Конструкція напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м’яких ґрунтах

1. Конструкція напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів в м'яких ґрунтах, що розташовані на укосі, складаються з окремих секцій і мають у фундаментній частині секцій зуб, яка відрізняється тим, що зуб, розташований в фундаментній частині на початку кожної секції, виконаний з верхового боку з виступом з горизонтальною поверхнею, на яку спирається фундаментна частина кінцевої ділянки вище розташованої суміжної секції, у якої фундаментна частина в зоні опирання виконана горизонтальною. 2. Конструкція по п. 1, яка відрізняється тим, що горизонтальна поверхня виступу зуба, на яку спирається фундаментна частина кінцевої ділянки вище розташованої секції, виконана з покриттям з низькими показниками на зсув. Винахід відноситься до гідротехнічного будівництва і може використовуватися при будівництві в м'яких грунтах напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів великого діаметру в складі ГЕС, ГАЕС, насосних станцій та інш. Відома конструкція відкритих напірних сталезалізобетонних водоводів на залізобетонних опорах з ростверком паль [див. Серебрянников Н.И. и др. Тидроаккумулирующие электростанции. Строительство и эксплуатация Загорской ГАЭС", М. НЦ ЭНАС, 2000, стр. 164-180]. Недоліком такої конструкції відкритих водоводів є погіршення умов експлуатації, зниження надійності і довговічності, що пов'язане із зовнішніми температурними діями, особливо в зимовий період в суворих кліматичних умовах, часто складними геологічними умовами, викликаючи розкриття міжсекційних швів, високі деформації секцій, утворення тріщин в залізобетонній оболонці, протікання і полоі'в в зимовий період. Відома також конструкція підземних напірних сталезалізобетонних водоводів в м'яких грунтах, що включає проходку водовода тунелепрохідницьким комплексом з відтисканням ґрунтової води в грунтах, що обводнені, з виконаним при проходці первинного личкування із збірних залізобетонних блоків і первинного нагнітання розчину за збірні блоки, улаштуванням внутрішнього металевого личкування і затрубного залізобетонного монолітного личкування. [див. Орлов Ю.А. і др. "Строительство подземных напорных водоводов Загорской ГАЭС-2", - журнал "Гидротехническое строительство", 2007 № 4 стр. 31-39]. Недоліком такої конструкції є складність виконання підземних робіт, особливо в умовах грунтів, що обводнені, висока вартість робіт, необхідність улаштування відкритих ділянок водоводів, наприклад, в примиканні до водоприймальника і будівлі ГЕС (ГАЕС), необхідність багатократного монтажу і демонтажу тунелепрохідницького комплексу при декількох водоводах і невеликій їх протяжності. (19) UA (11) 92680 (13) (21) a200904442 (22) 05.05.2009 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) ЛАНДАУ ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КРЕМЕР СТАНІСЛАВ ЄФІМОВИЧ (73) ПУБЛІЧНЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "УКРГІДРОПРОЕКТ" (56) SU 1654442 A1, 07.06.1991 RU 2272866 C1, 27.03.2006 US 1648982 A, 15.11.1927 KR 20070026897 A, 09.03.2007 KR 20030008605 A, 29.01.2003 Серебрянников Н.И. и др. Гидроаккумулирующие электростанции. Строительство и эксплуатация Загорской ГАЭС. – М: Издательство НЦ ЭНАС, 2000. – С. 164 – 180 Орлов Ю.А. и др. Строительство подземных напорных водоводов Загорской ГАЭС-2 //Гидротехническое строительство, 2007. - №4. – С. 31 – 39 C2 1 3 Відома також конструкція напірних сталезалізобетонних водоводів з подальшим засипом водоводів грунтом, що дозволяє значно понизити вплив зовнішніх температур, (див. Аршеневский Н.Н. и др. "Гидроэлектростанции", М., Энергия, 1980, стр. 354-355). Недоліком такої конструкції є зниження надійності роботи та стійкості на зсув водоводів в умовах експлуатації, особливо в складних геологічних умовах неоднорідних грунтів, що пов'язане з розкриттям міжсекційних швів і протіканнями, а також зсувом водоводів по укосу. В основу винаходу поставлена задача підвищення стійкості на зсув водоводів в умовах експлуатації, поліпшення умов спільної роботи секцій водоводів з грунтом і одна з одною, зменшення розкриття швів, і в цілому, підвищення надійності роботи водоводів. Поставлена задача вирішується тим, що при запропонованій конструкції, сталезалізобетонні (залізобетонні) водоводи, які розташовані на укосі з м'яких грунтів, складаються з окремих секцій та засипані грунтом, мають у фундаментній частині секцій зуб, розташований в фундаментній частині на початку кожної секції, виконаний з верхового боку з виступом з горизонтальною поверхнею, на яку спирається фундаментна частина кінцевої ділянки вище розташованої секції, у якої фундаментна частина в зоні опирання виконана горизонтальною. Крім того, горизонтальна поверхня виступу зубу, на яку спирається фундаментна частина кінцевої ділянки вище розташованої суміжної секції водоводу, виконана з покриттям з низькими зсувними показниками. Між сукупністю відмінних ознак технічного вирішення, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступна система причиннонаслідкових зв'язків. При спиранні фундаментної частини кінцевої ділянки кожної вище розташованої суміжної секції водоводу на горизонтальну поверхню виступу зубу, виконаного в фундаментній частині на початку нижче розташованої секції, досягається спільна робота усіх секцій водоводу між собою та з ґрунтом основи і різке зниження взаємних переміщень секцій водоводів при дії статичних, температурних та динамічних навантажень, підвищення стійкості на зсув, і різке зменшення розкриття температурно-осадочних швів в умовах експлуатації. При виконанні на горизонтальній поверхні зубу покриття з низькими зсувними показниками досягається поліпшення умов переміщення по поверхні виступу зуба фундаментної частини кінцевої ділянки вище розташованої секції водоводу при температурних навантаженнях. Ознаки, що відрізняють технічне вирішення, що заявляється, відсутні в інших аналогічних ви 92680 4 рішеннях при вивченні даної і суміжної галузей техніки, що забезпечує, на думку авторів, відповідність критеріям "новизна" і "винахідницький рівень". Пропоноване технічне вирішення пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показаний поздовжній розріз по секціях водоводу, на фіг. 2 - вузол А, де: 1 - секція водоводу; 2 - температурно-осадочний шов; 3 - основа водоводу; 4 - засип; 5 - зуб у фундаментній частині на початку секції водоводу; 6 - виступ з верхової сторони зубу 5; 7 - горизонтальна поверхня виступу 6; 8 - фундаментна частина з горизонтальною поверхнею кінцевої ділянки вище розташованої суміжної секції. Конструкція напірних сталезалізобетонних (залізобетонних) водоводів складається з окремих секцій 1, розділених температурно-осадочними швами 2, розташованих на укосі на основі 3 з м'яких ґрунтів і засипаних грунтом 4. Усі секції 1 мають зуб 5 з горизонтальною основою, розташований у фундаментній частині на початку кожної секції з верхового боку, з виступом 6 і горизонтальною поверхнею 7, на яку опирається фундаментна частина 8 з горизонтальною поверхнею кінцевої ділянки вище розташованої суміжної секції 1. Також горизонтальна поверхня 7 виступу 6 зубу 5 виконана з покриттям з низькими зсувними показниками (з бітуму, пластику, металу та інш.). При такій конструкції, що забезпечує спільну роботу усіх секцій 1 водоводу, завдяки тому, що фундаментна частина 8 кінцевої ділянки вище розташованої секції спирається на горизонтальну поверхню 7 виступу 6 в зубі 5 на початку нижче розташованої секції, включаючи залучення до спільної роботи ґрунтової основи 3, завдяки зубу 5, при дії статичних і динамічних навантажень, температурних впливів, завдяки спільній роботі секцій 1 водоводу між собою та з грунтом основи 3, відбувається поліпшення динамічних характеристик конструкції, вирівнювання напруги в основі, різке зменшення взаємних вертикальних і горизонтальних переміщень секцій 1 і зменшення можливості розкриття температурно-осадочних швів 2 між секціями 1, підвищується стійкість на зсув. При виконанні горизонтальної поверхні 7 виступу 6 з покриттям з низькими зсувними показниками поліпшуються умови переміщення по поверхні 7 фундаментної частини 8 кінцевої ділянки вище розташованої секції при температурних навантаженнях. В цілому досягається підвищення надійності роботи водоводів в умовах експлуатації. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 92680 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601