Сопрягающий устой Советский патент 1992 года по МПК E02B7/06 E02B3/16 

фиг.З

Изобретение относится к гидротехническому и гидромелиоративному строительству и может быть использовано при оозведении гидротехнических сооружений в условиях северной строительно-климати- ческой зоны.

Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение материалоемко- сти.

На фиг.1 показан устой, плановый раз- рез; на фиг,2 - деталь устоя с двумя проти- вофильтрационными диафрагмами; на фиг.З - узел I на фиг.1.

Устой включает монолитную или сборную продольную стенку 1 и поперечные ди- афрагмы 2. имеющие в поперечном сечении форму трапеции, большая сторона которой обращена в сторону грунта тела плотины, Боковые грани 3 диафрагм 2 расположены под углом 45...75° к стенке 1 устоя.

Промерзание грунта происходит в основном со стороны открытой продольной стенки устоя и сверху, с гребня плотины. При промерзании грунта влага, содержащаяся в нем, мигрирует к фронту промерзания. В результате на контакте внутренняя поверхность стенки устоя - грунт скапливающаяся влага замерзает, образуя ледяную прослойку 4. При дальнейшем охлаждении в результате температурных деформаций грунт сокращается в сторону тела плотины 5 и отрывается от стенки 1. Весной с переходом температуры воздуха к положитель- ным значениям ледяная прослойка полностью оттаивает, а грунт в результате зимнего уплотнения за счет отжатия из него влаги и деформаций; полностью не возвращается к стенке 1. Между стенкой 1 и грунтом, где была ледяная прослойка 4, образуется щель, которая обуславливает появление со- средоточенной контактной фильтрации.

Гашение контактной фильтрации достигается следующим образом.

Вдоль продольной стенки устоя 1 на определенном расстоянии друг от друга ус- траиваются вертикальные диафрагмы 2.

При промерзании и дальнейшем охлаждении грунт, сокращаясь, перемещается в сторону плотины 5 и прижимается к плоскости боковых граней 3. Весной при оттаивании ледяной прослойки, образовавшийся путь для сосредоточенной контактной фильтрации перекрыт плоскостями диафрагмы и плотно прижатым грунтом.

Угол примыкания а грани 3 диафрагмы 2 к стенке 1 определяется следующим образом.

В результате температурных деформаций и миграционных процессов в грунте при

промерзании образуется щель размером S. Одновременно в зависимости от типа грунта и расстояния между плоскостями граней диафрагм 0 он сокращается на величину Д1, которая определяется как разница между первоначальной длиной 0 и длиной после температурных деформаций It. Величина (1+ / A t). где кроме уже указанных параметров: - коэффициент температурной деформации грунта, Д t - разница между начальным и конечным значениями изменения температуры грунта.

Тогда угол а определяется: tg a -тт/о

Расчетами установлено, что а 45 - 75°.

Шаг между диафрагмами зависит от типа грунта и прочности стенки 1. Устройство диафрагм позволяет значительно сократить толщину стенки устоя, так как они в предлагаемом устройстве помимо противофильт- рационных преград играют еще роль ребер-жесткости.

Глубина заделки диафрагмы в тело плотины производится из следующих условий: сооружение работает по талому варианту, т.е. в период пропуска воды через водосброс, грунт полностью оттаивает, тогда в результате обычных фильтрзционных расчетов, назначают длину граней диафрагм с прижатым к ним грунтом такой длины, чтобы на всем пути фильтрации происходило гашение напора в установленных для данного типа грунта пределах;

сооружение работает по мерзлому варианту, т.е. в период работы сооружения под напором грунт оттаивает на определенную глубину, тогда глубина заделки диафрагмы в тело плотины должна быть такой, чтобы часть ее была зэанкерена в мерзлый грунт 6, т.е. глубина заделки диафрагм должна превышать глубину возможного оттаивания грунта с учетом толщины устоя.

Формула изобретения Сопрягающий устой, включающий стенку и противофильтрационные диафрагмы, размещенные на контакте с грунтом тела плотины по стенке устоя поперек движения фильтрационного потока, отличающий- с я тем, что. с целью повышения надежности в работе и снижения материалоемкости, диафрагмы выполнены в поперечном сечении в форме трапеции, большее основание которой обращено в сторону грунта тела плотины, а боковые грани расположены под острым углом к стенке устоя, причем глубина заделки диафрагм в тело плотины превышает глубину оттаивания грунта.

фиг.1

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении устоев водопропускных сооружений в условиях северной строительно-климатической зоны. Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение материаяоемкости. Устой включает железобетонную стенку 1. снабженную со стороны грунта тела плотины диафрагмами 2. установленными поперек движения фильтрационного потока. В поперечном сечении диафрагмы имеют форму трапеции, большее основание которой обращено в сторону грунта. Боковые грани 3 диафрагм образуют угол 45...75° с поверхностью стенки устоя. Глубина заделки диафрагм 2 в грунт тела плотины 5 превышает глубину оттаивания грунта за устоем. 3 ил.

At/2

1±.

At/2

фиг.2