SU1052616A1 - Арочна плотина - Google Patents

Abstract

АРОЧНАЯ ПЛОТИНА, выполненна  из отдельных столбов, соединенных межстолбчатыми швами, отличающа с  тем, что, с целью снижени  затрат на эксплуатацию и обеспечени  пространственной работы сооружени  с одновременным регулированием напр жений, а также достижени  требуемой водонепроницаемости межстолбчатых швов без цементации, по линии каждого межстолбчатого шва в столбах выполнены трапециевидные проемы с поочередным расположением больших оснований со стороны верхнего и нижнего бьефов, в которых устроены скрепленные анкерными т гами с телом плотины по всей ее высоте консоли, соответствующие по профилю проему, причем анкерные т ги выведены в образованные между телом плотины и торцом консоли колодцы. (Л ел ю о: 05

Description

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству, в частности к конструкции арочной плотины с периметральным швом, и может быть использовано при проектировании , строительстве и эксплуатации последней дл  облегчени  ее конструкции, обеспечени  пространственной работы сооружени  и водонепроницаемости межстолбчатых швов, а также регулировани  возникающих в разных зонах арочной части опасных напр жений. Арочные плотины как пространственные конструкции обладают большими запасами прочности, однако неравномерность распределени  напр жений в сооружении и возникновение их концентрации в некоторых зонах плотины ограничивают возможность облегчени  конструкции. В гидротехническом строительстве примен ютс  различные конструкции арочных плотин и спосооы их возведени , позвол ющие обеспечить пространственную работу тела плотины, состо щего из отдельных столбов, а также регулировани  возникаюц;их напр жений. Известно гидротехническое сооружение и способ его возведени , в котором с целью обеспечени  монолитности тела плотины и возможности регулировани  напр жений сначала цементируютс  вертикальные швы между блоками (в горизонтальных щвах устраиваютс  уплотнени ), а после подн ти  напора - и горизонтальные 1. Известна также арочна  плотина, выполненна  из отдельных столбов, соединенных межстолбчатыми швами, при этом в шов, подверженный раскрою, вмонтированы радиальные направл юшие, кажда  из которых соединена посредством имеюп ей возможность осевого перемещени  муфты со смежными элементами при помощи шарнирных т г. Швы между столбами в цел х обеспечени  монолитности конструкции требуют об зательного омоноличивани  путем цементации 2. Основны.м недостатком известных конструкций  вл етс  необходимость цементации межстолбчатых швов тела плотины, однако требуемое качество омоноличивани  не всегда достигаетс  во врем  строительства или же практически не сохран етс  при эксплуатации сооружений из-за воздействи  напр жений, возникающих вследствие колебани  действующих нагрузок и температуры окружающей среды. Кроме того, эффект обжати  вертикальных столбов получаетс  лишь в верхних  русах сооружени , так как нижние концы вертикальных столбов жестко заделаны в скальном основании или в бетонных массивах столбов. Таким образом, несмотр  на значительные затраты на омоноличивание путем цементации стоимостью несколько миллионов рублей, не обеспечиваетс  необходима  монолитность сооружений. Цель изобретени  - снижение затрат на эксплуатацию и обеспечение пространственной работы сооружени  с одновременным регулированием напр жений, а также достижение требуемой водонепроницаемости межстолбчатых швов без их цементации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что по линии каждого межстолбчатого шва в столбах выполнены трапецевидные проемы с поочередным расположением больших оснований со стороны верхнего и нижнего бъефов , в которых устроены скрепленные анкерными т гами с телом плотины по всей ее высоте консоли, соответствующие но профилю проему, причем анкерные т ги выведены в образованные между телом плотины и внутренним торцом консоли колодцы. Наличие консолей, имеющих клинообразную форму в совокупности с анкерными т гами, позвол ет перекрывать межстолбчатые швы тела плотины и обеспечивать ее необходимое обжатие. В результате дости аетс  требуема  взаимосв зь элементов сооружени  и обеспечиваетс  возможность управлени  ее пространственной работой, приспосабливаемость к действующим нагрузкам , что позвол ет подобрать более экономичные параметры сооружений. На фиг. I показана арочна  плотина с периметральным швом; на фиг. 2 - то же. вид сверху в сечении; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. В арочной плотине 1 с периметральным швом 2 между столбами 3 со стороны верхнего 4 и нижнего 5 бьефов с поочередным расположением по всей высоте арочной части плотины 1 и с помощью радиально расположенных анкерных т г 6 с телом плотины 1 скреплены трапециевидные армированные консоли 7, причем свободные концы анкерных т г выведены в колодцы 8, образованные между телом плотины 1 и внутренним торцом 9 армированной консоли 7. В межстолбчатых швах 10 плотины со стороны верховой грани 4 устано лены V-образные латунные уплотнители 11. Швы между столбами 3 и армированными стальной арматурой 12 консол ми 7 заделаны битумом 13. Материал (бетон) сто.бов 3 и армированных консолей 7 один и тот же. Арочна  плотина работает следуюшим образом. Нри возведении арочной части плотины 1 (ниже периметрального шва «седло и «пробка плотины омоноличиваютс  путем цементации ) между ее столбами 3 с поочередным расположением по всей высоте плотины заранее оставл ют трапециевидные прое-. мы, в которых по мере затухани  температурно-усадочных деформаций в столбах 3 устанавливают армированные консоли 7, соответствующие по конфигурации проему. Соответственно нарастанию столбов 3 и консолей 7 в последних вдоль .межстолбчатых швов 10 располагают анкерные т ги 6, одни концы которых закреплены в столбах 3 и армированных консол х 7, а свободные концы дл  зат жки вывод тс  в колодцы 8. С помощью лебедок, установленных в колодцах , или другим способом анкеры 6 зат гиваютс  таким образом, чтобы швы между столбами 3 и армированными консол ми 7 полностью закрылись, а усили  от зат жки армированных консолей передавались соседним столбам 3. В результате, помимо закрыти  щвов между армированными консол ми 7 и столбами 3, закрываютс  и межстолбчатые щвы 10 как с верховой, так и с низовой граней, а в плотине образуютс  дополнительные усили , которые можно регулировать таким образом,чтобы предотвратить опасность возникновени  раст гивающих напр жений. Месторасположение анкерных т г, их количество и величины зат жки устанавливаютс  после расчета объемного напр женно-деформированного состо ни  арочной плотины, например, методом конечных элементов . Покрытие битумной смазкой поверхностей проемов и периметральных швов 2 облегчает скольжение армированных консолей по поверхности и уплотн ет швы. .Армирование стальной арматурой 12 консолей 7 предотвращает возникновение в них горизонтальных трещин в случае неравномерной зат жки анкерных т г 6. V-образные латунные уплотнители 11, устроенные в межстолбчатых швах 10 со стороны верхнего бьефа 4, служат дл  предупреждени  возможной фильтрации в плотине. Колодцы 8 предназначены дл  вывода концов анкерных т г 6 и установки лебедок или других устройств дл  зат жки, а также дл  сбора фильтрационной воды и осмотра плотины. Зат жки консолей начинаютс  с ключевой части плотины и продолжаютс  с последующей зат жкой консолей, расположенных в стороне п т. В таблице приведены технико-экономические параметры предлагаемой арочной плотины и базового объекта. Как видно из приведенных данных, экономи  средств при строительстве предлагаемой арочной плотины по сравнению с базовым объектом составл ет около 4,6 млн. руб.

Базовый объект

Показатели

Путем цементации

Обеспечение монолитности

межстолбчатых

швов

Регулирование возникающих напр жений

Расход, руб:

на омоноличивание мех столбчатых швов

на анкерные креплени  и устройства дл  обжати  плотины и регулировани  напр жений

на армирование трапециевидных консолей

на заделки швов между столбами и трапециевидными консол ми битумной мастикой, а также под консол ми над периметральным швом

Всего стоимость, руб.

Предлагаема  арочна  плотина

Обжатие тела плотины трапециевидными консол ми , крепленными анкерными т гами.

Периодическое в процессе эксплуатации

886790

76971

411942

69360 1445063

12.

12

фш.З

Claims (1)

1. АРОЧНАЯ ПЛОТИНА, выполненная из отдельных столбов, соединенных межстолбчатыми швами, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на эксплуатацию и обеспечения пространственной работы сооружения с одновременным регулированием напряжений, а также достижения требуемой водонепроницаемости межстолбчатых швов без цементации, по линии каждого межстолбчатого шва в столбах выполнены трапециевидные проемы с поочередным расположением больших оснований со стороны верхнего и нижнего бьефов, в которых устроены скрепленные анкерными тягами с телом плотины по всей ее высоте консоли, соответствующие по профилю проему, причем анкерные тяги выведены в образованные между телом плотины и торцом консоли колодцы.

   <е фиг. / >