SU1728346A1 - Способ возведени массивной бетонной плотины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству. Цель изобретени  - упрощение конструкции плотины, повышение однородности бетона по прочности, снижение затрат труда и материалов на охлаждение бетонного массива летней кладки , повышение интенсивности охлаждени  бетонного массива летней кладки и снижение стоимости строительства. Сооружение по высоте раздел ют горизонтальными водонепроницаемыми временными швами 5 на зоны бетонного массива летней и зимней кладки, причем зоны формируют из крупнопористого бетона. Через поры бетонного массива летней кладки перед началом зимнего периода пропускают, например, гравитацией охлаждающую воду 8 нужной температуры. При необходимости охлаждающую воду 8 пропускают через поры бетонного массива зимней кладки, а также летней кладки поблочно и по русно. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству, а именно к способам возведени  массивных сооружений типа бетонных плотин.

Цель изобретени  - упрощение конструкции плотины, повышение однородности бетона по прочности, снижение затрат труда и материалов на охлаждение бетонного массива, повышение интенсивности охлаждени  бетонного массива летней кладки, снижение стоимости строительства.

На фиг. J показана конструктивно-технологическа  схема бетонной плотины мак- симальной высоты(70 м), применительно к которой предусматриваетс  реализаци  способа; на фиг. 2 - технологи  возведени  бетонной плотины с охлаждением бетонного массива летней кладки на всю его высоту; на фиг. 3 -технологи  возведени  бетонной плотины с охлаждением бетонного массива летней и зимней кладки на всю высоту обоих массивов одновременно.

Конструктивно бетонна  плотина (фиг. 1) по ширине состоит из трех зон: напорной

1из водонепроницаемого бетона, низовой

2- элемент дл  защиты основной массы бетона от негативного воздействи  температур наружного воздуха, и средней 3 из малоцементного крупнопористого бетона. В напорной зоне размещены инвекционные скважины 4.

Плотина по высоте разделена горизон-. тальными водонепроницаемыми швами 5 с уклоном (I 0,0005-0,003) в сторону верхнего бьефа дл  отвода охлаждаемой воды за пределы сооружени . Швами раздел ют бетонные массивы на стыке летней и зимней кладки. В напорной зоне плотины (в прикон- тактной ее части) размещена галере  6 дл  создани  цемзавесы 7 в основании и цементационных скважин в самой плотине дл  . образовани  цементацией водонепроницаемой зоны 3.

Из крупнопористого бетона возможно возводить бетонные гравитационные плотины высотой до 70 м (максимум 100 м).

Плотину описанной конструкции возвод т (фиг. 2) послойно на высоту  руса (не показан). В начале создают низовую зону 2 на высоту  руса (0,9-1,2 м). затем послойно в пределах каждого  руса в центральную зону 3 и напорную зону 1 укладывают бетон ную смесь крупнопористой структуры (бес- лесчанный бетон). Бетонную смесь разравнивают сло ми 0,3-0,5 м и уплотн ют укаткой. Ярус формируют из 2-4 слоев. Бетон летней кладки охлаждают. Охлаждение начинают в осенний период до наступлени  заморозков, когда среднемес чна  температура наружного воздуха будет ниже среднегодовой температуры наружного воздуха. Охлаждение завершают до начала зимнего периода (среднемес чна  температура наружного воздуха ниже плюс 5°С или мини-

мальна  суточна  ниже О С). При охлаждении поверхность бетонного массива летней кладки заливают охлажденной водой 8. Вода гравитацией фильтрационным потоком 9 через поры бетонного массива

охлаждает его до эксплуатационной температуры (среднегодова  температура наружного воздуха в районе строительства сооружени ). Подогрета  бетоном вода, достигнув водонепроницаемого шва 5,стекает

к гран м плотины (низовой или низовой и верховой одновременно) и через выпуски Юотводитс  за пределы сооружени . После охлаждени  массива летней кладки создают водонепроницаемый временный горизонтальный шов на стыке с массивом зимней кладки. Водонепроницаемость шва достигаетс  заполнением песчано-цементным раствором крупных пор на глубину 1-3 см от поверхности (например, торкретированием

или растврронасосами). После устройства шва формируют бетонный массив зимней кладки.

После возведени  плотины на полную высоту (или часть ее) в напорной зоне из

галереи бур т скважины и через них цементацией образуют водонепроницаемую зону 3. Одновременно с возведением сооружени  создают цемзавесу 7 в основании. По

услови м обеспечени  монолитности сооружени  перепад температур между бетоном и водой не должен превышать критических значений (20-30°С). Если перепад менее критического, то охлаждение ведут в одну

очередь. Температуру воды назначают равной эксплуатационной температуре бетонного сооружени  (среднегодова  температура наружного воздуха в районе строительства гидросооружений).

При перепаде температур более критического охлаждение ведут в две очереди: предварительно (когда температура охлаждающей воды выше эксплуатационной) и окончательно (когда температуру воды назначают равной эксплуатационной темпе- ратуре бетона в сооружении). При этом во всех случа х перепад температур между водой и бетоном массива не должен быть более критического. На охлаждение 1 м3

бетона расходуетс  до 0.8м3 охлаждающей воды. Длительность охлаждени  бетонного массива летней кладки высотой 30 м составл ет 3-4 сут, что достигаетс  использованием бетона с нужными фильтрационными свойствами. Так, при высоте сооружени  70

м примен ют бетон двух классов: В10 - в

/

фундаментной части и В5 - в верховой части с пределом прочности бетона на сжатие 75 и 35 кг/см 2 соответственно. Крупнопористый бетон класса В10 получают при расходе цемента 200 кг/м3 на заполнителе крупностью фракций 2,5-5 мм. Коэффициент фильтрации 100 м/сут. При использовании заполнител  крупностью фракций 5-20 мм коэффициент фильтрации Кф 860 м/сут.

Возможно в пор дке исключени  использовани  бетона с Кф 100 м/сут при послойном охлаждении бетона с отводом фильтрационного потока в бетонный массив зимней кладки.

Дл  верховой части бетонной плотины примен ют бетон класса В5 ( сгсж 35 кг/см2) при расходе цемента 125 кг/см2. Максимальна  величина коэффициента фильтрации составит Кф 3500 м/сут при использовании заполнител  крупностью фракций 10-20 мм.

При возведении сооружений в суровых климатических услови х (Крайний/Север, жаркий климат) не всегда возможно при- дать бетону зимней кладки эксплуатационную температуру. Тогда охлаждают бетонный массив как летней, так и зимней кладки одновременно (фиг. 3), что обеспечивает эффективное выравнивание темпера- тур по высоте сооружени . Временные горизонтальные швы 5 создают только на стыке массива летней и зимней кладки (швы на стыке массива зимней кладки с летней кладкой отсутствуют).

Тепловые режимы охлаждени  бетона аналогичны ранее описанным.

Возможно достичь равномерного распределени  температур по высоте сооружени  за счет периодического охлаждени  бетона при формировании массива летней кладки. Дл  этого охлаждение ведут послойно или по русно. При этом (фиг. 3) временные горизонтальные швы 5 создают только на стыке массивов летней и зимней кладки (швы на стыке зимней кладки и летней кладки отсутствуют).

К охлаждению приступают после завер шени  процесса схватывани  цемента в бетонном массиве  руса (8-12 ч). Поданную на поверхность  руса воду 8 отвод т в нижележащий бетонный массив зимней кладки, где

она, достигнув временного шва 5, удал етс  за пределы сооружени  через выпуски 10.

При таком режиме достигаетс  быстрое обезвоживание поверхности  руса дл  дальнейшего бетонировани  сооружени . Кроме того, процесс охлаждени  совмещают с уходом за молодым твердеюа м бетоном , когда он требует систематического увлажнени .

Режимы охлаждени  бетона в  русе аналогичны ранее описанным. Аналогичным образом осуществл ют охлаждение бетонного массива послойно.

Claims (4)

1. Способ возведени  массивной бетонной плотины, включающий послойную укладку жесткой малоцементной бетонной смеси в напорную и центральные зоны одновременно при опережающем формировэ- нии низовой зоны, искусственное охлаждение бетонного массива и создание водонепроницаемой зоны цементацией малоцементного бетона, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции плотины, повышени  однородности бетона по прочности, снижени  затрат труда и материалов на охлаждение бетонного массива , повышени  интенсивности охлаждени  бетонного массива летней кладки, снижени  стоимости строительства, сооружение по высоте раздел ют временными горизонтальными водонепроницаемыми швами на зоны бетонного массива летней и зимней кладки, причем зоны формируют из крупнопористого фильтрующего бетона, а через поры бетонного массива летней кладки пропускают , например, гравитацией охлаждающую воду до начала зимнего периода.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что охлаждающую воду пропускают дополнительно через поры бетонного массива зимней кладки после наступлени  устойчивых положительных температур наружного воздуха,

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что воду пропускают через поры бетона каждого однослойного блока перед началом перекрыти  последующим блоком,

4.Способ по п,1, отличающийс  тем, что воду пропускают через поры бетона по русно.