Грунтовая плотина

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) ( ЕТЕНИЯ ВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им, Б,Е. Веденеева(56) 1. ПатентГермании У 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 мате 4(5)Е 02 В 3 16 7 06 риала, соединенную с помощью шарнира с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины,установленной на опорной плоскости,покрытой антифрикционным материалом,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения эксплуатационнойнадежности плотины за счет снижениянапряжения в диафрагме, опорнаяплоскость выполнена наклонной всторону нижнего бьефа под острым углом к поверхности снования плотины,причем величина угла определяетсяпо отношению ожидаемых значенийвертикальных смещений опорного элемента диафрагмы к горизонтальным.Изобретение относится к строительству водоудерживающих плотиниз грунтовых материалов и предназначено для предотвращения фильтра ции воды через плотину. 5Известна конструкция плотины сдиафрагмой, которая не имеет жесткого опирания на основание вследствие ввода ее нижней части в специальную узкую прорезь (паз) в основании, 1 Озаполненную герметиком, не достигаяее дна 11.Недостатком диафрагмы с такойконструкцией опорного узла являетсято, 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- р 6ления конструкции.Известна грунтовая плотина, содержащая противофильтрационнуюподвижную диафрагму из упругогоматериала, соединенную с помощью 25шарнира с опорным элементом, выполненным в виде жесткой пластины,установленной на опорной плоскости,покрытой антифрикционным матерналом 21.30Однако в известной грунтовой плотине не обеспечивается смещение диафрагмы вниз под действием вертикальной нагрузки от собственного ве.са и трения грунта по ее боковым35поверхностям и невозможен поворотдиафрагмы в опоре при действии нанее горизонтальной нагрузки от давления воды. Это приводит к сильному сжатию диафрагмы, появлению вней больших напряжений, что требуетувеличения ее конструктивной толщинывЦелью изобретения являетсяповьппение эксплуатационнои надежности и экономичности плотины засчет снижения напряжения в диафрагме,Указанная цель достигается тем,что вгрунтовой плотине, содер- %жащей противофильтрационную подвижную диафрагму из упругого материала, шарнирно соединенную с опорнымэлементом, выполненным в виде жесткой пластины, установленной на опарной плоскости, покрытой антифрикционным материалом, опорная плоскостьвыполнена наклонной в сторону нижнего бьефа под острым угпом к поверхности основания плотины, причемвеличина угла определяется по отношению ожидаемых значений вертикальных смещений опорного элемента диафрагмы к горизонтальным.Такое конструктивное решение обеспечивает одновременное смещениедиафрагмы по горизонтали, по вертикали и поворот при воздействиина нее гидростатического давления,собственного веса и сил трениягрунта тела плотины в процессе егоосадки, 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, железобетонаили другого упругого материала,бетонный зуб 4, врезанный в основание 5. В зубе 4 выполняется наклонная плоскость 6, на которую укладывается антифрикационное покрытие7 и опирается диафрагма 3 черезопорный элемент 8 и которая задаетнаправление движения опорного элемента.Опорный элемент 8 крепится к диафрагме 3 посредством шарнира 9,обеспечивающего свободный поворотдиафрагмы вверх или вниз. В целяхисключения трения опорного элемента 8 диафрагмы 3 по плоскости 6при его движении вместе с диафрагмой под действием нагрузки междуопорным элементом 8 и плоскостьюб укладывается антифрикционное покрытие 7, например, в виде битумногомата. Для фиксирования опорногоэлемента 8 в исходном крайнемверхнем положении используютсявременные тяжи 10, закрепляемые наанкерах 11. Для исключения повреждений и загрязнения антифрикционного покрытия 7 при производстве строительных работ и в целях повышенияводонепроницаемости узла опираниядиафрагмы полость в бетонном зубе 4за диафрагмой 3 заполняется водоупорным глинистым грунтом 12,При бетонировании в плотинезуба 4 с.помощью опалубки выполняютпод острым углом к поверхностиоснования плотины наклонную опорнуюаэ 305725 Тираж 649 Лодписно НИИЯИ илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 1 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 Для 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 гидро 55660 4статического давления она нач 11 наетсмещаться в сторону призмы 1, В результате опорный элемент 8 начинаетскользить вниз по антифрикционномупокрытию 7 плоскОсти Ь. 1 пругоесжатие в диафрагме исчезает, диафрагма разгружается. Такие циклынагружения и разгружения диафрагмы3 повторяются до тех пор, пока не1 О закончится осадка грунта в призмах1 и 2. Сместившись по плоскости 6в нижнее положение (см. пунктир нафиг. 2), диафрагма снимает с себязначительную часть нагрузок.Значение угла 0 наклона плоскости 6 к поверхности основаниявыбирается по отношению ожидаемыхзначений вертикального смещенияопоры диафрагмы Л к горизонтальнощ му Дг , т.е. по тангенсу угла К,Подбирая для различных конкретных случаев значения угла наклонаопорной плоскости к горизонтали,можно задавать такое напряженное.состояние диафрагмы, чтобы обеспечить высокую надежность работыплотины при минимальной толщинедиафрагмы,