Контрфорсная плотина Советский патент 1987 года по МПК E02B7/14 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве гидроэнергетических и гидротехнических объектов.

Цель изобретения - упрощение производства работ и снижение объема железобетона.

На фиг. 1 изображена предлагаемая плотина, поперечный разрез и эпюра бокового давления грунта; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Плотина состоит из напорной стенки 1, которая при помощи шарниров 2 соединена с контрфорсами, образованными сборными элементами в виде ригеля 3 с одним расширенным торцом 4 прямоугольного се10

поворот напорной стенки 1 и ее горизонтальное перемещение, а также передача от нее сборным элементам горизонтальной составляющей нагрузки в пределах сечения ригелей 3, передаваемой далее на грунт насыпи 5 торнами 4.

При этом происходит взаимное горизонтальное перемещение в сторону насыпи 5 торнов 4 верхних элементов относительно нижних. В насыпи 5 за счет этого возникает уравновешивающее пассивное давление 9. Меньщая часть горизонтальной нагрузки передается основанию 7, в котором возникают соотвб тствующие касательные напряжения.

При такой работе в сборных элементах

чения, направленным в сторону насыпи 5. действуют в основном сжимаюихие усилия.

Сборные элементы связаны друг с другом шарнирами 2, устроенными по оси торцов в горизонтальной плоскости, и свободно опираются друг на друга торцами 4. ВнутСборные элементы заданной формы в предлагаемой конструкции выполняют также следующие функции: при отсутствии воды в водохранилипхе иод действием давления

ренняя полость образованных сборными эле- JQ грунта на напорную стенку они работают

ментами ячеек 6 заполнена грунтом.

Напорная стенка может быть выполнена из армопанелей с заполнением внутренней полости монолитным бетоном.

Шарнирное соединение 2 может быть выполнено, например, при помощи вертикаль- 25 ных петлевых выпусков и внутреннего горизонтального стержня или сваркой арматурных выпусков по оси торцов в горизонтальной плоскости.

у сборных элементов ширина торнов 4 может составлять 0,3-0,5 ширины ячейки, 30 а расстояние между торцами 4 сборных элементов смежных контрфорсов должно обеспечивать возможность работы строительных механизмов (бульдозеров и других) по засыпке ячеек.

При выполнении контрфорсов из сборных элементов с торцами 4 обеспечивается совместная работа железобетонного каркаса и грунта засыпки ячеек 6, образованных сборными элементами. При этом грунт засыпки зависает на стенках, масса завис- 40 шего грунта и собственный вес сборных элементов через горизонтальные опорные участки торцов 4 передается на основание 7.

Предлагаемая плотина работает следующим образом.

35

как анкера, заделанные торцами 4 в насыпь 5, а при действии гидростатического давления они передают горизонтальную нагрузку друг другу в пределах сечения ригелей 3 и торцами 4 на грунт насыпи 5.

Благодаря выполнению соединения сбор- элементов между собой и с напорной стенкой по оси торнов в горизонтальной плоскости шарнирным обеспечивается взаимный поворот указанных сборных элементов в вертикальной плоскости, а также осевая передача растягивающих усилий под действием давления грунта засынки на напорную стенку в случае отсутствия воды.

При свободном опирании сборных элементов друг на друга горизонтальными опорными участками торцов 4 обеспечивается взаимное горизонтальное перемещение таких торцов верхних элементов относительно нижних в сторону насыпи вдоль контрфорсов при действии гидростатического давления (см. эпюру 8 на фиг. 1).

Благодаря возможности взаимного поворота элементов конструкции в вертикальной плоскости, а также горизонтального перемещения их вдоль контрфорсов снижается обпдая жесткость конструкции и обеспеВ строительный период при отсутств ии 45 чивается передача горизонтальной нагрузки воды на напорную стенку 1 действует бо- торцами 4 на грунт насыпи 5. При этом в

насыпи 5 при соответствующих горизонтальных перемещениях торцов 4 возникает насковое давление грунта засыпки ячеек 6. От напорной стенки 1 через шарниры 2 обеспечивается осевая передача растягивающих усилий сборным элементом контфорсов, работающих как анкера, заданные торцами 4 в насыпь 5. Одновременно грунт засыпки ячеек 6 зависает на стенках, а масса зависшего грунта и собственный вес сборных элементов контрфорсов через горизонтальные опорные участки торцов 4, обжимая их, передаются на основание 7.

В эксплуатационный период под действием гидростатического давления происходит

55

сивное давление в грунте насыпи (как .показано на эпюре 9 на фиг. 1).

При высоте 20-30 м насыпи, выполняемой из песчаных или супесчаных грунтов, максимальные абсолютные перемещения сборных элементов для возникновения уравновешивающего пассивного давления составляют 0,5- 1 м.

Формула изобретения

Контрфорсная плотина, включаюпхая напорную стенку и выполненные из свобод0

поворот напорной стенки 1 и ее горизонтальное перемещение, а также передача от нее сборным элементам горизонтальной составляющей нагрузки в пределах сечения ригелей 3, передаваемой далее на грунт насыпи 5 торнами 4.

При этом происходит взаимное горизонтальное перемещение в сторону насыпи 5 торнов 4 верхних элементов относительно нижних. В насыпи 5 за счет этого возникает уравновешивающее пассивное давление 9. Меньщая часть горизонтальной нагрузки передается основанию 7, в котором возникают соотвб тствующие касательные напряжения.

При такой работе в сборных элементах

действуют в основном сжимаюихие усилия.

действуют в основном сжимаюихие усилия.

Сборные элементы заданной формы в предлагаемой конструкции выполняют также следующие функции: при отсутствии воды в водохранилипхе иод действием давления

грунта на напорную стенку они работают

как анкера, заделанные торцами 4 в насыпь 5, а при действии гидростатического давления они передают горизонтальную нагрузку друг другу в пределах сечения ригелей 3 и торцами 4 на грунт насыпи 5.

Благодаря выполнению соединения сбор- элементов между собой и с напорной стенкой по оси торнов в горизонтальной плоскости шарнирным обеспечивается взаимный поворот указанных сборных элементов в вертикальной плоскости, а также осевая передача растягивающих усилий под действием давления грунта засынки на напорную стенку в случае отсутствия воды.

При свободном опирании сборных элементов друг на друга горизонтальными опорными участками торцов 4 обеспечивается взаимное горизонтальное перемещение таких торцов верхних элементов относительно нижних в сторону насыпи вдоль контрфорсов при действии гидростатического давления (см. эпюру 8 на фиг. 1).

Благодаря возможности взаимного поворота элементов конструкции в вертикальной плоскости, а также горизонтального перемещения их вдоль контрфорсов снижается обпдая жесткость конструкции и обеспечивается передача горизонтальной нагрузки торцами 4 на грунт насыпи 5. При этом в

сивное давление в грунте насыпи (как .показано на эпюре 9 на фиг. 1).

При высоте 20-30 м насыпи, выполняемой из песчаных или супесчаных грунтов, максимальные абсолютные перемещения сборных элементов для возникновения уравновешивающего пассивного давления составляют 0,5- 1 м.

Формула изобретения

Контрфорсная плотина, включаюпхая напорную стенку и выполненные из свободно опирающихся друг на друга сборных элементов контрфорсы, а также размещенную со стороны нижнего бьефа грунтовую насыпь, отличающаяся тем, что, с целью упрощения производства работ и снижения объема железобетона, сборные элементы выполнены в виде ригелей с одним расширенным торцом прямоугольного сечения, направленным в сторону нижнего бьефа, и щар- нирно связаны друг с другом и напорной стенкой по оси торцов в горизонтальной плоскости.

Фи.г.2

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве гидроэнергетических и гидротехнических объектов. Целью изобретения является упрощение производства работ и снижение объема железобетона. Плотина состоит из напорной стенки 1, которая при помощи щарниров 2 соединена с контрфорсами, образованными сборными элементами в виде ригеля 3 с одним рас- щиренным торцом 4 прямоугольного сечения, направленным в сторону насыпи 5. В строительный период при отсутствии воды на напорную стенку 1 действует боковое давление грунта засыпки ячеек 6. От напорной стенки 1 через шарниры 2 обеспечивается осевая передача растягивающих усилий сборным элементом контрфорсов, работающих как анкера, заделанные торцами 4 в насыпь 5. 2 ил. сл 234 00 00 ел иг. 1