Шпунтовые работы. Перекрытие русел рек

Шпунтовые работы. К числу ответственных работ, выполняемых при строительстве гидроэнергосооружений, принадлежат и шпунтовые работы.

Шпунты, преимущественно металлические, применяются для создания противофильтрационных завес основных сооружений, причалов, набережных, стен судоходных сооружений, перемычек и пр.

В настоящее время отечественной промышленностью прокатываются легкие шпунты (типа ШК, ШП) и тяжелые (типа Ларсена).

В довоенное время (на Днепрострое, Свирьстрое и др.) шпунты забивались паровоздушными молотами или при помощи копра бабами. В настоящее время шпунты погружаются преимущественно методом вибрирования, получившем впервые в мировой практике применение на Горьковгрэсстрое в 1949 г. при строительстве ячеистой перемычки. Погружение шпунта вибраторами дешевле и проще, быстрее в исполнении, чем паровыми молотами (на Горьковгэсстрое цикл погружения шпунта молотом занимал 30 м, а вибраторами 5— 6 м).

Рис. 32. Подъем шпунтины с вибратором на строительстве Горьковской ГЭС

Металлический шпунт применялся на очень, многих гидросооружениях Советского Союза.

О масштабах шпунтовых работ, выполняемых на строительствах гидроузлов, можно судить, например, по Каховской ГЭС, где было установлено 19 тыс. т шпунта, в том числе в ячеистую перемычку 9 тыс. т, ограждение зуба рисбермы — 5,5 тыс. т и т. д. На Куйбышевской ГЭС. было погружено на глубину до 20 м — 41 тыс. т шпунта, в том числе в перемычках 11,7 тыс. т, на водосливной плотине и шлюзах — 20 тыс. т и т. д.

Рис. 33. Наплавной мост, установленный для перекрытия р. Волги, в створе Куйбышевской ГЭС

Подъем шпунта и поддержание его во время погружения обычно осуществляются гусеничными или башенными кранами. Добивка шпунта обычно производится паровоздушными молотами. В Советском Союзе методом вибрирования уже погружено более 70 тыс. т шпунта.

Кроме указанного метода, применяются для забивки шпунта дизель-молоты и бабы на копрах.

Перекрытие русел рек. Перекрытие свободных русел рек является одним из важнейших и ответственных этапов строительства гидроэлектростанций, определяющих в значительной степени успехи и сроки строительства гидроэнергоузла.

Это перекрытие осуществляется после готовности бетонных сооружений котлована первой очереди к пропуску расходов реки. В целях облегчения условий производства работ перекрытие реки обычно приурочивается к небольшим расходам реки. При возведении первых крупных гидроэлектростанций в Советском Союзе (Волховская ГЭС, Днепровская ГЭС) перекрытие рек осуществлялось при помощи ряжевых перемычек с железобетонными Шандорами. В дальнейшем был разработан и успешно применен метод перекрытия рек отсыпкой каменного банкета в текущую воду.

Вначале, как это видно из табл. 20, отсыпка камня производилась с эстакад транспортерами, а также с мостов на ряжевых опорах автосамосвалами. Позднее на опыте перекрытия ряда рек был отработан быстрый и надежный метод перекрытия рек отсыпкой камня с наплавного моста, который впервые был применен при закрытии реки Иртыша на Усть-Каменогорской ГЭС в 1951 г.

При наличии подходящего по крупности материала, соответствующего энергии потока, создание перекрывающего банкета может быть осуществлено и гидравлическим способом при помощи земснарядов. Таким образом было перекрыто русло р. Днестра в створе Дубоссарской ГЭС, русло р. Белой в створе Майкопской ГЭС и некоторые другие.

К перекрытию реки строители тщательно готовятся. Заранее подготавливаются запасы камня, бетонные кубы, бетонные тетраэдры и другие виды бетонных или железобетонных изделий, предназначенных для создания водоудерживающего банкета. Тщательно подготавливается транспорт, который иногда специально приспосабливается для сбрасывания тяжелых массивов (Куйбышевгидрострой).

Средства для погрузки — экскаваторы и краны — заранее расстанавливаются по своим местам. Особенно внимательно разрабатывается схема движения автотранспорта по наплавному мосту. Груженые и пустые автомашины должны следовать одна за другой без задержек и сутолоки, так как при перекрытии задержка в подаче материала может привести к весьма плохим последствиям — разносу ранее уложенного материала и даже размыву русла и берега реки.

Сам наплавной мост подготавливается заранее: собирается необходимое количество барж-понтонов, заготавливается и устанавливается верхнее строение, необходимый такелаж, удерживающие приспособления и т. д.

Обычно мост подготавливается крупными звеньями и затем буксирными пароходами сверху вниз по течению реки устанавливается на заранее намеченные места.

Баржи наплавного моста обычно устанавливаются вдоль по течению реки. Однако при перекрытии р. Днепра в створе Каховской ГЭС была успешно применена установка барж_ поперек реки. Это дало возможность применить имевшиеся в наличии крупные баржи и уменьшить их количество.

При слабом песчаном русле реки оно закрепляется по всей ширине площадной отсыпкой гравия и камня. Это делается для предохранения русла от местных глубоких промывов, которые могут появиться при создании местных сужений потока.

Само перекрытие реки проходит при максимальной организованности и слаженности всех участвующих подразделений строительства. На ответственных участках заранее назначаются ответственные распорядители. За укладкой материала в банкет следит и регулирует ее руководящий персонал строительства. На работающие механизмы и автомашины назначаются наиболее квалифицированные работники.

Перекрытие обычно проходит как праздник строителей. Помимо ответственности дела, создается волнующий, психологический момент — река навсегда прекращает свое свободное течение, в борьбе покоряется человеком и по его воле отдает свои силы на пользу человека.

Советские гидроэнергостроители накопили большой опыт перекрытия крупных рек— 5 раз уже перекрывалась р. Волга, дважды Днепр, Дон, Кама, Ангара, Иртыш, Обь и др. Разработана теория перекрытия реки, основанная на энергетических силах потока, воздействующих на попавшее в нее тело.

Практика перекрытия и тщательные наблюдения за поведением потока и сооружаемого банкета позволяют заранее и безошибочно определить необходимые материалы, методы и механизмы, необходимые для перекрытия, и даже точные сроки его. Некоторые данные по перекрытию рек приведены в табл. 20.