Подпорное грунтовое сооружение Советский патент 1993 года по МПК E02B7/06 

23

2k

15

21. «7. В

8

(Л

С

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназна- чено для возведения подпорных гидротехнических плотин.

Цель изобретения - повышение эффективности использования грунтового сооружения путем упрощения конструкции пленочной диафрагмы и повышения надежности работы сооружения в условиях сейсмических воздействий.

На чертеже изображено подпорное грунтовое сооружение с пленочной проти- вофильтрационной диафрагмой, поперечное сечение.

Подпорное грунтовое сооружение состоит из отсыпанного на грунте 1 основания грунтового тела ярусами:: 2-8. В грунтовом теле выполнено протйвофильтрационное ядро ABCD, состоящее из пленочной диафрагмы, выполненной в виде вертикальной гармоники. Гармоника выполнена из полотнищ 9-15, размещенных под соответствующими углами «1 -ее , острыми; п.о, отношению к горизонтали. Изгибы гармоники размещены на границах грунтовых ярусов; В местах изгибов гармоники размещены наполненные воздухом емкости 16-21 из упруго гибкого материала.

На чертеже позициями обозначены так-: же: 22 - пленочная шпора в грунте 1 с основания; 23 - подпертая грунтовым сооружением акватория с уровнем 24 воды в ней.-:, ,;.. .--.... -: .-.. - .V

Подпорное грунтовое сооружение возводят следующим образом.

Разбивают на местности границы сооружения. Производят необходимые работы по подготовке поверхности грунта 1 основа- ния: срезают деревья, кустарник, выкорче- вывают пни, снимают и складируют почвенный слой и т.д. Размечают трассу заожения вертикальной пленочной шпоры 22. Бестраншейным укладчиком пленочных экранов по размещенной трассе закладывают вертикальную пленочную шпору 22, от точки D в сторону границы ВС противофильтрационного ядра отсыпают, правую часть яруса 2 грунта с откосом под углом а . Укладывают на откос пленочное полотно 9. . Отсыпают левую часть грунтового яруса 2 с засыпкой пленочного полотна 9. Получают возведенный ярус 2 грунтового тела сооружения с пленочной диафрагмой, состоящей из полотнищ 22 и 9.

У границы ВС противофильтрационного ядра на полотнище 9 укладывают наполненные воздухом емкости 16 из упруго-гибкого материала. Отсыпают левую часть грунтового яруса 3 с откосом под углом од по линии

между емкостями 16-17. Огибают пленочными полотнищами 9-10 емкости 16, укладывают на откос грунта полотнище 10. Отсыпают правую часть грунтового яруса 3 с засыпкой

пленочного полотнища 10. У границы AD противофильтрационного ядра на полотнище 10 укладывают наполненные воздухом емкости 17 из упруго гибкого материала. Отсыпают правую часть грунтового яруса 4 с откосной частью под углом аз , на которую укладывают пленочное полотнище 11, Отсыпают левую часть яруса 4 с засыпкой полотнища 11. Отсыпанным полностью становится ярус 4. Далее отсыпают по частям ярусы 5-8 с укладкой пленочных полотнищ 12-15 и емкостей 18-21,

В итоге получается грунтовое сооружение с пр отивофильтрационным ядром ABCD, состоящим из сплошной пленочной

вертикальной гармоники, сваренной из пленочных полотнищ 9-15. В местах изгибов полотнищ размещены наполненные возду-. хом емкости 16-21. Пленочные полотнища уложены под острым углом к горизонтали.

Подпорное грунтовое сооружение эксплуатируют следующим образом.

Создают подпор сооружения акваторией 23. Тело грунтового сооружения насыщается водой. При наполнении акватории

до уровня 24 вода находится в части тела сооружения, размещенной левее диафрагмы 9-1.5. Вода смачивает грунтовое тело сооружения, достигает пленочной диафрагмы; В правуючасть, правее диафрагмы 9-15, вода не проникает. Создается водонепроницаемое грунтовое сооружение. Под действием гидростатического давления в теле сооружения воздух в емкостях 16-21 сжимается,

При возникновении землетрясения ударная гидроволна из акватории 23 проникает в тело подпорного грунтового сооруже- ния, передается воде, заполняющей поры. Волна доходит до границы AD противофильтрационного ядра. В пределах яруса 2 волна катится по наклонной плоскости пленочного полотнища 9, поскольку оно размещено под острым углом а к направлению волны. При энтом перпендикулярная к полотнищу 9 составляющая волны много меньше продольной, направленной вдоль яруса 2. Этим снижается опасность нарушения целостности полотнища 9. Волна доходит до воздушной емкости 16 и разрушается за счет

сжимаемости воздуха в емкостях 16. На сжатие воздуха расходуется значительная часть энергии волны.

Участок гидроволны, идущий в пределах яруса 3 достигает емкости 17, расходует

часть энергии на сжатие воздуха в емкости 17. Остатки волны катятся по пленочному полотнищу 10, достигают емкрсти 16 и расходуют энергию на сжатие воздухэ в емкостях 16. И так, в каждой паре ярусов. Сначала волна дробится с емкости 17, 19, 21, которые размещены у передней границы AD противофильтрационного ядра. Остатки волны доходят до задней границы ВС ядра и гасятся в емкостях 16,18, 20.

За счет размещения воздухонаполнен- ных емкостей в разных ярусах и со смещением по горизонтали, а также за счет наклона пленочных полотнищ диафрагмы под острым углом к горизонтали, что идентично к направлению перемещения ударной волны, достигается дробление и поглощение ударной волны без нарушения целостности пленочных полотнищ и возду- хонаполненных емкостей. Тем самым обеспечивается устойчивость подпорного грунтового сооружения в сейсмоопасном районе.

Формула изобретения Подпорное грунтовое сооружение, включающее отсыпанное послойно и поя- русно тело сооружения и пленочную противофильтрационную диафрагму в нем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности использования грунтового сооружения путем упрощения конструкции пленочной диафрагмы и повышения надеж- ности работы сооружения в условиях сейсмических воздействий, оно снабжено воздухонаполненными емкостями из упруго гибкого материала, размещенными на границах ярусов, при этом пленочная противофильтрационная диафрагма уложена зигзагообразно по высоте плотины и выполнена из полотнищ, размещенных под острым углом к горизонтали, с перегибом на противоположное направление на границах

грунтовых ярусов и размещением воздухо- наполненных емкостей в местах перегиба полотнищ под ними поочередно с напорной и безнапорной сторон.

Использование: в гидротехническом строительстве, при строительстве грунтовых сооружений в сейсмических районах. Существо изобретения: сооружение состоит из грунтового тела, отсыпанного ярусами 2-8, и пленочной противофильтрационной диафрагмы, .состоящей из полотнищ 9-15, которые размещены в виде вертикальной гармоники. В местах перегибов полотнищ 9-15 размещены воздухонаполненные емкости 16-21 из упруго гибкого материала. После заполнения акватории 23 до уровня 24 вода пропитывает лёвуШчаСТь тёЖ собру- жения, доходит до водонепроницаемой диафрагмы, упирается в диафрагму. При землетрясение ударная гидроволна, возникшая в акватории 23, проникает в тело сооружения, достигает емкостей 17,19 и 21, частично разбивается о них за счет сжатия воздуха в емкостях. Остатки волны достигают емкостей 16, 18 и 20 и окончательно гасятся а них. 1 ил.