Гидротехнические сооружения (Часть 2)
Трубы под каналами в насыпях
Cлужат для пропуска ливневых вод, ручьев и других небольших водотоков под каналом в тех случаях, когда канал проходит выше пересекаемого потока (рис. 27.15). Вода в трубах обычно движется при безнапорном режиме (рис. 27.15, а) как в открытом русле (чтобы не создавать значительного напора на насыпь канала).
Сопрягающие сооружения
При трассе канала, пересекающей местность с большими уклонами и перепадами высот, скорости течения воды в канале достигают чрезмерно больших значений и вызывают нежелательные явления: размыв русла, отогнанный прыжок в нижнем участке канала и др. В таких местах приходится устраивать специальные соединяющие верхний и нижний участок канала сооружения, которые называют сопрягающими.
Быстротоки
Сопрягают участки канала с разными уровнями, представляют собой лотки с уклонами более критических. Быстротоки, как сопрягающие сооружения на каналах, имеют следующие особенности. Входному участку, рассчитываемому как неподтопленный водослив с широким порогом, желательно придавать трапецеидальную или щелевую форму. Это позволяет поддерживать в верхнем канале уровни, близкие к уровням равномерного движения.
Переходы
Сопряжение участков канала с разными поперечными сечениями (например, трапецеидальным сечением в мягких грунтах и прямоугольным сечением в скале, при подходе к лоткам, трубам) осуществляется переходами, в пределах которых откосы русла плавно и постепенно изменяются. Одновременно может изменяться ширина и отметка дна.
Насосные станции
В крупных современных машинных каналах для преодоления резкого сосредоточенного подъема местности устраивают насосные станции, которые в этом случае и осуществляют сопряжение нижнего участка канала с верхним (см. рис 26.1). Так, на трассе канала Северный Донец - Донбасс построено четыре мощных насосных станции, поднимающих воду почти на 200 м.
Шлюзы-регуляторы и вододелители
В ирригации и водоснабжении бывает необходимо сделать ответвление от магистрального канала. Шлюз-регулятор конструктивно представляет собой плотину с затворами, позволяющими регулировать расходы воды в основном канале и ответвлениях от него, а также полностью перекрывать канал. Шлюз-регулятор может быть расположен на ответвлении канала (рис. 27.24, а) или на основном тракте и ответвлении, причем два или даже три регулятора соединяются в одно сооружение.
Аварийные заграждения
На длинных каналах, не имеющих перегораживающих сооружений (регуляторов), для изоляции отдельных участков канала на случай аварии или ремонта располагают аварийные заграждения. Эти заграждения в период нормальной эксплуатации находятся в открытом (разобранном) состоянии, а при необходимости могут быть быстро закрыты. Конструктивно заграждения представляют собой пороги, оборудованные затворами.
Водосбросы и водоспуски
Водосбросы, расположенные по трассе или в концевой части канала, устраивают для организованного сброса воды, могущей переполнить канал по условиям эксплуатации или при тех или иных неполадках и недосмотрах. Водосбросы могут быть различных типов; на трассе канала они по гидравлической схеме являются боковыми водосливами.
Шугосбросы
Если по каналу осуществляется транзит шуги или шуга образуется в самом канале, необходимо предусмотреть в конце канала (а при большей длине его и в ряде мест по длине) шугосбросы для отвода шуги из канала. Существует ряд конструкций шугосбросов.
Гидротехнические туннели. Типы туннелей
Туннелем называют горизонтальную или наклонную протяженную горную выработку (выломку), устраиваемую без выемки вышележащей породы и имеющую два выходана земную поверхность. Горизонтальную или наклонную до 45° выработку, имеющую один выходна земную поверхность, называют штольней;наклонную под углом 45° - стволомили шахтой.
Основные элементы гидротехнического туннеля
Подводящий канал 1; входной оголовок (портал) 2 для укрепления врезок туннеля и канала и создания плавного входа втуннель; сороудерживающая решетка 3, вместо которой можно установить затвор; переходный участок 4 от четырехугольного сечения на входе к круглому; напорный туннель 5 круглого сечения; камера 6 затворов; водобойный колодец 7; безнапорный туннель 9; выходной оголовок (портал) 10; отводящий канал 11; замок (или шелыга) 14 - самая верхняя часть туннеля; забутовка 15 - цементационный раствор, подаваемый под давлением; обделка (или крепь) 16, воспринимающая действующие нагрузки; облицовка 13 уменьшающая шероховатость поверхности; кровля 19 - поверхность сверху расположенной породы; колотта 18 - верхняя-сводчатая часть поперечного сечения; штросса 17 - нижняя часть стены 20; лоток 21; портальная стенка 22; крыло.23.
Поперечные сечения гидротехнических туннелей
Площадьпоперечного сечения туннеля определяют гидравлическими расчетами, а среднюю скорость течения в нем воды назначают на основе технико-экономических расчетов. Гладкая облицовка туннелей позволяет уменьшить площадь поперечного сечения, но часто экономически выгоднее не облицовывать его. Формупоперечного сечения туннеля определяют инженерно-геологическими, гидравлическими условиями и возможностями производства работ смалой стоимостью.
Горное давление
Это совокупность силовых полей, возникающих за счет массы породы. При нарушении равновесия этих сил горной выработкой вся толща горной породы над выработкой или часть ее приходит в движение - деформируется, оказывая давление на обделку выработки.
Определение горного давления, действующего на обделку методом Протодьяконова
Предположим, что на кровлю и стены выработки (рис. 28.4) давит порода, которая стремится вывалиться в выработку:
1) на кровлю - в виде веса свода обрушения АСВ (обычно называется свод давления), представляющего собой вертикальное горное давление;
Условия устройства и формы сечения безнапорных туннелей
Безнапорные туннели работают при частичном наполнении водой, когда имеется свободная поверхность воды. Применяются обычно при незначительных напорах в головной части или когда это выгодно в гидравлическом и экономическом отношениях (см. рис. 28.1).
Обделки туннелей
В прочных и устойчивых породах обделки туннелей предназначаются для уменьшения шероховатости и водонепроницаемости и тогда они являются только облицовками, а в породах, где возможно обрушение, обделки нужны для восприятия давления породы - горного давления.
Входные и выходные оголовки туннеля (порталы)
Оформляются обычно в виде подпорных стенок и плиты пола (см. рис. 28.1, в) или в виде обетонирования скальной выемки. Поверхность подводящих и отводящих каналов у порталов на соответствующую длину по расчету укрепляют против размыва.
Определение размеров сечения туннеля и действующих сил
Размеры и форму туннеля определяют гидравлическими расчетами и геологическими условиями. Толщину обделки устанавливают на основании статических расчетов. Нагрузки и воздействия на обделку делят на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые). К постояннымотносят: горное давление, собственную массу обделки, предварительное напряжение.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.