Способ предотвращения образования трещин в ядре грунтовой плотины

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам (21) 4935238/15 (22) 12.05.91 (46) 15.12.93 бюл. Na 45-46 (71) Проектно-изыскательский институт "Красноярскгидропроект" (72) Ягин В.П.; Ягин В.П. (73); Ягин Владимир Павлович (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН 8 ЯДРЕ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИ НЬ1 (57) Использование: в гидротехническом строчтепьстве, в частности для предотвращения образования трещин в ядрах грунтовых плотин. Сущность изобре ения: в ядре 1 грунтовой плотины опреде(в) RU (») 2О04673 Cl (51) Об пяют расчетные зоны 3 и 4 возможного образования трещин. в которые вибропогружением вводят трубы рядами 6 и 7 поперек ядра. нижние концы которых выводят за пределы расчетных зон 3 и 4.

В каждую трубу ряда опускают электромеханический источник вибрации, представляющий собой вал с эксцентриками и электродвигатель, установленный над трубой Над трубами каждого ряда поперек плотины выполняют галереи и соединяют их с трубами. Включением электродвигателей осуществляют одновременное вибрационное воздействие на грунт ядра из всех труб ряда и по всей их длине В результате прилегающей к ряду труб грунт ядра разжижается. а в ядре происходит снятие растягивающих напряжений 4 зпф-пы, 3 ип.

2004673

Изобретение относится к гидротехническому строительству, э именно к предотвращению образования трещин в ядрах грунтовых плотин.

Цель изобретении — упрощение работ и повышение надежности плотины. . На фиг.1 изображена грунтовая плотина с ядром, продольный разрез; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.2.

Способ осуществляют следующим образом.

В ядре 1 грунтовой плотины 2 определяют расчетные эоны 3 и 4 возможного образования трещин, которые обычно расположены в бортовых примыканиях плотины и нэ перегибах местности. В ядро 1 готового сооружения вибропогружением вводят трубы 5, которые располагают в ряд

6 в пределах расчетной зоны 3 и в ряд 7 в пределах расчетной зоны 4, при этом рядами 6 и 7 пересекают ядро 1. Нижние концы труб 5 герметиэируют и в каждом выводят за пределы нижней границы расчетной зоны, а низ крайней со стороны верхнего бъефа в ряду трубы доводят до подошвы 8 плотины. В каждую трубу 5 ряда опускают . электромеханический источник вибрации, который представляет собою вал 9, по длине которого закреплены эксцентрики 10. Верхним концом вэл 9 соединен с электродвигателем 11, помещенным нэд верхом трубы 5 на элементах 12, присоединяющих трубу 5 к галерее 13. Галерею 13 выполняют над трубами 5 поперек плотины в защитном слое 14 гребня плотины в виде свода 15 с выносными опорами 16 и снабжают ее верхними люками 17 и боковым входом 18.

Одновременным включением всех электродвигателей в ряду 6 и/или 7 осуществляют обкатку внутренних поверхностей труб 5 эксцентриками 10, в результате чего на грунт ядра одновременно иэ всех труб ряда и по всей их длине осуществляется вибрационное воздействие. Под действием вибрации временно поперек ядра образуется вертикальный слой разжиженного грунта

19, который в грунтовом массиве работает как деформационный шов и делит ядро на отдельные продольные блоки до полного рассеивания и ядро порового давления. возникающего при вибрировэнии.

В результате прилегающие к ряду труб грунтовые части ядра разгружаются и в них происходит снятие (уменьшение) растягивающих напряжений, что предотвращает образование в них трещин.

В результате разжижения грунта 19 существует опасность образования трещины гидравлического разрыва в ядре ниже труб

5. Доведение по меньшей мере одной крайней со стороны верхнего бьефа трубы до подошвы 8 плотины предотвращает опасную фильтрацию в ядре в случае обрэзова5 ния такой трещины у подошвы плотины. самоэалечивающейся под действием высоких вертикальных нагрузок и вследствие ползучих свойств материала ядра. При этом эффективность способа будет повышена, 10 если все трубы в ряду будут доведены до подошвы 8 плотины.

В процессе вибрации трубы 5 удерживают от самопогружения в ядро галереей 13, а образующийся при вибрировании вдоль ря15 да труб 5 провал 20 ликвидируют заполнением вго дополнительным материалом ядра.

Расчетом устойчивости боковых приэй

21 и 22 устанавливают допустимую толщину

20 вертикального слоя разжижения грунта 19. а следовательно и интенсивность вибрировэния (кинематические параметры вибрации) и расстояние между трубами в ряду.

Одновременно против торца слоя рээжи25 женного грунта 19 осуществляют более тщательную укладку фильтров, например, добавлением дополнительного слоя 23 из синтетического текстильного материала (геотекстиля), а в участки боковых призм 21

30 и/или 22 вводят, при необходимости, армирующие элементы, например. в виде анкеров 24 и сеток 25. При этом устойчивость верховой боковой призмы 21 может быть обеспечена только тем, что вибрирование

35 осуществляют при таком уровне воды 26 в верхнем бьефе, определяемым расчетом, при котором, обычно высоком, коэффициент запаса устойчивости боковой призмы 21 при учете дополнительной нагрузки от вибрации

"0 имеет допустимую величину.

Воздействие вибрацией на грунт ядра готового сооружения одновременно из всех труб ряда осуществляют обычно в начальный период эксплуатации плотины ежегод45 но и преимущественно во время весеннего подъема уровня воды 26 перед плотиной или непосредственно перед его подъемом, а также непосредственно сразу после земле трясения.

Технический эффект от использования изобретения состоит в том, что периодическое временное образование поперечных деформационных швов в трещиноопасных зонах ядра грунтовой плотины бвэ маруше55 ния сплошности (непрерывности) ядра вибрированием, осуществляемом из труб, расположенных в ядре рядами, позволяет упростить работы и сэкономить средства при предотвращении образования трещин в . ядре плотины.

2004673

30 (56) Знергетика и электрификация. Сер. Гидроэнергетика эа рубежом. Зкспресс- информация, 1989, вып.S, с.33-36, рис.4

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ OSРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН В ЯДРЕ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ, включающий разделение ядра на отдельные продольные блоки, отличающийся тем, что, с целью упрощения

10 работ и повышения надежности плотины, в ядре определяют границы расчетной зоны возможного образования трещин и перио дически воздействуют на грунт ядра виб:рацией из полостей труб, которые дополнительно вводят в расчетные зоны готового сооружения, при этом нижние концы труб выводят за пределы нижней границы расчетной эоны, причем трубы размещают по меньшей мере в один ряд, пересекающий поперек расчетную зону, а вибрацией воздействуют на грунт ядра одновременно из всех труб ряда по всей длине с интенсивностью, безопасной для 25 устойчивости боковых призм плотины, устанавливаемой расчетом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, Авторское свидетельство СССР

O 11000066558800, кл. Е 02 В 7/06, 1981. что нижние торцы труб герметизируют, а в полость каждой трубы опускают вал, по длине которого закрепляют эксцентрики, при этом верхний конец вала соединяют с электродвигателем, расположенным над верхом трубы, а при вращении вала эксцентриками осуществляют обкатку внутренней поверхности трубы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в ряду труб Ао меньшей мере одну трубу, преимущественно крайнюю со стороны верхнего бьефа, вводят в ядро до его подошвы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в боковые призмы плотины на участках, примыкающих к ряду труб, вводят армирующие элементы.

5, Способ по и.1, отличающийся тем, что над рядом труб устраивают галерею в виде свода с выносными опорами и выполняют ее с верхними люками и боковым входом. а трубы прикрепляют к галерее соединительными элементами.

2004673

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

Редактор В. Трубченко

Заказ 3384

Составитель В. Казаков

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор A. Мотыль

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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