Сборная арочная плотина

/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 26технический Бетонны 975 с. пло 66,ство ССС 7/12, 19 ПЛОТИНА ится к г у. Цель дротех зобреГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение отноническому строительст тения - снижение сроков строительстваи повышение технологичности возведения арочной плотины. Тело арочной плотины включает криволинейные, ромбовидные 4, трапецеидальные 2, 3 и седловидные 1 блоки, которые имеют клиновидность в плане в сторону нижнегобьефа. Радиусы кривизны блоков состороны напорной грани больше, чемсб стороны низовой. Трапецеидальныеблоки 2 и 3 имеют дополнительно усеченную вершину в нижней части блока,усеченные вершины блоков создают криволинейные полости прямоугольной формы, которыш омоноличиваются. 12 ил.Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть ис,пользовано при возведении арочных пло,тин, селезащитных и других подпорных сооружений.Целью изобретения является снижение сроков строительства и повышениетехнологичности возведения арочнойплотины,1 ОНа фиг. 1 изображена предлагаемаясборная арочная плотинаобщий вид,поперечный разрез; на фиг. 2 - криволинейный, седловидный блок с треугольными углублениями, общий вид; на 15фиг, 3 - клиновидный, криволинейныйблок трапецеидальной Формы с двумяусеченными вершинами, устанавливаемый со стороны верхнего бьефа, общийвид; на Фиг, 4 - криволинейный трапецеидальный блок, устанавливаемый состороны нижнего бьефа, общий вид; нафиг, 5 - клиновидный, криволинейный;ноличенным стыком блоков в произволь.ном сечении); на фиг, 7 - то же (сзамоноличенным стыком блоков по торцу верхнего блока); на фиг, 8 - узел11 на Фиг, 1 (с замоноличенным стыком блоков в произвольном сечении);на фиг9 - то же(с замоноличеннымстыком блоков по торцу верхнего бло ка); на Фиг. 10 - узел Ш на фиг,(с замоноличенным стыком блоков впроизвольном сечении); на фиг, 11. то же (с замоноличенным стыком бло, ков по торцу верхнего блока); нафиг, 12 - фрагмент тела арочной плотины с указанием радиусов закругления отдельных элементов кладки и блоков.Арочная плотина включает криволинейные седловидные блоки 1, которыеустановлены в основании плотины треугольными выступами вверх и на гребне плотины треугольными выступамивниз (фиг. 1). Седловидный блок 1устанавливают выпуклой стороной всторону верхнего бьефа, при этом, дли на 1 со стороны верхнего бьефа больше длины вогнутого конца блока 1 состороны нижнего бьефа (фиг, 2),В криволинейные треугольные углубления седловидного блока установленыкриволинейные трапецеидальные блоки2 и 3, причем блок 2 со стороны верхнего бьефа, а блок 3 со "тороны нижнего бьефа. Толстый конец блока 2 имеет выпуклую Форму, узкая часть - вогнута (Фиг. 3), выпуклая часть блокаобразует напорную грань плотины, авогнутая часть располагается внутрикладки. У блока 3 толстый конец вогнут, он создает низовую грань плотины, а узкая часть блока имеет выпуклую форму (фиг. 4) и располагаетсявнутри кладки, У обоих блоков размеры 1 больше чем 1 , Все выпуклые ивогнутые части блоков 2 и 3 соответствуют аналогичным частям блока 1,что способствует плотному прилеганию блоков один к другому,Во внутреннюю часть кладки устанавливают криволинейные ромбовидныеблоки 4 (Фиг, 5), длинная сторонакоторых 1, имеет выпуклую форму, авогнутая сторона уже выпуклой и имеет длину 1 . Выпуклая сторона расположена в сторону верхнего бьефа.Уложенные в такой последовательности блоки создают тело сборной плотины, на гребне которого располагаютблок 1, перевернутый вдоль продольнойоси плотины на 180 , а непосредственно под ним располагают два криволинейных ромбовидных блока 4.Все блоки имеют пазы 5 (фиг. 2-5,9 и 11), которые могут быть любойконфигурации и предназначены для перекрытия фильтрации воды в вертикальных швах между блоками.Все вершины ромбовидных блоков,треугольные вершины седловидных блоков и две вершины трапецеидальных блоков создают криволинейные полости 6прямоугольной формы, которые на фиг,би 7 (узел Т) показаны в омоноличенномвиде, Одна из острых усеченных вершинромбовидного блока и нижняя усеченнаявершина трапецеидального блока создают криволинейные полости 8 треугольной формы, которые на Фиг. 8 и 9(узел 11) также показаны в омоноличенном виде, Нижняя усеченная вершинатрапецеидального блока и основаниетреугольного углубления седла седловидного блока создают криволинейныеполости 8 треугольной формы, которыепоказаны на фиг, 1 О и 11 (узел 111).Полости 6 и 7 вмешают монтажныепетли 9, а омоноличивание этих полостей и полостей 8 предотвращает Фильтрацию воды в наклонных швах и повышает устойчивость кладки, Фильтрацияпо вертикальным швам предотвращаетомоноличивание вертикальных полостей, 1409721которые создают торцовые пазы 5 соседних блоков (на фиг, 6, 9 и 11 этиполости обозначены цифрой 5).Вертикальные полости имеют сквоз 5ной выход к верхним и нижним горизонтальным поясам (криволинейных в плане), на фиг. 7, 9, и 11 показано каквертикальные полости соединяются сгоризонтальными, Совместное омоноличивание этих полостей образует вокруг.каждого блока и по плотине в целомпротивофильтрационную преграду, Такиепреграды можно устроить по одному,двум и трем (всем) вертикальным полостям, которые проходят ч .рез узлыблоков, Полости 5-8 со стороны нижнего бьефа, можно не омоноличивать,тогда они в теле плотины будут выполнять роль вертикального и горизонтального дренажей,На фиг, 12 показана схема кладкиблоков плотины в поперечном сечении,На схеме показаны отдельные размерыблоков (в буквенных обозначениях), 25углы К, , 8 и их соответствие другдругу. Например, размер а=2 а +е;Ь=2 Ь +К; с=2(Ь +К) и т,д, На этой жесхеме даны радиусы кривизны отдельныхчастей блоков, напорной (г) и низовой (г,) грани.Радиус кривизны напорной грани исоответственно частей трапецеидальныхблоков, создающих эту грань, обозначен г, Этот радиус зависит от ширины 35створа и надежности работы сборнойарочной плотины, Остальные радиусызависят от него и выбранных размеровблоков, Так, г =г +6 (где й=е/2 илилюбой другой размер); г =г-б; г =г - 40-а г =г - й.еРазмеры усеченных частей блоков.чтобы в образовавшиеся в стыках блоков полости 6 и 7 могли:вмешатьсямонтажные петли 9. Высота седловидного блока с не зависит от остальных размеров и выбирается из условий прочности данного блока и возможностей подъемно-транспортных механизмов.Размеры блоков по длине со стороны верхней грани 1, больше, чем состороны низовой грани 1 (фиг, 2-5).55Причем, длина 1 может быть одинако"вой для всех блоков или различной,Если длины блоков делать неодинаковыми, то предпочтительнее чтобы размер трапецеидальных блоков был больше аналогичного размера седловидного блока, а 1, блока ромбовидной формы больше 1, трапецеидальных блоков, Увеличивая длину указанных блоков добиваются того, чтобы их вес примерно был равен весу массивного седловидного блока и тем самым облегчается подбор подъемно-транспортных механизмов, их разно-видность, количество блоков в теле плотины и их стыков.Длина 1 дуги узкой части блоков (тиг, 2-5) зависит от выбранного размера 1, радиуса кривизны блока и центрального углами, который показан на фиг. 5 на примере блока ромбовидной формы, Длина дуги сегмента определяется по формуле:(, г130 фгде=3, 14;г - радиус кривизны;ы - центральный угол, сегмента.Используя эту формулу, получаем значение 1 , так задавшись значением 1 вставив его вместо 1 и решив формулу (1) относительно и, получаем значение центрального угла блока (при известном г, например г=г ). Зная значение и и радиус кривизны противоположной стороны блока (например г=г - для ромбовидного блока), определяем по формуле (1) длину дуги 1 . Таким образом можно определить длину дуги любой части любого блока,Пример кладки арочной плотины с конкретными размерами блоков и радиу-, сами кривизны их отдельных частей,Допустим, что по условиям ширины створа радиус закругления напорной грани плотины равен г, =60 м, по условиям прочности и устойчивости плотины достаточная толщина арки равна 3,3 м. Определяем остальные размеры и радиусы кривизны блоков кладки.Задавшись размерами полостей 6 и 7 из условия удобного размещения монтажных петель, усеченные вершины блоков принимаем равными 1=0,3 м; к= =0,18 и, Приняв большую длину ромбовидного и трапецеидального блоков рав" иой а=1,5 м, получаем общую толщину арочной плотины, равную 3,3 м. ПриО ю П о значении углов 1=63 Р =118 , о =59 и известных значениях а, 1, К остальные размеры равны: Ь=0,9 м, а =06 м=0,36 м; с=1,08 м," й=0,15 м, шириа седловидного блока равна 3,6 м, тим размерам соответствуют следующие радиусы кривизны блоков и их отдель 5 ых частей (при г=60 м); г =60,15 м,=59,4 м; г=59,25 м; г =59,1 м; 35 Если большую длину 11 всех четырех идов блоков принять одинаковой и рав. ой 1,6 м, то центральные углы и длиа 1 каждого из блоков будут следуюе: для трапецеидального блока со тороны верховой границ =1,528 , 1 = 1,56 м, для седловидного блокам = 1,525 , 1 =1,5 м, для трапецеидалього блока низовой грани И=1,576, 20 д=1,55, для ромбовидного блока Ы=1,552, 1 =1,56 м.При данных размерах и радиусах заругления блоки будут иметь следующие еса: ромбовидный блок - 3,6 т, тра ецеидальные блоки - 5 т, седловидй блок - 9,9 т (при с =0,9 м).По длине плотины блоки устанавлиаются в перевязку швов. В береговых римыканиях (пятах арки) плотина омо- З 0 ноличивается, Кладка арочной плотины стойчива без омоноличивания вертикальных и горизонтальных швов и улучается с их омоноличиванием.При возведении такой арочной плотины как селезащитного сооружения,швы между блоками желательно не омоноличивать, чтобы через них просачивалась вода, а плотина задерживала влекомыеселевым потоком насосы.Для более полного омоноличиванияшвов между блоками на всех соприкасающихся поверхностях блоков создаютматричные поверхности (любой формы)в виде углубленных штраб, Предусмотрев в блоках специальные отверстия,произведя через них и полости 5 цементацию, добиваются полного омоноличивания всех поверхностей по контуру каждого блока, Конструкцию плотины можно армировать путем пропускаметаллических стержней через специальные отверстия и полости с последующей их цементацйей и анкеровкой арматуры в основание, При необходимости плотину (или отдельные ее участки)делают преднапряженной,Формула изобретенияСборная арочная плотина с постоян-. ным радиусом кривизны напорной грани, содержащая блоки ромбовидной формы с усеченными вершинами, блоки трапецеидальной формы с одной усеченной вершиной и блоки седловидной формы.с треугольными углублениями, о т л и" ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения сроков строительства и повышения технологичности возведения арочной плотины, блоки тела плотины выполнены криволинейными в плане и клиновидными в направлении нижнего бьефа, а трапецеидальный блок имеет дополнительную усеченную вершину в нижней части блока.1409721 оставитель С.Лобаехред М.Дидык едактор Т.Парфе ректор М.Демчик аказ 3459/ играфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн зводственн О Тираж 63 ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж твенного комите бретений и откр 35, Раушская на Подписи СССР ч д 4/