Способ армирования грунтовой плотины и устройство для его осуществления

(51)5 Е 02 В 3/16, 7/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ АРМИРОВАНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения -повышение надежности плотины путем снижения напряжений в армирующем устройстве. При осуществлении способа армирования грунтовой плотины под гребнем 1 плотины укладывают армирующее устройство, включающее стержень 2, деформационные вставки 3 и грунтозацепы 4. Перед укладкой устройства вставки 3 подвергают предварительному сжатию. Для повышения деформируемости устройства стержень 2 укладывают в плане по волнообразной линии. По длине стержня распределяют дисковЫе грунтозацепы 4. В качестве грунтозацепов могут быть использованы направляющие маячные сваи. В процессе удлинения стержня 2 за счет его выпрямления соседние сваи смещаются во встречных направлениях, что приводит к дополнительному сжатию грунта между сваями. Для прдотвращения проскальзывания стержня он закреплен на сваях. 2 с. н 10 з.п, ф-лы, 13 ил.Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении плотин из грунтовых материалов, преимущественно на сложных основаниях и в особенности на подрабатываемых подземными выемками территориях.Цель изобретения - повышение надежности работы плотины путем снижения напряжений в армирующем устройстве.На фиг. 1 изображена плотина с применением армирующего устройства с деформационными вставками и грунтозацепами, продольный разрез; на фиг. 2 - армирующее устройство в виде волны (змейки) с грунтозацепами в форме дисков, вид свер. ху; на фиг.3 - то же, с грунтозацепамн и виде маячных свай; на фиг. 4 - то же, в виде сетки волнообразных стержней; на фиг. 5 - то же, после деформации удлинения в процессе эксплуатации (в направлении стрелок); на фиг, 6 - вставки в виде кольца; на фиг. 7 - армирующее устройство в виде плит, соединенных с деформационным зазором; на фиг. 8 - вставки из шарнирно соединенных стержней в форме параллелограмма; на фиг. 9 - то же, в форме ромба с регулятором в виде гидроцилиндра; на фиг. 10 - вставка в виде гидроцилиндра с подрессоренным поршнем; на фиг. 11 грунтозацеп в виде велосипедного колеса; на фиг. 12 - то же, в виде зонтика; на фиг, 13 - то же, в виде веера.Для защиты плотины от недопустимого раскрытия трещин под ее гребнем 1 укладывают армирующее устройство, включающее стержень 2, деформационные вставки 3 и грунтозацепы 4, Перед укладкой устройства, вставки подвергают предварительному сжатию.Для повышения деформируемости устройства стержень 2 укладывают в плане в виде змейки (по волнообразной линии) . По длине стержня распределяют дисковые грунтозацепы 4.В роли грунтозацепов могут быть использованы и направляющие маячные сваи 5. Причем в процессе удлинения стержня за счет его вьнрямления соседние сваи смещаются во встречных направлениях, что приводит к дополнительному сжатию грунта между сваями. Для предотвращения проскальзывания стержня, он закреплен на сваях,Армнрующее устройство в виде сетки образуется путем укладки зигзагообразных стержней 2 в нескольких ярусах по высоте плотины. Маячные сваи 5, забиваемые в изгибах стержней, обеспечивают совместную работу всех стержней и выполняют одновременно функцию ограничителя деформации при удлинении сетки и функцию грунтозацепов. Причем сваи не надо жестко прикреплять к стержням, они в результате удлинения сетки сами защемляются между 5 10 15 20 25 30 35 40 45 стержнями. В качестве стержней могут5 ыть использованы канаты и струны из материалов высокой прочности. Армирующиесетки удобно изготовлять в заводских условиях.Грунтозацепами могут служить стальные пластины с вертикальной прорезью(вилочные сваи), которые устанавливают вместах пересечения стержней 2, причемстержни 2 сетки проходят через прорезипластин и защемляются в них или на трении, при заклинивании, или с помощьюустройства типа защепки, в том числе сприменением запорных винтов,Кольцевые деформационные вставки выполняют из замкнутого упругого контура 6ограничителя (упора) 7 и фиксатора 8, например, из растворимого материала, Приудлинении плотины контур деформируетсяи приходит в соприкосновение с упором,после чего деформация армирующего устройства практически прекращается.Величина свободного хода деформацииопределяется размерами фиксатора-вкладыша 8, который удаляется растворениемего после укладки устройства или разрушением под действием эксплуатационныхнагрузок.Армирующее устройство может быть выполнено в виде отдельных плит 9, соединенных с помощью петли 10, скобы 11 и оси12. Сжатием (сближением) плит перед ихукладкой в плотину создается в соединениизазор (люфт) Л, обеспечивающий при эксплуатации свободный ход деформации удлинения. Деформационная вставка может бытьвыполнена из шарнирно соединенных стержней 13, связанных ограничителем 14 в видепружины, Фиксацию вставки в сжатом состоянии выполняют забивкой грунтозацепа -сваи 15, для которой в стержне 2 предусмотрено отверстие,Деформационная вставка в форме ромбасостоит из шарнирно соединенных стержней 13, но функцию ограничителя выполняет гидроцилиндр 16, позволяющий обеспечить дистанционное управление степеньюрастяжимост:. (податливости) армирующегоустройства.При необходимости обеспечения большойвеличины сосредоточенного свободного ходадеформаций, например, на шве плотины вкачестве деформационной вставки можетслужить гидроцилиндр 16 с поршнем 17 и пружиной 18, фиксирующей свободный ход деформации Л,. При появлении опасности недопустимого раскрытия трещин в плотине впериод ее эксплуатации производят дистанционное управление степенью растяжимости (податливости) арми рующего устройства путем, например, нагнетания жидкости в штоковую полость гидроцилиндра через трубку 19. При закрытии трубки 19жидкость медленно перетекает через калиброванные отверстия в поршне и в дне ци 1650854формула изобретения линдра. Стержень 2 соединен шарнирами 20 с одной стороны с гидроцилиндром, а с другой стороны - со штоком поршня 17, Поршневая полость снабжена трубкой для залива жидкости и оценки ее расхода, характеризующего ход поршня С целью экономии материалов, предложены варианты эффективных грунтозацепов: грунтозацеп в виде велосипедного колеса с втулкой 21, спицами 22 и жестким ободом 23, надеваемого на стержень через радиальную прорезь 24, закрываемую накладкой 25, спицы перекрываются сеткой 26; грунтозацеп в форме зонтика, лучи 27 которого складываются в транспортном положении к оси стержня, расположенного перпендикулярно плоскости чертежа; грунтозацеп в форме веера, лучи-перья. 27 которого снабжены перепонкой-сеткой 26 и в транспортном положении складываются в стопку в плоскости, перпендикулярной оси стержня, скользя и. повооачиваясь в пазах втулки. Направление раскрытия веера показано на фигуре. стрелкой,Грунтозацепы могут быть выполнены также в виде дисков с радиальной прорезью и без нее, в виде вилочных (раздвоенные) свай, в щели между ветвями которой захватывается на трении или с помощью запорных винтов стержень армирующего устройства.Грунтозацепы в виде дисков могут быть закреплены на стержне в зоне его, разветвления на несколько нитей, огибающих диск и захватывающих его путем вплетения. Стержень может быть выполнен в виде якорной цепи, звенья которой на заданном шаге уложены с зазором Л, обеспечивающим ее начальный свободный ход деформации, причем через отверстия в звеньях могут быть пропущены забивные грунтозацепы в форме лопаток. Они могут быть выполнены также в форме грузил или распущенных 1 расплетенных) и у .оженных веером концов проволочных канатов, закрепленных на цепи замками, или вплетены в узел канатного стержня. В последнем случае грунтозацепы-сваи могут быть забиты между ветвями каната или в его узлах.Величина свободного хода деформации Л, шаг деформационных вставок и грунтозацепов определяют расчетом из условия безопасной величины раскрытия трещин. 1. Способ армирования грунтовой плотины, включающий укладку армирующего устройства и его предварительное напряжение, отличающийся тем, что, с целью Ь 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 повышения надежности плотины путем снижения напряжений в армирующем устройстве, последнему с помощью деформационных вставок обеспечивают заданный свободный ход деформаций из условия допустимого раскрытия трещин, для чего его подвергают деформации сжатия, фиксируют в сжатом положении на месте укладки, засыпают грунтом и производят дистанционное управление натяжением армирующего устройства в период эксплуатации плотины с помощью гидроцилиндров.2. Устройство для армирования грунтовой плотины, содержащее размещенный вдоль плотины стержень, на котором установлены грунтозацепы, отличающееся тем, что стержень выполнен с деформационными вставками, каждая из которых расположена между смежными грунтозацепами ряда и соединена с ними отрезками стержня.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что отрезки стержня деформационной вставки выполнены в виде ленты, уложенной в плане по волнообразной линии с опиранием ее на маячные сваи-грунтозацепы.4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что отрезки стержня деформационной вставки размещены в плане в виде сетки.5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что отрезки стержня вставки выполнены из цепи, звенья которой уложены с возможностью взаимного перемещения и под углом друг к другу, а грунтозацепы закреплены в отверстиях звеньев.6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что деформационные вставки выполнены в виде шарнирно-стержневого замкнутого многозвенника, снабженного фиксатором формы на период установки, выполненным в виде растворимого вкладыша, и ограничителем деформаций на период эксплуатации, выполненным в виде пружины.7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что деформационные вставки выполнены в виде гидроцилиндра с подрессоренным поршнем.8. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что каждый грунтозацеп выполнен в виде вилочной сваи с запорным винтом для закрепления отрезков стержня.9. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждый грунтозацеп выполнен в виде спицевого колеса с радиальной прорезью.10. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что каждый грунтозацеп выполнен в виде зонтика.11. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что каждый грунтозацеп выполнен в виде веера.12. Устройство по и. 2, отличающееся тем, что отрезки стержня выполнены в виде канатов, разветвленных на нити, между которыми закреплены грунтозацепы, выполненные в виде дисков.. Байд Н. Ревская и ГКНТ СС ям иот ая наб,г. Уж гарина, 1 О ГГ О СоставительРедактор Н. Бобкова Техред А. КравчуЗаказ 59 Тираж 400НИИПИ Государственного комитета по изобретени113035, Москва, Ж - 35, РаушскПроизводственно-издательский комбинат Патент ов Кор рект Подписи ытням д. 4/5 род, ул