Противофильтрационная диафрагма грунтовой плотины и способ ее возведения Советский патент 1991 года по МПК E02B3/16 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается противо- фильтрационных устройств для грунтовых плотин.

Цель изобретения - повышение проти- вофильтрационной надежности диафрагмы за счет сокращения протяженности швов между элементами стен и выполнения их водонепроницаемыми и за счет удлинения искривлением линий тока фильтрующей через диафрагму воды при одновременном ускорении темпов возведения диафрагмы и сокращения ее стоимости.

На фиг.1 представлена диафрагма грунтовой плотины, поперечный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - узел на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - диафрагма грунтовой плотины в период возведения, поперечный разрез; на фиг.6 - узел II на фиг.2.

Противофильтрационная диафрагма включает вертикально расположенный слой асфальтобетона 1, заключенный между стенами 2 и 3, образованными панелями 4 (фиг.2). Панели 4 установлены так, что образованные ими горизонтальные швы 5 и вертикальные швы 6 в одной стене смещены по отношению к прямоугольной проекции на зту стену швов между панелями в другой стене (проекция швов на фиг.2 показана пунктиром). В каждой панели 4 по ее периметру со стороны слоя асфальтобетона 1 выполнены скосы 7 (фиг.З) и скосы 8 (фиг.4), которые образуют канавки 9, идущие вдоль горизонтальных швов 5, и канавки 10, идущие вдоль вертикальных швов 6.

Глубина а канавки 9 составляет 0,5 - 0,7 толщины д панели 4, а глубина b канавки 10 составляет 0,8 - 0,9 толщины д панели 4,

Горизонтальные швы 5 заполнены слоем 11 асфальта (фиг.З), толщина h которого в зависимости от сжимаемости в вертикальном направлении грунтовых слоев, прилегающих к диафрагме, обычно принимается равной

h (0,01-0,03). Н, где Н - высота панели.

Наружные поверхности стен 2 и 3 покрыты антифрикционной смазкой в виде битумной обмазки или в виде двух слоев полимерной пленки с антифрикционной смазкой между ними (смазка на чертежах не показана).

Смещение вертикальных швов между панелями в смежных ярусах одной стены и смещение этих швов относительно вертикальных швов между панелями в противолежащих ярусах стены осуществлено на величину

,

где I - длина панели.

При таком смещении кратчайшее рас- стояние с между вертикальным швом в одной стене и ближайшим вертикальным швом в другой стене будет везде одинаковым, максимально возможным и равно

10

.L|:

Г|2

91

5

0

5

0

5

0

5

0

5

где z - толщина асфальтобетонного слоя.

Диафрагму возводят одновременно с переходными слоями 12 плотины и ее боковыми призмами 13.

Возведение диафрагмы осуществляют с опережающим наращиванием ее стен установкой друг на друга бетонных панелей ярусами поочередно и каждый раз с превышением противостоящей стены на половину высоты панели. После установки каждого очередного яруса панелей в одну из стен осуществляют заполнение асфальтобетоном 1 пространства между стенами на высоту, равную половине высоты панели Н.

В основании каждой устанавливаемой панели слоем 11 укладывают ленту из асфальта, направляющими парами 14 (фиг.2) панели фиксируют на нижележащем ярусе стены, а временными связями 15 (фиг.5) панели прикрепляют к защемленным в возве- денной части плотины панелям противостоящей стены.

Заполнение пространства между стенами 2 и 3 асфальтобетоном 1 осуществляют слоями и со смещением друг относительно друга горизонтальных технологических швов 16 (фиг.З) между слоями асфальтобетона и горизонтальных швов 5 между панелями 4.

Каждая направляющая пара 14 состоит из стержня 17, выступающего из вышележащей панели 4, и полостеобразующего элемента 18, расположенного в нижележащей панели. Стержни 17 и элементы 18 могут быть закреплены на наружных гранях панелей 4 посредством закладных пластин 19 и 20 (фиг,6) или могут быть утоплены в панели 4 (выполнение направляющей пары утопленной на чертежах не показано). В последнем случае непосредственно перед установкой панели 4 полость направляющей пары заполняют твердеющей мастикой.

Толщины d отсыпаемых грунтовых слоев 21 и 22 (фиг.5) назначают в соответствии с условием Н

d j

где п - целое число, обычно 1 или 2 или 3,

Диафрагма работает следующим образом.

Под напором вода с верхнего бьефа фильтрует в нижний бьеф через слой асфальтобетона 1 главным образом по меж- слойным швам 16. При входе в слой асфальтобетона 1 и при выходе из него вода преодолевает препятствие в виде качественных бетонных (железобетонных) стен 2 и 3 по наиболее проницаемым местам, которыми обычно являются швы между панелями. Однако в результате смещения швов в одной стене по отношению к швам в другой стене вероятные линии тока воды существенно удлиняются, что повышает водонепроницаемость диафрагмы.

При деформациях в теле плотины панели 4 перемещаются по наружной поверхности слоя асфальтобетона 1. При этом слои 11 асфальта частично выдавливаются из горизонтальных швов 5, а острые кромки панели в вертикальных швах 6 могут подвергаться смятию.

Наличие на внешней поверхности стен 2 и 3 антифрикционной смазки обеспечивает скольжение грунта вдоль диафрагмы, не создавая в диафрагме дополнительных напряжений1 сжатия.

Формула изобретения 1. Противофильтрационная диафрагма грунтовой плотины, включающая вертикально расположенный слой асфальтобетона, заключенного между двумя стенами, образованными установкой друг на друга элементов стен, отличающаяся тем, что, с целью повышения протиеофильтраци- онной надежности диафрагмы за счет сокращения протяженности швов между элементами стен и выполнения их водонепроницаемыми и за счет удлинения искривлением линий тока фильтрующей через диафрагму воды при одновременном ускорении темпов возведения диафрагмы и сокращения ее стоимости, элементы стен выполнены в виде бетонных панелей, установленных со смещением швов между панелями в одной стене по отношению к прямоугольной проекции на эту стену швов между панелями в одной стене, по отношению к прямоугольной проекции на эту стену

швов между панелями в другой стене, причем в панелях по их периметру со стороны слоя асфальтобетона выполнены скосы.

2, Диафрагма по п.1, отличающая

с я тем, что горизонтальные швы между панелями заполнены слоем асфальта, толщина h которого удовлетворяет условию

h (0,01 -0,03)H,,

где Н - высота панели.

3. Диафрагма по п.1,отличающая- с я тем, что наружная поверхность диафрагмы покрптз антифрикционной смазкой.

4. Диафрагма по п.1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что смещение вертикальных швов

между панелями в смежных ярусах одной с гены if, смещение этих швов относительно вертикальных швов между панелями в противолежащих ярусах другой стены осуществлено на величину

а -3 Iгде I - длина панели.

5.Способ возведения противофильтра- ционной диафрагмы грунтовой плотины,

включающий наращивание двух противостоящих стен путем установки друг на друга элементов стен ярусами и послойное заполнение асфапьтобетоном пространства между стенами, отличающийся тем, что

элементы стен выполняют в виде панелей, а наращивание стен ярусами осуществляют поочередно и каждый раз с превышением высоты противостоящей стены на половину высоты панели, причем заполнение асфальтобетоном пространства -между стенами осуществляют после установки каждого очередного яруса панелей в одной из стен.

6.Способ по п.4, отличающийся тем, ч го при наращивании стен осуществляют крепление панелей устанавливаемого яруса направляющими парами на панелях нижестоящего яруса и временными горизонтальными связями к панелям противостоящей стены.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что заполнение пространства между стенами асфальтобетоном осуществляют со смещением друг относительно друга горизонтальных технологических швов между

слоями асфальтобетона и швов между панелями.

j.

л-i- i

.L-.

Hyi-H j

-«--i - -

.„

Taf-pp1

%

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повышение противофильтрационной надежности диафрагмы за счет сокращения протяженности швов между элементами стен и выполнения их водонепроницаемыми и за счет удлинения искривлением линий тока фильтрующей через диафрагму воды при одновременном ускорении темпов возведения и сокращения ее стоимости. Противофильтрационная диафрагма включает вертикально расположенный слой асфальтобетона 1, заключенный между стенами 2 и 3, образованными панелями 4. Панели 4 установлены так, что горизонтальные и вертикальные швы образованные в одной стене, смещены по отношению к прямоугольной проекции на эту стену швов между панелями 4 в другой стене. В каждой панели 4 по ее периметру со стороны слоя асфальтобетона 1 выполнены скосы, которые образуют канавки, идущие вдоль горизонтальных швов, и канавки, идущие вдоль вертикальных швов. Горизонтальные швы заполнены слоем асфальта. Возведение диафрагмы осуществляют с опережающим наращиванием ее стен установкой друг на друга бетонных панелей 4 ярусами поочередно и каждый раз с превышением противостоящей стены на половину высоты панели 4. После установки каждого очередного яруса панели 4 в одну из стен осуществляют заполнение асфальтобетоном 1 пространство между стенами. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 6 ил.

1J.

V миф

Ј

1931981

Фиг. 3

Б-Б

«

. - V-:X;

:-:;:- Vl-.;X ..

;;-:..v-- -v -; :

; 9-::V:Vtt fe Фиг.

4tt