×
25.08.2017
217.015.aa09

Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для напорных туннелей гидроэлектростанций с обделкой. Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций включает выработку 3 с углами и со сводом во вмещающей туннель породе и бетонную обделку 2 с расположенными напротив углов деформационными швами в виде продольных прорезей 5 с уплотнением 6 в основании каждой прорези. Основания продольных прорезей 5 под швы расположены в наружном слое обделки 2. Выработка 3 и контактирующая с ней поверхность бетонной обделки 2 выполнены в поперечном сечении в виде треугольника Рело с углами 4, при этом один из углов 4 треугольника Рело направлен вертикально вверх, образуя сводную часть выработки 3. Деформационные швы расположены напротив всех трех углов 4 треугольника Рело. Технический результат - повышение прочности, устойчивости и надежности работы напорного туннеля гидроэлектростанций в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для напорных туннелей гидроэлектростанций с обделкой.

Известен напорный туннель округлой формы, включающий выработку во вмещающий туннель породе и бетонную обделку с деформационными швами в виде продольных прорезей с уплотнением в основании каждой прорези. Уплотнение продольного шва обделки выполнено в виде рифленой эластичной полосы с продольной прорезью. Уплотнение расположено с внутренней, напорной, стороны обделки туннеля на части толщины обделки, а эластичная полоса уплотнения со стороны противоположной прорези имеет заостренный край, причем острие выполнено симметрично относительно оси прорези (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №1291659, МПК E02B 3/16, 1987 г.).

Недостатком известного напорного туннеля является ограниченная надежность работы в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях из-за ограниченной прочности (жесткости) и устойчивости выработки и бетонной обделки круглого сечения, особенно в его сводной части.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому (прототипом) является напорный туннель округлой формы, включающий выработку во вмещающий туннель породе, бетонную обделку с деформационными швами в виде продольных прорезей с уплотнением в основании каждой прорези. Выработка, в поперечном сечении, в верхней части выполнена в виде полукруга, а в нижней части выполнена прямоугольной формы, а деформационные швы расположены против углов в нижней части выработки, причем основания продольных прорезей под швы расположены в наружном слое обделки (см. авторское свидетельство СССР №1740540, МПК E02B 9/06, 1992 г.).

Основными недостатками напорного туннеля - прототипа являются неравнопрочность конструкции, относительно ограниченная надежность работы в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях из-за ограниченной устойчивости выработки и обделки сложного поперечного сечения.

Задачей изобретения является повышение прочности, устойчивости и надежности работы напорного туннеля гидроэлектростанций в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях.

Для решения поставленной задачи в напорном туннеле гидроэлектростанций округлой формы, включающем выработку с углами и сводом во вмещающий туннель породе и бетонную обделку с расположенными напротив углов деформационными швами в виде продольных прорезей с уплотнением в основании каждой прорези, причем основания продольных прорезей под швы расположены в наружном слое обделки, выработка и контактирующая с ней поверхность бетонной обделки выполнены в поперечном сечении в виде треугольника Релло, при этом один из углов треугольника Релло направлен вертикально вверх, образуя сводную часть выработки, а деформационные швы расположены напротив всех трех углов треугольника Релло.

Сущность изобретения заключается в том, что выработка во вмещающей туннель породе и контактирующая с ней поверхность бетонной обделки выполнены в поперечном сечении в виде треугольника Релло, при этом один из углов треугольника Релло направлен вертикально вверх, образуя сводную часть выработки, а деформационные швы расположены напротив всех трех углов треугольника Релло.

Такой новый признак выполнения выработки и контактирующей с ней поверхности бетонной обделки в поперечном сечении в виде треугольника Релло позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что у выработки совместно с контактирующей с ней поверхностью бетонной обделки появляется оптимальная однородно устойчивая поверхность, свойственная оригинальным характеристикам циклоидных форм. Это придает напорному туннелю с бетонной обделкой более высокую устойчивость и прочность в сложных условиях эксплуатации. Второй новый признак, как направление одного из углов треугольника Релло вертикально вверх с образованием сводной части выработки, 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 напорного туннеля. Третий новый признак, заключающийся в расположении деформационных швов напротив всех трех углов треугольника Релло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в образовании равноустойчивой и равносторонне деформируемой конструкции напорного туннеля при экстремальных статических и динамических нагрузках.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть положительного эффекта, заключающегося в повышении прочности, устойчивости и надежности работы напорного туннеля гидроэлектростанций в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен напорный гидротехнический туннель округлой формы, поперечный разрез.

Напорный туннель в скальных грунтах 1 выполнен с бетонной (железобетонной) обделкой 2, имеющей круглое очертание внутренней поверхности и расположенной в выработке 3, имеющей в поперечном сечении форму в виде треугольника Релло с углами 4. Обделка 2 содержит три деформационных шва в виде продольных прорезей 5, расположенных в угловых наиболее жестких зонах обделки. Эти швы делят обделку на три равные части. Продольные прорези 5 пересекают внутренний и средний слои обделки 2 и в своем основании, расположенном в наружном слое обделки 2, содержат уплотнения 6.

Напорный туннель гидроэлектростанций работает следующим образом.

Внутреннее давление воды действует на всю внутреннюю поверхность обделки 2. Одновременно раскрываются прорези 5, в них проникает вода и воздействует на обделку 2 силами P, которые имеют нормальное направление к боковым поверхностям прорезей 5 и на единицу длины туннеля каждая из них равна

,

где h - глубина прорези 5.

В результате три пары сил P равномерно сжимают три равные части обделки 2. Эти дополнительные силы совместно с упругим отпором породы полностью предотвращают появление растягивающих напряжений в обделке 2.

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

Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Релло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна a, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях, треугольник Релло имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с сечением с полукруглым сводом и прямоугольным низом, выработка с сечением в виде треугольника Релло отличается равнопрочностью и более равным расположением жесткостных элементов. Как показали модельные исследования, свод выработки в виде угла треугольника Релло оказался на 15-25% устойчивее свода в виде полукруга или части круга.

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

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в достижении равнопрочности по сечению напорного туннеля, в повышенной устойчивости сводной части выработки и бетонной обделки. Все это в целом позволяет повысить прочность, устойчивость и надежность работы напорного туннеля гидроэлектростанций в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях.

Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций, включающий выработку с углами и со сводом во вмещающей туннель породе и бетонную обделку с расположенными напротив углов деформационными швами в виде продольных прорезей с уплотнением в основании каждой прорези, причем основания продольных прорезей под швы расположены в наружном слое обделки, отличающийся тем, что выработка и контактирующая с ней поверхность бетонной обделки выполнена в поперечном сечении в виде треугольника Рело, при этом один из углов треугольника Рело направлен вертикально вверх, образуя сводную часть выработки, а деформационные швы расположены напротив всех трех углов треугольника Рело.
Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций
Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 412 items.
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
Showing 1-10 of 166 items.
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