CHƯƠNG I: ‘ONG QUAN it về cửa van hình cung Cửa van hình cung là cửa van có mặt chịu áp lực nước dạng mặt cong, thường là một phần của mặt try tròn và được nồi với hai cing, khi đóng mở. cửa van quay xung quanh một trục quay cố định nằm ngang. Cửa van hình. cung thường được ding làm cửa xã lũ ở 1.
Theo vị trí ngập nước Cửa van hình cung có hai loại chính là cửa van trên mặt và cửa van dưới sâu, cửa van trên mặt là cửa van có đỉnh cao hơn mực nước thượng lưu (hình 1.2a), khi đóng đình van nhô hẳn lên khỏi mặt nước. Loại cửa van này thường, thấy ở đập tràn, cổng lộ thiên; cửa van dưới sâu là cửa van có đỉnh thấp hon cao trình mực nước thượng lưu, khi đồng cửa ngập sâu trong nước và chịu áp lực nước lớn. Theo cách truyền lực phân ra cửa van truyền lực cho mồ trụ và cửa van truyền lực cho ngưỡng đáy (hình 1. Cửa van trên mặt và cửa van dưới sâu 1.
Theo sứ dung khai thác Cửa van được phân thành cửa van công tác, cửa van sửa chữa, cửa van sự. cửa van sửa chữa — sự cố và cửa van thi công. Cửa van công tác là tit cả các loại cửa van đóng trên đập tràn, cửa van tháo nước qua lỗ đập, cửa lấy nước vào nhà máy thủy điện, âu thuyền. Đó là loại cửa van thường xuyên Lim việc khi khai thác sử dụng công trình và dùng để giữ mực nước thượng lưu.
Cửa van sửa chữa là cửa van được sử dụng để đóng có thời hạn các lỗ tháo nước của công trình để sửa chữa cửa van công tác hoặc một bộ phận nào đó của công trình. Vận hành cửa van sửa chữa được thực hiện trong nước tĩnh. SỐ cửa van sửa chữa trên đập và nhà máy thủy điện thưởng ít hơn số lượng cửa van công tác. Các cửa van này thông thường chứa trong him van riêng và khi cần thi vận chuyển đến địa điểm lắp đặt bằng cần trục.
Cửa van sự cổ là cửa van được sử dụng để đóng tạm thời các công trình thủy công và cả trong trường hợp sự cố cửa van công tác hoặc đường ống. Cửa van sự cố phải đóng được trong dòng chảy; trong đa số các trường hợp thực hiện nâng cửa van sau khi mực nước ở cả hai phía của cửa van được cân bằng. Cửa van sự cố - sửa chữa thực hiện chức năng xử lý sự cố và sửa chữa, được đặt trước cửa van công tắc của các công trình tràn nước và tháo nước ( lượng các bộ cửa van sự cổ - sửa chữa di chuyển được it hơn nhiều so với số cửa van công tác). Lỗ tháo nước dưới sâu cần phải được trang bị bằng các cửa.
van sự cố - sửa chữa đặc biệt. Cửa van sự cố và cửa van sửa chữa dùng cho 1g dẫn nước đặt hở phải đặt trước lối vào hoặc ở đoạn đầu của chúng. cửa van này phải đảm bảo đóng nhanh và đóng tự động đường dẫn nước. Cửa van thi công: Được sử dụng để đóng lỗ tháo nước trong giai đoạn thi công.
Ở các nhà máy thủy điện có số lượng lớn tổ máy lần lượt khởi dong, khi đó sự xây dựng được tiến hành sau khi đưa vào khai thác một phan tram tổ hợp, các cửa van công tác cũng như là cửa van sửa chữa được sử dụng như cửa van thi công, †. Cửa van vùng triều: Có nhiệm vụ ngăn triều (ngăn nước mặn), giữ ngọt (có lúc lại phải thio lũ khi nước trong đồng lớn) và giao thông thủy. Hình dạng cửa van rit đa dạng, thường có nhịp lớn, chịu chênh lệch áp lực nước không quá lớn. Yêu cầu đối với cửa van là độ tin cậy phải cao, có mỹ thuật, hài hòa với cảnh quan vùng xây dựng, thời gian đóng mở cửa van phải đủ nhanh.
Kết cấu cửa van không gây bat lợi cho việc xây dựng kết cấu thủy công cũng như đảm bảo giao thông thủy và công tác bảo dưỡng, sửa chữa cửa van dé dang. Nguyên tắc và bố trí cấu tạo cửa van hình cung Cửa van hình cung bao gồm: Bản chắn nước trên hệ thống dim, cing đỡ. và khớp quay. Hệ thống dim sau bản mặt được bố trí theo nguyên tắc ở mọi.
chỗ bản mặt chịu lực như nhau dé tận dụng khả năng chịu lực của vật liệu. CHU THÍCH: 1. Chain nước đỉnh Ton beng phụ. ngang Daim chính Tai treo Chin nước đáy Công van ‘Chin nước bên Bánh xe eit 10.
Gối di động 11. Trục got quay 12. Goi cổ định Hình 1. Cấu tạo cửa van cung.
Hình thức cửu van thường ding hiện nay Phan lớn cửa van cung dùng bản mặt hình cung tròn có tâm trùng với tâm quay như ở hình 1.4a, trong các sông có lượng phủ sa lớn lắng đọng ở trước cửa van, thi tâm quay có thé đặt thấp hơn tâm bản mặt như hình 1. Trong trường hợp này sẽ giảm được ảnh hưởng của lực ma sát do phù sa tác dung lên bản mặt, giảm được lực kéo của máy đóng mở khi nâng van. )) » Tambảnca mặt LT ZZ Tembảnmạt vàn Qua) Hình 1.4, Sơ một số hình thức bé trí tâm quay cửa van cung. Cửa van cung thường dùng nhất hiện nay là cửa van hai dầm chính chịu tải trọng bằng nhau, bản mặt là một mặt cung trdn có tâm cong trùng với tam quay của cửa van.
Khung chính được chia thành các loại sau: - Chân thẳng và cứng (hình 1. - Chân thẳng và mảnh (hình 1. - Chân xiên và mảnh (hình 1. Các hình thức khung chính.
Cửa van chân cứng có lực xô ngang lớn, làm giảm được mémen uốn trong dầm, nhưng mômen uốn trong càng lại lớn, đồng thời khi cửa van chuyển động có lực ma sát ở mặt bên của gối bản lề. Cửa van chân mảnh được dùng phổ biến nhất, trong trường hợp này độ cứng của chân nhỏ hơn độ cứng của dam, vi vậy ảnh hưởng của lực day ngang nhỏ có thẻ bỏ qua. Phạm vi ứng dung Van cung được dùng phổ biến trong các công trình tưới và ut, nhịp có thể tới 40m với chiểu cao dưới l4m. Khi nhịp van từ 10m đến 12m, thường dùng loại van cung hai dầm chính, chân mảnh, thẳng hay xiên.
Với nhịp từ 6m đến 12m, cột nước từ 2,5m đến 4m thường ding loại chân xiên va 6 dim ngang ở những đầu âu thuyền để tăng thêm chiều dai âu, giảm năng lượng ding chảy dưới van khi đưa nước vio buồng âu, dùng van hình cung tốt hơn van phẳng. Không dùng cửa van hình cung làm cửa van sửa chữa, cửa van sự cổ và cửa van thi công vi gối tựa của cửa van cung là cổ định. Cửa van cung có thé bổ trí trong khe van hoặc ở mặt ngoài của trụ pin như hình 1. Các hình thức khe van Cửa van hình cung được dùng rộng rãi trong công trình thủy lợi vỉ nó có nhiều ưu đit ' thể dùng trên đập tràn với mặt cắt bất kỳ mi không cần mở rộng đình đập.
- Điều kiện thủy lực của dòng chảy ở mép dưới van cũng tốt hơn van phẳng. - Cửa van được liên kết với gỗi bản lề cổ định nên chuyển động của cửa van được xác định và hầu như tránh được khả năng bị mắc ket do vênh. - Trọng lượng van cung nhỏ hơn các loại khác. - Lực kéo của máy đóng mở nhỏ khi dùng tời có dây kéo đặt trước ban mặt, có thể lợi dụng phương hợp lực của áp lực nước không đi qua trục quay để giảm lực đồng mở.
= Có thể al van ở một bên, do đó kích thước mở có thé nhỏ. Van cung cũng có một số nhược điểm sau: - Phải có mồ và đường biên đài ~ Khi cổng có chiều cao lớn và có ngưỡng ngang, nếu yêu cầu gối bản lễ không ngâm trong nước thi cảng van phải rit đài. - Thời gian đồng mở lâu hơn cửa van phẳng 1. Bố trí kết cấu và xác định kích thước chủ yếu của cửa van 1.
Cấu tạo chung của kết cấu cửa van Cấu tạo cửa van cung phải bảo đảm các yêu cầu khai thác, giá thành hạ và phải dé chế tạo, lắp ghép, kiếm tra, sửa chữa. Phin lớn cửa van cung ding loại hai khung chính. Khi nhịp từ 12m đi 16m dầm của khung chính ding loại tiết diện đặc, còn khi nhịp lớn dùng loại giản có thanh bụng xiên hoặc tam giác. Chân khung thường dùng tiết điện đặc, Dim đứng ở giữa thường dùng loại rỗng, còn dim đúng hai đầu dùng loại đặc.
Hình dang mặt cắt ngang của cửa van phải bảo đảm dong chảy dưới đáy van không va vào dim chính dưới. Né nhân nào đó không thể dua dầm chính dưới lên phía trên, thì kết cầu của dầm chính tốt nhất là dùng loại rỗng (giàn). Khi ding dim đặc thi bản bụng của dầm cần phải khoét lỗ, dign tích của lỗ không được nhỏ hơn 20% tổng diện tích bản bung dim chính. Loại cửa van có dim chính bé trí tháp thường gặp trong công có khâu độ lớn.
và chịu cột nước nhỏ Khi thiết kế cửa van dùng càng ít phân tố ghép cảng tốt, cố gắng dùng thép định hình. Không nên dùng loại tiết diện có khe hẹp, vì khó kiêm tra, khó vệ sinh và quét sơn. Tắt cả các phântố chính chịu uốn hoặc chịu nén dọc trục, phải chọn loại có độ cứng lớn nhất với kích thước cần thiết của mặt cắt ngang theo tính toán. Chon sơ bộ hình thức, vị trí của khung chính Khung chính là bộ phận quan trọng trong cửa van hình cung, có tác dụng chuyển toàn bộ áp lực nước, trọng lượng bản thân và trọng lượng lớp nước tràn qua van (nếu có) lên gối bản lề.
Khung chính gồmcó dim chính và chân khung. Khung chính được đặt theo phương bán kính của bản mặt, số lượng khung chính thường chọn từ một đến ba chiếc. Tuyệt đại đa số các cửa van. thường dùng hiện nay là loại có hai khung chính chịu tải trọng bằng nhau Chiều cao của khung chính lấy bằng bán kính của bản mặt, bản kính R của bản mặt phụ thuộc vio chiều cao h, và bề rộng L, của cổng, thường chon R =(12 + 1,5)h,, Ngoài ra cần phải chọn tỷ số R/L, cảng lớn khi nhịp cảng nhỏ.
Vj trí âm quay của cửa van thưởng đặt ở trên mye nước hạ lưu lớn nhất và mực nước tràn qua đỉnh đập không va vào true quay. Các khung chính thường được bổ trí theo nguyên tắc chịu tải trọng bằng nhau, nếu cửa van có hai khung chính thi chúng phải cách đều hợp lực của áp. lực thủy tin.