Способ соединения цилиндрических оболочек гидротехнического сооружения Советский патент 1990 года по МПК E02B1/00 E02B3/06 

7 I/

/

Ц)иг.2

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений и может быть использовано при устройстве дамб, перемычек, а также причаль ных сооружений.

Цель изобретения - повышение надежности путем создания равномерной деформации по высоте промежуточной

ОбОЛОЧКИ.

На фиг. 1 изображены цилиндрические оболочки, соединенные промежуточной оболочкой, вид сверху; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (устройство для барботирования, установленное в промежуточной оболочке)- на фиг. .4 - эпюра распределения давления на стенку промежуточной оболочки по высоте в момент барботирования; на фиг. 5 - то же, в процессе ее заполнения дополнительным объемом воды; на фиг. 6- разрез ВНЗ на фиг. 1 (схема погружения промежуточной оболочки с помощью полиспастов, установленных на цилинд- рических смежных оболочках); на фиг. 7 - оборудование для барботирования внутреннего объема промежуточной оболочки.

Способ осуществляют следующим образом.

Установив на дне акватории цилиндрические оболочки 1, которые под собственным весом погружаются в подводное основание на глубину не менее 2 м, и засыпав их внутренний объем грунтом, на береговой монтажной площадке стягивают тросом промежуточные цилиндрические оболочки к центру с обеих сторон по поперечной оси, полу- чая гантелеобразную форму в плане„ Каждую гантелеобразную промежуточную оболочку 2 доставляют с помощью плавучего крана к месту их установки, устанавливают между оболочками 1 и опускают до поверхности дна акватории предварительно сняв тросовые стяжки. Установив промежуточную оболочку 2 между цилиндрическими смежными

ОбОЛОЧКаМИ 1 И СНЯВ СТЯЖКИ, ОбОЛОЧКа

2, сохраняя гантелеобразную форму в плане, под действием собственного веса, находясь в скользящем контакте с оболочками 1, опускается. Стяжки снимают до опускания оболочки с тем, чтобы эту ответственную операцию про- водить в доступном (а не подводном) положении, для исключения возможности образования зазоров между оболочками 1 и 2. Опускаемую оболочку подвешивают в момент, когда нижняя кромка находится на уровне дна акватории. Промежуточную оболочку 2 оснащают барботерами 3, которые размещают в уровне ее нижнего среза, в уровне дна. Барботеры 3 соединены системой трубопроводов 4 с газогенератором, который соединен с резервуаром-накопителем 5 сжатого воздуха. Производят импульсное барботирование воды внутреннего объема промежуточной оболочки до поднятия воды в ней на 0,2 м с целью создания избыточного давления, величина которого достаточна для образования в плане круглой формы оболочки вне зоны контакта ее со смежными цилиндрическими оболочками 1. Одновременно с импульсным барботи- рованием оболочку под собственным весом погружают на глубину 0,5-1 м. Прекратив барботирование, из резервуара-накопителя 5 в оболочку 2 добавляют воду по мере опускания уровня барботированной воды внутри оболочек. Уровень воды в оболочке 2 постепенно делают на 0,15-0,2 м выше уровня воды акватории для создания избыточно- sro давления в промежуточной оболочке 2. Одновременно с выключением бар- ботажа производят дальнейшее погружение оболочки 2 в грунт основания. Для этого с помощью полиспастов 6 оболочку 2 цепляют с четырех сторон к оболочкам 1 и, включая лебедки, опускают до проектной отметки.

Заглубив промежуточную оболочку 2 в дно, внутренний ее объем засыпают песком, сохраняя избыточное давление от дополнительного объема воды в ней до тех пор, пока оболочка 2 не будет заполнена песком, по крайней мере, на треть высоты оболочки 2.

Избыточное внутреннее давление в соответствии с эпюрой 7 (фиг. 4) является разностью давлений воды внутри и снаружи, действующих на стенку оболочки 2. При интенсивном барботи- ровании в короткий промежуток времени 5-7 с вспененный объем воды не успевает подняться из нижней трети внутреннего объема оболочки 2. Давление воды в уровне дна при подаче воздуха не меняется, выше трети высоты величина избыточного давления постоянна. Таким образом, нормальный наклон эпюры в нижней трети скругляется и соответствует эпюре 7 в форме криволинейного прямоугольника. На

515

втором этапе при заливке водой в опущенной грунт оболочке возникает избыточное давление в соответствии с эпюрой 8 в форме прямоугольного четырехугольника.

Если две неподвижные точки соединить гибким элементом (у которого изгибная жесткость мала или отсутствует) , который нагрузить равномерной нагрузкой, нормальной в каждой точке к гибкому элементу, то гибкий элемент примет форму части круга. Решение задачи единственно для данной длины элемента и неподвижном закреплении концов элемента. Данная оболочка, нагруженная по всей высоте избыточным давлением, в горизонтальном сечении имеет форму круга в достаточном приближении к ней уже при давлении 0,2 м вод.ст.

Согласно предлагаемому способу диаметр промежуточной оболочки 23 м, диаметр выступающей гантелеобразной части 8 м (после погружения), толщи- на стенки оболочки 6 мм. Объем двух резервуаров-накопителей 5 не более 2 м со сжатым воздухом при давлении до 15 ати.

Варботеры 3 непосредственно наса- жены на баки резервуаров-накопителей 5 и опускаются в собранном виде в рабочее положение (фиг. 7)„ Время выпуска всего воздуха 3-5 с, а для того, чтобы барботеры были надежно зафиксированы предусмотрены баласты 9 , Способ позволяет достичь плотный контакт между смежными цилиндрическими и промежуточной оболочками. Зона контакта по мере заполнения сыпучим материалом промежуточной оболочки не меняется. Это происходит за счет поднятия уровня воды импульсным бар- ботированием в уровне дна акватории перед погружением промежуточной оболочки, вес всего столба воды остается прежним, а следовательно, на уровне дна избыточное давление равно нулю. Основание таким образом, не подвергается разрушающему потоку воды из внут

реннего объема опускаемой оболочки Тем не менее, во всех остальных точках по высоте промежуточной оболочки давление выше, чем вне оболочки. Вне зоны контакта промежуточная оболочка принимает круговое в плане очертание, т.е. точно такое же, какое будет после распора ее грунтом. Естественно, что величина распора при барбогирова- нии на порядок меньше, чем при засыпке , однако при соотношении толщины оболочки в 0,5-1 см к ее диаметру в 15 м даже незначительное внутреннее давление приводит ее к круговому очертанию в плане.

Формула изобретения

1.Способ соединения цилиндрических оболочек гидротехнического сооружения, заключающийся в опускании в зазор между цилиндрическими оболочками, расположенными в ряд, предварительно деформированной к центру с обеих сторон по поперечной оси промежуточной оболочки с последующим освобождением ее от предварительной деформации и заполнением сыпучим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения оболочек путем создания равномерной деформации по высоте промежуточной оболочки, при опускании последней под действием собственного веса создают в промежуточной оболочке избыточное давление путем барботирования объема воды в ней, которое производят, начиная с положения ее нижнего среза на уровне дна, заливают внутренний объем промежуточной оболочки дополнительным объемом воды и заглубляют ее в грунт на проектную величину, при этом барботи- рование проводят одиночным импульсом.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что заглубление промежуточной оболочки в грунт на проектную величину производят посредством полиспастов.

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение надежности путем создания равномерной деформации по высоте промежуточной оболочки. Способ заключается в следующем. В зазор между цилиндрическими оболочками 1 опускают предварительно деформированную промежуточную оболочку 2. При опускании оболочки 2 под действием собственного веса начиная с положения ее нижнего среза на уровне дна производят импульсное барботирование объема воды в ней в уровне дна акватории. Прекратив барботирование, добавляют воду по мере опускания уровня барботированной воды. Уровень воды в оболочке 2 постепенно делают на 0,15-0,2 м выше уровня воды акватории для создания избыточного давления в промежуточной оболочке 2. Одновременно с выключением барботажа производят дальнейшее погружение оболочки 2 до проектной величины с помощью полиспастов. Затем внутренний объем оболочки 2 засыпают песком. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

гО

,ъ

О

$иг.З

го со г

ш

J г-оххэ

В

(pi/г. 6

СЗССЭ -

СИ

ери 2.7