×
25.08.2017
217.015.a9ef

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью. Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму 2 из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов 4 в зонах изменения кривизны диафрагмы 2, бетонную галерею 3 со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент 6 в основании 7. Нижняя часть диафрагмы 2 выполнена в виде замкнутой оболочки 5, охватывающей бетонную галерею 3 и сопряженной с противофильтрационным элементом 6 в основании 7. Бетонная галерея 3 в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело располагается в верхней сводной части галереи. Материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы. Повышается надежность работы грунтовой плотины при повышенных сейсмических и статических нагрузках. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении грунтовых сооружений на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью.

Известна плотина из местных материалов, включающая криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала. Диафрагма выполнена двоякой кривизны, а ее верхнее и нижнее сечение расположены на оси, составляющей с вертикальной осью плотины угол от 0° до 45°. Причем в горизонтальном сечении участки диафрагмы, сопряженные с берегами, расположены перпендикулярно к ним (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №881184, МПК E02B 7/06, E02B 3/16, 1981 г.).

Основными недостатками указанной плотины являются относительно недостаточная надежность работы плотины при повышенных статических и сейсмических нагрузках, а также повышенная материалоемкость при формировании диафрагмы.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является грунтовая плотина, включающая тело, выполненную из вязкопластичного материала диафрагму криволинейной формы с выпуклостью, обращенной в сторону верхнего бьефа и бетонную галерею со сводом в верхней части. В зонах изменения кривизны диафрагмы на ней выполнены утолщения в виде локальных приливов. Нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании плотины (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №1596004, МПК E02B 7/06, E02B 3/16, 1990 г.).

Основными недостатками плотины-прототипа являются относительно ограниченная жесткость и прочность бетонной галереи в условиях повышенных статических и сейсмических нагрузок, кроме этого одинаковые механические свойства вязкопластического материала диафрагмы ограничивают приоритетную текучесть материала диафрагмы в утолщениях при экстремальных нагрузках на грунтовую плотину. В целом эти недостатки отражаются в формировании ограниченной надежности грунтовой плотины при максимальных динамических и статических нагрузках, проявляющихся при сейсмических воздействиях.

Задачей изобретения является повышение надежности работы при сейсмических и статических воздействиях.

Для решения поставленной задачи в грунтовой плотине, возводимой на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включающей криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов в зонах изменения кривизны диафрагмы, бетонную галерею со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент в основании, при этом нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании, бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.

Сущность изобретения заключается в том, что бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.

Такой новый признак, как выполнение поперечного сечения бетонной галереи в виде треугольника Релло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что, как показали модельные исследования, сводчатые линейные пространства в виде фигуры Релло являются одними из наиболее устойчивых, при этом диаметр галереи с поперечным сечением в виде треугольника Релло одинаков во всех направлениях. Второй новый признак предложенного технического решения, заключающийся в расположении одного из углов треугольника Релло в верхней сводной части галереи, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что одна из наиболее жестких зон (угловая зона) треугольника Релло располагается в наиболее напряженной части грунтовой плотины. Третий новый признак, заключающийся в более высокой текучести вязкопластического материала диафрагмы в утолщениях относительно к остальным частям диафрагмы, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в создании механических условий для приоритетных вязкопластических деформаций в утолщениях диафрагмы относительно ее остальных частей при экстремальных сейсмических и статических нагрузках на грунтовую плотину.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть положительного эффекта, заключающегося в повышении надежности работы грунтовой плотины при повышенных сейсмических и статических нагрузках. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена предлагаемая грунтовая плотина, поперечный разрез; на фиг. 2 изображена предлагаемая грунтовая плотина, продольный разрез по оси диафрагмы; на фиг. 3 изображена диафрагма, вид в плане.

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включает тело 1, выполненную, например, из литого асфальтобетона, диафрагму 2 с утолщениями.

Диафрагма 2 имеет криволинейное очертание и обращена выпуклостью в сторону верхнего бьефа. В теле 1 плотины в нижней части размещена бетонная галерея 3, выполненная в поперечном сечении в виде треугольника Релло. В зонах изменения кривизны диафрагмы 2 утолщения последней выполнены в виде локальных приливов 4. Нижняя часть диафрагмы 2 выполнена в виде замкнутой оболочки 5, охватывающей бетонную галерею 3. Замкнутая оболочка 5 сопряжена с противофильтрационным элементом 6 в основании 7 грунтовой плотины. Поверхность береговых граней, к которым примыкает диафрагма 2, ориентирована в плане под углом α>0 к продольной оси русла, что обеспечивает прижатие диафрагмы к береговым примыканиям 8.

Сооружение работает следующим образом.

В процессе возведения и эксплуатации грунтовой плотины диафрагма 2, бетонная галерея 3 и противофильтрационный элемент 6 испытывают гидростатическое давление, боковое давление грунта, а в случае землетрясения - и динамическое давление, вертикальные и горизонтальные нагрузки. При этом возникают значительные деформации и напряжения, достигающие особенно значительных величин в зонах изменения кривизны диафрагмы, сопряжения диафрагмы с галереей 3, в самой галерее, а также в узле сопряжения галереи 3 с противофильтрационным элементом 6. Однако эти напряжения сразу же перераспределяются (релаксируют) в локальных приливах 4 и в замкнутой оболочке 5. При этом галерея 3, диафрагма 2 и противофильтрационный элемент 6 испытывают равномерное обжатие, деформируясь без потери сплошности вязкопластического материала, например асфальтобетона. В случае возникновения предпосылок для нарушения сплошности диафрагмы (за счет неравномерных деформаций в системе грунтовая плотина - основание) в месте возможного нарушения сплошности возникают растягивающие напряжения, что приводит к снижению давления в этом месте. В то же время, в местах размещения локальных приливов 4 давление повышено. Вязкопластичный материал (например, литой асфальтобетон) в этом случае ведет себя как тяжелая вязкая жидкость и происходит выдавливание асфальтобетона из зон повышенного давления в зоны возможного нарушения сплошности. При этом локальные приливы 4 выполняют роль "депо" для материала диафрагмы. Наличие в локальных приливах 4 вязкопластического материала относительно большой текучести, чем в остальных частях диафрагмы 2, позволяет более надежно достигнуть эффекта приоритетного выдавливания вязкопластического материала из зон повышенного давления в зоны возможного нарушения сплошности. Большую текучесть вязкопластическому материалу диафрагмы 2 в локальных приливах можно придать за счет заранее проверенного в лабораторных условиях рецепта приготовления материала. Например, при приготовлении асфальтобетона для локальных зон приливов 4 в его состав добавляют битума на 8-10% больше, чем для остальных частей диафрагмы 2. Таким образом обеспечивается саморегулирование сплошности всех противофильтрационных элементов грунтовой плотины (самозалечивание).

Как уже отмечалось, бетонная (железобетонная) галерея 3 выполнена в поперечном сечении в виде треугольника Релло.

Треугольник Релло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса a, центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.

Наиболее жесткие участки в реллообразной галерее формируются в угловых зонах. Поэтому наиболее рационально один из углов треугольника Релло в верхней сводной части галереи, где формируется наиболее напряженная зона как при статических, так и при динамических нагрузках. Указанное теоретическое предположение было подтверждено проведенными модельными исследованиями. Свод, образованный в виде угла фигуры Релло, оказался значительно устойчивее полукруглого (и похожих на него) свода в бетонных (железобетонных) галереях грунтовых плотин. В целом бетонная (железобетонная) галерея, выполненная в поперечном сечении в виде треугольника Релло, более равнопрочная и более жесткая, чем прямоугольная с полукруглым сводом галерея грунтовой плотины по прототипу.

Углы при вершинах треугольника Релло равны 120°, т.е. сложности армирования угловых зон бетонной галереи не возникает.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении надежности грунтовой плотины при экстремальных статических и динамических нагрузках, также повышается ее сейсмостойкость.

Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью, включающая криволинейную с выпуклостью в сторону верхнего бьефа диафрагму из вязкопластического материала, выполненную с утолщениями в виде локальных приливов в зонах изменения кривизны диафрагмы, бетонную галерею со сводом в верхней части и противофильтрационный элемент в основании, при этом нижняя часть диафрагмы выполнена в виде замкнутой оболочки, охватывающей бетонную галерею и сопряженной с противофильтрационным элементом в основании, отличающаяся тем, что бетонная галерея в поперечном сечении выполнена в виде треугольника Рело, причем один из углов треугольника Рело располагается в верхней сводной части галереи, а материал диафрагмы в утолщениях имеет большую текучесть, чем в остальных частях диафрагмы.
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 412.
10.01.2013
№216.012.191d

Муфта для соединения дренажных труб

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано при строительстве закрытых осушительных и совмещенных мелиоративных систем. Муфта включает корпус из утилизированной автопокрышки с перфорацией на внешней поверхности, элементы, охватывающие соединяемые трубы, и элемент фиксации труб...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471921
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.191e

Муфта для соединения труб дренажно-коллекторной линии

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано при строительстве закрытых осушительных и совмещенных мелиоративных систем. Муфта включает перфорированный по внешней поверхности корпус из упругой утилизированной автопокрышки, фиксируемой внутри двух труб в их стыковом соединении....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471922
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.08.2013
№216.012.5d76

Устройство для соединения дренажных труб

Изобретение относится к области мелиорации и может быть использовано для устройства закрытого дренажа на орошаемых и осушаемых землях. Устройство для соединения дренажных труб 1 и 2 включает соединительные элементы 4, которые установлены в отверстиях 3 у торцов соединяемых труб и выполнены в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489547
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.09.2013
№216.012.6c14

Соединение дренажных труб

Изобретение относится к мелиорации, строительству и может быть использовано при строительстве закрытых осушительных линий. Соединение дренажных труб 1 и 2 включает муфту, надетую на концевые участки труб, в виде гибкой горообразной камеры 4 с заполнителем 5 из упругосжимаемого материала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493319
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.06.2014
№216.012.cb6a

Дренажное устройство с кольцевым эраном

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с кольцевым экраном включает перфорированную трубу с экраном, выполненным замкнутым по периметру поперечного сечения и прерывистым по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517845
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cb6b

Дренажное устройство с распорным экраном

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с распорным экраном включает перфорированную трубу, уложенную на дренажную подушку, водонепроницаемый экран, выполненный прерывистым по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517846
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d7a9

Дренажное устройство с экраном из уголкового профиля

Изобретение относятся к мелиоративному строительству и может быть использовано при строительстве осушительных систем на тяжелых грунтах. Дренажное устройство с экраном из уголкового профиля включает перфорированную трубу с непроницаемым экраном, выполненным прерывистым по длине, и дренажную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520987
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.10.2014
№216.012.faf0

Устройство для подачи грузов в пневмоопорное сооружение

Изобретение относится к строительству, в частности к сооружениям, работающим с избыточным внутренним давлением, а именно к пневмоопорным сооружениям с устройствами для подачи грузов. Задача изобретения - повышение надежности устройства. Устройство для подачи грузов в пневмоопорное сооружение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530086
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.12.2014
№216.013.1616

Упругая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам соединения валов и передачи движения. Упругая муфта содержит эластичную камеру в виде торообразной оболочки с рабочим наполнителем, установленную с возможностью перемещения в осевом направлении в конусных полостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537078
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.03.2015
№216.013.31bb

Способ армирования грунта

Предложенное изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению армированием грунтов склонов, откосов, насыпей, оснований сооружений. Способ армирования грунта включает отсыпку, выравнивание, уплотнение грунтового слоя, устройство на поверхности грунтового слоя армирующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544199
Дата охранного документа: 10.03.2015
Показаны записи 1-10 из 166.
10.10.2014
№216.012.faf0

Устройство для подачи грузов в пневмоопорное сооружение

Изобретение относится к строительству, в частности к сооружениям, работающим с избыточным внутренним давлением, а именно к пневмоопорным сооружениям с устройствами для подачи грузов. Задача изобретения - повышение надежности устройства. Устройство для подачи грузов в пневмоопорное сооружение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530086
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.12.2014
№216.013.1616

Упругая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам соединения валов и передачи движения. Упругая муфта содержит эластичную камеру в виде торообразной оболочки с рабочим наполнителем, установленную с возможностью перемещения в осевом направлении в конусных полостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537078
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.03.2015
№216.013.31bb

Способ армирования грунта

Предложенное изобретение относится к области строительства, а именно к укреплению армированием грунтов склонов, откосов, насыпей, оснований сооружений. Способ армирования грунта включает отсыпку, выравнивание, уплотнение грунтового слоя, устройство на поверхности грунтового слоя армирующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544199
Дата охранного документа: 10.03.2015
27.03.2015
№216.013.3534

Устройство для перекачивания текучей среды

Изобретение относится к области насосостроения, касается объемных поршневых насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Устройство для перекачивания текучей среды содержит герметичную камеру, в которой установлен с возможностью совместного и одновременного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545104
Дата охранного документа: 27.03.2015
27.03.2015
№216.013.3540

Устройство для перекачивания текучей среды

Изобретение относится к области насосостроения, касается объемных поршневых насосов и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства. Устройство для перекачивания текучей среды включает герметичную камеру, в которой установлен с возможностью совместного и одновременного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545116
Дата охранного документа: 27.03.2015
10.04.2015
№216.013.3c72

Устройство для преобразования энергии рабочего тела в электроэнергию

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве исполнительных механизмов и устройств для преобразования энергии рабочего тела в электроэнергию. Технический результат состоит в повышении надежности. Устройство для преобразования энергии рабочего тела в электроэнергию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546962
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3f74

Движитель транспортного средства

Изобретение относится к движителям машин высокой проходимости, предназначенным для передвижения по пересеченной местности, и грунтам с низкой несущей способностью. Движитель транспортного средства содержит несущую раму, опирающуюся своими катками на удлиненную торообразную капсулу из гибкого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547732
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.402c

Устройство для захвата изделий с отверстием

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, в частности к грузозахватным устройствам. Устройство для захвата изделий с отверстием содержит корпус, расположенную внутри него с возможностью продольного перемещения штангу, к нижнему концу которой и к корпусу прикреплена гибкая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547916
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2015
№216.013.5109

Центрирующий элемент для пропуска пневмоопалубки к пневмотрубоукладчику

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении трубопроводов непосредственно на месте их эксплуатации. Центрирующий элемент для пропуска пневмоопалубки к пневмотрубоукладчику включает корпус с полостью в виде канала с расширенным горизонтальным и сужающимся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552266
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.07.2015
№216.013.6305

Сейсмостойкая грунтовая плотина, возводимая в широких створах

Изобретение относится и гидротехническому строительству, а именно к грунтовым плотинам, возводимым в районах с повышенной сейсмичностью. Задача изобретения - удешевление конструкции и повышение гасящей способности сейсмоизолирующего слоя грунтовой плотины. Сейсмостойкая грунтовая плотина,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556896
Дата охранного документа: 20.07.2015
+ добавить свой РИД