Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДИАФРАГМЫ

В практике строительства крупных гидротехнических сооружений металлические диафрагмы применяются для уплотнения температурных швов сооружений, расположенных на скальных основаниях, и как ограждающие элементы асфальтовых шпонок в сооружениях, расположенных на несжимаемых и слабо сжимаемых грунтах.

Металлические уплотнения наиболее распространены в зарубежном плотиностроении. Чаще всего основное: уплотнение выполняется из листовой меди или латуни и реже из нержавеющей стали. Однако при выполнении работ неизбежно появление усадочных трещин, требующих их заполнения. Металлические диафрагмы с компенсаторами, как основное уплотнение температурных швов, эффективны при плотном сцеплении материала диафрагм с бетоном блоков.

В Советском Союзе уплотнение температурных швов осуществляется при помощи металлических диафрагм с компенсаторами с последующей цементацией полости шва. Так сделано на плотинах Красноярской, Усть-Илимской, Зейской, Чиркейской и других ГЭС, а также на плотине ГЭС Саньмынься (КНР), выполненной по проекту Ленгидропроекта.

Металлические диафрагмы могут устанавливаться на вертикальных и горизонтальных уплотнениях деформационных швов в сооружениях высотою до 200 м и более. Материалы, применяемые для металлических диафрагм, должны отвечать требованиям.

В связи с высокой, стоимостью и дефицитностью материала диафрагмы из чистой меди в Советском Союзе применяются значительно реже, чем диафрагмы из нержавеющей стали и латуни. Нашей промышленностью освоен выпуск более экономичных материалов: высоколегированных, стойких против, коррозии (нержавеющих) сталей и сплавов (ГОСТ 5632-61), которые с успехом могут быть использованы для изготовления конструкций уплотнения.

В зарубежной практике (в частности, в Финляндии, Норвегии и др.) устройство-уплотнений в температурных швах гидротехнических сооружений при помощи диафрагм из листов чистой меди встречаются значительно чаше, по сравнению с другими металлами.

На некоторых немецких и шведских плотинах применялись свинцовые листы. Однако, как показали исследования, свинцовые листы могут быть применены только в небольших сооружениях, где нельзя ожидать значительных деформаций сопрягаемых частей сооружений.

Металлический лист, применяемый для уплотнения температурных швов, обладает коррозионной стойкостью (против коррозии электрической, атмосферной, щелочной, кислотной, солевой и др.); жаростойкостью (окалиностойкостью, стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550° С при работе в ненагруженном или слабонагруженном состоянии); жаропрочностью при работе в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и достаточной окалиностойкостью.

Рекомендуются следующие марки листов из латуни и чистой красной меди для диафрагм в уплотнениях температурных швов:

а) латунный лист марки Л68 холоднокатаный магкий (на поставку ГОСТ 931-52 и на химический анализ ГОСТ 1019-47);

б) листы из чистой красной меди марки М2 или М3 (на поставку ГОСТ 1173-49 и на химический анализ ГОСТ 859-47).

Металлические диафрагмы рассчитываются на давление воды при расхождении шва. Ширина и толщина их определяется, исходя из максимального напора воды в самой нижней точке уплотнения, при расчетном раскрытии шва. В этом случае металлическая диафрагма рассматривается как подверженная изгибу заделанная по двум концам оболочка с пролетом, равным ширине шва. Максимальная толщина диафрагмы, полученная по расчету, сохраняется одинаковой на всю высоту уплотнения. Длина и ширина компенсаторной волны рассчитывается и принимается, исходя из максимального раскрытия шва на гребне сооружения.

Толщина металлических листов ограждений асфальтовых шпонок с компенсаторами должна быть проверена на давление мастики при расчетном схождении шва. Обычно они рассчитываются на растяжение в самой нижней точке шпонки и в нескольких промежуточных точках по высоте шпонки. Металлические диафрагмы без компенсаторов с одним заделанным концом и другим подвижным рассчитываются как балки на двух опорах с пролетом, равным наибольшей ширине температурного или узкого деформационно-осадочного шва, находящиеся под воздействием наибольшего давления внутри шпонки при расчетном схождении шва. Кроме проверки на изгиб, толщина. металлической диафрагмы без компенсатора проверяется на растяжение, появляющееся от трения диафрагмы по бетону и по слою асфальтовых матов и от других причин в период расхождения шва.

При стоимостных сопоставлениях вариантов уплотнений температурных швов, выполняемых с помощью металлических листов (из разных металлов), стоимость одной тонны должна определяться по действующим справочным ценникам.

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

Экспертиза

на главную