×
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

Showing 51-60 of 412 items.
25.08.2017
№217.015.b02a

Опора моста

Изобретение относится к мостостроению, в частности к опорам мостов через реки. Задача изобретения - повышение устойчивости, жесткости и обтекаемости опоры моста. Опора моста имеет поперечное сечение в виде треугольника Рело. Опора моста установлена так, чтобы один из углов треугольника Рело был...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613384
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b052

Минарет мусульманской мечети

Изобретение относится к строительству. Технический результат: повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции минарета. Минарет мусульманской мечети включает сводчатую крышу, выполненную в плане в виде треугольника Рёло, стену, уложенную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613387
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b066

Способ получения композиционных изделий с внутренней полостью сваркой взрывом

Изобретение относится к технологии получения изделий цилиндрической формы с помощью энергии взрыва и может быть использовано для изготовления изделий с внутренней полостью, например, теплозащитых экранов, деталей термического, химического оборудования. В способе берут биметаллический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613511
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b06c

Гидротехнический отводящий туннель с железобетонной обделкой

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к конструкциям безнапорных отводящих туннелей с железобетонной обделкой. Гидротехнический отводящий туннель с железобетонной обделкой выполнен в виде выработки 1 в горной породе с поперечным сечением в виде фигуры постоянной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613461
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b163

Способ получения меланина из лузги подсолнечника

Изобретение относится к фармацевтической, химической и пищевой отраслям промышленности, а именно к способу получения меланина из лузги подсолнечника. Способ получения меланина из лузги подсолнечника, включающий промывание водой неизмельченной лузги подсолнечника, сушку, экстракцию раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613294
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2ee

Многоэтажное здание с несущим центральным стволом

Изобретение относится к строительству, в частности к многоэтажным зданиям с несущим центральным стволом и консольными этажами, и может быть использовано при строительстве зданий башенного типа в сейсмических районах и в стесненных городских или горных условиях. Многоэтажное здание включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613696
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2ef

Многоэтажное здание с несущим центральным стволом

Изобретение относится к строительству, в частности к многоэтажным зданиям с несущим центральным стволом и консольными этажами, и может быть использовано при строительстве зданий башенного типа в сейсмических районах и в стесненных городских или горных условиях. Многоэтажное здание включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613696
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b33a

Многоэтажное здание

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий. Многоэтажное здание включает прямоугольные в плане корпуса, выполненные с остекленными участками стен, установленные радиально и соединенные между собой торцами с образованием центрального ядра, наружное светопрозрачное покрытие и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613691
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b35f

Мачта

Изобретение относится к области мачтовых устройств. Технический результат: повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции мачты. Мачта состоит из полого ствола с поперечным сечением в форме треугольника Рёло, опирающегося на центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613694
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b36a

Вытяжная башня градирни

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при сооружении градирен башенного типа. Вытяжная башня градирни содержит железобетонную гиперболическую оболочку с поперечными сечениями в форме треугольника Рело, являющегося фигурой постоянной ширины. Вытяжная башня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613692
Дата охранного документа: 21.03.2017
Showing 51-60 of 166 items.
25.08.2017
№217.015.b35f

Мачта

Изобретение относится к области мачтовых устройств. Технический результат: повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции мачты. Мачта состоит из полого ствола с поперечным сечением в форме треугольника Рёло, опирающегося на центральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613694
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b36a

Вытяжная башня градирни

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при сооружении градирен башенного типа. Вытяжная башня градирни содержит железобетонную гиперболическую оболочку с поперечными сечениями в форме треугольника Рело, являющегося фигурой постоянной ширины. Вытяжная башня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613692
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b377

Дымовая труба

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям высоких дымовых труб промышленных предприятий. Технический результат - повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции дымовой трубы. Дымовая труба выполнена в поперечном сечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613695
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b3f1

Ствол радиотелевизионной башни

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении стволов железобетонных радиотелевизионных башен. Технический результат: повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции ствола радиотелевизионной башни. Ствол...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613693
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b5ad

Рабочий орган кротователя

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для глубокой обработки почвы, а именно к гидромелиоративной технике и используется при создании кротодрен. Рабочий орган кротователя содержит вертикальный нож с дренером (2), уширитель (3),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614380
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b77a

Способ интуитивно копирующего управления одноковшовым экскаватором

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в ручных гидравлических системах управления подвижными наземными, авиационными и морскими объектами и предназначено для формирования посредством гидрораспределителей команд по четырем каналам управления для одноковшовых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614866
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.bc02

Теплозащитный материал

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука, содержащий серу, оксид цинка, стеарин, технический углерод П-324,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616006
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.be8c

Способ получения модифицированного диоксида кремния

Изобретение относится к модифицированным материалам из диоксида кремния, применяемым в качестве наполнителей для резинотехнических изделий, в качестве адсорбентов, загустителей консистентных смазок, носителей (подложек). Модифицированный диоксид кремния получают путем опудривания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616931
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bfe3

Магистральная труба нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов

Изобретение относится к средствам для транспортирования нефти, газа и нефтепродуктов, в частности к магистральным трубам нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов. Магистральная труба нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов имеет поперечное сечение в виде треугольника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616680
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c03a

Способ получения модифицированного диоксида кремния

Изобретение относится к модифицированным материалам из диоксида кремния, применяемым в качестве наполнителей для резинотехнических изделий, в качестве адсорбентов, загустителей консистентных смазок, носителей (подложек). Модифицированный диоксид кремния получают путем опудривания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616660
Дата охранного документа: 18.04.2017
+ добавить свой РИД