожнения (наполнения) камеры — четвертая операц и я — определяется расчетом.
Продолжительность пятой операции обычно равна времени третьей.
Время, потребное на выход судна из камеры, определяется так же, как и при первой операции, но оно всегда будет несколько меньше времени на вход, так как скорости судна при его выходе принимаются несколько большими по сравнению со скоростями при входе.
Зная

64 продолжительность шлюзования для каждого типа судов и составов, можно найти среднее время шлюзования, которое определяется как средневзвешенное для основных типов шлюзуемых составов.
Ряд судов, которые идут по водным путям, не перевозят грузы: пассажирские, служебные, технические и различные специальные. Кроме того, некоторые грузовые суда, например нефтеналивные, нельзя использовать для перевозки других грузов, и поэтому они возвращаются обратно порожними. В настоящее время стал эксплуатироваться новый тип судна — нефте - рудовоз, который в одном направлении везет руду, в другом — нефть; это судно предназначено для работы на тех водных путях, где именно такие грузы перевозятся в различных направлениях. На некоторых водных путях преобладают грузы одного направления, а из-за этого часть судов возвращается порожнем. Поэтому среднее за навигацию суточное число про шлюзованных в обоих направлениях груженых составов, или равное ему число шлюзований, составит лишь часть общего числа шлюзований.
1.3.12 Требования к архитектуре шлюзов
Строительство судоходных шлюзов преображает облик рек.
Судоходные шлюзы — значительные сооружения нашей эпохи — стали неотъемлемой частью речных ландшафтов. Они несут в себе огромное общественно-воспитательное начало, оказывая своей архитектурой эмоциональное воздействие на большое число людей, находящихся на судах во время их шлюзования.
Еще на заре советского гидростроительства, архитектуре гидроузлов уделялось большое внимание. Созданный в те годы гидроузел
Днепровской ГЭС имени В. И. Ленина по своей красоте не знает себе равных.
Рис.33 Днепровской ГЭС имени В. И. Ленина

65
Судоходные шлюзы каналов имени Москвы, Волго-Донского, Волго-
Балтийского и гидроузлов на Волге, созданные за годы советской власти, являются уникальными сооружениями. Каждый судоходный шлюз — это не только гидротехническое сооружение, но и большой архитектурно- художественный комплекс, организующий вокруг себя архитектуру прилегающего района. Шлюзы этого периода являются архитектурно- монументальными ситниками.
Однако опыт эксплуатации показал, что принятая архитектура на шлюзах не всегда исходила из функциональной целесообразности.
Так, важный и значительный элемент шлюза — центральный пульт управления, который должен иметь большое остекление для обзора камеры шлюза и подходов к нему, ради симметрии приравнивался к другим служебным помещениям. Это лишало диспетчера шлюза возможности обозревать подходы и снижало эксплуатационные качества шлюза.
Опыт эксплуатации современных крупных шлюзов показывает, что диспетчер, находящийся на центральном пульте, должен видеть общую картину обстановки, возникающей в шлюзе и на подходных каналах, так как она бывает очень сложной и напряженной. Поэтому обозреваемость подходов не должна закрываться архитектурными деталями здания.
При большой площади остекления, помещения пультов не должны иметь повышенной освещенности и перегреваться в летние месяцы, поэтому в целях создания для эксплуатационного персонала нормальных условий работы должны предусматриваться солнцезащитные козырьки.
В помещении пульта управления не должны размещаться контакторные панели, а также аппараты и оборудование, являющиеся источниками шума, так как это повышает утомляемость диспетчера и ухудшает эстетику помещения.
Учитывая, что процесс судопропуска через шлюз идет непрерывно, рядом с помещением центрального пульта управления должны размещаться комната для приема пищи и кратковременного отдыха диспетчера и санитарно-бытовые устройства. Помимо лестниц, пульты управления следует оборудовать лифтами.
В последние два десятилетия при проектировании шлюзов, как в нашей стране, так и за рубежом проводились поиски наиболее рациональных инженерных и архитектурных решений. С целью уменьшения объема зданий, а иногда и их полного исключения, помещения для механизмов располагали в устоях голов шлюза. Так, на Днепродзержинском шлюзе помещения для механизмов ворот, электроаппаратуры и склад материалов находятся в верхней части устоев голов, причем высота производственных помещений в устоях равна 3м. Лишь на правом устое нижней головы шлюза расположена башня, в которой размещены пульт управления и административно-хозяйственные помещения.

66
На строящихся шлюзах вместо лебедочных механизмов ворот и затворов стали применяться гидроподъемники, при которых не требовалось возведение над механизмами специальных зданий.
Появившееся открытое оборудование (Кременчугский, Воткинский,
Бухтарминский шлюзы) резко изменило архитектуру сооружений и существенно повлияло на условия эксплуатации этого оборудования.
Шлюзы с гидроподъемниками, несомненно являются более совершенными в техническом отношении и имеют экономические преимущества по сравнению со шлюзами предшествующего периода, однако они нуждаются в улучшении условий по их обслуживанию.
На территории шлюза обычно в непосредственной близости располагают здания, в которых размещают мастерские для ремонта оборудования, санитарно-бытовые помещения для персонала, склады для материалов и гаражи.
Существенное влияние на архитектуру шлюза оказывает озеленение территории гидроузла. Для озеленения территорий гидроузлов соответственно климатическим, почвенным и другим природным условиям применяют следующие породы деревьев: ель, у, березу, лиственницу, клен, тополь и др.; из кустарников: акацию, жимолость, боярышник, кизильник и др. Зеленый наряд сооружения оживляет серый фон бетонных конструкций камеры. Территория шлюза должна иметь ливне отводную сеть (кюветы, канавы, лотки, трубы) для сбора и отвода дождевых и паводковых вод. Поскольку шлюз работает круглосуточно, то его территория, и особенно площадки камер и причалы, в темное время должны быть хорошо освещены.
Для возможности подъезда к камере и головам шлюза по площадкам с обеих ее сторон прокладывают асфальтированные дороги, которые также подходят ко всем зданиям и вспомогательным сооружениям.

67 знаком (огнем, ограничивающим дальнейшее приближение судна к шлюзу), либо промежуточными светофорами, разрешающими подход к причалу следующего за очередным судна или состава (на причалах длиной более длины камеры шлюза).
К светофорам ближнего действия относятся входные и выход - светофоры, устанавливаемые на башнях шлюза перед каждыми воротами, как с верхнего, так и с нижнего бьефа.
Светофоры дальнего действия устанавливаются на специальных опорах высотой 8—10м. Видимость их должна быть обеспечена с расстояния не менее чем 3км. Светофоры ближнего действия устанавливаются на высоте
4—6м над уровнем воды.
Для светофорной сигнализации используются, как правило, двузначные светофоры с красным (запрещающим) и зеленым (разрешающим) огнями.
Отсутствие сигналов на светофоре равносильно запрещающему сигналу.
На малых шлюзах, не имеющих специального электрического оборудования, для сигнализации применяются семафоры.
Стоповые сигналы — это вертикальные полосы красного цвета с белой надписью «Стоп», наносимые на стенки камеры или причалов. В темное время суток эти знаки освещаются постоянным красным огнем.
Назначение стопового огня — ограничивать дальнейшее продвижение судна в камере или у причальной линии шлюзов
На отдельных шлюзах, где в нижних бьефах лимитируются габариты судового хода, на нижней голове или на площадке нижних палов устанавливается сигнальная мачта с указанием габаритов пути на нижележащем участке или специальная световая вывеска глубин.

68
1.4 ОБОРУДОВАНИЕ ШЛЮЗОВ
1.4.1 Условия работы оборудования и основные требования к нему
К механическому оборудованию шлюзов относятся ворота и затворы с их приводными механизмами, вспомогательное и ремонтное оборудование.
К электротехническому оборудованию относятся электрический привод механизмов, устройства энергоснабжения, системы управления, контроля и сигнализации, а так же освещение.
Процесс шлюзования состоит из ряда последовательно выполняемых операций, которые периодически повторяются, что и определяет цикличный характер работы шлюзов и их оборудования, такой режим работы шлюзов обусловливает переменные по величине нагрузки, действующие на ворота, затворы и их механизмы.
Основные ворота и затворы по интенсивности маневрирования (30раз и более в сутки) являются часто действующими, что приводит к ускоренному изнашиванию их опорно-ходовых частей, уплотнений, тяговых органов механизмов, а также к усталостным изменениям материала наиболее нагруженных элементов.
Электрооборудование также работает в специфических условиях, характеризующихся высокой влажностью (80—100%), изменением в широких пределах температуры окружающей среды (от -20 до +50°С), появлением значительных мгновенных перегрузок, вызываемых в основном сложным гидравлическим режимом.
Для бесперебойного пропуска судов оборудование шлюзов должно безотказно работать в течение всего навигационного периода. В этот период нельзя выполнять плановый ремонт основного оборудования.
Оборудование шлюзов должно удовлетворять условиям прочности, надежности, удобства эксплуатации, экономичности и требованиям техники безопасности.
При пропуске судов ворота и затворы не должны вибрировать, они должны быть защищены от повреждений плавающими телами (льдом, бревнами и т.п.), а ворота, кроме того должны быть защищены от навала судов.
Срок службы узлов и деталей, которые заменяют только при осушении камер, составляет не мене четырех лет. Оборудование шлюзов должно работать и в условиях отрицательных температур.

69
1.4.2
Устройства для работы шлюза при отрицательной
температуре
Отрицательные температуры воздуха вызывают целый ряд явлений, затрудняющих пропуск судов и работу оборудования шлюзов, к числу которых относятся: а) образование ледяного покрова в камере и подходных каналах, что затрудняет движение судов и лишает возможности свободного маневрирования воротами; б) при неудовлетворительной работе уплотняющих устройств примерзание последних к закладным частям и бетону, обмерзание опорно- ходовых частей и металлоконструкции ворот; в) образование льда с верховой стороны ворот вследствие большой теплопроводности металла, что приводит к утяжелению ворот и примерзанию их к ледяному покрову и неподвижным частям; г) обмерзание стен, ворот, плавучих рымов и их пазов при попеременном наполнении и опорожнении камеры; д) нарушения в работе механизмов вследствие примерзания цепей и канатов к направляющим и ограждающим конструкциям, потери подвижности в шарнирах цепей и гибкости канатов, повышение вязкости масла в редукторах и сервомоторах и т. п.
Для предотвращения указанных выше затруднений на шлюзе выполняют следующий комплекс мероприятий:
1) В период между шлюзованиями в камере поддерживают уровень верхнего бьефа, а верхние опускные или клапанные ворота держат в судоходном положении, благодаря чему предотвращается образование льда на большинстве элементов шлюза.
2) На верхней голове шлюза (особенно с головным (без галерейным питанием) перед основными или аварийными воротами устраивают подвижную ледоудерживающую запань в виде закрепленной на стальных канатах металлической сетки, не пропускающей лед из подходного канала к воротам. При пропуске судов эту запань с помощью лебедок опускают на порог.
3) Для отгона льда из зоны верхних ворот и поддержания ее незамерзающем состоянии в боковых нишах устанавливают насосы или потокообразователи.
4) Плавучие рымы в камере оборудуют обогревателями, а число используемых рымов уменьшают до возможного минимума.
5) На нижней голове перед двустворчатыми воротами устраивают подвижную ледоудерживающую запань, препятствующую поступлению льда из камеры в шкафную часть. Запань подвешивают к обогреваемым поплавкам, перемещающимся в боковых нишах вместе с изменяющимся уровнем воды. При пропуске судов запань с помощью лебедок,