Противофильтрационная диафрагма

 

1 . ПРОТИВОФИЛЬТРАЩЮННАЯ ДИАФРАГМА, включающая размещенные в зоне трещинообразования шпунтовые перемычки из открылков с компенсаторами , отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и исключения трещин в зонах между перемьмками, открылки смежных по длине плотины-; перемычек соединены анкерными тягами с предварительным натяжениен . (Л С со hM СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 E 02 В 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ авиа. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739525/29-15 (22) 15.05. 84 (46) 15.11.85. Бюл. N- 42 (?1) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. M.È.Êàëèнина и Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.E.Веденеева (72) Г.Я.Булатов, А.Г.Булатов, С.С.Горский, В.А.Леонов и В.А.Алышев (53) 626.134(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 258117, кл. Е 02 В 3/16, 1966.

Авторское свидетельство СССР

У 968143, кл . Е 02 В 3/16, 1980.

ÄÄSUÄÄ 119) 508 А (54) (57) 1 . ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННАЯ

ДИАФРАГМА, включающая размещенные в зоне трещннообразования шпунтовые перемычки,из открылков с компенсаторами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и исключения трещин в зонах между перемычками, открылки смежных по длине плотины ; перемычек соединены анкерными тягами с предварительным натяжением.

119

2. Диафрагма по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в ней параллельно соединены две и более перемычек, а в пределах одной перемычки последовательно соединены два и более компенсаторов.

3. Диафрагма по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения фильтрационной прочности компенсатора, она выполнена из двух и более раздвижных гребенок, составленных из параллельных пластин, образующих лабиринтное улотнение,на концах пластин выполнены утолщения и упругие вкладыши, а зазоры между пластинами заполнены смазкой и волокнистыми материалами, уплотняющимися помере раэдвижки гребенок.

4. Диафрагма по п.3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения величины раскрытия, между основными пластинами гребенок размещены дополнительные пластины, образующие конструкцию, раскрывающуюся по ти веера, а на пластинах установлены ограничители перемещений.

5. Диафрагма по п.3, о т л и— ч а и щ а я с я тем, что пластины гребенок установлены с зазорами, которые заполнены сыпучим материалом по типу обратного фильтра, а внутри заполнителя введены эластичные емкости с жидкостью под давлением, 1508 превышающим давление воды в верхнем бьефе на отметке основания компенсатора.

6. Диафрагма по п.5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью обес" печения сжатия раздвижных элементов компенсатора в поперечном к перемещению направлении, он выполнен из двух коробчатых конструкций, со взаимно пересекающимися смежными стенками, причем коробки выполнены в форме клиньев.

7. Диафрагма по п.4, î T л и ч аю щ а я с я тем, что пластины компенсатора снабжены сальниковым уплотнением.

8. Диафрагма по п.4, о т л и ч аю щ а я с я тем, что компенсатор выполнен из двух пластин, которые поставлены перпендикулярно направлению удлинения плотины и соединены герметично по длинным граням с образованием замкнутого деформируемого контура.

9. Диафрагма по п.8, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что компенсатор герметично выполнен иэ нескольких пластин, соединенных по типу гармошки.

10. Диафрагма по п.2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что открылки перемычек выполнены в форме паруса, концы которого присоединены к анкерным тягам.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при возведении плотин на сильно деформируемых основаниях.

В результате воздействия подработки основания, на котором возводится плотина, в ней могут возникать деформации растяжения (удлинения ), приводящие к возникновению растягивающих напряжений и образованию трещин, которые могут вызвать,разрушение плотины.

Цель изобретения — повышение надежности работы плотины при больших деформация : удлинений основания и тела плотины, повышение фильтрацион.ной прочности компенсатора и величины раскрытия, обеспечение сжатия раздвижных элементов компенсатора в поперечном к перемещению направлении.

На фиг. 1 показан план противофильтрационной диафрагмы; на фиг.2то же, вид условного фасада; на фиг. 3 — раздвижный пластинчатый компенсатор из двух гребенок, поперечный разрез; на фиг. 4 — то же, из трех гребенок; на фиг. 5 — то же, в форме веера (разрез и фасад ); на фиг. 6 — коробчатый компенсатор с

is зазором разрез заполненные противоt фильтрационными материалами, и узел I уплотнения. зазоров; на фиг.7 — ком91508 полупластинами 31, сваренных по граням и введенных в разрезы труб 29.

Открылки 32 могут быть выполнены в виде паруса (в форме полуцилиндрической поверхности), концы которого присоединены к ветвям 33 анкерных тяг 7. Устройство может включать траверсу 34.

В процессе деформации плотины компенсатор 5 раздвигается", пластины 9 скользят одна по другой, однако, не выходя из зацепления и не открывая сквозных щелей для сосредоточенной фильтрации. Утолщения на концевых гранях пластин уплотняют набивку 26 зазоров 10 и снижают водопроницаемость компенсатора. Для иабивок могут быть применены волокнистые материалы и густая смазка (солидол, нигрол и т.п.).

Дополнительная двухсторонняя гребенка 12 с пластинами 13 и плавающие пластины 14 позволяют существенно увеличить свободное раскрытие компенсатора в форме веера. Для исключения черезмерного раскрытия пластин применяются жесткие или пружиннные ограничители 35.

В коробчатом компенсаторе в качестве заполнителя 16 могут быть использованы материалы с низкой проницаемостью (глина, битум и т.п. ).

Заполнители !7 и 18 представляют сыпучие дренажные материалы, например песок и гравий.

Увеличение объема зазоров при раздвижке пластин компенсируется расширением эластичных емкостей 19, заполненных тяжелой, например, феррох<идкостью или водой под избыточным давлением по сравнению с гидростатическим в верхнем бьефе. При этом достигается и дополнительная герметизация зазоров.

Клиновый компенсатор при раздвижке коробок с наклонными гранями, образованными пластинами 22, подвергается поперечному сжимающему воздействию со стороны окружающего грунта, что снижает водопроницаемость его зазоров.

В сальниковом компенсаторе уплотнение набивки 26 достигается давлением прижимных уголков 24 под действием сжатых пружиннных шайб на затяжных болтах 25.

В деформационных компенсаторах пластины 28 подвергаются воздействию

3 Il пенсатор клинового типа, разрез; на фиг. 8 — компенсатор сальнИкового типа, разрез; на фиг.9 — компенсатор. деформационного типа с замкнутым контуром (до и после деформации), разрез; на фиг. 10 — компенсатор деформационного типа с открытым контуром в виде гармошки (после деформации), разрез; на фиг. 11 — план перемычки с открыпками парусного типа. 50

Противофильтрационная диафрагма выполнена на плотине, включающей гребень 1, верховой 2 и низовой 3 откосы и подрабатываемое основание 4.

Диафрагма состоит из перемычек, вклю"5

;чающих. компенсаторы 5 и открылки 6 и анкерных тяг 7.

Раздвижной компенсатор состоит из двух гребенок 8 с пластинами 9 и уплотнением зазоров 10. Для соединения с oTKpblIIKGMH 6 компенсатор сообщен приваренными к гребенке связями 11 например, из половины шпунтины.

Для повышения свободного хода (раскрытия ) компенсатора вводится д дополнительная гребенка 12 с двухсторонним расположением пластин 13 или дополнительные (плавающие ) пластины 14, образующие подобие веера с шарниром 15 в нижней части компен30 сатора.

Коробчатый компенсатор включает в зазорах заполнители 16, 17 и 18, подобранные по принципу обратного фильтра, и эластичные емкости 19 с жидкостью под избыточным давлением.

На крайних внутренних пластинах 9 (узел 1 ) установлен упругий вкладыш

20, входящий в вырез 21 при установке компенсатора.

Клиновой компенсатор включает

40 наклонную пластину 22 и замыкающую стенку 23, удерживающую заполнитель при раздвижке коробок.

Сальниковый компенсатор включает дополнительно пружинные уголки 24, 45 затяжные болты 25 с пружинными шайбами, уплотняющую набивку 26 в зазорах между пластинами 9 и ребра 27 . жесткости.

Деформационный компенсатор с замкнутым контуром включает пластины 28 с утолщениями на гранях, введенные в разрезанные по образующей трубы 29 и приваренные к ним. Полость 30 труб у заполнена уплотнителем. Деформационный компенсатор с открытым контуром включает пакет пластин 28 с крайними

119 I508

9èã. Ф фиг. Я изгиба аналогично мембранам и при этом удаляются друг от друга, обеспечивая свободный ход (раскрытие ) устройства.

Концевые грани пластин 28 могут быть соединены болтами или сваркой, а также введены в разрезанные по образующей трубы 29. В последнем случае пластины могут быть снабжены загибами, утолщениями и приварены к трубам.

Эти устройства вследствие усилий сжатия в зазорах обладают высокой герметичностью, которая может быть еще повышена за счет заполнения полости 30 труб, например, битумом. В случае сварки граней пластин сплошным швом можно достичь абсолютной водонепроницаемости компенсатора. Гармошка компенсатора может быть выполнена изгибом по волне сплошного металлического листа или сварена из пластин и полутруб таким образом, что к каждой половинке трубы приваре- 25 ны вдоль по образующей две пластины.

При этом грани такой гармошки будут закругленными, Кроме того гармошка может быть выполнена забивкой части плоского шпунта по форме синусоидаль- 3р ной волны, и такая гармошка также обеспечит компенсацию деформаций удлинения грунтовой плотины.

Открылки 32 парусного типа повьгшают надежность диафрагмы и снижают усилия в анкерных тягах за счет расклинивающего давления воды со стороны верхнего бьефа.

Для изготовления элементов диафрагмы могут быть использованы различные материалы, включая нержавеющую сталь, фанеру и стеклопластики.

При этом для защиты существующих плотин применяются ногружные шпунтовые конструкции, а для защиты вновь строящихся плотин при выполнении открылков, например, могут быть применены листовые материалы и полотнища. При наличии агрессивных сред, например в случае защиты плотин шламохранилищ, компенсаторы могут быть изготовлены из стеклопластика или фанеры.

Данная противофильтрационная диафрагма может быть с успехом применена для защиты пригребневой части высоких плотин в зонах их возможного трещинообразования по причине неравномерных осадок их тела и основания.

1191508

pun.. 5

1191508

° °

° °

° °

° °

Ф °

° //

° ° е с

° °

° °

В В ЮВ

° °

° °

° °

° ° °

Я

Фиа. /Р иг.

Заказ 7125/26 Тираж 648 Подписное

ВНИИ1П4 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11ИП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Кавешников

Редактор М. Бандура Техред Ж. Кастелевич Корректор М.Демчик