Грунтовая плотина

 

ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, содержащая противофильтрационн подвижную диафрагму из упругого материала , соединенную с помощью шарнира с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины, установленной на опорной плоскости, покрытой антифрикционным материалом, отличающаяся тем, что, с целью повьшения эксплуатационной надежности плотины за счет снижения напряжения в диафрагме, опорная плоскость выполнена наклонной в сторону нижнего бьефа под острым углом к поверхности снования плотины, причем величина угла определяется по отношению ожидаемых значений вертикальных смещений опорнЪго элемента диафрагмы к горизонтальным.

СОО3 С()ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) ((() А

4(5() Е 02 В 3 16 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н .АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3677830!29-15 (22) 10. 10. 83 (46) 15.05. 85. Бюл. 9 18 (72) В.С. Кузнецов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.E. Веденеева (53) 627.823(088.8) (56) 1. Патент Германии Ф 660217,, кл. 84 а 3/16, 1938.

2. Авторское свидетельство СССР

В 450869, кл. Е 02 В 3/16, 1971. (54)(57) ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА, содержащая противофильтрационную подвижную диафрагму из упругого материала, соединенную с помощью шарнира с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины, установленной на опорной плоскости, покрытой антифрикционным материалом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности плотины за счет снижения напряжения в диафрагме, опорная плоскость выполнена наклонной в сторону нижнего бьефа под острым углом к поверхности снования плотины, причем величина угла определяется по отношению ожидаемых значений вертикальных смещений опорного элемента диафрагмы к горизонтальным.

1155660

Изобретение относится к строительству водоудерживающих плотин из грунтовых материалов и предназначено для предотвращения фильтрации воды через плотину. S

Известна конструкция плотины с диафрагмой, которая не имеет жесткого опирания на основание вследствие ввода ее нижней части в специальную узкую прорезь (паз) в основании, 1О заполненную герметиком, не достигая ее дна (1). педостатком диафрагмы с такой конструкцией опорного узла является то, что она не может смещаться в горизонтальном направлении при действии на нее давления воды, что приводит к изгибу диафрагмы и возникно" вению в ней растягивающих напряжений, требующих соответствующего уси- рр ления конструкции.

Известна грунтовая плотина, содержащая противофильтрационную подвижную диафрагму из упругого материала, соединенную с помощью 25 шарнира с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины, установленной на опорной плоскости, покрытой антифрикционным матерналом (2).

Однако в известной грунтовой плотине не обеспечивается смещение диа фрагмы вниз под действием вертикальной нагрузки от собственного вега и трения грунта по ее боковым

35 поверхностям и невозможен поворот диафрагмы в опоре при действии на нее горизонтальной нагрузки от давления воды. Это приводит к сильному сжатию диафрагмы, появлению в ней больших напряжений, что требует увеличения ее конструктивной толщиныв

Целью изобретения является повьппение эксплуатационнои надеж- 45 ности и экономичности плотины за счет снижения напряжения в диафрагме.

Указанная цель достигается тем, что в грунтовой плотине, содер- SO жащей противофильтрационную подвижную диафрагму из упругого материала, шарнирно соединенную с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины, установленной на опар- SS ной плоскости, покрытой антифрикционным материалом, опорная плоскость выполнена наклонной в сторону нижнеro бьефа под 6стрым угпом к поверхности основания плотины, причем величина угла определяется по отношению ожидаемых значений вертикальных смещений опорного элемента диафрагмы к горизонтальным.

Такое конструктивное решение обеспечивает одновременное смещение диафрагмы по горизонтали, по вертикали и поворот при воздействии на нее гидростатического давления, собственного веса и сил трения грунта тела плотины в процессе его осадки, при этом диафрагма разгружается от значительной части напряжений.

На фиг. 1 изображена плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 — опорный узел плотины; поперечный разрез, Грунтовая плотина содержит упорные призмы 1 и 2; диафрагму 3, выполняемую из стали, железобетона или другого упругого материала, бетонный зуб 4, врезанный в основание 5. В зубе 4 выполняется наклонная плоскость 6, на которую укладывается антифрикационное покрытие

7 и опирается диафрагма 3 через опорный элемент 8 и которая задает направление движения опорного эле мента.

Опорный элемент 8 крепится к диафрагме 3 посредством шарнира 9, обеспечивающего свободный поворот диафрагмы вверх или вниз. В целях исключения трения опорного элемента 8 диафрагмы 3 по плоскости 6 при его движении вместе с диафрагмой под действием нагрузки между опорным элементом 8 и плоскостью б укладывается антифрикционное покрытие 7, например, в виде битумного мата. Для фиксирования опорного элемента 8 в исходном крайнем верхнем положении используются временные тяжи 10, закрепляемые на анкерах 11. Для исключения повреждений и загрязнения антифрикционного покрытия 7 при производстве строительных работ и в целях повышения водонепроницаемости узла опирания диафрагмы полость в бетонном зубе 4 за диафрагмой 3 заполняется водоупорным глинистым грунтом 12.

При бетонировании в плотине зуба 4 с.помощью опалубки выполняют под острым углом к поверхности основания плотины наклонную опорную

prie. 8

BHHHIN Заказ 3057!25 Тираж 649 Подписное

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

3 11 плоскость 6 и устанавливают анкеры

11. На плоскость б укладывается антифрикционное покрытие 7, например битумные маты, затем в крайнем верхнем положении на плоскость 6 устанавливается диафрагма 3 с присоединенным к ее нижнему торцу через шарнир 9 опорным элементом 8, выполненным в виде жесткой пластины.

Опорный элемент 8 временными тяжами

10 крепится к анкерам 11.Лля подцержания диафрагмы 3 в вертикальном положении до начала отсыпки призм

1 и 2 ее раскрепляют временными подпорками. Затем отсылают грунт

12 в пазуху бетонного зуба 4, обрезают тяжи 10 и производят отсыпку грунта в призмы 1 и 2 плотины.

По мере роста высоты насыпи плотины временные подпорки удаляют.

Грунтовая плотина работает следующим образом.

Под действием вертикальнык,сил трения грунта призм 1 и 2 по диафраг ме 3 последняя начинает упруго сжиматься, создавая давление на опорную плоскость 6. Одновременно под действием горизонтального гидрос 660 4 статического давления она начинает смещаться в сторону призмы 1. В ре-зультате опорный элемент 8 начинает скользить вниз по антифрикционному покрытию 7 плосKocти 6а Упругое сжатие в диафрагме исчезает, диафрагма разгружается. Такие циклы нагружения и разгружения диафрагмы

3 повторяются до тех пор, пока не

ip закончится осадка грунта в призмах

1 и 2. Сместившись по плоскости 6 в нижнее положение (см. пунктир на фиг. 2), диафрагма снимает с себя значительную часть нагрузок.

Значение угла 0С наклона плоскости 6 к поверхности основания выбирается по отношению ожидаемых значений вертикального смещения опоры диафрагмы (к горизонтальнощ му Дr, т.е. по тангенсу угла oL, Подбирая для различных конкрет ных случаев значения угла наклона опорной плоскости к горизонтали, можно задавать такое напряженное. состояние диафрагмы, чтобы обеспечить высокую надежность работы плотины при минимальной толщине диафрагмы.