Основание подпорно-регулирующего сооружения



Основание подпорно-регулирующего сооружения
Основание подпорно-регулирующего сооружения
Основание подпорно-регулирующего сооружения
Основание подпорно-регулирующего сооружения
Основание подпорно-регулирующего сооружения

 


Владельцы патента RU 2476639:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для работы в качестве основания подпорно-регулирующего сооружения. Основание подпорно-регулирующего сооружения включает многослойные наполняемые оболочки, помещенные на дно русла водотока, соединенные эластичными гибкими связями. Эластичные гибкие связи, выполненные по длине оболочек, имеют свободные концы внутри оболочек, придающие дополнительную устойчивость и упругость. В верхней части многослойных оболочек имеются монтажные петли из металлополимерного троса, пропущенного внутри вдоль оболочек, припаянного в верхней части и выполняющего роль ребер жесткости. Наполнение многослойных оболочек производят через щели для засыпки наполнителя (например, песка), которые запаиваются на месте сборки. Крайние концевые многослойные оболочки, примыкающие к береговым откосам, выполняют большего диаметра для сохранения устойчивого положения. Использование изобретения позволит повысить эксплуатационную надежность сооружения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при устройстве подпорно-регулирующего сооружения (подпорно-метрологического, подпорно-аэрационного) на грунтонаполняемом основании, для подачи воды потребителям, при возведении берегозащитных конструкций, а так же как противопаводковая конструкция при различных чрезвычайных ситуациях.

Известна конструкция подпорно-регулирующего сооружения двухстороннего действия и способа его возведения (RU, Патент РФ №2246583, C2 E02B 7/02, БИ №30 от 27.10.2006). Подпорно-регулирующее сооружение двухстороннего действия включает укрепленный на основании гибкий флютбет, верховую подпорно-регулирующую стенку с удерживающей передней пластиной, гибкие боковые открылки, вертикальную стенку, обеспечивающую гашение энергии переливающегося потока, гибкий зуб-устой, жесткие и гибкие связи, низовую подпорно-регулирующую стенку с соответствующей удерживающей передней пластиной. Гибкий флютбет укреплен на основании грунтонаполняемыми анкерами, с которыми он соединен гибкими связями. Гибкий зуб-устой жесткой связью прикреплен к гибкому флютбету в его центре.

Недостатком вышеприведенной конструкции в части основания является то, что при значительных гидродинамических воздействиях передняя пластина, подпирающая основание, теряет проектное положение и смещается вместе с основанием по направлению движения потока, при этом между дном и гибким флютбетом начинают развиваться опасные фильтрационные процессы, что может привести к потере устойчивости.

Известна конструкция подпорно-аэрационного регулирующего сооружения и способ его возведения (RU, Патент РФ №2141552, E02B 7/02, БИ №3 от 20.11.1999). При возведении подпорно-аэрационного регулирующего сооружения собирают гибкий флютбет, состоящий из гибкого понура и гибкой рисбермы. В начале гибкого понура устраивают гибкий зуб с креплением, который укладывают в заранее подготовленную траншею и утрамбовывают. При монтаже элементов сооружения к жесткому узлу крепления, размещаемому на гибком понуре, монтируют центральный водослив, боковые открылки, удерживающую пластину и размещают аэратор.

Недостатком приведенной конструкции в части основания является низкая эксплуатационная надежность сооружения, так как при выходе строя гибкого зуба с креплением или креплений гибкого понура постепенно будет терять устойчивость все сооружение.

Наиболее близким техническим решением является конструкция подпорно-регулирующего сооружения на грунтонаполняемом флютбете и способ для его осуществления (RU, Патент РФ №2009125513, E02B 7/02, БИ №1 от 10.01.2011), включающая водоподпорную оболочку с водовыпускными верхними и нижними окнами, закрепленную в верхней части за счет анкерных опор, а в нижней - на грунтонаполняемом флютбете, выполненном из грунтонаполняемых оболочек, соединенных между собой гибкими связями, а русловые анкеры выполнены из грунтонаполняемых или иных многооболочковых элементов.

Недостатком конструкции в части основания является ее сложность, что требует определенных затрат времени на ее монтаж и установку.

Сущностью изобретения является создание основания подпорно-регулирующего сооружения, обладающего высокой степенью надежности, простотой в эксплуатации и возможностью быстрого возведения.

Технический результат - бесперебойная подача воды водопотребителям за счет долговечности и эксплуатационной безопасности основания подпорно-регулирующего сооружения.

Технический результат достигается за счет конструкции основания подпорно-регулирующего сооружения, которое состоит из соединенных в основание многослойных оболочек внутренними эластичными гибкими связями, представляющими собой ленты из сверхпрочного материала, закрепленные внутри оболочек по всей длине, т.е. одна лента соединяет две оболочки.

Основание подпорно-регулирующего сооружения используют преимущественно на межхозяйственных мелиоративных каналах и малых водотоках шириной до 10,0 м и глубиной от 1 до 5,0 м.

Многослойные наполняемые оболочки с внутренними гибкими эластичными связями изготавливают на заказ на предприятии (Россия, Ростовская область, г.Аксай, ул. Промышленная, 1а) из ткани «Unisol» (http://www.texclub.ru), изготавливаемой по ТУ В.2.7.-21.1-34989706-001:2007 "Материал целлюлозный волокнистый "Юнизол" ("Unisol")", толщиной 0,41÷0,78 мм.

Многослойные оболочки представляют собой контейнер для заполнителя (например, в нашем случае, сухой просеянный песок) длиной от 1,0 до 2,0 метров и диаметром 0,25÷0,5 м, а эластичные гибкие связи - ленточный эластичный сверхпрочный материал (например «Кевлар-Полиамид» по ТУ 1319-001-27480011-01 «Углеродные кластеры высокоупорядоченные. Технические условия») толщиной 0,1÷0,15 м и длиной, равной длине многослойной оболочки. Длину и диаметр многослойных оболочек подбирают в зависимости от характеристик русла. Для большей устойчивости наполняемые оболочки, примыкающие к береговым откосам (крайние), делают большего диаметра (в 1,5÷2,0 раза больше основных оболочек, уложенных по дну водотока). Свободные концы эластичных гибких связей соединяющих многослойные оболочки, делают длиной приблизительно (±5 см), равной радиусу оболочек, и служат для создания дополнительной упругости и устойчивости под нагрузкой при их деформации, создавая дополнительный упор.

Многослойные оболочки с эластичными гибкими связями монтируют в заводских условиях, там же внутрь оболочки припаивают металлополимерный трос (по ТУ 1259-002-25435667-2005 «Трос металлополимерный. Технические условия»), который выходит из оболочек, в виде монтажных петель, для удобства перемещения и установки в русло. Места вывода металлополимерного троса дополнительно гидроизолируют строительным силиконом (например, «Weicon Silicone» по DIN 50021/53167 «Corrodibility class). Монтажные петли устраивают на расстоянии 1/4 от концов оболочки. В торце оболочек делают щель длиной 0,1 м для засыпки наполнителя возле места установки.

Контейнер из многослойных оболочек подвозят автотранспортом в собранном виде к месту установки подпорно-регулирующего сооружения.

Возведение основания подпорно-регулирующего сооружения ведется в следующей последовательности.

Русло водоема подготавливают, очищают от крупного мусора и делают глиняную подготовку толщиной 10-15 см. Подготовку осуществляют экскаватором типа ЭО-4112 А навеска «Драглайн» с перфорированным ковшом.

Засыпку наполнителем многослойных оболочек выполняют в следующей последовательности: устраивают технологический приямок с уклоном (для удобства фиксации, наполнения и запайки наполненных оболочек), в который с одной стороны подают пустые многослойные оболочки, заполняют наполнителем вручную через технологическую воронку типа ВТ-10 (при малой длине основания) или средствами механизации (например, песконасос ПБ 100/31,5 или его модификации) - при большой длине основания. Щели, в которые засыпают наполнитель, запаивают ручным ультразвуковым сварочным аппаратом для склейки пленки К-100 (www.piaterka.ru/images/oborud-vesy/cas/CAS_ruk/CK-100.pdf). Конструкцию, по мере заполнения перемещают за монтажные петли автотранспортом.

Готовое основание подпорно-регулирующего сооружения устанавливают в русло с помощью механических средств - подъемников, например талевых систем типа СТ-135-25 (при ширине водотока до 5 м), или же прицепляют посредством строп к подъемному крану (например, КС-45-71 7 К-1 «Ивановец», длина стрелы 9,21 м, вылет стрелы 2,0-20,0 м, грузоподъемность 25 т, колесное шасси) на противоположном берегу места установки, и при втягивании стрелы основание устанавливают в подготовленное русло волоком (при ширине водотока от 5 до 10 м).

Основание подпорно-регулирующего сооружения сохраняет устойчивое положение за счет собственного веса, силы тяжести воды и сцепления с подготовленным дном.

Для крепления мембранно-вантовой плотины на основании подпорно-регулирующего сооружения дополнительно в русле предусматривают по два ввинчивающихся анкера (например, из стали марки ст.3 по ГОСТ 24379.1-80 «Болты фундаментные (анкерные)»).

Предлагаемое основание подпорно-регулирующего сооружения иллюстрируется чертежами на фиг.1-5. На фиг.1 представлена схема основания подпорно-регулирующего сооружения (вид сверху). На фиг.2 представлена схема основания подпорно-регулирующего сооружения (вид сбоку). На фиг.3 показан узел A. На фиг.4 схема расположения монтажных петель. На фиг.5 показано положение под нагрузкой свободных концов эластичных гибких связей.

Основание подпорно-регулирующего сооружения выполнено из многослойных наполняемых оболочек 1 (фиг.1-5), крайних многослойных оболочек большего диаметра 2, соединенных между собой эластичными гибкими связями 3 (фиг.3). Для перемещения конструкции предусмотрены монтажные петли 4 (фиг.4), представляющие собой выведенные наружу, свободные части металлополимерного троса 5, впаянного внутри вдоль многослойной оболочки. Заполнителем является песок 6, засыпка его производится через щели 7. Места вывода металлополимерного троса наружу 8 - гидроизолируют.

Основание подпорно-регулирующего сооружения работает следующим образом: при установке на основание подпорно-регулирующего сооружения происходит деформация основания подпорно-регулирующего сооружения, т.е. изменение напряженно-деформируемого состояния, при этом многослойные наполняемые оболочки 1, крайние многослойные оболочки большего диаметра 2 и эластичные гибкие связи 3 изменяют свое положение. В зависимости от усилий, возникающих в процессе работы, основание приобретает устойчивость и упругость за счет изгиба эластичных гибких связей 3 и натяжения металлополимерных тросов внутри оболочек 5, обеспечивая высокий уровень надежности и безопасности.

1. Основание подпорно-регулирующего сооружения, включающее многослойные наполняемые оболочки, помещенные на дно русла водотока, соединенные эластичными гибкими связями, отличающееся тем, что эластичные гибкие связи, выполненные по длине оболочек, имеют свободные концы внутри оболочек, а в верхней части многослойных оболочек имеются монтажные петли из металлополимерного троса, пропущенного внутри вдоль оболочек и припаянного в верхней части.

2. Основание по п.1, отличающееся тем, что свободные концы эластичных гибких связей внутри оболочек при увеличении нагрузки на конструкцию основания являются элементом, обеспечивающим дополнительную упругость и надежность работы основания.

3. Основание по п.1, отличающееся тем, что металлополимерные тросы, пропущенные внутри оболочек и припаянные в их верхней части под нагрузкой, натягиваются и служат ребрами жесткости для подпорно-регулирующего сооружения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегозащитных сооружений. .

Изобретение относится к подпорным плотинам, используемым в сельском хозяйстве для обеспечения орошения затоплением лугов и сенокосных угодий. .

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано при строительстве водоподпорных сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, для создания небольших мобильных гидроэлектростанций.

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано при строительстве водоподпорных сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, с использованием кинематики потока для создания микро- и малых мобильных гидроэлектростанций.

Изобретение относится к малой гидроэнергетике и предназначено для более полного использования кинетической и потенциальной энергии потока с целью выработки электрической или механической энергии, и может быть использовано при строительстве микрогидроэлектростанций, в том числе для приливно-отливных микроГЭС.

Плотина // 2379415
Изобретение относится к области гидротехнического строительства эластичных водоналивных плотин. .

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству водоподпорных сооружений, включающих создание небольших мобильных гидроэлектростанций.

Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках, а также временных перемычек с целью отсечки воды в гидроканалах или водохранилищах при ведении строительных, монтажных и ремонтных работ.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для создания временных перемычек с целью отсечки воды в гидроканалах или водохранилищах при ведении строительных, монтажных и ремонтных работ, а также в качестве водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано при строительстве водоподпорных сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, для создания небольших мобильных гидроэлектростанций. Мобильная микроГЭС рукавного типа с поперечно-струйной турбиной включает водоподпорную оболочку, закрепленную в верхней части за счет вант-оттяжек и ванты подбора к береговым анкерным опорам, а в нижней части посредством узла крепления к понуру, укрепленному за счет русловых анкеров ко дну водотока. Водоподпорная оболочка имеет вырезы со стороны береговых примыканий симметрично по отношению к гибкому рукаву для обеспечения его защиты от прямого воздействия потока при переливе через гребень в нижний бьеф. Гидроагрегат установлен на водонаполняемую оболочку совместно с гибким рукавом и имеет регулятор расхода и сервопривод, которые обеспечивают наиболее оптимальную его работу. Изобретение позволяет создать временный водохозяйственный узел с решением локального энергообеспечения, орошения, водоснабжения, рыборазведения, а также обеспечит локализацию распространения лесных пожаров. Обеспечивается возможность многократного использования заявленного сооружения при чрезвычайных ситуациях. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям. Способ подъема уровня воды в малых водотоках после дноуглубительных работ включает возведение подпорной плотины после завершения дноуглубительных работ. Создают основное тело плотины из грунта. Размещают во внешней части плотины как минимум один гибкий бетонный мат. Высота плотины на 10÷80% меньше высоты стенки углубленного русла. Второй вариант способа включает возведение каскада подпорных плотин. Вторую плотину каскада возводят на 0,1÷0,3 м ниже по отметке от уровня моря. Для возведения подпорной плотины дноуглубительные работы проводят на отдельных участках русла. Расстояние между участками выбирают равным ширине основного тела плотины. Затем корректируют высоту основного тела плотины и покрывают его гибким бетонным матом. Подпорная плотина содержит основное тело. Наружная часть плотины содержит по меньшей мере один гибкий защитный мат. Гибкий бетонный мат содержит бетонные блоки, связанные между собой порядно и в рядах с зазором гибкими элементами. Мат содержит противосуффозионный элемент и/или элементы для полного перекрытия зазоров между всеми бетонными блоками или между их частью. Ширина зазоров между по меньшей мере 75% блоков в мате составляет от 1 мм до 25 мм на протяжении не менее 80% габаритной длины прилегающих друг к другу блоков. Бетонные блоки имеют высоту от 50 мм до 350 мм. Обеспечивается подъем уровня воды в малых водотоках после дноуглубительных работ, упрощается конструкция плотины, повышается технологичность ее создания. Обеспечивается высокая степень защиты грунтового основного тела плотины. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к способам регулирования уровня паводковой воды на реках, покрытых льдом. Способ заключается в создании искусственной преграды, способствующей уменьшению гидравлического сечения реки. Ледяной покров реки разупрочняется солнечными лучами. Происходит одновременное разрушение большой поверхности ледяного покрова реки и образуется искусственная преграда в виде зажора из массы мелких льдин. Обеспечивается управление уровнем паводковой воды на проблемных участках реки.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве водоподпорных и регулируемых сооружений. Водоподпорная плотина состоит из ступенчатого перепада, подводящего и отводящего участков. У ступенчатого перепада имеются водобойные колодцы, боковые устои, сопрягающие верховые и низовые устои. На входном участке ступенчатого перепада встроено подпорное сооружение. Подпорное сооружение состоит из совмещенных соосных полых полуцилиндров с общей осью вращения. Внутренний вращающийся полуцилиндр разбит на сектора перемычками. Наружный полуцилиндр находится в статическом положении и встроен в тело флютбета плоской гранью, ориентированной вверх. Внутренний полуцилиндр герметичен и заполняется водой с верхнего бьефа. Опорожнение полуцилиндров осуществляется самотечным спуском воды в нижний бьеф. Обеспечивается повышение эффективности надежности работы подпорного сооружения. 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках. Гидротехническое оградительное сооружение включает соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из наружной и внутренней оболочек. Оболочки связаны между собой внутренними, верхними и нижними перемычками. Полости между наружными и внутренними оболочками заполнены сжатым воздухом. Верхние перемычки соединены растяжками с якорями. Полость между внутренними гибкими стенками ячеек заполнена балластным материалом. Верхние перемычки вертикальных водонепроницаемых гибких стенок выполнены в виде съемных жестких стержней. Нижние перемычки выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала. Наружные оболочки вертикальных стенок оснащены на краях едиными штуцерами для подвода, отвода сжатого воздуха или жидкости во внутренние полости ячеек. Целесообразность использования заявленного устройства обусловлена повышением эффективности предлагаемого быстровозводимого гидротехнического оградительного сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами. 1 ил.
Наверх