Конструкция ряжевых устоев.
Посредством устоя плотина сопрягается с коренным берегом или (при наличии пойменной части) примыкает к земляной дамбе. Очертание ряжевых устоев в плане в пределах понурной и водобойной части обычно бывает П-образyой формы (рис. 23—22). Иногда для плотин небольших напоров (1,5—2 м) понур выносят за пределы устоя, и тогда устой располагают лишь в пределах водобойной части.
При напорах в 5—6 м перед плотиной для увеличения линии боковой фильтрации приходится удлинять внутренний контур устоя за счет продолжения его в сливной части. Стены устоя располагают над продолжениями шпунтовых линий (за лицевые продольные стены их) и рядами свай. Клетки или ящики ряжевых устоев имеют в плане прямоугольное или квадратное сечение с размерами сторон от 1,5 до 3,0 м, чаще — 2 м. В эксплуатации ряжевых плотин нередко наблюдается расстройство венцов лицевых степ, вследствие схождения их с врубок бревен поперечных стен даже при обычных размерах клеток (2 X 2 м). Поэтому при увеличенных размерах их необходимо устройство специальных сжимов из бревен d = 16-18 см около врубок поперечных стен в лицевые для взаимного скрепления их.
Переднюю лицевую стену устоя в понурной части для уменьшения гидравлических потерь при входе в сооружение делают скошенной на длине, равной 1,5—2,5 длины ряжевой клетки. Устройство скошенной степы устоя приводит к усложнению врубок (косые лапы), что ведет к частому расстройству их. Для упрощения врубок и повышения их прочности нередко стены устоев делают прямоугольными без скосов. Ширина устоя по фасаду (или заглубление в берег) для увеличения пути боковой фильтрации должна быть не менее удвоенной глубины забивки в грунт шпунтовой линии и на 0,5—1,0 м длиннее заложения предпонурного конуса или откоса. Длину пути боковой фильтрации в месте примыкания устоя к дамбе или берегу следует считать по кратчайшему расстоянию между урезами воды верхнего и нижнего бьефов.
Подошва откоса пли конуса должна быть от угла лицевой стены устоя на расстоянии не менее 0,5 м. Иногда, если ширина русла реки больше ширины отверстия плотины, устои в низовой части водобоя также делают в плане скошенными, расширяющимися, для лучшего сопряжения выходящего из сооружения потока с водой нижнего бьефа.
Высота ряжей водобойной и сливной частей меньше, чем понурной, с необходимым запасом (не менее 0,5—1 м) над горизонтом паводка в нижнем бьефе.
В плане понурную часть обычно очерчивают в виде суживающейся воронки. Запуск лицевой стенки в берега производят па такую же длину, как и ряжевых устоев. Стены водобойной части делают с двойной обшивкой: внутренней — из пластин, прибиваемых к сваям или стойкам со стороны засыпки (для удержания грунта за стенами сооружения), и внешней, водонепроницаемой — из досок (для предохранения засыпки от вымыва текущим через плотину потоком, вследствие образующихся за сваями завихрений, а также для защиты свай от возможных повреждений плавающими телами). Стенные доски соединяют в шпунт, а пластины вчетверть.
Обшивку соединяют с полом комплактным брусом, врубленным в поперечные насадки флютбета. При высоте загрузки за стенами до 2 м верхние концы свай можно специально по закреплять. При большей высоте стен (до 3 м) и ширине отверстия плотины до 4—5 м применяют распорки, укладываемые поперек течения воды на шипы верхних концов стенных сваи или стоек (распорки, кроме того, соединяют с ними хомутами) или прибалчиваемые к верхним концам их.
Устройство распорок возможно лишь тогда, когда нет опасности повреждения их ледоходом. Когда такая опасность существует, а также при широких отверстиях для закрепления стенных свай или стоек, употребляют анкерные схватки, соединяющие верхние части степных свай и стоек со специально забитыми в грунт анкерными сваями. Анкерные сваи забивают на расстоянии от стены устоя не меньше длины призмы оползания грунта к стенке и призмы выпирания от анкерной сваи. Анкерные схватки устраивают из пластин, обхватывающих стойку или сваю с двух сторон и соединенных с ней врубкой и хомутом или болтом (ряс. 23—2). Иногда применяют одиночные анкерные схватки из бревен d 18-20 см. Схватки прикрепляют к стойкам или сваям устоев понурной части выше уровня воды верхнего бьефа, а в водобойной части — на той высоте, при которой получается в свае наименьший изгибающий момент.
При устройстве анкерных схваток следует обратить особое внимание на тщательное выполнение засыпки за степами сооружения с тем, чтобы под схватками и между ними не оставалось пазух, так как через позасыпанные места может возникнуть фильтрация вдоль сооружения. Во избежание повреждения льдом или плавающими телами концов анкерных схваток их не следует выпускать за стены в пролетную часть.
Для лучшего сопряжения устоя свайно-обшивной или стоечно-обшивной конструкции с земляной дамбой и увеличения пути боковой фильтрации королевую шпунтовую стенку заглубляют в дамбу на длину, не меньшую удвоенной глубины забивки королевого шпунта. Выше этого шпунта в засыпке устоя до поднорного уровня воды верхнего бьефа делают горизонтальную шпунтовую стенку, устанавливаемую в пазах, вынутых в сваях, или вертикальную стенку из шпунтин, нижняя часть которых забивается в грунт, или же из шпунтовых вертикальных досок, поставленных на шапке королевого бруса.
В свайпо-обшивной конструкции рассчитывают:
а) обшивку, как балку, разрезанную на опорах и находящуюся под действием нагрузки — давления грунта засыпки:
б) стенные и анкерные сваи, определяя но воспринимаемой ими наибольшей горизонтальной силе поперечное сечение и глубину забивки сваи;
в) соединения свай с анкерными схватками — по величине усилия, воспринимаемого схваткой.
Так как в описанной конструкции стоечно-обшивных устоев анкерная свая вследствие работы на изгиб допускает небольшую нагрузку, то для увеличения ее предложены конструкции подкосных анкерных свай при которых анкерная свая работает на растяжение и изгиб. Наклонный подкос (рис. 23—27) упирается одним концом в анкерную сваю 5, а другим в продольный брус 4, врубленный в насадки флютбетпых свай. Преимущество стоечно-обшивной конструкции по сравнению со свайно-обшивной состоит в более легкой замене загнивших стоек, чем свай.
