Плотина из грунтовых материалов

Авторы патента:

E02B7/06 - земляные плотины; плотины из каменной наброски

Владельцы патента RU 2609439:

Голубенко Михаил Иванович (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, а именно к эксплуатации сооружений в условиях северной строительно-климатической зоны. Плотина из грунтовых материалов как мерзлого, так и талого типов возведена на мерзлом основании 1. Грунтовая плотина содержит верховую 3 и низовую 4 упорные призмы между мерзлым противофильтрационным элементом 2. Внутренняя зона низовой призмы отсыпана из крупнопористой каменной наброски 5. Гребень и поверхность низового откоса покрыты водонепроницаемым слоем 6, например, из глинистых грунтов. На гребне плотины установлены с определенным шагом по длине плотины трубы-выпуски 7 для сообщения с атмосферой и осуществления принудительной циркуляции воздуха в каменной наброске. Трубы-выпуски 7 также дополнительно могут быть оснащены вакуумным насосом с автоматической системой включения. На нижней берме низовой призмы проводят укладку перфорированного большого трубопровода 11 с отверстиями. В полости трубопровода 11 размещают малый перфорированный трубопровод 12 с отверстиями. При этом малый перфорированный трубопровод 12 соединяют с камерой в виде диффузора и через суженный участок - с камерой. Воздухоподающая труба для подачи теплого сжатого воздуха одним концом соединена с компрессором 16, а другим концом соединена с активным соплом эжектора. Эжектор дополнительно связан с воздухоподающей трубой для подачи холодного сжатого воздуха от импеллера 22 с соплом. Воздухоподающие трубы снабжены обратными клапанами. Для впуска и отключения воздуха установлены задвижки 25 и 26. Для контроля давления воздуха в каменной наброске 5 размещают датчик давления воздуха 27. Обеспечивается постоянный температурный режим в крупнопористой каменной наброске и на нижней берме низовой призмы повышается эффективность за счет увеличения общего доступа воздуха в область каменной наброски в жестких температурных условиях северной строительно-климатической зоны. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства в суровых климатических условиях, и может быть использовано при строительстве плотин мерзлого типа.

Среди них наиболее экономичными в условиях сурового климата являются плотины из каменной наброски. Такие плотины используют местные строительные материалы, просты в технологии возведения, а также возможность круглогодичного производства работ.

Известна каменно-земляная плотина (плотина Колымской ГЭС), у которой низовая призма периодически промерзает, образуя льдогрунтовый массив, смыкающийся с многолетнемерзлым основанием и с ядром плотины. В таких условиях промороженная низовая зона переходных слоев не может отводить профильтровавшуюся воду, а сохранившиеся ее локальные талые участки работают в непредсказуемых экстремальных режимах, что может привести к нештатным ситуациям (Пехтин В.А. О безопасности плотин в северной строительно-климатической зоне /В.А. Пехтин // Гидротехническое строительство. - 2004, №10. С. 6).

Известна грунтовая плотина мерзлого типа с мерзлым противофильтрационным ядром из малофильтрующего связного грунта, упорной верховой и низовой призмой из каменной наброски, переходным слоем между ядром и упорными призмами и мерзлотной завесой. Платина снабжена дополнительно насыпью из малофильтрующих грунтов высотой не менее глубины сезонного протаивания грунта, отсыпанной вдоль подошвы низового откоса, с гребня которой установлены колонки мерзлотной завесы, и плащом из связного грунта, расположенным под низовой упорной призмой (Патент RU №2029016, Е02В 7/06 от 20.02.1995).

Недостатками данной конструкции являются то, что плотину предполагается использовать только в мерзлом состоянии, тогда как эксплуатация ее в талом состоянии при регулировании температурного режима предложенным способом невозможна. Кроме того, установка колонок мерзлотой завесы, достаточно дорогостоящая установка. При этом в ней не предусмотрено регулирование температурного режима самой плотины. Поэтому гарантировать сохранение ядра и переходной зоны со стороны низовой упорной призмы не представляется возможным. В результате отепляющего воздействия водохранилища и отсутствия ледогрунтовой завесы по оси ядра вполне возможно оттаивание как самого ядра, так и переходной зоны. В летний период (в период положительных температур атмосферного воздуха) в результате естественной конвекции воздуха в низовой упорной призме будет происходить ее прогревание с перемещением нулевой изотермы к ядру плотины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой является плотина из грунтовых материалов на мерзлом основании с мерзлым противофильтрационным центральным ядром, верховой и низовой упорными призмами. Низовая призма имеет внутреннюю зону из каменной крупнозернистой наброски, покрытой грунтом из более мелких фракций, а гребень плотины и низовой откос покрыты водонепроницаемым глинистым слоем. Плотина оборудована трубами-выпусками по гребню и низовой берме, а также вентиляционной системой, по которым осуществляется естественная и принудительная конвенция воздуха в порах внутренней зоны низовой призмы из каменной наброски (Авторское свидетельство SU №1714030, Е02В 7/06 от 23.02.1992).

Недостаток плотины данной конструкции - невысокая надежность при эксплуатации. Во-первых, плотину предполагается использоваться только в мерзлом состоянии. Во-вторых, в низовую призму, имеющую внутреннюю зону из каменной наброски крупнозернистой наброски, возможно попадание присыпанного сверху грунта более мелких фракций. В результате снижается эффективность конвекционного охлаждения основания и противофильтрационного элемента плотины. В-третьих, высока вероятность забивания льдом горизонтальных труб-выпусков, которыми снабжена плотина, причем очистке они практически не поддаются.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности за счет увеличения общего доступа воздуха в область в воздухопроницаемой каменной наброски как талой, так и мерзлой грунтовой (каменно-земляной) плотины, обеспечивающей постоянный температурный режим в ядре и переходной зоне со стороны нижнего бьефа при эксплуатации ее в жестких температурных условиях северной строительно-климатической зоны.

Технический результат, получаемый при осуществлении настоящего изобретения заключается в том, что плотина из грунтовых материалов как мерзлого, так и талого типов, возводимая на мерзлом основании, включающая противофильтрационное ядро из малофильтрующего связного грунта, верховую и низовую упорные призмы, выполненные из каменной наброски, переходные зоны между ядром и упорными призмами, воздухопроницаемую каменную наброску сообщают с атмосферой и осуществляют естественной и/или принудительной циркуляции воздуха снабжают трубами - выпусками, установленными на гребне плотины и в нее нижней части, в нижнюю зону откоса плотины воздухопроницаемой каменной наброски вводят вертикальные напорные трубы для подачи теплого сжатого воздуха и холодного сжатого воздуха и продолжение этих труб в воздухопроницаемой каменной наброски объединяют в один перфорированный трубопровод малого диаметра, по которому подводится сжатый воздух и помещают его в полость основного трубопровода большого диаметра, выполненного в виде кожуха с дырчатыми отверстиями, и выполненный в виде трубы с перфорацией на ее поверхности, при этом выполняют основной трубопровод из полиэтиленового материала и, создают зону сезонно-активной конвекции, при этом одну напорную трубу снабжают эжектором, активное сопло которого подсоединяют к камере, ориентированной выходным участком вдоль поступающего источника сжатого воздуха, подающего и нагретого компрессором, а вторая камера выполнена с диффузором, один конец которого соединяют с первой камерой, а второй - с начальной частью второй камеры, а концевая часть ее с перфорированным трубопроводом малого диаметра в сторону гребня плотины, причем к эжектору с первой камерой подсоединяют воздушную трубу к нагнетательному устройству в виде импеллера, холодный сжатый воздух, из сопла которого подается в воздушную трубу, обратные клапана устанавливают на конце трубы подачи теплого сжатого воздуха и на конце трубы подачи холодного сжатого воздуха.

Кроме того, в воздухопроницаемой каменной наброске расположен датчик давления воздуха.

При этом она снабжена автоматической системой управления для трубы-выпуска на гребне плотины.

\ Отличительными признаками являются:

- на нижней берме низовой призмы устанавливают с определенным шагом по длине плотины вертикальную напорную трубу для подачи теплого сжатого воздуха от компрессора и одновременно устанавливают воздушную трубу для подачи холодного сжатого воздуха от импеллера из сопла, которого подается воздух в трубу;

- нижний конец напорной трубы для теплого сжатого воздуха снабжают эжектором, активное сопло которого соединяют с первой камерой, к которой подсоединяют воздушную трубу холодного сжатого воздуха;

- вторая камера выполнена через диффузор, который соединяют с начальной частью второй камеры, а конец ее соединяют под углом с перфорированным трубопроводом малого диаметра, который затем помещают в полость основного трубопровода большого диаметра, выполненного в виде кожуха с дырчатыми отверстиями, т.е. в виде трубы с перфорацией на ее поверхности, при этом концы этих труб имеют заглушки;

- обратные клапана устанавливают на конце каждого перфорированного трубопровода, работающих поочередно в зависимости от сезонности работы плотины.

Предлагаемый способ сооружения позволяет каменно-земляной плотины мерзлого типа с регулированием температурного режима проводить закрепление перфорированных трубопроводов внутри воздухопроницаемой каменной наброски при отсутствии причин повреждений с учетом криогенных процессов в теле плотин, их основаниях и в районах примыкания, связанных с изменениями под влиянием гидроузлов условий теплообмена, температурного режима, физико-технических свойств мерзлых пород, приводящих к развитию термоксериста, термоэрозии, наледообразованиям.

Кроме того, повышенная надежность и гибкость самих трубопроводов из полиэтиленового материала, применяемых в современной технологии их изготовления в промышленности, позволяет делать широкий выбор таких гибких и прочных стенок по длине трубопроводов. Они могут изготавливаться в заводских мастерских по конвейеру для протяжки в специальных станках, а стеки их достаточны прочны. Это в свою очередь обеспечивает массовое изготовление таких перфорированных труб с наконечниками крепления соединений между собой при строительстве. Срок службы не менее 50 лет. Повышается производительность труда персонала на плотине. Это также в свою очередь расширяет возможность для гашения больших давлений воздуха, выходящего из отверстий основного трубопровода, с перфорацией ее поверхности, подаваемого от компрессора или импеллера с соплом в сезонном регулировании температурного режима, а сам процесс регулирования подачи сжатого воздуха за счет установки контроля датчика давления воздуха в воздухопроницаемой каменной наброске, позволяет создать контролируемую систему процессами подачи сжатого воздуха от компрессора или от импеллера. Кроме того, исключает субъективный фактор при определении объема воздуха, поступающего в каменную наброску по контуру плотины. Такая возможность не обеспечивается ни одним известным техническим решением.

Работа такого устройства при высоком давлении в одной из подводящей трубе автоматически закрывает один из обратных клапанов на них. При этом такое устройство в работе обратных клапанов в зоне эжектора позволяет управлять подачей под давлением сжатого воздуха (теплого или холодного) на участке подсоединения первой камеры, далее переход через диффузор во вторую камеру, подсоединенную расширенной своей частью под углом к перфорированному трубопроводу малого диаметра с заглушенным концом заглушкой. Следует отметить, что подводящие напорные трубы с обратными клапанами чрезвычайно просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Оригинальность и простота указанной плотины свидетельствует, что эксплуатация мерзлой плотины в условиях регулирования температурного режима ядро находится в гарантированно мерзлом состоянии.

Сопоставительный анализ заявленного технического решения и прототипа показывает, что в заявленной совокупности признаков часть существенных признаков является новой, следовательно, заявленное решение отличается от прототипа и соответствует критерию «существенные отличия».

На фиг. 1 показана плотина из грунтовых материалов, поперечное сечение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, сечение большого и малого трубопроводов; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1 на фиг. 4 - вид спереди импеллера сверху (подключение к двигателю не показано для упрощения чертежа).

На всех фигурах направление движение воздуха показано стрелками.

Плотина из грунтовых материалов, возведенная на мерзлом основании 1, включает в себя мерзлый противофильтрационного элемент 2, верховую 3 и низовую 4 упорные призмы. Внутренняя зона 5 низовой призмы 4 отсыпана из крупнозернистой каменной наброски. Гребень и поверхность низового откоса покрыты водонепроницаемым слоем 6, например, из глинистых грунтов. На гребне плотины установлена с определенным шагом по дине плотины выпускная труба 7 для сообщения с атмосферой с регулятором 8 расхода воздуха, установленного на гребне плотины. При этом возможен вариант выполнения установки на выпускной трубе 7 вакуумного насоса 9 с автоматической системой 10 включения. Это разряжение приведет к автоматическому созданию усиления проточной конвекции в крупнозернистой каменной наброске зоне 5, т.е. возникновение эффекта аэродинамической трубы с повышенными скоростями движения воздуха в порах каменной наброски в нужный - теплый период года.

Укладку основного перфорированного трубопровода 11 большего диаметра, внутри которого размещают перфорированный трубопровод 12 малого диаметра, производят во время строительства воздухопроницаемой каменной наброски, которые отдельными звеньями укладывают из полиэтиленового материала, отверстия 13 и 14 которых размещены по наружному диаметру трубопроводов 11 и 12. При этом основной трубопровод 11 является своего рода защитным кожухом, в который помещена дополнительный перфорированный трубопровод 12 с перфорацией в виде отверстий 14. Затем концы всех трубопроводов соединяют между собой и получают заданную длину трассы по укладке трубопровода на нижней берме низовой примы с определенным шагом по длине плотины.

Воздухоподающая труба 15 для подачи теплого сжатого воздуха от компрессора 16 с эжектором, включает активное сопло 17, две камеры 18 и 19. Вторая расширенная камера 19 выполнена через диффузор, имеющего входной суженный участок 20 (горловина), выходной, участок которого соединяет со второй расширенной камерой 19 и под углом ее соединяют с перфорированным трубопроводом 12 малого диаметра. Эжектор дополнительно включает воздухоподающую трубу 21 для подачи холодного сжатого воздуха от импеллера 22 (двигатель не показан), направленный в сторону первой камеры 18. Перфорированный трубопровод 12 малого диаметра и присоединяемые к нему воздухоподающие трубы 15 и 21 через камеры 18 и 19, сообщаются с помощью двух обратных клапанов 23 и 24. Трубы-впуски, таким образом, оборудованы регуляторами 25 и 26 расхода сжатого воздуха. Устройства в виде компрессора 16 и импеллера 22 установлены для принудительной циркуляции теплого или, соответственно, холодного воздуха в зависимости от сезонности регулирования температурного режима для чего внутри воздухопроницаемой каменной наброске располагают датчик давления воздуха 27, который дополнительно подсоединяют к градуированной шкале (конструкция прибора учета давления воздуха может быть выполнена различной). Установка перфорированных трубопроводов также может быть выполнена не только из полиэтиленового материала, но и другого материала, выпускаемых современной промышленностью.

Следует отметить, что конструкция импеллера 22 имеет в своем составе сопло 28, что согласуется в работе для его подключения к трубе 21. Регулируя обороты импеллера 22, регулируют также давление подачи воздуха в трубе 21, или регулятором 26 расхода холодного сжатого воздуха, соответственно, при этом можно уменьшить мощность применения импеллера 22.

Другим положительным признаком данного изобретения является то, что размещение перфорированного трубопровода 12 малого диаметра в кожухе в виде основного перфорированного трубопровода 11 большого диаметра, позволяет беспрепятственно выходить сжатому воздушному потоку отдельными воздушными струйками через их отверстия в стенках трубопроводов; гасится в пределах перфорированных трубопроводов до определенного давления, отсутствуют сдвиги частиц каменной наброски, что позволяет непосредственно выходить воздуху дальше через выпускную трубу 7 в атмосферу с регулятором 8 расхода воздуха, установленной на гребне плотины, или выделившийся воздух в каменной наброске отсасывается вакуум насосом 9 и направляется в атмосферу. При этом работа вакуум-насоса должна быть отрегулирована автоматической системой 10 так, чтобы в каменной наброске поддерживался постоянное давление воздуха, который приводит к усилению конвекции с повышенными скоростями движения воздуха в порах каменной наброски в нужный - теплый период года. Таким образом, создается зона сезоноактивной конвекции, которая зависит от способа подачи теплого или холодного воздуха при принудительной циркуляции применяемых устройств подачи сжатого воздуха. Дополнительно можно отметить, что верхнюю часть трубы 7, размещенную над гребнем плотины, желательно оборудовать теплоизоляционным материалом (не показано), например стекловатой или другим материалом с возможностью устранения образования в трубе конденсата, особенно в холодный период эксплуатации плотины, а это зависит от ее высотного расположения над плотиной и перепада температуры внутри каменной наброски и атмосферы.

Следует дополнительно отметить то, что возможен вариант смешения и двух разных потоков воздуха в первой камере и далее его подачи во вторую камеру (т.е. теплого и холодного при заданном соотношении между ими в процентном или другом виде).

Действие способа возведенной каменно-земляной плотины мерзлого типа с регулированием температурного режима заключается в следующем.

В холодный период года открывают трубу-впуска 15 регулятором 25 и включают компрессор 16 с подогретым воздухом. Далее поток теплого сжатого воздуха под давлением проходит через активное сопло 17, открывается клапан 23 обратный, а клапан 19 обратный на трубе-впуска 21 для холодного воздуха закрывается под давлением, так как импеллер не работает в данный период времени. Сопло 17 эжектора создает эжектирующее действие сжатого воздуха.

Таким образом, первая камера 18 наполняется воздухом, давление несколько его уменьшается, чем при впуске из трубы 15. Рабочий поток воздуха вновь претерпевает некоторое видоизменение в камере 18 и через суженную часть входного участка диффузора (горловину) 20 направляется во вторую камеру 19, концевой участок которой под углом соединен с перфорированным трубопроводом 12 малого диаметра, что сохраняет давление воздуха в последнем. Выходя из перфорированного трубопровода 12 с отверстиями 13, поток воздуха частично теряет свою энергию давления на сопротивления, и далее поступает вовнутрь основного перфорированного трубопровода 11 большого диаметра, выполняющего роль защитного кожуха. В результате перфорированный трубопровод 12 малого диаметра не нарушается от давления каменной наброски и не забиваются в нем отверстия 13, причем конец его заглушен, например, съемной заглушкой. Объем циркуляции теплого воздуха в порах каменной наброски зоны 5 увеличивается за счет принудительного поступления из основного трубопровода 11 через отверстия 14, теплый сжатый воздух который поступает от компрессора 16. Таким образом, осуществляется движение теплого воздуха снизу вверх. Поступление общего количества воздуха в зону 5, т.е. интенсивность обогрева устанавливается по показаниям датчика давления 27, может регулироваться регулятором 8 расхода воздуха установленного на трубе 7 или вакуум-насосом 9 с автоматической системой 10. Наличие вакуумного насоса 9 с автоматической системой 10 включения позволяет произвести откачку воздуха, в результате чего повышается скорость движения воздуха в порах каменной наброски и за счет чего происходит увеличения притока из основного перфорированного трубопровода 11 в нужный - теплый период года и, воздух направляется в атмосферу. При этом работа вакуум-насоса должна быть отрегулирована автоматической системой включения так, чтобы в каменной наброске поддерживалось постоянное давление циркуляционного воздуха в порах каменной наброски, который контролируется датчиком давления воздуха 27 со шкалой расхода его.

Для работы в теплый год, наоборот закрывают трубу-выпуска 15 с регулятором 25 теплого воздуха и открывают трубу-выпуска 21 с регулятором 26 расхода холодного сжатого воздуха, поступающего от импеллера 22, сопло 28 которого присоединяю к трубе-выпуска 21; далее давление воздуха открывает клапан 22 обратный, а клапан 23 закрывается, так как при отсутствии работы компрессора 16 давление в камере 18 повышается холодного воздуха. Благодаря этому, холодный воздух, пройдя путь нового цикла работы плотины, схожий с работой прохождения теплого воздуха до этого от компрессора, холодный воздух, двигаясь по пустотам наброски зоны 5 при определенном давлении, охлаждает основание 1 низовой призмы 4 и противофильтрационный элемент 2. Поступление холодного воздуха также фиксируется прибором датчика давления воздуха 27 со шкалой показателей его, а также при наличии вакуумного насоса с автоматической системой включения на гребне плотины. Таким образом. Обеспечивая начало нового цикла работы в холодный период года плотины.

Возможность управлять работой импеллера 22, уменьшают через сопло 28 поступление сжатого воздуха, за счет регулирования его оборотов при заданной мощности применяемого двигателя (на чертеже не показано для упрощения).

Естественно, что взаимосвязь элементов плотины на гребне, на нижней берме низовой призмы на которой установлены устройства сразу в период строительства плотины позволяют без больших затрат труда и средств осуществлять регулярную принудительную схему циркуляции теплого или холодного воздуха с постоянным поддержания давления в каменной наброске. Исключает трудоемкую работу открывать все регуляторы расхода воздуха, в частности для охлаждения элементов плотины. Достоверность результатов давления воздуха в каменной наброски сопровождается контроль приборами в виде датчиков давления воздуха, показания которых выводятся снаружи плотины, т.е. данные на момент эксплуатации сооружения в тот или иной периоды года, соответственно и диагностики сооружения в целом можно контролировать.

Применение выполненных перфорированных трубопроводов из полиэтиленового материала, а также основного трубопровода в виде защитного кожуха для малого диаметра трубопровода, обеспечивает долговечность, что уже очевидно при эксплуатации плотины. Технология операции таких трубопроводов уже известна и проста без особых усилий сварки и установки для помещения в них дополнительных перфорированных трубопроводов. Отсутствия заохрирования перфорации в трубах с отверстиями, и как следствие, приводит к долговечности трубопроводов 11 и 12.

Предлагаемое изобретение позволяет не только поддерживать возведение каменно-земляной плотины мерзлого грунта с регулированием температурного режима, но и значительно увеличить объем поступающего воздуха в крупнопористую каменную наброску и тем самым продлить срок эксплуатации такой плотины, а это снижает капитальные затраты на строительство дополнительных устройств при эксплуатации мерзлой плотины в условиях регулирования температурного режима ядро находится в мерзлом состоянии. Такая конструкция имеет повышенную эксплуатационную надежность.

1. Плотина из грунтовых материалов как мерзлого, так и талого типов, возводимая на мерзлом основании, включающая противофильтрационное ядро из малофильтрующего связного грунта, верховую и низовую упорные призмы, выполненные из каменной наброски, переходные зоны между ядром и упорными призмами, воздухопроницаемую каменную наброску сообщают с атмосферой и осуществляют естественную и/или принудительную циркуляцию воздуха, снабжают трубами-выпусками, установленными на гребне плотины и в ее нижней части, отличающаяся тем, что в нижнюю зону откоса плотины воздухопроницаемой каменной наброски вводят вертикальные напорные трубы для подачи теплого сжатого воздуха и холодного сжатого воздуха и продолжение этих труб в воздухопроницаемой каменной наброске объединяют в один перфорированный трубопровод малого диаметра, по которому подводится сжатый воздух, и помещают его в полость основного трубопровода большого диаметра, выполненного в виде кожуха с дырчатыми отверстиями, и выполненный в виде трубы с перфорацией на ее поверхности, при этом выполняют основной трубопровод из полиэтиленового материала и создают зону сезонно-активной конвекции, при этом одну напорную трубу снабжают эжектором, активное сопло которого подсоединяют к камере, ориентированной выходным участком вдоль поступающего источника сжатого воздуха, подающегося и нагретого компрессором, а вторая камера выполнена с диффузором, один конец которого соединяют с первой камерой, а второй - с начальной частью второй камеры, а концевая часть ее - с перфорированным трубопроводом малого диаметра в сторону гребня плотины, причем к эжектору с первой камерой подсоединяют воздушную трубу к нагнетательному устройству в виде импеллера, холодный сжатый воздух из сопла которого подается в воздушную трубу, обратные клапаны устанавливают на конце трубы подачи теплого сжатого воздуха и на конце трубы подачи холодного сжатого воздуха.

2. Плотина по п.1, отличающаяся тем, что в воздухопроницаемой каменной наброске расположен датчик давления воздуха.

3. Плотина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена автоматической системой управления для трубы-выпуска на гребне плотины.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к устройствам для складирования донных наносов, формируемым как склады грунта на вдольбереговых участках при очистке малых рек, прудов, каналов и других водных объектов от донных наносных отложений.

Способ оборотного водоснабжения средств гидромеханизации с использованием отстойника // 2603789

Изобретение относится к способам оборотного водоснабжения средств гидромеханизации горных работ с использованием отстойников, сооруженных на рельефе местности.

Грунтовая плотина на многолетнемерзлом основании и способ ее создания // 2592113

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к возведению грунтовых плотин с мерзлотной завесой в теле и основании. Грунтовая плотина на многолетнемерзлом основании выполнена от основания плотины до ее гребня из грунта и содержит верховую 3 и низовую 4 призмы с откосами и противофильтрационную мерзлотную завесу в теле и основании, созданную с помощью вертикально установленных замораживающих устройств 5.

Резервный водосброс грунтового подпорного сооружения (варианты) // 2573328

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве вспомогательного водосброса в грунтовом подпорном сооружении для пропуска паводков редкой повторяемости при наличии в составе гидроузла основного водосброса.

Сейсмостойкая грунтовая плотина, возводимая в узких створах // 2558280

Изобретение относится и гидротехническому строительству, а именно к грунтовым плотинам, возводимым в районах с повышенной сейсмичностью. Задача изобретения - удешевление конструкции и повышение гасящей способности сейсмоизолирующего слоя плотины.

Сейсмостойкая грунтовая плотина, возводимая в широких створах // 2556896

Способ оценки качества послойного уплотнения возведенных земляных насыпей автомобильных, железных дорог и плотин гидротехнических сооружений // 2551088

Изобретение относится к гидротехническому, мелиоративному, дорожному и другим видам строительства, где необходимо оценить качество насыпей и искусственных оснований.

Грунтовая плотина // 2550885

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к строительству высоконапорных плотин из местных строительных материалов с негрунтовыми противофильтрационными элементами.

Каменно-набросная плотина на скальном основании с диафрагмой // 2546171

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении каменно-набросных плотин на реках в труднодоступных районах с ограниченными ресурсами природных строительных материалов, пригодных для устройства противофильтрационного элемента.

Способ наращивания хвостохранилищ // 2542146

Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности для создания дамб хвостохранилищ в районах со значительной техногенной нагрузкой на водные объекты.

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью // 2611805

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью. Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму 2 из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов 4 в зонах изменения кривизны диафрагмы 2, бетонную галерею 3 со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент 6 в основании 7. Нижняя часть диафрагмы 2 выполнена в виде замкнутой оболочки 5, охватывающей бетонную галерею 3 и сопряженной с противофильтрационным элементом 6 в основании 7. Бетонная галерея 3 в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело располагается в верхней сводной части галереи. Материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы. Повышается надежность работы грунтовой плотины при повышенных сейсмических и статических нагрузках. 3 ил.

Способ возведения намывного гидротехнического сооружения // 2612205

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может найти применение при возведении намывных хранилищ отходов с большим потреблением воды и ее потерями при эксплуатации. Способ возведения намывного гидротехнического сооружения включает операции по устройству первичной дамбы 5 из намытых отходов, противофильтрационного экрана, отстойного пруда с технической водой 4, для создания противофильтрационного экрана. Для формирования противофильтрационного экрана на заранее подготовленные внутренний откос первичной дамбы 5 и основание 1 сооружения отсыпают сплошной слой 2 из набухающего материала природной влажности, например, высокоактивных шламов металлургических комбинатов, на разровненную поверхность которого отсыпают слой 3 намытых отходов и после этого с помощью трубопроводной системы на него подают техническую воду 4 из отстойного пруда для смачивания, полного насыщения, увеличения в объеме и всестороннего обжатия сплошного слоя 2 из набухающего материала. Изобретение направлено на повышение противофильтрационного эффекта намывного гидротехнического сооружения для предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод и сокращение затрат на его возведение. 1 ил.

Способ наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища // 2615364

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при возведении гидроотвалов для складирования отходов. В способе наращивания узкопрофильной дамбы шламохранилища осуществляют прокладку нагнетательного 9 и распределительного 10 трубопроводов и заполняют шламохранилище шламом 1. После заполнение шламом 1 шламохранилища до проектного уровня 16 на его пересечении с внутренней незаполненной частью откоса дамбы 21 отсыпают упорный грунтовый вал 3, затем укладывают большую часть рукавов 6 из геотекстильного фильтрующего материала с выходом оставшейся их части на верхнюю бровку дамбы 2. После заполнения рукавов 6 шламом 1 стыки между ними заделывают смесью шлама из шламохранилища с цементом 17. Смесь шлама и цемента 17 вносят после заполнения рукавов 6 и достижения осадком шлама в рукавах конечной плотности. Техническим результатом является снижение трудоемкости наращивания узкопрофильной дамбы за счет укладки рукавов в один ярус, обеспечение герметичности соединения рукавов между собой за счет заполнения стыков смесью из шлама и цемента, увеличение полезного объема шламохранилища и срока эксплуатации узкопрофильной дамбы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ контроля глиноцементобетонной диафрагмы в грунтовой плотине // 2628447

Изобретение относится к способам контроля целостности противофильтрационных элементов гидротехнических сооружений с помощью волоконно-оптической контрольно-измерительной аппаратуры. Способ контроля глиноцементобетонной диафрагмы 3 в грунтовой плотине 2 включает прокладку волоконно-оптического датчика 5 температуры вдоль всей площади глиноцементобетонной диафрагмы 3 со стороны нижнего бьефа 4 и его подключение к считывающему волоконно-оптическому трансиверу, определяющему место повреждения и величину протечек через глиноцементобетонную диафрагму 3. Для этого в процессе возведения грунтовой плотины 2 по ее высоте в зоне последующего создания глиноцементобетонной диафрагмы 3 отсыпают водонепроницаемые полки 1 из суглинка с шагом 1,0-3,0 м и уклоном i в сторону нижнего бьефа 4 для направления потока воды в сторону места расположения волоконно-оптического датчика 5 температуры, прокладываемого по краям водонепроницаемых полок 1. Ширину водонепроницаемой полки 1 принимают равной не менее 2,5-3 раз от ширины глиноцементобетонной диафрагмы 3 для предотвращения возможности повреждения волоконно-оптического датчика 5 температуры при последующем производстве буровых работ по созданию глиноцементобетонной диафрагмы 3. Технический результат состоит в определении мест повреждений в глиноцементобетонной диафрагме грунтовой плотины с точностью до 1 м, количественной оценке объема фильтрации воды через повреждения, снижении сроков и затрат на их обнаружение и устранение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство автоматического действия для промывки дренажа низконапорных грунтовых плотин // 2634284

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для очистки дренажей от отложений. Устройство низконапорной грунтовой плотины 5 содержит горизонтальную водозаборную колонну 1, размещенную в зоне периодической форсировки уровней верхнего бьефа 2. Фильтрационная колонна 1 состоит из гильзы 3 и фильтрующей засыпки 4. Фильтрационная колонна 1 через впускной патрубок, фильтрующий перфорированный материал геотекстиль с сеткой, обеспечивает заполнение напорной камеры 9, размещенной внутри аккумулирующей емкости, оборудованной смотровым колодцем 10, в период подъема уровня верхнего бьефа 2. В дне напорной камеры 9 имеется отверстие с клапаном 12, который соединен шарнирно-рычажным механизмом, состоящим из рычагов 13 и 14, с поплавком 15 через шток 16. Рычаг 14 крепится к оси. Поплавок 15 размещен в аккумулирующей емкости 18. Поплавок 15 через шток 16 шарниром связан с рычагом жестко закрепленного с ним регулируемого затвора, выполненного из верхней секции и нижней секции, соединенных между собой при помощи шарнира и двух петель. К нижней секции затвора крепится рычаг с упором. Регулируемый затвор крепится к оголовку трубы хомутом. К смотровому колодцу 10 промываемого дренажа 32 подключен самотечный водовод 29. Сбрасываемая вода проходит по самотечному водоводу 29 в зоне пересечения противофильтрационного элемента плотины 30 с противофильтрационными диафрагмами 31 в смотровой колодец промываемого дренажа 32. Технический результат заключается в эффективности регулирования работы дренажных конструкций, увеличении надежности и срока их службы. 2 ил.

Резервный водосброс для грунтовых плотин // 2639047

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 при наличии в составе гидроузла основного водосброса. Резервный водосброс 2 для грунтовых плотин с размываемой грунтовой вставкой устраивается в борту плотины на отметке НПУ. Резервный водосброс 2 состоит из поверхности, фиксирующей размыв, которая может быть прямоугольной формы или в виде трапеции, а материалом может быть бетон или асфальт. Водоводы располагаются внутри размываемой грунтовой вставки, нижняя часть которых располагается на отметке ФПУ, а выходная - на отметке в зависимости от уклона водовода. Водоводы служат для первоначального размыва подстилающего грунта. В качестве грунта для размываемой грунтовой вставки используется песок. Приводится методика расчета резервного водосброса с размываемой грунтовой вставкой на отметке НПУ. Повышается надежность резервного водосброса путем безопасного пропуска чрезвычайного паводка, не допускающего разрушение плотины и затопление нижележащей территории во избежание экологического и материального ущерба. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения грунтовой плотины // 2640832

Изобретение относится к возведению грунтовых плотин преимущественно в условиях северной строительно-климатической зоны. Способ возведения грунтовой плотины методом гидромеханизации в области распространения многолетнемерзлых грунтов включает разработку грунтов методом гидромеханизации, транспортировку пульпы на место укладки в теле плотины по трубопроводам. Мерзлые грунты разрабатывают размывом водой через буровые скважины 2. Добычные скважины 2 располагают в непосредственной близости от возводимой плотины. Образовавшиеся в результате скважинной гидродобычи грунта полости в мерзлой толще заполняют на 90% их объёма водой, которая после замерзания обеспечивает устойчивость окружающих пород. Может быть предусмотрен замкнутый цикл водооборота. В цикле водооборота может использоваться искусственный водоём 6, основание которого гидроизолировано полиэтиленовой пленкой 7. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, минимизация изменения ландшафта, повышение экологичности. Повышение эффективности достигается снижением площади разработки грунта и снижением длины транспортировки грунта, а также возможностью выборочной разработки грунта, в том числе окруженного скальными породами. Минимизация изменения ландшафта достигается сохранением профиля поверхности над разрабатываемым грунтом. Повышение экологичности достигается минимизацией изменения флоры и фауны на поверхности участка разработки грунта, сохранением популяций. Изобретение может с успехом применяться для производства грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Каменно-земляная плотина // 2642643

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к плотинам из грунтовых материалов, и может быть использовано при строительстве высоких каменно-земляных плотин с ядром для создания глубоких водохранилищ на горных реках в сейсмически активных районах. При землетрясениях и неравномерных деформациях в ядре таких плотин могут возникать водопроводящие трещины, снижающие эксплуатационные качества и надежность сооружения. С целью повышения надежности сооружения на случай интенсивного сейсмического воздействия и проявления неравномерных эксплуатационных деформаций с возникновением водопроводящих трещин в ядре плотины и ее основании предлагается каменно-земляная плотина с ядром, включающим центральную часть 1 из смеси несвязного минерального грунта с глинистым заполнителем и охватывающую ее замкнутую оболочку 2. Замкнутая оболочка 2 выполнена из той же смеси с пониженным содержанием несвязного минерального грунта меньшей крупности и с повышенной влажностью глинистого заполнителя. В такой плотине одновременно с повышением водонепроницаемости ядра в контактных зонах достигается эффект залечивания возникающих трещин за счет их кольматации частицами несвязного минерального грунта. В верхней зоне примыкания ядра плотины к бортам скального основания 4 охватывающая центральную часть ядра замкнутая оболочка 2 может быть упрочнена полотнищами геотекстиля 7. Изобретение перспективно для применения при возведении гидротехнических объектов, в мелиоративном строительстве и в сфере природообустройства. 3 ил.