Устройство для защиты грунтовых гидротехнических сооружений от сейсмических и взрывных воздействий Советский патент 1985 года по МПК E02B3/12 

1 . Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для защиты грунтовьпс гидротехнических соорзтасений, размещенных в сейсмических районах, а также в райо нах, где возможны взрьгоы. При землетрясении или проведении взрывов вблизи водоемов в воде возни кает дополнительное по сравнению с гидростатическим давление. Если к во доему примыкает гидротехническое со оружени, например грунтовая плоти на, то напорная поверхность сооруже нйя испытывает дополнительное, кроме взвепшвйющего, воздействие в виде че редования полупериодов повьшенного и пониженного давления воды. Особую опасность представляет попеременное воздействие повьппенного и пониженного давления воды на откос грунтового сооружения, -так как при этом могут быть нарушены прочность и ус тойчивость откосов сооружения. Известно устройство для защиты гидротехнических сооружений от агрессивного действия воды и исключения ..фильтрации через тело сооружения, представляющее собой камеру без дна, размещенную на напорной грани плотины и заполненную.сжатым воздухом, Устройство может снижать величину гидродинамического д;авления наплотину при-землетрясеНИИ или взрыве, так как камера, открытая снизу и заполненная воздухом, сработает как гаситель волн повышенного и пониженного давления fIJ. Однако устройство не может быть применено в неизменном виде к грунтовым гидротехническим сооружениям. Известно также устройство для защиты грунтовых гидротехнических сооружений от сейсмических и взрывных воздействий, включающее заглубленные под уровень водоема камеры с балластами, скомпанованньми в виде системы гирлянд, связанных со средствами для их удержания 2. Недостатками этого устройства яв ляются большая материалоемкость устройства, заключающаяся в необходимости использовать в качестве поддерживающего устройства гирлянд с камерами понтонов, на изготовление которых требуется большое количество железобетона и металла, низкая ладежност в условиях волнового воэ .действия, т.е. при жестком прикреп562 . лении гирлянд к понтонам, в несущем элементе гирлянд могут возникнуть большие напряжения, что при разрыве несущего элемента повлечет нарушение раб.оты вс.его устройства в целом, сложность эксплуатации устройства, связанная с труднодоступноетью осмотра гирлянд, и- в случае необходимости демонтажа поврежденной гирлянды. Целью изобретения является снижение материалоемкости, повьщ1ение надежности и улучшение условий эксплуатации устройства. Поставленная цель дрстигается тем, что камеры каждой из гирлянд укреплены на общей штанге, при этом каждая из гирлянд снабжена открытой снизу дополнительной камерой, заглубленной под уровень водоема ниже зоны волнового воздействия, и поплавковым компенсатором, шарнирно прикрепленным к верхнему концу штанги. Кроме того, средства для удержания гирлянд могут быть.выполнены в виде совокупности жестких связей между гирляндами и системы тросов. На фиг,1 схематически дано уст-. ройство, общий вид на фиг,2 плотина, вид i сверхуi на фиг,3 гирлянда (увеличенный масштаб J, Устройство, расположенное перед грунтовым гидротехническим сооружением 1 , состоит из гирлянд 2, помещенных в водоем 3, Гирлянды удерживаются перед откосом гидротехнического сооружения при помощи совокупности жестких связей 4 и системы несущих тросов 5. Каждая гирлянда сое- тоит в свою очередь, из несдаего элемента - щтанги 6, на которой укреплены камеры с балластами 7, а в верхней части гирлянды расположена камера 8, открытая снизу, придающая гирлявде 2 положительную плавучесть, К верхнему концу штанги-6, шарнирно прикреплены поплавковые компенсаторы 9, Шарниры 10 могут быть как с жесткими, так и с гибкими связями, Устройство работает следующим образом. Гирлянды, состоящие из несущего элеме|нта - штанги 6, на котором укреплены камеры с балластами 7, снабжаются открытыми снизу камерами 8, Камеру 8 вьтолняют без балласта таким образом, чтобы вся гирлянда имела положительную плавучесть с подъемной 3 силой, равной Р , например 0,5 т. Это условие выполняется за счет на полнения камеры 8 воздухом до объема, создающим подъемную силу Р, превыгаающз вес гирлянды G на величину, заданную для гирлянды Р 0,5 т. Для исключения возможности всплытия гирлянды 2 к верхнему, концу штанги 6 шарнирно, через жесткие или гибкие связи, прикрепляют поплавковые компенсаторы 9, имеющие вес, равный доле от в зависимости от колщчества поплавков, в нашем случае два поплавка весом . Поплавковые компенсаторы 9, уравнивая выталкивающую силу Р, не дают .вспльшать гирляндам и в то же время выполняют функцию компенсаторов волнового воздействия. Они работают следующим образом. При образовании волны в водоеме 3 гребень волны, достигая гирлянды, создает дополнительную подъемную силу на гирлянду, которая в случае при крепления гирлянды к понтонам может разорвать несущий злемент, а при свободно висящей гирлянде с камерой 8, расположенной ниже зоны волно вого воздействия, что исключает возможность воздействия волны на несущий элемент, поплавки компенсаторы, поворачиваясь на щарнирах, выполняя фунрсцию буя и создавая дополнительную поддерживающую силу, не дают воз можности гирлянде утонуть. Гирлянды 2, собранные в пакеть, с помощью жестких связей удерживаются на плаву с щагом вдоль и поперек верхнего откоса грунтового гидротехническог о сооружения с помощью тросов, заанкеренных в бортах водохранилища и не дающих возможности 56 смещаться гирляндам от расчетного положения. В случае выхода из строя одной или нескольких камер в гирляндах можно проконтролировать эту неисправность по положению поплавковых компенсаторов. Они в этом случае будут находиться в верхнем положении из-за увеличения веса G гирлянды, но в то же время не дадут ей утонуть.Своевременное обнаружение не {справности,гирлянды дает возможность устранения ее и обеспечи1вает надежную работу всего устройства в цепом. Использование изобретения позволяет снизить материалоемкость за счет исключения необходимости использования для удержания гирлянд тяжелых ЖБ понтонов, повысить надежность благодаря сильному волновому воздействию и тому, что при жестком креплении гирлянд к средствам удержания, например понтонам, в штангах гирлянд возникают большие растягивающие напряжения, которые могут привести к разрыву штанг , в предлагаемом случав гирлянды являются свободно висящими и не воспринимают никаких волновых нагрузок Кроме того, устройство улуншает УСЛОВИЯ эксплуатации, связанные с возможностью визуального контроля за состоянием гирлянд, и устройства в целом, на что указывает положение поплавковых компенсаторов. Верхнее положение поплавков означает то, что гирлянда утяжелилась и произошли либо разгерметизация камер гирлянды, либо ее обра.стание. Экономический эффект от внедрения составляет по сравнению с прототипом примерно 841,6 тыс. руб. в год.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГРУНГОНЛХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ОТ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ВЗРЫВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, включанщее заглубленные , под уровень водоема камеры с балластами, скомпанованныки в виде системы гирлянд, связанных со средствами для их удержания, отличающееся тем, что, с целью, снижения материалоемкости, повышения надежности работы в условиях сейсми ческих и взрывных воздействий и улучшения условий эксплуатации, камеры каакяой на гирлянд укреплены на общей штанге, при этом каяздая из тир лянд снабжена открытой снизу дополнительной камерой, заглубленной под Зфовень водоема ниже зоны волнового воздействия, и поплавковым компенсатором, шарнирно прикрепленным к верхнему концу штанги. 2. Устройство по п. 1, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что средства удержания гирлянД выполнены в виде совокупности жестких связей между гирляндами и системы тросов.