КОНТУРНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ

В качестве дополнительных уплотнений деформационных швов служат контурные уплотнения. Уплотняющие устройства по контуру деформационных швов должны обеспечивать водонепроницаемость шва не только с верховой и низовой сторон, но также и по подошве сооружения. Уплотнение по подошве сооружения, кроме обеспечения водонепроницаемости шва в этой его части, предотвращает также возможность вымывания частиц грунта основания в полость шва. По своему назначению контурные уплотнения могут быть разделены на две категории: наружные и внутренние. Наружные контурные уплотнения устраиваются в местах пересечения деформационных швов с лицевыми гранями и гребнем сооружения. Эти уплотнения предназначаются для защиты полости деформационного шва от проникновения напорных и грунтовых вод, от воздействия льда и волн, а также от засорения содержащимся в воде сором. В контурных уплотнениях используются железобетонные брусья и плиты, которые располагаются со стороны напорной грани плотины.

В качестве наружных контурных. уплотнений температурных швов выше отметки сработки верхнего бьефа чаще всего применяются железобетонные брусья или плиты, а ниже этой отметки - деревянные брусья. Железобетонные брусья и плиты для уплотнения напорной грани плотины особенно широко применяются во Франции и Италии. Они имеют в поперечном сечении пятиугольные или четырехугольное очертание, благодаря которому обладают хорошим контактом с бетонным массивом. Размеры брусьев в плане от 0У5-0,6 до 1,0-1,3 м, а плиты - достигают ширины 1,5 м и толщины 0,5 м.

Водонепроницаемость уплотнения при раскрытии швов достигалась:

а) прокладкой слоя гидроизоляционного материала в сочетании с металлическими листами (медными), просмоленными войлочными, асфальтовыми матами на основе джутовой ткани или стеклоткани;
б) слоем гладкой цементной штукатурки с наклейкой стеклоткани и прокладкой асфальтовых матов на основе стеклоткани;
в) нанесением на поверхности уплотнения патентованнюй пасты.

Вышеперечисленные гидроизоляционные материалы прижимаются к основному бетону при помощи брусьев или плит. Такие уплотнения осуществлены на ряде плотин в Англии (Джиора), в Италии (БауМуджерис, Когхина Тропа, Чересоль-Реаль) и на облегченных гравитационных плотинах Мальга Биссина, Джиоверетто и других конструкциях фирмы К. Марчелле.

В сооружениях на сжимаемом основании наружные контурные уплотнения в швах шириной 1-5 см устраиваются на лицевых гранях в гребне сооружения.

Со стороны верхнего и нижнего бьефов в пределах фундаментной плиты уплотнения выполняются в виде бетонных плит, деревянных брусьев, металлических диафрагм, резиновых профилированных лент и других полимерных материалов.

Наружные контурные уплотнения деформационных швов у лицевых граней сооружений не рекомендуется выполнять в виде асфальтовых шпонок, так как интенсивные температурные деформации поверхностных слоев бетона при низких температурах вызывают расстройство таких шпонок. Высказанные положения подтверждаются опытом эксплуатации сооружений.

При строительстве гидроэлектростанций Пазского каскада финскими и норвежскими строительными фирмами применен другой вид наружного контурного уплотнения в температурных швах. Для уплотнения швов с верховой и низовой сторон сооружений устраивалась расширенная часть шва в виде "ласточкина хвоста", которая заполнялась специальной мастикой. В состав этой мастики, по-видимому, входят битум, резиновые отходы и асбестовая мука; количественный состав указанных компонентов нам неизвестен.

Преимущество наружных контурных уплотнений заключается в том, что эти уплотнения сравнительно легко можно ремонтировать. Такие уплотнения применены в стенах и днищах камер шлюзов Волжского и Боткинского гидроузлов, в плотине Империэл и в камере Гамбургского шлюза (ФРГ).

Внутренние контурные уплотнения устраиваются по контуру служебных и подвальных помещений (потерн, кабельных галерей и т. д.), внутренних контурных уплотнений температурных и осадочных швов, расположенных внутри подводного массива сооружения и пересекаемых деформационными швами.

Внутренние контурные уплотнения могут быть выполнены в виде этдепьного водонепроницаемого контура, не связанного с основными уплотняющими устройствами шва.

Внутренние контурные уплотнения температурных и узкой части эсадочных швов (в пределах фундаментной плиты) выполняются из металлических диафрагм, резиновых и полимерных диафрагм и железобетонных брусьев. Не рекомендуется устраивать внутренние контурные уплотнения с асфальтовыми шпонками (плотина Боткинской ГЭС).

Опытом эксплуатации установлено, что как наружные, так и внутренние уплотнения из деревянных брусьев, находящиеся постоянно под водой, работают удовлетворительно. В зонах переменного уровня воды, где постоянно происходит набухание и высыхание брусьев, а также в помещениях с переменной влажностью (галереи, потерны), деревянные брусья разрушаются и гниют (Каховский, Братский и др. гидроузлы).

Из всех вышеописанных конструкций для внутренних контурных уплотнений целесообразно применять резиновые уплотнения.

В последнее время в СССР для контурных уплотнений широко применяются специальные профилированные резиновые и пластмассовые диафрагмы шириною 11,5-25,0 см. Для создания соответствующих условий работы резиновой диафрагмы необходимо, чтобы в нормированных элементах расстояние от внутренних поверхностей стен помещений до диафрагм контурного уплотнения швов было не менее 0,3 5-0,50 м. При этом для армированных массивных элементов резиновые диафрагмы должны располагаться за рабочей арматурой, но не ближе 20 см от внутренней поверхности помещения.

При уплотнении строительных швов, выходящих в помещения подводного массива, резиновые диафрагмы должны размещаться от внутренних поверхностей стен помещений на расстоянии 0,35-0,50-м. Резиновые и пластмассовые уплотнения для потерн, смотровых галерей и т. д. изготовляются цельными и устанавливаются по всему контуру помещения.

Уплотнения швов между секциями камеры шлюза выполняются в виде: а) прижимного устройства с резиновой профилированной лентой; б) штрабы, заполненной асфальтовой мастикой, перекрытой тремя листами оцинкованного железа и железобетонными плитами; в) штрабы, заполненной асфальтовой мастикой, перекрытой нержавеющим листом и снаружи закрытой железобетонными плитами; такие уплотнения выполняются в швах со стороны засыпки стен камер шлюзов.

Контурные уплотнения в пределах фундаментной плиты сооружений должны иметь надежные сопряжения с горизонтальными уплотнениями шва.

А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975