Устройство для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ ОТ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ВЗРЬШНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, включающее заглубленные под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных .к горизонтальному гибкому несущему элементу , прикрепленному к поплавкам, о тличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости путем уменьшения нагрузки, действующей на несущий элемент, поплавки установлены в вертикальных направлякмцих пазах, размещенных по краям гидротехнического сооружения, а гибкий несущий элемент прикреплен к поплавкам своими (Л концами, при этом гирлянды камер выполнены через одну с положительной и . отрицательной плавучестью. Kj CD 1$) О:

09) {11) ООЮЭ ООВЕТСНИХ

WQ

РЕО1 1УБЛИИ

З(51) Е 02 В 3 06

ГООУДЯ СТЕННЫЙ КОМИТЕТ GCOP

AG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О1 НРЦТИЙ (21) 3616165/29-15 (22) 08.07.83 (46) 07.12.84. Бюл, Ф 45 (72) О.Д.Кравчук, В.Я.Кошкин, В.И.Боярский„ З.Л.Зеленевский, Г.А.Игольников, Н.В.Касаткин, Г.А.Кольник, Л.И.Кудояров, О.А.Савинов и И.С.Шейнин (71) Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект" им.С.Я.Жука и Всесоюзный .ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева.

Ф (53) 627.83(088.8) (56) 1. Патент США У 3022632, кл. 61-5, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 971985, кл. Е 02 В 3/06, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ ОТ СЕЙСМИЧЕС.КИХ И ВЗРЫВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, включающее заглубленные под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных .к горизонтальному гйбкому несущему элементу, прикрепленному к поплавкам, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения материалоемкости путем уменьшения нагрузки, действующей на несущий элемент, поплавки установлены в вертикальных направляющих пазах, размещенных по краям гидротехнического сооружения, а гибкий несущий эле- ф мент прикреплен к поплавкам своими концами, при этом гирлянды камер выполнены через одну с положительной и . отрицательной плавучестью.

1127940

Изобретение относится к гидротех- ническому строительству и предназначено для защиты гидротехнических сооружений, размещаемых в сейсмических районах. 5

При землетрясении или проведении взрывов вблизи водоемов в воде возникает дополнительное по сравнению с гидростатическим давление. Если к водоему примыкает гидротехническое 1О сооружение, например плотина, то напорная грань сооружения испытывает дополнительное воздействие в виде чередования полупериодов повышенного и пониженного давления воды. 15

Особую опасность представляют полупериоды повышенного давления воды на сооружение, так как при этом могут быть нарушены прочность и устойчивость сооружения. 20

Известно устройство для защиты гидротехнического сооружения от гидродинамического давления, включающее заглубленные под уровень водоема амортизаторы, выполненные в виде камер из резинотканевых материалов, наполненных сжатым воздухом и объединенных в гирлянды j1) .

Недостатком этого устройства яв.ляется то, что камеры заполняются сжатым воздухом до погружения их под уровень водоема, при этом в камерах создается предварительное избыточное давление, соответствующее глубине погружения камер в рабочее положение, 35 что является небезопасным при работе с камерами на открытом воздухе и приводит к увеличению материалоемкости устройства. 40

Наиболее близким по техническои сущности к изобретению является устройство. для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий, включающее заглубленные

45 под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных к горизонтальному гибкому несущему элементу, прикрепленному к поплавкам f2) .

Недостатком известного устройства является его высокая материалоемкость, обусловленная высокой нагрузкой, действующей на гибкий несущий 55 элемент и поплавки и зависящей от веса гирлянд и силового воздействия ветра и ветровых волн на поплавки.

Целью изобретения является снижение материалоемкости устройства путем уменьшения нагрузки, действующей на несущий элемент.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий, включающем заглубленные под уровень водое ма и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных к горизонтальному гибкому несущему эле- менту, прикрепленному к поплавкам, поплавки установлены в вертикальных направляющих пазах, размещенных по краям гидротехнического сооружения, а гибкий несущий элемент прикреплен к поплавкам своими концами, при этом гирлянды камер выполнены через одну с положительной и отрицательной плавучестью.

На фиг.1 показаны гидротехническое. сооружение.и устройство для его защиты от сейсмических и взрывных воздействий, вид сверху, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 — гирлянда с положительной плавучестью.

Устройство для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий состоит из чередующихся через одну гирлянд 1 с положительной плавучестью и гирлянд 2 с отрицательной плавучестью, помещенных в водоем 3 перед гидротехническим сооружением 4, в данном случае плотиной.

Гирлянда 1 состоит из камер 5 с открытой нижней кромкой, наполненных сжатым воздухом, которые за счет балластов 6 имеют отрицательную плавучесть, и верхней камеры 7 также со сжатым воздухом, придающей всей гирлянде положительную плавучесть. Гирлянда 2 состоит только из камер 5, имеющих отрицательную плавучесть.

Верхние концы гирлянд 1 и 2 закреплены через равные расстояния на горизонтальном гибком несущем элементе 8, например тросе, который натянут между берегами 9, по его концам закреплены поплавки 10, помещенные в вертикальные направляющие пазы 11, так что трос постоянно находится под водой при колебаниях уровня воды в водоеме 3 между наивысшим 12 и наинизшим 13 положениями уровня.

3 11279

Рабочий объем воздуха камер 5 и 7 назначают таким образом, чтобы абсо-, лютная величина плавучести гирлянд

1 и 2 была одинакова.

Устройство работает следующим образо.

В полупериоды, когда давление в воде водоема 3 должно повыситься, камеры 5 со сжатым до величины давления, соответствующего заглублению 1б камеры под уровень водоема, воздухом обеспечивают свободу расширения водной среды за счет высокой сжимаемости воздуха. Так как водная среда имеет возможность расширяться, то в ней не происходит повышения давления. Таким образом, .напорная грань сооружения 4 не испытывает дополнительного давления воды. Абсолютная величина плавучести гирлянд 1 и 2 одинакова, а гирлянды 1 и 2 чередуются через одВНИИПИ Заказ 8998/21

Тираж 643 Подписное

Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, 4

40 4 ну, поэтому несущий элемент 8 в целом не имеет вертикальной нагрузки.

Так как трос всегда погружен под уровень воды в водоеме 3, то трос не ис» пытывает также нагрузок от ветра и ветровой волны.

Такая конструкция устройства для защиты гидротехнического сооружения от сейсвжческих и взрывных воздействий благодаря уменьшению нагрузки, действующей на несущий элемент, приводит к снижению материалоемкости устройства за счет уменьшения количества поплавков, поддерживающих гирлянды камер.

Кроме того, поскольку защитное устройство в целом не несет никаких нагрузок, упрощается его фиксация относительно защищаемого объекта, допускающая слежение устройства за уровнем воды в водоеме.