Обделка водосбросного туннеля

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (111

3(sp .Е 02 В 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3374735/29-15 (22) 05 ° 01.82 (46) 07 ° 07,83. Бюл. и 25 (72) В,Ф. Илюшин (53) 627.84(088.8) (g6) 1. Зурабов Г.Г. и др, Гидротехнические туннели гидроэлектростанций.

И.-Л., Госэнергоиздат, 1962, с. 186, рис. 6-15.

2. Там же,,с. 188, рис. 6-17 (прототип). (54)(57) ОБДЕЛКА ВОДОС6РОСНОГО ТУННЕЛЯ, преимущественно для участков пересечения активного тектонического разлома, выполненная в виде замкнутых несущих колец, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в створе разлома между двумя смежными кольцами обделки образован сквозной плоский шов, перекрытый эластичным уплотнительным элементом, жестко скрепленным с торцом одного из смежных колец, при этом в проточной части туннеля между уплотнительным элементом и торцами смежных колец образован паз, а непосредственно у шва в лотке и в стенках низового по направлению движения потока кольца образованы уступы, а в сводовой части - выступ.

1 10273

Изобретение относится к гидротехнике, а именно, к безнапорным водосбросным туннелям на участке пересечения активного тектонического разлома. 5

Отличительной особенностью массива горных пород, рассеченных активными тектоническими разломами, является то, что смежные блоки массива, отделенные друг от друга швом разлома, 10 перемещаются друг относительно друга. При этом скорость относительного перемещения может достигать нескольких мм в Год °

Воспрепятствовать этим перемеще- 15 ниям какими-либо инженерными мероприятиями не представляется возможным. Поэтому необходимо создать такую обделку водосбросного туннеля, которая приспосабливалась бы к этим 20 перемещениям и, в то же время, удовлетворяла бы предъявленным к ней тре. бованиям.

Известна обделка туннеля, состоящая в продольном направлении из бе- 25 тонных колец $1).

Недостатком этой обделки является ее низкая эксплуатационная надежность в случае применения ее на участ ке тектонического разлома. В связи с этим, для поддержания ее в эксплуатационном состоянии необходимо будет нести большие затраты по ремонту и восстановлению.

Известна также обделка водосбросного туннеля, преимущественно для участков пересечения активного тектонического разлома, выполненная в виде замкнутых несущих колец (2).

Недостатком известной обделки является необходимость выполнения в процессе эксплуатации ремонтно-восстановительных работ на. участке. пересечения туннелем тектонического разлома.

Целью изобретения является повышение надежности в работе.

Цель достигается тем, что в створе разлома образован между двумя смеж ными кольцами обделки сквозной плос50 кий шов, перекрытый эластичным уплотнительным элементом, жестко скрепленным с торцом одного из смежных колец, при этом в проточной части туннеля между уплотнительным элементом и тор"

- 55 цами смежных колец образован паз, а непосредственно у шва в лотке и в стенках низового по направлению дви31 2 жения потока кольца образованы усту-. пы, а в сводовой части — выступ.

На фиг. 1 — изображена обде,цка туннеля на участке пересечения тектонического разлома, продольный разрез; на фиг. 2 - промежуточное относительное положение двух смежных колец обделки; на фиг. 3 - относительное положение двух смежных колец обделки при максимально поднявшемся низовом (максимально опустившемся верховом) кольце; на фиг. 4 — то же, при максимально опустившемся низовом (максимально поднявшемся верховом) кольце.

Обделка включает верховое по на- правлению течения потока кольцо 1 и низовое кольцо 2, отделенные друг от друга в створе разлома 3 сквозным плоским швом 4, перекрытым эластичными уплотнительными элементами 5, жест . ко скрепленными с торцом б верхового кольца l.

Уплотнительные элементы могут быть выполнены из резины в виде пустотелых кулачков с анкерующей полосой, заделываемой в торец верхового блока. Уплотнительные элементы могут быть также приклеены или пристреляны строительным пистолетом.

Между уплотнительными элементами 5 и торцами смежных колец 1 и 2 образован паз 7 (со стороны проточной части туннеля), имеющий форму кольца, размещенного по периметру трубы. Полость шва между уплотнительными элементом 5 и породой 8 заполнена легкосжимаемым материалом 9, например, ïîролоном.

Непосредственно у шва 4 в лотке и стенах низового кольца 2 образованы уступы 10, а в сводовой части - выступ 11.

Размеры элементов обделки: толщину колец, ширину шва, место положения уплотнительного элемента, высоту уступов и выступа определяют расчетом или на основании исследований, с учетом размеров туннеля, параметров разлома и интенсивности подвижек блоков породы, скорости воды в туннеле.

Обделка работает следующим образом.

При пропуске воды по .туннелю на участке шва 4 напротив уступов 10 в лотке и стенках происходит отрыв потока от обделки и под струей образуется вакуум. Однако этот вакуум не достигает опасной величины, так как пб пазу 7 воздух из подсводного возз 10273 душного пространства 12 поступает в подструйную полость 13 и снижает вакуум. При этом исключается возмож ность кавитационной эрозии бетона обделки. Наличие выступа 11 обеспечивает принудительное нагнетание soapyxa в паз 7 и способствует интенсивному аэрированию пристенного слоя потока напротив уступов 10 в лотке и стенках. 1О

Полость шва. 4 в рабочем состоянии не заполнена водой, так как наличие уступа 10 и перепада смежных секций сооружения способствуют образованию вакуума и отсосу воды из полости шва. 15

При тектонических подвижках блоков породного массива по разлому 3 величина уступа 10 в лотке уменьшается и через расчетное число лет, равное проектному сроку эксплуатации тунне- 20 ля, становится равной нулю, Аналогичная картина происходит с уступами

10 в стенах обделки. Если направление

31 4 перемещения блоков породного массива точно не установлено, размеры уступов 10 назначают таким образом, чтобы обеспечить работоспособность сооружения При относительном перемещении колец обделки в Любом, направлении.

Наличие в шве 4 уплотнительных элементов 5 и прокладок из поролона 9 исключает воэможность попадания s soдосброс частиц материала, заполняющего тектонический разлом 3. Герметичность уплотнения шва обеспечивается также при взаимном перемещении смежных колец относительно друг друга.

Таким образом, предлагаемая обделка водосбросного туннеля обеспечивает его высокую работоспособность на участке активного тектонического разлома, что исключает эксплуатационные затраты на ремонтно-восстановительные работы по обделке, и повышает надежность работы.

1027331

rJ

Составитель В. Казаков

Редактор А.Шандор Техред И.Гайду Корректор Ю.Макаренко

Заказ 469 1/34 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4