Спиральная камера гидромашины Советский патент 1993 года по МПК E02B9/00 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства.

Цель изобретения - повышение надежности сооружения.

Нам неизвестны спиральные камеры, оболочки которых покрыты прокладкой, расположенной симметрично относительно горизонтальной плоскости симметрии камеры и скрепленной со стальной оболочкой либо с арматурой железобетонной оболочки с помощью, например, арматурных стержней (проволоки). За счет такого расположения прокладки на стальной оболочке либо на армокаркасе железобетонной оболочки спиральной камеры обеспечиваются следующие свойства заявляемой конструкции: симметричная статическая работа спиральной камеры; трещиностойкость бетонного массива на большей части его объема, за исключением околостаторных зон, где металлическая конструкция подкреплена армированным бетоном блока; ограничение перемещений не только в вертикальном направлении, но и в горизонтальном. Кроме

того, в случае спиральной камеры стальной конструкции, учитывая уровень отметок нижней части стальной оболочки и бетонирования массива под ней отдельными блоками, исключается возможность перекоса камеры из-за устройства на ее оболочке прокладки. В этом случае прокладка, скрепленная с оболочкой, предотвращает возможность ее опирания в отдельных точках на бетонные блоки и соответственно предохраняет ее от ударов и повреждений в процессе производства арматурных и бетонных работ в стесненных условиях, что приводит к упрощению производства работ. Причем, необходимо отметить, что в случае образования вмятин на стальной оболочке спиральной камеры впоследствии в процессе эксплуатации сооружения возникает концентрация напряжений в указанных точках и соответственно опасность образования протечек.

Таким образом, заявляемая конструкция спиральной камеры гидромашины по сравнению с прототипом отвечает требовасл С

00

го сл

00

со ю

ниям повышенной надежности за счет тре- щиностойкости бетонного массива и симметричной статической работы сооружения в целом. Повышенная жесткость турбинного блока, включающего разработанную спиральную камеру гидромашмны, приводит к ограничению перемещений блока в горизонтальном направлении, благодаря чему передача нагрузки на соседние блоки либо сооружения практически исключается.

На фиг. 1 показан вертикальный поперечный разрез спиральной камеры гидромашины со стальной оболочкой, где 1 - пояса статора турбины, 2 - колонны статора, сопряженные с поясами 1,3- стальная обо- - лочка спиральной камеры, сопряженная с поясами 1 статора, 4 - прокладка, симметрично расположенная на стальной оболочке относительно горизонтальной плоскости симметрии камеры, 5 - арматура (проволока), скрепляющая прокладку А с оболочкой 3, 6 - ребра жесткости, установленные на поясах 1 статора турбины, 7 - анкерная арматура, приваренная к ребрам жесткости 6, 8 - конструктивные армосетки блока и камеры, 9 - бетонный массив.

На фиг. 2 показан вертикальный поперечный разрез спиральной камеры гидромашины со сталежелезобетонной оболочкой, где обозначения сохраняются в полном соответствии с фиг. 1, за исключением позиции 10 - арматура железобетонной оболочки, подкрепляющая стальную оболочку 3 и на которой размещена и скреплена с ней прокладка 4. Эта прокладка размещена симметрично относительно горизонтальной плоскости симметрии камеры.

Пример работы спиральной камеры гидромашины.

В процессе эксплуатации гидромашины в спиральной камере действует гидростатическое давление, в результате чего возникают растягивающие усилия в поясах 1 статора турбины, его колоннах 2, оболочке 3 спиральной камеры, анкерной арматуре 7 и арматуре конструктивных сеток 8, Стальная оболочка 3, расположенная под прокладкой 4 и скрепленная с ней проволокой 5, воспринимает на себя полностью растягивающие усилия, благодаря чему нагрузка на бетонный массив 9 блока не передается и он сохраняется трещиностойким. Соответственно перемещения бетонного массива 9 оказываются незначительными и практически блок не оказывает влияния на примыкающие к нему сооружения. Стальная оболочка 3 в околостаторных зонах, где она не покрыта прокладкой 4, работает совместно с анкерной арматурой 7 и бетонным массивом 9. В этих зонах сооружения имеет место его трещинообразование, однако ширина раскрытия и протяженность трещин ограничивается за счет армирования бетонного массива 9 в этих зонах анкерной арматурой 7. Кроме того, эта арматура 7 предназначается для анкеровкй наиболее нагруженного несущего элемента конструкции статйра турбины (пояса 1, колонны 2) о

бетонном массиве 9. Арматура Южелезобе- тонной оболочки спиральной камеры воспринимает на себя часть нагрузки, разгружая тем самым стальную оболочку 3.

Симметричное расположение прокладки 4 на стальной оболочке 3 спиральной камеры относительно горизонтальной плоскости ее симметрии обеспечивает симметричную статическую работу конструкции в целом.

Таким образом, благодаря трещино- стойкости бетонного массива 9, симметричной работе, спиральной камеры гидромашины и упрощению монтажных и бетонных работ в нижней части блока (под

оболочкой 3 спиральной камеры) обеспечивается повышение надежности сооружения и эксплуатации гидромашины.

Спиральные камеры гидромашин со сталежелезобетонной оболочкой и симметрично расположенной на ней прокладкой 4 обладают теми же достоинствами, однако их применение не ограничивается низкими и средними напорами ГЭС и ГАЭС. Стале- железобетонная спиральная камера воспринимает большие напоры за счет совместной работы стальной и подкрепляющей ее железобетонной оболочек.

Экономическая эффективность достигается за счет сокращения объема ремонтных

работ и соответствующего повышения выработки электроэнергии. Расчет, выполненный применительно к параметрам и условиям эксплуатации спиральной камеры гидромашины Днестровской ГАЭС, показал, что годовой экономический эффект от внедрения разработанной конструкции составит порядка 400 тыс. рублей.

50

Формула изобретения

1. Спиральная камера гидромашины, включающая железобетонную оболочку с арматурой и прокладку, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатаци- 5 онной надежности, прокладка размещена на арматуре железобетонной оболочки и расположена симметрично относительно горизонтальной плоскости симметрии камеры, при этом прокладка скреплена с арматурой железобетонной оболочки.

2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что железобетонная оболочка снабжеРедактор Н.Соколова

(риг. г

Составитель М.Зубрицкая

Техред М.МоргенталКорректор П.Гереши

на стальной облицовкой, размещенной на ее внутренней поверхности.

Использование: спиральные камеры гидроэнергетических установок. Сущность изобретения: на арматуре железобетонной оболочки размещена скрепленная с ней прокладка, расположенная симметрично относительно горизонтальной плоскости симметрии камеры, что повышает трещиностойкость бетонного массива и обеспечивает симметричную работу сооружения. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.