Дренажное устройство бетонной плотины

Дренажное устройство бетонной плотнны
Полезная модель относится к области гидротехнического строительства и может быть использована для дренажного обустройства бетонных, преимущественно, гравитационных плотин, возводимых методом «укатанного бетона.
Известен вертикальный дренаж тела плотины применяемый для снижения до приемлемой величины силы противодавления воды, проникающей в тело бетонной плотины со стороны ее напорной грани. Такой дренаж сооружают в виде поярусно размещаемых вертикальных скважин удаленных на расстояние  2 м от напорной грани плотины. Вода, профильтровавшаяся через верховой фрагмент плотины, поглощается этими скважинами, а затем из них вытекает в поярусно расположенные горизонтальные инспекционные галереи, где систематически осуществляют измерения ее расхода (Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. - М.: Стройиздат, 1983, с. 279, 280).
Недостатком аналога является то, что дренажные скважины формируют перед бетонированием блока, устанавливая в определенном порядке патрубки из пористого материала или путем последующего поярусного бурения скважин из галерей, что в первом случае усложняет технологический процесс возведения плотины из «укатанного бетона, а во втором - значительно увеличивает объем и стоимость буровых работ на объекте.
Известен бесполостной или бесколлекторный дренаж, включающий полость в грунте, заполненную крупнозернистым материалом, например, щебнем или гравийно-галечниковым грунтом, с достаточной фильтрационной способностью, механической прочностью и химической стойкостью, в котором переток воды осуществляется через поры
t)02: 2S543
МПК: E02B 11/00
дренажного занолнителя, а верхняя граница дрены для предотвращения нросыпания и суффозии в нее грунта нокрыта защитно-фильтрующим материалом (Чугаев P.P. Гидротехнические сооружения. - М.: Высшая школа, 1975, с. 138, рис.VII. 17).
Недостаток такого дренажного устройства, используемого, главным образом, для снижения противодавления на подошву бетонных плотин, расположенных на нескальных грунтах, состоит в том, что из крупнозернистого материала нельзя без специальных мероприятий сформировать бесколлекторную вертикальную дрену в самом теле плотины.
По числу сходных признаков и достигаемому результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение стоимости строительных работ при ускорении процесса возведения плотины.
Согласно полезной модели дренажное устройство бетонной плотины содержит дренажные элементы, которые вертикально размещены один над другим вдоль напорной грани бетонной плотины внутри ее тела. Дренажные элементы выполнены в виде соосно соединенных между собой эластичных сетчатых корзин, заполненных крупнозернистым материалом.
Кроме того, заявленное решение имеет факультативный признак, характеризующий его частный случай, а именно:
- для удержания эластичной сетчатой корзины в установленном положении в процессе укладки очередного слоя бетона каждую корзину дополнительно скрепляют скрутками или болтами с ранее омоноличенными в предыдущем слое бетона.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан поперечный разрез бетонной гравитационной плотины, центральная часть которой выполнена из «укатанного бетона, на фиг.2
дренажный элемент устройства бетонной плотины в виде цепочки бесколлекторных дрен, на фиг.З - сетчатая корзина цилиндрической формы заполненная крупнозернистым материалом, на фиг.4 - разрез Б-Б сетчатой корзины. Позициями на чертежах обозначены:
1 - напорная грань плотины, выполненная из вибрированного бетона с высоким содержанием цемента;
2- центральная часть тела плотины, выполненная послойно из «укатанного бетона с низким содержанием цемента;
3- дренажные элементы: вертикальные бесколлекторные дрены;
4- горизонтальные инспекционные галереи;
5- сетчатые корзины в сформированных слоях «укатанного бетона ;
6- верхняя сетчатая корзина, находящаяся в уложенном, но неуплотненном слое бетонной смеси;
7- виброкаток;
8- трубчатый стержень с приваренной к нему крышкой;
9, 10 - верхний и нижний фланцы с отверстиями, в которые вставляют болты или скрутки, фиксирующие положение корзины;
11- сетчатая оболочка корзины;
12- нижняя торцевая решетка;
13- крупнозернистый материал.
Дренажное устройство, состоящее из вертикальных бесколлекторных дрен 3, устанавливают вдоль напорной грани 1 на расстоянии, при котором обеспечивается наименьшая величина внутреннего противодавления воды. Вертикальные бессколлекторные дрены 3 выполнены из соосно соединенных между собой эластичных сетчатых корзин 5, заполненных крупнозернистым материалом 13, каждую из которых в процессе послойного возведения плотины из «укатанного бетона устанавливают в намеченных местах размещения вертикальных бесколлекторных дрен 3 и соединяют с омоноличенной в предыдущем слое бетонной кладки сетчатой корзиной 5 болтами или скрутками, а также - трубчатым стержнем с
крышкой 8, в связи с чем предотвращается засорение дрены во время укладки и уплотнения бетонной смеси.
Сетчатая корзина находящаяся в уплотняемом виброкатком слое бетонной смеси, благодаря своей эластичности, деформируется и целиком вдавливается в слой, не мешая проходкам виброкатка.
В этом состоит преимущество предлагаемого технического решения в обустройстве вертикальными бесколлекторными дренами бетонных гравитационных плотин. Реализация дренажного устройства на практике позволит снизить трудоемкость процесса при возведении таких плотин методом «укатанного бетона. При этом безнапорный переток воды по вертикальным бесколлекторным дренам, заполненным крупнозернистым материалом, обеспечивается с расходом: где D - диаметр вертикальной бесколлекторной дрены, см;
d - диаметр крупнозернистого материала, см.
Использование полезной модели обеспечивает снижение стоимости строительных работ, а, следовательно, ускорение процесса возведения плотины.
Q «0,005D V d ,