Шлюзы должны иметь габариты, отвечающие размерам проходящих через них наибольших расчетных судов и составов. Типы и размеры расчетных судов и составов устанавливаются для данного класса водного пути на основании технико-экономических расчетов.
Основными габаритами шлюза являются полезные размеры ее камеры: длина Lпк, ширина Впк и глубина на порогах верхней и нижней голов hп. Полезные размеры камеры шлюза определяются согласно СНиП 2.06.07 – 87 по зависимостям:
- полезная длина камеры
, (12.1)
где: – сумма длин расчетных судов, шлюзуемых одновременно и устанавливаемых в камере шлюза в кильватер;
n – число одновременно шлюзуемых судов по длине камеры;
D l – запас по длине камеры в каждую сторону и между судами, определяемый по выражению:
, (12.2)
- полезная ширина камеры
, (12.3)
где: – сумма ширин одновременно шлюзуемых (рядом стоящих) судов;
n1 – число одновременно шлюзуемых судов по ширине камеры;
D b – запас по ширине в каждую сторону и между рядом стоящими судами, м. Запасы по ширине камеры D b устанавливаются от 0,2 до 1,0 м в зависимости от ширины судна.
Глубина на порогах шлюза, отсчитываемая от расчетного минимального судоходного уровня, должна приниматься не менее
, (12.4)
где: S – статическая осадка расчетного судна в полном грузу.
Полученные значения Lпк, Впк и hп округляются в сторону увеличения до ближайших стандартных значений.
Размеры поперечного сечения камеры шлюза определяются согласно рис. 12.4:
глубина воды в камере, отсчитываемая от расчетного наинизшего уровня
Рис. 12.4. Поперечный разрез по камере шлюза:
1 – стенка; 2 – плавучий рым; 3 – днище
где: ап – возвышение порога нижней головы над днищем камеры, принимаемое равным 0; 0,5 или 1,0 м.
высота стены
где: а – возвышение верха стен над расчетным наивысшим уровнем воды.
Полная длина верхней головы принимается равной
,
а длина нижней головы определяется выражением
,
где: lвх – входная часть головы, предназначенная для сопряжения со стенами камеры;
lш – длина шкафной ниши для двухстворчатых ворот;
lуп – длина упорной части головы.
Длина успокоительного участка камеры шлюза lу принимается равной от 6 до 12 м.
Основные размеры в плане полусимметричного подходного канала к шлюзу, причала и пал приводятся на рис. 12.5.
Длина подходного канала слагается из отдельных по назначению участков:
l1 – длины первого участка, характеризующего полный выход судна из камеры шлюза, принимается равной длине судна (толкаемого состава).
Рис. 12.5. Схема полусимметричного подходного канала:
l – оси судовых ходов; 2 – ходовая пала; 3 – неходовая пала; 4 – магистральный канал
l2 – длины второго участка, на котором судно при встречном движении переходит с оси шлюза на ось судового хода в канале;
, (12.5)
где: с – смещение оси судового хода в канале относительно оси шлюза;
R – радиус поворота судна, принимаемый не менее трех длин расчетного судна (R≥31s);
l3 – длины третьего участка, предназначенного для расхождения судов, равная ls;
l4 – длины четвертого участка, необходимого для выхода судов из подходного канала в магистральный:
, (12.6)
где: ΔВ – уширение подходного канала, определяемое выражением
, (12.7)
Длину причальной линии (Ln) при двухстороннем движении судов определяют по зависимости
, (12.8)
где: γ – коэффициент принимаемый равным 0 при наличии ветровой волны и 0,2 – при ее отсутствии.
Для направления входящего в камеру судна на ось шлюза у голов шлюза устраиваются направляющие сооружения (палы), которые имеют криволинейное очертание в плане. Наверху причальных и направляющих сооружений устраивают охранное заграждение или парапет.