RU2667080C2 - Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения - Google Patents

Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения Download PDF

Info

Publication number
RU2667080C2
RU2667080C2 RU2016143218A RU2016143218A RU2667080C2 RU 2667080 C2 RU2667080 C2 RU 2667080C2 RU 2016143218 A RU2016143218 A RU 2016143218A RU 2016143218 A RU2016143218 A RU 2016143218A RU 2667080 C2 RU2667080 C2 RU 2667080C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
conduit
water
water conduit
cable
Prior art date
Application number
RU2016143218A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016143218A (ru
RU2016143218A3 (ru
Inventor
Денис Владимирович Кашарин
Татьяна Петровна Кашарина
Константин Петрович Валуйский
Сергей Андреевич Калмыков
Валерия Андреевна Плотникова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС"
Priority to RU2016143218A priority Critical patent/RU2667080C2/ru
Publication of RU2016143218A publication Critical patent/RU2016143218A/ru
Publication of RU2016143218A3 publication Critical patent/RU2016143218A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2667080C2 publication Critical patent/RU2667080C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/02Water-ways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

Заявленная группа изобретений относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использована для создания напорных водоводов, гидроаккумулирующих и т.п. гидроэлектростанций, а также насосных станций. Составной мобильный деривационный водовод включает водопроводящие секции из двух- и однооболочечных водоводов, соединенных посредством компенсатора с гибким или жестким трубопроводом. Для изготовления одно- и двухоболочечных водоводов используют реберно-ячеистый каркас из повторяющихся систем перекрещивающихся спиралей из композитных наноматериалов, обладающих свойством восстановления и сохранения проектной формы за счет энергии активизации на восстановление. В водопроводящей оболочке водовода предусматриваются специальные обечайки-бандажи между внутренними и внешними ее слоями, в которых располагаются гибкие ребра жесткости, соединяющиеся между собой быстроразъемной связью-защелкой. В нижней части оболочки водовода предусмотрен компенсатор-амортизатор с камерой, имеющий клапан для подачи воздуха. По внешнему нижнему контуру устраиваются прижимные анкера, обеспечивающие устойчивость водовода по всей трассе. Вантовая система соединяется со специальными обечайками-бандажами в верхней части водовода. Способ возведения мобильного деривационного водовода заключается в том, что все его элементы выполняются из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, отдельно и монтируются на монтажной площадке с помощью гибких связей. Изготовление обечаек-бандажей по внешней оболочке предусматривается их привариванием с последующей укладкой в них ребер жесткости с быстроразъемной связью. Вантовая система включает ванту-подбор и ванты-оттяжки, изготавливается на монтажной площадке согласно проектным данным. Изготовление однооболочечных и двухоболочечных протяженных элементов водовода ведется также на монтажной площадке с устройством в них компенсаторов-амортизаторов и прижимных анкеров, а по внешней однооболочечной части устраивается реберно-ячеистый каркас. Подготовленные элементы мобильного деривационного водовода возводятся по его трассе согласно проектной документации, включающей расчетную, изыскательскую, организационно-строительную работы, включая планировку трассы водовода, создание верхового и низового бассейнов, доставку и монтаж водопроводящих элементов, вантовой системы, анкерных опор, а затем ведут монтаж контейнерного типа здания микроГЭС с установленным в нем гидроагрегатом и системой мониторинга, устройством для гашения гидравлического удара, ведут монтаж диффузора и монтируют в нижнем бьефе грунтонаполняемые оболочки, обеспечивающие гашение энергии и препятствующие эрозийному процессу дна и его откосов. Применение данного изобретения снизит капитальные затраты и позволит увеличить технически возможный гидропотенциал малых рек в условиях сложного горного рельефа местности. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано для создания напорных водоводов, гидроаккумулирующих и т.п. гидроэлектростанций, а также насосных станций.
Известен напорный водовод гидроаккумулирующей электростанции, включающий входной оголовок; переходной участок; водовод; анкерную опору; колено напорного водовода с напорной прокладкой; потоконаправляющий элемент в виде эластичной оболочки, причем присоединенный через потерну (Патент RU 2392378 C1, Е02В 9/02 (2006/01) «Напорный водовод гидроаккумулирующей электростанции». Опубл. 20.06.2010. бюл. №17).
Недостатками являются сложность выполнения монтажных работ по прокладке деривационного водовода в условиях скальных грунтов, а также ненадежность работы направляющего элемента при изменении режима работы водовода.
Известен уравнительный резервуар для гашения гидравлического удара в напорном водоводе деривационной ГЭС, включающий наклонную камеру уравнительного резервуара, воздуховод (Патент РФ №2049197 (С1). Е02В 9/06. «Уравнительный резервуар напорного деривационного водовода ГЭС». Опубл. 27.11.1995).
Недостатками являются значительная стоимость и трудоемкость работ по возведению наклонной камеры уравнительного резервуара вдоль трассы деривационного тоннеля, что препятствует его применению для гашения гидравлического удара в мобильном водоводе.
Известна оболочечная конструкция для изготовления оболочек, включающая реберно-ячеистый каркас из повторяющихся систем перекрещивающихся спиралей с образованием ребер жесткости с узлами из перекрестий и концентричный реберно-ячеистый каркас, внешний слой, а также и установленный слой с внутренней стороны реберно-ячеистого каркаса и концентрично ему, при этом внутренний и внешний слои выполнены из тонкостенного материала волнообразной формы с образованием полостей, в которых размещены ребра жесткости и узлы перекрестий ребер жесткости реберно-ячеистого каркаса (Патент РФ №2558506 В29С 53/56. «Оболочечная конструкция и способ изготовления ее». Опубл. 10.08.2015. бюл. №22).
Недостатками являются значительные затраты на формирование реберно-ячеистого каркаса, а также увеличение его веса.
Известен наиболее близкий аналог гидроэнергетического сооружения рукавного типа, включающий водоподпорную оболочку, ванты-оттяжки, ванту-подбор, береговые анкерные опоры, русловые анкера, насадку с регулирующей задвижкой, гибкий рукав, устанавливаемый совместно с гидроагрегатом на водонаполняемую оболочку (Патент RU 2498009/ (С1), МПК Е02В 9/00, Е02В 7/02. «Мобильная микроГЭС рукавного типа с поперечно-струйной турбиной». Опубл. 10.11.2013, бюл. №31).
Недостатком является невозможность его использования для горных рек без дополнительного закрепления и обеспечения условий, препятствующих скручиванию рукава при значительной протяженности.
Известен многопролетный вантовый трубопроводный переход, предназначенный для уменьшения изгибающих моментов над промежуточными опорами, включающий промежуточные опоры, трубопровод с компенсаторами, парные ванты и пилоны с роликами (А.С. SU №1691450 А1. МПК Е01Д 11/00 В. «Многопролетный вантовый трубопроводной переход». Опубл. 15.11.1991. бюл. №42).
Недостатками являются сложность конструкции, отсутствие связей, препятствующих воздействию ветровой нагрузки на боковую поверхность трубопровода, что может вызвать поперечные колебания в горизонтальной плоскости и снизить его эксплуатационную надежность в горных условиях.
Известен способ возведения строительства гидроузла, включающий проектно-изыскательную, проектно-техническую, проектно-организационную и строительную работы (Матвеев Е.С. «Архитектурное решение гидроэлектростанций». - М.: Энергия, 1975, с. 120-123).
Недостатками являются большие затраты на строительство и невозможность использования в горных условиях без применения тяжелой строительной техники.
Известен способ изготовления оболочечной конструкции, заключающийся в выполнении в форме цилиндра внутреннего и внешних слоев, изготавливаемых по отдельности, а затем вдвигающихся друг в друга (Патент РФ №2558506 В29С53/56. «Оболочечная конструкция и способ изготовления ее». Опубл. 10.08.2015. бюл. №22).
Недостатками являются сложность изготовления оболочек, а также вес их, что значительно оказывает влияние на использование их в горных условиях.
Известен проект организации строительства гидроузла, включающий его строительный план с расположением постоянных и временных сооружений, а также сложные виды работ (Использование водной энергии: учебник для вузов / Под ред. Ю.С. Васильева - 4-е издание, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1995, с. 592-594).
Недостатком данного способа является значительный объем работ по устройству временных подземных путей и может быть использован при прокладке только традиционных деривационных водоводов.
Задачей изобретения является создание составного мобильного деривационного водовода для микроГЭС малых горных рек и способа его возведения без использования тяжелой строительной техники.
Предлагаемое изобретение позволит увеличить технически возможный гидропотенциал малых горных рек для мобильных микроГЭС сезонного действия за счет применения мобильного составного водовода.
Данный технический результат достигается за счет создания составного мобильного деривационного водовода 1, состоящего из гибких и мягких композитных наноматериалов, обладающих памятью формы, представляющих собой водопроводящие секции из сочетания двухоболочечных 2 и однооболочечных 3 водоводов, соединенные между собой гибкими связями 4. Однооболочечный водовод 3 создается длиной не более 30 м, что обеспечивает его надежность работы без скручивания. Двухоболочечный водовод 2 состоит из внутренних 5 и внешних 6 оболочек, соединенных между собой гибкой связью 7, и все они выполняются из композитных наноматериалов, обладающих восстановительными свойствами и использующих энергию активизации на восстановление, и в совокупности являющиеся потоконаправляющими элементами всего деривационного водовода 1, причем для сохранения их формы, вычисляемой численными методами, в водопроводящей оболочке водовода предусматриваются специальные обечайки-бандажи 8 с находящимися в них ребрами жесткости 9, которые расположены между внутренними 5 и внешними 6 оболочками, обладающими памятью формы и соединенных между собой гибкой быстроразъемной связью-защелкой 10, а в нижней части оболочки водовода предусмотрен компенсатор-амортизатор 11, имеющий клапан 12 для подачи воздуха в единую камеру 13, причем для обеспечения надежности всего водовода в целом в нижней части его предусматриваются прижимные анкера 14, причем все элементы мобильного деривационного водовода 1 выполняются из композитных наноматериалов с запланированными для данных условий свойствами, при этом на участках пересеченной местности он поддерживается вантовой системой 15, состоящей из ванты-подбора 16, вант-оттяжек 17 и нижних вант 18, крепящихся к анкерным опорам 19, причем ванты-оттяжки 17 и нижние ванты 18 крепятся к обечайкам-бандажам 8, обеспечивающим устойчивость водовода по всей трассе при динамических воздействиях, при этом он выполняется из внешнего реберно-ячеистого каркаса, а внутренняя поверхность его выполняется из тонкостенного композитного наноматериала (фиг. 1, 2).
Способ возведения мобильного деривационного водовода осуществляется следующим образом.
На монтажной площадке организуются работы по изготовлению и монтажу деривационного водовода 1, включающие создание водопроводящих секций из однооболочечного водовода 2 и двухоболочечного водовода 3, к которым привариваются специальные обечайки-бандажи 8, вставляются в них ребра жесткости 11, затем устанавливают быстроразъемную связь-защелку 10, усиливается нижняя часть оболочек компенсаторами-амортизаторами 8, а вантовую систему 15, включая ванту-подбор 16 и ванты-оттяжки 17, устанавливают и монтируют согласно проектным данным к анкерным опорам 19.
При изготовлении деривационного водовода 1 из однооболочечных водоводов 3 и двухоболочечных водоводов 2, которые связаны между собой гибкими быстроразъемными связями 10, в нижней их части устраиваются компенсаторы-амортизаторы 11, а по внешней оболочке монтируются прижимные анкера 14. При этом элементы выполняются из гибких и жестких композитных наноматериалов. Подготовленные элементы мобильного деривационного водовода доставляются на его трассу, которую предварительно планируют, создают верховой и низовой бассейны согласно приведенным расчетным обоснованиям, учитывающим результаты изыскательных и строительных работ. После проведения подготовительных работ ведут монтаж деривационного водовода 1 к контейнерной станции микро ГЭС, в которой установлен щит управления, а в нижнем бассейне устраивают грунтонаполняемые гасители энергии, обеспечивающие устойчивость и защиту от размыва дна и откосов нижнего бассейна (фиг. 1, 2).

Claims (2)

1. Устройство составного мобильного деривационного водовода, включающее водопроводящие секции из двух- и однооболочечных водоводов, соединенных посредством компенсатора с гибким или жестким трубопроводом, отличающееся тем, что для изготовления одно- и двухоболочечных водоводов используют реберно-ячеистый каркас из повторяющихся систем перекрещивающихся спиралей из композитных наноматериалов, обладающих свойством восстановления и сохранения проектной формы за счет энергии активизации на восстановление, причем в водопроводящей оболочке водовода предусматриваются специальные обечайки-бандажи между внутренними и внешними ее слоями, в которых располагаются гибкие ребра жесткости, соединяющиеся между собой быстроразъемной связью-защелкой, а в нижней части оболочки водовода предусмотрен компенсатор-амортизатор с камерой, имеющий клапан для подачи воздуха, а по внешнему нижнему контуру устраиваются прижимные анкера, обеспечивающие устойчивость водовода по всей трассе, а вантовая система соединяется со специальными обечайками-бандажами в верхней части водовода.
2. Способ возведения мобильного деривационного водовода, заключающийся в том, что все его элементы выполняются из композитного наноматериала, обладающего памятью формы, отдельно и монтируются на монтажной площадке с помощью гибких связей, причем изготовление обечаек-бандажей по внешней оболочке предусматривается их привариванием с последующей укладкой в них ребер жесткости с быстроразъемной связью, а вантовая система включает ванту-подбор и ванты-оттяжки, изготавливается на монтажной площадке согласно проектным данным, затем производится изготовление однооболочечных и двухоболочечных протяженных элементов водовода на монтажной площадке с устройством в них компенсаторов-амортизаторов и прижимных анкеров, а по внешней однооболочечной части устраивается реберно-ячеистый каркас, подготовленные элементы мобильного деривационного водовода возводятся по его трассе согласно проектной документации, включающей расчетную, изыскательскую, организационно-строительную работы, включая планировку трассы водовода, создание верхового и низового бассейнов, доставку и монтаж водопроводящих элементов, вантовой системы, анкерных опор, а затем ведут монтаж контейнерного типа здания микроГЭС с установленным в нем гидроагрегатом и системой мониторинга, устройством для гашения гидравлического удара, ведут монтаж диффузора и монтируют в нижнем бьефе грунтонаполняемые оболочки, обеспечивающие гашение энергии, устойчивость и защиту от размыва дна и откосов нижнего бассейна.
RU2016143218A 2016-11-02 2016-11-02 Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения RU2667080C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143218A RU2667080C2 (ru) 2016-11-02 2016-11-02 Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143218A RU2667080C2 (ru) 2016-11-02 2016-11-02 Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016143218A RU2016143218A (ru) 2018-05-03
RU2016143218A3 RU2016143218A3 (ru) 2018-05-03
RU2667080C2 true RU2667080C2 (ru) 2018-09-14

Family

ID=62105959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143218A RU2667080C2 (ru) 2016-11-02 2016-11-02 Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2667080C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742127C1 (ru) * 2020-02-04 2021-02-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Водопроводящее сооружение из композитных материалов поверхностных напорных водоводов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU179248A1 (ru) *
RU2392378C1 (ru) * 2009-04-01 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Напорный водовод гидроаккумулирующей электростанции
CN203383196U (zh) * 2013-07-23 2014-01-08 长江水利委员会长江科学院 一种适用于山区溪流的柔性双管引水发电蓄水一体化设备
RU2558506C1 (ru) * 2014-05-28 2015-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Оболочечная конструкция и способ ее изготовления
RU2015106761A (ru) * 2015-02-26 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Составной мобильный деривационный водовод и способ его возведения

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU179248A1 (ru) *
RU2392378C1 (ru) * 2009-04-01 2010-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Напорный водовод гидроаккумулирующей электростанции
CN203383196U (zh) * 2013-07-23 2014-01-08 长江水利委员会长江科学院 一种适用于山区溪流的柔性双管引水发电蓄水一体化设备
RU2558506C1 (ru) * 2014-05-28 2015-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Оболочечная конструкция и способ ее изготовления
RU2015106761A (ru) * 2015-02-26 2016-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Составной мобильный деривационный водовод и способ его возведения

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742127C1 (ru) * 2020-02-04 2021-02-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Водопроводящее сооружение из композитных материалов поверхностных напорных водоводов

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016143218A (ru) 2018-05-03
RU2016143218A3 (ru) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2607650C2 (ru) Составной мобильный деривационный водовод и способ его возведения
US8820063B2 (en) Hydroelectric power generation system
CN101532386B (zh) 用于浅层地下空间施工的减摩隔板托换方法及装置
RU2667080C2 (ru) Устройство составного мобильного деривационного водовода и способ его возведения
CN111305260A (zh) 一种地下综合管廊穿河渠引流的施工方法
CN209652936U (zh) 一种人工顶管检查井钢板箱基坑支护
CN111305141A (zh) 一种地下综合管廊穿枯水期河渠的引流方法
CN109594574A (zh) 基于有限空间的大型顶管沉井逆作施工方法
CN108119701A (zh) 循环水玻璃钢管道施工工法
CN206626283U (zh) 一种新型混凝土顶管
CN113356247B (zh) 一种大深基防护锁扣钢管桩围堰结构及其施工方法
CN206220172U (zh) 管式引水泵站
KR20150059640A (ko) 수직갱 모듈 및 이를 이용한 수직갱 시공방법
CN208934101U (zh) 一种泵闸基坑围护结构
Kasharin et al. Use of pipelines fabricated from composite materials for mobile diversion hydroelectric power plants
RU2624937C1 (ru) Способ строительства наземного трубопровода на болотах
CN204000742U (zh) 自适应变形倒虹吸
CN113152387A (zh) 一种面膜土石坝坝下埋管结构及其施工方法
CN106120958A (zh) 组合式钢箱基座取水头结构
CN103938596A (zh) 一种跨越活动性断层的输水洞线系统
CN219195805U (zh) 一种防止水土流失的护堤
CN218759915U (zh) 一种引水管道顶管施工装置
RU2742127C1 (ru) Водопроводящее сооружение из композитных материалов поверхностных напорных водоводов
CN108590943A (zh) 一种水下海洋流发电平台
CN113684889B (zh) 一种用于深水区域顶管取水的结构体系及其施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181103