RU2649021C1 - Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании - Google Patents
Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании Download PDFInfo
- Publication number
- RU2649021C1 RU2649021C1 RU2017120092A RU2017120092A RU2649021C1 RU 2649021 C1 RU2649021 C1 RU 2649021C1 RU 2017120092 A RU2017120092 A RU 2017120092A RU 2017120092 A RU2017120092 A RU 2017120092A RU 2649021 C1 RU2649021 C1 RU 2649021C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- cooling cavity
- base
- curtain
- cryogenic
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/02—Fixed barrages
- E02B7/04—Dams across valleys
- E02B7/06—Earth-fill dams; Rock-fill dams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в частности, при возведении грунтовых плотин водохранилищ и ограждающих дамб гидроотвалов, хвостохранилищ, золоотвалов и т.п., включая и криолитозону. Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании включает замораживающие колонки, расположенные в основании охлаждающей полости, по высоте выполненной до гребня плотины и имеющей бетонные стенки со съемным перекрытием. Бетонные стенки охлаждающей полости в теле плотины выполняются из сборных железобетонных элементов уголкового профиля в процессе поярусного возведения тела плотины, а создание охлаждающей полости завершается установкой на гребне плотины вентиляционного короба с задвижками в торцах. Технический результат заключается в повышении надежности и эксплуатационной безопасности плотины или дамбы гидроотвала за счет совершенствования создания мерзлотных завес в нефильтрующих плотинах мерзлого типа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано, в частности, при возведении грунтовых плотин водохранилищ и ограждающих дамб гидроотвалов, хвостохранилищ, золоотвалов и т.п., включая и криолитозону.
Известен способ возведения плотин и ограждающих дамб с мерзлым противофильтрационным ядром, образованным в центральной части профиля плотины при работе мерзлотной завесы, выполненной в виде системы термосифонов (Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве. - Новосибирск: Наука, 1985. - 165 с.). Но для возведенных таким образом гидротехнических сооружений существенны ограничения в применении, в частности при глубоком оттаивании мерзлого основания в пределах подруслового талика и чаши оттаивания под водохранилищем.
Решение проблемы может достигаться устройством двухъярусных мерзлотных завес - нижнего яруса завесы, образуемого системой термосифонов в основании, и верхнего яруса, образуемого промерзанием грунта на контакте с охлаждающей полостью в теле сооружения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является «Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и основании» (патент РФ 2007512 C1, Е02В 7/06, опубл. 15.02.94, Бюл. №3).
Это техническое решение основано на послойном возведении тела плотины при одновременном устройстве бетонных стенок охлаждающей полости, эксплуатируемой зимой и отключаемой в теплый период года. Создание этой полости дает возможность устройства нижнего яруса мерзлотной завесы, образуемого системой замораживающих колонок, устанавливаемых в основании полости. Тем самым становится возможным увеличение глубины мерзлотной завесы.
Но в этом техническом решении имеет место такой конструктивный недостаток, как необходимость устройства распорок между стенками охлаждающей полости, существенно затрудняющих эксплуатацию, в частности зимнюю вентиляцию полости холодным наружным воздухом, образование в полости инея и ледяных пробок, сложность очистки и иные затруднения в работе мерзлотной завесы. Все это влечет снижение надежности замораживающей системы и, соответственно, всей плотины в целом.
В основу изобретения положена задача обеспечения повышенной надежности плотины в сложных мерзлотно-геологических условиях и расширение сферы возможного применения нефильтрующих плотин мерзлого типа.
Поставленная задача решается тем, что в грунтовой плотине с мерзлотной завесой в теле и в основании, включающей замораживающие колонки, расположенные в основании охлаждающей (вентилируемой) полости, по высоте выполненной до гребня плотины и имеющей бетонные стенки со съемным перекрытием, согласно изобретению стенки охлаждающей полости выполнены из сборных железобетонных элементов уголкового профиля, в совокупности образующих подпорные стены охлаждающей полости, а на гребне плотины съемное перекрытие охлаждающей полости выполнено в виде короба, в торцах которого смонтированы задвижки. Для обеспечения при необходимости принудительного вентилирования охлаждающей полости короб может быть оснащен вентиляторами.
На фиг. 1 схематично представлена заявляемая грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании (поперечный разрез).
На подготовленное известными способами основание 1 грунтовой плотины поярусно отсыпано грунтовое тело 2 плотины, при этом в каждом ярусе установлены сборные железобетонные элементы 3 уголкового профиля, которые образуют подпорные стены 4 охлаждающей полости 5. В основании 1 под охлаждающей полостью 5 установлена система замораживающих колонок 6 (например, термосифонов), образующих мерзлотную завесу 7, находящуюся в сопряжении с мерзлым водонепроницаемым грунтом 8. На гребне грунтовой плотины над охлаждающей полостью 5 размещено съемное перекрытие в виде вентиляционного короба 9, в торцах которого установлены задвижки (в частности, как у вентилируемых подполий зданий; на фиг. не показаны), позволяющие открывать и вентилировать систему в зимний (охлаждающий) период и закрывать ее в теплый период года, а также зимой при оттепелях и метелях, дабы исключить прогрев, оттаивание и засорение снегом и льдом охлаждающей полости. В коробе 9 могут быть смонтированы, по меньшей мере, два вентилятора, используемых в случае необходимости для принудительного вентилирования охлаждающей полости 5.
Эксплуатация плотины начинается после полного промораживания тела и основания грунтовой плотины в пределах мерзлотной завесы, что достигается за один-два зимних периода. Затем водохранилище заполняется и начинается, собственно, эксплуатационный период, на протяжении которого ежегодно выполняется цикл зимнего поддержания отрицательных температур, как в мерзлотной завесе, так и в постоянно мерзлом основании под ней. Тем самым обеспечивается температурная устойчивость и надежность всего сооружения.
При увеличении высоты проектируемых плотин до 30-40 м и более необходимость и вероятность применения предлагаемого типа грунтовой плотины с мерзлотной завесой в теле и в основании будут возрастать.
Работа апробированных конструкций термосифонов, в частности жидкостных, общеизвестна и здесь не рассматривается. Охлаждение внешних теплообменников термосифонов осуществляется при движении наружного воздуха в охлаждающей полости 5. Остановка жидкостных термосифонов на теплые периоды происходит автоматически.
Холодный зимний воздух поступает в охлаждающую полость 5 естественным путем при открытых задвижках в вентилируемом коробе 9 и отключенных вентиляторах, или этот воздух (например, при более глубокой замораживающей системе) нагнетается вентиляторами принудительно.
Из вентиляционного короба 9 осуществляется техническое обслуживание, ремонтные работы и натурные наблюдения за работой замораживающей системы и состоянием всей грунтовой плотины (с использованием размещенных датчиков и стационарных измерительных приборов).
Эксплуатация сооружения осуществляется следующим образом. После завершения строительства грунтовой плотины, промораживания ее и создания мерзлотной завесы 7 начинается эксплуатация плотины. Работа замораживающей системы (включает охлаждающую полость 5, замораживающие колонки 6, вентиляционный короб 9) предусматривается в зимний период при отрицательных температурах воздуха.
Температурная устойчивость заявляемой грунтовой плотины обеспечивается ежегодным повторением цикла промораживания грунтов тела 2 и основания 1 плотины, особенно на участках подруслового талика и вновь образующихся зон глубокого оттаивания под водохранилищем. В итоге достигается общая устойчивость сооружения.
Оборудование и режим работы вентиляторов и управление состоянием задвижек должны предусматриваться в проекте плотины и корректируются в процессе ее эксплуатации в зависимости от результатов натурных наблюдений.
Свободное и доступное пространство охлаждающей полости 5 позволяет обеспечивать эффективное охлаждающее вентилирование ее, а внешний вентиляционный короб 9, завершающий конструкцию на гребне плотины, позволяет существенное снижение возможности засорения полости 5 снегом и ледяными пробками, что в результате способствует повышению надежности такой конструкции грунтовой плотины с мерзлотной завесой в теле и в основании в целом.
Claims (2)
1. Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании, включающая замораживающие колонки, расположенные в основании охлаждающей полости, по высоте выполненной до гребня плотины и имеющей бетонные стенки со съемным перекрытием, отличающаяся тем, что стенки охлаждающей полости выполнены из сборных железобетонных элементов уголкового профиля, в совокупности образующих подпорные стены полости, а на гребне плотины съемное перекрытие охлаждающей полости выполнено в виде короба, в торцах которого смонтированы задвижки.
2. Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании по п.1, отличающаяся тем, что короб оснащен, по меньшей мере, двумя вентиляторами для обеспечения при необходимости принудительного вентилирования охлаждающей полости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017120092A RU2649021C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017120092A RU2649021C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2649021C1 true RU2649021C1 (ru) | 2018-03-29 |
Family
ID=61867199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017120092A RU2649021C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2649021C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790448C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2023-02-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Берегозащитное сооружение мерзлого типа |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU977558A1 (ru) * | 1980-05-29 | 1982-11-30 | Среднеазиатское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Плотина из местных материалов |
RU2007512C1 (ru) * | 1992-05-14 | 1994-02-15 | Георгий Иванович Кузнецов | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании |
DE10326070A1 (de) * | 2003-06-10 | 2005-01-27 | Horst Schmitt | Deichsicherung gegen Hochwasser |
RU70269U1 (ru) * | 2006-10-10 | 2008-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Ямал" (ООО ИЦ "Ямал") | Дорожная насыпь на вечномерзлых грунтах |
RU156217U1 (ru) * | 2015-05-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Устройство для охлаждения грунта |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2017120092A patent/RU2649021C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU977558A1 (ru) * | 1980-05-29 | 1982-11-30 | Среднеазиатское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Плотина из местных материалов |
RU2007512C1 (ru) * | 1992-05-14 | 1994-02-15 | Георгий Иванович Кузнецов | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании |
DE10326070A1 (de) * | 2003-06-10 | 2005-01-27 | Horst Schmitt | Deichsicherung gegen Hochwasser |
RU70269U1 (ru) * | 2006-10-10 | 2008-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр "Ямал" (ООО ИЦ "Ямал") | Дорожная насыпь на вечномерзлых грунтах |
RU156217U1 (ru) * | 2015-05-27 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | Устройство для охлаждения грунта |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2790448C1 (ru) * | 2022-06-06 | 2023-02-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Берегозащитное сооружение мерзлого типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101845860B1 (ko) | 방습 및 냉해방지를 위한 냉동 저온창고 | |
Lai et al. | Freeze-proof method and test verification of a cold region tunnel employing electric heat tracing | |
CN205013017U (zh) | 高寒地区隧道保温衬砌结构 | |
CN202745937U (zh) | 一种寒区既有隧道集中渗漏引排水暗槽 | |
CN102996178B (zh) | 一种严寒地区隧道的排水系统 | |
CN101538902A (zh) | 混凝土隔热墙体及施工方法 | |
CN102322276A (zh) | 季节性冻土地区的隧道工程防冻结构 | |
CN108316081A (zh) | 一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统 | |
CN103938658A (zh) | 可避免高温不稳定冻土区隧道洞口边坡冻害的结构 | |
CN103485354A (zh) | 保持冻土边坡稳定的框架通风冷却锚管结构及施工方法 | |
RU2649021C1 (ru) | Грунтовая плотина с мерзлотной завесой в теле и в основании | |
JP6997614B2 (ja) | 凍土の維持方法および凍土の造成方法 | |
KR101275273B1 (ko) | 지하수 배수장치 | |
RU2583025C1 (ru) | Поверхностный фундамент сооружения, обеспечивающий сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии с одновременным обогревом сооружения | |
CN204475696U (zh) | 一种严寒地区用保温防水屋面 | |
CN106968259A (zh) | 一种地下立体车库坑壁结构冻结施工方法 | |
CN202250107U (zh) | 一种季节性冻土地区的隧道工程防冻结构 | |
CA2713831A1 (en) | Thermal storage system for use in connection with a thermally conductive wall structure | |
CN205557217U (zh) | 一种通风管块石间夹式自控通风管路基结构 | |
RU141393U1 (ru) | Теплоизолированный фундамент | |
RU84883U1 (ru) | Конструкция здания или сооружения на вечномерзлых грунтах | |
CN103572783B (zh) | 地下室工程防开裂防水的综合方法 | |
CN103469832B (zh) | 一种基坑冻土试验箱 | |
CN208219327U (zh) | 一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统 | |
CN110735439A (zh) | 一种垂直孔树状冻结壁冻结方法 |