1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (811230), страница 15
Текст из файла (страница 15)
При этом оптимальный уклон выработок, обеспечивающий сброс породы под действием силы тяжести, составляет примерно 38 — 43'. В настоящее время развитие технических решений ГАЭС идет в направлении повьпцсния единичных мощностей агрегатов и присоединения нескольких агрегатов к одному водоводу. Это может быть связано с некоторыми неудобствами при эксплуатации, поскольку прн необходимости ремонта магистрального или одного из подводящих водоводов требуется одновре- 72 менно останавливать несколько агрегатов.
Однако принимаемые конструктивные решения подземного водопроводящего тракта выполняются обычно с высокой степенью надежности. Периодический осмотр водоводов может выполняться в течение суточных остановок ГАЭС либо в субботние и воскресные дни. Укрупнение водоводов приводит к росту основного параметра, характеризующего усилие на облицовку водовода )г0 (р — максимальное давление воды в водопаде, р=рдо; 0— диаметр вадовода, и). Этот параметр для некоторых подземных водоводов ГАЭС имеет следующие значения: Люнерзее (Лвстрия, 195В г.]......
2300 Вванден 1 (Люксембург, 1964 г.) . 2000 Хорнберг (ФРГ, 1975 г.) . 4900 Белмекен (Болгария, !975 г.)..... 2900 На строительстве ГЭС в СССР (Нурекская и Ингурская ГЭС) параметр туннельных водоводов достигал 2400 — 2800. Наиболее рациональные конструктивные решения обделок подземных высоконапорных водоводов достигаются за счет максимального использования прочностных свойств скального массива и передачи на него значительной части внутреннего давления воды. Для максимального сохранения упругих и прочностных свойств парады большое значение имеет метод производства проходческих работ.
Так, по исследованиям отдела подземных сооружений НИС Гидрапроекта коэффициент упругого отпора прн механизированной проходке возрастает в среднем на 300гго по сравнению с буро-взрывной. Для повышения геомехацических показателей породы рационально применение глубокой укрепительной цементации. Технико-экономические показатели обделки с глубокой укрепительной цементацией более благоприятны, чем показатели обделок традиционных типов. Такая обделка деривационного туннеля Ингурской ГЭС оказалась на 26 млн. руб. дешевле обделкн с металлической рубашкой и на 31 млн.
руб. дешевле железобетонной обделки (101 На основании отечественных и зарубежных исследований можно привести следующие ориентировочные значения коэффициента увеличения упругого отпора и зависимости от состояния породы и глубины цементации при давлении 2 МПа (10): Ссстсплнс породы Глубина цемеггтацпгг 5,0 и а,о н Слаботрещиноватая -... 1,5 2,0 Трещиноватая .. 1,В 2,5 Сильнотрещиноватая ...2,0 5,0 Помимо экономической эффективности глубокая цементация значительно снижает фильтрационные потери воды, обеспечивает сохрашюсть обделки и неразмываемость породы.
В опытном 73 штреке ГАЭС Фестиньог (Великобритания), пройденном в плотных алевролитах, цементация под давлением 3,5 МПа уменьшила расход фильтрации более чем в 10 раз. Ограниченное распространение имеют напряженно-армированные обделки, отличаюгцнеся высокой трудоемкостью н сложностью изготовления, однако их применение обеспечивает значительную экономию металла. Представляют интерес монолитные железобетонные обделки высоконапорных туннелей с применением нпзкомодульных бетонов (латексбетон и пемзобетон). При одинаковых марках низкомодульного и обычного бетона толщина обделкп из нпзкомодульного бетона может быть уменьшена на 30 — 50э(ю Широкому внедрению латексбетона пока препятствует его высокая стоимость (в 1,5 — 2 раза выше стоимости обычного бетона).
Устройство железобетонных обделок напорных туннелей связано с некоторыми технологическими трудностями н и. исключает возможности фильтрационных потерь из туннелей. Поэтому значительная часть высоконапорных водоводов зарубежных ГЛЭС имеет участки большей нли меньшей протяженности, облицованные металлом.
Толщина стальной облицовки устанавливается из условия совместной статической работы всей конструкции (сталь — бетон — скала) на внутреннее давление и изолированной работы самой облицовки с учетом ребер и анкеров на возможное наружное давление. На ГАЭС Рэккун Маунтнн (США) высоконапорный подземный водовод выполнен одноннточным с разветвленнем на четыре нитки (см. рнс. 3-7). Скальные породы, в которых расположены подземные сооружения, представлены известняками различной крепости.
Днаметп шахтного н горнзонтэлыюго участков магнстрального водовода !0,6 м, днаметр подводящих участков водоводов 5,3 м (скорость потока 6,9 и/с). На прнмыканнн к машинному залу диаметры подводящих водоводов снижаются до 3 м. Прн этом скорость потока (в турбинном режиме) возрастает до 21,5 м/с. Только последние участки на длине 36 м облицованы металлом. Трасса водовода ГАЭС Родунд 11 (Австрня) проходит почти параллельно склону в известняках н мергелях [50) Водовод диаметром 4,!5 м облнцовап лсеталлом толщнной от 10 до 20 мм по всей длнне. На участках водовода, на которых наружное гндростатнческое давление превышает 70 м, стальная облнцовка заанкерена в бетон (рнс.
4-!8). На ГАЭС Окутатарагн (Японяя) две нитки наклонных высоконапорных подводящих водоводов протрасснрованы в прочных лнпарптах с модулем деформации от 4000 до 10 000 МПа. Внутренннй диаметр водоводов 4,9 м, длина 645 м, максимальный расчетный напор 630 м (статнчесьнй напор 465 м). Максимальная толщнна стальной облицовки, рассчитанной с учетом отпора скальной породы, 50 мм.
В пределах наклонной части водоэодон затрубное пространство вокруг облицовки заполнено бетоном на расширяющемся це. менте. Данные контрольно-нзмернтельной аппаратуры подтнерднлв налнчне прсдварнтельного обжатня облицовки водовода н передачи от 0,57 до 0.88 внутреннего давления на породу [83]. Важное значение при проектировании подземных водоводов со стальной облицовкой имеет минимально допустимый зазор между контуром выработки и облицовкой.
В отечественной 74 практике это расстояние принимается в зависимости от условий выполнения сварочных работ при монтаже облицовки: прл сварке изнутри 0,4 м (Нурекская ГЭС), при двусторонней сварке 0,8 м (Ингурская ГЭС). На проектируемой в Венгрии ГЛЭС Предикалосек зазор между облицовкой п породой принят 0,35 — 0,5 м, В ФРГ рекомендуется зазор принимать не более 0,3 м. При этом пространство между облицовкой и породой заполняется специально подобранным высокопластичным бетоном, обладающим минимальной усадкой (39).
В СССР на Ну- Рнс. 4-18. Разрез по напорному тракту ГАЭС Родунд П (Австрня). — парулспое гпдростатпчеспое давление, у — участок аодопода с предаарптельвыы напряженнем обделпп; 3 — ела~пава; У вЂ” трещины бортового отпора. рскской ГЭС и других объектах для заполнения затрубного пространства применяют литой бетон с присадкой бснтоиига !15). Водовод ГЛЭС Вальдек Н (ФРГ) на начальном участке длиной 100 м (см рнс. 3-6) построен открытым способом в виде железобетонной трубы днаыетром в свету 5,75 м со стальной облицовкой толщиной 18 мм.
Ниже етого участка толщина облпцовкп увелнчнвается до 44 мм. Облицовка рассчнтана на внутреннее давление воды прн сонместной статнческой работе с масснволч породы, представленной песчаннкамн н сланцамн. Прн расчете учитывались нозможные зазоры между облицовкой н бетоном до 2 мм н осредпенный модуль упругости скалы 4500 МПа. Был выполнен также поверочный расчет по пределу текучести с допущением Й=1,1 в предположеннн изолированной работы облнцовкн без учета окружающего массива. Колена оолнцовкп закреплены в скале прсднапряженпымн анкерами с глубиной заделка 20 м. Прн проектнронаннн водопада ГАЭС Вальдек П не учнтывалось внешнее давленне поды, поскольку проведенные взысканна поназалн, что порода врак- 75 Максимальный статический напор м Максимальиая скорость потока, м<с Параметр <.о.
мз/с дликз ма- гистрального вадозода, м ГАЭС (страка) Туннельнае водоводы 5700 4700 *ьь 4600 246,5 338 348 5,2 6,2 6,7 1100 * 760 68? ** Ренан (Франция) Вальдек !1 (ФРГ) Родунд 1! (Австрия) Рэккун Мауитин (США) Хорнберг (ФРГ) . Белмекен (Болгария) Тереблинская (СССР) (проект) . 6,9 7,5 8,3 4200 10500 13000 610 * 1400 * 2070 316 630 745 - 77 11 000 513 1490 9,3 Наземные смольные водоводы 1!О 335 !418 400 727 2190 8,4 9,0 7,5 2900 5700 14000 Дадиигтон (США) )(астейк (США) Сан-Фиораио (Италия) . тически сухая. Однако в проекте были предусмотрены ряд специалы<ых мер дли предотвращения возможности быстрого опорожнения водовода, контроль за наружным давлением воды.
Для снятия возможного избыточного внешнего давления в случае опорожнения предусмотрена установка 88 заглуп1ек по всей длине иодоводов. Высоконапорный водовод ГАЭС Хорнберг (ФРГ) запроектирован с максимальным значением параметра р0 (4900]. Ои пройден механизированньш< способом в прочных гнейсах. Диаметр выработки 6,3 и, наклон к горизонту 32', Внутренний диаметр водовода 5,5 м, длина около 1400 м.
Водовод облицован по всей длине металлом, за исключением верхнего участка (колена и короткой вертинальной шахты), примыкающего к башенному водоприемнику. Зазор между облицовкой водовода и породой составляет менее 0,40 м, а против кольцевых ребер жесткости всего 0,19 м. Расчетный максииальный напор в водоводе составляет 900 ы (статический напор около 630 и). Толщины сталь- Рис. 4-!9. Высоконапорный участок водоводов и здание ГАЭС Фойерс (Великобритания). < — шахта агрегата; 2 — золазыпуск; 2 — клапакиый затвор, < — контур сороулсржиоаюшик решеток; з — вспомогательный дизель.гсизратор; б — трансформатор; 7 — уравнительный резервуар; а — икзконапориый участок тукисля; 2 — вспомогательный забой; <О-зысококапоркый участок зодовоиа диаметром 7,3 м« ! — лрсважяый туиясль; <2— трзиспартиаз штольня. Высотпыс отметки даны з футак, ной облицовки приняты в пределах ее верхнего участка 15 мм, на нижнем участке 46 мм и для нижнего колена 66 им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
