Промежуточные опоры в деревянных плотинах конструируют в виде стоек, контрофорсов, ряжевых быков и вращающихся опор. Описание плоских деревянных затворов, устанавливаемых между промежуточными опорами, приведено в § 7—2.
Рис. 23—28. Сечения промежуточных стоек.
Стойки.
При напорах до 2,5 м возможно в пролете ставить стойки, вытесанные из одного бревна d — 25 — 40 см (рис. 23—28, а, б); при больших напорах, чтобы сохранить расстояние между осями стоек в 1,0—1,2 м, необходимо подпирать стойку подкосом. Врубка подкоса в стойку ослабляет ее сечение, поэтому в таких случаях ставят стойку, сделанную из двух бревен; во второе бревно, расположенное со стороны нижнего бьефа и называемое подможной стойкой, врубают подкос. Обе эти стойки соединяют между собой болтами (рис. 23—28, в). Нижний конец стойки опирается па поперечный упорный брус флютбета, а верхний — на верхний упорный брус, перекрывающий пролет и лежащий в зависимости от ширины пролета на устоях, быках, контрфорсах или поворотных фермах. В небольших плотинах верхний упорный брус является одновременно прогоном служебного моста.
Стойки бывают съемные или постоянные. Съемные стойки, вынимаемые на время прохода весеннего паводка, обычно устраивают без подкосов. Для большей жесткости и во избежание повреждений плавающими телами постоянные стойки и подкосы обшивают с двух сторон досками. В стойке делают пазы для затворов. Глубину и ширину пазов принимают равной (1,2-1,5)t, где t — толщина доски затвора. При устройство пазов (четвертей) в передней части стойки, во избежание потери устойчивости затворов после снижения горизонта воды верхнего бьефа, спереди к вертикальной стойке прибалчивают доску или пластину (рис. 23—28, б). В наклонных съемных стойках пазы делают с верховой стороны сечения (рис. 23—28, г). При ряжевых устоях коренную стойку на 5—8 см врезают в ряжевую стену (рис. 23—19) и сболчивают через нее с вертикальным брусом, поставленным с внутренней стороны стены. Иногда коренную стойку подпирают подкосом, также врубаемым в ряжевую стену.
Расчет стойки с подкосом.
Давление воды передается с ширины равной при одинаковой ширине пролетов расстоянию между осями стоек. Хотя стойка и опирается на три опоры, но обычно в расчете считают (в запас) ее разрезанной на средней опоре.
Опорные реакции при плотности воды γ и отсутствии воды в нижнем бьефе будут (рис. 23—29):
поперечных насадок, положенных по сваям флютбета, так чтобы продольные ряды контрфорсных свай для лучшей работы под действием горизонтальной силы отстояли от поперечного ряда флютбетных свай на расстоянии не менее диаметра свай.
Рис. 23—31. Схема расчета контрфорса.
Весь ряд контрфорсных свай обхватывают на флютбете с боков продольными брусьями, врубленными в поперечные насадки. Верхние концы свай, в свою очередь, обхватывают также с боков парными подкосами, врезаемыми в сваи и соединенными с ними болтами. Нижние концы подкосов упирают в продольные брусья и сван контрфорса. Недостаток свайных контрфорсов — в трудности забивки высоких сваи. По этой причине вместо свайных устраивают стоечные контрфорсы.
Стоечные контрфорсы (одиночные или двойные) возводят на свайпом или ряжевом флютбете. Стойки и подкосы одиночного контрфорса находятся в одной вертикальной плоскости и своими нижними концами врублены в продольный упорный брус (рис. 23—30). Стойки соединяют еще с продольным брусом или согнутым под прямым углом полосовым железом, прибалчиваемым как к стойке, так и к продольному брусу, или же хомутами. При напорах свыше 2,5—3,0 м для лучшего закрепления передней стойки контрфорса, подверженной вырывающим усилиям, иногда устанавливают обратный подкос (показан на рис. 23—30 пунктиром). Нижние концы стоек двойного контрфорса (применяемого при напорах 4—5 м) упирают в насадки и зажимают с двух сторон продольными упорными брусьями. Под каждой стойкой забивают две или три сваи на расстоянии 0,5 м друг от друга. Количество свай определяют расчетом. На верхние концы стоек укладывают насадку, в которую врубают прогоны моста.
Расчет сквозного контрфорса.
Давление воды, передающееся с ширины свайного или стоечного контрфорса и примыкающих
С верховой стороны усового бруса для лучшего дробления льда укрепляют рельс, угловое или полосовое железо. Длина быка зависит от ширины проезжего моста; при отсутствии моста бык можно не доводить до конца водобойной части. Стены быка нарубают на стенах ряжевого флютбета или при свайном основании — на свайных поперечных насадках.
Рис. 23—33. Треугольная деревянная ферма.
По линии королевого шпунта в быке делают, так же как и в устоях, водонепроницаемый простенок из шпунтовых брусьев. Ряжевые клетки понурной части быков загружают песчано-глинистым грунтом, а клетки водобойной части — камнем. Расчет быка заключается в проверке его устойчивости па сдвиг и расчете прочности основания (свайного или ряжевого) нод ним (см. § 23-3 и 23—4).
Свайно-обшивные быки, менее массивные, чем ряжевые, мало распространены.
Вращающиеся опоры.
К этому типу опор относят поворотные (деревянные или металлические) формы, укладываемые при пропуске льдин на флютбет поперек его, и вращающиеся стойки.
Деревянные фермы устанавливают при напорах до 3 м, а металлические для напоров 3—5 м.
Из предложенных конструкций деревянных поворотных ферм наиболее часто применяются треугольные фермы (рис. 23—33), преимущество которых состоит в простоте конструкции, и трапецеидальные (рис. 23—5). Расстояние между деревянными фермами выбирают исходя из того, чтобы уложенная па флютбет ферма не задевала соседнюю; оно равно 4—5 м. Треугольная ферма состоит из двух наклонных (под углом в 60 градусов к горизонту) ног, выполненных из бревен d — 22-24 см, опирающихся в нижнее бревно- затяжку. Ноги верхними концами врублены друг в друга, а нижними в затяжку и, кроме того, соединены с ней хомутами из полосового железа. Затяжка, лежащая на продольном связывающем брусе флютбета, соединена с ним двумя разъемными хомутами. В местах установки этих хомутов затяжку и упорный брус обивают полосовым железом. Во избежание повреждений при ледоходе сторону фермы, обращенную в уложенном состоянии кверху, обживают полностью, а нижнюю сторону — лишь в верхней части. Между обшивками помещается камень, обеспечивающий затопление фермы при ее опускании на флютбет. К ферме хомутами прикрепляют стойки и поперечины служебного моста. Для защиты уложенных на флютбет ферм от ударов плавающих предметов устраивают порог высотой 0,25—0,30 м. У верха фермы укладывают верхний упорный брус, на который верхними концами опираются устанавливаемые через 1,0—1,2 м промежуточные съемные стойки. Распределение действующих сил по узлам фермы производят аналогично описанной выше схеме расчета контрфорса.
Применение металлических поворотных ферм (подробнее см. § 9—2) возможно в плотинах на реках, в которых не происходит образование шуги (рис. 23—34). Для облегчения разборки и установки таких ферм запроектировано шарнирное соединение металлических прогонов служебных мостов с фермами. Подъем и опускание ферм производятся за прогоны моста с помощью лебедки, устанавливаемой на одном из устоев. Прогоны укладывают по верху ферм (рис. 23—35).
Вращающиеся металлические стойки в деревянных плотинах устраивают редко. Освобождение от них пролета при пропуске ледохода может происходить по одном из двух схем.
В первой — верхний конец стоек шарнирно прикрепляют к верхнему упорному брусу и подъем их происходит за нижний конец. В поднятом положении стойки подвешены под постоянным служебным мостом. По второй схеме нижний конец стойки шарнирно крепят к флютбету и при пропуске паводка стойку укладывают в сторону верхнего бьефа на понурную часть.
