Способ предотвращения образования трещин в ядре грунтовой плотины

 

Использование: в гидротехническом стрбительстве, а именно для предотвращения образования трещин в ядрах грунтовых плотин. Сущность изобретения: в ядре 1 определяют границы расчетных зон 3 и 4 возможного образования трещин, в которые вготовом сооружении вибропогружением вводят трубы 6, нижние концы которых выводят за пределы зон 3 и 4. Из труб 6 на материал ядра 1 периодически воздействуют вибрацией, создаваемой электромеханическим источником вибрации, опускаемым о трубы 6. Вибрацию создают электродвигателем с закрепленным на валу эксцентриком , который при вращении вала обкатывает поверхность трубы 6, герметизированной снизу. Вибрацию также создают опусканием вибратора в трубу 6, выполненную с прерывными продольными прорезями и заполненную глинистым раствором . 4. з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.Я2 „„18О2ОЗЗ А1 (я)5 Е 02 В 7/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕтЕНИ !;, К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛ ЬСТВУ (21 4923999/15 (22 01.04.91. (46 15.03.93, Бюл. ¹ 10 (71 Восточно-Сибирское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского обьединения Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) В.П.Ягин, В.В.Тетельмин и Ф.Н.Трошкин (56) Авторское свидетельство СССР № 897923, кл. Е 02 В 7/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11669944777722,, кКл, Е 02 В 7/06, 1989. (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН В ЯДРЕ ГРУНТОВОЙ

ПЛОТИНЫ (57) Использование: в гидротехническом строительстве, а именно для предотвраще2 ния образования трещин в ядрах грунтовых плотин. Сущность изобретения; в ядре 1 определяют границы расчетных эон 3 и 4 возможного образования трещин, в которые в. готовом сооружении вибропогруженнем вводят трубы 6, нижние концы которых выводят за пределы зон 3 и 4. Иэ труб 6 на материал ядра 1 периодически воздействуют вибрацией, создаваемой электромеханическим источником вибрации, опускаемым в трубы 6. Вибрацию создают электродвигателем с закрепленным на валу эксцентриком, который при вращении вала обкатывает поверхность трубы 6, герметизированной снизу. Вибрацию также создают опусканием вибратора в трубу 6, выполненную с прерывными продольными прорезями и заполненную глинистым раствором. 4. з.п. ф-лы, 5 ил, 4

1802033

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно, к предотвращению образования трещин в ядрах грунтовых плотин, Цель изобретения — повышение эффек- 5 тивности работ за счет их упрощения и повышения их безопасности для плотины, На фиг. 1 изображена грунтовая плотина с ядром, продольный разрез; на фиг.2— разрез А-Л на фиг,1; на фиг.3,4, — изображены трубы в ядре, продольный разрез; на фиг.3— - при опускании в трубу вибратора без корпуса; на фиг,4 — при опускании в трубу вибратора с корпусом; на фиг.5 — разрез

Б-Б на фиг.4. 15

Способ осуществляется следующим образом.

В ядре 1 грунтовой плотины 2 определяют границы расчетных эон 3 и 4 возможного образования трещин, которые обычно рас- 20 положены за пределами русловой части 5 плотины 2 в ее бортовых примыканиях, а после возведения плотины в расчетные эоны 3 и 4 готового сооружения вибропогружением вводят трубы 6, нижние концы которых вы-. водят эа пределы нижней границы расчетных зон 3 и 4, и из которых на материал ядра

1 периодически воздействуют вибрацией, например, следующим образом.

В герметизированные снизу и обезво- 30 женные полости труб 6 (фиг,3) поочередно на полой штанге 7 опускают электромеханический источник вибрации, который представляет собой электродвигатель 8 с закрепленным на его валу 9 эксцентриком 35

10. Электродвигатель 8 снабжают направляющим кольцом 11 и посредством трубы 12 и фланцевого соединения 13, выполняющего

-также роль направляющего кольца, присоединяют к штанге 7, в полости которой поме- 40 щают пита1ощий кабель 14. Перемещение источника вибрации в трубе осуществляют с поверхности гребня плотины 2 за штангу

7, например, буровым станком (не показан), При вращении вала 9 эксцентрик 10 обкаты- 45 вает поверхность трубы 6 и создает вибрацию. Вибрация воздействует на грунт ядра

1 и разжижает его, вследствие чего происходит релаксация растягивающих напряжений в нем. После обработки вибрацией грунта вокруг одной трубы источник вибрации переставляют в очередную трубы.

Обработка вибрацией грунта вокруг трубы 6 может быть осуществлена путем погружения в трубу вибратора 14 (фиг.4) на 55 гибкой связи 15. к которой прикрепляют питающий кабель 16. В этом случае полость трубы 6 предварительно заполняют глинистым раствором 17, а в стенке трубы 6 выполняют прерывные продольные прорези

18 (фиг,5), делящие стенку трубы на элементы 19, которые при вибрации окружены практически однородной тиксотропной средой — с одной стороны раствор глины, а с другой — разжиженный материал ядра. В результате сотрясения от вибратора 14 беспрепятственно передаются на грунт ядра 1.

Одн овременно при вибрировании через прорези 18 осуществляется переток глинистого раствора из трубы в затрубные неплотности ядра, в результате чего осуществляется виброиньекция.

Воздействие на грунт вибрацией расчетной интенсивности осуществляют при перемещении в трубе 6 источника вибрации с крайнего нижнего положения, находящегося обычно на 2-3 метра ниже нижней границы расчетной области 3 или 4, в верхнее положение. При этом имеющее место увеличение растягивающих напря>кений в невибрируемом ниже подошвы трубы 6 грунте не приводит к образованию в нем трещин. Трещины, которые при виброобработке могут образоваться выше источника вибрации, самозалечиваются в процессе разжижения гру та от передвигающегося вверх источника вибрации., Вибратор 14 в трубу 6 с глинистым рас-. твором 17 опускают под.действием собственного веса, а при необходимости при работающем, обычно с меньшей частотой, вибраторе. С этой целью в вибраторе 14 устанавливают двухскоростной асинхронный двигатель (не показан). Периодическим добавлением воды глинистый материал в трубе 6 поддерживают в разжиженном до заданной консистенции состоянии.

Высоту труб, расстояние между ними и время вибрирования грунта устанавливают расчетам и уточняют экспериментом.

Высота труб обычно не превышает 15—

20 м. Однако в плотине, имеющей основание мерзлое в бортах и талое в русле, высота труб в условиях возможной деградации мерзлоты может достигать высоты плотины, При наличии расчетной эоны возможного образования трещин в труднодоступных местах, например, в узкой пазухе (зубе) трубы располагают наклонно или даже горизонтально одновременно с возведением сооружения.

Обработку вибрацией трещиноопасных зон в ядре осуществляют обычно в начальный период эксплуатации плотины ежегодно и преимущественно во время весеннего подьема уровня 20 воды перед плотиной или непосредственно после его подъема, а также непосредственно после землетрясения.

Технический эффект от использования изобретения состоит в том, что по.рнодиче1802033 ски повторяемую обработку вибрацией трещиноопасных зон в ядре осуществляют без повторения погружения в ядро длинномерных устройств. При этом одновременному разжижению подвергают ограниченный по высоте объема грунт округлой формы, что необходимо для безопасной работы плотины, Формула изобретения

1. Способ предотвращения образования трещин в ядре грунтовой плотины, включающий определение в ядре границы расчетной зоны возможного образования трещин и периодическое воздействие на грунт расчетной эоны вибрацией. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работ за счет их упрощения и повышения их безопасности для плотины, воздействие вибрацией на грунт ядра осуществляют из полостей труб, дополнительно введенных в расчетные зоны готового сооружения до воздействия вибрацией, причем нижние концы труб выводят за пределы нижней границы расчетной зоны.

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что нижние торцы труб герметизируют, а воздействие вибрацией осуществляют поочередным опусканием в полость каждой

5 трубы электродвигателя с закрепленным на

его валу эксцентриком, осуществляющим при вращении вала обкатку внутренней поверхности трубы, 10 3.Способпоп1.отличающийся тем, что полости труб заполняют глиной текучей консистенции, а воздействие вибрацией осуществляют перемещением вибратора в заполненную глиной. полость

15 каждой трубы.

4. Способ по и1, отличающийся тем, что воздействие на грунт вибрацией осуществляют при перемещении источника вибрации из крайнего нижнего положения в

20 трубе в верхнее положение.

5. Способ по п.3, отличающийся. тем, что в стенках труб устраивают продольные прорези. 1802033

ill

Ф б

Составитель В.Ягин

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор С.Пекарь

Редактор

Заказ 832 ТИраж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101