УЗЕЛ СОПРЯЖЕНИЯ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ С БЕТОННЫМИ БЕРЕГОВЫМИ ПРИМЫКАНИЯМИ

Полезная модель относится к области гидротехнического строительства, а именно, к плотинам из грунтовых материалов, и может быть использована в конструкциях напорных гидротехнических сооружений, возводимых из гравийно-галечниковых грунтов в районах горных рек с высокой среднегодовой температурой и сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Известен узел сопряжения грунтовой плотины с бетонными береговыми примыканиями, см. патент РФ на изобретение №2090694. Указанный узел включает противофильтрационное устройство в виде асфальтобетонной диафрагмы, сопряженной с бетонными опорными элементами, размещенными в зонах примыкания диафрагмы к берегам. В этой конструкции береговые опорные элементы ориентированы по отношению друг к другу в плане под острым углом с вершиной в нижнем бьефе.
Известен узел сопряжения грунтовой плотины с бетонными береговыми примыканиями, включающий противофильтрационное устройство, сопряженное с бетонным массивом, см. патент РФ на изобретение №2418133. В зоне сопряжения указанных элементов расположен контактный шов «противофильтрационное устройство - бетонный массив». Бетонный массив представляет собой сопрягающий устой, а контактный шов выполнен с использованием дополнительного негрунтового материала - бентонитового мата, содержащего слои тканого и нетканого геотекстиля, между которыми расположены гранулы натриевого бентонита. Бентонитовый мат слоем тканого геотекстиля примыкает к сопрягающему устою, а слоем нетканого геотекстиля обращен в сторону грунтовой плотины. Использование подобного материала позволяет повысить фильтрационную прочность узла на контакте «противофильтрационное устройство - бетонный массив». Данный узел сопряжения грунтовой плотины с бетонными береговыми примыканиями предназначен для плотин с противофильтрационными устройствами, выполненными в виде диафрагмы из пластичного материала, преимущественно - асфальтобетона. Сложность технологии укладки асфальтобетона требуют параллельного ведения работ по отсыпке тела плотины и возведению диафрагмы, что неизбежно приводит к увеличению сроков строительства плотины.
Известно выполнение противофильтрационного устройства грунтовой плотины в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай, образующих «стену в грунте», см. патенты РФ на полезные модели №№130322, 141223, 151898, что с использованием современного высокопроизводительного оборудования позволяет значительно сократить сроки возведения плотины за счет исключения необходимости параллельного ведения работ по отсыпке тела плотины и возведению противофильтрационного устройства, поскольку возведение диафрагмы осуществляется после отсыпки тела плотины и, соответственно, сокращаются трудоемкость и сроки выполнения строительных работ.
Известен узел сопряжения противофильтрационного устройства грунтовой плотины с береговыми примыканиями по патенту РФ №127089, включающий противофильтрационное устройство, сопряженное с бетонным массивом, и расположенный в зоне сопряжения указанных элементов контактный шов, отличающийся тем, что бетонный массив выполнен с вертикальной гранью, обращенной к руслу, при этом контактный шов расположен вдоль указанной грани и снабжен уплотнителями, которые размещены со стороны верхнего и/или нижнего бьефов. В данном техническом решении вертикальный шов «противофильтрационное устройство - береговые примыкания» создает возможность свободного деформирования противофильтрационного устройства как в строительный период, так и в период эксплуатации плотины. При этом водонепроницаемость напорного фронта обеспечивается за счет уплотнителей, размещенных со стороны верхнего и/или нижнего бьефов.
Недостатком данного технического решения, принятого в качестве прототипа, является невозможность обеспечения надежного сопряжения противофильтрационного устройства с бетонными береговыми примыканиями для грунтовых плотин, в которых противофильтрационное устройство выполнено в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай. Это объясняется тем, что в процессе бурения скважин под сваи, при достижении обсадными трубами наклонной поверхности армированного бетона примыканий, возникает значительное отклонение труб от вертикали и, как следствие, - значительное расхождение свай «стены в грунте», что в конечном счете приводит к снижению водонепроницаемости напорного фронта плотины и в конечном итоге - к снижению ее надежности.
Задачей полезной модели является повышение водонепроницаемости напорного фронта (фильтрационной прочности) грунтовой плотины за счет создания узла, обеспечивающего надежное сопряжение диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай с бетонными береговыми примыканиями.
Согласно полезной модели узел сопряжения грунтовой плотины с бетонными береговыми примыканиями, включающий противофильтрационное устройство, сопряженное с бетонным массивом, характеризуется тем, что противофильтрационное устройство плотины выполнено в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай, а на поверхности бетонного массива, в зоне сопряжения его с противофильтрационным устройством, устроен глиноцементобетонный блок.
Технический результат, достигаемый в результате использования совокупности существенных признаков заявленного технического решения, заключается в том, что в зоне сопряжения противофильтрационного устройства с бетонным массивом глиноцементобетонные буросекущиеся сваи своими нижними концами оказываются погруженными в однородный материал (глиноцементобетон), идентичный по составу и физическим характеристикам материалу противофильтрационного устройства. Это обеспечивает сплошность противофильтрационного устройства, что позволяет минимизировать отклонения обсадных труб при бурении скважин и создает возможность надежного сопряжения глиноцементобетонных буросекущихся свай с бетоном берегового примыкания. В результате достигается высокая фильтрационную прочность плотины на контакте противофильтрационного устройства с бетонными береговыми примыканиями как в строительный, так и в эксплуатационный периоды.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлен горизонтальный разрез по зоне сопряжения противофильтрационного устройства с бетонным массивом, на фиг. 2 - поперечный разрез по диафрагме из глиноцементобетонных буросекущихся свай.
Заявленный узел сопряжения грунтовой плотины с бетонными береговыми примыканиями содержит противофильтрационное устройство, выполненное в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай 1, образующих «стену в грунте». Посредством бетонного берегового массива 2 диафрагма сопряжена с естественным склоном 3 долины реки. В зоне сопряжения противофильтрационного устройства с береговым бетонным массивом 2, на поверхности последнего, устроен глиноцементобетонный блок 4. Размеры глиноцементобетонного блока 4 определяются в зависимости от диаметра глиноцементобетонных буросекущихся свай 1.
Заявленное устройство работает следующим образом:
Как в строительный период, так и в период эксплуатации грунтовой плотины глиноцементобетонный блок 4 обеспечивает надежное сопряжение бетонного берегового массива 2 с диафрагмой из глиноцементобетонных буросекущихся свай 1, которые 1 в зоне сопряжения указаных элементов своими нижними концами погружены в глиноцементобетон - однородный материал, идентичный по составу материалу противофильтрационного устройства, что обеспечивает сплошность последнего и позволяет минимизировать отклонения обсадных труб при бурении скважин под сваи.
Преимущество заявленного технического решения заключается в том, что оно позволяет минимизировать отклонения обсадных труб при бурении скважин под глиноцементобетонные буросекущиеся сваи, обеспечивая тем самым надежное сопряжение противофильтрационного устройства грунтовой плотины, выполненного в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай, образующих «стену в грунте», с береговыми бетонными примыканиями. В результате повышается водонепроницаемость напорного фронта плотины как в строительный, так и в эксплуатационный периоды и, как следствие, ее надежность.
Заявленное техническое решение может быть реализовано с использованием известных строительных материалов и технологий.