Способ возведения массивной бетонной плотины

%ВНИЧЕСй Хйй, СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРС ИВНОЙ техничетения - повыше- очности, вввй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МАССБЕТОННОЙ ПЛОТИНЫ(57) Изобретение относится к гидроскому строительству. Цель иэобреупрощение конструкции плотины,ние однородности бетона по пр снижение затрат труда и материалов на охлаждение бетонного массива летней кладки, повышение интенсивности охлаждения бетонного массива летней кладки и снижение стоимости строительства. Сооружение по высоте разделяют горизонтальными водонепроницаемыми временными швами 5 на зоны бетонного массива летней и зимней кладки, причем зоны формируют из крупно- пористого бетона. Через поры бетонного массива летней кладки перед началом зимнего периода пропускают, например, гравитацией охлаждающую воду 8 нужной температуры. При необходимости охлаждающую воду 8 пропускают через поры бетонного массива зимней кладки, а также летней кладки поблочно и поярусно, 3 э.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к способам возведения массивных сооружений типа бетонных плотин.Цель изобретения - упрощение конструкции плотины, повышение однородности бетона по прочности, снижение затрат труда и материалов на охлаждение бетонного массива, повышение интенсивности охлаждения бетонного массива летней кладки, снижение стоимости строительства.На фиг. 1 показана конструктивно-технологическая схема бетонной плотины максимальной высоты(70 м), применительно к которой предусматривается реализация способа; на фиг. 2 - технология возведения бетонной плотины с охлаждением бетонного массива летней кладки на всю его высоту; на фиг, 3-технология возведения бетонной плотины с охлаждением бетонного массива летней и зимней кладки на всю высоту обоих массивов одновременно.Конструктивно бетонная плотина (фиг.1) по ширине состоит из трех эон: напорной 1 из водонепроницаемого бетона, низовой 2 - элемент для защиты основной массы бетона от негативного воздействия температур наружного воздуха, и средней 3 из малоцементного крупнопористого бетона. В напорной зоне размещены инвекционные скважины 4.Плотина по высоте разделена горизонтальными водонепроницаемыми швами 5 с уклоном (1 = 0,0005 - 0,003) в сторону верхнего бьефа для отвода охлаждаемой воды за пределы сооружения. Швами разделяют бетонные массивы на стыке летней и зимней кладки, В напорной зоне плотины (в приконтактной ее части) размещена галерея 6 для создания цемзавесы 7 в основании и цементационных скважин в самой плотине для . образования цементацией водонепроницаемой зоны 3.Иэ крупнопористого бетона возможно возводить бетонные гравитационные плотины высотой до 70 м (максимум 100 м),Плотину описанной конструкции возводят (фиг, 2) послойно на высоту яруса (не показан). В начале создают низовую зону 2 на высоту яруса (0,9-1,2 м). затем послойно в пределах каждого яруса в центральную зону 3 и напорную зону 1 укладывают бетонную смесь крупнопористой .структуры (беспесчанный бетон). Бетонную смесь разравнивают слоями 0,3 - 0,5 м и уплотняют укаткой. Ярус формируют из 2-4 слоев, Бетон летней кладки охлаждают. Охлаждение начинают в осенний период до наступления заморозков, когда среднемесячная температура наружного воздуха будет ниже среднегодовой температуры наружного воздуха.Охлаждение завершают до начала зимнегопериода (среднемесячная температура наружного воздуха ниже плюс 5 С или мини 5 мальная суточная ниже ОфС). Приохлаждении поверхность бетонного. массива летней кладки заливают охлажденной водой 8. Вода гравитацией фильтрационнымпотоком 9 через поры бетонного массива10 охлаждает его до эксплуатационной температуры (среднегодовая температура наружного воздуха в районе строительствасооружения). Подогретая бетоном вода, достигнув водонепроницаемого шва 5,стекает15 к граням плотины (низовой или низовой иверховой одновременно) и через выпуски10 отводится за пределы сооружения, Послеохлаждения массива летней кладки создаютводонепроницаемый временный горизон 20 тальный шов на стыке с массивом зимнейкладки. Водонепроницаемость шва достигается заполнением песчано-цементнымраствором крупных пор на глубину 1-3 см отповерхности (например, торкретированием25 или растворонасосами). После устройствашва формируют бетонный массив зимнейкладки,После возведения плотины на полнуювысоту (или часть ее) в напорной зоне из30 галереи бурят скважины и через них цементацией образуют водонепроницаемую зону3, Одновременно с возведением сооружения создают цемзавесу 7 в основании. По35 условиям обеспечения монолитности сооружения перепад температур между бетоном .и водой не должен превышать критическихзначений (20-.30 С). Если перепад менеекритического, то охлаждение ведут в одну40 очередь. Температуру воды назначают равной эксплуатационной температуре бетонного сооружения (среднегодоваятемпература наружного воздуха в районестроительства гидросооружений),45 При перепаде температур более крити-ческого охлаждение ведут в две очереди:предварительно (когда температура охлаждающей воды выше эксплуатационной) иокончательно (когда температуру воды на 50 значают равной эксплуатационной темпе-ратуре бетона в сооружении), При этом вовсех случаях перепад температур между водой и бетоном массива не должен быть более критического, На охлаждение 1 мз55 бетона расходуется до 0,8 м охлаждающейводы, Длительность охлаждения бетонногомассива летней кладки высотой 30 м составляет 3-4 сут, что достигается использованием бетона с нужными фильтрационнымисвойствами. Так, при высоте сЬоружения 70м применяют бетон двух классов: В 10 - вфундаментной части и В 5 - в верховой части она, достигнув временного шва 5, удаляется с пределом прочности бетона на сжатие 75 за пределы сооружения через выпуски 10.ги 35 кг/см соответственно. Крупнопори- . При таком режиме достигается быстрое стый бетон класса В 10 получают при расхо- обезвоживание поверхности яруса длязде цемента 200 кг/м на заполнителе 5 дальнейшего бетонирования сооружения. крупностью фракций 2,5 - 5 мм. Коэффици- Кроме того, процесс охлаждения совмещаент фильтрации 100 м/сут. При испольэова- ют с уходом эа молодым твердеющим бетонии заполнителя крупностью фракций 5 - 20 ном, когда он требует систематического мм коэффициент фильтрации Кф = 860 увлажнения.м/сут. 10 Режимы охлаждения бетона в ярусеВозможно в порядке исключения ис- аналогичны ранее описанным. Аналогичпользования бетона с Кф 100 м/сут при ным образом осуществляют охлаждение бепослойном охлаждении бетона с отводом тонного массива послойно,фильтрационного потока в бетонный мас- Формула изобретения сйв зимней кладки. 15Для верховой части бетонной плотины 1. Способ возведения массивной бетон- применяют бетон класса В 5 ( о;ж = 35 ной плотины, включающий послойную уккг/см) при расходе цемента 125 кг/см . ладку жесткой малоцементной бетонной2 2Максимальная величина коэффициента смеси в напорную и центральные зоны одфильтрации составит Кф = 3500 м/сут при 20 новременно при опережающем формироваиспользовании заполнителя крупностью нии низовой зоны, искусственное фракций.10 - 20 мм. охлаждение бетонного массива и созданиеПри возведении сооружений в суровых водонепроницаемдй зоны цементацией маклиматических условиях (Крайний. Север, лоцементного бетона, о т л и ч а ю щ и й с я жаркий климат) не всегда возможно при тем, что, с целью упрощения конструкции дать бетону зимней кладки эксплуатацион- плотины, повышения однородности бетона ную температуру. Тогда охлаждают по прочности, снижения затрат труда и мабетонный массив как летней, так и зимней териалов на охлаждение бетонного масси- кладки одновременно (фиг. 3), что обеспечи- ва, повышения интенсивности охлаждения вает эффективное выравнивание темпера бетонного массива летней кладки, снижетур по высоте сооружения, Временные ния стоимости строительства, сооружение горизонтальные швы 5 создают только напо высоте разделяют временными.горизонстыке массива летней и зимней кладки(швы тальными водонепроницаемыми швами на на стыке массива зимней кладки с летней зоны бетонного массива летней и зимней кладкой отсутствуют). 35 кладки, причем зоны формируют из крупноТепловые режимы охлаждения бетона пористого фильтрующего бетона, а через аналогичны ранее описанным, поры бетонного массива летней кладки проВоэможно достичь равномерного рас- пускают, например,гравитациейохлаждаюпределения температур по высоте сооруже- щую воду до начала зимнего периода.ния за счет периодического охлаждения 40 2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я бетона при формировании массива летней тем, что охлаждающую воду пропускают докладки. Для этого охлаждение ведут послой- полнительно через поры бетонного массива но или поярусно,При этом (фиг. 3) времен- зимней кладки после наступления устойчиные горизонтальные швы 5 создают только вых положительных температур наружного на стыке массивов летней и зимней кладки 45 воздуха(швы настыкеэимней кладки илетнейклад. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я ки отсутствуют). тем, что воду пропускают через поры бетонаК охлаждению приступают после завер-каждого однослойного блошка перед началом шения процесса схватывания цемента в бе- перекрытия последующим блоком,тонном массиве яруса(8 - 12 ч). Поданную на 50 4, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я поверхность яруса воду 8 отводят в нижеле- тем, что воду пропускают через по ры бетона жащий бетонный массив зимней кладки, где поярусно.лссмц ЕГЧЕ лд,е,цц Составитель В.БайдакоТехред М.Моргентал Кравцова Корре едактор С,Пекар каз 1383ВНИИПИ Тираж ударственного комитета по 113035, Москва, Жт зз 1ъ1 з1ч лссив мяйй ллАки лссцв ЕТНО 4 илллк Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб 4/5