Плотина и способ ее возведения

 

1. Плотина, включающая упорную призму из крупнообломочного грунта, размещенные в ней контрфорсы и поддерживаемьш ими железобетонный экран, отличающаяся тем, что, с целью ускорения сроков строительства и снижения стоимости, экран выполнен в виде вертикальйых сводов криволинейного очертания,соединенных с контрфорсами .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

XW

РЕСОУБЛИК (19) (И) З15ц Е 02 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3575446/29-15 (22) 24.01.83 (46) 15. 11.84. Бюл. Ф 42 (72) А.В. Швецов и М.П. Павчич (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева (53) 627.8(088.8) (56) 1. Гришин М.M. Гидротехнические сооружения. Ч. 1, H., 1954, с. 447448, рис. 13-24.

2. Иоисеев С.Н. и др. Каменно-земляные плотины, M., "Знергия", 1977, с. 67, рис. 4-14.

3. Авторское свидетельство СССР

У 897925, кл. E 02 В 7/06, 1980. (54) ПЛОТИНА И,СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ. (57) 1. Плотина, включающая упорную призму из крупнообломочного грунта, размещенные в ней контрфорсы и поддерживаемый ими железобетонный экран, отличающаяся тем, что, с целью ускорения сроков строительства и снижения стоимости, экран выполнен в виде вертикальных сводов криволинейного очертания, соединенных с контрфорсами.

1124084

2. Способ возведения плотины, при котором производят отсыпку камня в упорную призму, устройство экрана и наполняют водохранилище в процессе строительства, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения сроков строительства и снижения стоимости, устройство экрана и повышение уровня воды в верхнем бьефе производят с опережением не более 30 м по сравнению с отметкой верха отсылаемой части упорной призмы.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к конструкциям высоких и сверхвысоких каменнонабросных плотин на скальном основании и способам их возведения.

Известна плотина, включающая упорную призму из каменной наброски, массивную бетонную стенку с выступающими из нее контрфорсами и экран из железобетонных плит, опирающихся на контрфорсы (11 .

Недостатками данной конструкции являются ее малая надежность и сложность в строительстве.

Известен способ возведения камеи- 15 нонабросных плотин с экраном, включающий последовательно выполняемые наброску камня в упорную призму, устройство подэкранного слоя из сухой кладки или уплотненного, щебня (гра- 20

I вия) и устройство экрана (2) .

Недостатком указанного способа является вынужденное отставание каждой последующей операции от предыдущей, что сдерживает темпы подготовки напор-25 ного фронта плотины.

Известна также плотина, включающая упорную призму из крупнообломочного грунта, размещенные в ней контрфорсы и поддерживаемый ими железобе- б тонный экран (3) .

Однако при увеличении шага контрфорсов в высоких и сверхвысоких плотинах необходимая толщина свободно спертых плит экрана и количество арма-З5 туры в них становятся значительными, что снижает экономичность конструкции

Известен также способ возведения @ плотины, при котором производят отсыпку камня в упорную призму, устройство экрана и наполняют водохранилище в процессе строительства (31 .

При возведении плотины по указанному способу плиты экрана способны воспринимать напор воды лишь после того, как будет возведена до соответствующей отметки часть плотины.

Цель изобретения — ускорение сроков строительства и снижение стоимости.

Указанная цель достигается тем, что в плотине, включающей упорную призму из крупнообломочнаго грунта, размещенные в ней контрфорсы и поддерживаемый ими железобетонный экран, экран выполнен в виде вертикальных сводов криволинейного очертания, сое-. диненных с контрфорсаии.

В способе возведения плотины, при котором производят отсыпку камня в упорную призму, устройство экрана и наполняют водохранилище в процессе строительства, устрбйство экрана и повышение уровня воды в верхнем бьефе производят с опережением не более

30 м по сравнению с отметкой верха отсыпаемой части упорной призмы.

Опережающие темпы возведения экрана над отметкой верха отсыпаемой части упорной призмы определены на основании расчетов и данных практики строительства плотин.

На фиг.1 изображена плотина, поперечный разрез; на Фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сбстояние плотины на первом этапе ее возведения, поперечный разрез; на фиг.5 и б — то же, на втором и третьем этапах строительства.

Плотина включает бетонные контрфорсы 1, имеющие внизу уширения 2, цилиндрические вертикальные своды 3, жестко соединенные с контрфорсамн, бетонный зуб 4 в скале основания, цементационную завесу 5, упорную призi 124084

3 му 6 из крупнообломочного грунта (горной массы), переходную зону 7 из гравийно-галечного грунта нпи щебня и бетонный массивный гребень 8, устраиваемый на высоте колебания уровня воды в верхней бьефе в период эксплуатации.

Контрфорсы 1 выполняются с вертикальной напорной гранью и наклоном низовой грани равным 0,4-0,6 в зави- 10 симости от высоты плотины и прочности . скального основания.

Толщина контрфорсов расстояния между ними и толщина цйлиндрических сводов определяются расчетами прочнос 1 ти, компоновкой основных сооружений гидроузла и условиями производства работ.

Уширения 2 в нижней части контрфорсов обеспечивают требуемую устой- щб чивость их на сдвиг вследствие пригрузки весом грунта плотины, а также способствуют выравниванию напряжений в зоне контакта бетон-скала.

Способ возведения плотины осу- 25 ществляют поэтапно следующим образом.

После осушения котлована, подготовки основания и устройства зуба 4 возводят на высоту 20-35 м в зависимости от сроков, установленных кален-ЗО . дарным планом, первый ярус контрфорсов 1 с уширениями 2 и цилиндрических сводов 3. Устраивают под зубом 4 цементационную завесу 5. После этого производят затопление котлована и

35 подъем уровня воды в верхнем бьефе до отметки, допускаемой верхней кромкой цилиндрических сводов 3 с запасом 1,5-2,0 м.

На втором этапе отсыпают на высоту40 первого яруса 9 бетонных элементов

1 и 3 пионерную призму 6 из крупнообломочного грунта и переходную зону

7. Крупнообломочный грунт отсыпают ярусами без специального уплотнения 45 материала. Грунт переходной зоны 7 отсыпают слоями 50-60 .см с тщательным его уплотнением известными способами, например с помощью виброкатков или вибротрамбовок. Затем бетонируют вто-. рой ярус 10 контрфорсов 1 и цилиндрических сводов 3 и продолжают наполнение водохранилища с подъемом уровня воды до отметок, допускаемых высотой второго яруса цилиндрических сводов 3.

На третьем этапе строительства отсыпают на высоту второго яруса 10 элементов 1 и 3 верховую часть упорной призмы 6 и переходную зону 7, применяя те же методы укладки и уплотнения грунта, и производят дальнейшее повышение уровня воды в верхнем бьефе.

Далее возведение плотины и наполнение водохранилища производят в той же последовательности. На завершающем этапе контрфорсы 1 надстраивают массивным бетонным гребнем 8, отсыпают упорную призму 6 до полного профиля и поднимают уровень воды в верхнем бьефе до проектных отметок.

Так как повышение уровня воды в верхнем бьефе происходит с опережением по отношению к росту высоты упорной призмы, в цилиндрических сводах экрана и узлах их сопряжения с контрфорсами создается эффект начального обжатия, вследствие чего указанные элементы напорного фронта могут быть выполнены с минимальным (конструктивным} армированием. При возведении же конструкции обычным способом, т.е. с опережением роста выСоты упорной призмы по отношению к уровню воды в верхнем бьефе, в элементах напорного фронта в строительный период могли бы возникнуть растягивающие усилия, для воспринятия которых потребуется расчетная арматура.

Предлагаемая конструкция плотины позволяет в 2-3 раза увеличить шаг контрфорсов по сравнению с известной.

Предлагаемый способ возведения пло" тины по сравнению с прототипом ускоряет наполнение водохранилища и ввод в эксплуатацию первоочередных агрегатов ГЭС и улучшает условия работы сооружения в строительный период.

Таким образом, предлагаемая конструкция плотины и способ ее возведения позволяют получить экономию бетона и существенное снижение расхода арматуры, а также форсировать наполнение водохранилища, ускорить ввод в эксплуатацию на промежуточных напорах одного или двух агрегатов ГЭС и получить дополнительную выработку электроэнергии. Экономический эффект на плотину высотой 202 м составляет около. 80 млн.руб.

1124084

И

Г а: 1!.

1124084

Составитель Н. Ковешников

Редактор Ю. Ковач Техред С.Легеза Корректор Н. Король.

Заказ 8226/27 Тираж 643 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4