облицовка канала

Формула изобретения

1. ОБЛИЦОВКА КАНАЛА, включающая уложенные на основание бетонные или железобетонные плиты с образованием продольных и поперечных швов и противофильтрационные элементы, верхняя часть каждого из которых расположена в шве, а нижняя выполнена шириной, большей ширины шва, и размещена в углублении основания с прилеганием верхней поверхности нижней части к нижним поверхностям плит, отличающаяся тем, что поперечные швы снабжены армированными желобами, размещенными в углублениях основания, в которых установлены нижние части противофильтрационных элементов, а торцы каждой плиты, образующие поперечные швы, выполнены с армированными выступами на нижней поверхности, причем каждый противофильтрационный элемент поперечного шва выполнен из упругого водонепроницаемого материала с углублениями в верхней поверхности нижней части по обе стороны верхней части, в которых размещены выступы плит.

2. Облицовка по п.1, отличающаяся тем, что желоб выполнен с серповидным поперечным сечением, а нижняя опорная поверхность противофильтрационного элемента выполнена цилиндрической.

3. Облицовка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что кромки желоба, взаимодействующие с плитами, и поверхности углублений противофильтрационных элементов покрыты антифрикционным составом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при возведении каналов, прудов, водохранилищ и других строительных объектов.

Наиболее близким техническим решением является одежда каналов, включающая уложенные на основание бетонные или железобетонные плиты с образованием продольных и поперечных швов и противофильтрационные элементы, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности возведения и надежности в работе, каждый деформационный шов выполнен расширяющимся к основанию, а каждый противофильтрационный элемент образован из малофильтрующего, набухающего от воды материала и размещен в нижней части шва и в полости, которая расположена в основании и заходит за нижние кромки плит.

Однако набухающий в воде материал, например, глина, не обладает устойчивостью к сорной растительности, которая легко прорастает через него и далее через температурные зазоры или трещины в заполняющем шов цементном растворе выходит на дневную поверхность, нарушая целостность шва. Это отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности облицовки, сокращает срок ее службы и обуславливает необходимость периодического проведения дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности облицовки канала за счет придания ей устойчивости к физическим и биологическим разрушениям.

Поставленная цель достигается тем, что в известной облицовке канала, включающей уложенные на основание бетонные или железобетонные плиты с образованием продольных и поперечных швов и противофильтрационные элементы, верхняя часть каждого из которых расположена в шве, а нижняя - выполнена с шириной, большей ширины шва, и размещена в углублении основания с прилеганием верхней поверхности нижней части к нижним поверхностям плит, поперечные швы снабжены армированными желобами, размещенными в углублениях основания, в которых установлены нижние части противофильтрационных элементов, а торцы каждой плиты, образующие поперечные швы, выполнены с армированными выступами на нижней поверхности. При этом каждый противофильтрационный элемент поперечного шва выполнен из упругого водонепроницаемого материала с углублениями в верхней поверхности нижней части по обе стороны верхней части, в которых размещены выступы плит. Кроме того желоб выполнен с серповидным поперечным сечением, а нижняя опорная поверхность противофильтрационного элемента выполнена цилиндрической. Другим отличием является то, что кромки желоба, взаимодействующие с плитами, и поверхности углублений противофильтрационных элементов покрыты антифильтрационным составом.

На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемой облицовки канала, план; на фиг. 2 - желоб с размещенным в нем упругим противофильтрационным элементом при отсутствии вертикальных статических нагрузок, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 1 (исходное состояние); на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 1 (случай линейного температурного расширения облицовочных плит), на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 1 (случай линейного температурного сжатия облицовочных плит); на фиг. 9 - разрез Д-Д на фиг. 1.

Облицовка канала включает уложенные на подготовленное основание, например, на земляное ложе донные 1 и откосные 2 бетонные или железобетонные плиты, продольные жесткие швы 3, поперечные деформационные донные 4 и откосные 5 швы, образованные торцами соответствующих донных 1 и откосных 2 плит, причем торцы каждой плиты, образующие поперечные швы выполнены с выступами 6 на нижней поверхности армированными арматурой 10. При толщине плит, равной 80...100 мм, длина выступов 6 на торцах плит может находиться в пределах 50...60 мм, а ширина составлять от 25...30 мм в узкой части до 40...50 мм в широкой. Выступы 6 на торцах донных 1 откосных 2 плит размещены в углублениях 7 противофильтрационного элемента 8, выполненного из упругого водонепроницаемого материала, например из маслостойкой вулканизированной резины и расположенного в желобе 9, который в целях повышения прочности выполнен, например, из бетона, армированного металлической сеткой 10, причем углубления 7 размещены в верхней поверхности нижней части по обе стороны верхней части противофильтрационного элемента 8, а желоб 9 находится в углублениях основания. При этом кромки желоба 9 и верхняя поверхность нижней части противофильтрационного элемента 8 прилегают к нижним поверхностям, образующим поперечный шов плит, а верхняя часть противофильтрационного элемента 8 размещена в полости шва с возможностью его заполнения. Кроме того в целях уменьшения трудоемкости работ и снижения расхода материалов на устройство облицовки, желоб 9 имеет серповидное сечение, а нижняя опорная поверхность противофильтрационного элемента 8 выполнена цилиндрической. Для повышения же эксплуатационной надежности облицовки канала кромки желоба 9, взаимодействующие с плитами, и поверхности углублений 7 противофильтрационных элементов 8 покрыты антифрикционным составом, например, пластичной смазкой в виде технического вазелина, солидола и др. В этих же целях противофильтрационный элемент 8 размещен в желобе 9 с возможностью деформации его верхней поверхности нижней части, а также поверхности углублений 7 под сдавливающим воздействием плит с выступами 6, причем размеры выступов превышают размеры углублений 7 в той мере, которая достаточна для легкого вхождения и герметичного соединения их между собой. Очевидно, что достичь этого можно при условии таких размеров углубления в основании, при которых кромки желоба 9 находятся на одном уровне с подстилающим облицовку основанием. В частности размеры углубления в основании могут, например, составлять в вертикальной плоскости по оси симметрии 130...160 мм, в горизонтальной по уровню основания 280...350 мм, толщина стенок желоба 9 - 40...50 мм. Соответственно этому размеры противофильтрационного элемента 8 при толщине плит равной, например, 100 мм могут составлять в горизонтальной плоскости по уровню основания - 200...250 мм, в вертикальной плоскости по оси симметрии 210. . .240 мм. При этом при отсутствии нагрузки верхняя поверхность нижней части противофильтрационного элемента 8 расположена на 5...10 мм выше кромок желоба 9 и на 80...85 мм ниже верхней поверхности верхней части.

Облицовку канала укладывают на подготовленное основание следующим образом.

Вначале, исходя из длины донных 1 и откосных 2 плит, а также размеров желоба 9 производят разметку границ расположения, устанавливаемых в подготовленном основании углублений. Эту работу производят посредством, например, имитирующих размеры плит и желоба 9 деревянных шаблонов. Места прохождения углублений фиксируют посредством, например, опрыскивания основания известковым молоком. Затем производят устройство углублений, например, посредством уплотнения грунта до образования требуемой полости ручными или механическими трамбовками, имеющими корытообразную форму с размерами, равными размерам углубления (см. В.И.Долматов. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л. , Стройиздат, 1988, с. 300). Углубления в основании можно формировать также посредством механической срезки и удаления грунта, например, механическими грунтозаборными скребками. Затем в образованные по дну канала углубления укладывают желоб 9 с размещенным в нем противофильтрационным элементом 8. Кромки желоба 9 и углубления 7 в противофильтрационном элементе 8 покрывают пластичной смазкой, если они не обработаны ею на заводе. Затем производят укладку донных плит 1, таким образом, чтобы выступы 6 вошли в углубления 7 противофильтрационного элемента 8. Этой операции благоприятствует наличие пластичной смазки на поверхности углублений 7, уменьшающей трение, что облегчает вхождение в них выступов 6 плит и повышает герметичность облицовки. Такой герметичности выступающей из желоба 9 верхней поверхности нижней части противофильтрационного элемента 8 под сдавливающим воздействием плит, а также заполнение полости шва верхней частью противофильтрационного элемента 8. После укладки донных 1 плит, производят укладку желобов 9 с размещенным в нем противофильтрационным элементом 8 в устроенные на откосах канала углубления. Затем, по описанной выше технологии, выполняют работы по укладке откосных 3 плит.

В качестве антифрикционного состава можно использовать солидол синтетический (ГОСТ 4366-76) или жировой (ГОСТ 1833-79). Выбор этих смазок обусловлен их низкой стоимостью, широкой распространенностью и хорошими технологическими свойствами.

При укладке плит необходимо обращать внимание не соблюдение требования герметичности облицовки в местах сопряжения поперечных деформационных швов с продольными швами, которые, как известно, практически не подвержены физическим разрушениям из-за температурных деформаций и поэтому устраиваются жесткими. Места сопряжения поперечных швов с продольными при недостаточной их герметичности можно дополнительно герметизировать посредством, например, запрессо- ванных в них просмоленных деревянных клиньев или заливки битумной мастики.

Облицовка канала работает следующим образом:

После оборудования облицовкой основания канала поперечные швы приобретают полную герметичность вследствие сдавливающего воздействия плит на верхнюю поверхность нижней части противофильтрационного элемента 8 и выступов 6 на поверхность имеющихся в нем углублений 7, а также заполнения полости шва верхней частью противофильтрационного элемента 8. При температурных деформациях плиты, увеличивая или уменьшая свою длину, сдавливают выступами 6 либо верхнюю заполняющую полость шва часть противофильтрационного элемента 8, либо поверхность углублений 7, размещенных в его нижней части. И в первом, и во втором случае это ведет к усилению герметичности облицовки, так как устраняет всякую возможность образования зазоров между плитами и противофильтрационным элементом 8, через которые могла бы происходить утечка воды на фильтрацию. Наличие пластичной смазки благоприятствует скольжению тыльной поверхности плит по кромкам желоба 9, а содержание ее на поверхности углублений 7 повышает эксплуатационную надежность (в смысле герметичности) противофильтрационного элемента 8. Поскольку противофильтрационный элемент 8 является упругим, он, сдавливаясь либо в верхней, либо в нижней части, хорошо реагирует на температурные деформации плит и, воспринимая на себя эти деформации, обеспечивает целостность и герметичность поперечных швов и всей облицовки в целом. По этой причине, а также благодаря наличию жесткого желоба 9 исключается также прорастание через шов сорной растительности. В частности, желоб 9 сорняки, очевидным образом, не в состоянии разрушить, и следовательно не могут прорасти через него. Вследствие же плотного прилегания противофильтрационного элемента 8 к нижней поверхности плит и выступам 6 сорные растения не могут проникнуть в шов и через эти места. Если все же допустить, что сорняки проникнут в зону контакта плит и выступов 6 с противофильтрационным элементом 8, то вследствие попеременного сдавливания верхней и нижней частей последнего торцами и выступами 6 плит под воздействием температурных деформаций произойдет перетирание и травмирование растительной ткани и ее гибель, что устранит всякую возможность биологического разрушения облицовки. Наличие же в выступах 6 и желобе 9 арматуры 10 является фактором, исключающим их физическое разрушение при температурных деформациях плит. Тем самым достигается поставленная цель - повышение эксплуатационной надежности облицовки за счет придания ей устойчивости к физическим и биологическим разрушениям.

Применение предложенной облицовки канала позволяет уменьшить затраты на восстановление потерявших герметичность поперечных швов и избежать непроизводительных потерь воды на фильтрацию.