Стенд для испытания швов гидротехнических сооружений

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШВОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИИ , преимущественно каналов, включающий трапецеидальной секционный лоток, облицованный армобетонными плитами, одна из секций которого выполнена подвижной , отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности испытания деформационных швов в напряженном состоянии при широком диапазоне изменения напоров в лотке и различных грунтовых условиях под плитами облицовки, стенд выполнен в металлическом корпусе и состоит из двух фильтрационных отсеков с подвижной и неподвижной секциями, соединенных между собой эластичными диафрагмами, раздельно закрытых герметизирующими крышками с вмонтированными в них трубопроводами для запитки водой, и кранами для выпуска воздуха из отсеков. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен винтовыми механизмами горизонтального и вертикального перемещения подвижных секций отсеков для имитации деформаций в щвах, аналогичных S натурным, возникающим в процессе экс (Л плуатации. О5 к СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„gg„„1167250

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ь 3

©и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3700581/29-15 (22) 09.02.84 (46) 15.07.85. Вюл. № 26 (72) А. Г. Алимов и С. Г. Деревенсков (71) Волжский государственный проектноизыскательский институт по проектированию водохозяйственных объектов (53) 624.01 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 331288, кл. G Ol 15/08, 1970.

2. А. торское свидетельство СССР № 2255.7, кл. G 01 М 19/00, 1967 (прототип). (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ШВОВ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ, преимущественно каналов, включающий трапецеидальный секционный лоток, облицованный ар мобетон ными плитами, одна из секций которого выполнена подвижной, отличающийся тем, что, с целью обес4(Я) Е 02 В 3/16; G 01 М 19/00 печения возможности испытания деформационных швов в напряженном состоянии при широком диапазоне изменения напоров в лотке и различных грунтовых условиях под плитами облицовки, стенд выполнен в металлическом корпусе и состоит из двух фильтрационных отсеков с подвижной и неподвижной секциями, соединенных между собой эластичными диафрагмами, раздельно закрытых герметизирующими крышками с вмонтированными в них трубопроводами для запитки водой, и кранами для выпуска воздуха из отсеков.

2. Стенд по п. 1, отличающий ся тем, что он снабжен винтовыми механизмами горизонтального и вертикального перемещения подвижных секций отсеков для имитации деформаций в швах, аналогичных Е натурным, возникающим в процессе эксплуатации.

1167250

Изобретение относится к устройствам для испытания деформационных швов гидротехнических сооружений.

Известен стенд для испытаний тоннельной обделки на водопроницаемость, включающий нагружающее устройство, систему управления и станину, выполненную с полостью, имеющей по периметру уплотнение и разделенной на отсеки, в которых размещены эластичные оболочки, раздуваемые при испытании рабочей средой (1).

Однако этот стенд не позволяет проводить испытания деформационных швов гидротехнических сооружений на водопроницаемость в нагруженном состоянии и имитировать деформации в швах (при просадках, выпоре и морозном пучении подстилающих грунтов), аналогичных натурным, возникающих в процессе эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для испытания швов гидротехнических сооружений, преимущественно каналов, включающий трапецеидальный секционный лоток, облицованный армобетонными плитами, одна из секций которого выполнена подвижной (2) .

Однако этот стенд не позволяет проводить испытания деформационных швов в напряженном состоянии при широком диапазоне изменения напоров в лотке и различных грунтовых условиях под плитами облицовки.

Цель изобретения — обеспечение возможности испытания деформационных швов в напряженном состоянии при широком диапазоне изменения напоров в лотке и различных грунтовых условиях под плитами облицовки.

Поставленная цель достигается тем, что стенд выполнен в металлическом корпусе и состоит из двух фильтрационных отсеков с подвижной и неподвижной секциями, соединенных между собой эластичными диафрагмами, раздельно закрытых герметизирующими крышками с вмонтированными в них трубопроводами для запитки водой, и кранами для выпуска воздуха из отсеков.

Кроме того, стенд снабжен винтовыми механизмами горизонтального и вертикального перемещения подвижных секций отсеков для имитации деформаций в швах, аналогичных натурным, возникающим в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3— разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — фрагмент плана отсека стенда при снятых герметизирующих крышках и без уплотнительной прокладки; на фиг. 6 — разрез  — В на фиг. 5; на фиг. 7 — узел I на фиг. 3; на фиг. 8 узел II на фиг. 4; на фиг. 9 — винтовой механизм горизонтального переме20

30 щения подвижной секции; план; на фиг. 10 разрез à — Г на фиг. 9; на фиг. 11 — узел Ш на фиг. 3.

Стенд имеет два отсека 1, разделенные между собой металлической перегородкой 2 и включающие подвижную 3 и неподвижную

4 секции.

В отсеках 1 предусмотрено формирование фрагмента облицованного канала 5 из армобетонных плит 6 и монолитного бетона 7 с разными подстилающими грунтами

8 и с различной конструкцией деформационных швов 9, например, включающих герметик 10, противоадгезионный слой 11, подоснову 12 по подложке 13 из пергамина или рубероида.

С целью предотвращения подпертой фильтрации при испытаниях швов в напряженном состоянии на водопроницаемость в днище металлического корпуса 14 отсеков 1 предусмотрены отверстия 15 для слива фильтрата, поверху которых уложена фильтровая латунная сетка 16, а для защиты подстилающего грунта 8 от оползания при укладке на откосы металлического корпуса стенда установлена металлическая сетка 17 с ячейками 50х50 мм.

Поперечные деформационные швы 9, подвергаемые испытаниям, располагаются над стыками 18 подвижной 3 и неподвижной 4 секций, соединенных между собой эластичными диафрагмами 19.

Для фиксации плит 6 в установленном положении под поперечными деформационными швами 9 у стыков 18 подвижной 3 и неподвижной 4 секций установлены металлические упоры 20.

Сверху подвижные 3 и неподвижные 4 секции стенда раздельно закрыты с помощью уплотнительной прокладки 21 и болтов с гайками 22, установленных по периметру прокладки 21 и болтов с гайками 22, установленных по периметру металлического

4п корпуса 14 отсеков 1, герметизирующими крышками 23 и 24, которые соединены между собой эластичными диафрагмами 19.

Для имитации горизонтальных и вертикальных деформаций элементов 6 и 7 об4 лицовки в подвижных секциях 3 стенда предусмотрены механизмы горизонтального

25 и вертикального 26 перемещений.

Механизм 25 горизонтального перемещения включает два винта 27 с головками, имеющими специальные прорези 28 для

sp обеспечения перемещения винтов (вверх .или вниз) в упорах 29 подвижных секций 3, и гайками 30, установленными в прорези 31 упорной плиты 32, закрепленной на опорной раме стенда 33 с помощью упорных косынок 34.

Механизм 26 вертикального перемещения подвижной секции 3 стенда включает четыре шпильки 35 с головками 36 для вращения ключом, один конец которых с левой

1167250 резьбой при помощи гаек 37 и шайб 38 закреплен в специальных вырезах 39 опорных планок 40 с косынками 41, а другой, с правой резьбой, аналогично закреплен в нижних упорах 42 с отверстиями 43, установленных на платформе стенда 44.

Горизонтальные и вертикальные деформации элементов облицовки замеряются с помощью линеек (не показаны), прикрепленных к подвижным секциям 3 стенда.

Запитка фильтрационных отсеков 1 водой осуществляется по трубопроводам 45 с кранами 46 из напорных мерных баков 47, подключенных к водопроводной системе (не показана) и имеющих протарированные шкалы 48 для подсчета объемов сработки на фильтрацию в отсеках 1.

Установка мерных баков 47 на заданных горизонтах осуществляется с помощью лебедки 49.

Для спуска воздуха при заполнении отсеков 1 водой в крышках 23 подвижны к секций 3 вмонтированы краны-воздушники 50.

Стенд работает следующим образом.

Вначале производят полное заполнение отсеков 1 водой и при отсутствии горизонтальных и вертикальных перемещений подвижных секций 3 обеспечивают постепенное увеличение напора воды (от 0 до 10 м) над испытываемыми швами 9 и по мерной шкале 48 в мерных баках 47 за время проведения опытов определяют соответствующие объемы сработки на фильтрацию в отсеках 1, подстилаемых различными грунтами 8. По данным опытов для различных конструкций деформационных швов 9 с учетом подстилаемых грунтов 8 строят кривые зависимости фильтрационных расходов от напоров воды @=f(H) над нижней плоскостью облицовки в фильтрационных отсеках 1.

Затем с помощью механизмов 25 и 26 перемещений подвижных секций 3 создаются горизонтальные (до 250 мм) и вертикальные (до 300 мм) деформации и при статическом воздействии напоров воды (в пределах от 0 до 10 м) над напряженными

5 швами 9 устанавливаются соответствующие объемы фильтрационных потерь из отсеков 1 за время экспериментов, на основании которых строят серии кривых @=f(H).

При постепенном увеличении деформаций горизонтальных и вертикальных напоров

10 воды над испытываемыми швами 9 выявляются такие сочетания изменяемых параметров, при которых происходит разгерметизация швов 9 в противофильтрационной облицовке отсеков 1.

С помощью предлагаемого стенда возможно проводить испытания деформационных швов 9, подвергать их воздействию всех факторов окружающей среды, например, при отрицательных температурах с целью имитации линейных перемещений

20 облицовки от изменения внешних температур и морозного пучения подстилаемых грунтов, когда деформативная способность герметиков в конструкции швов резко снижается, при этом стенд освобождается от воды и испытываемые швы 9 подвергаются действию при отрицательных температурах.

При самых низких температурах с помощью мезанизмов 25 и 26 перемещения подвижной секции 3 создаются горизонтальные и вертикальные деформации и выявляются такие условия, при которых происходит когезионный или адгезионный разрыв герметика 10 в конструкции деформационного шва 9.

Использование изобретения позволяет выявлять противофильтрационную эффекЗ5 тивность швов, оценивать их - э ксплуатационную надежность в различных условиях работы, определять рациональные параметры (ширину и толщину герметика) швов и допускаемые расстояния между ними при герметизации различными материалами.

1167250

1167250

Уаг,5

8-8

1167250

1167250

1167250

1!67250

Редактор М. Недолуженко

Заказ 439Pj29

Составитель С. Лобарев

Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4