Сборная арочная плотина
Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - снижение сроков строительства и повышение технологичности возведения арочной плотины. Тело арочной плотины включает криволинейные, ромбовидные 4, трапецеидальные 2, 3 и седловидные I блоки, которые имеют клиновидность в плане в сторону нижнего бьефа. Радиусы кривизны блоков со стороны напорной грани больше, чем со стороны низовой. Трапецеидальные блоки 2 и 3 имеют дополнительно усеченную вершину в нижней части блока, усеченные вершины блоков создают криволинейные полости прямоугольной формы , которые омоноличиваются. 12 ил. с
СОЮЗ СОВЕтСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (511 4 Е 02 В 7/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАГ СТВЕННОЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4153211/29-15 (22) 17.10,86 (46) 15,07,88. Бюл. 11 26 (71) Дагестанский политехнический институт. (72) И.А.-Г.Сулейманов (53) 627.8(088.8) (56) Гришин М.М. и др. Бетонные плотины, И.: Стройиздат, 1975 с. 166, рис, 9.1 á.
Авторское свидетельство СССР
В 1254099, кл. Е 02 В 7/12, 1985. (54) СБОРНАЯ АРОЧНАЯ ПЛОТИНА (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобре„Я0„„1409?21 А 1 тения - снижение сроков строительства и повышение технологичности возведения арочной плотины. Тело арочной плотины включает криволинейные, ромбовидные 4, трапецеидальные 2, 3 и седловидные 1 блоки, которые имеют клиновидность в плане в сторону нижнего бьефа. Радиусы кривизны блоков со стороны напорной грани больше, чем сб стороны низовой. Трапецеидальные блоки 2 и 3 имеют дополнительно усеченную вершину в нижней части блока, усеченные вершины блоков создают криволинейные полости прямоугольной формы, которые омоноличиваются, 12 ил.
1409721
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть ис.,пользовано при возведении арочных пло,тин, селезащитных и других подпорных сооружений.
Целью изобретения является сниже ние сроков строительства и повышение ! технологичности возведения арочной плотины.
На фиг. 1 изображена предлагаемая ! сборная арочная плотина„общий вид, поперечный разрез; на фиг. 2 — криволинейный, седловидный блок с треугольными углублениями, общий вид; на 15 фиг. 3 — клиновидный, криволинейный блок трапецеидальной формы с двумя усеченными вершинами, устанавливаемый со стороны верхнего бьефа, общий вид; на фиг. 4 — криволинейный трапе- 20 цеидальный блок, устанавливаемый со стороны нижнего бьефа, общий вид; на ,, фиг. 5 — клиновидный, криволинейный блок ромбовидной формы, общий вид; .на фиг. б — узел I на фиг. 1 (с замо;ноличенным стыком блоков в произволь. ном сечении); на фиг. 7 — то же (с замоноличенным стыком блоков по торцу верхнего блока); на фиг, 8 — узел
ХХ на фиг. 1 (с замоноличенным сты- 30 ком блоков в произвольном сечении); на фиг ° 9 — то же(с замоноличенным стыком блоков по торцу верхнего блоI ка); на фиг. 10 — узел Ш на фиг,! (с замоноличенным стыком блоков в произвольном сечении); на фиг, 11
: то же (с замоноличенным стыком блоков по торцу верхнего блока); HB фиг. 12 — фрагмент тела арочной плотины с указанием радиусов закругле- 40 ния отдельных элементов кладки и блоков.
Арочная плотина включает криволинейные седловидные блоки 1, которые установлены в основании плотины тре- 45 угольными выступами вверх и на гребне плотины треугольными выступами вниз (фиг. 1). Седловидный блок 1 устанавливают выпуклой стороной в сторону верхнего бьефа, при этом, дли-50 на 1 со стороны верхнего бьефа больше дчины вогнутого конца блока 1 со стороны нижнего бьефа (фиг. 2).
В криволинейные треугольные углубления седловидного блока установлены криволинейные трапецеидальные блоки
2 и 3, причем блок 2 со стороны верхнего бьефа, а блок 3 со "тороны нижнего бьефа. Толстый конец блока 2 имеет выпуклую форму, узкая часть — вогнута (фиг. 3), выпуклая часть блока образует напорную грань плотины, а вогнутая часть располагается внутри кладки. У блока 3 толстый конец вогнут, он создает низовую грань плотины, а узкая часть блока имеет выпуклую форму (фиг. 4) и располагается внутри кладки. У обоих блоков размеры 1 больше чем 1, Все выпуклые и вогнутые части блоков 2 и 3 соответствуют аналогичным частям блока 1, что способствует плотному прилеганию блоков один к другому, Во внутреннюю часть кладки устанавливают криволинейные ромбовидные блоки 4 (фиг. 5), длинная сторона которых 1, имеет выпуклую форму, а вогнутая сторона уже выпуклой и имеет длину 1 . Выпуклая сторона расположена в сторону верхнего бьефа.
Уложенные в такой последовательности блоки создают тело сборной плотины, на гребне которого располагают блок 1, перевернутый вдоль продольной оси плотины на 180, а непосредственно под ним располагают два криволинейных ромбовидных блока 4.
Все блоки имеют пазы 5 (фиг. 2-5, 7, 9 и 11), которые могут быть любой конфигурации и предназначены для перекрытия фильтрации воды в вертикальных швах между блоками.
Все вершины ромбовидных блоков, треугольные вершины седловидных блоков и две вершины трапецеидальных блоков создают криволинейные полости 6 прямоугольной формы, которые на фиг.б и 7 (узел Т) показаны в омоноличенном виде. Одна из острых усеченных вершин ромбовидного блока и нижняя усеченная вершина трапецеидального блока создают криволинейные полости 8 треугольной формы, которые на фиг. 8 и 9 (узел II) также показаны в омоноличенном виде, Нижняя усеченная вершина трапецеидального блока и основание треугольного углубления седла седловидного блока создают криволинейные полости 8 треугольной формы, которые показаны на фиг. 10 и 11 (узел III).
Полости 6 и 7 вмешают монтажные петли 9, а омоноличивание этих полостей и полостей 8 предотвращает фильтрацию воды в наклонных швах и повышает устойчивость кладки, Фильтрация по вертикальным швам предотвращает омоноличивание вертикальных полостей, 1409721 которые создают торцовые пазы 5 соседних блоков (на фиг. 6, 9 и 11 эти полости обозначены цифрой 5).
Вертикальные полости имеют сквоз5 ной выход к верхним и нижним горизонтальным поясам (криволинейных в плане), на фиг. 7, 9, и 11 показано как вертикальные полости соединяются с горизонтальными, Совместное омоноли- р чивание этих полостей образует вокруг .каждого блока и по плотине в целом противофильтрационную преграду, Такие преграды можно устроить по одному, двум и трем (всем) вертикальным по- 15 лостям, которые проходят ч рез узлы блоков. Полости 5-8 со стороны нижнего бьефа, можно не омоноличивать, тогда они в теле плотины будут выполнять роль вертикального и горизонтального дренажей.
На фиг. 12 показана схема кладки блоков плотины в поперечном сечении.
На схеме показаны отдельные размеры блоков (в буквенных обозначениях), 25 углы К,, Я и их соответствие друг другу. Например, размер a=2a +е;
b=2b +k; c=2(b +k) и т.д, На этой же схеме даны радиусы кривизны отдельных частей блоков, напорной (r,.) и низо- 30 вой (r„) грани.
Радиус кривизны напорной грани и соответственно частей трапецеидальных блоков, создающих эту грань, обозначенн г<, Этот радиус зависит QT ширины 35 створа и надежности работы сборной арочной плотины. Остальные радиусы зависят от него и выбранных размеров блоков, Так, г =г< +6 (где d=e)2 или любой другой размер); г =r,-d; г =г - 40
-е)2 r =r -е r =r -а r =r -е
Б .< 6 5 7 6
r =r -a г =г -е!2 r =r -е r =r—
8, 7 з << <о g « -а r =r — d. е Размеры усеченных частей блоков (е, k) подбираются таким образом, .чтобы в образовавшиеся в стыках блоков полости 6 и 7 могли:вмешаться монтажные петли 9. Высота седловидного блока с не зависит от остальных размеров и выбирается из условий прочности данного блока и возможностей подъемно-транспортных механизмов. Размеры блоков по длине со стороны верхней грани 1, больше, чем со стороны низовой грани 1 (фиг. 2-5). Причем, длина 1 может быть одинаковой для всех блоков или различной, Если длины блоков делать неодинаковыми, то предпочтительнее чтобы размер трапецеидальных блоков был больше аналогичного размера седловидного блока, а 1, блока ромбовидной формы больше 1, трапецеидальных блоков, Увеличивая длину указанных блоков добиваются того, чтобы их вес примерно был равен весу массивного седловидного блока и тем самым облегчается подбор подъемно-транспортных механизмов, их разно- видность, количество блоков в теле плотины и их стыков. Длина 1 дуги узкой части блоков ((тиг», 2-5) зависит от выбранного размера 1<, радиуса кривизны блока и центрального углами, который показан на фиг. 5 на примере блока ромбовидной формы, Длина дуги сегмента определяется по формуле: I г(J 180 где =3,14; r — радиус кривизны; — центральный угол, сегмента. Используя эту формулу, получаем значение 1, так задавшись значением 1,, вставив его вместо 1 и решив формулу (1) относительно и, получаем значение центрального угла блока (при известном г, например r=r< ). Зная значение и и радиус кривизны противоположной стороны блока (например r=r< — для ромбовидного блока), определяем по формуле (1) длину дуги 1 . Таким образом можно определить длину дуги любой части любого блока. Пример кладки арочной плотины с конкретными размерами блоков и радиу-. сами кривизны их отдельных частей. Допустим, что по условиям ширины створа радиус закругления напорной грани плотины равен r =60 м, по условиям прочности и устойчивости плотины достаточная толщина арки равна 3,3 м. Определяем остальные размеры и радиусы кривизны блоков кладки. Задавшись размерами полостей 6 и 7 из условия удобного размещения монтажных петель, усеченные вершины блоков принимаем равными 1 0 3 м, k= =0,18 и. Приняв большую длину ромбовидного и трапецеидального блоков равной a=1,5 м, получаем общую толщину арочной плотины, равную 3,3 м. При o o и о значении углов М=63, =118, o =59 и известных значениях а, 1, k остальные размеры равны: b=0 9 м, a =0 ° 6 м 1409721 $ =0,36 м, с=1,08 м," d=0, 15 м, шири а седловидного блока равна 3,6 м. тим размерам соответствуют следующие радиусы кривизны блоков и их отдель5 ых частей (при г„=60 м): г =60,15 м, =59,4 м; r< =59,25 м; r> =59,1 м, Если большую длину 1 всех четырех идов блоков принять одинаковой и раной 1,6 м, то центральные углы и длиа 1 каждого из блоков будут следую- 16 е: для трапецеидального блока со тороны верховой грани и =1,528, 1 = 1,56 м, для седловидного блока о = 1,525, 1<=1,5 м, для трапецеидалього блока низовой грани M=1,576, 20 д=1,55 для ромбовидного блока Ы= 1,552, 1 =-1,56 м. При данных размерах и радиусах заругления блоки будут иметь следующие еса: ромбовидный блок — 3,6 т, тра- 25 ецеидальные блоки — 5 т, седповидй блок - 9,9 т (при с =0,9 м). По длине плотины блоки устанавлиаются в перевязку швов. В береговых римыканиях (пятах арки) плотина омоноличивается. Кладка арочной плотины стойчива без омоноличивания вертикальных и горизонтальных швов и улучается с их омоноличиванием. ! При возведении такой арочной пло тины как селезащитного сооружения,швы между блоками желательно не омоноличивать, чтобы через них просачивалась вода, а плотина задерживала влекомые селевым потоком насосы. Для более полного омоноличивания швов между блоками на всех соприкасающихся поверхностях блоков создают матричные поверхности (любой формы) в виде углубленных штраб. Предусмотрев в блоках специальные отверстия, произведя через них и полости 5 цементацию, добиваются полного омоноличивания всех поверхностей по контуру каждого блока. Конструкцию плотины можно армировать путем пропуска металлических стержней через специальные отверстия и полости с последующей их цементацйей и анкеровкой арматуры в основание. При необходимости плотину (или отдельные ее участки) делают преднапряженной. Формула изобретения Сборная арочная плотина с постоян-. ным радиусом кривизны напорной грани, содержащая блоки ромбовидной формы с усеченными вершинами, блоки трапецеидальной формы с одной усеченной вершиной и блоки седловидной формы.с треугольными углублениями, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения сроков строительства и повышения технологичности возведения арочной плотины, блоки тела плотины выполнены криволинейными в плане и клиновидными в направлении нижнего бьефа, а трапецеидальный блок имеет дополнительную усеченную вершину в нижней части блока.! 409721 1 4097 21 1409721 Составитель С.Лобарев Редактор Т.Парфенова Техред М.Дидык Корректор М.Демчик Заказ 3459/30 Тираж 637 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
