Секторные затворы устраивают для перекрытия невысоких (до 5 м), но длинных пролетов (до 60 м); они состоят (рис. 8—18) из ряда плоских ферм 1, устанавливаемых через 1,5—3,0 м друг от друга и соединенных цельными ригелями 3, обычно коробчатого профиля; между фермами ставят вспомогательные криволинейные стойки 2, разрезаемые между ригелями; сверху и снизу фермы схватываются обрешетинами 4 и 5.
Лицевую сторону ферм очерчивают по окружности R=(1,4 : 2,0) Н. По ригелям и стойкам укладывают металлическую обшивку (на заклепках или на сварке), так же как и в сегментных затворах; по верхним обрешетинам также делают металлическую обшивку, нередко защищаемую от износа деревянной дощатой облицовкой. В центре окружности ставят горизонтальную ось вращения.
В отличие от сегментных затворов, имеющих две точки опоры на быках, секторные затворы опираются во многих точках на гребень плотины, вследствие чего их ноги-фермы делают легкими и плоскими.
Под затвором в теле плотины устраивают нишу, называемую камерой давления, в которую может опускаться затвор; управление подъемом и опусканием затвора производится путем пуска воды из верхнего бьефа в камеру давления.
На рисунке 8—19 показана схема размещенных в быке водоводов, через которые осуществляется управление затвором.
Если закрыть вентиль (или задвижку) 1 и открыть вентиль 2, вода из камеры давления через отвод 3 стечет в нижним бьеф и затвор опустится в нишу; если закрыть задвижку 2 м открыть задвижку 7, затвор давлением воды поднимется и закроет отверстие; изменяя степень открытия задвижек 1 и 2, можно придать затвору промежуточное положение.
Необходимый уровень воды в камере давления найдется из уравнения моментов для предельного равновесия перед опусканием затвора (рис. 8—20. а):
Рис. 8—19. Водоводы управления секторным затвором.
Секторные затворы поплавкового типа имеют обшивку по трем граням: лицевую, верхнюю и нижнюю, они более податливы на давление воды снизу требуют меньшего напора в камере давления и поэтому могут устраиваться более тяжелыми, например из железобетона, а не только металлическими, как предыдущие.
Нужный для их подъема напор в камере давления можно найти по уравнениям (8—12) и (8—13), при этом лишь несколько изменяются эпюры давлений (рис. 8—21).
Поплавковые затворы можно устраивать с верховой осью вращения, что позволяет тогда делать их более компактными и придавать водосливной грани более обтекаемые формы, с повышенным коэффициентом расхода; такие затворы называют барабанными (рис. 8—22); высота их достигает 8,5 м.
Разработаны металлические и железобетонные конструкции секторных затворов с верховой осью вращения *.
*О. Л. Юшманов. Вододействующий затвор из сборного железобетона. «Гидротехническое строительство» № 10, 1961.
Рис. 8—20. Расчетные схемы секторного затвора.
Рис. 8—21. Расчетные схемы поплавкового затвора.
Рис. 8—22. Затвор барабанного типа.
Для осмотра камеры давления затвор поднимают в крайнее верхнее положение, поворачивая держатели 2 (рис. 8—23), опирают на них затвор и спускают воду из камеры; проникнуть в камеру можно через вертикальный люк в быке (рис. 8—19), вследствие чего быки приходится делать широкими.
Боковое уплотнение у секторных затворов обычное (упругие металлические пластинки или резина); донное — в виде пластинок (рис. 8—23), трубок и др. Секторные затворы снабжают ограничителями подъема.
Шарнир затвора делают со сплошной осью вращения — полой трубчатой или цельной (рис. 8—24), или составляют из ряда отдельных осей; в последнем случае металла расходуется меньше, по усложняется монтаж.
Рис. 8—23. Верхнее положенно секторного затвора:
1 — уплотнение; 2 — держатель; 3 — ограничитель.
Рис. 8—24. Ось вращения секторного затвора.
Секторные затворы сравнительно просто можно использовать как автоматы — регуляторы уровня верхнего бьефа.
Секторные затворы применяются при высоте плотины, равной не менее полуторной высоте затвора; они удобны для сброса льда, плавника; ими точно регулируется уровень верхнего бьефа, но они чувствительны к морозам, а также к наносам, которые трудно удалять из камеры давления; покрытие верхней металлической обшивки дощатой обшивкой — недостаточное средство против обмерзания; приходится прибегать к обогреву. Вес затвора значительный — 1,0—1,5 т на 1 м2 отверстия.
