SU1296674A1 - Бетонна плотина и способ ее возведени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении массивных гидросооружений с применением малоцементного бетона. Цель изобретени  - повышение надежности сооружени  путем обеспечени  совместной статической работы зон полотна, а также повышение эффективности производства работ. Плотина содержит верховую напорную зону 1, выполненную из плотного виб- рируемого бетона, среднюю основную зону 2 из малоцементного укатанного бетона и низовую теплозащитную зону 3, выполненную из сборных элементов 4, включающих в себ  теплоизол цию 5. Стыки 6 зон плотины в цел х их полной совместной работы имеют пилообразный вид. Возведение плотины начинают со средней зоны, которую сооружают методом укатки малоцементного бетона с образованием откоса, обращенного в сторону напорной зоны. Последнюю закрывают плотным вибрируемым бетоном со стороны напорной зоны 1 сразу после укатки 3-4-.х слоев малоцементного бетона. На следующем  русе откос 3-4-х слоев малоцементного бетона смещают в сторону напорной зоны 1 дл  образовани  пилообразного стыка напорной и средней зон плотины. В эксплуатационный период благодар  совместной работе напорной и средней зон плотины и наличию тепловой защиты с низовой стороны плотина работает как монолитное сооружение без ослаблени  его строительными швами.- 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (О W INO ;о О5 а 4: / -/

Description

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству массивных бетонных сооружений , возводимых с применением мало- цементного укатанного бетона.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности сооружени  путем обеспечени  совместной статической работы зон плотины , а также повышение эффективности производства работ.

На фиг. 1 показан профиль графитацион- ной плотины в целом; на фиг. 2 и 3 - узлы 1 и II на фиг. 1 соответственно.

Плотина содержит верховую напорную зону 1, выполненную из плотного вибрируе- мого бетона, состо щего из блоков высотой 0,75-1,0 м, среднюю основную зону плотины из малоцементного указанного бетона 2 и низовую теплозащитную зону 3, выполненную из сборных элементов 4, включающих в себ  теплоизол цию 5. Стыки 6 зон плотины в цел х их полной совместной работы имеют пилообразный вид. На контакте зон 1 и 2 вдоль откоса 3-4 слоев малоцементного бетона расположены участки 7 недоуплот- ненного бетона, имеющие наклон в сторону нижнего бьефа с заложением 1:0,6-1:1. Участок пилообразного стыка 6 между зонами 1 и 2 имеет ширину пор дка 1 -1,5 м при метровой высоте блоков 8 в напорной зоне 1. Ширина участков 7 составл ет 0,3- 0,5 м.

Специально выполненные расчеты напр женного состо ни  фрагмента плотины с воспроизведением пониженной жесткости недоуплотненных участков 7 показали, что прочность сооружени  обеспечиваетс  даже при снижении жесткости недоуплотненного бетона в 10 раз. С точки принимаетс  равным 1:0,6-1:1 в зависимости от свойств бетонной смеси. На следующем  русе плотины расположение откоса смещаетс  в сторону напорной грани так, чтобы пилообразный стык 6 напорной и средней зон плотины размещалс  в вертикальной плоскости.

Плотина работает следующим образом.

В строительный период благодар  равномерному возведению сооружени  по всему профилю плотины напр жени  от собственного веса распределены строго в соответствии с геометрией плотины. Температурные напр жени  строительного периода имеют низкий уровень ввиду пониженной экзо- термии в малоцементном бетоне. В эксплуатационный период благодар  совместной работе напорной 1 и средней 2 зон плотины и наличию тепловой защиты с низовой стороны плотина работает как монолитное сооружение без ослаблени  его вертикальными и горизонтальными строительными швами в отличие от известных плотин, в которых между напорной и средней зонами раскрываетс  строительный шов и могут иметь место раст гивающие напр жени , раскрыти  горизонтальных блочных швов или трещины. Низова  теплозащитна  зона 3 обеспечивает снижение или отсутствие раст гивающих температурных напр жений в теле плоти- ны, исключа  раскрытие горизонтальных блочных швов как со стороны верховой грани , так и в низовой зоне малоцементного бетона. Теплоизол ционный слой 3 в статической работе плотины может не учитывать с , поскольку под сборными элементами 4 имеютс  горизонтальные швы глубиной 1,8 м. С учетом уменьшени  среднего объемного веса теплозащитного сло  3 дл  компенсации собственного веса плотины, обеспечивающего зрени  противофильтрационной ус5 тойчивости бетона участки 7 опасности не представл ют, так как они расположены за линией дренажа 9, расположенного в напорной зоне 1. В этой же зоне располагаютс  уплотнени  межсекционных температурно усадочных швов, выполненных известными способами. Обычным решением  вл етс  также цементрационна  завеса 10 и дренаж 11 в основании, выполн емые из галереи 12.

Особенностью предлагаемой плотины  в5 л етс  конструкци  низовой теплозащитной зоны 3, выполненной из сборных элементов 4 треугольного профил , имеющих полости, заполненные теплоизол ционным материалом 5 при изготовлении сборных элементов на полигоне. В качестве теплоизол ционного материала может быть использован пенопласт ,  чеистый бетон и др. Указанные на фиг. 3 размеры теплозащитного сло  3 относ тс  к случаю использовани  сборных элементов 4 высотой 1 м. Средн   эффективна  толщина теплозащитного сло  1 м. При необходимости она может быть увеличена путем замены части малоцементного бетона 2 под сборным элементом 4 теплоизол ционным материалом 13 (вариант, показанный в верхней части фиг. 3).

Высота слоев малоцементного укатанного бетона 2 обычно составл ет 25-35 см. Высота блоков 8 послойного бетонировани  в напорной зоне 1 может быть прин та, равной 0,75-1 м и более, в зависимости от

5 имеющихс  мощных глубинных вибраторов. В итоге получаетс , что в каждом  русе плотины высотой 0,75-1 м размещаетс  3-4 сло  малоцементного бетона, образующие откос со стороны напорной зоны 1. Дл  того, чтобы траектории главных сжимаю0 щих напр жений были направлены по нормали к участку 7 недоуплотненного бетона, заложение откоса устойчивость, ее профиль, должен быть увеличен на 0,5-0,7 м с низовой стороны.

5 Сущность предлагаемого способа возведени  заключаетс  в применении двух близких высокомеханизированных технологий бетонировани : послойного метода укладки

0

вибрируемого плотного бетона в напорную зону и метода виброукатки малоцементного бетона в основную среднюю зону плотины. Низова  теплозащитна  зона собираетс  из сборных элементов,  вл ющихс  одновре- менно несъемной опалубкой, при этом треугольный профиль сборных элементов обеспечивает оптимальные услови  дл  виброукладки малоцементного бетона в низовой части профил  плотины.

Предлагаемый способ бетонировани  иллюстрируетс  примером (фиг. 1) дл  бетонной гравитационной плотины на скальном основании.

Укладку бетона выполн ют сразу по всей длине плотины либо в пределах определенного ее участка, длина которого кратна ширине секций. Межсекционные темпе- ратурно-усадочные швы выполн ют известными способами. Доставку бетонной смеси к месту укладки осуществл ют автобетоновозами или автосамосвалами и разравнивают до требуемой высоты сло  бульдозером. Уплотнение малоцементного бетона осуществл ют катками, обычный бетон уплотн ют пакетом мощных вибраторов, навешенных на тракторе или манипул торе. Все вышеназванные механизмы перемешаютс  по ранее уложенному бетону, что требует применени  малоподвижных и жестких бетонных смесей.

Возведение плотины начинают с закрыти  основани  слоем 14 из обычного плотного бетона, укладываемого, например, послойным методом. Поверхность сло  14 может быть выполнена с небольшим уклоном (1:200) в сторону напорной грани. Далее плотину возвод т равномерно по всему профилю  русами, высотой 0,75-1,0 м, равными высоте блоков 8 послойной укладки в напорной зоне 1 и высоте сборных элементов 4 треугольного профил  в низовой зоне 3. Каждый  рус возводитс  начина  с монтажа сборных элементов 4 на низовой грани. Затем производитс  укладка и укатка 3-4 слоев малоцементного бетона в средней зоне плотины 2 (высота сло  25- 30 см) с образованием свободного откоса, обр.ашенного в сторону напорной зоны 1. Укладку слоев 2 в пределах одного  руса целесообразно вести с перерывами в пределах сроков схватывани  цемента дл  того, чтобы свести к минимуму количество горизонтальных блочных швов в плотине. Сразу после окончани  укатки 3-4-х слоев малоцементного бетона 2 укладывают бетонную смесь в напорную зону 1 однослойным блоком 8 с применением послойного метода. На следуюшем  русе плотины откос 3-4 слоев малоцементного бетона смещают в сторону напорной грани так, чтобы образовалс  пилообразный стык напорной и средней зон плотины.

0

5

0

5

0

0

5

0

5

Опалубка напорной грани может быть обычной скольз щей либо несъемной железобетонной . Ее монтаж ведетс  с обычным опережением перед бетонированием  руса плотины. В зимний период работы могут производитьс  под зашитой шатра известными способами. Длина сборных элементов определ етс  конкретными услови ми строительства в зависимости от транспортной схемы и монтажного оборудовани . Она должна быть кратна рассто нию между межсекционными швами или швами-надрезами. Путем укатки малоцементного бетона сло ми высотой 0,25-0,35 м было уложено 200 м, послойным методом было забетонировано два блока высотой по 0,9 м, общим объемом 146 м. Стык укатанного и обычного бетона моделировалс  путем присыпки к укатанному бетону бетонной смеси, а послойные блоки бетонировали в выемке с откосом более 1:1.

Claims (3)

1.Бетонна  плртина, включающа  напорную зону из обычного бетона, среднюю зону из малоцементного бетона и низовую зону из сборных элементов, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  надежности сооружени  путем обеспечени  совместной статической работы зон плотины, а также повыщени  эффективности производства работ, стыки зон выполнены пилообразными, причем высота блоков напорной зоны и сборных элементов низовой зоны равн етс  высоте 3-4-х слоев малоцементного бетона средней зоны, образующих откос с заложением 1:0,6-1:1, обращенный в сторону напорной грани, а низова  зона выполнена теплозащит ной из сборных элементов треугольного профил  с полост ми, заполн емыми теплоизол ционным материалом, типа пенопласта или  чеистого бетона.

2.Плотина по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  эффективной толщины теплозащитной низовой зоны, она выполнена с дополнительными полост ми треугольного профил , образованными между сборными элементами и откосом малоцементного бетона, обращенным в сторону низовой грани, при этом полости заполн ютс  теплоизол ционным материалом.

3.Способ возведени  бетонной плотины, заключающийс  в ее по русном наращивании послойным бетонированием и применении укатки малоцементного бетона в средней зоне плотины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности сооружени  путем обеспечени  совместной статической работы зон плотин, а также повышени  эффективности производства работ, возведени   руса плотины выполн ют последовательно путем монтажа на низовой грани сборных элементов, укладки и укатки в средней зоне 3-4 слоев малоцементного бетона с образованием откоса, обращенного в сторону напорной зоны, с последующей укладкой в ней бетона до совмещени  со средней зоной, причем на следующем  русе бетонировани  откос 3-4 слоев малоцементного бетона смещают в сторону напорной грани плотины дл  образовани  пилообразного стыка между напорной и средней зонами плотины .

7- 7О

12- 3м фиг-г

а 33м

/,лг,

ifus