Противофильтрационная диафрагма

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л авиа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Калинина и Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е,Веденеева(56) Авторское свидетельство СССР В 258117, кл. Е 02 В. 3/16, 1966.Авторское свидетельство СССР У 968143, кл . Е 02 В 3/16, 1980.(54)(57) 1. ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННАЯДИАФРАГМА, включающая размещенные взоне трещннообразования шпунтовыеперемычки из открылков с компенсаторами, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения надежностии исключения трещин в зонах междуперемычками, открылки смежных по длине плотинЬ; перемычек соединены анкерными тягами с предварительным натяжением.1192. Диафрагма по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в ней параллельно соединены две и более перемычек, а в пределах одной перемычки последовательно соединены два и более компенсаторов,3. Диафрагма по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения фильтрационной прочности компенсатора, она выполнена из двух и более раздвижных гребенок, составленных из параллельных пластин, образующих лабиринтное улотнение,на концах пластин выполнены утолщения и упругие вкладыши, а зазоры между пластинами заполнены смазкой и волокнистыми материалами, уплотняющимися помере раэдвижки гребенок. 4. Диафрагма по п.З, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения величины раскрытия, между основными пластинами гребенок размещены дополнительные пластины, образующие конструкцию, раскрывающуюся по типу веера, а на пластинах установлены ограничители перемещений.5. Диафрагма по п,З, о т л и - ч а и щ а я с я тем, что пластины гребенок установлены с зазорами, которые заполнены сыпучим материалом по типу обратного фильтра, а внутри заполнителя введены эластичные емкости с жидкостью под давлением,1508 превышающим давление воды в верхнем бьефе на отметке основания компенсатора.6. Диафрагма по п.5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью обес" печения сжатия раздвижных элементов компенсатора в поперечном к перемещению направлении, он выполнен из двух коробчатых конструкций, со взаимно пересекающимися смежными стенками, причем коробки выполнены в форме клиньев.7. Диафрагма по п.4, о т л и ч аю щ а я с я тем, что пластины компенсатора снабжены сальниковым уплотнением.8. Диафрагма по п.4, о т л и ч аю щ а я с я тем, что компенсатор выполнен из двух пластин, которые поставлены перпендикулярно направлению удлинения плотины и соединены герметично по длинным граням с образованием замкнутого деформируемогоконтура.9. Диафрагма по п.8, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что компенсатор герметично выполнен иэ нескольких пластин, соединенных по типу гармошки.10. Диафрагма по п.2, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что открылки перемычек выполнены в форме паруса, концы которого присоединены к анкерным тягам.Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть примененопри возведении плотин на сильно деформируемых основаниях,В результате воздействия подработки основания, на котором возводится плотина, в ней могут возникать деФормации растяжения ( удлинения ), приводящие к возникновению растягивающих напряжений и образованию трещин, которые могут вызвать,разрушение плотины. Цель изобретения - повышение надежности работы плотины при больших деформациях удлинений основания и тела плотины, повышение фильтрационной прочности компенсатора и величины раскрытия, обеспечение сжатия раздвижных элементов компенсатора в поперечном к перемещению направлении.На фиг, 1 показан план противоФильтрационной диафрагмы; на фиг.2 -то же, вид условного фасада; наФиг. 3 - раздвижный пластинчатыйкомпенсатор из двух гребенок, поперечный разрез; на Фиг. 4 - то же, изтрех гребенок; на фиг, 5 - то же, вформе веера ( разрез и фасад ); нафиг, 6 - коробчатый компенсатор с 15зазором разрез заполненные противо 1Фильтрационными материалами, и узел 1уплотнения. зазоров; на фиг,7 - ком91508полупластинами 31, сваренных по граням и введенных в разрезы труб 29.Открылки 32 могут быть выполцецыв виде паруса ( в форме полуцилицдрцческой поверхности), концы которого присоединены к ветвям 33 анкерных тяг 7. Устройство может включать траверсу 34.В процессе деформации плотиныкомпенсатор 5 ".раздвигается", пластины 9 скользят одна по другой, однако, не выходя из зацепления и неоткрывая сквозных щелей для сосредоточенной фильтрации. Утолщения наконцевых гранях пластин уплотняютнабивку 26 зазоров 10 и снижаютводопроницаемость компецсатора. Дляцабивок могут быть применены волокнистые материалы ц густая смазка ( солидол, нигрол и т.п.).Дополнительная двухсторонняя гребенка 12 с пластинами 13 иплавающие пластины 14 позволяют существенно увеличить свободное раскрытиекомпенсатора в форме веера. Дляисключения чрезмерного раскрытияпластин применяются жесткие илц пружинцные ограничители 35.В коробчатом компенсаторе в качестве заполнителя 16 могут бытьиспользованы материалы с низкой проницаемостью (глина, битум и т.п. ).Заполнители 7 и 18 представляютсыпучие дренажные материалы, например песок и гравий.Увеличение объема зазоров прцраздвижке пластин компенсируетсярасширением эластичцых емкостей 19,заполненных тяжелой, например, феррохадкостью или водой под избыточным давлением по сравнению с гидростатическим в верхнем бьефе. Прцэтом достигается и дополнительнаягерметизация зазоров.Клиновый компенсатор при раздвцжке коробок с наклонными гранями, образованнымц пластинами 22, подвергается поперечному сжимающему воздействию со стороны окружающего грунта, что снижает водопроницаемостьего зазоров.В сальниковом компенсаторе уплотнение набивки 26 достигается давлением прижимных уголков 24 под действием сжатых пружиццных шайб ца затяжных болтах 25.В деформаццонных компецсаторах пластины 28 подвергаются воздействию 3 11 пенсатор клинового типа, разрез; на фиг. 8 - компенсатор сальццкового типа, разрез; на фиг.9 - компенсатор. деформационного типа с замкнутым контуром (до и после деформации ), разрез; на фиг. 1 О - компенсатор деформационного типа с открытым контуром в виде гармошки (после деформации), разрез; на фиг. 11 - план перемычкис открыпками парусного типа. 0Противофильтрационцая диафрагмавыполнена на плотине, включающейгребень 1, верховой 2 и низовой 3 откосы и подрабатываемое основание 4. Диафрагма состоит из перемычек, вклю" 15 ;чающих. компенсаторы 5 и открылки 6 и анкерных тяг 7.Раздвижной компенсатор состоит из двух гребенок 8 с пластинами 9 и уплотнением зазоров 1 О. Для соединенияс открылками 6 компенсатор сообщен приваренными к гребенке связями 11, например, из половины шпунтины.Для повышения свободного хода ( раскрытия ) компенсатора вводится д 5 дополнительная гребенка 12 с двухсторонним расположением пластин 3 или дополнительные ( плавающие ) пластины 14, образующие подобие веера с шарниром 15 в нижней части компен 30сатора.Коробчатый компенсатор включает в зазорах заполнители 16, 17 и 18, подобранные по принципу обратного фильтра, и эластичные емкости 19 с жидкостью под избыточным давлением. На крайних внутренних пластинах 9 (узел 1 ) установлен упругий вкладыш 20, входящий в вырез 21 при установке компенсатора.Клиновой компенсатор включает40 наклонную пластину 22 и замыкающуюстенку 23, удерживающую заполнитель при раздвижке коробок.Сальниковый компенсатор включает дополнительно пружинные уголки 24,45затяжные болты 25 с пружинными шайбами, уплотняющую набивку 26 в за.зорах между пластинами 9 и ребра 27 ,жесткости.50Деформационный компенсатор с замкнутым контуром включает пластины 28 с утолщениями на гранях, введенные в разрезанные по образующей трубы 29 и приваренные к ним. Полость 30 труб 55 заполнена уплотнителем. Деформациоцный компенсатор с открытым контуром включает пакет пластин 28 с крайними119508 1 изгиба аналогично мембранам и при этом удаляются друг от друга, обеспечивая свободный ход ( раскрытие ) устройства.5Концевые грани пластин 28 могут быть соединены болтами или сваркой, а также введены в разрезанные по образующей трубы 29. В последнем слу чае пластины могут быть снабжены загибами, утолщениями и приварены к трубам.Эти устройства вследствие усилий сжатия в зазорах обладают высокой герметичностью, которая может быть еще повышена за счет заполнения полости 30 труб, например, битумом. В случае сварки граней пластин сплошным швом можно достичь абсолютной водо- непроницаемости компенсатора. Гар О мошка компенсатора может быть выполнена изгибом по волне сплошного металлического листа или сварена из пластин и полутруб таким образом, что к каждой половинке трубы приваре ны вдоль по образующей две пластины. При этом грани такой гармошки будут закругленными, Кроме того гармошка может быть выполнена забивкой части плоского шпунта по форме синусоидаль- Зо ной волны, и такая гармошка также обеспечит компенсацию деформаций удлинения грунтовой плотины,Открылки 32 парусного типа повьгшают надежность диафрагмы и снижаютусилия в анкерных тягах за счет расклинивающего давления воды со стороны верхнего бьефа,Для изготовления элементов диафрагмы могут быть использованы различные материалы, включая нержавеющуюсталь, фанеру и стеклопластики.При этом для защиты существующихплотин применяются ногружные шпунтовые конструкции, а для защитывновь строящихся плотин при выполнении открылков, например, могутбыть применены листовые материалыи полотнища. При наличии агрессивных сред, например в случае защитыплотин шламохранилищ, компенсаторымогут быть изготовлены из стеклопластика или фанеры. Данная противофильтрационная диафрагма может быть с успехом применена для защиты пригребневой части высоких плотин в зонах их возможного трещинообразования по причине неравномерных осадок их тела и основания.1191508 с и Составитель Н.КавещниковРедактор М.Бандура Техред Ж.Кастелевич Корректор И,Демчи 3 725/26 Тираж 648 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, РаушсПодписноСР ета рыт д. 4/5 а цлиал ПИП "Патент"