Способ возведения противофильтрационной диафрагмы в насыпной грунтовой плотине

Способ возведения противофильтрационной диафрагмы в насыпной грунтовой плотине

Реферат

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к технологическим приемам возведения в насыпной грунтовой плотине противофильтрационной диафрагмы.

Известен способ возведения противофильтрационной диафрагмы с использованием самоходного агрегата, позволяющего одновременно производить послойную укладку и уплотнение прицепными катками материалов водоупорного элемента этой диафрагмы и ее переходных слоев (Asphaltic Concrete Cores for Embankment Dans. Norwegian Geotechnical Institute, 1993 г., с. 15, 29-33).

Недостатком аналога является то, что он во многих случаях оказывается неприемлемым из-за высокой стоимости самоходного агрегата и обслуживающих его механизмов, с помощью которых производят загрузку расходных материалов в бункерные емкости.

Известен технологически более простой способ возведения в насыпной плотине противофильтрационной диафрагмы, при котором водоупорный элемент послойно формируют заливкой асфальтобетоном или отсыпкой глинистого материала в полость в виде траншеи между парными опалубочными блоками, например, в виде железобетонных брусьев, предварительно укладываемых вдоль створа диафрагмы, затем отсыпают с уплотнением, вровень с верхом блоков, грунтовый материал упорных призм плотины, после чего блоки извлекают и в образовавшиеся траншеи засыпают, также с уплотнением, материал переходного слоя-фильтра (Касаткин Ю.Н., Пирбудагов К.С. Особенности работы и опыт контроля возведения диафрагмы из литового асфальтобетона в грунтовой плотине Ирганайской ГЭС. Гидротехническое строительство № 4, 2004 г., с. 13-17).

Недостаток способа заключается в том, что после извлечения опалубочных блоков на дно траншеи с ее наружного откоса осыпаются обычно содержащиеся в грунтовом материале призм крупные включения, из которых образуются отрицательно влияющие на фильтрационную прочность сооружения крупнозернистые прослои. Производимая вручную очистка траншей от этих включений обычно малоэффективна, а уширения опалубочных блоков приводят к увеличению расхода фракционированного материала переходных слоев-фильтров, что соответственно увеличивает стоимость строительства сооружения.

Данный способ выбран в качестве прототипа предлагаемого нами технического решения.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении фильтрационной прочности противофильтрационной диафрагмы и экономии материала ее переходных слоев-фильтров.

Для достижения указанного технического результата в способе возведения противофильтрационной диафрагмы в насыпной грунтовой плотине, включающем образование полости в виде траншеи, расположенной в пределах толщины водоупорного элемента противофильтрационной диафрагмы между двумя рядами опалубочных блоков, заполнение этой полости материалом водоупорного элемента, укладку в боковые призмы плотины очередных слоев грунта, извлечение опалубочных блоков и формирование переходных слоев-фильтров водоупорного элемента путем засыпки фракционированного материала, в качестве опалубочных блоков используют сквозные, без днищ, инвентарные металлические кассеты с расположенными на их внутренних перегородках навесными вибраторами, а формирование переходных слоев-фильтров водоупорного элемента осуществляют путем засыпки фракционированного сыпучего материала в указанные кассеты, одновременно уплотняя его с помощью навесных вибраторов, при этом сначала формируют переходные слои-фильтры при временно скрепленных между собой торцевых стенках инвентарных металлических кассет, затем, после укладки в боковые призмы плотины очередных слоев грунта, заполняют полость в виде траншеи, образованную между двумя рядами металлических кассет, материалом водоупорного элемента, после чего разъединяют торцевые стенки инвентарных металлических кассет и последние поочередно извлекают при включенных навесных вибраторах.

Отличительными признаками предлагаемого способа возведения противофильтрационной диафрагмы в насыпной грунтовой плотине от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, являются наличие сквозных, без днищ, инвентарных металлических кассет для ограждения переходных слоев-фильтров противофильтрационной диафрагмы, торцевые стенки которых временно скрепляют между собой, заполнение этих кассет фракционированным сыпучим материалом с одновременным его уплотнением с помощью навесных вибраторов, расположенных на их внутренних перегородках.

Благодаря наличию этих признаков происходит формирование переходных слоев-фильтров не в траншеях, образовавшихся после извлечения опалубочных блоков, а в размещаемых по одной низовой или обеим сторонам водоупорного элемента сквозных, без днищ, инвентарных металлических кассетах, скрепленных между собой на время укладки фракционированного сыпучего материала, например гравия или щебня, болтовыми соединениями, а также снабженных навесными вибраторами, обеспечивающими уплотнение фракционированного сыпучего материала, засыпанного в опалубочные металлические кассеты, и облегчающими их извлечение.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент противофильтрационной диафрагмы в процессе ее возведения.

На чертеже показаны сквозные, без днищ, инвентарные металлические кассеты 1, водоупорный элемент 2 противофильтрационной диафрагмы из асфальтобетона или глинистого материала, переходные слои-фильтры 3 из фракционированного сыпучего материала, навесные вибраторы 4 на внутренних перегородках опалубочных металлических кассет 1, слои насыпи 5 боковых призм плотины из грунтового материала.

Способ осуществляется следующим образом.

Выполненные из листового металла инвентарные металлические кассеты 1 с внутренними перегородками устанавливают по направлениям наружных граней водоупорного элемента 2 возводимой противофильтрационной диафрагмы, временно скрепляя при этом болтовыми соединениями торцевые стенки этих кассет 1, и заполняют их фракционированным сыпучим материалом, например мелким гравием или щебнем, уплотняя его с помощью навесных вибраторов 4, расположенных на внутренних перегородках инвентарных металлических кассет 1, формируя таким образом переходные слои-фильтры 3.

Затем, после укладки в обе боковые призмы насыпной грунтовой плотины очередного слоя насыпи 5 из грунта, сформированную между двумя рядами инвентарных металлических кассет 1 полость в виде траншеи заполняют материалом водоупорного элемента 2 противофильтрационной диафрагмы, например асфальтобетоном или глинистым материалом, который также уплотняют малогабаритным виброкатком (на чертеже не показан). И, наконец, после предварительного разъединения инвентарных металлических кассет 1 их поочередно извлекают при одновременно включенных навесных вибраторах 4, в связи с чем данная операция заметно облегчается и происходит доуплотнение фракционированного сыпучего материала переходного слоя-фильтра 3.

Таким образом, обеспечивается повышение фильтрационной прочности противофильтрационной диафрагмы грунтовой плотины и экономия материала ее переходных слоев-фильтров.

Кроме того, благодаря технологическим особенностям данного способа в случае необходимости существенно упрощается укладка на боковых гранях диафрагмы возводимой плотины дополнительных пленочных полотнищ - фартуков, назначение которых состоит в обеспечении водоупорных свойств диафрагмы при наличии в ней зон разуплотнения или сквозных трещин, какие предположительно могут образоваться вследствие криогенной деструкции материала диафрагмы или зависания верхних ее частей на упорных призмах плотины при консолидации материала диафрагмы.

Способ возведения противофильтрационной диафрагмы в насыпной грунтовой плотине, включающий образование полости в виде траншеи, расположенной в пределах толщины водоупорного элемента противофильтрационной диафрагмы между двумя рядами опалубочных блоков, заполнение этой полости материалом водоупорного элемента, укладку в боковые призмы плотины очередных слоев грунта, извлечение опалубочных блоков и формирование переходных слоев - фильтров водоупорного элемента - путем засыпки фракционированного материала, отличающийся тем, что в качестве опалубочных блоков используют сквозные, без днищ, инвентарные металлические кассеты с расположенными на их внутренних перегородках навесными вибраторами, а формирование переходных слоев-фильтров водоупорного элемента осуществляют путем засыпки фракционированного сыпучего материала в указанные кассеты, одновременно уплотняя его с помощью навесных вибраторов, при этом сначала формируют переходные слои-фильтры при временно скрепленных между собой торцевых стенках инвентарных металлических кассет, затем после укладки в боковые призмы плотины очередных слоев грунта заполняют полость в виде траншеи, образованную между двумя рядами металлических кассет, материалом водоупорного элемента, после чего разъединяют торцевые стенки инвентарных металлических кассет и последние поочередно извлекают при включенных навесных вибраторах.