50 тысяч тонн металла заключено в различных конструкциях и механизмах канала Москва— Волга. Чтобы перевезти это огромное количество металла, необходимо нагрузить полностью свыше 3 тыс. товарных вагонов, т. е. около 70 составов товарных поездов.
На Беломорско-Балтийском канале соответствующий объем конструкций и механизмов составлял около 3 тыс. т.
Уже сопоставление только одних этих цифр показывает, какое грандиозное сооружение представляет собой канал Москва—Волга, создаваемый по гениальной инициативе тов. Сталина.
Этот величайший в мире судоходный канал длиной в 128 км оснащен мощнейшей современной техникой.
Размеры и габариты некоторых сооружений канала впервые применяются в СССР и мало известны в заграничной практике. Это заставило строителей канала искать новых оригинальных технических решений, пригодных для конкретных условий Москва—Волга.
*
Одно из наиболее ответственных и сложных сооружений канала это шлюзы. Шлюз, как известно, позволяет перевести судно с одной «водной ступени» на другую, т. е. поднять судно с более низкого уровня на более высокий или же, наоборот, с более высокого на низкий уровень. Шлюз представляет собой большую коробку-камеру. Наполняется камера так, чтобы вода достигала до уровня верхней ступени канала.
Шлюзы снабжены целой системой затворов с соответствующими механизмами.
Чтобы удержать воду в камере шлюза, в его так называемой «нижней голове» устанавливаются двухстворчатые ворота. По внешним очертаниям и движению створок они напоминают обычные железные ворота. Изготовлены они с расчетом на огромное давление воды. Высота ворот равна 20 м, т. е. примерно высоте пятиэтажного дома.
Давление воды на эти ворота достигает до 2500 т. Поэтому деревянные ворота, применяемые обычно на шлюзах, в том числе и на Беломорско-Балтийском канале, здесь не годятся, и ворота шлюзов на канале Москва—Волга сделаны из металла. Вес каждой створки достигает 270 т.
 |
| В нижней голове шлюза устанавливаются двухстворчатые ворота. По внешним очертаниям и движению створок они напоминают обычные железные ворота. Высота их равна примерно высоте пятиэтажного дома. Вес каждой створки достигает 270 тонн. |
Ворота навешены на специальных устоях. Нижней «петлей» служит следующее устройство: в нижнем углу створки ворот находится полушар, так называемая «пята». Этой пятой створка опирается на стоящий под ней «подпятник», представляющий собою стальную чашу с полушаровой выемкой. Таким образом, пята может свободно вращаться в подпятнике. Верхнюю «петлю» створки представляет собой так называемый «гальсбант», напоминающий приспособление, которым натягиваются расчалки мачт радио, или тросы, поддерживающие трамвайные провода. Этим гальсбантом створка ворот удерживается в вертикальном положении и прижимается к стенке устоя.
 |
| Ворота шлюзов имеют в нижнем углу полушар. Это так называемая "пята". Створка ворот опирается этой пятой на стоящий под ней "подпятник", — стальную чашу с полушаровой выемкой. |
О размерах этого приспособления, удерживающего от падения створку ворот, можно судить хотя бы по тому, что гайка его весит около 3 пудов, а ключ, при помощи которого гайка завертывается, имеет размер человеческого роста.
Для открывания и закрывания двухстворчатых ворот служит механизм так называемого «тросового типа».
Этот механизм впервые применяется в СССР. Он состоит из двухбарабанной лебедки и двух стальных тросов, прикрепленных намертво внизу устоев. При вращении барабана от электромотора один трос наматывается на барабан, обходя по ряду блоков контур створки. А в это время другой трос таким же образом разматывается, заставляя створку ворот то закрываться, то открываться, Усилие, которое при этом приходится прилагать механизму, равно 10 г. Вся операция продолжается 2 минуты.
Для опорожнения камеры шлюза служат так называемые «водопроводные галереи». Это род тоннелей, которые пронизывают толщу бетона шлюза и выводят воду на нижнюю ступень канала. Тоннель имеет квадратное сечение, каждая сторона которого равна 4,5 м. В него свободно может пройти железнодорожный вагон. Такие размеры водопроводных галерей позволяют опорожнить огромную камеру шлюза в 13 минут, а камера вмещает 120 тыс. кбм воды.
Водопроводные галереи перекрываются специальными затворами. Они имеют вид плоских металлических щитов и ходят, как задвижки на колесах, в вертикальных металлических пазах. Для полного подъема эти щиты надо поднимать на высоту 20 м.
Очень важно, чтобы такой щит поднимался по пазам без перекосов. Это вызвало бы его заклинивание. Поэтому на канале для поднимания щитов применены так называемые цепи Галля, которые закрепляются в верхних углах щита. Эти цепи имеют полное сходство с цепями, употребляемыми в велосипедных передачах, но лишь во много раз превосходят их размерами, а диаметр отдельных валиков цепи настолько велик, что две цепи одного механизма весят 10 т и доставляются на строительство на отдельной железнодорожной платформе. Цепи переброшены через зубчатое колесо, так называемую звездочку, совершенно подобную той, которую мы видим на заднем колесе велосипеда. Но «звездочка» эта имеет в диаметре полметра и сделана настолько массивной, что может выдержать усилие в 100 т, т. е. вес пяти груженых товарных вагонов. Другой конец цепи, переброшенной через звездочку, оттягивается вниз специальным чугунным грузом. Звездочка насажена на вал, получающий вращение от электромотора.
 |
| Сегментные затворы и щиты водопроводных галерей поднимаются с помощью так называемых цепей Галля. Они имеют полное сходство с велосипедной передачей. Две цепи одного механизма весят 10 тонн. Чтобы перевезти их, нужна отдельная железнодорожная платформа. |
Цепи Галля позволяют поднимать затвор совершенно одновременно с двух сторон без каких бы то ни было перекосов затвора в направляющих пазах.
*
Иначе сделаны ворота, находящиеся в голове шлюза. Здесь между бетонными устоями устроен так называемый сегментный затвор, впервые применяемый на шлюзах. В грубом изображении сегментный затвор представляет собой щит, выпуклый в направлении давления воды, т. е. со стороны верхней ступеньки канала.
Этот щит упирается в бетонные массивы с помощью двух «ног», имеющих на своих концах шарниры (валики в подшипниках). Длина сегмента равна 30 м, т. е. соответствует ширине камеры шлюза.
Выбор именно этого типа затвора для верхних ворот шлюза вызван экономическими соображениями. Выбирая его, мы уменьшаем объем бетонных работ, так как при таком затворе для наполнения шлюза водой с верхней ступени канала не надо никаких водопроводных галерей с их щитами и механизмами, — для этого нужно просто приподнять сегментный затвор. Кроме того, если выбрать обычно применяемый тип двухстворчатых ворот, то потребовалось бы еще увеличить длину верхней головы, так как в этом случае нужно было бы иметь специальные углубления в стенах устоев (шкафные части), куда бы могли уходить створки ворот в открытом состоянии.
 |
| Это сегментный затвор. Он монтируется в верхней голове шлюза № 3. Длина его достигает 30 метров, а вес — 150 тонн. |
У читателя может возникнуть вполне законный вопрос: почему нельзя было установить подобные же затворы и на нижней голове шлюза? Это объясняется тем, что там на затвор приходится огромный напор воды — до 28 м, в то время как напор воды на верхней голове не превосходит 8 м. Уже для верхней головы шлюза сооружение сегментного затвора представляет весьма тяжелую металлоконструкцию весом в 150 т. Чтобы поднять такую тяжесть под напором воды, надо приложить подъемное усилие в 180 г. Переход на сегментные затворы в нижних воротах потребовал бы такого увеличения веса всей конструкции и подъемных усилий, что это представило бы исключительные технические трудности и было бы сопряжено с неоправдываемыми расходами.
Когда судно подходит к верхней голове шлюза, сегментный затвор опускается в нишу, расположенную ниже пола шлюза. Ниша эта таких размеров, что затвор скрывается в ней весь, не выступая за уровень порога ворот.
Подъем и опускание сегментного затвора производятся с помощью электрифицированных лебедок, расположенных на правом и левом устоях верхней головы. Так как при подъеме затвора перекосы недопустимы, то надо было точно согласовать работу лебедок так, чтобы одна не отставала от другой, т. е. синхронизировать их работу.
Разрешить эту задачу обычным путем, т. е. соединить лебедки при помощи вала длиною в 30 м, да еще расположенного так, чтобы он не мешал пропуску судов, представило бы колоссальные трудности. Поэтому строительство канала остановилось на идее так называемого электрического вала. Заключается она в том, что электромоторы лебедок соединены между собой электрически по такой схеме, которая обеспечивает синхронную работу двух валов так, как будто это один целый вал.
Поднимаются сегментные затворы, так же как и щиты водопроводных галерей, с помощью цепей Галля. Но в связи с тем, что груз в данном случае достигает 180 т, цепь имеет еще более внушительные размеры, а именно: ширина ее достигает 1,5 и, а диаметр валиков — 100 мм. Звездочка, которая приводит в движение эту цепь, имеет диаметр около метра (сравните со звездочкой у велосипедного колеса). На свободных концах цепи, перекинутой через звездочку, висят противовесы весом до 37 т каждый.
*
Для механического ввода и вывода судов большого тоннажа из шлюза применены так называемые кабестаны.
Кабестаны представляют собой механизированные причальные тумбы, род барабанов, вращающихся около вертикальной оси. Вращаются они от привода электромотором. Такие кабестаны расположены внутри шлюза — по два у входа и выхода. Обычные неподвижные причальные тумбы, за которые проходящее через шлюз судно зачаливается канатами, в условиях судоходства по каналу Москва—Волга не годятся. По каналу, например, будут ходить баржи огромного тоннажа — до 18 тысяч. Такое судно, движущееся хотя бы и с очень малой скоростью, имеет такую большую силу инерции движения, что полагаться на ручное закрепление канатами на неподвижных причальных тумбах рискованно. Судно можно не удержать на таком креплении, и тогда оно, навалившись на ворота или на другую часть шлюза, нанесет сильные повреждения и шлюзу и себе.
Применение кабестанов исключает такую опасность. С судна, проходящего через шлюз, перебрасываются на кабестаны канаты. Здесь они прочно закрепляются, а затем вращением барабанов наматываются на них. Теперь судно уже никак не может сорваться с такого крепления.
Управление всеми механизмами шлюза сосредоточено в одной будке, так называемом пульте управления. Нажимая ту или иную кнопку пульта, работник, производящий шлюзование судов, открывает и закрывает ворота, опорожняет и наполняет камеры шлюза без всяких усилий, простым движением пальца. Всякое сознательное или несознательное нарушение этого порядка, которое повлекло бы за собой всевозможные аварии, исключается, так как в системе управления находятся такие электрические предохранители, которые позволяют производить операции только в необходимой очередности.
*
Затворы в виде щитов-сегментов установлены также и на плотинах канала. Плоские затворы в виде задвижек применяются при больших напорах воды, т. е. при большой разности в уровнях воды перед плотиной и после нее. Интересным примером может служить Волжская плотина, где напор достигает 18 м, т. е. мы имеем водяную стену высотой с пятиэтажный дом. Эта плотина имеет в своих восьми пролетах восемь металлических щитов по 130 т веса каждый. Подъем такого щита, находящегося под напором воды, требует усилия в 300 т. Для этой цели служат специально изготовленные, так называемые козловые краны, спаренные между собой. Вес каждого крана — 400 т. Это самые большие краны в СССР. Они были доставлены на строительство канала на 50 железнодорожных платформах.
Мы привели только несколько примеров интересных и оригинальных конструкций, которыми вооружен «машинный» канал Москва—Волга. Эти примеры, конечно, можно было бы умножить, но и сказанного уже вполне достаточно, чтобы представить себе, насколько мощное, гигантское и технически совершенное сооружение представляет собой канал Москва—Волга.
*
Применение на канале ряда новейших конструкций встретило сначала возражения и сомнения со стороны отдельных консервативно настроенных инженеров. Высказывались опасения, что наша промышленность не справится в столь короткие сроки с техническим освоением новой и сложной продукции, что придется прибегнуть к заграничной помощи.
Но действительность показала совсем иное. Ставка коллектива молодых проектантов и строителей канала на безусловную возможность изготовления этого сложнейшего оборудования на заводах СССР полностью себя оправдала.
Все конструкции и механизмы для канала Москва—Волга делаются исключительно на заводах Советского союза. Канал строится без иностранной технической помощи, без всякой затраты валюты.
Опыт строительства канала Москва—Волга показывает, насколько успешно идет советская промышленность по пути уже вполне самостоятельного и оригинального решения сложнейших технических задач.
Комментариев нет:
Отправить комментарий