53Hçnh 10.1 Så âäư cáúu tảo cạc loải cỉía van trãn màût

CHỈÅNG 11
CỈÍA VAN CÄNG TRÇNH THU LÅÜI
1. CHỈÏC NÀNG PHÁN LOẢI V ÂIÃƯU KIÃÛN LM VIÃÛC
I. Chỉïc nàng
Cỉía van l mäüt bäü pháûn quan trng ca cäng trçnh thu låüi bäú trê tải vë trê thạo nỉåïc
nhỉ âáûp, cäúng cọ chỉïc nàng âiãưu tiãút mỉûc nỉåïc v lỉu lỉåüng theo u cáưu sỉí dủng
nỉåïc åí tỉìng thåìi k.
II. Phán loải
1. Theo vë trê âàût van
-Van trãn màût : khi âọng âènh van nhä lãn khi màût nỉåïc -> thỉåìng tháúy åí âáûp trn,
cäúng läü thiãn.
-Van dỉåïi sáu : khi âọng cỉía van ngáûp sáu v chëu ạp lỉûc nỉåïc ráút låïn -> thỉåìng tháúy
bäú trê åí cạc loải cäúng ngáưm.
2. Phán loải theo mủc âêch sỉí dủng
- Van chênh(van cäng tạc) : lm viãûc thỉåìng xun.
- Van phủ ( van sỉía chỉỵa) : dng âãø dọng cạc cỉía âãø sỉía chỉỵa van chênh hay mäüt bäü
pháûn no âọ ca cäng trçnh.
- Van sỉû cäú (van dỉû phng) : dng âãø âọng bët cỉía thạo nỉåïc khi cọ sỉû cäú.
- Van thi cäng : dng trong giai âoản thi cäng.
Trong nhiãưu trỉåìng håüp thỉåìng sỉí dủng kãút håüp cạc chỉïc nàng khạc nhau trãn mäüt cỉía
van, vê dủ sỉû cäú-sỉía chỉỵa, van thi cäng-sỉía chỉỵa
3. Phán loải theo ngun tàõc lỉûc tạc dủng lãn cäng trçnh
-Van truưn lỉûc lãn trủ pin hồûc trủ biãn : phai, van phàóng, van cung, van trủ làng.
-Van truưn lỉûc xúng ngỉåỵng cäng trçnh : van hçnh quảt, van mại nh, van lỉåỵi g.
-Van vỉìa truưn lỉûc xúng ngỉåỵng vỉìa truưn sang trủ.


+ Ngỉåỵng lỉåün cong våïi däü däúc vãư hả lỉu âãø tạch dng chy khi cỉíu van.

Hçnh 10.3 Nỉåïc chy dỉåïi cỉía van

55

2. PHAI
1. Âënh nghéa
Phai l mäüt hçnh thỉïc cỉía van âån gin nháút, gäưm mäüt hãû thäúng dáưm hồûc táúm bàòng
gäù, thẹp hay bãtäng cäút thẹp xãúp chäưng lãn nhau trong rnh phai bäú trê åí trủ pin hồûc trủ
biãn.
2. Phán loải phai
a. Theo váût liãûu xáy dỉûng
- Phai gäù : dng khi bãư räüng khoang chỉìng 2÷4m, cäüt nỉåïc tạc dủng <4÷5m.
- Phai thẹp : cọ thãø chàõn âỉåüc khoang cọ chiãưu räüng 20÷30m, våïi cäüt nỉåïc 10÷12m.
- Phai bãtäng cäút thẹp.
b. Phán loải theo hçnh chiãúu trãn màût bàòng
- Phai thàóng.
- Phai hçnh cung.
c. Theo hçnh thỉïc th phai
- Phai âàût nàòm.


Hçnh 10.4 cạc loải phai

56

- Khi phai âỉåüc th xúng hon ton âãø chàõn nỉåïc. Trỉåìng håüp ny phai chëu tạc dủng
ca ạp lỉûc thy ténh, lục ny phai âỉåüc xem nhỉ dáưm âån, tỉì âọ xạc âënh kêch thỉåïc
håüp l ca phai.
- Khi th phai xúng nỉåïc, dáưm chëu tạc dủng ca ạp lỉûc thy âäüng, bao gäưm:
+ Lỉûc nàòm ngang :
W
n
= kγ
v
2
2g
al
+ Lỉûc thàóng âỉïng
W
â
= k
1
γ
v
2
2g
bl
a, b, l xem chụ thêch åí hçnh v
k : hãû säú chy vng(hãû säú lỉu tuún), âäúi våïi táúm tiãút diãûn chỉỵ nháût k=2
k

Dỏửm chờnh (a)
Dỏửm phuỷ (b)
Cọỹt õổùng (c)
Cọỹt bión (d)
Baớn mỷt (f)
Dỏửm bión trón
Dỏửm bión dổồùi
Hỗnh 11.6 Sồ õọử cỏỳu taỷo van
phúng theùp

vaỡ lổỷc tỏỷp trung do caùc dỏửm phuỷ truyóửn lón, sồ õọử tờnh laỡ caùc dỏửm õồn vồùi gọỳi tổỷa laỡ caùc
dỏửm chờnh vaỡ dỏửm bión.
- Dỏửm chờnh (a) : Chởu lổỷc phỏn bọỳ daỷng hỗnh thang hoỷc tam giaùc vaỡ caùc lổỷc tỏỷp trung
do caùc cọỹt õổùng truyóửn lón, sồ õọử tờnh laỡ dỏửm õồn tổỷa lón caùc cọỹt bión. 3. Nguyón từc xaùc õởnh vở trờ dỏửm chờnh
- Nguyón từc
ổồỹc xaùc õởnh theo nguyón từc caùc dỏửm chờnh chởu lổỷc tổồng õổồng nhau, nghộa laỡ
caùc dỏửm chờnh coù tióỳt dióỷn bũng nhau, nhũm tỏỷn duỷng hóỳt khaớ nng chởu lổỷc cuớa caùc
dỏửm.
- Caùch xaùc õởnh
+ Chia bióứu õọử aùp lổỷc nổồùc thaỡnh caùc phỏửn coù dióỷn tờch bũng nhau
+ Caùc dỏửm chờnh õỷt taỷi caùc vở trờ troỹng tỏm cuớa caùc phỏửn bióứu õọử õaợ chia.
a. ọỳi vồùi cổớa van phúng trón mỷt
- Veợ õổồỡng troỡn õổồỡng kờnh AB
- Chia chióửu cao H thaỡnh n õoaỷn bũng nhau (n : sọỳ dỏửm chờnh dổỷ õởnh õỷt)
- Veợ caùc õổồỡng nũm ngang cừt õổồỡng troỡn taỷi 1,2,3
- Veợ caùc õổồỡng troỡn tỏm A baùn kờnh A1, A2, A3 cừt AB taỷi caùc õióứm 1',2',3' (caùc
õióứm1',2',3' chờnh laỡ ranh giồùi caùc phỏửn bióứu õọử coù dióỷn tờch bũng nhau)
- ỷt dỏửm chờnh taỷi tỏm caùc bióứu õọử õaợ chia.

h
k
= H
k
n

k : thổù tổỷ cuớa dióỷn tờch cỏửn xeùt
y
k
=
2
3

H
n
[k
3/2
- (k-1)
3/2
]
+ Van phúng dổồùi sỏu
h
k
= H
k +
n +

Y
k
=

y1
h1
h2
h3
y3
y2
B
2'
1'
H/3
H/3
2
H
B
1'
2'
2
1
H'
H'/3
H'/3
H/3
h2
h1
h3
y1
y2
y3
A
A'

1
=
1,1 våïi cạc lỉûc T, T
ct
mäüt hãû säú k
2
= 1,2
Váûy lỉûc náng van s l :
S
n
= k
1
.G + k
2
(T+Tct)
Lỉûc hả van :
S
h
= k'[k
2
(T+Tct) - k
1
G], k'≥1,25
trỉåìng håüp k
1
.G > k
2
(T+Tct), cỉía van s hả tỉû âäüng
III. Cáúu tảo cạc bäü pháûn cỉía van phàóng
1. Hãû thäúng dáưm
- Bạnh xe nãn bäú trê tải vë trê dáưm chênh, cọ thãø bäú trê lãn cäüt hồûc trỉûc tiãúp lãn dáưm
chênh
- Xạc âënh kêch thỉåïc bạnh xe :
+ p lỉûc truưn cho mäüt bạnh xe :
P =
W
n

W : ạp lỉûc nỉåïc phêa thỉåüng lỉu
n : säú bạnh xe
+ Âỉåìng kênh bạnh xe âỉåüc xạc âënh theo ngun tàõc nẹn dáûp cho phẹp åí màût càõt
xun tám :
Bäü pháûn âãûm
Bäü pháûn trỉåüt
Con làn âënh hỉåïng
Thẹp gọc trỉåüt
Bäü pháûn trỉåüt
Hçnh 10.11 Bäü pháûn tỉûa di âäüng trỉåüt
aa
W
P
R
2
r
Q

: hãû säú ma sạt làn, f
1
= (0,05÷0,1)cm
R : bạn kênh bạnh xe
r : bạn kênh trủc quay
Nãúu ta thay äø bảc bàòng äø bi thç lỉûc ma sạt s gim xúng, nhỉng äø bi cọ thãø bë kẻt do
bn cạt cho nãn trong thỉûc tãú êt dng loải gäúi tỉûa di âäüng bàòng äø bi.
3. Bäü pháûn chäúng tháúm
Âãø ngàn ngỉìa tháúm tiãúp xục giỉỵa cỉía van våïi pháưn tỉûa nhỉ ngỉåỵng, rnh van trong
trủ pin hay trong trủ biãn ngỉåìi ta bäú trê bäü pháûn chäúng tháúm.
Cọ hai loải bäü pháûn chäúng tháúm
- Bäü pháûn chäúng tháúm âạy
- Bäü pháûn chäúng tháúm biãn
4. Mäüt säú cáúu tảo âàûc biãût ca van phàóng
Cạc loải cỉía van phàóng âån âỉåüc giåïi thiãûu trãn cọ nhỉåüc âiãøm l khäng thûn låüi
cho vãûc thạo cạc váût träi näøi. Ngoi ra, khi bãư räüng v bãư sáu ca khoang trn låïn, âàûc
biãût khi bãư räüng hẻp v bãư sáu låïn, lục âọ kãút cáúu cỉía van cng nhỉ bäü pháûn tỉûa di âäüng
v bäü pháûn âãûm, trủ pin âi hi phỉïc tảp hån. Âãø khàõc phủc nhỉåüc âiãøm âọ ngỉåìi ta
âỉa ra loải cỉía van hai táưng, cỉía van nhiãưu táưng v cỉía van lỉåỵi g.
a. Cỉía van hai táưng
- Táưng trãn : hả xúng âãø thạo cạc váût träi näøi v thạo mäüt pháưn lỉu lỉåüng tênh toạn.
4. CỈÍA VAN CUNG
I. Khại quạt chung
- L loải cỉía van cọ bn chàõn nỉåïc cong màût trủ. Sau táúm chàõn nỉåïc l hãû thäúng dáưm
tỉûa vo cng , chán cng tỉûa vo trủc quay gàõn vo trủ. Chuøn âäüng khi náng hồûc hả
cỉía van l chuøn âäüng quay.
- Van cung thỉåìng chè dng lm van chênh.
- Cỉía van cung trãn màût chè cọ cạc hçnh thỉïc sau:
+ Cỉía van cung âån;
+ Cỉía van cung cọ lỉåỵi g;
Hçnh 10.14 Så âäư cáúu tảo van hai

táưng v van lỉåỵi g
64

+ Cổớa van cung hai tỏửng.
- ọỳi vồùi ỏu thuyóửn bao giồỡ cuợng bọỳ trờ van cung theo kióứu haỷ.
- óứ traùnh hióỷn tổồỹng chỏỳn õọỹng, thổồỡng ngổồỡi ta bọỳ trờ mỷt chừn nổồùc theo daỷng cung
troỡn coù tỏm truỡng vồùi truỷc quay cuớa caỡng. Trong trổồỡng hồỹp doỡng chaớy chổùa nhióửu buỡn
caùt coù khaớ nừng lừng õoỹng õeỡ lón baớn mỷt thỗ nón bọỳ trờ truỷc van thỏỳp hồn tỏm cuớa baớn
mỷt chổỡng 50mm.
- Truỷc quay cổớa van cung thổồỡng õỷt cao hồn mổỷc nổồùc lồùn nhỏỳt ồớ haỷ lổu õóứ traùnh bở
han gố.

.
Tọứng hồỹp lổỷc W = W
1
2
+ W
2
2
õi qua tỏm quay O nón ta coù :
W
1
.l
1
- W
2
.l
2
= 0
l
2
= W
1
.l
1
/W
2

vồùi l
1
= R.sin
1

= 0
S : lổỷc nỏng cổớa van õỷt taỷi A
R
G
: baùn kờnh quay cuớa õióứm
õỷt troỹng lổồỹng cổớa van
R
ct
: baùn kờnh taùc duỷng cuớa
lổỷc ma saùt chọỳng thỏỳm
Q
r
= W
r
+
o
G
r

G
o
=G(1-
R
g
.cos
R.cos
): phỏửn troỹng lổồỹng van
W
1
W

Sồ õọử xaùc õởnh lổỷc
nỏn
g van

66


W1
A
O
b
G
W2
V
l1
n
R
g

Hỗnh 10.19

Sồ õọử tờnh toaùn
ọứn õởnh van
truyóửn tồùi truỷc quay
=> S = G
R
G
.cos
R.cos
+ f.Q.

cuớa caùc trổồỡng hồỹp naỡy laỡ dóự gỏy hióỷn tổồỹng rung õọỹng khi mồớ cổớa. Vỗ vỏỷy thổồỡng bọỳ trờ
truỷc quay truỡng vồùi tỏm voỡng troỡn cuớa mỷt chừn.
4. Tờnh toaùn ọứn õởnh cổớa van cung :
Caùc lổỷc taùc duỷng lón cổớa van cung gỏy
ra mọmen coù hai xu hổồùng
-Loaỷi mọmen coù xu hổồùng õoùng cổớa van
M
1
= W
1
.l
1
+ G.R
G
.cos
-Loaỷi mọmen coù xu hổồùng nỏng cổớa van
M
2
= W
2
.l
2
+ V.n
V : aùp lổỷc õỏứy nọứi cuớa nổồùc taùc duỷng lón tỏỳm chọỳng thỏỳm ồớ õaùy, V = .b.l.H (b :
chióửu rọỹng tỏỳm chọỳng thỏỳm.
Hóỷ sọỳ ọứn õởnh cổớa van õỷt lón ngổồợng phaới thoaớ maợn :
k =
M
1
M2. Khung chởu lổỷc (caỡng quay)
Aùp lổỷc nổồùc tổỡ baớn mỷt truyóửn qua caỡng quay vaỡ cuọỳi cuỡng truyóửn vaỡo gọỳi tổỷa baớn lóử.
Coù hai loaỷi kóỳt cỏỳu caỡng quay:
- Taới troỹng tổỡ dỏửm chờnh truyóửn sang hai hóỷ thọỳng daỡn tổỷa hỗnh quaỷt (hỗnh 10.21a )
- Dỏửm chờnh vaỡ caỡng quay hồỹp thaỡnh mọỹt khung tổỷa chởu toaỡn bọỹ taới troỹng tổỡ cổớa van
truyóửn sang. Khung tổỷa coù daỷng phúng (hỗnh 10.21b) hoỷc khung tổỷa coù daỷng khọng
gian (hỗnh 10.21c). Khung khọng gian coù õọỹ cổùng lồùn õổồỹc duỡng trong trổồỡng hồỹp
khoang cổớa van lồùn hoỷc cọỹt nổồùc taùc duỷng lồùn. Khung tổỷa coỡn coù daỷng hỗnh cọng sọn
(hỗnh 10.21d ) hoỷc daỷng nghióng.
Hỗnh 10.2
1

Khung chởu
lổỷc vaỡ caỡng
van Hỗnh 10.20 cỏỳu taỷo van cung

683. Gäúi tỉûa bn lãư
Cọ hai hçnh thỉïc:
- Khi khoang van nh (nh hån 8m) dng hçnh thỉïc trủc quay nam ngang (hçnh
10.20).

- Lỉûc náng nh, lm viãûc âån gin.
- Âäü cỉïng kãút cáúu låïn, täúc âäü âọng måí nhanh.
- Gim âỉåüc chiãưu dy trủ van vç khäng cọ rnh van, hồûc rnh ráút cản.
- Cọ kh nàng âiãưu khiãøn tỉû âäüng.
Nhỉng cỉía van cung cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm sau:
- Chiãưu di trủ van låïn hån khi dng cỉía van phàóng, tuy nhiãn cọ thãø gim âỉåüc
chiãưu cao trủ van.
- Cọ phn lỉûc ngang åí gäúi tỉûa nh hỉåíng âãún äøn âënh trong trủ van.
- Khäng thãø thay cỉía van tỉì khoang ny sang khoang khạc khi cáưn trong thåìi gian
thi cäng hồûc sỉía chỉỵa
IV Phảm vi ạp dủng
69

Âỉåüc dng ráút räüng ri trong cäng trçnh thy låüi. Cỉía van cung bàòng thẹp cọ thãø
âọng nhỉỵng khoang räüng 36m v cao 5÷7m. Khi chiãưu räüng khong 10÷15m thç chiãưu
cao âảt tåïi 10m. Diãûn têch chàõn ca mäüt cỉía van cungâảt tåïi 240m
2
.

5. CẠC LOẢI CỈÍA VAN KHẠC
Ngoi cạc loải cỉía van âỉåüc dng räüng ri nhỉ â trçnh by (phai, van phàóng, van
cung). Trong thỉûc tãú thiãút kãú ngỉåìi ta cn dng cạc loải cỉía van nhỉ: van trủ làng (hçnh
10.1), van trủ âỉïng, van truưn lỉûc xúng ngỉåỵng (hçnh 10.1 v 10.22), van hçnh nhán
(hçnh 10.23), van dỉåïi sáu Hçnh 10.22 Van truưn lỉûc xúng ngỉåỵng