Мембранная плотина Советский патент 1983 года по МПК E02B7/02 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначается для использования на водотоках преимущественно в качестве ремонтных заграждений при отключении отдельных участков водотока.

Известны мембранные плотины выполненные из мягкой оболочки, системы закрепления оболочки, включающей тросово-вантовую конструкцию опорно-анкерную систему tl.

Недостатком таких плотин является то, что при больших напорах снижается надежность сооружения вследствие того, что в местах крепления гибких связей к полотнищу происходит значительная концентрация напряжений. Кроме того, использование таких плотин для ремонт-ных целей при временном отключении участка водотока является трудоемким процессом вследствие того, что монтаж этих плотин сложенХ Наиболее близким к изобретению является мембранная плотина, содержащая оболочку из гибкого полотнища и жесткие элементы, связанные с ограждением водотока, верхний из которых закреплен за подводные опоры 2.

Недостатком является то, что плотина может быть установлена в определенные и заранее подготовленные места установки, оборудованные специальными опорами { как надводными, так и подводными ) для крепления жёстких элементов. Кроме того, жесткие элементы должны иметь очень большую поперечную жесткость, чтобы избежать изгибания .от воздействия напряжений, которым они подвергются в рабочем состоянии, следовательно, они утяжеляют конструкцию плотины.

Целью изобретения является повышение надежности работы и снижение материалоемкости.

Указанная цель достигается тем, что плотина снабжена гибкими напусками, закрепленными к боковым и нижним жестким элементам.

Кроме того, для обеспечения плоности прижатия напусков к ограждениям водотока в верхней зоне, они снабжены надувными кгшерами, которые упираются в упоры, прикрепленные к боковым жестжим элементам.

На фиг. 1 изображена мембранная плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, план) на фиг. 3 то же, продольный разрез.

Мембранная плотина содержит оболочку из гибкого полотнища 1, снабженного верхним жестким элементом имеющим значительную поперечную жесткость, а также боковыми и нижними жесткими элементами 3, имеющими небольшую жесткость. Верхний

жесткий элемент 2 крепится к надводным опорам 4, которые находятся над водой и крепятся в свою очередь к ограждающим конструкциям водотока. К боковым и нижним элементам 3 крепятся напуски 5, выполненные из того же материала, что и гибкое полотнище, и расположены со стороны верхнего бьефа таким образом, что прилегают к ограждениям водотока. Длина напусков 5 определяется из условия удержания плотины за счет сил трения. Так, например, когда со стороны верхнег бьефа наполнение Н,а со стороны нинего бьефа воды нет, сила давления воды, сдвигающая плотину на 1 пог.м ее длины будет выражена соотноше,2

ГН

ниемР

,а сила, удерживающая

плотину от сдвига за счет силы трения между напуском и ограждением водотока на 1 пог.м длины плотины будет равна

P-jHEk,, где i - длина напуска;

К - коэффициент трения между

напуском и ограждением водотока.

С некоторым запасом устойчивости без учета усилия воспринимаемого верхними опорами 4 ) можно запиI ТН.

сать , что Р /Р, тогда НСК /-2-я-или

Р7-УК 7/ 2к

Имеются также нащувные или накачваемые водой камеры б и упоры 7 этих камер, прикрепленные к боковым жестким элементам 3.

Работа мембранной плотины происходит следующим образом.

Под действием воды в верхнем бьефе полотнище 1 натягивается, перекрывая водоток по всему сечению, и передает усилие давления воды жестким обрамляющим элементам .

2и 3 (более 2/3 усилия передается нижним и боковым жестким элементам

3и менее 1/3 усилия - верхнему жесткому элементу 2). Боковые и :. нижние жесткие элементы 3 удерживаются от сдвига напусками 5, которие прижимаются давлением воды к ограждениям водотока и удерживаются от сдвига за счет сил трения. Верхний жесткий элемент 2 удерживается от сдвига надводными опорами 5. Для обеспечения плотности прилегания напусков 5 к ограждениям водотока в верхней зоне, там где давление воды слаббе, надуваются воздухом или накачиваются водой камеры 6, которые устанавливаются в этих местах, непосредственно под горизонтом воды. Упираясь одной стороной в упорл 7, прикрепленные к боковым жестким элементам 3,на

1. МЕМБРАННАЯ ПЛОТИНА, содержащая оболочку из гибкого полотнища и жесткие элементы, связанные с ограждением водотока, верхний из которых закреплен за подводные опоры, о тличающаяся тем, что, с Целью повышения надежности работы и снижения материалоемкости, она снабжена гибкими напусками, прикрепленными к боковым и к нижним жестким элементам. 2. Плотина по п.1, отличают а я с я тем, что для обеспечения плотности прижатия напусков к ограждениям водотока, они снабжены надувными камерами, упирающимися в упоры, прикрепленные нбоковым жестким элементам. (f) О 00 00 О) ел