Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)

3. szám - Dr. Dévényi József: A Kiskörei Vízlépcső elzárószerkezetei kialakításának néhány kérdése

Dr. Dévényi J.: A Kiskörei Vízlépcső elzárószerkezetei Hidrológiai Közlöny 1972. 3. sz. 129 — a hajózsilip töltő- és ürítőcsatornáinak hidraulikusan mozgatott 1,87 mX2,05 m méretű, üzemi elzárótáblái, valamint ideiglenes elzárószerkezetei; — a Nagykunsági, valamint a Jászsági főcsatorna beeresztő zsilipjének üzemi elzárását biztosító szegmenstáblái, és végül — a főcsatornák felvízi és alvízi ideiglenes táblás elzárószerkezetei. A felsorolt szerkezetek részletes ismertetése, a választott műszaki megoldások elemzése meghaladná e cikk kereteit, ezért itt meg kell elégednünk a már megjelent vázlatos ismertetésre [1] történő utalással, valamint azzal, hogy a 15 különböző szerkezet közül mindössze egynél tekintjük át a választott megoldás kialakítása során végigvitt műszaki-gazdasági gondolatsort. Erre a legalkalmasabbnak látszik a duzzasztómű üzemi elzárószerkezete. 2. A duzzasztómű üzemi elzárószerkezete Vízépítési acélszerkezetek tervezése során a szilárdságtani, konstrukciós, gyártási, szerelési kérdések megoldása lényegében azonos módon történik, mint más acélszerkezeteknél. Igen gondos mérlegelést igényelnek azonban — és talán ez jelenti a legnagyobb nehézséget — az elzárószerkezetekkel szemben támasztott üzemeltetési követelmények. Ezek a követelmények a különböző rendeltetésű szerkezeteknél erősen eltérőek és a hidraulikai, valamint az egyes szakági szempontok egyeztetése nem tartozik az egyszerűen megoldható mérnöki feladatok közé. A Kiskörei Vízlépcső acélszerkezeteinek tervezésénél is az üzemi követelményeket jól kielégítő, műszakilag és gazdaságilag optimális megoldások kidolgozása csak a hidraulikai, mélyépítési, acélszerkezeti, gépészeti és vezérlési kérdések együttes vizsgálata útján volt lehetséges. A szerkezeti rendszer megválasztása A duzzasztómű üzemi elzáró szerkezetének nemcsak az előírt duzzasztási szintet kell előállítania, hanem felső átbuktatással biztosítania kell a duzzasztott felvízszint finom szabályozását, uszadék, jég leeresztését; alsó áteresztéssel nagyobb vízhozamok, hordalék levezetését; teljes nyitással pedig az árvizek zavartalan levonulását. Az alkalmazott billenőtáblás szegmens és olajhidraulikus mozgató-berendezése a legkorszerűbbnek tekinthető elzárószerkezet, amely az előírt üzemi követelményeket maximálisan kielégíti és emellett a duzzasztómű egésze szempontjából is a leggazdaságosabb megoldást jelenti. Kiválasztása gondos előtanulmányok alapján történt. A megvizsgált változatok között kettős kampós síktábla, vízszintszabályozó billenőtáblával ellátott síktábla, kettős kampós szegmenstábla szerepelt a választott megoldás mellett. A különböző típusú elzárószerkezetek alkalmazása Gall-láncos és olaj hidraulikus mozgatóberendezésekkel kombinálva került megvizsgálásra és a vizsgálat alapján esett a választás a bemutatott szerkezetre, amelynél az acélszerkezet geometriai elrendezése hidraulikailag kedvező, tartórendszere alacsony fajlagos súlya mellett is kellően merev, olajhidraulikus mozgató berendezése kis helyigényű, üzemeltetése és fenntartási költsége minimális, villamos vezérlése jól megoldható. Folyami duzzasztóműveknél a 10—14 m magas duzzasztási szintek tartományában az utóbbi 20 évben kezdtek elterjedni a billenőtáblával ellátott szegmens elzárószerkezetek. Problémát okoz ugyan a tekintélyes nagyságú csuklóerőknek a pillérekre történő átadása, maga a pillér is hosszabb, mint síktáblák esetében, mégis az építés összköltségét tekintve a szegmens alkalmazása gazdaságos. A pillérek sima oldalfallal épülhetnek, ami hidraulikailag jelent előnyt, keskenyebbek, ami viszont a mélyépítési költségeket teszi olcsóbbá. Jól jellemzi a keskenyebb pillérekből származó megtakarítást az alábbi adat: a nemrég üzembehelyezett Vallabrégues-i duzzasztómű billenőtáblás szegmens szerkezetekkel felszerelt 8 X 22 m-es nyílása a 7 db 4 m széles pillérrel összesen 204 m széles műtárgyat eredményezett, míg az ugyancsak a Rhőneon épült Beauchastel-i vízlépcső 6X26 m-es nyílásai között a kettős kampós elzárószerkezet ő db 7 m széles pillért igényel és így a műtárgy teljes szélessége 101 m, vagyis a korszerű, szegmens elzárószerkezettel rendelkező műtárgynál a 20 m-el nagyobb össznyílásszélességet mindössze 13 m szélességnöveléssel lehetett biztosítani [4]. A mélyépítési költségekben kimutatható megtakarításon felül lényeges előnyt jelent a szegmens szerkezetek kisebb mozgatóerőszükséglete, ami a drága gépészeti berendezésekben eredményez költségcsökkenést. A mozgatóerőszükséglet további csökkentését lehet elérni olyan szerkezeti kialakítással, ahol a szegmens vízzárólemezének görbületi középpontja a szegmens forgáspontjához képest külpontosán helyezkedik el. A Kiskörei Vízlépcső esetében alkalmazott 1,00 m-es külpontosság biztosítja, hogy a hidrodinamikus terhek nem növelik a mozgatóerő szükségletet és a szegmens mozgatása szempontjából mindig a szerkezet önsúlya a mértékadó. Kisebb a szegmens szerkezet karbantartási igénye is, mivel a kettős kampós síktáblák görgői, valamint a felső és alsó tábla közötti csúszótömítés gondos és költséges fenntartási munkát kíván meg. \ billenőtáblás szegmens szerkezet karbantartást igénylő alkatrészeinek száma egyrészt kisebb, másrészt könnyebben hozzáférhetők. A felsorolt előnyök indokolják a billenőtáblás szegmens szerkezetek térhódítását folyami duzzasztóműveknél is a minket érdeklő mérettartományban. Ezért választotta a VIZITERV tervezőgárdája ezt a szerkezeti megoldást. Egyetlen adat is jól jellemzi a tervezés gondos műszaki-gazdasági elemző munkáját: a múlt évben üzembehelyezett Strasbourg-i és Vallabrégues-i duzzasztóművek 20, illetve 22 m-es szabad nyílás mellett 4,0 m széles pillérrel épültek. A kiskörei duzzasztómű pillére a 24 m-es nyílásnál mindössze 3,6 m széles. Ez a szám jól mutatja a gazdaságosságra való törekvést, ami természetesen igen gondos műszaki előkészítést igényelt.