Полуторный откос что это
Разборная плотина Советский патент 1933 года по МПК E02B7/02
Описание патента на изобретение SU31265A1
В предлагаемой разборной плотине, в целях облегчения опор и- получения большего удобства сборки их, все биоры или часть их снабжены с напорной стороны металлическими оттяжками, одним концом укрепленными за пол понура, а другим за стойку опоры. Устои плотины представляют собою водоудержательную стецку, устанавливаемую на укрепленном береговом откосе и поддерживаемую, взамен засыпки, или свайными контрфорсами, или съемными стойками, снабженными оттяжками с напорной стороны.
На чертеже фиг. 1 изображает план разборной деревянной плотины; фиг. поперечный разрез той же плотины; фиг. 3-продольный разрез той же плотины; фиг. 4-вид той же плотины спереди при пропуске наводка; фиг. 5-план разборного строения и служебного мостика той же плотины; фиг. б-вид спереди и частью разрез по понуру варианта разборнойч деревянной плoтиныv фиг. 7-разрез по флютбету дого жеварианта; фиг, 8-разрез частью по рисберме, частью по водобок) того же варианта разборной деревянной плотины.
Все отверстие плотины разбивается съемными стойками на расстоянии друг от друга 1,00-1,25 м. В понурена полу под узлом скрещения продольной опорной балки с насадкой против каждой стойки хомутом закрепляется металлический тяж Т (фиг. 2). В стойке на высоте не ниже 2/3 напора от порога, а иногда и выше, что определяется расчетом, закрепляется крюк К, на который и закидывается оттяжка, имеющая на конце специальную петлю. Длина оттяжки рассчитана так, что когда она накинут на крюк, то стойка имеет некоторый уклон в 30-50 назад; таким образом, стойка даже при отсутствии напора не может опрокинуться вперед. На расстоянии 1, 5-2,00 лс на флютбете устанавливается вторая стойка. Обе стойки соединяется насадкой, как показано на чертеже (фиг. 2), и скрепляются временными крюками с соседней парой стоек для укладки на них мостика и прогонов.
Процесс сборки весьма прост. Передвижной мостик (фиг. 5), в виде сплоченных на щпонках щитов из 4-5 досок, длиной 5-6 м, толщиной с таким расчетом, что, будучи выпущен на длину — 1, 25 м с устоя в отверстие в виде конт соли, он мог бы держать двух рабочих со стойкой, выдвигается с устоя в отверстие. С него рабочие спускают стойку, как это обыкновенно делается при объемных стойках. Когда стойка спущена и поставлена в ниж11ий паз, один рабочий удерживает ее в вертикальном положении, другой багром достает с пола задний конец оттяжки и закидывает его на крюк, стойка наклоняется назади одновременно закрепляется временным крюком за устой от блокового опрокидывания..Затем таким же порядком ставится задняя более легкая стойка, скрепляется — с устоем временным крюком, а с основной стойкой насадкой, как показано на чертеже фиг. 2). Мостик протаскивается на установленную пару стоек; продвигается дальше на 1-1, 25 м в виде консоли, и процесс сборки продолжается. Сборка идет одновременно с двух сторон (с обоих устоев). Когда все стойки поставлены взамен временных распорньгх крючков, укладываются по насадкам прогоны в специально сделанные в них гнезда, закрепляются болтами, настилается мостик, (фиг. 5), спускаются щиты и плотина готова к работе. Закладка щитов и вытаскивание их производится обыкновенным способом при помощи обыкновенного ворота.
На чертеже (фиг. 3) можно видеть, что постоянная часть устоя представляет собой только укрепленный обшивкой (двойной пол) откос. На нем устанавливается водоудержательная стенка, поддерживаемая легкими контрфорсами. Эти контрфорсы и водоудержательная стенка, достаточно прочно связанные с обшивкой откоса, и служат основными устоями, с которыми при помощи прогонов соединяются и все прочие стойки:
Таким образом, предлагаемая система разборной плотины имеет следующие существенные отличия от общепринятьгх типов.
Устой представляет собой укрепленный водонепроницаемой двойной общивкой (по типу понурного пола) откос (полуторный или двойной), при чем шпунты королевой и понурный следуют за общивкой по откосу, чем препятствуют фильтрации под обшивку, а следовательно и прд устой, предохраняя сооружение, от обмыва со стороны берега за устоем.
На этом откосе могут быть установлены водоудержательная стенка и контрфорсы, воспринимающие все гидростат ическое давление, действующее nak непосредственно на сте|1ку, так и от верхних реакций промежуточных стоек, постоянного типа, Достаточно солидных и прочно закрепленных.
Закрепляются съемные стойки металлическими оттяжками с передачей вырывающего и опрокидывающего усилия в понур, который находится под давлением некоторой части общего напора (разница между давлением на пол и противодавлением примерно 25-35 %)
Во время наводки отверстие имеет очертание, соответствуй) щее руслу реки и соверщенно не стесняющее последнее (вид каадЛа с крепленньши откосами во всю ширину реки (фиг. 4), что позволяет делать устои затопляемыми при высоком подъеме весенней воды, не опасаясь больших размывающих скоростей, так как русло не стеснено.
Вариант плотины (фиг. 6-8) в разрезах с достаточной полнотой характеризует устройство как самих устоев BMedfe с креплением откосов, так и разборчатой части отверстия. -Устои представляют собой,спланированный полуторный или двойной откос, по1 рытый фильтром и мостовкой, с целью предохранить его от выпучивания грунта в зимних условиях, и закрепленный сплошным, полом в понуро-двойным водонепрОницаемы|1 и в водобое тоже полом или двойной мостовой. Шпунты, как понурный, так и королевой, глубоко врезаются в материк или тело дамбы, чем соверщенно устраняется возможность фильтрации в обход сооружения. На указанном откосе при низких горизонтах воды устанавливаются в пазы стойки, к ним подбирается шпунтовая цз брусьев во- доудержательная стенка и все это скрепляется сжимами; на стойки укладываются насадки, прогбны и йостию Если потребуется, то все это может бьгть и проконопачено. При таком устройстве устой легко и быстро насухо собирается. В целях облегчения сборки щитово№
отверстия вариант предусматривает возможность устройства нескольких основных стоек, укладывающихся по линии порога плотины. Для этого, «место всех съемных стоек, через каждые две, третья ст;ойка закреплена на в;алу, имея одну точку опоры внизу на короле и подпятнике, а другуво вверху наоттяжке, прикрепленной нижним концом на хомуте к первой насадке понурного . пола. Как пята стойки, так и нижний конец , по своей конструкции, позволяют свободно вращать стойку и укладывать ее на порог/фиг. 6 и 7). К стойке наглухо прикреплен соответствующей прочности кронштейн, служит для поддержания прогона и мостика, в то же время являясь неотъемлемой частью стойки и укладывается вместе с нею на флютбет.
Через 3, 75 м поставлены на оттяжках вращающиеся стойки, между ними через 1 25л«устанавливаются с мостика обыкновенные съемное стойки. Процесс сборки осуществляется так: собирается контрфорсный устой (фиг. 6), для чего с откоса поднимается первая вращающаяся стойка, которая в сложенном виде до сборки плотины лежит на откосе по инии порога. Эта стойка и является корекяой собранного устоя. По уложенному мостику двое рабочих багром приподнимают со дна верхний конец второй вращающейся стойки и в то же время на противоположном берегу двое рабочих при помощи троса на вороте тянут эту же стойку и общими усилиями приводят ее в вертикальное положение, т.-е. до момента натягивания цепи, которой стойка соединена с предыдущей. Затем на консоль накидывается служебный мостик, укладывается в пазы прогон и закрепляется болтом, устанавливаются перила и пролет в 3,75 м перекрыт. Таким же путем устанавливаются прочие стойки и собирается противоположный устой, С мостика обыкновенным способом устанавливаются все промежуточные стойки, закладываются щиты, и процесс сборки завершается.
1.Разборная плотина со съемными или укладывающимися на флютбет по линии порога опорами, отличающаяся тем, что, в целях облегчения опор и получения большего удобства сборки их, все опоры или их часть снабжены с напорной стороны металлическими оттяжками, одним концом укрепляемыми за пол понура, а другим за стойку опоры.
2.Плотина по п. 1, отичающаяся тем, что ее устои представляют водоудержательную стенку, устанавливаемую на укрепленном береговом откосе и поддерживаемую взамен засыпки или свайными контрфорсами или съемными стой ками, снабженными оттяжками с напорной стороны.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящие Методические рекомендации разработаны в развитие положений «Рекомендаций по проектированию и сооружению земляного полотна на прижимных участках рек», введенных в действие приказом Минтрансстроя Л-1738, о гибких железобетонных покрытиях для защиты откосов транспортных сооружений и склонов берегов рек от действия водного потока.
В данной работе приведены технические характеристики гибких железобетонных покрытий различных типов, условия и области их применения, рассмотрены вопросы проектирования покрытий с указанием необходимых расчетных формул, даны рекомендации по изготовлению элементов покрытий и производству монтажных работ на объекте строительства.
Методические рекомендации разработаны на основании теоретических, лабораторных и технологических исследований, а также опыта проектирования защитных конструкций институтами ЦНИИС, Гипротрансмост, Сибгипротранс, Сибгипроречтранс Минречфлота РСФСР, ЧерноморНИИпроект Минморфлота СССР, Гидропроект Минэнерго СССР и строительства объектов трестами Тю мен ьстройпуть, Дондорстрой, Куйбышевдорстрой, Запсибгидрострой, Тындатрансстрой, Мостострой 8, Черноморгидрострой, Запорождорстрой Миндорстроя УССР и Мостострой КазССР.
Работа выполнена в соответствии с программой решения научно-технических проблем 0.85.01.Н4а и 0.54.01.Н13, утвержденных постановлением ГКНТ при Совете Министров СССР.
Методические рекомендации разработаны в лаборатории постройки речных сооружений ЦНИИСа инж. Юдиным Л.Н., кандидатами техн. наук Высоцким А.Ф., Плакидой М.Э. и инж. Лагутиной Т.А.
Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 129320, Москва, ул. Кольская, д. 1. Всесоюзный ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт транспортного строительства.
Зав. отделением транспортных гидротехнических сооружений Кузнецов А.И.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. 1. Г ибкие покрытия откосов состоят из отдельных жестких железобетонных элементов, соединенных между собой пластическими связями, вследствие чего в одних и тех же условиях эксплуатации требуется меньшая масса покрытий по сравнению с отдельно лежащими несвязанными элементами и допустимы ограниченные деформации грунта откосов.
Гибкие плиты и блоки решеток, из которых монтируется покрытие, практически не испытывают изгибающих моментов. Их можно делать крупногабаритными и тонкими, что имеет большое экономическое значение при индустриальном изготовлении сборных элементов и механизированном монтаже покрытия на объекте строительства.
1.2 . В Методических рекомендациях рассматриваются вопросы проектирования и строительства гибких железобетонных покрытий при защите от размыва течением или от повреждений волнами грунтовых откосов и подошв насыпей подходов к мостам на железных и автомобильных дорогах всех категорий, конусов у мостов, надводных и подводных склонов и подошв склонов берегов в случае расположения земляного полотна дорог вдоль рек, при защите от размыва течением оснований регуляционных сооружений на мостовых переходах, а также при защите от размыва дна у причалов потоком, создаваемым движителями судов. Методические рекомендации могут быть использованы также при проектировании и строительстве защитных одежд берегов небольших внутренних водоемов или водохранилищ в их выклинивающихся частях.
1.3 . Методические реком ендации не касаются вопросов проектирования и строительства покрытий при защите откосов судоходных, водопроводных, ирригационных каналов и водоотводных канав.
1.4 . Вопросы во здействия на гибкие покрытия судовых волн в настоящей работе не рассматриваются.
1.5 . Методические рекомендации применимы при обычно выполняемых двух стадиях проектирования (технический проект, рабочие чертежи), а также, в случае необходимости, при составлении технико-экономического обоснования.
1.6. Предусматр ивается, что при проектировании и строительстве гибких покрытий должны учитываться также указания действующих нормативов и рекомендаций, приведенных в списке литературы.
2. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ГИБКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
2.1 . Для установления возможности применения гибких железобетонных покрытий должны быть использованы материалы изысканий и предварительные проектные соображения.
2.2 . Возможность применения гибких покрытий определяется следующими условиями:
средина расчетная скорость течения потока не должна превосходить 6 м/с;
высота ветровых волн, воздействующих на защищаемый откос, не должна превышать 0,80 — 1,00 м (в зависимости от крутизны откоса);
грунт тела насыпи, откосы которой защищаются, а также его плотность отвечают требованиям, предъявляемым СН 449-72 [1];
защищаемый откос не подвержен воздействиям льда толщиной более 1 м;
крутизна защищаемого откоса не превосходит 1:2;
температура воздуха в районе расположения защищаемых объектов не ниже минус 60 °С;
глубина воронок, образующихся при размыве оснований земляных сооружений, не превышает 4 м;
выбор покрытия обоснован технико -экономическими расчетами.
3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Топографические данные
3.1 . Для опреде ления расчетных элементов ветровых волн, воздействующих как на верховую, так и низовую стороны пойменных подтопляемых насыпей подходов к мостам, необходимо знать возможные длины разгона волн при различных направлениях ветра, а также глубины воды во время паводков по волноопасным направлениям. Исходными материалами для этого могут служить карты в масштабе 1:10000 — 1:100000 района расположения мостового перехода, а также планы в горизонталях, нанесенных не реже чем через 1 м для равнинных и 2 м для предгорных и горных условий.
3. 2. Зн ачения скоростей течения паводковых вод вдоль пойменных насыпей, воздействующих на их откосы и подошвы, могут быть установлены при наличии детального плана в горизонталях в масштабах 1:1000 при площади съемки до 50 га и 1:2000 при площади съемки свыше 50 га района расположения мостового перехода. При этом по длине должно быть полностью охвачено расположение пойменных насыпей подходов к мостам и регуляционных сооружений, не менее чем по 200 м в каждую сторону от паводочного уреза воды на берегах реки в створе мостового перехода, а по ширине — расстояние между границами разлива наибольшего паводка. На плане должно быть показано расположение все х сооруж ений мостового перехода и русла реки с направлением течения.
3.3 . Пр и проектировании покрытий для защиты от размыва течением откосов насыпей на прижимных участках и в излучинах рек, вдоль которых расположено полотно дороги, необходимо иметь план в горизонталях в масштабе 1:500 — 1:1000, на котором должны быть показаны русло реки на протяжении всего защищаемого участка и всей излучины, а также полотно дороги.
Помимо этого необходимо иметь профили поперечного сечения земляного полотна дороги, склонов берега и русла реки на всем протяжении защищаемого участка не реже чем через 50 м.
3.4 . Для про ектирования расположения в плане одежды, защищающей от размыва основания отдельных регуляционных сооружений или их частей на мостовых переходах, требуется дополнительный план в горизонталях в зависимости от размеров защищаемых объектов, охватывающий со всех омываемых потоком сторон сооружения полосу шириной, равной (считая от бровки сооружения) десяти глубинам воды в подошве откосов при расчетном паводке.
3.5 . Пр и проектировании у причалов карт покрытия, защищающих грунт от размыва движителями судов, необходим план подводного склона реки в масштабе 1:200 — 1:500 в горизонталях через 1 м с охватом полосы шириной (считая от кордона причала), равной 30 м, а для проектирования расположения штабелей конструкций — такой же план берега реки. По длине планом должна быть охвачена вся причальная линия, и на нем показаны причалы.
Инженерно-геологические данные
3.6 . Для проектирования защитных одежд откосов насыпей сооружений и склонов берегов рек, а также для определения глубины воронок размыва должны быть известны инженерно-геологическая характеристика и гранулометрический состав грунтов в защищаемых от размыва сооружениях, берегах, основаниях и подошвах сооружений, а в случаях связных грунтов — расчетное сцепление, устанавливаемое испытаниями. Анализ грунтов производится согласно ГОСТ 12536-79 [ 2 ].
3.7 . При про ектировании защитных одежд берегов рек требуется, кроме данных, указанных в п. 3.8 , г идрогеологическая характеристика берегов.
Гидрологические и гидравлические данные
3.8 . Во всех случа ях применения гибких железобетонных покрытий требуются данные о характере (дождевые, от таяния снегов), о времени наступления и продолжительности паводков в течение года, а также сведения об отметках наибольшего, расчетного, среднего и низкого меженного уровней воды в месте строительства объекта.
3.9 . Для опред еления скорости потока вдоль пойменных насыпей подходов к мосту, воздействующего на откосы, и глубины возможного размыва поймы у подошвы откосов обходимо знать: длину отверстия моста; расчетный и наибольший расход всего потока, проходящего через отверстие моста; расходы воды, проходящей в русловой части отверстия моста, при отсутствии стеснения через часть живого сечения, перекрываемую отверстием моста, и в нестесненных условиях по каждой из пойм; расчетную ширину разлива паводочной воды; продольный уклон нестесненного потока.
3 .10. При проектировании защиты откосов насыпей на прижимных участках и склонов берегов рек в излучинах, а также при проектировании защиты от размыва их подошв должна быть известна средняя скорость на вертикали в подошве склона вогнутого берега при заполнении русла в бровках излучины.
3 .11. Для расчета местного размыва у головы односторонней струенаправляющей дамбы требуются следующие данные: полный расчетный расход потока; расход воды, проходящей по ширине отверстия моста в бытовых услови ях; глубина воды до размыва у головной части дамбы; наибольшее значение средней скорости под мостом, определяемое при расчете общего размыва; значение средней скорости нестесненного потока в бытовых условиях.
3.12 . Для расчета м естного размыва при двухсторонних струенаправляющих дамбах нужны такие данные: глубина воды до размыва у головной части дамбы; расход на нест есненной части потока, состоящей из прилегающих к данной дамбе поймы и части русла до линии наибольших глубин; расход на части отверстия, прилегающей к данной дамбе; наибольшее значение средней скорости на части отверстия моста, прилегающей к данной дамбе, считая от вертикали на наибольшей глубине; средняя скорость в бытовых условиях на нестесненной части потока, состоящей из прилегающих к данной дамбе поймы и части русла до вертикали на наибольшей глубине.
3.13 . Дл я расчета глубины размыва у головной части траверса необходимо знать глубину воды в голове траверса до размыва и среднюю скорость течения набегающего потока на вертикали у головной части траверса.
3 .14. При проектировании защиты дна у причалов от размыва движителями судов должен быть известен наиболее низкий уровень воды у причалов в течение периода судоходства.
Метеорологические данные
3.15 . Во всех случаях пр именения гибких покрытий, за исключением тех, когда покрытия находятся всегда под водой, требуются следующие сведения: характеристика температурного режима воздуха; максимальная и минимальная годовые температуры; продолжительность жаркого и холодного периодов года.
3.16 . При проектиров ании защитных одежд откосов и их подошв от воздействия ветровых волн и для определения расчетных элементов последних необходимо иметь данные береговых или материковых метеостанций о наблюденных максимальных скоростях ветра по всем восьми румбам (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ) по годам за многолетний (не менее 25 лет [ 3 ]) период наблюдений и по месяцам, в течение которых возможны паводки с глубинами на поймах, обеспечи вающим и волнообразование.
Конструктивные данные
3 .17. Для проектирования защитных покрытий откосов грунтовых сооружений мостовых переходов необходимо знать поперечные сечения этих сооружений и крутизну откосов, а для проектирования траверсов, кроме того, их длину и угол косины их продольной оси к направлению течения.
3.1 8. При про ектировании защитных покрытий дна у причалов требуются следующие данные: поперечные сечения причалов, типы судов, которые будут пришвартовываться к причалам, количество и диаметр винтов, мощность движителей, наименьшая возможная глубина воды, считая от оси винта до дна, наибольшее возможное число оборотов винта при швартовке и отчаливании судов, ширина судов.
4. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОКРЫТИЙ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ И КОМПОНОВКА
Гибкие покрытия
4 .1. Гибкие покрытия рассматриваются как волногасящие и противоразмывные элементы сооружений, которые по своей значимости могут быть приравнены к гидротехническим речным сооружениям IV класса.
4.2 . Гибкие покрытия подра зделяются на сплошные плиты и решетчатые с ячейками, образованными взаимно пересекающимися гирляндами. Конструкция состоит из отдельных жестких железобетонных элементов, объединенных посредством пластических связей из арматурной стали в полимерной оболочке * . Между отдельными элементами образуются линейные шарниры, благодаря чему конструкция способна вписываться в криволинейные поверхности, которые могут образовываться на технологических операциях и в период эксплуатации покрытий [ 4 ].
* Изобретение. Свидетельство № 251463. Авторы: Юдин Л.Н., Петрашень И.Р., Элексон Г.З.
4 .3. В пластических связях сталь связи на участке длиной 115 мм (рис. 1 ) находится в эластичной оболочке толщиной 2 мм из термо- и фотостабилизированного полиэтилена высокой плотности, наносимого термопрессованием. Эта оболочка позволяет стали расширять зону пластических деформаций и предохраняет арматуру от коррозии. У полиэтиленовой оболочки на концах выполнены специальные запорные шайбы, исключающие возможность прохода влаги по контуру полиэтилен — бетон внутрь бетона при изменении температуры в период эксплуатации.
Рис . 1 . Полиэт иленовая оболочка стержня арматуры
4.4 . Гибкие покрытия набир аются из отдельных сборных элементов (гибких плит и блоков) заводского изготовления. Типоразмеры плит и блоков, их масса, расход основных материалов на 1 м 2 покрытия и допустимые значения воздействующих на них факторов приведены в табл. 1 .
