BR112020019220A2 - Estrutura de suporte de parede de barragem de água para uma barragem e método para melhorar e/ou reparar uma barragem incluindo cessação de vazamentos de água - Google Patents

Abstract

trata-se de um método para melhorar e/ou reparar uma barragem (1, 30), em que a barragem (1, 30) é fornecida para represar um reservatório de água (2) e tem uma parede de barragem (3) cujo fundo (4) está fundado em um piso (5); em que o dito método compreende as seguintes etapas: formação de uma estrutura de suporte (6) em um lado (7) da parede de barragem (3) voltado na direção oposta ao reservatório de água (2); em que a estrutura de suporte (6) define pelo menos um espaço estanque à pressão (8) que é delimitado pela parede de barragem (3); aplicação de pressão acima da pressão atmosférica ao espaço estanque à pressão (8), de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão (8) através da parede de barragem (3) seja pelo menos minimizada. no equilíbrio de pressão completo, os vazamentos de água são cessados. além disso, uma barragem (1, 30) para represar um reservatório de água (2) compreende: uma parede de barragem (3) cujo fundo (4) está fundado em um piso (5); e uma estrutura de suporte (6) que é disposta em um lado (7) da parede de barragem (3) voltado na direção oposta ao reservatório de água (2); em que a estrutura de suporte (2) é configurada para definir pelo menos um espaço estanque à pressão (8) que é delimitado pela parede de barragem (3), e em que a pressão acima da pressão atmosférica é aplicada ao espaço estanque à pressão (8), de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão (8) através da parede de barragem (3) seja minimizada, preferencialmente cessada. qualquer pressão acima da pressão atmosférica no espaço estanque à pressão (8) resultará em sustentação hidráulica/redução de forças da parede de barragem (3). a estrutura de suporte (6) adicionalmente fornece sustentação mecânica e pode ser combinada com uma calha de escoamento de água derramada (33) evita que o leito do rio a jusante da barreira próxima seja erodido na forma, por exemplo, de uma "piscina de imersão profunda que pode causar danos estruturais à parede de barragem (3).

Description

“ESTRUTURA DE SUPORTE DE PAREDE DE BARRAGEM DE ÁGUA PARA UMA BARRAGEM E MÉTODO PARA MELHORAR E/OU REPARAR UMA BARRAGEM INCLUINDO CESSAÇÃO DE VAZAMENTOS DE ÁGUA”

[0001] A presente invenção se refere, em geral, a uma barragem para represar um reservatório de água. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um método para melhorar e/ou reparar e/ou sustentar paredes de barragem existentes usando uma estrutura de suporte, e a uma barragem que tem uma estrutura de suporte.

[0002] Paredes de barragem que estão propensas a fadiga etc. e/ou que apresentam erosão devido a vazamentos de água através da fundação da parede de barragem etc. representam o risco de um colapso potencial da parede de barragem. A eliminação do risco de uma estrutura de barragem erodida/vulnerável etc. quanto a danos para pessoas e bens devido a uma falha respectiva de uma parede de barragem pode resultar em: - Necessidade de reduzir o nível de água na barragem, resultando na redução da capacidade de armazenamento de água. - Se o reservatório de água for usado para acionar turbinas para geração de energia elétrica, redução da capacidade de geração de energia hidroelétrica devido à redução do nível de água. - Redução da geração de energia a fim de reduzir as vibrações das turbinas etc. que podem afetar a estabilidade de uma parede de barragem vulnerável.

[0003] A presente invenção tem o objetivo de superar as desvantagens supracitadas, como, por exemplo, redução do nível de água no reservatório de água que está sendo represado por uma parede de barragem que está propensa a fadiga etc. e/ou que apresenta erosão devido a vazamentos de água através da fundação da parede de barragem, redução da geração de energia a fim de reduzir as vibrações de turbinas etc. e evitar até mesmo a interrupção completa da geração de energia hidroelétrica.

[0004] Além disso, a presente invenção tem o objetivo de eliminar de forma confiável o risco de colapso potencial de uma parede de barragem que está propensa a fadiga etc. e/ou que apresenta erosão devido a vazamentos de água através da fundação da parede de barragem.

[0005] Esses objetivos são alcançados por meio de um método para melhorar e/ou reparar uma barragem que tem as características da reivindicação 1, e por meio de uma barragem para represar um reservatório de água que tem as características da reivindicação 18.

[0006] Além disso, modalidades particularmente vantajosas da invenção são reveladas nas reivindicações dependentes respectivas.

[0007] Deve-se observar que as características individuais listadas na descrição abaixo podem ser combinadas de qualquer maneira tecnicamente significativa umas com as outras e mostrar outras modalidades da invenção. A descrição da invenção é adicionalmente caracterizada e particularmente especificada em conjunto com as figuras anexas.

[0008] Em uma modalidade vantajosa, a presente invenção revela um método para melhorar e/ou reparar uma barragem, sendo que a barragem é fornecida para represar um reservatório de água e tem uma parede de barragem cujo fundo está fundado sobre o piso; em que o dito método compreende as seguintes etapas: Formação de uma estrutura de suporte em um lado da parede de barragem voltado na direção oposta ao reservatório de água; em que a estrutura de suporte define pelo menos um espaço estanque à pressão que é delimitado pela parede de barragem; Aplicação de pressão acima da pressão atmosférica ao espaço estanque à pressão, de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão através da parede de barragem/fundação de barragem seja pelo menos minimizada. No equilíbrio de pressão completo, os vazamentos de água são cessados.

[0009] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, uma modalidade vantajosa revela uma barragem para represar um reservatório de água que compreende: uma parede de barragem, cujo fundo está fundado sobre o piso; e uma estrutura de suporte que está disposta em um lado da parede de barragem voltado na direção oposta ao reservatório de água; em que a estrutura de suporte é configurada para definir pelo menos um espaço estanque à pressão que é delimitado pela parede de barragem, e em que a pressão acima da pressão atmosférica é aplicada ao espaço estanque à pressão, de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão através da parede de barragem seja minimizada, preferencialmente cessada. Qualquer pressão acima da pressão atmosférica no espaço estanque à pressão resultará em sustentação hidráulica/redução de forças da parede de barragem.

[0010] A presente invenção basicamente propõe uma nova estrutura que está sendo construída em uma distância muito curta a jusante da parede de barragem.

[0011] A invenção não requer que qualquer alteração estrutural seja feita na parede de barragem existente.

[0012] De acordo com uma modalidade, a nova estrutura de suporte preferencialmente será feita de concreto reforçado.

[0013] A nova estrutura de suporte se baseia em uma nova fundação do "estado da técnica" que não permitirá vazamentos de água através ou abaixo da fundação.

[0014] A estrutura de suporte se estende para cima a partir da fundação e se fecha na direção da estrutura de parede de barragem existente, formando, assim, uma câmara entre a parede de barragem existente, a nova estrutura de suporte e o piso, a chamada "Câmara de Pressão" ou "espaço estanque à pressão".

[0015] De acordo com uma outra modalidade, a "Câmara de Pressão"/espaço estanque à pressão ao longo da parede de barragem pode ser dividida em várias "Câmaras de Pressão"/espaços estanques à pressão menores separadas (doravante também chamadas de "câmaras de pressão seccionais" ou "espaços estanques à pressão seccionais") que podem ser vedadas uma em relação à outra.

[0016] Outras características e vantagens da presente invenção ficarão evidentes a partir da seguinte descrição de modalidades não limitadoras da invenção, as quais serão explicadas abaixo em referência aos desenhos, em que:

[0017] A FIG. 1 mostra uma vista em seção lateral de uma modalidade exemplificativa de uma barragem de acordo com a invenção.

[0018] A FIG. 2 mostra uma vista detalhada da barragem designada com "X" na FIG. 1.

[0019] A FIG. 3 mostra a barragem da FIG. 1 em uma outra vista em seção lateral.

[0020] A FIG. 4 mostra a barragem da FIG. 1 em ainda outra vista em seção lateral.

[0021] A FIG. 5 mostra uma vista em perspectiva de uma barragem exemplificativa que está propensa a fadiga e/ou apresenta erosão devido a vazamentos de água através da fundação de uma parede de barragem.

[0022] A FIG. 6 mostra uma vista de topo da barragem da FIG. 5.

[0023] A FIG. 7 mostra uma vista em seção lateral de uma outra modalidade exemplificativa de uma barragem de acordo com a invenção.

[0024] A FIG. 8 mostra uma vista em seção lateral parcial de ainda outra modalidade exemplificativa de uma barragem de acordo com a invenção.

[0025] Nas várias figuras, elementos equivalentes em relação a sua função são sempre dotados dos mesmos numerais de referência, de modo que esses elementos normalmente são descritos apenas uma vez.

[0026] Na seguinte descrição de uma modalidade exemplificativa da invenção, será feita referência às FIGs. 1, 2, 3 e 4.

[0027] Em seu lado esquerdo, a FIG. 1 mostra uma vista em seção lateral de uma modalidade exemplificativa de uma barragem 1 de acordo com a invenção. No lado direito da FIG. 1, uma vista mais detalhada de uma seção indicada com "X" dentro de um círculo pontilhado na vista do lado esquerdo da FIG. 1 é mostrada. A FIG. 2 mostra uma vista detalhada da barragem designada com "X" na FIG. 1, a FIG. 3 mostra a barragem da FIG. 1 em uma outra vista em seção lateral, e a FIG. 4 mostra a barragem da FIG. 1 em ainda outra vista em seção lateral.

[0028] Como é claramente mostrado na FIG. 1, a barragem 1 represa um reservatório de água 2 e compreende: uma parede de barragem 3, cujo fundo 4 está fundado sobre o piso 5; e uma estrutura de suporte 6 que está disposta em um lado 7 da parede de barragem 3 voltado na direção oposta ao reservatório de água 2; em que a estrutura de suporte 2 é configurada para definir um espaço estanque à pressão 8 (no presente documento também denominado "câmara de pressão") que é delimitado pela parede de barragem 3, e em que a pressão acima da pressão atmosférica é aplicada ao espaço estanque à pressão 8, de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão 8 através da parede de barragem 3 seja minimizada, preferencialmente cessada.

[0029] Qualquer pressão acima da pressão atmosférica no espaço estanque à pressão 8 resultará em sustentação hidráulica/redução de forças da parede de barragem 3.

[0030] Além disso, a FIG. 1 mostra a estrutura de suporte 6 que compreende uma fundação 10 que se estende sobre o piso 5 e ao longo do fundo 4 da parede de barragem 3 e define o espaço estanque à pressão 8, de modo que o espaço estanque à pressão 8 seja adicionalmente delimitado pelo solo 11 no piso 5 adjacente ao fundo 4 da parede de barragem 3, a fim de pelo menos minimizar a penetração de água do solo 11 para dentro do espaço estanque à pressão 8, enquanto houver pressão aplicada ao espaço estanque à pressão 8.

[0031] Ademais, a barragem exemplificativa 1 mostrada na

FIG. 1 compreende pelo menos um tubo de equilíbrio de pressão 12 para estabelecer uma conexão estanque à pressão e condutora de fluido entre o reservatório de água 2 e o espaço estanque à pressão 8, a fim de inundar o espaço estanque à pressão 8 com água do reservatório de água 2 e aplicar pressão de água do reservatório de água 2 à água no espaço estanque à pressão 8 como pressão, e equilibrar a pressão com uma pressão hidrostática que resulta de um nível de água 9 do reservatório de água (2).

[0032] Além disso, a FIG. 1 mostra uma válvula 13 (também válvula de corte) para seletivamente aplicar pressão ao espaço estanque à pressão 8 e/ou liberar pressão do espaço estanque à pressão 8. A válvula 13 é disposta no tubo de equilíbrio de pressão 12.

[0033] Como pode ser visto, por exemplo, na FIG. 2, o tubo de equilíbrio de pressão 12 compreende uma entrada 14 para o ingresso de água no lado do reservatório de água 2, enquanto a entrada 14 é disposta abaixo do nível de água 9 do reservatório de água 2.

[0034] A entrada 14 pode ser disposta abaixo de uma linha imaginária que é paralela ao topo da parede de barragem 3 na metade da altura da parede de barragem 3. De modo adicional ou alternativo, a entrada 14 pode ser disposta abaixo de um nível de água mínimo predeterminado do reservatório de água 2.

[0035] Na modalidade da presente invenção mostrada nas presentes figuras, a estrutura de suporte 6 é pelo menos parcialmente feita de concreto, preferencialmente concreto reforçado.

[0036] Como é adicionalmente mostrado nas FIGs. 1 a 4,

de acordo com a modalidade exemplificativa ilustrada, meios de vedação 16, 17, 18, 19 e 20 são fornecidos entre a estrutura de suporte 6 e a parede de barragem 3. O meio de vedação pode ser uma superfície de vedação 16, vedações intercambiáveis 17, uma câmara de vedação 19 que tem disposta na mesma uma cobertura de câmara de vedação 18 e uma câmara 20 para um selante.

[0037] Uma conexão de travamento por força e/ou conexão de ajuste de forma pode ser fornecida entre a estrutura de suporte 6 e a parede de barragem 3.

[0038] Adicionalmente, como pode ser visto, por exemplo, na FIG. 4, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode ser disposta mais profundamente do que o fundo de barragem 4.

[0039] Preferencialmente, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode ser assentada em piso sólido. Além disso, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode compreender meios para fornecer uma vedação estanque à água no piso 5.

[0040] De acordo com ainda outra modalidade exemplificativa de uma barragem 30 de acordo com a presente invenção, cuja vista em seção lateral parcial é mostrada na FIG. 8, a estrutura de suporte 6 compreende um ou mais tubos de injeção 15 que se estendem de fora da estrutura de suporte 6 através do corpo 23 da estrutura de suporte 6 ao lado ou através da câmara de pressão 8 para dentro da fundação 4 (não visível na FIG. 8) da parede de barragem 3.

[0041] Preferencialmente, os tubos de injeção 15 facilitam a injeção de meios na fundação 4 da parede de barragem 3 com o propósito de consolidação e/ou cessação de vazamentos enquanto se aplica contrapressão na câmara de pressão 8 ou, se a câmara de pressão 8 for dividida em várias câmaras de pressão 8 separadas (não mostradas), em cada uma das múltiplas câmaras de pressão 8. Para esse fim, os tubos 15 are solidamente ancorados e vedados na fundação e servem para injetar meios mais profundamente na fundação 4 da parede de barragem 3 com o propósito de consolidação e/ou para vedar contra vazamentos de água. Esse modo de consolidação e/ou vedação é de alta eficiência, visto que qualquer fluxo perturbador de água que flua através de rachaduras, furos de vazamento etc. é cessado ou pelo menos essencialmente reduzido por meio da contrapressão criada/aplicada na câmara de pressão 8.

[0042] Devido ao fornecimento do tubo (ou tubos) de injeção 15 supracitado, qualquer aplicação de consolidação da fundação de parede de barragem 4 e/ou fechamento de vazamentos pode ser executada através desses tubos 15 com a câmara de pressão 8 sendo preenchida com água.

[0043] Além disso, tal tubo (ou tubos) de injeção 15 pode ser instalado/pré-instalado a partir de dentro da câmara de pressão 8 até a fundação de parede de barragem 4. Assim, o trabalho de consolidação da fundação pode ser executado a partir de dentro da câmara de pressão 8 (passível de entrada de um ser humano) seja sob pressão atmosférica ou pressão de ar elevada. A entrada de um ser humano na câmara de pressão 8 pode ser executada sob pressão, caso necessário.

[0044] Um método para melhorar e/ou reparar a barragem 1 ou 30 de acordo com a presente invenção, em que a barragem 1, 30 é fornecida para represar o reservatório de água 2 e compreende a parede de barragem 3, cujo fundo 4 está fundado sobre o piso 5, compreende as seguintes etapas:

Formação da estrutura de suporte 6 no lado 7 da parede de barragem 3 voltado na direção oposta ao reservatório de água 2, em que a estrutura de suporte 6 define o espaço estanque à pressão 8 que é delimitado pela parede de barragem 3; e aplicação de pressão acima da pressão atmosférica ao espaço estanque à pressão 8, de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão 8 através da parede de barragem 3 seja pelo menos minimizada ou até mesmo inteiramente cessada. No equilíbrio de pressão completo, os vazamentos de água são cessados.

[0045] A aplicação da sobrepressão ao espaço estanque à pressão 8 é preferencialmente realizada enquanto a barragem 1 está represando um reservatório de água 2, isto é, enquanto o reservatório de água 2 está pelo menos parcialmente cheio de água.

[0046] A pressão é selecionada de modo a cessar o vazamento de água para dentro do espaço estanque à pressão

8. Preferencialmente, a pressão está relacionada a uma pressão hidrostática que resulta do nível de água 9 do reservatório de água 2 que cria um equilíbrio de pressão com a consequente cessação de fluxo de água de vazamento prejudicial, permitindo, assim, a vedação eficiente e permanente de qualidade superior contra vazamentos de água. Além disso, a pressão pode estar relacionada à pressão hidrostática que está presente em uma posição abaixo do nível de água 9 do reservatório de água 2, que corresponde, em altura, à posição do espaço estanque à pressão 8.

[0047] Preferencialmente, a estrutura de suporte 6 compreende uma fundação 10 que se estende sobre o piso 5 e ao longo do fundo 4 da parede de barragem 3 e define o espaço estanque à pressão 8, de modo que o espaço estanque à pressão 8 seja adicionalmente delimitado pelo solo 11 no piso 5 adjacente ao fundo 4 da parede de barragem 3, a fim de pelo menos minimizar a penetração de água do solo 11 para dentro do espaço estanque à pressão 8, enquanto houver pressão aplicada ao espaço estanque à pressão 8.

[0048] Uma conexão estanque à pressão e condutora de fluido 12, em particular, o tubo de equilíbrio de pressão 12 entre o reservatório de água 2 e o espaço estanque à pressão 8 pode ser fornecida, a fim de inundar o espaço estanque à pressão 8 com água do reservatório de água 2 e aplicar pressão de água do reservatório de água 2 à água no espaço estanque à pressão 8 como pressão, e equilibrar a pressão com uma pressão hidrostática que resulta do nível de água 9 do reservatório de água 2.

[0049] A conexão estanque à pressão e condutora de fluido 12 pode adicionalmente compreender pelo menos uma válvula 13 para seletivamente aplicar pressão ao espaço estanque à pressão 8 e/ou liberar pressão do espaço estanque à pressão 8.

[0050] Ademais, a conexão estanque à pressão e condutora de fluido 12 pode compreender pelo menos uma entrada 14 para o ingresso de água no lado do reservatório de água 8, enquanto a entrada 14 é disposta abaixo do nível de água 9 do reservatório de água 2.

[0051] A entrada 14 pode ser disposta abaixo de uma linha imaginária que é paralela ao topo da parede de barragem 3 na metade da altura da parede de barragem 3. De modo adicional ou alternativo, a entrada 14 pode ser disposta abaixo de um nível de água mínimo predeterminado do reservatório de água 2.

[0052] Preferencialmente, a estrutura de suporte 6 é pelo menos parcialmente feita de concreto, preferencialmente concreto reforçado.

[0053] Ademais, os meios de vedação 16, 17, 18, 19, 20 mencionados acima podem ser fornecidos entre a estrutura de suporte 6 e a parede de barragem 3.

[0054] Uma conexão de travamento por força e/ou conexão de ajuste de forma pode ser fornecida entre a estrutura de suporte 6 e a parede de barragem 3.

[0055] De acordo com ainda outra modalidade preferencial da invenção, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode ser disposta mais profundamente do que o fundo 4 da parede de barragem 3.

[0056] Além disso, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode ser assentada em piso sólido 5.

[0057] Além disso, a fundação 10 da estrutura de suporte 6 pode compreender meios para fornecer uma vedação estanque à água no piso 5.

[0058] A FIG. 5 mostra uma vista em perspectiva de uma barragem exemplificativa 31 que está propensa a fadiga e/ou apresenta erosão devido a vazamentos de água através da fundação de uma parede de barragem 3. Em particular, a parte (a) da FIG. 5 mostra uma vista fotográfica da barragem 31 e a parte (b) da FIG. 5 mostra uma vista geral da parte (a).

[0059] A FIG. 6 mostra uma vista de topo da barragem 31 da FIG. 5. Novamente, a parte (a) da FIG. 6 é uma ilustração fotográfica da barragem 31, ao passo que a parte (b) é uma vista geral da parte (a). Na FIG. 6 é esquematicamente mostrado onde a estrutura de suporte 6 (área hachurada) pode ser disposta próximo à parede de barragem 3 no lado 7 voltado na direção oposta ao reservatório de água 2.

[0060] Deve-se entender que o modelo e/ou tamanho da "Câmara de Pressão" 8 pode ser tal que a entrada do ser humano é possível com o propósito de inspeção, perfuração de injeção e/ou reparo de vazamento etc. A "Câmara de Pressão" pode ser dividida "Câmaras de Pressão" menores separadas com a mesma função.

[0061] A altura da estrutura de suporte 6 deve ser determinada de acordo com os requerimentos de sustentação especificamente calculados.

[0062] A câmara de pressão 8 é vedada à parede de barragem 3 por uma disposição/sistema de vedação de múltiplos propósitos, a qual é preferencialmente composta por múltiplas vedações. Além disso, as vedações podem ser de modelo inflável.

[0063] A câmara 8 é conectada à água no reservatório de água 2 no lado de parede de barragem a montante por meio de um tubo de comunicação 12 (tubo de equilíbrio de pressão 12).

[0064] A nova "Estrutura de Suporte" 6 deve ser projetada e seu peso estrutural deve ser suficiente para resistir às forças de pressão criadas que são criadas a partir do interior da "Câmara de Pressão" 8 e fornecer resistência suficiente para adicionalmente fornecer sustentação mecânica à parede de barragem 3 se for necessário.

[0065] Quaisquer forças resultantes da pressão na câmara de pressão 8 e/ou por sustentação mecânica são transferidas para a fundação 10 da estrutura de suporte 6.

[0066] A pressão da água na "Câmara de Pressão" 8 neutraliza as forças que derivam da pressão da água no lado de reservatório de água da parede de barragem 3 de acordo com a área de parede vedada na câmara de pressão 8. Como resultado, qualquer vazamento de água cessa. Ademais, a divisão opcional da "Câmara de Pressão" 8 em "Câmaras de Pressão" menores separadas 8 permitiria o tratamento/reparo seccional da parede de barragem 3 e/ou a fundação de parede 4; desse modo, a força de elevação criada pela pressão de água sob a parede de barragem 3 pode ser controlada e mantida em faixas aceitáveis.

[0067] Em ainda outra modalidade vantajosa, que é ilustrada na FIG. 7 mostrando a vista em seção lateral de ainda outra modalidade exemplificativa de uma barragem 32 de acordo com a invenção, a estrutura de suporte 6 pode, em sua extremidade superior, ser construída de modo que uma calha de escoamento 33 apropriada ou uma calha de escoamento de água derramada 33 seja fornecida para o sobrefluxo de água 34 que é liberado da barragem 32 por meio de portas de controle de inundação 35 no topo da parede de barragem 3. A calha de escoamento 33 tem a função de desviar suavemente a água 34 para o leito do rio a jusante, sem o risco de danificar/afetar a fundação 4 da parede de barragem 3 e/ou criar uma "piscina de imersão" prejudicial. Assim, a estrutura de suporte 6 adicionalmente fornece sustentação mecânica que evita que o leito do rio a jusante da barreira próxima seja erodido na forma, por exemplo, de uma "Piscina de Imersão" profunda que pode, por sua vez, causar danos estruturais à parede de barragem 3.

[0068] Em relação ao Equilíbrio de Pressão na "Câmara de Pressão" 8, o "Tubo de Equilíbrio de Pressão" 12 garante que a pressão da água no lado a montante e dentro da "Câmara de Pressão" 8 sejam iguais e, assim, cessam quaisquer vazamentos de água através ou a partir de baixo da parede de barragem existente 3 (a "Câmara de Pressão" 8 é, então, preenchida com água). Com o propósito de inspecionar e/ou facilitar "medidas de prevenção de vazamento ativo", a câmara de pressão 8 pode ser preenchida com ar pressurizado.

[0069] O sistema de vedação, isto é, os meios de vedação 16, 17, 18, 19, 20 mencionados acima, permite que qualquer pressão desejada seja implantada na câmara de pressão 8 variando da pressão atmosférica para até mesmo acima da pressão estática de água de admissão do reservatório de água 2 etc. Além disso, as vedações podem ser de modelo inflável para serem capazes de aumentar ativamente a pressão de contato das vedações e aumentarem a estanqueidade.

[0070] Em relação à Disposição de Vedação, a "Disposição de Vedação" é de um modelo de múltiplos propósitos. A "câmara de vedação superior" 19 é preferencialmente equipada com uma multiplicidade de vedações ou vedações de múltiplas camadas; as vedações são mantidas em posição, por exemplo, por meio da "Cobertura de Câmara de Vedação" 18. As vedações podem ser trocadas se for necessário, mesmo sem queda de pressão na câmara de pressão 8. O sistema é à prova de falhas. Para fins de precaução adicional, a "Câmara para Selante" adicional 20 pode ser preenchida

(preenchida por pressão) com selante especial como suporte para as vedações superiores e/ou como vedação temporária no caso de as vedações superiores precisarem ser trocadas; assim o "Equilíbrio de Pressão" pode ser mantido.

[0071] As respectivas extremidades das vedações devem ser presas de modo firme por "tampas de vedação" que formam parte da estrutura de suporte 6.

[0072] Em relação à Superfície de Vedação/Superfície de Parede de Câmara de Pressão, para uma aplicação de longa duração, segura e com melhor efeito de vedação, uma "Superfície de Vedação" especial 16 é preferencialmente aplicada (por exemplo, colada ou parafusada etc.) à parede de barragem existente 3. A Superfície de parede da parede de barragem existente 3 no interior da Câmara de Pressão 8 deve ser tratada e renovada contra as intempéries para garantir a estanqueidade à água.

[0073] Em relação à conexão de Equilíbrio de Pressão, o(s) "Tubo(s) de Equilíbrio de Pressão" 15 é(são) preferencialmente conduzido(s) da "Câmara de Pressão" 8 para a parte externa e, então, através da parede de barragem existente 3 abaixo do nível de água 9 no lado de reservatório de água.

[0074] Na condução para o lado externo do "Tubo de Equilíbrio de Pressão" 15, as "válvulas de corte" podem ser instaladas com a válvula nº 1 o que permite cortar a conexão com o reservatório de água 2. A válvula nº 2 permite controlar /testar os volumes de vazamento de água. Durante a operação normal, a válvula nº 1 é aberta, e a válvula nº 2 é fechada; durante o controle/teste de vazamentos de água, a válvula nº 1 é fechada, e a válvula nº 2 é aberta.

[0075] Em relação ao "Reparo de vazamentos de água", durante o comissionamento inicial da "Estrutura de Suporte" 6 e/ou a qualquer momento durante a operação, a "Câmara de Pressão" 8 pode ser usada para facilitar o fechamento/reparo de vazamentos de água. Para fins de reparo e/ou fechamento de vazamento superficial geral, a "Câmara de Pressão" 8 preferencialmente não deve ser inundada com água. Com esse propósito, deve-se preencher a Câmara com uma respectiva mistura de cimento/vedante líquido, ou outra, cobrindo o "chão" da câmara com uma quantidade/volume de selante aplicado, sendo determinado de acordo com requisitos esperados. O selante deve, então, ser pressurizado acima da pressão estática prevalecente no reservatório de água e, assim, empurrado para dentro de quaisquer espaços vazios etc. que permitam vazamentos de água.

[0076] Qualquer consolidação mais profunda da fundação de barragem e/ou vedação de vazamentos deve ser realizada como explicado acima. Referências numéricas: 1 Barragem 2 Reservatório de água 3 Parede de barragem 4 Fundo/fundação de 3 5 Piso/Piso sólido 6 Estrutura de suporte 7 Lado de 3 voltado na direção oposta de 2 8 Espaço estanque à pressão/Câmara de pressão 9 Nível de água de 2

10 Fundação de 6/Fundação estanque à água de 6 11 Solo 12 Conexão estanque à pressão e condutora de fluido/Tubo de equilíbrio de pressão 13 Válvula/válvula de corte 14 Entrada de 12 15 Tubo de injeção 16 Superfície de vedação 17 Disposição de vedação/ Vedações intercambiáveis 18 Cobertura de câmara de vedação 19 Câmara de vedação 20 Câmara para selante 21 Vazamento de água 22 Fundo de 1 23 Parede de concreto de 6 30 Barragem 31 Barragem 32 Barragem 33 Calha de escoamento 34 Água de sobrefluxo

Claims (32)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para melhorar e/ou reparar uma barragem (1, 30), em que a barragem (1, 30) é fornecida para represar um reservatório de água (2) e tem uma parede de barragem (3) cujo fundo (4) está fundado em um piso (5); sendo o dito método caracterizado por compreender as seguintes etapas: Formação de uma estrutura de suporte (6) em um lado (7) da parede de barragem (3) voltado na direção oposta ao reservatório de água (2); em que a estrutura de suporte (6) define pelo menos um espaço estanque à pressão (8) que é delimitado pela parede de barragem (3); Aplicação de pressão acima da pressão atmosférica ao espaço estanque à pressão (8), de modo que a penetração de água e/ou vazamentos de água prejudiciais no espaço estanque à pressão (8) através da parede de barragem (3) seja pelo menos minimizada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de aplicação de sobrepressão ao espaço estanque à pressão (8) é aplicada enquanto a barragem (1) está represando um reservatório de água (2).

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pressão é selecionada para cessar o vazamento de água para dentro do espaço estanque à pressão (8).

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a pressão está relacionada a uma pressão hidrostática que resulta de um nível de água (9) do reservatório de água (2)

que cria um equilíbrio de pressão com a consequente cessação de fluxo de água de vazamento prejudicial, permitindo, assim, a vedação eficiente e permanente de qualidade superior contra vazamentos de água.

5. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a pressão está relacionada à pressão hidrostática que está presente em uma posição abaixo do nível de água (9) do reservatório de água (2), que corresponde, em altura, à posição do espaço estanque à pressão (8).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte (6) compreende uma fundação (10) que se estende sobre o piso (5) e ao longo do fundo (4) da parede de barragem (3) e define o espaço estanque à pressão (8), de modo que o espaço estanque à pressão (8) seja adicionalmente delimitado pelo material (11) no piso (5) adjacente ao fundo (4) da parede de barragem (3), a fim de pelo menos minimizar a penetração de água do solo (11) para dentro do espaço estanque à pressão (8), enquanto houver pressão aplicada ao espaço estanque à pressão (8).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma conexão estanque à pressão e condutora de fluido (12), especialmente um tubo de equilíbrio de pressão (12), entre o reservatório de água (2) e o espaço estanque à pressão (8) é fornecida, a fim de inundar o espaço estanque à pressão (8) com água do reservatório de água (2) e aplicar pressão de água do reservatório de água (2) à água no espaço estanque à pressão (8) como pressão, e equilibrar a pressão com uma pressão hidrostática que resulta do nível de água (9) do reservatório de água (2).

8. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a conexão estanque à pressão e condutora de fluido (12) compreende pelo menos uma válvula (13) para seletivamente aplicar pressão ao espaço estanque à pressão (8) e/ou liberar pressão do espaço estanque à pressão (8).

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a conexão estanque à pressão e condutora de fluido (12) compreende pelo menos uma entrada (14) para o ingresso de água no lado do reservatório de água (8), enquanto a entrada (14) é disposta abaixo do nível de água (9) do reservatório de água (2).

10. Método, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que a entrada (14) é disposta abaixo de uma linha imaginária que é paralela ao topo da parede de barragem (3) na metade da altura da parede de barragem (3).

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a entrada (14) é disposta abaixo de um nível de água mínimo predeterminado do reservatório de água (2).

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte (6) é pelo menos parcialmente feita de concreto, preferencialmente concreto reforçado.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os meios de vedação (16, 17, 18, 19, 20) são fornecidos entre a estrutura de suporte (6) e a parede de barragem (3).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma conexão de travamento por força e/ou conexão de ajuste de forma é fornecida entre a estrutura de suporte (6) e a parede de barragem (3).

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, caracterizado pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) é disposta mais profundamente do que o fundo de barragem (4).

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 15, caracterizado pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) é assentada sobre o piso sólido (5).

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 16, caracterizado pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) compreende meios para fornecer uma vedação estanque à água no piso (5).

18. Barragem para represar um reservatório de água (2) caracterizada por compreender: uma parede de barragem (3), cujo fundo (4) está fundado sobre um piso (5); e uma estrutura de suporte (6) que é disposta em um lado (7) da parede de barragem (3) voltado na direção oposta ao reservatório de água (2); em que a estrutura de suporte (2) é configurada para definir pelo menos um espaço estanque à pressão (8) que é delimitado pela parede de barragem (3), e em que a pressão acima da pressão atmosférica é aplicada ao espaço estanque à pressão (8), de modo que a penetração de água no espaço estanque à pressão (8) através da parede de barragem (3) seja minimizada, preferencialmente cessada.

19. Barragem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (6) compreende uma fundação (10) que se estende sobre o piso (5) e ao longo do fundo (4) da parede de barragem (3) e define o espaço estanque à pressão (8), de modo que o espaço estanque à pressão (8) seja adicionalmente delimitado pelo solo (11) no piso (5) adjacente ao fundo (4) da parede de barragem (3), a fim de pelo menos minimizar a penetração de água do solo (11) para dentro do espaço estanque à pressão (8), enquanto houver pressão aplicada ao espaço estanque à pressão (8).

20. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 18 ou 19, caracterizada por compreender pelo menos um tubo de equilíbrio de pressão (12) para estabelecer uma conexão estanque à pressão e condutora de fluido entre o reservatório de água (2) e o espaço estanque à pressão (8) a fim de inundar o espaço estanque à pressão (8) com água do reservatório de água (2) e aplicar pressão de água do reservatório de água (2) à água no espaço estanque à pressão (8) como pressão, e equilibrar a pressão com uma pressão hidrostática que resulta de um nível de água (9) do reservatório de água (2).

21. Barragem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que o tubo de equilíbrio de pressão (12) compreende pelo menos uma válvula (13) para seletivamente aplicar pressão ao espaço estanque à pressão (8) e/ou liberar pressão do espaço estanque à pressão (8).

22. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 20 ou 21, caracterizada pelo fato de que o tubo de equilíbrio de pressão (12) compreende pelo menos uma entrada (14) para o ingresso de água no lado do reservatório de água (2), enquanto a entrada (14) é disposta abaixo do nível de água (9) do reservatório de água (2).

23. Barragem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que a entrada (14) é disposta abaixo de uma linha imaginária que é paralela ao topo da parede de barragem (3) na metade da altura da parede de barragem (3).

24. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 22 ou 23, caracterizada pelo fato de que a entrada (14) é disposta abaixo de um nível de água mínimo predeterminado do reservatório de água (2).

25. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 18 a 24, caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (6) é pelo menos parcialmente feita de concreto, preferencialmente concreto reforçado.

26. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 18 a 25, caracterizada pelo fato de que os meios de vedação (16, 17, 18, 19, 20) são fornecidos entre a estrutura de suporte (6) e a parede de barragem (3).

27. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 18 a 26, caracterizada pelo fato de que uma conexão de travamento por força e/ou conexão de ajuste de forma é fornecida entre a estrutura de suporte (6) e a parede de barragem (3).

28. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 19 a 27, caracterizada pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) é disposta mais profundamente do que o fundo de barragem (4).

29. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 19 a 28, caracterizada pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) é assentada sobre o piso sólido.

30. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 19 a 29, caracterizada pelo fato de que a fundação (10) da estrutura de suporte (6) compreende meios para fornecer uma vedação estanque à água no piso (5).

31. Barragem, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 18 a 30, caracterizada pelo fato de que a estrutura de suporte (6) compreende pelo menos um tubo de injeção (15) que se estende de fora da estrutura de suporte (6) ao lado ou através da câmara de pressão (8) para dentro da fundação (4) da parede de barragem (3).

32. Barragem, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que o tubo de injeção (15) permite que meios sejam injetados na fundação (4) da parede de barragem (3) com o propósito de consolidação e/ou cessação de vazamentos enquanto se aplica contrapressão na câmara de pressão (8).