Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Многоарочные плотины

Обычно многоарочные плотины возводят в условиях не очень сурового климата, однако при достаточно массивных элементах (рис. 7.47, а) и устройстве в случае необходимости теплоизоляции со стороны НБ климатические условия не ограничивают их применение. Ценное качество многоарочных плотин состоит в возможности принимать большие расстояния между контрфорсами, что уменьшает объем скальных работ и позволяет в ряде случаев удобно разместить между контрфорсами агрегаты гидростанции. В современных многоарочных плотинах расстояния между контрфорсами достигают 35...50 м (плотины Эрраген, 35 м, Гранваль, 50 м) и более. Плотина Даниель Джонсон имеет центральную арку с пролетом между осями контрфорсов 161,5 м и 13 арок с 76,2 м (рис. 7.47, а).

Многоарочные плотины часто требуют довольно большего армирования (иногда до 30...50 кг на 1 м3 бетона и более) и несколько сложнее других в выполнении. Перспективны достаточно толстостенные, слабоармированные конструкции таких плотин.

Применение предварительно-напряженной арматуры и обжатия кладки домкратами в активных швах, по данным французских инженеров, дает дополнительную экономию бетона и стоимости. Так, для плотины Эрраген (рис. 7.47, б) применение этих мероприятий позволило получить экономию бетона в 49 % по сравнению с обычной конструкцией при экономии в стоимости 30 %

Некоторые затруднения возникают при проектировании водосбросных многоарочных плотин, особенно при больших расходах, так как перелив воды непосредственно через арки может привести к подмывам контрфорсов (особенно если удельные расходы не очень малы) или к необходимости крепления русла НБ в месте падения струи и ниже. Устройство водосливной плиты между контрфорсами при больших пролетах — довольно тяжелое, неконструктивное решение, хотя его иногда и предлагают и оно может быть в определенной мере оправдано. Водопропускные отверстия в последнее время располагают в контрфорсах многоарочных плотин (плотины Гранваль, Меффруш и др.), для чего их в ряде случаев проектируют расширенными, полыми (рис. 7.47, в).

В контрфорсах можно располагать не только водосбросные отверстия (поверхностные или глубинные), но и водозаборные, а также трубопроводы ГЭС (рис. 7.47, в); иногда трубопроводы могут проходить и между контрфорсами.

При обычных конструкциях много- арочных плотин (см. рис. 7.1, ж) некоторые затруднения возникают в устройстве мостового перехода, особенно когда мостом приходится перекрывать большие пролеты. Для устранения этого недостатка французскими инженерами была предложена и осуществлена на плотине Гранваль конструкция, приведенная на рисунке 7.49, б.


Арочные перекрытия многоарочных плотин часто устраивают бесшарнир- ными, жестко соединенными с контрфорсами. Имеются также конструкции, в которых арки отделены от контрфорсов швом и опираются на контрфорсы непосредственно или через специальную соединительную плиту. Такие конструкции имеют ряд положительных качеств: выполнение арок независимо от контрфорсов после частичного или полного возведения последних; уменьшение влияния неравномерной осадки контрфорсов на работу арок (то есть возможность применять такую конструкцию на скальных основаниях небезукоризненного качества); более равномерное распределение напряжений в арках; большая определенность в расчете контрфорсов, чем в случае жестко соединенных с ними арок, и т. д. (подробнее см. [9]). Иногда применяют арки с шарнирами, которые уменьшают чувствительность конструкции к температурным колебаниям и неравномерным осадкам, улучшают напряженное состояние арок (рис. 7.49, а).

В большинстве случаев арки устраивают круговыми и постоянной толщины в каждом сечении, перпендикулярном образующей свода, что главным образом связано со стремлением упростить производство работ. От сечения к сечению толщина арок изменяется, возрастая к низу плотины, что соответствует увеличению нагрузки от давления воды.

В построенных плотинах центральный угол арок (см. рис. 7.50, 6) изменяется от 93° до 180°, в современных плотинах обычно принимают большие центральные углы— 180° или близкие к этому, редко меньшие, что обеспечивает достаточно благоприятное напряженное состояние арки (см. 7.5.6).

Разновидностью многоарочных плотин являются многокупольные, в которых вместо арок устраивают куполы; применяют их очень редко [9]. Недостаток этой конструкции — сложность опалубки.

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики