Укладка экрана

Полимерные пленки и листы выпускаются промышленностью в рулонах или пакетах сравнительно небольших размеров, поэтому для создания сплошного полотнища их сваривают. Технология производства работ по созданию экрана предусматривает два вида сварочных работ — сварка рулонов или пакетов пленки в полотнище вне откоса плотины (в специальном помещении, отведенном для сварочных работ) и сварка готовых полотнищ между собою на откосе плотины. Для сварки пленочных и листовых материалов наиболее приемлемы способ сварки с газовым теплоносителем, так называемая газовая сварка, и способ сварки контактным нагревом — контактная сварка. Полиэтилен и поливинилхлорид хорошо свариваются как газовой, так и контактной сваркой.

Сварка полотнищ может быть осуществлена как на стационарных сварочных машинах, так и переносными термоимпульсными аппаратами. Сварка может производиться как горячим воздухом (для пленок толщиной до 0,5 мм), так и инфракрасным излучением (при толщине более 0,5 мм), ультразвуком и аппаратом контактного нагрева. Указанные машины были использованы для сварки полотнищ осуществленных экранов опытной плотины на Кара-Су, перемычек Токтогульской, Усть-Хантайской ГЭС и диафрагмы Атбашинской плотины, а также имела широкое применение при устройстве временного экрана на откосе первой очереди Нурекской плотины.

Свариваемые вне откоса полотнища могут иметь размеры 10X30 м и более; масса их в зависимости от толщины пленки может доходить до 160 кг, прочность шва должна составлять не менее 60% прочности основного материала.

Сварочные работы на откосе плотины рекомендуется производить преимущественно сварочными экструдерами. Экструдер представляет малогабаритный ручной аппарат с электрическим или пневматическим приводом. Экструдер сваривает по методу экструдированной присадки. Присадочный пруток из полиэтилена подается в аппарат, откуда расплав непрерывной струей выходит через сопло, направленное на кромки свариваемых пленок. Расплав разогревает кромки и сваривается с ними.

Сварка на откосе плотины может быть произведена также аппаратом контактного нагрева (в случае отсутствия экструдера). Сварка кромок пленок или полотнищ призводится внахлест с перекрытием 0,4—0,5 м. Контроль качества сварки производится визуально и испытанием образцов на специальной разрывной машине. При сварке полотнищ на месте делается двойной шов.

Для сварки полиэтиленовой пленки применяется следующее оборудование:

• сварочная машина МСМ-1, предназначенная для сварки в полевых и стационарных условиях двусторонним контактным нагревом Т-образным швом, скорость сварки составляет 0,8—2,25 м/мин;
• ручной полуавтомат ПСП-11, применяемый для сварки односторонним контактным нагревом Т-образным и нахлесточным швом, скорость сварки 2—10 м/мин;
• сварочный пистолет ПСТ-2, производящий сварку пленок, листов, труб при помощи присадочного материала, скорость сварки пленки 10—18 м/мин;
• ручной экструдер ПСП-4Э, предназначенный для сварки пленок методом экструдированной присадки, скорость выхода расплава полиэтилена из сопла составляет 0,3—0,6 м/мин;
• импульсный полоз, служащий для сварки пленок толщиной до 0,4 мм путем контактного нагрева от электрического тока, скорость сварки 0,5—2,0 м/мин;
• переносные термоимпульсные клещи КТИ-301, применяемые для сварки пленок в полевых условиях двусторонним Т-образным швом. Толщина свариваемой пленки допускается 0,5 мм, ширина шва достигает 4 мм, а длина шва за один цикл сварки составляет 150 мм;
• термоимпульсный аппарат ТСП-1-0,5-360 аналогичный термоимпульсным клещам КТИ-301, но работающий в стационарных условиях. Длина Шва за один цикл работы аппарата составляет 360 мм, ширина — 2 мм, толщича свариваемых пленок (суммарная) 0,6—1 мм, время сварки 0,5—5 с.

Кроме перечисленного оборудования на построенных в СССР экранах и диафрагмах использовались также сварочные машины СПК-М, СПК-2800 и др.

В зарубежной практике (США) применялась сварочная машина, предназначенная для скоростной сварки полимерных пленок в полевых условиях. Аппарат вмещал 100—200 м пленки шириной 1,8 м, толщиной 0,5 мм и автоматически сваривал ее с кромкой ранее уложенной пленки. Скорость сварки достигала 400 м/ч.

Не исключена возможность устройства швов полотнищ простым соединением краев пленок внахлест без сварки или склейки. В лаборатории ВНИИГ в специальной установке было произведено испытание такого соединения с перекрытием его на 0,5—1 м, которое показало, что шов внахлест по водонепроницаемости не уступает экрану из глинистых или суглинистых грунтов.

Повреждение пленки при производстве работ можно ожидать главным образом при отсыпке контактного и защитного слоев, а также при движении по ним автотранспорта и строительных машин.

Специальными исследованиями повреждаемости пленки при производстве работ установлено, что при соблюдении требуемых условий использование строительных механизмов при отсыпке и разравнивании защитного слоя экрана вполне возможно. Допускается, например, заезд па защитный (контактный) слой бульдозера и 10-тонного груженого автосамосвала при условии толщины слоя не менее 50 см, сбрасывание грунта контактного слоя из кузова автосамосвала непосредственно на пленку.

Р.А. Айрапетян, Проектирование каменно-земляных и каменнонабросных плотин, М., Энергия, 1975