Способ возведения подводного основания гидротехнического сооружения Советский патент 1985 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротех ническому строительству и может быт использовано при возведении русловых цлотин и различного рода дамб в акваториях морей, озер и водохранилищ (например, отсекающие дамбы или насыпи под дороги, для укладки трубопроводов, взлетные полосы аэро дромов и др.). Известен способ намыва подводных земляных сооружений, включающий под чу пульпы в водоем путем рассредоточенного ее вьшуска вдоль потока 1. Однако рассредоточенная подача пульпы не обеспечивает плотного CJ/o жения грунта под водой. уНаиболее близок к предлагаемому способ возведения подводного основа ния гидротехнического сооружения пу тем намыва затопленной струей пульпы, согласно которому пульпу подают под воду с помощью концевого понтона, оборудованного стрелой и лебедкой для опускания и поднятия торца пульпопровода. При этом струя пульпы через торец пульповода, который постоянно перемещается по радиусу вдоль поверхности намываемого соору жения, выпускается на постоянном расстоянии порядка 1 м от поверхнос ти намываемого тела 2j . При таком возведении основания пульпа растекается вдоль поверхности намыва, т.е. в месте выпуска происходит насыщение речного потока взвесью, а затем под действием сил тяжести выпадение этой взвеси из по тока и ее осаждение. При этом форми руются переслаивающиеся по крупности отложения, находящиеся в предель но рыхлом состоянии. К недостаткам зтого способа следует также отнести необходимость оборудования концевого понтона подъемным механизмом и устройством для контроля расстояния между торцом пульпопровода и поверх ностью . Цель изобретения - повышение надежности и несущей способности подводного основания, а также упрощение его технологии,возведения. Поставленная цель достигается teM, что согласно способу возведения подводного основания гидротехни ческого сооружения путем намьюа загопленной струей пульпы, пульпу выпускают вертикально вниз при сохра72нении постоянного расстояния между точкой выпуска и дном водоема, образуя конус, а промежутки между конусами замыкают пионерно-торцовым методом. Каждый последующий конус намывают на расстоянии, определяемом по формуле Е d + 2k(10-h), где Е расстояние между соседними точками выпуска пульпы, м; d - диаметр выпускного отверстия пульпопровода, м; k - эмпирический коэффициент; h - глубина расположения точки выпуска пульпы, м. На чертеже изображена конструкЦия подводного основания, сооружаемого предлагаемым способом в процессе намыва. Подводное основание гидротехнического сооружения состоит из отдельных конусов 1 и расположенных между ними линз 2. Внутри каждого конуса 1 размещено ядро 3, плотность которого превышает плотность остальной части конуса 1. Ядра 3 соседних конусов 1 соприкасаются вдоль зоны соприкосновения 4, образуя при этом сплошной массив плотных грунтов. Для того, чтобы в теле основания не бьшо участков с грунтами, находящимися в предельно рыхлом состоянии, глубина воды в межконусном пространстве не должна превышать 10 м. При этом высота зоны соприкосновения ядер определяется по формуле Нз Н - 10, где Hj - высота зоны соприкосновения ядер, м; Н - глубина водоема, м. Подводное основание гидротехнического сооружения возводят следующим образом. Пульпопровод 5 укладывают на понтоны 6 или на лед, заглубляя его торец 7 под воду на глубину, исключающую попадание воздуха в струю 8 пульпы (0,5-1,0 м). Струя 8 образует в намываемом конусе 1 ядро 3, при зтом происходит переформирование подводного откоса 9 предыдущего конуса 1 и размыв донных илов 10. В ядре 3 откладывается наиболее крупный . 31 плотный материал. Намыв продолжают до выхода вершины конуса 1 на поверхность. Затем пульпопровод 5 наращивают до следующей точки выпуска. Расстояние между точками выпуска определяют по формуле (1). После намыва полного ряда конусов оставшееся межконусное пространство 11 замывают пионерно-торцовым методом, образуя при. этом линзы 2. Пример. Предлагаемый способ .намыва был испытан при возведении разделительной дамбы в акватории Вый ского отсека хвостохранилища Качканарского горно-обогатительного комби ната. Трубопровод длиной 150 м бьт уложен на лед и из его торца, заглубленного под воду на 1 м, пульпа в виде затопленной струи выпускалась вертикально вниз на глубину 24 м. Мощность донных илистых отложе ний на участке намыва составляла от 7 до 9 м. Таким образом, общая высота подводной части дамбы с учетом размыва слабого основания составляла свыше 30 м. Расход пульпы при нам ве составил 9000 м/ч; скорость выпуска 4,6 м/с, продолжительность намыва одного конуса около 6 сут. После намьгеа первого конуса трубо провод наращивали до следующей точки ,выпуска пульпы для намыва второго конуса. В результате намыва были сфо мированы два подводных конуса общим объемом свыше 250 тыс.м. Каждый последующий конус намывали на расстоянии, определяемом по формуле (1). Мощность илистого мате74 , риала в основании дамбы уменьшилась до 1,5-3,0 м и под воздействием вертикальней струи пульпы он перешел в состояние плотного суглинка, нагыщенно го песком. Вьшзе по разрезу залегал сплошной массив плотного песка, образованный за счет соприкосновения соседних конусов. Верхняя часть дамбы сложена разнозернистым материалом, намытым пионерно-торцовым методом. Наличие в центральной части подводного основания гидротехнического сооружения сплошного массива плотных грунтов обеспечивает основанию высокую устойчивость и несущую способность. Применение предлагаемого способа позволяет создать в центральной части подводного основания сплошной массив плотных грунтов и при этом упростить технологию намывных работ, а также снизить стоимость намыва гидротехнических сооружений за счет отказа от дополнительного уплотнения с помощью сложных вибрационных установок, которое необходимо при намыве грунта под воду известными способами . Экономический эффект от применения разработанного способа намыва по сравнению с применяемым на практике пионерно-торцовым способом с последующим виброуплотнением составляет 0,81 руб на Один кубический метр намываемого грунта, а для дамбы средних размеров - около 700 тыс. руб.

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДВОДНОГО ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ путем намыва затопленной струей пульпы, отличающийf 6 2 Л S 7 / / / / / // 6 1 -L / :JL V V « -j V V ; 1Й 1 I с я тем, что, с целью повышения надежности и несущей способности подводного основания, а также упрощения технологии его возведения, пульпу выпускают вертикально вниз при сохранении постоянного расстояния между точкой выпуска и дном водоема, образуя конус, а промежутки между конусами замывают пионерно-торцовым методом. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что каждый последующий конус намывают на расстоянии, определяемом по формуле d н- 2k