Стыковое соединение секций водовода Советский патент 1992 года по МПК E02B9/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может найти применение при сооружении напорных водоводов больших диаметров на ГЭС, ГАЭС, насосных станциях как стыковое соединение или компенсатор.

Цель изобретения - упрощение конструкции стыкового соединения и повышение эксплуатационной надежности при значительных взаимных перемещениях секций водовода.

На фиг. 1 приведено стыковое соединение, продольный разрез; на фиг. 2 - узел уплотнения с гибкой, снабженной отверстиями, оболочкой и полостью, заполненной отдельными частицами-зернами; на фиг. 3 узел уплотнения с гибкой сплошной оболочкой и полостью, заполненной частицами- зернами.

Напорный водовод состоит из отдельных секций 1, разделенных деформационным швом 2. Водовод может быть выполнен сталежелезобетонным с металлической облицовкой 3 или металлическим. Во внутренней полости водовода по обе стороны от шва размещен металлический цилиндрический корпус 4, на наружной поверхности которого устроены кольцевые сегменты с шаровой поверхностью, образованной из отдельных жестких поперечных колец-ребер 5 переменной высоты с полостями го

W N3 Јь О

ду ними, заполняемыми упругими кольцами 6 переменной высоты.

Высота колец-ребер 5 и колец 6 увеличивается в направлении вертикальной оси 7 шаровой поверхности. Жесткие кольца-ребра 5 выполнены из металла, а упругие кольца 6 - из полимерных материалов, например из резины и пр. Причем упругие кольца 6 запрессовываются в полости, образованные жесткими кольцами-ребрами 5, которые могут быть выполнены прямоугольного или трапециедального сечения.

Шаровая поверхность сегментов, образованных жесткими ребрами 5 и упругими кольцами 6, описана радиусом, равным радиусу внутренней поверхности секций 1.

Перед цилиндрическим корпусом 4 на облицовке 3 могут быть выполнены кольцевые выступы-обтекатели или цилиндр 4 может быть расположен в специальном пазу.

Дополнительное уплотнение может быть выполнено в виде гибкой оболочки 8 с отверстиями 9, закрепленной к крайнему ребру 5 и к внутренней поверхности секции, с образованием полости 10, заполненной материалом из отдельных зерен-частиц, размер которых не меньше максимально возможного зазора между примыкающими поверхностями секции 1 и шаровой поверхности цилиндра 4. В качестве заполнителя может быть использован естественный материал, например песок или искусственный материал.

В отличие от предыдущего дополнительное уплотнение может иметь оболочку 11, которая выполняется сплошной водонепроницаемой.

Стыковое соединение данной конструкции работает следующим образом.

При любых взаимных перемещениях смежных секций 1 (линейных в плоскости шва 2 или вдоль оси водовода, повороте одной секции относительно другой), вызванных неравномерными деформациями, основания или температурными воздействиями, происходит поворот или перемещение цилиндра 4 относительно секций 1 с перекатыванием шаровой поверхности сегментов, образованных кольцами-ребрами 5 и упругими кольцами 6, по внутренней поверхности секций 1 водовода.

При этом при радиусе шаровой поверхности, равном внутреннему диаметру секций водовода, в результате любых перемещений шаровой поверхности зазор между нею и внутренней поверхностью секции не меняется по величине и остается минимальным, равным техническому допуску. Такой минимальный зазор перекрывается упругими кольцами б, образующими

водонепроницаемый контур. Причем условия работы колец 6 весьма благоприятны, так как они зажаты в полостях между ребрами 5, препятствующими их деформациям и

воспринимающими действующие на них усилия. Этим обеспечивается высокая эксплуатационная надежность работы стыкового соединения.

При устройстве дополнительного уплотнения в виде гибкой водопроницаемой оболочки 8 с заполнением полости 10 отдельными частицами-зернами при образовании минимального зазора и фильтрации через него воды под воздействием

скоростного потока воды частицы-зерна переносятся потоком к отверстию и кольматиру- ют его, чем повышается эксплуатационная надежность работы.

При устройстве водонепроницаемой

гибкой оболочки 11 действующее на нее давление передается ее частицам-зернам, заполняющим полость 10, и последними - на поверхность секций 1 и шаровую поверхность цилиндра 4. Дополнительный водонепроницаемый контур позволяет повысить надежность в работе

Формула изобретения

1.Стыковое соединение секций водовода, включающее размещенный по обе стороны от деформационного шва цилиндр, на концевых участках которого выполнены кольцевые сегменты с шаровой поверхностью, и уплотнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и

повышения эксплуатационной надежности при значительных взаимных перемещениях секций, шаровая поверхность кольцевых сегментов образована из установленных поперек водовода на расстоянии друг от друга

отдельных жестких колец с ребрами переменной высоты, при этом высота ребер увеличивается в направлении вертикальной оси шаровой поверхности, а полости между ребрами заполнены упругими кольцами также переменной высоты.

2.Соединение по п. 1,отличающее- с я тем, что уплотнение образовано гибкой оболочкой, закрепленной к крайнему ребру кольцевых сегментов, образующих шаровую

поверхность, и к поверхности водовода, при этом образованные между гибкой оболочкой и ребрами сегментов полости заполнены отдельными частицами-зернами, размер которых не меньше максимально возможного зазора между поверхностью водовода и шаровой поверхностью.

3.Соединение по п. 2. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что гибкая оболочка выполнена с отверстиями.

Фиг.1

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности при значительных взаимных перемещениях секций. Во внутренней полости водовода, составленного из отдельных секций 1, разделенных деформационными швами 2, по обе стороны от указанного шва размещен металлический цилиндрический корпус 4, на наружной поверхности которого устроены кольцевые сегменты с шаровой поверхностью, образованной отдельными жесткими поперечными кольцами-ребрами 5 переменной высоты с полостями между ними, заполненными упругими кольцами 6 переменной высоты. Шаровая поверхность сегментов, образованных жесткими кольцами-ребрами и упругими кольцами, описана радиусом, равным радиусу внутренней поверхности секций 1. При любых взаимных перемещениях смежных секций, вызванных неравномерными деформациями основания или температурными воздействиями, происходит поворот или перемещение цилиндра 4 относительно секций 1 с перекатыванием шаровой поверхности сегментов, образованных ребрами 5 и упругими кольцами 6, по внутренней поверхности секций 1 водорода. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. (Л С

5 Фиг.2 6

Фиг.З