RU27602U1 - Бетонная плотина - Google Patents

Description

Бетонная плотина

Полезная модель относится к областн гидротехнического строительства и может быть использована нри сооружении высоконапорных гравитационных и контрфорсных плотин, приимуществено в суровых климатических условиях.

Известны бетонные плотины, включающие центральную и прискальную зоны и гребень с водоприемным отверстием (см., например, книгу «Гидроэлектростанции Советского Союза часть 1, Министерство энергетику и электрификации СССР, 1978 г., стр. 310-312). Бетонная плочина также содержит напорный турбинный трубопровод, соединенный с водоприемным отверстием, выполненным в гребне плотины.

В суровых климатических условиях тело такой плотины в период строительства подвергается нагреву в результате схватывания бетона, после завершения бетонных работ остыванию под воздействием отрицательной температуры окружающего воздуха, а в процессе эксплуатации - воздействию сезонных колебаний температуры наружного воздуха.

Это обстоятельство создает неблагоприятное напряженное состояние плотины, вызывает температурную усадку её элементов, что приводит к образованию трещин и раскрытию щвов на верховой и низовой частях плотины и в конечном итоге обусловливает недолговечность такого сооружения. Кроме того, такая бетонная плотина может быть возведена только поярусно.

Соответственно напорный т фбинный трубопровод в такой конструкции, встроенный в низовую часть плотины, укладывается

IHlllIllllHlW l « «J ,

,„„..,.--.., ,

МПК:ЕО2В/10

Аы)

во время строительства отдельными обечайками, каждая из которых по высоте не превышает высоту соответствующего яруса бетонирования. Это приводит к задержке монтажа трубопровода и соответственно - пуска агрегата, т.к. при определении сроков строительства необходимо учитывать поярусное охлаждение бетона, чтобы избежать разрывов трубопровода при термических деформациях в процессе строительства плотины.

Прототипом заявляемого технического решения является бетонная плотина, включаюш,ая гребень, прискальную зону и центральную зону, разделенную на верховую и низовую части полостью, заполненной антифрикционным материалом, и расположенной параллельно низовой грани плотины (см. авторское свидетельство СССР №513146, опубликованное 05.05.1976 года. Бюллетень №17, МКИ: ЕО2В 7/10).

Данная конструкция бетонной плотины обладает более благоприятным напряженным состоянием низовой грани. Полость, заполненная антифрикционным материалом, выполняет в прототипе роль скользяш,его шва, компенсируюш,его негативные последствия температурной усадки бетона, в частности, разрыв трубопровода. Это обстоятельство позволяет независимо от возведения центральной зоны укладывать низовую часть с включенным в её состав трубопроводом целиком, по поверхности возведенной центральной зоны, что значительно сокращает сроки строительства плотины и ввода ее в эксплуатацию, связанные со временем остывания двух разнородных массивов бетона..

Однако, в данной конструкции бетонной плотины низовая часть центральной зоны, отделенная от основного массива центральной зоны скользящим швом, жестко соединена с гребнем, что при температурной усадке бетона и соответствзтощем в связи с

этим укорочением низовой грани, не исключает вероятности образования в ней трещин и нарушения целостности трубопровода в непредвиденном месте.

Настоящая полезная модель рещает задачу устранения негативного влияния температурной усадки бетона на целостность низовой части центральной зоны плотины, включающей в себя напорный турбинный трубопровод

Поставленная цель достигается тем, что в бетонной плотине, включающей гребень, прискальную зону и центральную зону, разделенную на верховую и низовую части полостью, расположенной параллельно низовой грани плотины и заполненной антифрикционным материалом, в месте соединения низовой части центральной зоны плотины с гребнем в диаметральной плоскости трубопровода выполнена полость, которая заполнена бетоном и сопряжена с полостью, заполненной антифрикционным материалом, раздел)пощей центральную зону на верховую и низовую части.

Заявителю не известны какие - либо технические рещения, обладающие такой же совокупностью признаков, что и заявляемое. Это позволяет сделать вывод о том, что предполагаемая полезная модель удовлетворяет критерию «новизна.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображено поперечное сечение предлагаемой бетонной плотины.

Плотина содержит прискальную зону 1, центральную зону 2, и гребень.3. Полость 4, параллельная низовой грани 5 плотины, заполнена антифрикционным материалом (отдельной позицией не обозначен) и разделяет центральную зону 2 на две части: верховую часть (обозначена той же позицией 2 ,что и вся центральная зона) и низовую часть 6. Трубопровод 7. включен в низовую часть 6

Ш)МЩ

центральной зоны 2. Полость 8 выполнена в диаметральной плоскости трубопровода 7, в месте соединения низовой части 6 плотины с гребнем 3, и заполнена бетоном.

Работа полезной модели осуществляется следующим образом.

В строительный период верховая часть 2 и низовая часть 6 центральной зоны по-разному реагирзщзт на разогрев бетонного массива под воздействием реакции схватывания бетона, т.к. каждая из них выполнена из бетона, отличающегося содержанием в нём цемента: верховая часть 2. выполнена, например, из з атанного бетона, с меньщим содержанием цемента, а низовая часть 6 - из вибрированного бетона, с больщим содержанием цемента. Температурный разогрев бетонного массива верховой части 2 в связи с этим меньще, чем разогрев бетонного массива низовой части 6. В результате, во время разогрева и последующего остывания двух частей центральной зоны, разделенных скользящим швом, представляющим полость 4, заполненную антифрикционным материалом, происходит проскальзывание одной части относительно другой без образования трещин. Поскольку низовая часть 6 совместно с трубопроводом 7 жестко соединены нижним концом с прискальной зоной 1, а трубопровод включен в состав низовой части 6, то при температурных деформациях происходит проскальзывание низовой части 6 без образования трещин и разрывов трубопровода 7.

Это обстоятельство позволяет вести независимое возведение верховой и низовой частей центральной зоны 2.

На втором этапе, после охлаждения бетонных массивов центральной зоны, низовая часть 6 сжимается, а полость 8 заполняется бетоном, соединяющим гребень плотины 3 и низовую

M)

часть 6 в единый неразделимый монолит. Полость 8, заполненная бетоном, после остывания низовой части, создает предварительное обжатие низовой части 6 плотины, улучшая ее напряженное состояние в эксплуатационный период, после принятия плотиной напора и при сезонных изменениях температуры наружного воздуха.

Таким образом, заявляемая полезная модель улучшает напряженное состояние низовой части бетонной плотины по сравнению с прототипом за счет исключения негативного влияния температурной усадки бетона на целостность низовой части плотины, что в конечном итоге повышает надежность и долговечность конструкции плотины в целом..

Для осуществления заявляемой полезной модели могут быть использованы обычные строительные материалы и приспособления. Указанное обстоятельство, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критерию «промышленная применимость.

Claims (1)

1. Бетонная плотина, включающая гребень, прискальную зону и центральную зону, разделенную на верховую и низовую части полостью, расположенной параллельно низовой грани плотины и заполненной антифрикционным материалом, отличающаяся тем, что в низовой части центральной зоны плотины, в месте соединения этой части с гребнем плотины, выполнена полость, которая заполнена бетоном и сопряжена в диаметральной плоскости с полостью, заполненной антифрикционным материалом, которой центральная зона плотины разделена на верховую и низовую части.