Tài liệu Chương 10 - Các công trình chuyên môn pptx

- Ở cửa van phẳng nhỏ thì bản mặt tựa lên khung dầm thép định hình.. · Vị trí đặt dầm chính là trọng tâm phần biểu đồ áp lực nước mà dầm chính chịu các dầm chính thiết kế sao cho chịu lự

CHƯƠNG 10: CÁC CÔNG TRÌNH

CHUYÊN MÔN

GVC ThS- Phạm Quang Thiền

§ 10.1 CỬA VAN

I Khái niệm

- Cửa van là một bộ phận công trình thuỷ lợi, bố trí tại các

lỗ thoát nước để điều tiết lưu lượng và khống chế mực nước.

- Yêu cầu khi thiết kế:

* Cấu tạo đơn giản, lắp đặt và sửa chữa dễ dàng.

§ 10.1 CỬA VAN

I Phân loại

1 Theo mục đích sử dụng: Cửa van chính (công tác); sự cố, sửa chữa, thi

công

2 Theo vị trí: Cửa van trên mặt (hình 10-1)

Cửa van dưới sâu (hình 10-2)

Hình 10-1 Một số cửa van trên mặt

2 3 1

3 Theo cỏch truyền lực: CV truyền lực lờn mố, CV truyền lực cho ngưỡng

6 Theo hỡnh dạng: Van phẳng, van cung, cụng việc trụ lăn, cụng việc quạt,

cụng ciệc mỏi nhà, van đĩa, võn kim, van nỳt chai, van Klape

Đ 10.1 CỬA VAN

Hỡnh 17-3 Các hỡnh thức tháo nước qua cửa van

I Khỏi quỏt

-Là cửa van mà bản chắn nước phẳng, chuyển động theo phương đứng, ngang

- Thường thỏo nước đỏy

- Với cửa van phẳng cú lưỡi gà, cửa van phẳng 2 tầng (hỡnh 10-4) thỡ thỏo vật nổi dễ dàng

Hỡnh 17-4 Van phẳng có lưỡi gà (a) và van hai tầng (b)

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

- Ưu điểm:

* Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng.

* Chắn nước và điều tiết khá tốt.

* Tháo được vật đáy.

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

Hỡnh 10-6 Cửa van phẳng Hinh 10-7 Sơ đồ bánh xe

có bánh xe lăn cửa của van

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

III Cửa van phẳng bằng thép

- Dùng rộng rãi vì nhịp lớn, chịu áp lực lớn, bền vững, dùng lâu dài

- Có cửa van phẳng nhỏ (hình 10-9), cửa van phẳng lớn (hình 10-8)

Hinh 10-8 HÖ thèng dÇm vµ b n cña cöa ả

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

- Cấu tạo gồm: 1 Dầm chính; 2 Dầm phụ; 3.Cột đứng;

4 Cột biên; 5 Thành giằng; 6 Bản mặt

- Ở cửa van phẳng nhỏ thì bản mặt tựa lên khung dầm thép định hình

- Mang đầy đủ ưu, nhược điểm của van phẳng

- Tính toán thiết kế:

+ Chiều dài bản mặt: Tính theo ô và không nhỏ hơn 6mm

+ Dầm chính:

· Là dầm đơn gối lên cột biên hoặc bánh xe

· Vị trí đặt dầm chính là trọng tâm phần biểu đồ áp lực nước mà dầm chính chịu (các dầm chính thiết kế sao cho chịu lực như nhau: hình (10-10)

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

A

B

C D b'

b D'

b)

A

b d f A

f' d' b' a

a)

H/n H/n H/n H/n

Hinh 10-10 Sơ đồ xác định vị trí dầm chính của cửa van phẳng

a) Van trên mặt; b Van dưới sâu.

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

H 10-11 Sơ đồ phân tích áp lực nư

ớc tác dụng lên CVn a) Sơ đồ chung; b) Dầm phụ; c) Cột

đứng; d) Dầm chính

Tải trọng do bản mặt và dầm phụ truyền

tới

+ Dầm phụ:

Sự phõn chia diện tớch bản mặt chịu lực

truyền tới dầm phụ theo hỡnh (10-11)

Sơ đồ tớnh toỏn là dầm liờn tục hay

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

- Dùng ở những công trình nhỏ với b = 1 ÷ 3 (m); h = 2 ÷ 3 (m).

- Có cấu tạo đơn giản, trọng lượng nhỏ.

- Thường dùng loại van trượt ở nơi lắm gỗ.

- Thời gian dùng không lâu vì gỗ chóng mục.

- Gồm:

• Các dầm gỗ ghép lại bằng chốt mộng và có nẹp bắt bu lông, các dầm chịu lực khác nhau nên mặt cắt khác nhau, nhưng thường chọn các dầm như nhau và bằng dầm cuối Tính như dầm đơn gối 2 đầu.

• Cửa van nối với cần thép cứng và vít đóng mở.

§ 17.2 CỬA VAN PHẲNG

- Phai là các dầm đơn, đặt liên tiếp lên nhau để chắn nước.

- Thường dùng chắn nước tạm thời, khi chắn nước thì nằm trong khe.

- Vật liệu là gỗ, bê tông cốt thép, thép.

- Tải trọng chủ yếu là trọng lượng bản thân và áp lực nước.

- Thả phai xuống, kéo phai nhờ móc ở 2 đầu phai.

- Tính kết cấu như 1 dầm đơn : Tính khi vận chuyển, khi thả phai và khi làm việc.

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

VI Một số bộ phận của van phẳng

1 Bộ phận đỡ và truyền chuyển động: Với CV trượt Hỡnh 10-15:

4 3

2 1

2

1

5 6

Hinh 10-15 Bộ phận đỡ tựa và trượt tiếp xúc của cửa van phẳng

1 Thanh thép hình gắn vào mố trụ; 2 Thanh kim loại tỳ; 3 Thanh ray;

4 Bánh xe định hướng; 5 Gỗ ép; 6 Lớp kim loại không rỉ

2 5

9

1

5 4 3

Hinh 10-16 Một số hinh thức bánh xe cửa van phẳng

1 Bánh xe; 2 Trục; 3 Vật chắn nước; 4 Dầm chính; 5 Bộ phận đỡ;

6 Cột chính; 7 Cột phụ; 8 B n lề; 9 Bánh xe định hướng ả

Đ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

2 Thiết bị khớt nước đỏy (hỡnh 10-17):

Hinh 10-17 Thiết bị chắn nước đáy cửa van phẳng

§ 10.2 CỬA VAN PHẲNG

3 Thiết bị định hướng.

4 Vít và trục kéo.

§ 10.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

I Khái niệm chung:

- Cửa van có bản chắn nước cong mặt trụ gọi là cửa van hình cung.

- Bản mặt chịu áp lực nước rồi truyền qua hệ thống dầm, dàn tới càng van và rồi tới mố trụ.

- Chuyển động quay quanh tâm quay.

- Tâm cung và tâm quay có thể:

• Trùng nhau

• Tâm quay ở trên (khít nước đáy, kéo lớn)

• Tâm quay ở dưới (lực kéo nhỏ).

- Ưu điểm van cung:

• Lực đóng mở và thời gian đóng mở nhỏ.

• Điều tiết lưu lượng tốt.

• Trụ mỏng hơn vì khe van nông hơn.

§ 10.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

Đ 10.3 CỬA VAN HèNH CUNG

II Lực tỏc dụng lờn cửa van

1) Áp lực nước (hỡnh 10-19):

Hinh 10-19 Sơ đồ áp lực nước tác dụng lên van cung

§ 10.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

§ 10.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

§ 16.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

IV Một số nguyên tắc bố trí và cấu tạo

- Cửa van hình cung gồm: bản chắn nước, hệ thống dầm dàn, càng đỡ, khớp quay (hình 10-21)

4 1

3 2

5

6

R=9000

5550 7500

§ 10.3 CỬA VAN HÌNH CUNG

- Hệ thống dầm bố trí theo nguyên tắc mọi chỗ chịu lực như nhau

- Hệ thống càng van chịu lực do dầm chính, cột biên truyền tới tính theo nguyên tắc dàn

- Khớp quay là nơi vừa chịu lực truyền vào mố, vừa quay (hình 10-23) (có khớp cầu và khớp trụ):

- Vật khít nước và thiết

bị đóng mở như ở van phẳng Riêng đóng mở hay dùng TĐ 6.2 hoặc pit tông thuỷ lực

§ 10.4 MỘT SỐ LOẠI VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC

I Cửa van quạt (hình 10-25)

- Là cửa van đóng mở nhờ chuyển động quay xung quanh khớp ở đáy ngưỡng

- Gồm (hình 10-27):

2 1

Hinh 10-25 Cöa van hinh qu¹t

§ 10.4 MỘT SỐ LOẠI VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC

7

4 1 3

- Quy trình đóng, mở cửa van:

+ Đóng: đóng 2, mở 1, do chênh lệch áp lực nước mà đẩy van lên

+ Mở: mở 2, đóng 1, do trọng lượng bản thân mà cửa van rơi xuống

§ 10.4 MỘT SỐ LOẠI VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC

- Ưu điểm: Đóng mở nhẹ nhàng, nhanh; điều tiết mực nước tốt, tiện tháo vật nổi.

- Nhược điểm: Dễ bị kẹt, rò rỉ; bùn cát hay đọng lắng trong buồng van.

- Dùng với nhịp lớn (trên 60m), đỉnh rộng, ngưỡng đủ bố trí buồng van.

§ 10.4 MỘT SỐ LOẠI VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC

II Cửa van mái nhà (Hình 10-29)

- Là loại cửa van có 2 tấm chắn nước, giáp đầu vào nhau và quay quanh hai trục đặt ở đáy ngưỡng; khi cửa van đóng có hình dạng mái nhà

- Muốn nâng van lên, tháo nước vào buồng van, do chênh H đẩy van Muốn hạ van xuống: tháo nước từ buồng van về hạ lưu

§ 10.4 MỘT SỐ LOẠI VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC

- Cấu tạo:

• Bản chắn

• Hệ thống dầm (chính, phụ, biên, đứng), khung dàn

• Phao, khớp, buồng van, cửa van phụ 1,2

- Ưu điểm: Đóng mở nhanh, thích ứng nhịp lớn, cột nước thấp

- Nhược điểm: Rung, kẹt, bùn cát lắng đọng trong buồng van

- Đập Đáy:

• Lúc đầu có 7 cửa, sau 1945 còn 6 cửa

• Mỗi cửa rộng 37,25 (m)

• Do Đức bồi thường chiến tranh cho Pháp

• Do một nữ kỹ sư Thuỵ Điển thiết kế

• Năm 1933 thi công, năm 1937 xong

• Năm 1975 cải tiến lại bằng đóng mở cơ khí

§17.5 MỘT SỐ CỬA VAN DƯỚI SÂU

I Cửa van đĩa (hình 10-31)

- Cửa van có dạng hình đĩa

- Dùng chắn nước ở các lỗ dưới sâu, các lỗ ở thân đập, dẫn nước vào TTĐ

- Đĩa làm bằng kim loại, đặt trong vỏ thép, quay quanh trục ngang hoặc trục đứng

- Ưu điểm: Lực đóng mở nhỏ, thao tác nhẹ nhàng, nhanh chóng, dùng làm van sự cố

- Nhược điểm: Chấn động, chân không lớn

§10.5 MỘT SỐ CỬA VAN DƯỚI SÂU

II Van kim (hình 10-32)

5

2 4

6

b)

4 5 6

- Dùng điều tiết lưu lượng, khi H lớn (tới 800m)

- Gồm vỏ thép (1), xi lanh cố định (2), đầu côn (3), pit tông (4).

- Là loại van hoàn chỉnh, ít rung động.

- Có kết cấu phức tạp, giá thành cao.

Đ10.5 MỘT SỐ CỬA VAN DƯỚI SÂU

III Van khoỏ

- Dựng rộng rói trong cỏc ống nước, cống lấy nước dưới đập cú

D < 0,8m

- Thường đặt ở hạ lưu, phổ biến

là loại khoỏ trũn

- Gồm: vỏ bằng gang đỳc; đĩa chuyển động tịnh tiến

D

Pd PnQ

a

Hinh 10-33 Sơ đồ van khoá tròn

§10.5 MỘT SỐ CỬA VAN DƯỚI SÂU

IV Van côn (van nút chai)

- Là van có cấu tạo tạo hình nón

- Gồm: ống hình trụ, xi lanh động

- Thường đặt ở cửa ra ống tháo

- Ở Việt Nam dùng nhiều:

• Ở cống hồ Easoup thượng dùng với D = 1,8(m)