Плотина из местных материалов Советский патент 1982 года по МПК E02B7/06 

(54) ПЛОТИНА ИЗ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к плотинам из местных материалов.

Известна плотина из местных материалов, в которой центральная часть выполнена в виде подпорной стенки - арки, а грунт уложен только с одной стороны стенки 1.

Недостатком этой плотины является узкая область ее применения, так как арочные подпорные сооружения требуют прочного малодеформируемого основания и экономически целесообразны в относительно узких створах.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является плотина из местных материалов, включающая надстройку на гребне, ядро и переходные зоны, примыкающие к боковой поверхности ядра со стороны верхнего и нижнего бьефов 2.

Однако эта плотина имеет ряд недостатков. Грунтовые сооружения по мере строительства и эксплуатации подвержены значительным деформациям (осадкам), нередко превышающим 0,01h, где h - высота сооружения. Жесткая арка на таком деформируемом основании работать не может. Опирание арки на столбы или свод требует

2

дополнительного расхода бетона, отчего экономия, достигаемая от применения арки на гребне, сводится на нет. Кроме того, на границе сопряжения основания арки с деформируемым основанием (ядром) по мере протекания осадков ядра неизбежно нарушение сплошности и раскрытие проницаемого для воды шва, что снижает надежность сооружения. Выполнение специальных мероприятий по обеспечению водонепроницаемости на границе ядра - арки

и потребует дополнительных материальных и трудовых затрат. Следовательно, такая плотина неэкономична и ненадежна в эксплуатации.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что надстройка выполнена из уголковых элементов, подвижно соединенных между собой торцами горизонтальных полок, один из рядов которых расположен на гребне ядра, 20 а другой - на гребне переходной зоны со стороны нижнего бьефа.

Кроме того, соединение горизонтальных полок может быть выполнено в виде гибкой диафрагмы, установленной в пазах, образованных на их торцах. На фиг. 1 показана плотина из местных материалов, поперечное сечение; на фиг. 2- надстройка на гребне плотины, поперечное сечение; на фиг. 3 - соединение элементов 5 .4.... надстройки, вид сверху. Плотина включает упорные призмы 1, центральное ядро 2, переходные зоны 3 со стороны верхнего и нижнего бьефов, надстройку 4 на гребне. Надстройка 4 на греб- не выполнена сборной из уголковых элементов подпорной стенки 5 с горизонтальными полками 6 и соединениями 7. Элементы подпорной стенки 5, на боковых торцовых гранях которых выполнены фасонные пазы 8,,5 размещены своими полками 6 друг к другу и смонтированы в два ряда с шагом между ними не менее 0,01 h, где высота эле.ментов. Один ряд элементов размешен на гребне ядра 2, а другой на гребне переходной зоны 3 со стороны нижнего бьефа. Сое-20 динения 7 выполнены из направляюших 9 и гибкой прочной водонепроницаемой диафраг.мы 10 и своими направляющими 8 вставлены в фасонные пазы 8 на боковых торцовых гранях стенок 5 и полок 6. Надстройка заполнена зернистым грунтом 11, например песчано-гравииным,песчаным и т. п. Плотина работает следующим образом. При деформациях (осадках) ядра 2 и переходных зон 3 сборные элементы подпор- зо ной стенки 5, смонтированные с определенным шагом между ними (шаг выбирается в соответствии с ожидаемыми осадками), имеют возможность совершать независимые угловые и линейные перемещения и, еледовательно, не испытвают дополнительных 35 усилии, как это имеет место в жесткой конструкции арки. Наличие между элементами подпорной стенки 5 в фасонных пазах 8 на боковых торцовых гранях соединений 7 из направляющих 9 и гибкой прочной водонепроницаемой диафрагмы 10 обеспечивает водонепроницаемость конструкции и прочность этого узла при деформациях ядра 2 и сборных элементов подпорной стенки 5. Профильтровавшаяся через неплотности между направляющими 9 и поверхностью фасонных пазов 8 вода, а также попавшая в заполненную зернистым грунтом 11 надстройку 4 дождевая влага свободно дренируют между полками 6 подпорной стенки 5, размещенной на гребне переходной зоны 3 со стороны нижнего бьефа. По сравнению с известными конструкциями предлагаемая грунтовая плотина может быть возведена как в узких - 10, так и в широких 10 створах. Для нее не нужны 111ТЛ { /ТТD/ Г о V7Т ГТГТ TFIT YJ-Tl специальные требования к основанию и береговым склонам; они могут быть как скальными, так и сложены другими грунтами. Техническое преимущество изобретения заключается в расширении области применения конструкции плотины, использовании сборных элементов, изготоавляемых индустриальными методами на заводах и легко монтируемых по месту установки, облегчении конструкции надстройки и приспособлении ее.к безопасной работе в условиях деформаций ядра и переходных зон, а также в сокращении объема работ по отсыпке грунта в упорные призмы, снижении стоимости сооружения, индустриализации строительства, повышении производительности труда, сокращении сроков строительства и повышении надежности сооружения, Использование изобретения на грунтовых плотинах высотой h более 5О м и в створах шириной 4- 10 позволяет полу экономический эффект по одному объекту более 1 млн. руб. Формула изобретения 1. Плотина из местных материалов, включающая надстройку на гребне, ядро и переходные зоны, примыкающие к боковой поверхности ядра со стороны верхнего и нижнего бьефов, отличающаяся тем, что, с целью повыщения ее эксплуатационной надежности, надстройка выполнена из уголкоц х элементов, подвижно соединенных между собой торцами горизонтальных полок, один из рядов которых расположен на гребне ядра, а другой - на гребне переходной зоны со стороны нижнего бьефа. 2. Плотина по п. 1, отличающаяся тем, что соединение горизонтальных полок выполнено в виде гибкой диафрагмы, установленной в пазах, образованных на их торцах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 142208, кл. Е 02 В 7/06, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 234235, кл. Е 02 В 7/06, 1968 (прототип) .

-,.f .la iiii w iimiimiimm - .. 8 S

фиг. 3

фиг. Z - ° .