Диафрагма грунтовой плотины а.а.равкина

 

Использование: в гидротехническом строительстве. Сущность изобретения: уплотнение в стыках 4 и 5 диафрагмы грунтовой плотины выполнено составным из упругоэластичного элемента и нетвердеющей массы материала, набухающего от воды . Нетвердеющий материал позволяет сопрягаемым блокам менять положение относительно друг друга. Вертикальные стыки 5 выполнены в виде расширенных швов и поярусно совпадают. Горизонтальный стык 4 выполнен в виде пары выступ-выемка, где верхняя грань нижележащего блока выемка выполнена в поперечном сечении корытообразной , а нижняя грань вышележащего блока выступа выполнена выпуклой и повторяющей очертания выемки. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4935328/15 (22) 12.05.91 (46) 07.05.93, Бюл. В 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е.Веденеева (72) А.А.Равкин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1451209, кл, Е 02 В 3/16, 1987. (54) ДИАФРАГМА ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ

А.А. РАВ КИНА (57) Использование: в гидротехническом строительстве. Сущность изобретения: уплотнение в стыках 4 и 5 диафрагмы грунтовой плотины выполнено составным из

5Ll 1813830 А1 упругоэластичного элемента и нетвердеющей массы материала, набухающего от воды. Нетвердеющий материал позволяет сопрягаемым блокам менять положение относительно друг друга. Вертикальные стыки

5 выполнены в виде расширенных швов и поярусно совпадают. Горизонтальный стык

4 выполнен в виде пары выступ-выемка, где верхняя грань нижележащего блока выемка выполнена в поперечном сечении корытообразной, а нижняя грань вышележащего блока выступа выполнена выпуклой и повторяющей очертания выемки. 5 ил.

1813830

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использована при проектировании и возведении грунтовых плотин с негрунтовыми пративафильтрацианными элементами, а именна диафрагмами из сборных элементов, Цель изобретения — повышение надежности, экономичности и технологичности работ па возведению диафрагмы.

На фиг.1 показан общий виддиафрагмы

{разрез А-А на фиг.23; на фиг.2 — диафрагма в разрезе {разрез Б-Б на фиг.13; на фиг.З— узел I на фиг,2 (в увеличенном масштабе); на фиг,4 — разрез па В--В на фиг.Ç (вертикальные стыки); на фиг,5 — узел It на фиг.4 (в увел ичен но и масштабе).

Диафрагма 1 грунтовой плотины 2 состоит иэ блоков — параллелепипедов 3, Параллелепипеды 3 сопряжены между собой в горизонтальных 4 и вертикальных 5 стыках, Вертикальные стыки 5 (фиг.4) между соседними параллелепипедами выполнены в виде расширенных швов и паярусна совпадэ ат. Это конструктивное решение делает диафрагму как бы состоящей из отдельных секций, ширина которых равна длине блока †параллелепипе.

Выполнение вертикального стыка в виде расширенного шва обусловлена тем, чта вертикальные грани 6 параллелепипедов 3 выполнены карытаабразными.

Горизонтальный стык 4 выполнен в виде пары выступ — выемка, где верхняя грань

7 нижележащего блока (выемка) выполнена в поперечном сечении карытаабраэной, а нижняя грань 8 вышележащего блока (выступ) выполнена выпуклой и повторяющей очертания выемки 7.

Уплотнение в стыках между сборными блоками 3 выполнена составным. В состав уплотнения входят; нетвердеющая масса материала 9, набухающего от воды, а также упругоэластичные элементы 10 и 11. В качестве материала 9 предполагается материал, созданный на основе бентанита. Элемент

10 помещен на дно выемки 7, а элемент 11 — в расширенный шав вертикальнога стыка са стороны нижнего бьефа.

Горизонтальные стыки 4 са стороны верхнего бьефа закрыты призмами 12 из материала 9, а са стороны нижнего бьефа— призмами 13, выполненными также из материала 9 или другого глинистого материала.

Грани сборных блоков-параллелепипедов, обращенные к верховой и низовой призмам платины 2, снабжены гидраизаляцианным покрытием 14 и абмаэкай 15 из глинистого материала.

Кроме того, обозначены: пунктиром 16 — поверхность уплотненной нетвердеющей массы материала 9 перед установкой на нее очередного блока следующего rio высоте яруса диафрагмы; пунктиром 17 — поверхность слоя грунта перед установкой блоков очередного па высоте яруса диафрагмы.

Диафрагма работает следующим образом.

Как показывают результаты анализа напряженно-деформированного состояния диафрагмы, она в процессе эксплуатации испытывает изгибные деформации. Изгиб. ные деформации реализуются в диафрагме

"5 за счет некоторого наклона (поворота) сборных элементов-параллелепипедов относительно друг друга. В связи с тем, что в конструкции горизонтального стыка отсутствует жесткая связь между сборными блоками, их повороту ничто не препятствует.

Поворот одного блока относительно другого происходит в карытообразной выемке 7, в которую входит выступ 8. Так как выступ опирается на упругоэластичный элемент 10, 25 то связь па плоскости между сборными блоками (верхним и нижним) постоянно сохраняется, а сами блоки предохраняются от повреждений (сколов), Благодаря тому, что сохраняется связь блоков по плоскости, со30 храняется и уплотнение, препятствующее проникновению воды. Проходу воды препятствует также и масса уплотненного материала 9, которым первоначально (до установки верхнего блока) было заполнена

35 карытообразная выемка и который по мере опускания блока выдавливался, проникая во все неплатности горизонтального стыка, и заполнял их. По мере замачивания материл 9 набухает и образует вязкий нетверде40 ющий гель. Образующийся гель практически водонепроницаем для воды.

Благодаря своей вязкости и подвижности он может как выдавливаться из стыка, так и снова проникать в стык из резервных призм

12 и 13. Кроме того, резервные призмы 12 и

13 предназначены для защиты стыка при вертикальных осадках блоков диафрагмы, так как их размеры выбраны с таким расчетам, чтобы при осадках блоков стык был бы

50 закрыт этими призмами.

Повороту блоков не препятствует и вертикальный стык 5, выполненный в аиде расширенного шва. Набухающий нетвердеющий материал 9, образующий

55 гель„препятствует проникновению воды в стык и не препятствует относительному перемещению двух соседних блоков. Выходу материала 9 из расширенного шва препятствует упругоэластичный элемент 11, который прижимается к стенкам блоков самим

1813830 материалом 9, Вертикальный "межсекционный" расширенный стык — шов не препятствует и взаимному вертикальному перемещению "секций" из-за неравномерной осадки основания диафрагмы.

На диафрагму 1 действует и сила трения грунта верховой и низовой призмы плотин

2, Диафрагма оказывается как бы обжатой грунтом с двух сторон, а сборные блоки— защемленными в грунте. Но при этом возможны неравномерные осадки грунта, разные по высоте зон плотины. Различие в осадках разных зон связано с разными причинами, в том числе, с погодными и сезонными условиями, с применением разных уплотняющих машин и т,п.

В предлагаемой диафрагме сила трения между диафрагмой и грунтам сведена к минимуму, так как боковые грани блоков снабжены обмазкой 15 из глинистого материала, который размокая, становится пластичным и обеспечивает относительное проскальзывание блоков диафрагмы и прилегающего к ней грунта. Наличие обмазки 15 гарантирует независимость диафрагмы от грунтовых призм и тем самым гарантируется ненарушение ее сплошности. Кроме того, глинистая обмазка 15 создает дополнительный уплатняющий эффект, кольматируя (забивая) частичками глинистого грунта возможные трещины в гидроизоляционном покрытии 14 блоков 3, а также возможные ходы фильтрации в материале (бетоне) самих блоков.

Таким образом, благодаря выполнению уплотнения в стыках составным из упругозластичного элемента и массы материала, набухающего от воды, удается отказаться от выполнения диафрагмы из асфальтобетона, получить надежное по вадонепраницаемасти стыкавае нежесткое сопряжение блоков другс другом, упростить организацию рабат и тем самым обеспечить достижение по5 ставленной цели, а именно повышение тех. налагичнасти, экономичности и надежности сборной диафрагмы грунтовой плотины, Формула изобретения

10 Диафрагма грунтовой плотины, состоящая из сборных блоков-параллелепипедов, уложенных ярусами по вертикали, и уплотнения в стыках между ними, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения надеж15 ности, экономичности и технологичности работ по возведению диафрагмы, вертикальные стыки между соседними блоками каждого из ярусов выполнены в виде расширенных швов с совпадением стенок смеж20 ных по высоте блоков, горизонтальный стык выполнен в виде пары выступ — выемка на совмещаемых гранях блоков, где верхняя грань нижележащего блока выполнена в поперечном сечении карытаабразнай, уплат25 нение в стыках между сборными блоками выполнено составным из упругаэластичного элемента и нетвердеющей массы материала, набухающего ат воды, причем этот же материал уложен в виде призмы вдоль гори30 зантальных стыков между блоками са стороны верхнего и нижнего бьефав, упругоэластичные элементы помещены в расширенный шов вертикального стыка са стороны нижнего бьефа и в горизонтальный

35 стык между блоками — на дно выемки, при этом грани блоков, обращенные к верховой и низовой призмам плотины, снабжены гидраизоляцианным покрытием и абмазкой из глинистого материала, 1813830

1813830

Составитель А.Равкин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Кешеля

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1814 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5