Плотина и способ ее возведения

(57) 1. призму изразмещенн живаемый отли целью ус и снижен енеева88 8) ви шин М.М. Гидротех Ч. 1, М., 1954, 3 24 ейног еские 447 оружен сами. 48, р 2. ячые 67/ОЬ, 1980,У 897 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытий САНИЕ ИЗОБРЕТЕН Бюл. Ф 42цов и М.П. Павчич зный ордена Трудового амени научно-исследоваститут гидротехники(71) Всесою Красного Зн тельский ин им. Б.Е. Ве (53) 627.8 (56) 1 Гри ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ.ающая упорнуючного грунта,р 3 орсы и поддеронный экран,я тем, что, сстроительстваэкран выполненодов криволииненных с контрИНА И,СПОСОБ Плотина, включ крупнообломо ые в ней конт ими железобе а ю щ а я с орения сроков я стоимости,ртикальных с чертания,соед1124084 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 частностик конструкциям высоких и сверхвысокихкаменнонабросных плотин на скальномосновании 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 на1 ОконтрФорсы 11 .Недостатками данной конструкцииявляются ее малая надежность и сложность в строительстве,Известен способ возведения камеинонабросных плотин с экраном, включающий последовательно выполняемыенаброску камня в упорную призму, устройство подэкранного слоя из сухойкладки или уплотненного, щебня (гравия) и устройство экрана 2.Недостатком указанного способа является вынужденное отставание каждойпоследующей операции от предыдущей,что сдерживает темпы подготовки напор ного Фронта плотины.Известна также плотина, включающая упорную призму из крупнообломочного грунта, размещенные в ней контрФорсы и поддерживаемый ими железобе- Зотонный экран 3 .Однако при увеличении шага контрФорсов в высоких и сверхвысоких плотинах необходимая толщина свободноспертых плит экрана и количество арма-З 5туры в них становятся значительными,что снижает экономичность конструкции е 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 способнывоспринимать напор воды лишь послетого, как будет возведена до соответствующей отметки часть плотины.Цель изобретения - ускорение сроков строительства и снижение стоимости,Указанная цель достигается тем,что в плотине, включающей упорнуюпризму из крупнообломочного грунта,размещенные в ней контрФорсы и поддерживаемый ими железобетонный экран,экран выполнен в виде вертикальныхсводов криволинейного очертания, соединенных с контрФорсаии.В способе возведения плотины,при котором производят отсыпку камняв упорную призму, устройство экранаи наполняют водохранилище в процессестроительства, устрбйство экрана иповышение уровня воды в верхнем бьеФепроизводят с опережением не более30 м по сравнению с отметкой верхаотсыпаемой части упорной призмы.Опережающие темпы возведения экрана над отметкой верха отсыпаемойчасти упорной призмы определены наосновании расчетов и данных практикистроительства плотин.На Фиг.1 изображена плотина, поперечный разрез; на Фиг.2 - разрезА-А на Фиг.1; на Фиг.3 - разрез Б-Бна Фиг.1; на Фиг,4 - состояние плотины на первом этапе ее возведения,поперечный разрез; на Фиг.5 и б - тоже, 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 приз1124084 зму 6 из крупнообломочного грунта(горной массы), переходную зону 7из гравийно-галечного грунта нпи щебня и бетонный массивный гребень 8,устраиваемый на высоте колебанияуровня воды в верхней бьефе в периодэксплуатации.Контрфорсы 1 выполняются с вертикальной напорной гранью и наклономнизовой грани равным 0,4-0,6 в зависимости от высоты плотины и прочности .скального основания.Толщина контрфорсов расстояниямежду ними и толщина цйлиндрическихсводов определяются расчетами прочнос 15ти, компоновкой основных сооруженийгидроузла и условиями производстваработ.Уширения 2 в нижней части контрфорсов обеспечивают требуемую устой- щочивость их на сдвиг вследствие пригрузки весом грунта плотины, а такжеспособствуют выравниванию напряженийв зоне контакта бетон-скала.Способ возведения плотины осуществляют поэтапно следующим образом.После осушения котлована, подготовки основания и устройства зуба 4возводят 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 4цементационную завесу 5. После этогопроизводят затопление котлована и35подъем уровня воды в верхнем бьефедо отметки, допускаемой верхней кромкой цилиндрических сводов 3 с запасом 1,5-2,0 м,На втором этапе отсыпают на высоту 4 Опервого яруса 9 бетонных элементов1 и 3 пионерную призму 6 из крупнообломочного грунта и переходную зону7. Крупнообломочный грунт отсыпаютярусами без специального уплотнения 45материала. Грунт переходной зоны 7отсыпают слоями 50-60 .см с тщательнымего уплотнением известными способами,например с помощью виброкатков иливибротрамбовок. 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 сооруженияв 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.дуб.1124084 Составитель Н Техред С.Легез ешни Корректор Н едактор Ю. Коваказ 8226/27В оль Тираж 643 ПодписиНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4