узел сопряжения грунтовой плотины с бетонным сооружением

Формула изобретения

1. УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ С БЕТОННЫМ СООРУЖЕНИЕМ, включающий по меньшей мере одну, вертикально расположенную и доведенную внизу до водоупора металлическую противофильтрационную диафрагму, один боковой торец которой водонепроницаемо присоединен к бетонному сооружению, а другой удален от него и расположен в теле плотины или в ее грунтовом противофильтрационном элементе, отличающийся тем, что вдоль бокового торца диафрагмы, удаленного от бетонного сооружения, расположена металлическая труба, водонепроницаемо присоединенная к диафрагме и содержащая полость для помещения в ней источника вибрации, причем ширина диафрагмы удовлетворяет условию

a < D - d/2,

где D - диаметр грунтового цилиндра, подвергающегося при эксплуатации плотины расчетному сотрясению от источника вибрации;

d - наружный диаметр металлической трубы.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что диафрагма присоединена к бетонному сооружению посредством замкового соединения, заполненного гидроизолирующей мастикой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при устройстве узла сопряжения грунтовой плотины с бетонным сооружением.

На фиг. 1 изображена схема сопряжения грунтовой плотины с продольной стенкой устоя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, вариант выполнения при жестком присоединении диафрагмы к устою; на фиг. 4 - т о же, при замковом присоединении диафрагмы к устою.

Узел сопряжения содержит вертикально расположенные металлические противофильтрационные диафрагмы 1 и металлические трубы 2, содержащие полости для помещения в них источника вибрации 3. Каждая диафрагма 1 одним боковым торцом водонепроницаемо присоединена к бетонной продольной стенке устоя 4 водослива, а другим торцом, удаленным от устоя 4 и расположенным в ядре 5 грунтовой плотины, водонепроницаемо присоединена к трубе 2. Диафрагмы 1 и трубы 2 доведены внизу до водоупора 6, а ширина каждой диафрагмы а удовлетворяет условию

а < D - d/2 , где D - диаметр грунтового цилиндра, подвергающегося при эксплуатации плотины расчетному сотрясению от источника вибрации; d - наружный диаметр металлической трубы.

Присоединение диафрагмы 1 к устою 4 может быть жестким (фиг. 3), осуществляемом при возведении плотины посредством приварки диафрагмы 1 к металлической полосе 7 устоя 4 или замковым (фиг. 4), осуществляемым посредством элементов 8 и 9 путем введения диафрагмы 1 и трубы 2 в готовое ядро 5 плотины. При этом замковая полоть, образованная элементом 9, на период возведения ядра 5 закрыта картонным нащельником 10, разрушаемым при введении, например, вибропогружением диафрагмы 1 в ядро 5, а после установки диафрагмы 1 полость заполняется гидроизолирующей мастикой, например бентонитовым раствором 11.

Узел сопряжения работает следующим образом.

При вибропогружении диафрагм 1 и труб 2 в ядро 5 одновременно происходит дополнительное уплотнение вертикального слоя связанного грунта ядра 5, прилегающего к устою 4 и включающего в себя диафрагмы 1 и трубы 2. В результате грунт плотно прилегает к твердым поверхностям устоя 4, диафрагм 1 и труб 2 без образования неплотностей по контакту сопряжения. При воспринятии ядром 5 напора воды диафрагмы 1 и трубы 2 удлиняют путь фильтрации воды вдоль контакта грунта с поверхностью сооружения, при этом диафрагма 1 с присоединенными к ним трубами 2 прианкеровывают грунт ядра 5 к устою 4, препятствуя тем самым образованию неплотности между устоем 4 и ядром 5.

При эксплуатации в полоти труб 2 периодически опускается источник вибрации 3, при перемещении по высоте которого вокруг трубы 2 создаются расчетные сотрясения в объеме грунтового цилиндра диаметром D. Под действием сотрясений происходит разжижение водонасыщенного связного (тиксотропного) грунта вокруг трубы 2, вследствие чего происходит релаксация растягивающих напряжений в нем и восстанавливается плотное прилегание грунта 5 к поверхностям устоя 4, диафрагмы 1 и трубы 2, которое могло быть нарушенным в результате отклонения устоя 4 от первоначального положения и/или в результате его сквозного промерзания в зимнее время. После обработки вибрацией грунта из одной трубы источник вибрации 3 переставляется в очередную трубу.

Обработка вибрацией сопряжения осуществляется обычно в начальный период эксплуатации плотины ежегодно и преимущественно во время подъема уровня воды перед плотиной, а также непосредственно после землетрясения.

Технический эффект от использования изобретения состоит в том, что повышена надежность сопряжения и упрощены работы по его устройству. (56) Под ред. В. П. Недриги Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. М. : Стройиздат, 1988, с. 194-176.