RU2369688C2 - Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members - Google Patents
Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369688C2 RU2369688C2 RU2007123089/03A RU2007123089A RU2369688C2 RU 2369688 C2 RU2369688 C2 RU 2369688C2 RU 2007123089/03 A RU2007123089/03 A RU 2007123089/03A RU 2007123089 A RU2007123089 A RU 2007123089A RU 2369688 C2 RU2369688 C2 RU 2369688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tray
- sides
- slopes
- concrete
- line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
- Retaining Walls (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для возведения и реконструкции лотковых каналов, открытых водосбросов в составе напорных гидроузлов, быстротоков на каналах.The invention relates to hydraulic engineering and can be used for the construction and reconstruction of channel channels, open spillways as part of pressure head waterworks, high-speed channels.
Известен лотковый канал полигонального сечения [1] с двумя парами откосов: боковыми с заложением m1=0.4-1.5, донными с заложением m2=2.5-6 и относительной шириной 
соответствующей гидравлически наивыгоднейшему сечению (ГНС),corresponding hydraulically most advantageous section (GNS),
где B1 - ширина лотка по дну, м;where B 1 - the width of the tray on the bottom, m;
h1 - глубина лотка у подножия боковых откосов без учета запаса превышения бровки над уровнем воды, м.h 1 - the depth of the tray at the foot of the side slopes without taking into account the margin of excess of the edge above the water level, m
Недостатками данного технического решения являются сложность возведения железобетонного лотка в нескальных грунтах и истирание его облицовки при высоких скоростных и наносных режимах.The disadvantages of this technical solution are the difficulty of erecting a reinforced concrete tray in non-rocky soils and the abrasion of its lining at high speed and surface conditions.
Цель изобретения - снижение трудоемкости строительства гидротехнического лотка и повышение эффективности работы за счет использования сборных типовых блоков и оптимального полигонального сечения.The purpose of the invention is to reduce the complexity of the construction of the hydraulic tray and increase work efficiency through the use of prefabricated typical blocks and optimal polygonal section.
Указанная цель достигается тем, что лоток выполняется из трех сборных железобетонных уголковых блоков с равными сторонами и углом на вершине 120-158°, один из которых расположен по центру основания лотка с углом по линии вершины треугольного основания лотка, два других блока установлены по бокам сечения полигонального лотка с совпадением углов их вершин с боковыми углами лотка и направлением их нижних сторон по линии донных откосов и верхних сторон по линии боковых стенок лотка, заложение боковых откосов выполнено в пределах m1=0-1.5, а заложение донных откосов - m2=1.7-5.1, при этом уголковые блоки с двух сторон снабжены арматурными выпусками, которые соединены между собой по линии донных откосов и замоноличены бетоном, недостающие длины до верха боковых стенок лотка армированы и замоноличены бетоном, начиная от места арматурных выпусков блоков. Центральный уголковый блок выполнен из абразивно-устойчивых мелкозернистых бетонов, полимербетонов и др.This goal is achieved by the fact that the tray is made of three prefabricated reinforced concrete corner blocks with equal sides and an angle at the top of 120-158 °, one of which is located in the center of the base of the tray with an angle along the apex of the top of the triangular base of the tray, two other blocks are installed on the sides of the section polygonal tray with the coincidence of the angles of their vertices with the lateral corners of the tray and the direction of their lower sides along the line of the bottom slopes and the upper sides along the line of the side walls of the tray, the laying of the side slopes is made within m 1 = 0-1.5, and bottom slopes - m 2 = 1.7-5.1, while the corner blocks on both sides are equipped with reinforcing outlets that are interconnected along the line of bottom slopes and monolithic with concrete, the missing lengths to the top of the side walls of the tray are reinforced and monolithic with concrete, starting from the place of reinforcing block releases. The central corner block is made of abrasion-resistant fine-grained concrete, polymer concrete, etc.
На фигуре 1 изображен железобетонный уголковый блок в аксонометрии; на фигуре 2 показано поперечное сечение лотка, образованное тремя уголковыми блоками; на фигуре 3 - участок лотка в плане.The figure 1 shows a reinforced concrete corner block in a perspective view; figure 2 shows a cross section of a tray formed by three corner blocks; figure 3 - section of the tray in the plan.
Лоток состоит из земляной выемки 1 полигонального сечения, сборных железобетонных уголковых блоков 2 с арматурными выпусками 3 с двух сторон, монолитных бетонных вставок 4 между блоками 2 в основании и монолитных бетонных продолжений 5 до верха боковых стенок лотка. Сбоку железобетонных уголковых блоков 2 лотка предусмотрены монтажные петли 6 в прямоугольных пазах.The tray consists of an earthen excavation 1 of a polygonal section, precast reinforced concrete corner blocks 2 with reinforcing
Сборные элементы (фигура 1) представляют собой железобетонные блоки повышенной заводской готовности уголковой формой с равными сторонами и углом на вершине 120-158°. С двух сторон уголковые блоки снабжены арматурными выпусками. Угол вершины сечения сборных уголковых блоков задается с учетом возможности создания эффективных гидравлических условий протекания воды. Оптимальные наивыгоднейшие значения заложений откосов для лотка лежат в следующих пределах: m1=0÷1.5, m2=1.7÷5.1. На основе этих условий определен оптимальный угол α вершины сечения блока 2 в пределах α=120÷158°. При α=120° сборный лоток имеет полигональное сечение с вертикальными боковыми откосами m1=0, а при α=158° боковые стенки имеют откос с заложением m1=1.5. Все эти параметры лежат очень близко к гидравлически наивыгоднейшим характеристикам полигонального канала. В таблице 1 даются величины угла α и соответствующие им значения коэффициентов заложения откосов лотков m1 и m2 для гидравлически эффективного сечения.Prefabricated elements (figure 1) are reinforced concrete blocks of high factory readiness in a corner form with equal sides and an angle at the apex of 120-158 °. On both sides, the corner blocks are equipped with reinforcing outlets. The angle of the top of the cross section of prefabricated corner blocks is set taking into account the possibility of creating effective hydraulic conditions for the flow of water. The optimal best value of the slope for the tray lie in the following limits: m 1 = 0 ÷ 1.5, m 2 = 1.7 ÷ 5.1. Based on these conditions, the optimum angle α of the vertex of the section of
Как видно из таблицы для сборных лотков, выполненных из уголковых блоков, можно задать пределы заложения боковых откосов m1=0÷1.5 и донных m2=1.7÷5.1, что позволяет строить лотки оптимального полигонального сечения с необходимыми параметрами для различных эксплуатационных условий.As can be seen from the table for prefabricated trays made of corner blocks, you can set the limits for laying side slopes m 1 = 0 ÷ 1.5 and bottom m 2 = 1.7 ÷ 5.1, which allows you to build trays of optimal polygonal section with the necessary parameters for different operating conditions.
Типовые размеры уголковых блоков могут иметь различные значения. При этом стороны блоков должны быть равными l1=l2, как у равностороннего уголка, в этом случае они легко изготавливаются, монтируются и транспортируются. Данные параметры уголковых блоков 2 (α и l) таковы, что позволяют возводить полигональные лотки с вертикальными и наклонными боковыми стенками и с треугольным основанием из трех блоков одного типоразмера (фигура 2). Уголковые блоки могут быть разбиты на следующие типоразмеры: УБ-10 с размерами сторон по 1 м, шириной 2 м и толщиной 0,12 м; УБ-15 с размерами сторон по 1,5 м, шириной 2 м и толщиной 0,15 м; УБ-20 с размерами сторон по 2 м, шириной 2 м и толщиной 0,15 м. Таким образом, могут быть и УБ-25 и УБ-30, их параметры определяются также из условий изготовления, обеспечения безопасной транспортировки и эффективной технологии монтажа лотка. Центральный сборный уголковый блок в основании лотка в необходимых случаях изготавливают из износостойких материалов (высококачественных мелкозернистых бетонов, полимербетонов и др.).Typical sizes of corner blocks can have different meanings. At the same time, the sides of the blocks should be equal to l 1 = l 2 , as at an equilateral corner, in this case they are easily made, mounted and transported. These parameters of the corner blocks 2 (α and l) are such that they allow the construction of polygonal trays with vertical and inclined side walls and with a triangular base of three blocks of the same size (figure 2). Corner blocks can be divided into the following sizes: UB-10 with side dimensions of 1 m, a width of 2 m and a thickness of 0.12 m; UB-15 with side dimensions of 1.5 m, a width of 2 m and a thickness of 0.15 m; UB-20 with side dimensions of 2 m, a width of 2 m and a thickness of 0.15 m. Thus, there can be UB-25 and UB-30, their parameters are also determined from the manufacturing conditions, ensuring safe transportation and efficient technology for mounting the tray . The central prefabricated corner block at the base of the tray, if necessary, is made of wear-resistant materials (high-quality fine-grained concrete, polymer concrete, etc.).
Сечение полигонального лотка с двумя парами откосов и треугольным основанием разбито на две части. Характеристики верхней части обозначены через h1, ω1, m1 и донной части - h2, ω2, m2. По результатам аналитических исследований для рассматриваемого полигонального лотка получены расчетные формулы по определению его основных гидравлических характеристик.The cross section of the polygonal tray with two pairs of slopes and a triangular base is divided into two parts. The characteristics of the upper part are indicated by h 1 , ω 1 , m 1 and the bottom part - h 2 , ω 2 , m 2 . Based on the results of analytical studies for the considered polygonal tray, calculation formulas for determining its main hydraulic characteristics are obtained.
Относительная ширина β, соответствующая гидравлически наивыгоднейшему сечению (ГНС)The relative width β corresponding to the hydraulically best section (GNS)
где B1 - ширина по основанию боковых стенок лотка;where B 1 is the width at the base of the side walls of the tray;
h1 - глубина верхней части сечения без учета превышения бровки над уровнем воды;h 1 - the depth of the upper part of the section without taking into account the excess of the edge above the water level;
m2 - заложение донных откосов;m 2 - the laying of bottom slopes;
α2 - относительная глубина;α 2 is the relative depth;
h2 - глубина донной части лотка;h 2 - the depth of the bottom of the tray;
m1 - заложение откосов боковых стен.m 1 - laying slopes of the side walls.
Глубина донной части сеченияDepth of the bottom of the section
Площадь живого сечения лоткаLive section area of the tray
Смоченный периметрWetted perimeter
Остальные параметры лотка определяются по формулам равномерного (квазиравномерного) и неравномерного режимов движения воды.The remaining parameters of the tray are determined by the formulas of uniform (quasi-uniform) and uneven modes of water movement.
Проведенные расчеты показывают, что при одной и той же площади живого сечения ω пропускная способность предлагаемого лотка по сравнению с лотками прямоугольного сечения увеличивается до 10%, а смоченный периметр уменьшается до 20%, соответственно материальные затраты на облицовку уменьшаются. Высота волн на поверхности воды в полигональном лотке более чем в 2 раза меньше, чем высота волн в прямоугольном лотке.The calculations show that, for the same living cross-sectional area ω, the throughput of the proposed tray in comparison with rectangular trays increases to 10%, and the wetted perimeter decreases to 20%, respectively, the material cost of the lining is reduced. The height of the waves on the surface of the water in the polygonal tray is more than 2 times less than the height of the waves in the rectangular tray.
Для возведения гидротехнического лотка полигонального сечения из сборных железобетонных элементов в начале разрабатывается выемка 1 средствами механизации без доработки сечения вручную, затем производится монтаж железобетонных уголковых блоков лотка 2. Монтаж начинают с укладки центрального (донного) блока в основание лотка так, чтобы вершина его угла совпала с вершиной треугольного основания и с продольной осью лотка, а стороны симметрично лежали по линии донных откосов. После этого укладываются боковые блоки лотка 2 так, чтобы их вершины совпали с боковыми углами лотка с расположением одних сторон блоков по линии донных откосов m2, а других по линии боковых стен с заложением m1. Донные уголковые блоки жестко связывают с боковыми по арматурным выпускам 3. Армируют промежутки между уголковыми блоками 4 и недостающие до отметок верха участки боковых стенок лотка 5. Промежутки между блоками в основании канала 4 и наращиваемые участки боковых стенок 5 заливают монолитным бетоном. Швы между торцовыми гранями сборных блоков замоноличиваются. Производится засыпка грунтом пазух за облицовкой.To erect a hydrotechnical tray of a polygonal section from prefabricated reinforced concrete elements, a notch 1 is developed at the beginning by mechanization without modifying the section manually, then the reinforced concrete corner blocks of
Для строительства каналов большего поперечного сечения заполнение пространства между сборными уголковыми блоками 2 и наращивание боковых стенок 5 может осуществляться сборными железобетонными элементами - плитами. Все сборные элементы жестко свариваются по арматурным выпускам между собой с последующим замоноличиванием швов.For the construction of channels of a larger cross section, the filling of the space between the
При работе полигонального лотка основные гидродинамические нагрузки потока сосредотачиваются по центру русла. При наличии наносов в потоке и при высоких скоростях происходит интенсивный абразивный износ облицовки. В полигональном лотке этому наиболее подвергается участок дна вдоль вершины треугольного основания, а в предлагаемой конструкции лотка центральный (донный) уголковый блок в основании лотка. Для повышения износостойкости при его производстве необходимо использовать качественные цементы и заполнители из высокопрочных каменных материалов, использовать в качестве крупного заполнителя щебень с повышенной шероховатостью поверхности зерен, использовать щебень мелких фракций для увеличения суммарной площади поверхности крупного заполнителя, уплотнять структуру материала и соблюдать технологию производства. Последние требования говорят о предпочтении использования элементов заводского изготовления, отличающихся высоким качеством. В десятки раз повышают сопротивляемость истиранию цементных растворов и бетонов полимерные добавки. Соблюдение всех этих требований для элементов дна облицовки лотка повысит ее износостойкость, а значит, обеспечит сохранение требуемого уровня надежности на длительный срок.During the operation of the polygonal tray, the main hydrodynamic loads of the flow are concentrated in the center of the channel. In the presence of sediment in the stream and at high speeds, intense abrasive wear of the lining occurs. In the polygonal tray, the bottom portion along the top of the triangular base is most exposed to this, and in the proposed design of the tray, the central (bottom) corner block at the base of the tray. To increase the wear resistance during its production, it is necessary to use high-quality cements and aggregates from high-strength stone materials, use crushed stone with increased roughness of the grain surface as a large aggregate, use crushed stone of small fractions to increase the total surface area of large aggregate, compact the material structure and observe the production technology. Recent requirements indicate a preference for using prefabricated elements of high quality. Dozens of times increase the abrasion resistance of cement mortars and concrete polymer additives. Compliance with all these requirements for the elements of the bottom of the lining of the tray will increase its wear resistance, which means that it will maintain the required level of reliability for a long time.
Таким образом, использование однотипных и равносторонних сборных железобетонных блоков уголковой формы с углом на вершине 120-158° позволяет возводить полигональные лотки с параметрами, очень близкими к гидравлически наивыгоднейшим характеристикам по современным индустриальным высокотехнологичным методам строительства.Thus, the use of the same type and equilateral prefabricated reinforced concrete blocks of angular shape with an angle at the apex of 120-158 ° allows you to build polygonal trays with parameters that are very close to the hydraulically most advantageous characteristics of modern industrial high-tech construction methods.
Лотки полигонального сечения с вертикальными и наклонными боковыми стенками и треугольным основанием (фигура 2) могут быть наиболее эффективно использованы при строительстве и реконструкции водосбросных, сопрягающих и водопроводящих сооружений на горных и предгорных зонах, где наблюдаются бурные потоки с высокими скоростями (>3 м/с) и содержанием большого количества влекомых наносов. Полигональная форма поперечного сечения лотка с абразивно-устойчивым креплением наиболее подверженного участка дна облицовки повышает эффективность работы лотка и снижает материальные затраты на его строительство и содержание.Polygonal section trays with vertical and inclined side walls and a triangular base (Figure 2) can be most effectively used in the construction and reconstruction of spillway, mating and water supply structures in mountain and foothill zones, where rapid flows are observed at high speeds (> 3 m / s ) and the content of a large amount of sediment load. The polygonal shape of the cross section of the tray with abrasion-resistant fastening of the most exposed section of the lining bottom increases the efficiency of the tray and reduces the material costs of its construction and maintenance.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство № 1640721, кл. E 02 B 5/00. Гидротехнический канал // Курбанов С.О., Ханов Н.В., М., 1961.1. Copyright certificate No. 1640721, cl. E 02 B 5/00. The hydraulic channel // Kurbanov S.O., Khanov N.V., M., 1961.
Claims (2)
симметричными откосами - двумя боковыми и двумя донными, отличающийся тем, что лоток выполнен из трех сборных железобетонных уголковых блоков с равными сторонами и углом при вершине 120÷158°, один из которых расположен по центру основания лотка с углом по линии вершины треугольного основания лотка, стороны которого расположены симметрично по линии донных откосов, два других блока установлены по бокам сечения полигонального лотка с совпадением углов их вершин с боковыми углами лотка и направлением их нижних сторон по линии донных откосов и верхних сторон по линии боковых стенок лотка, заложение боковых откосов выполнено в пределах m1=0÷1.5, а заложение донных откосов - m2=1.7÷5.1, при этом уголковые блоки с двух сторон снабжены арматурными выпусками, которые соединены между собой по линии донных откосов и замоноличены бетоном, недостающие длины до верха боковых стенок лотка армированы и замоноличены бетоном, начиная от места арматурных выпусков блоков.1. The hydraulic channel containing the tray polygonal section with
symmetrical slopes - two lateral and two bottom, characterized in that the tray is made of three prefabricated reinforced concrete corner blocks with equal sides and an angle at the apex of 120 ÷ 158 °, one of which is located in the center of the base of the tray with an angle along the top of the triangular base of the tray, the sides of which are located symmetrically along the line of the bottom slopes, two other blocks are installed on the sides of the cross section of the polygonal tray with the coincidence of the angles of their vertices with the side corners of the tray and the direction of their lower sides along the line of the bottom slopes and erhnih sides through side walls of the tray, the initiation of lateral slopes formed within m 1 = 0 ÷ 1.5, and the inception of bottom slope - m 2 = 1.7 ÷ 5.1, thus angled blocks on both sides are provided with starter bars, which are interconnected via line bottom slopes and monolithic concrete, the missing lengths to the top of the side walls of the tray are reinforced and monolithic concrete, starting from the place of reinforcing outlets of the blocks.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123089/03A RU2369688C2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123089/03A RU2369688C2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007123089A RU2007123089A (en) | 2008-12-27 |
| RU2369688C2 true RU2369688C2 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007123089/03A RU2369688C2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369688C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471915C2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-01-10 | БИРКО ГмбХ | Water drain element |
| RU222480U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | DRAIN TRAY |
-
2007
- 2007-06-19 RU RU2007123089/03A patent/RU2369688C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РОЗАНОВ Н.П. и др. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат, 1985, с.230-233. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471915C2 (en) * | 2009-12-18 | 2013-01-10 | БИРКО ГмбХ | Water drain element |
| RU222480U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | DRAIN TRAY |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007123089A (en) | 2008-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103898831B (en) | Prefabricated assembled arch rib of ultrahigh-performance concrete and manufacturing and mounting method thereof | |
| CN105201011B (en) | A kind of compound anchored plate retaining wall and its construction method | |
| US20130071189A1 (en) | Bridge System and Method Including Four Sided Concrete Bridge Units Adapted for Promoting Sedimentation | |
| CN101245603A (en) | Floating arch cofferdam and construction method | |
| CN110241806A (en) | A kind of method and crust layer forming crust layer on dredging silt slurry stockyard surface | |
| CN110130501A (en) | A kind of welding procedure method suitable for combining the cement-based material of concrete structure | |
| CN108677637A (en) | A kind of roadbed filling method of precast concrete tube coupling reinforcement light soil | |
| RU2369688C2 (en) | Hydrotechnical channel made from pre-fabricated reinforced concrete members | |
| CN208473072U (en) | A kind of damping assembly concrete building cover structure | |
| CN110241827B (en) | Underwater concrete pouring construction method | |
| RU2366778C2 (en) | Method for erection of polygonal profile tray from precast reinforced concrete units | |
| CN108130889B (en) | Manufacturing method of stepped construction joint between main bottom plate of pump brake and side wall of runner layer | |
| CN208907228U (en) | A kind of prestressing force modular retaining wall | |
| CN110409282A (en) | It is a kind of based on permanent post-tensioned prestressing UHPC set decking without the rib prestressed Self-curing combination beam of abdomen and construction method | |
| CN207295446U (en) | A kind of bridge pave-load layer water-proof drainage structure | |
| CN105951676A (en) | Interlocked wave-resistance protection slope precast block system and construction method | |
| CN112962534B (en) | Large-area dredging dredger fill foundation structure and treatment method thereof | |
| CN113897909B (en) | Construction method of expansion reinforcing band connecting structure in complex arc-shaped water channel | |
| CN111364466B (en) | Construction method of dry dock bottom plate | |
| CN105297875B (en) | Construction method of integrated catchwater | |
| CN107715514A (en) | A kind of sedimentation basin for water process | |
| CN208917859U (en) | Prefabricated board for cushion cap foundation fetal membrane | |
| CN208650369U (en) | The concrete assembled trapezoidal combination beam floor system template of the high ductility of lightweight | |
| CN206428864U (en) | A kind of inner wall structure | |
| CN105839848A (en) | L-section steel and concrete combined structural member |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090620 |