Каменно-насыпная плотина с асфальтобетонной диафрагмой


 


Владельцы патента RU 2470111:

ПАО "Укргидропроект" (UA)
Открытое акционерное общество "Ленгидропроект" (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может применяться для возведения высоких каменно-насыпных плотин. Составная диафрагма 1 выполнена в центральной части высокой каменно-насыпной плотины. Между боковыми призмами 2 из горной массы и диафрагмой 1 устроены переходные зоны 3. В основании диафрагмы 1 выполнен бетонный фундамент 4 с заглублением в скальное основание. В бетонном фундаменте 4 устроена галерея для выполнения цементационной завесы 5. Верхняя 6 и нижняя 7 диафрагмы образованы железобетонными плитами 8. Наружные грани плит 8 покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой 9. Плиты 8 установлены одна на другую и впритык одна к другой. Пленка 9 может быть выполнена в виде геомембраны из полимерных материалов, например полихлорвиниловая пленка и др. В горизонтальных и вертикальных швах 10 пленку 9 соединяют между собой с образованием сплошного водонепроницаемого контура. Соединение пленки 9 в швах 10 может быть выполнено склеиванием, сваркой или перекрытием швов 10 дополнительной пленкой, и ее приклеиванием к пленке 9. Внутренняя полость 11 между верхней 6 и нижней 7 диафрагм заполнена асфальтобетоном. Сборные плиты 8 верхней 6 и нижней 7 диафрагм могут быть объединены между собой связями 13, например арматурными связями. Обеспечивается высокая надежность работы плотины. 3 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может применяться для высоких каменно-насыпных плотин.

Известна конструкция каменно-насыпной плотины с боковыми призмами из горной массы с железобетонной диафрагмой, расположенной в центральной зоне плотины и разрезанной вертикальными и горизонтальными деформационными швами. Напорная грань диафрагмы покрывается гидроизоляцией, с верховой и низовой стороны диафрагмы выполняются переходные зоны (см. Розанов Н.Н. Плотины из грунтовых материалов. - М.: Стройиздат, 1983. - стр.91).

Недостатком такой конструкции является снижение надежности, так как в ней, практически, невозможно избежать появления деформационных трещин. Кроме того, при возведении таких плотин усложняется производство работ.

Известна конструкция каменно-насыпной плотины с боковыми призмами из горной массы и с асфальтобетонной диафрагмой, которая получила широкое распространение и применяется при высоте плотин до 150 м. Самая высокая плотина Капру высотой 139 м строится в Турции (см. Розанов Н.Н. Плотины из грунтовых материалов. - М.: Стройиздат, 1983. - стр.92).

Недостатком такой конструкции является невозможность ее применения для высоких плотин, так как при высоте плотин более 150 м из-за больших напряжений в диафрагме происходит выдавливание битума в переходные зоны, снижается прочность и водонепроницаемость диафрагмы.

В основу изобретения поставлена задача повышения герметичности и в целом надежности работы высоких каменно-насыпных плотин с асфальтобетонной диафрагмой.

Поставленная задача решается тем, что предложенная конструкция каменно-насыпной плотины включает расположенную в центральной части плотины диафрагму, выполненную составной из верхней и нижней диафрагм, образованных сборными железобетонными плитами, установленными одна на другую впритык, наружные грани плит верхней и нижней диафрагм покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой, с соединением между собой водонепроницаемой пленки покрытия смежных плит в горизонтальных и вертикальных швах между плитами и образованием сплошного водонепроницаемого контура, а внутренняя полость между верхней и нижней диафрагмой заполнена асфальтобетоном.

Между совокупностью отличительных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом существует следующая система причинно-следственных связей.

При выполнении такой диафрагмы, у которой наружные грани сборных плит верхней и нижней диафрагм покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой, с соединением между собой водонепроницаемой пленки покрытия смежных плит в горизонтальных и вертикальных швах между плитами и образованием сплошного водонепроницаемого контура, заполнением внутренней полости между верхней и нижней диафрагмами асфальтобетоном, образующим основной водонепроницаемый контур, обеспечивается гибкость в целом такой диафрагмы, благодаря возможности перемещения сборных плит в швах и пластическим свойствам асфальтобетона, улучшаются условия работы и напряженно-деформированное состояние асфальтобетона во внутренней полости, соответственно повышается надежность работы в целом диафрагмы, а именно:

- благодаря устройству верхней и нижней диафрагм из сборных железобетонных плит, исключается возможность выдавливания битума из асфальтобетона в переходные слои при высоких напряжениях в асфальтобетонные диафрагмы высоких плотин;

- благодаря покрытию наружных граней сборных плит верхней и нижней диафрагм синтетической пленкой, имеющей низкие коэффициенты трения, вертикальные перемещения (осадки) переходных слоев и диафрагм проходят практически независимо, в связи с чем исключается возможность зависания диафрагмы на переходных слоях и соответственно исключается возможность появления в асфальтобетоне растягивающих напряжений, которые вызываются таким зависанием.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, отсутствуют в других аналогичных решениях при изучении данной и смежной отраслей техники, что, соответственно, обеспечивает по мнению автора соответствие критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан поперечный разрез по плотине с диафрагмой;

на фиг.2 - план-разрез по диафрагме;

на фиг.3 - узел примыкания криволинейных торцов смежных плит.

Составная диафрагма 1 выполнена в центральной части высокой каменно-насыпной плотины. Между боковыми призмами 2 из горной массы и диафрагмой 1 устроены переходные зоны 3 из песка, щебня и др. В основании диафрагмы 1 выполнен бетонный фундамент 4 с заглублением в скальное основание. В бетонном фундаменте 4 устроена галерея для выполнения цементационной завесы 5.

Верхняя 6 и нижняя 7 диафрагмы образованы сборными железобетонными плитами 8, у которых наружные грани покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой 9, с установкой плит 8 одна на другую и впритык одна к другой. Пленка 9 может быть выполнена в виде геомембраны из полимерных материалов (например, полихлорвиниловая пленка) и других. Водонепроницаемую синтетическую пленку 9 смежных плит соединяют между собой в горизонтальных и вертикальных швах 10 с образованием сплошного водонепроницаемого контура. Соединение пленки 9 в швах 10 может выполняться склеиванием, сваркой или перекрытием швов 10 дополнительной пленкой и ее приклеиванием к пленке 9.

Внутренняя полость 11 между верхней 6 и нижней 7 диафрагмами заполняется асфальтобетоном. Для повышения сцепления асфальтобетона с бетоном внутренняя поверхность сборных плит 8 может быть выполнена с повышенной шероховатостью.

Сборные плиты 8 верхней 6 и нижней 7 диафрагм могут быть объединены между собой связями 13, например арматурными связями, что позволяет улучшить условия монтажа и раскрепления плит 8.

В предлагаемой конструкции каменно-насыпной плотины все зоны, включая диафрагму 1, переходные зоны 3, боковые призмы 2, должны возводиться равномерно. После установки в верхней 6 и нижней 7 диафрагмах следующего ряда сборных железобетонных плит 8, у которых их наружные грани покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой 9, соединяют между собой пленку 9 в горизонтальных и вертикальных швах 10 между плитами 8. Затем отсыпают с уплотнением слой переходных зон 3, боковых призм и параллельно заполняют внутреннюю полость 11 слоем асфальтобетона с уплотнением виброкатками или с использованием самоуплотняющегося литого асфальтобетона.

В высоких каменно-насыпных плотинах составная диафрагма может быть выполнена по всей высоте плотины или только в нижней части плотины, и в этом случае, в верхней части плотины асфальтобетонная диафрагма - обычной конструкции.

Предлагаемая конструкция высокой каменно-насыпной плотины работает следующим образом.

После возведения плотины и наполнения водохранилища под действием гидростатического давления на диафрагму происходит ее свободное перемещение в сторону нижнего бьефа без нарушения водонепроницаемости, благодаря ее гибкости и совместной работе составных частей диафрагмы, что достигается благодаря:

- свободному примыканию торцов 12 смежных сборных плит 8 друг к другу с возможностью перемещения торцов плит 8 в швах 10, сохранению при этом сплошного водонепроницаемого контура, благодаря высокой деформативности синтетической пленки 9 и ее соединению в шве 10;

- пластическим, вязко-упругим свойством асфальтобетона, заполняющего внутреннюю полость 11, его сцеплению с внутренней поверхностью плит 8.

Таким образом в предлагаемой конструкции высокой каменно-насыпной плотины обеспечивается высокая водонепроницаемость, благодаря созданию трех водонепроницаемых контуров, исключается возможность выдавливания битума при высоких напряжениях в диафрагме и, в целом, достигается высокая надежность работы плотины.

Каменно-насыпная плотина с асфальтобетонной диафрагмой в центральной зоне, состоящая из верхней и нижней диафрагм, образованных сборными железобетонными плитами, установленными одна на другую впритык, отличающаяся тем, что наружные грани плит верхней и нижней диафрагм покрыты водонепроницаемой синтетической пленкой с соединением между собой водонепроницаемой пленки покрытия смежных плит в горизонтальных и вертикальных швах между плитами, а внутренняя полость между верхней и нижней диафрагмами заполнена асфальтобетоном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении и эксплуатации плотин из грунтовых материалов в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении и эксплуатации плотин из грунтовых материалов в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может применяться для возведения высоких каменно-насыпных плотин. .

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, преимущественно в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, служащих основанием гидротехнических сооружений.

Изобретение относится к гидротехнике, в частности к технологиям возведения плотин, дамб и перемычек с использованием местных материалов, и предназначено для регулирования движения потоков воды в гидротехнических сооружениях.

Изобретение относится к строительству защитных дамб от затопления прибрежных территорий, разрушения гидротехнических сооружений, береговых откосов штормами, подвижками льда в арктических морях.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при намыве хвостохранилищ обогатительных фабрик. .

Изобретение относится к области водохозяйственного и гидротехнического строительства. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к золоотвалам, и может быть использовано при складировании отходов промышленных предприятий преимущественно в условиях вечной мерзлоты.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при сопряжении грунтовой плотины с бетонной водосливной плотиной преимущественно в северной строительно-климатической зоне.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каменно-земляных плотин в северной строительно-климатической зоне

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении каменно-земляных плотин в северной строительно-климатической зоне

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к эксплуатации сооружений в условиях северной строительно-климатической зоны

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов, например золоотвалов, хвостохранилищ и шламонакопителей обогатительных фабрик

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для обеспечения безопасного пропуска чрезвычайного паводкового расхода в условиях угрозы перелива воды через гребень грунтовой плотины. Резервный водосброс грунтовой плотины представляет собой искусственный проран трапецеидального сечения, устроенный в гребне плотины, глубиной до отметки расчетного уровня перелива воды, в ложе которого уложено защитное покрытие из полимерного материала в виде геомембраны, закрепленное в приямках со стороны верхнего бьефа и на бровках откосов пригрузами. На низовом откосе плотины по ширине искусственного прорана устроен водопроводящий лоток, переходящий в водобойную часть водосброса. Дно водопроводящей и водобойной частей выполнено из двойного полотнища геомембраны с несовпадающими отверстиями, предназначенными для свободного отвода фильтрационного потока. Стенки водопропускного лотка и водобойной части и гасители энергии водного потока сформированы из гибких оболочек, заполненных песком. Двойное полотнище геомембраны крепят к защитному покрытию искусственного прорана с выполнением сварного шва. Обеспечивается безопасный пропуск чрезвычайного паводка, не допускающий разрушение плотины и затопление нижележащей территории, во избежание экологического и материального ущерба. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов, например золоотвалов, хвостохранилищ и шламонакопителей обогатительных фабрик. Способ возведения намывной ограждающей дамбы заключается в отсыпке и поярусном наращивании ограждающей дамбы 1, прокладке магистрального и распределительного пульпопровода 2, поярусном рассредоточенном намыве хвостов на пляж 3 с помощью двух технологических выпусков 4 и 5 пульпопровода 2. Намыв хвостов на пляж осуществляют, разделяя их по гранулометрическому составу. Для намыва участка мелкой фракции открывают верхний выпуск 4 пульпопровода 2, а для намыва крупной фракции открывают нижний выпуск 5. Способ позволяет упростить процесс намыва дамбы и контролировать распределение гранулометрического состава хвостов по пляжу для получения сооружения с заданными параметрами прочности. 1 ил.

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Способ возведения узкопрофильных дамб осуществляется подачей пульпы в намываемое сооружение одновременно из основного и двух распределительных пульпопроводов. Распределительные пульповоды расположены параллельно с двух сторон основного пульпопровода для намыва боковых призм из крупных фракций намываемого грунта и средней части, являющейся ядром дамбы, из мелких фракций, намываемых из торца основного пульпопровода. Выпускные отверстия в распределительных пульпопроводах выполнены в их нижней части и смещены на 20…30° от вертикальной оси в сторону основного пульпопровода, отстоящими друг от друга на расстоянии l=dосн, где dосн - диаметр основного пульпопровода, и диаметром dв=1/3dp, где dp - диаметр распределительного пульпопровода, обеспечивающими намыв грунта по длине боковых призм. Подачу пульпы из торца основного пульпопровода для намыва ядра дамбы осуществляют через гаситель, выполненный в виде продольных стальных стержней диаметром 10…14 мм из гладкой арматурной стали, жестко закрепленных одной стороной по верхней наружной поверхности в концевой части основного пульпопровода с расположением стержней параллельно оси потока, с расстоянием между стержнями, равным 1…2 диаметра стержней, и выполненных с выносом на величину l,5…2dосн и изгибом концевого участка до полного перекрытия вертикальной проекции торца основного пульпопровода. Соединение распределительных пульпопроводов с основным выполнено в виде раструба, сопряженного с основным пульпопроводом, по линии, образующейся при пересечении двух цилиндров одинакового диаметра, равного dосн, а с распределительными пульпопроводами в виде овала, имеющего размер по большой оси, равный dосн, по малой - dp. Входное отверстие раструба защищено внутренней решеткой, выполненной в виде продольных стержней из гладкой арматурной стали диаметром 10…14 мм, жестко закрепленных только с напорной стороны с расположением стержней друг от друга на расстоянии 0,75dв. Изобретение позволяет возводить защитные дамбы с одновременной расчисткой русел рек от донных отложений и предотвратить затопление прилегающих территорий, что улучшает экологическую ситуацию в целом. 4 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к возведению гидроотвалов промышленных отходов. Гидроотвал включает ограждающую дамбу, утепляющую дренажную пригрузку на низовом откосе дамбы и расположенные под пригрузкой дренаж и дренажный выпуск. Непосредственно над дренажом и дренажным выпуском размещен пульпопровод гидротранспортной системы для подачи на гидроотвал гидросмеси. Гидросмесь имеет положительную температуру промышленных отходов - пульпы. Обеспечивается повышение работоспособности и возможность функционирования гидроотвала при отрицательных температурах. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам ведения горных работ. Техническим результатом является разделение укладываемых в отвал пород на различные типы, обеспечение сохранности полезных свойств складируемых пород, сокращение времени на подготовку отвала при его последующей разработке в качестве техногенного месторождения. Способ включает подготовку основания гидроотвала или хвостохранилища, отсыпку дамб обвалования и укладку пульпопроводов, устройство шандерных колодцев и отвод осветленных вод. При этом на боковых дамбах обвалования устраивают площадки, на которых располагают башенные экскаваторы или скреперные лебедки, посредством которых перемещают часть осаждаемых в верхней зоне гидроотвала горных пород в направлении, перпендикулярном оси намыва гидроотвала или хвостохранилища в направлении боковых дамб обвалования. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при строительстве противофильтрационных диафрагм грунтовых плотин. Способ включает обустройство промежуточных швов противофильтрационной диафрагмы на гребне отсыпаемых слоев грунтовой плотины по заранее спланированным откосам в невысоких грунтовых плотинах высотой менее 30 м. В качестве противофильтрационной диафрагмы используют бентонитовый мат (глиномат), с помощью которого устраивают зигзагообразную противофильтрационную диафрагму. Зигзагообразность диафрагмы обусловлена условиями производства работ по отсыпке упорных призм слоями толщиной не менее 3 м с организацией промежуточных горизонтальных швов внахлест параллельно склону, водонепроницаемость которых обеспечивают конструкцией узла стыковки, давлением грунта упорных призм и гидростатическим давлением воды. Дополнительно для удобства монтажа узла стыковки бентонитовых матов (глиноматов) могут быть применены 10 мм скобы. Использование изобретения позволит уменьшить материальные и финансовые затраты при возведении противофильтрационной диафрагмы. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх