[1]Изобретение относится к области гидротехники, в частности, для контроля состояния противофильтрационных элементов гидротехнических сооружений, например грунтовых плотин, с помощью дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры, расположенной в противофильтрационном элементе в виде диафрагмы из глиноцементобетонных буросекущихся свай, и предназначено для контроля его напряженно-деформированного состояния.
[2]Известен способ монтажа дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры, в частности, датчиков давления грунта, предполагающий их установку в тело грунтовой плотины со стороны нижнего бьефа относительно противофильтрационного элемента в процессе возведения плотины (Per. № 2210Д, Техническая информация «Методическое и техническое сопровождение монтажа КИА на бетонных ГТС и грунтовой плотине», АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2016 г., С. 31-33). Дистанционную контрольно-измерительную аппаратуру устанавливают в грунт в измерительном створе на максимально близком и недоступном для повреждений расстоянии от противофильтрационного элемента в виде глиноцементобетонных буросекущихся свай. В месте установки вручную отсыпанный грунт уплотняют механическим способом, предотвращающим повреждение датчиков.
[3]Недостатком аналога является косвенный контроль состояния противофильтрационного элемента с помощью наблюдений за давлением грунта в теле плотины в месте установки датчика. Кроме того, монтаж дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры в грунте плотины, а не в противофильтрационном элементе из глиноцементобетонных буросекущихся свай, что делает невозможным непосредственный контроль напряженно-деформированного состояния противофильтрационного элемента из буросекущихся свай.
[4]Известен способ монтажа контрольно-измерительной аппаратуры в грунтовой плотине Нижне-Бурейской ГЭС, где впервые в практике гидротехнического строительства был выполнен монтаж дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры (Борзунов В.В., Денисов Г.В., Кадушкина Е.А., и др. Опыт проектирования и строительства грунтовой плотины Нижне-Бурейской ГЭС с применением в качестве противофильтрационного устройства диафрагмы из буросекущихся свай ГЭС // Гидротехническое строительство. - 2019. - № 6 - С. 10). Дистанционную контрольно-измерительную аппаратуру состоящую из датчиков давления и линейных деформаций, соединенных с помощью троса в единую конструкцию и смонти-руемых в буросекущиеся сваи диафрагмы устанавливают непосредственно перед их бетонированием. Так из установленных 24 дистанционных датчиков работоспособными после монтажа и укладки глиноцементобетонной смеси осталось 20 единиц (Рег.№ 221 ОД, Техническая информация «Методическое и техническое сопровождение монтажа КИА на бетонных ГТС и грунтовой плотине», АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева», 2016 г., С .36).
[5]По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
[6]Недостатком прототипа является незащищенность дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры от поступающей глиноцементобетонной смеси и бетонолитной трубы и, как следствие, большая вероятность повреждения аппаратуры в процессе производства работ.
[7]Технический результат состоит в обеспечении работоспособного состояния датчиков дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры при бетонировании скважин, возможности выполнения контроля напряженно-деформированного состояния противофильтрационного элемента из глиноцементобетонных буросекущихся свай.
[8]Для достижения указанного технического результата в способе монтажа контрольно-измерительной аппаратуры в диафрагму грунтовой плотины, включающем установку контрольно-измерительной аппаратуры в виде датчиков давления и датчиков линейных деформаций в единую конструкцию с помощью тросов в скважины, предназначенные для бетонирования глиноцементобетонной смесью, при монтаже в скважину устанавливают защитную трубу, в которой размещают смонтированную единую конструкцию дистанционно контрольно-измерительной аппаратуры, оснащенную грузом-утяжелителем и далее в скважину укладывают глиноцементобетонную смесь с помощью бетонолитной трубы, извлекая одновременно с бетонированием скважины защитную и обсадную трубы.
[9]Кроме того, заявляемое техническое решение имеет факультативный признак, характеризующий его частный случай, а именно:
[10]- в скважину устанавливают защитную трубу, имеющую в нижней своей части, длиной не менее 1 м, перфорацию отверстиями диаметром не менее 1 см и не более 3 см и шагом не менее 10 см для равномерного поступления глиноцементобетонной смеси 3.
[11]Отличительными признаками предлагаемого способа от указанного выше является предварительная установка в скважину защитной трубы, изолирующей дистанционную контрольно-измерительную аппаратуру от быстрого поступления глиноцементобетонной смеси и оснащение конструкции грузом-утяжелителем.
[12]Благодаря наличию защитной трубы в скважине повышается качество монтажа, обеспечивается работоспособность дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры и возможность полноценного контроля напряженно-деформированного состояния противофильтрационного элемента грунтовой плотины, выполненного из глиноцементобетонных буросекущихся свай.
[13]Заявляемый способ монтажа дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры в диафрагму грунтовой плотины имеет ограничения. С одной стороны, ограничения связаны с отсутствием нормативной базы в области гидротехнических сооружениях, регламентирующей необходимость оснащения противофильтрационных устройств, из глиноцементобетонных буросекущихся свай контрольно-измерительной аппаратуры. С другой стороны, исходя из требований погружения конца бетонолитной трубы в уже уложенную глиноцементобетонную смесь (во избежание ее разуплотнения), существуют ограничения по возможности применения предлагаемого способа монтажа в скважины диаметром менее 0,6 м: в скважинах меньшим диаметром труба, защищающая контрольно-измерительную аппаратуру может физически не поместиться с бетонолитной трубой в скважину, что приведет к невозможности производства работ.
[14]Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, на котором показан продольный разрез по скважине с размещением в ней дистанционной контрольно-измерительной аппаратуры.
[15]Позициями на чертеже показаны: 1 - дистанционная контрольно-измерительная аппаратура, смонтированная тросом в единую конструкцию; 2 - защитная труба, 3 - глиноцементобетонная смесь, 4 - груз-утяжелитель; 5 -бетонолитная труба, 6 - обсадная труба.
[16]Способ осуществляется следующим образом.
[17]Для осуществления контроля напряженно-деформированного состояния грунтовой плотины на дно пробуренной скважины вертикально опускают защитную трубу 2. Диаметр защитной трубы 2 подбирают таким образом, чтобы проектируемая дистанционная контрольно-измерительная аппаратура 1 (датчики давления и датчики линейных деформаций), свободно помещалась в ней. В защитную трубу 2 опускают конструкцию датчиков, соединенную тросом в единую конструкцию таким образом, чтобы при вертикальном положении каждый датчик занимал свое проектное состояние и проектную отметку установки. При этом конструкцию обязательно оснащают грузом-утяжелителем 4, необходимым для обеспечения заданного положения всей конструкции в скважине. По бетонолитной трубе 5 подают глиноцементобе- тонную смесь 3, выполняя бетонирование скважины. По мере бетонирования выполняют поочередный подъем обсадной трубы 6 и защитной трубы 2. При подъеме защитной трубы 2 глиноцементобетонная смесь 3 распространяется по всей скважине, при этом защитная труба 2 препятствует повреждению контрольно-измерительной аппаратуры бетонолитной трубой 5 и препятствует изменению проектного положения контрольно-измерительной аппаратуры 1 поступающим объемом глиноцементобетонной смеси 3.
[18]Для равномерного поступления глиноцементобетонной смеси 3 в скважину можно устанавливать защитную трубу 2, имеющую в нижней своей части, длиной не менее 1 м, перфорацию отверстиями выполненную диаметром не менее 1 и не более 3 см и шагом не менее 10 см.
[19]Таким образом, предлагаемый способ монтажа позволяет существенно повысить сохранность контрольно-измерительной аппаратуры 1, тем самым обеспечив полноценный контроль состояния диафрагмы (противофильтрационного элемента), например, из глиноцементобетонных буросекущихся свай.
