автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Разработка организации и технологии возведения бетонных плотин безэстакадным методом с помощью башенных кранов

Введение

1. Анализ состояния и основных проблем в строительстве бетонных:;плотин в СССР

2. Исследование методов возведения бетонных плотин

2.1. Отбор характерных методов возведения плотин для последующего анализа

2*2. Исследование основных факторов, определяющих эффективность метода возведения плотины

2.3. Сравнительный анализ методов возведения плотин и определение оптимальных условий их применения

3. Разработка научных основ и технологии возведения плотин безэстакадным ^методом

3.1. Разработка основных положений возведения плотин безэстакадным методом

3.2. Разработка типовых схем возведения плотины

3.3. Исследование схем доставки грузов под нраны

3.4. Исследованием решение задачи учета влияния условий работы башенных кранов при безэстакадном методе на их производительность . НО

Построение математической модели возведения плотины безэстакадным методом

4.1. Постановка задачи и определение целевой фуннции

4.2. Построение геометрической модели плотины . ^

4.3. Алгоритм расчета геометрических характеристик плотины.

4.4. Построение математической модели производства бетонных работ

4.5. Выбор метода оптимизации

4.6. Алгвритм''. оптимизации возведения плотины

4.7. Программа оптимизации возведения плотины

4.8. Анализ результатов оптимизации процесса возведения на примере конкретной плотины

4.9. Перспективы применения разработанной математической модели и методики оптимизации

5. Технико-экономические результаты и внедрение

Строительство плотин является одной из самых древних отраслей хозяйственной деятельности человнка. Это объясняется жизненной важностью решаемых с возведением плотин проблем и сравнительной простотой и экономичностью получения желаемого полезного результата. Чисйо больших плотин, построенных в мире, приближается к 30 тыс.шт. Особенно большой размах получило плотиностроение за последние десятилетия. В СССР уже освоено 20$ энономичесного потенциала гидроресурсов, а в отдельных развитых капиталистических странах этот показатель достигает 60-70$.

В настоящее время со строительством плотин и водохранилищ решаются в первую очередь вопросы водоснабжения, энергетики, ирригации, защиты от наводнений и некоторые сопутствующие им вопросы. Главная основа для решения - это комплексность учета интересов всех водопользователей. Директивными документами предусмотрено, что преимущественное развитие в ближайшие десятилетия получит строительство плотин в районах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера страны, а также в горных районах Кавказа и Средней Азии. Наряду с земляными предусматривается также сооружение большого числа бетонных плотин, в т.ч. высоких и на крупных реках. При этом на первый план выступает, проблема значительного снижения стоимости и сокращения продолжительности возведения при одновременном снижении расхода основных еидов ресурсов (трудозатраты, затраты металла, топлива, электроэнергии). Одним из перспективных путей решения этой генеральной задачи является разработка и исследование.новых эффективных методов возведения плотин, чему и посвящается настоящая диссертация.

Целью диссертации является разработка теоретических и практических основ технологии и организации строительства бетонных плотин впервые предложенным автором .и под его руководством и при непосредственном участии в широком масштабе внедренным на строительствах Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС безэстакадным методом с использованием башенных кранов, перемещаемых по высоте плотины "самоподъемом", обоснование его технико-экономической эффективности и перспективности применения, а также разработка методики математического моделирования процесса возведения плотин и оптимизации последовательности работ, позволяющей существенно сократить продолжительность строительства.

Исследованию технико-экономических показателей эффективности различных методов в специальной литературе уделяется большое внимание, среди работ можно отметить ^15,16,29,30,69,71,81,87,95,96, Однако большинство авторов при анализе не проводят четкой границы между показателями, обусловленными методом возведения, и влиянием прочих, не зависящих шт метода, факторов.

Некоторые авторы, например |^1б,71,81,95| , делают заключения об эффективности или предпочтительности метода возведения плотины на основании анализа лишь одного или нескольких показателей, выбранных достаточно произвольно. Это, конечно, искажает инстинную картину и уменьшает достоверность получаемых выводов. В диссертации на основе анализа всех работ, составляющих процесс возведения плотины, последние разбиты на три обладающие относительной самостоятельностью группы, из которых вторая, объединяющая в себе транспортирование бетонной смеси и подачу ее в блок, с достаточной полнотой характеризует метод возведения плотины, в то время как третья характеризует технологию и механизацию внутриблочных работ. Поэтому исследования технико-экономических показателей методов в диссертации ведутся с учетом лишь относящихся н ним компонентов. Такой систематизированный подход, с одной стороны, упрощает исследования, с другой - делает их результаты более обоснованными.

При анализе показателей безэстакадного метода для сравнения принято шесть характерных методов возведения, широко распространенных в практике строительства плотин или имеющих перспективу широкого распространения (см.табл.2.2). Сравнение проведено по основным, одинаковым для всех методов факторам (интенсивность возведения сооружения, трудозатраты, расход металла, топлива, электроэнергии,, возможность ввода при минимальных объемах), и на этой основе сделан вывод о высокой эффективности и перспективности безэстакадных методов возведения плотин (методов 4 и 4а).

При сравнении возможностей методов по интенсивности возведения плотины в основу были положены расчетные часовые производительности соответствующих кранов-представителей, определенные для средних расчетных условий работы с учетом их технических характеристик. Такая методика в отличие от обычно применяемой, учитывающей только фактически достигнутые показатели производительности кранов , освобождает результаты анащиза от случайных величин.

При проектировании плотин, а также при анализе методов их возведения в специальной литературе практически не уделяется внимания расходу топливно-энергетических ресурсов, в то время, как вопрос их экономии стал одним из острых за последние годы. Выполненные исследования методов по этому показателю свидетельствуют о наличии органических недостатков некоторых из них, а также о большом разбросе удельных затрат энергии на I кубометр бетона. Так, проведенные исследования дополнительных (неоправданных, с физической точки зрения) затрат энергии на подъем бетонной смеси и других грузов на высоту, равную разнице в отметках площадки приема грузов и центра тяжести сечения плотины, расположенного выше отметки бетонного хозяйства (иногда общестроительных подъездных путей или карьеров инертных •материалов), характерных, например, для методов I, 2 и 5, поназывают, что они достигают значительной величины. Например, для условий строительства Братской ГЭС они составляют до 30$ расхода топлива на транспортирование бетонной смеси. Безэстакадные методы 4 йа свободны от этих недостатков. Колеблются в широких пределах затраты электроэнергии на работу кранов (или других механизмов для бескрановых методов), причем наибольшие удельные затраты электроэнергии требуются для методов 2 и 5. В диссертации делается вывод о необходимости учета показателя энергоемкости метода при проектировании организации работ по возведению плотин.

Указанный пофакторный анализ эффективности позволяет убедительно доназать, что метод возведения плотин двухконсольными нра-нами с высокой бетоновозной эстакады по всем показателям менее эф-г фективен по сравнению с безэстанадным методом, а метод возведения плотин кабель-нранами может быть конкурентоспособным по сравнению с безэстанадными методами лишь для условий узких (до 350-450 м) створов, для более широких створов безэстакадными методами 4 и 4а можно достигнуть лучших результатов.

Одной из основных задач, решаемых для безэстакадного метода возведения плотин является обеспечение высокой производительности башенных кранов при их одновременной работе на общих подкрановых путях, расположенных на штрабе в низовой грани плотины. Этот вопрос поставлен и исследуется в диссертации впервые. Разработана теория, включающая в себя установление основных понятий и принципов работы кранов, классификацию помех, возникающих при их совместной работе; формулирование условий работы и обоснование соответствующих коэффициентов, разработку методики решения задачи и вывод необходимых расчетных формул.

Исследования проведены для двух возможных случаев работ кранов: а) если и б) если А^* где С* " длина участка плотины, в пределах которой должен работать исследуемый кран; 1К и - длины соответственно стрелы и хвостовой части (противовеса) крана. Случай а) представляет собой наиболее благоприятные условия, при которых отсутствуют физические помехи со стороны соседних кранов, и задача совместной работы успешно решается выделением зон (как правило, небольшой площади), при подаче груза в которые требуется поворот стрелы крана на угол или перемещение крана вдоль подкрановых путе®. Дополнительные затраты времени на выполнение этих операций учитываются соответственно коэффициентами Кпов и Кпер. Для случая б) дополнительно возникает также вероятность физических помех, которые учитываются коэффициентом К0Гр и вероятностью *\л/~ . Все необходимые коэффициенты и расчетные параметры определяются по выведенным аналитическим зависимостям или графическим путем.

Исследования указывают на высокое использование номинальной производительности башенных кранов при безэстакадном методе в рекомендованном интервале сближения кранов. Так, коэффициент условий работы Ку, характеризующий этот показатель, изменяется от 1,0 до 0,87, оставаясь чаще всего в пределах 1,0-0,95.

Для удобства пользования результаты представлены в виде графиков, ноторые могут быть практическим пособием при проектировании организации строительства плотины.

Возведение бетонных плотин является одним из сложных и ответственных ; 'видо-в,:; строительства, требующих во многих случаях значительных капиталовложений, в связи с чем большую актуальность имеет вопрос расширения применения математических методов для оптимизации строительного производства, планирования и управления ходом работ. Отдельные, посвященные этому работы принимают в основном в качестве моделируемой системы строительство сооружения (гидроузла, гидроэлектроотанции) в целом, включая подъездные пути, подсобные предприятия, жилье, энергетические и сантехнические сети и т.д., исследуют и моделируют сложные взаимосвязи, возникающие при возведении, с цепью сокращения общего срока строительства. Сам процесс возведения плотины при этом не является самостоятельным объектом исследования, а рассматривается лишь как составная часть общей модели.

Моделирование процесса возведения плотины с целью исследования последовательности бетонирования отдельных ее частей (секций, блоков), расстановки и работы бетоноукладочных кранов и определения на этой основе оптимальных вариантов работ в настоящей диссертации выполняется впервые.

Разработанная математическая модель может быть применена при проектировании организации возведения плотины для многовариантного сопоставления последовательности бетонирования отдельных ее частей и решения задачи определения минимально возможных сроков полного окончания или окончания любого заданного промежуточного этапа (готовность к паводку, к наполнению водохранилища, к пуску первого агрегата и др.), для составления оптимальных графиков работ по плотине и расчетов интенсивностей бетонирования в любой промежуток времени. На стадии строительства также на основе многовариантной проработки могут решаться задачи перспективного, годового и квартального (месячного) планирования объемов и последовательности возведения плотины и любой из ее секций с нахождением оптимального пути; определения потребных ресурсов, составления планов-заданий для каждого крана (бригады) по оптимальному варианту производства работ, а также приниматься оптимальные управляющие решения в процессе оперативного руководства ходом работ по плотине.

При разработке математической модели была поставлена задача максимально возможного отражения имеющихся в действительности вариантов технических решений плотины и схем производства работ, что повышает ее универсальность для различных условий и точность получаемых результатов,

Б модели плотина £ процессе строительства представлена как динамическая оистема, состоящая из П. секций, кахдая из которых разбивается на ярусы бетонирования постоянной высоты И. • На эту систему постоянно осуществляются управляющие воздействия, заключающиеся в изменении количества и расстановки бетоноукладочных кранов.

Сложность решения задачи состоит в ее весьма большой размерности, которая при больших объемах плотины может достигать и выше. В диссертации эта задача решена применением шагового метода динамического программирования с ограничением числа возможных вариантов с помощью содержательного анализа возможных решений.

В качестве целевой функции принято уравнение

Для практического решения задач оптимизации процесса возведения плотины с использованием модели в составе диссертации разработана программа для ЭВМ УВК СМ-4.

Математическая модель разработана для безэстакадного метода возведения плотин, однако постановка задачи, методика решения, значительная часть алгоритма и программы являются общими и для других методов возведения, что еще более расширяет возможности ее применения.

Новизна проведенных автором исследований состоит: где Т - продолжительность возведения плотины продолжительность & -го шага; р* - вектор состояния системы; и - вектор управления; &о - количество шагов процесса.

- в разработке и исследовании основных положений нового эффективного метода возведения бетонных плотин с помощью серийно выпускаемых башенных кранов без.эстакад, позволяющего существенно повысить технико-экономические показатели и сократить сроки строительства;

-в- разработке теории совместной работы нескольких башенных кранов на общих подкрановых путях применительно к возведению плотин безэстакадным методом, определении условий, обеспечивающих их высокую производительность;

- в создании методики математического моделирования процесса возведения бетонных плотин, позволяющей гибко учитывать особенности их конструктивных решений и методов возведения, и решении на основе этого задачи оптимизации последовательности выполнения бетонных работ для безэстакадного метода с применением ЭВМ.

Теоретическое значение работы состоит:

- в разработке теоретических основ безэстакадного метода возведения плотины и теории совместной работы нескольких башенных.кранов на общих подкрановых путях;

- в создании методики математического моделирования процесса возведения бетонных плотин и решении задачи его оптимизации с помощью ЭВМ.

Практическую ценность представляет:

- разработанные основные положения безэстакадного метода возведения бетонных плотин серийно выпускаемыми башенными кранами, в т.ч. результаты исследований производительности башенных кранов и условий доставки грузов под них; типовые схемы возведения плотин для различных условий;

- разработанная математическая модель процесса возведения бетонных плотин и методика ее оптимизации для безэстакадного метода, алгоритм и программа решения задачи на ЭВМ, позволяющие при их применении существенно сократить продолжительность строительства.

На защиту выносятся:

- результаты исследований безэстакадного метода возведения бетонных плотин серийно выпускаемыми башенными кранами, доказывающие его перспективность, высокую эффективность, возможность при его применении получить существенную экономию трудовых, материальных и топливно-энергетических ресурсов и сократить продолжительность строительства;

- методика и результаты теоретических исследований производительности башенных кранов при возведении плотины безэстакадным методом;

- постановка задачи и методика разработки математической модели процесса возведения бетонной плотины.

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОСНОВНЫХ ПРОБЛЕМ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

БЕТОННЫХ ПЛОТИН В СССР

Строительство плотин и связанное с этим создание и использование водохранилищ на протяжении многих веков являлось одним из важных звеньев хозяйственной деятельности человена.

Благодаря созданию водохранилищ издавна решались такие жизненно необходимые для человека задачи, как обеспечение питьевой водой, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и обеспечение продуктами питания, а несколько позже получение механической и электрической энергии, развитие водного транспорта, водоснабжение бурно развивающейся промышленности и др.

В соответствии с данными мирового регистра плотин, выпущенного в 1973 г. Международной комиссией по большим плотинам (МКБП), в мире построено, строилось и намечалось к строительству (до 1980г.) около 15,5 тыс.больших плотин.

Также велико количество созданных больших водохранилищ (объемом 100 млн.м3 и более). По данным [ IJ , всего в мире построено и подготавливается к строительству 2257 таних водохранилищ общим объемом 5132 км3, подавляющее большинство их приходится на последние три десятилетия.

Основным побудителем столь интенсивного строительства плотин и создания водохранилищ,как правило, является энергетика. Возможность получения в больших количествах^дешевой электрической энергии привела к строительству целого ряда крупных гидроэлектростанций, в т.ч. с высокими плотинами и на многоводных реках. В настоящее время экономический потенциал гидроэнергоресурсов СССР использован примерно на 20$, а в ряде развитых капиталистических стран таких, как США, некоторые страны Западной Европы и Япония этот показатель достигает 60-70$. Характерно региональное его распределение. Так, если в Европейской части СССР использование экономического потенциала гидроэнергоресурсов приближается к половине, то для азиатской части оно составляет около 16$, а для громадного по территории и богатейшего по гидроэнергетическим ресурсам дальневосточного района - лишь 3$ [134] . Приведенные цифры свидетельствуют о наличии весьма больших пока еще неиспользованных возможностей для получения наиболее дешевой электрической энергии, которые можно оценить в 850-900 млрд.квтч ежегодной выработки (62$ от выработки всеми электростанциями СССР в 1982 г.),

Однако оценка перспективности и экономической целесообразности строительства плотин в СССР лишь с точки зрения возможного количества дополнительно выработанной электроэнергии (что до недавнего времени было преобладающим мнением) является неполной и не отражает всего позитивного влияния и даже необходимости его для дальнейшего планомерного развития социалистического народного хозяйства.

Строительство плотин и создание водохранилищ является в настоящее время и на обозримое будущее необходимым звеном в деятельности человечества, главным образом в связи с бурным развитием жировой экономики и ростом населения земного шара, что становится ясным при комплексном рассмотрении проблемы использования и воспроизводства водных ресурсов. Создание водохранилищ в значительной мере позволяет решить постоянно обостряющуюся проблему обеспечения растущих потребностей человечества в пресной воде как путем увеличения общего количества пригодной для использования пресной воды, так и путем более рационального ее перераспределения между районами.

Тан полезная емкость всех построенных водохранилищ в мире увеличивает устойчивую часть стока всех рек примерно на 20$

Водохранилища СССР имеют полезную емкость 515-520 км3 и увеличивают устойчивую часть стока рек на 50%, что,безусловно, является крупным достижением советской науки и техники и бесценным достоянием советского народа. Этот успех достигнут благодаря интенсивному строительству плотин в основном в течение последних двух-трех десятилетий.

Опираясь на комплексный метод учета интересов водопользователей, можно отметить некоторые характерные черты дальнейшего развития плотиностроения в СССР. Так, неодинаковые природные и со-циально-эвономические условия различных регионов СССР существенным образом будут влиять на состав водопользователей, степень важности их интересов, что в свою очередь отразится на характере решаемых задач, определении створов возводимых сооружений, их составе, типе, размерах и т.д.

Для Сибири и Дальнего Востока характерными являются суровые климатические условия, как правило, исключающие возможность ведения в крупных масштабах продуктивного сельского хозяйства, наличие крупных многоводных рек и крупных, порой уникальных, залежей полезных иснопаемых, малая плотность населения и пока еще слабая хозяйственная освоенность территории, слабые транспортные связи. Наиболее вероятным направлением водохозяйственного строительства здесь представляется строительство крупных гидроузлов, во многих случаях с высокими плотинами и крупными водохранилищами, которые могли бы решать в первую очередь задачи энергетики и транспорта. В перспективе созданные водохранилища могли бы являться ценными источниками для водоснабжения и транспортирования воды в другие районы страны.

Для районов Казахстана, Средней Азии и Юга европейской части СССР характерен жаркий засушливый климат, слаборазвитая сеть рек и большая зависимость хозяйственной освоенности территории от наличия воды. Основными направлениями водохозяйственного строительства здесь являются орошение и водоснабжение.

Крупные реки Европейской части СССР во многом уже зарегулированы, и дальнейшее развитие гидротехнического строительства пойдет, вероятно, по пути освоения северных рек и строительства плотин на реках второго и третьего порядка. Большая хозяйственная освоенность этого региона и относительно спокойный рельеф диктуют строительство здесь в основном низко- и средненапорных сооружений без больших затоплений земель.

Отдельное место занимает освоение водных ресурсов горных районов Кавказа, Памира, Тянь-Шаня и Алтая. Гористый рельеф местности, развитая сеть малых и средних рек с большой неравномерностью стона делают эффективным строительство здесь высоконапорных плотин, главным образом с целью энергетики, орошения расположенных ниже земель и борьбы с паводками.

Опубликованные данные МКБП о динамике строительства больших плотин свидетельствуют о постоянном увеличении темпов плотиностро-ения (см.табл. 1.1).

Таблица 1.1. Динамика строительства больших плотин в мире

Годы строительства |Всего по-(Разница между ( Разница между строено, {последующим и \ последующим и I шт. ¡предыдущим \ предыдущим периодами, шт.; периодами, %

• •

До 1900 г. 1901-1920 гг. 1921-1940 гг.

1941-1960 гг. 1961-1980 гг.

Итого: 13910 х) В указанное число вошли плотины, построенные в 1961-1971гг. и начатые строительством по состоянию на 01.01.72 г.

1231 1063 2021

3620

5975х)

-168 +958

1599 +2355

-14

90

79 +67

Аналогичная тенденция наблюдается в СССР, однако количество построенных и строящихся по состоянию на 01.01.72 г. плотин в СССР значительно меньше, чем в некоторых странах с развитым плоти-ностроением. По этому показателю СССР занимал восьмое место в мире [27] . Однако, в связи с развитием плотиностроения в СССР за последние десятилетия по количеству построенных и строящихся плотин за 1961-1980 гг. наша страна занимает среди стран-членов МКБП третье место (после США и Японии) [27,28] , что безусловно следует рассматривать как успех, который необходимо закрепить и развивать в последующие годы.

При определении путей развития плотиностроения в СССР и за рубежом важнейшим фактором, синтезирующим все остальные, конечно, является экономический фактор, однако правильный анализ и выводы о влиянии его на технические решения невозможно сделать без всестороннего учета всех составляющих.

Тан быстрые темпы строительства плотин и достигнутый в большинстве стран с развитым плотиностроением высокий уровень освоения потенциальных гидроресурсов привели к необходимости поиска новых створов на тех участках рек, освоение которых ранее считалось экономически нецелесообразным. В этих странах строительство плотин из изких створов на сравнительно небольших реках постепенно будет переходить к более широким створам, в т.ч. и на крупных многоводных реках. В СССР эта тенденция будет усиливаться с началом ускоренного освоения ресурсов крупных рек Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, чему в немалой степени способствуют значительный прогресс, достигнутый в последние десятилетия, в проектировании больших ^в т.ч. высоких) плотин в сложных природно-климатических условиях, в создании высокопроизводительной техники для выполнения крупных объемов земляных и бетонных работ, а также богатый опыт эксплуатации уже построенных за последнее время плотин.

- 18

Строительство плотин на многоводных реках, как известно, связано с усложнением пропуска паводковых вод как в строительный, тан и в эксплуатационный периоды. Это обстоятельство свидетельствует в пользу возведения бетонных плотин, для которых пропуск больших паводковых расходов решается значительно проще. Вместе с тем суровые климатические условия Крайнего Севера, значительно осложняющие выполнение бетонных работ, в сочетании с полученным за последние годы некоторым опытом проектирования и строительства для этих условий плотин из местных материалов заставляют проектировщиков в ряде случаев отдавать предпочтение земляным и камнена-бросным плотинам.

При определении направления в строительстве плотин для этих условий, вероятно, нельзя абсолютизировать и возводить в принцип влияние ни тех, ни других условий на выбор материала и типа плотин. С достаточной обоснованностью можно сказать, что на обозримую перспективу (до 2000-2005 гг.), на которую разрабатывается комплексный прогноз развития народного хозяйства СССР, строительство как бетонных гравитационных плотин, так и плотин из местных материалов для условий Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера будет иметь широкое распространение. Перспективным может быть также комбинированное решение, где часть створа, предназначенная для пропуска строительных или эксплуатационных расходов, а также для забора и подвода воды к турбинам, будет перекрываться бетонной плотиной, остальная часть - плотиной из местных материалов.

Аналогичные выводы можно сделать также из анализа условий возведения плотин в горных районах Кавказа, Средней Азии и Казахстана. Здесь определяющими для назначения материала и типа плотин мо-гут^быть геологические и сейсмические условия створа.

Указанные выводы об отсутствии ярко выраженной приоритетности в выборе вариантов возведения плотин подтверждаются анализом запроектированных и намечаемых к проектированию плотин на перспективу строительства до 2000 г.,по материалам института Гидропроект им. С.Я.Жука, принятым Госпланом СССР для планирования капиталовложений в народное хозяйство. В соответствии с этими материалами намечается к строительству в указанный период около 50 гидроэлектростанций (включая ГАЭС), из которых значительную часть предлагается возводить с бетонными плотинами.

Как'резюме вышеприведенному анализу можно сказать, что перемещение основных объемов строительства больших (особенно высоких) плотин в восточные и южные районы страны, т.е. в районы с резкоконтинентальным, а во многих случаях и с суров&м климатом, строительство плотин в этих условиях на крупных реках, как правило на скальных основаниях, и плотин в узких горных каньонах является одной из объективных тенденций развития плотиностроения СССР на бли-жайщие десятилетия. Возведению высоких и сверхвысоких бетонных плотин в этих условиях будет отведено значительное место.

Сооружение плотин, как известно, является одной из самых капиталоемких областей строительства, это вызвано, в частности, большими объемами выполняемых работ, уникальностью технических решений, являющейся следствием особенностей природных условий створа; во многих случаях отдаленностью места строительства от коммуникаций и жилья. Это обстоятельство является одним из факторов, сдерживающих темпы строительства плотин в СССР, что в свою очередь отрицательно сказывается на развитии ряда отраслей народного хозяйства таких, как энергетика, водное хозяйство, ирригация и др.

Вместе с тем имеется еще много возможностей для существенного удешевления возведения плотин, реализация которых является первейшей задачей всех специалистов, работающих в области науки, проектирования и строительства. Помимо совершенствования методов расчета и конструирования плотин и создания на этой базе более экономичных, с меньшим расходом материалов, сооружений, важным и перспективным направлением является совершенствование технологии и методов их возведения.

При этом большое значение во всем мире придается снижению стоимости материалов, затрачиваемых при возведении плотин, что является совершенно естественным, т.к. плотиностроение является одним из самых материалоемких видов строительства. Экономию материалов можно получить не только за счет применения эффективных конструктивных решений, но в значительной мере также и за счет рациональной технологии возведения, т.к. сооружение крупных бетонных плотин, как правило, требует значительных затрат материалов (в частности металла, лесоматериалов) для производства работ, целиком определяемых этим фактором. Так расход металла для производства работ по плотине достигает 10 кг/м3 и более [13] , пиломатериалов -5-6 м3 на 100 м3 бетона [18] .

За последние годы, в связи с угрозой истощения мировых энергетических ресурсов, особое внимание стала приобретать проблема энономии энергии во всех сферах производства и быта. Гидротехническое строительство как высокомеханизированное производство, связанное с выполнением больших объемов работ и перемещением грузов на значительные расстояния, является относительно энергоемким производством, приведенные удельные затраты на его осуществление оценочно составляют до 0,10-0,12 т.у.т. на I м3 бетона [18,22,33,

В связи с продолжающимся ростом энерго- и механовооруженно-сти строительства и направлением на комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов, имеется объективная основа для роста приведенных цифр.

Поэтому в настоящее время большую актуальность приобретает вопрос разработки технологии возведения гидротехнических сооружений (в частности, бетонных плотин), в которой необходимый уровень комплексной механизации и автоматизации работ достигался бы при одновременном сокращении энергопотребления.

Одним из важнейших направлений в мировом производстве в целом, ноторое находит отражение и в строительстве плотин, является увеличение производительности труда. Так, производительность труда на укладке бетона повысилась в отдельных странах в пять и более раз, доля затрат труда в стоимости одного кубометра бетона высоних бетонных гравитационных плотин снизилась за период с 1920 по 1970 гг. с 52$ до 35$, т.е. на одну треть [27] .

В Советском Союзе при его темпах развития экономики, размахе капитального строительства и дефиците рабочей силы тенденция к снижению трудозатрат проявляется особенно остро.

Практически речь идет о проведении целенаправленной трудосберегающей политики в народном хозяйстве, в т.ч. в гидротехническом строительстве, основанной на разработке и осуществлении комплекса мер расчетно-конструктивного, организационного и технологического характера.

Приведенные соображения, не являясь исчерпывающими, свидетельствуют о необходимости развития плотиностроения в СССР, большой его эффективности и комплексности решаемых народнохозяйственных задач. Одним из наиболее актуальных вопросов, стоящих перед гидротехнической наукой и практикой, становится дальнейшее развитие исследований методов возведения бетонных плотин, разработка и широкое внедрение новых технологических процессов, позволяющих получить экономию трудовых, материальных и топливно-энергетических ресурсов и сократить стоимость и продолжительность строительства. Этому вопросу посвящена настоящая диссертация.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

I. В результате исследования характерных методов возведения плотин установлено, что впервые разработанный под руководством и при непосредственном участии автора и в массовом порядке внедренный на строительстве Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС безэстакадный метод является высокоэффективным и перспективным для широкого распространения в различных, в т.ч. суровых, климатических условиях. По сравнению с альтернативным методом возведения плотин стреловыми или двухконсольными кранами с устройством большой бето-новозной эстакады он позволяет экономить 3,5-6,0 кг/м3 металла, снизить затраты топлива на транспорт бетонной смеси на 25-30$, электроэнергии на подачу - в Iраза, трудозатраты на г^чел.даДООм2 (на 12$), сократить продолжительность строительства плотины на 10-15$.

Доказана также эффективность безэстакадного метода но сравнению с другими методами для определенных условий строительства.

2. Разработанные теоретические основы безэстакадного метода и типовые схемы возведения плотин позволяют принимать более рациональные и обоснованные решения при проектировании и строительстве плотин, а также являются отправной теоретической базой для применения методов математического моделирования.

3. Проведенные исследования и впервые разработанная теория совместной работы башенных кранов в условиях безэстакадного метода доказывают высокою эффективность их исполвзования. Производительность кранов в зависимости от условий работы составляет 87-100 процентов от номинальной, что хорошо согласуется с полученными при строительстве Красноярской ГЭС данными.

Полученные в результате исследований расчетные формулы и графики могут служить практическим пособием при проектировании и осуществлении строительства плотин безэстакадным методом.

4. Впервые разработанные математическая модель процесса воз-' ведения бетонных плотин и методика его оптимизации предназначены для решения целого ряда имеющих важное практическое значение задач и учитывают многообразие конструктивных особенностей плотин и вариантов организации их строительства. Это позволяет при их применении за счет отыскания и принятия оптимальных решений при производстве работ сократить продолжительность строительства плотин на 10-15%.

5. Результаты проведенных исследований условий доставки грузов под краны доказывают, что использование для этих целей штрабы, предназначенной для размещения кранов, позволяет при предложенной организации работ на ней обеспечить возведение плотины с интенсивностью до 180-200 тыс.м3/мес.

6. Примененный при исследовании методов возведения плотин системный подход, заключающийся в разделении всех затрат на три относительно самостоятельные группы и учет при анализе только тех из них, которые зависят от метода возведения плотины и характеризуют его, позволяет в отличие от ранее выполнявшихся различными авторами исследований наиболее объективно и достоверно оценить эффективность каждого из этих методов. Такой подход должен в дальнейшем стать основой всех исследований по технологии возведения плотин.

7. Проведенные впервые исследования методов возведения плотин по величине энергозатрат показывают значительное расхождение их по удельным показателям. Установлено, что методы возведения I, 2 и 5, предусматривающие доставну всего объема бетонной смеси (или ее компонентов) на верхние отметки плотины, требуют дополнительных затрат энергии на 25-30$. Все это указывает на необходимость учета этого фактора при выборе вариантов и проектировании организации строительства плотин.

8. При решении вопроса о выборе метода возведения бетонной плотины следует учитывать рекомендованные в диссертации области рационального применения каждого из них. Для гравитационных и ароч-но-гравитационных плотин, строящихся в створах шириной более 350450 м, особенно с суровыми климатическими условиями, предпочтительным по всем показателям будет применение безэстакадных методов 4 и 4а, в то время, как возведение плотин с помощью кабельных кранов (метод 2) и послойное возведение плотин без кранов (метод 3) могут быть эффективными для узких створов преимущественно с теплым (умеренным) климатом.

9. Предложенная в диссертации методика разработки математической модели может быть использована для решения задач оптимизации процесса производства работ не только при безэстакадном, но при других методах возведения бетонных плотин. Она может быть применена также для решения задач оптимизации с целью получения заданного термонапряженного состояния бетона, что позволит улучшить эксплуатационные качества плотин.

Основные положения методики могут быть использованы при моделировании процесса возведения плотин из местных материалов.

Область применения разработанной методики не ограничивается приведенными направлениями и требует дальнейшего изучения.

10. Для дальнейшего повышения эффективности безэстакадных методов возведения бетонных плотин необходимо вести работы в следующих направлениях.

- Создание новых башенных кранов с грузовым моментом 1000-1500 тм и вылетом 40-50 м с улучшенными характеристиками (более высокие скорости и плавность их изменения, снижение расхода электроэнергии, повышение надежности и точности системы управления и контроля положения груза, снижение собственной массы крана, упрощение монтажа и самоподъема). Серийно изготовляемый кран КБГС-ЮОО, конечно, является шагом вперед, особенно в увеличении грузового момента и вертикальных скоростей перемещения груза, однако по ряду показателей, в частности по скоростям поворота стрелы и передвижения грузовой тележки, по собственной массе, по трудоемкости монтажа и самоподъема он пока еще не полностью соответствует требованиям технологии возведения плотин.

- Все основные положения безэстакадного^ метода должны учитываться на раннай стадии проектирования плотины при принятии основных компоновочных и конструктивных решений, это совмещение строительного и технологического проектирования позволит наиболее органично вписать в проект плотины основные элементы технологии возведения (размеры и отметки штраб для кранов, временные заезды для доставки грузов к кранам и др.), а в ряде случаев сократить затраты за счет совмещения функционального назначения некоторых устройств.

- Создание удобных и надежных для работы в любых, в т.ч. суровых, климатических условиях автобетоновозов для перевозки 6,2-8,0 м3 бетонной смеси с возможностью боковой разгрузки.

1. Авакян А.Б., Шарапов В.А., Овчинникова С.П. и др. Основные данные о водохранилищах мира.- Гидротехническое строительство, 1979, № 5, с.52-56.

2. Авакян А.Б., Салтанкин В.П. Методологические основы разработки схем повышения эффективности комплексного использования водохранилищ.-Гидротехническое строительство, 1982, № 5, с.50-53.

3. Авакян А.Б., Яковлева В.Б. Повышение эффективности рекреационного использования водохранилищ.- Гидротехническое строительство, 1976, № 12, с.9-13.

4. Александровская Э.К., Василевская Л.А., Гусев Ю.П., Урахзин В.П Результаты натурных наблюдений за общими перемещениями Красноярской плотины и снального основания.- Гидротехническое строите лбство, 1973, № I, с.17-23.

5. Алексеев К.В. Некоторые предварительные итоги опыта проектирования и укладки бетона плотины Братской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1964, № I, с.1-16.

6. Арис Р. Дискретное динамическое программирование.- Москва, Мир, 1969, с.171.

7. Бабурин Б.А., Кудояров Л.И. Значение гидроэнергетики в европейской части СССР на современном этапе.- Гидротехническое строительство, 1974, № 6, с.1-3.

8. Беллман Р., Калаба Р. Динамическое программирование и современная теория управления.- Москва, Наука, 1969, с.118.

9. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования." Москва, Наука, 1965, с.458.

10. Беляков A.A. и др. Прогрессивные методы производства работ при сооружении бетонных плотин.- Энергетическое строительство, 1976, N2 11-12.

11. Беляков A.A., Правдивец Ю.П. Особенности проектированияи строительства гидроузлов в суровых климатических условиях.-Энергетическое строительство,-1980, N2 12, с.68-72.

12. Бесчинский A.A., Боровой A.A. Технико-экономические принципы и направления развития гидроэнергетики в СССР.- Гидротехническое строительство, 1968, № 8, с.6-11.

13. Бечин А.П. Темпы возведения современных больших плотин.-Моснва, Энергия, 1977, с.135.

14. Бечин А.П., Трункова М.М., Картелева М.А., Семенов Б.А. Технико-экономическая эффективность бескранового метода бетонирования.- Гидротехническое строительство, 1974, № 5,с.4-7.

15. БлондЕ.А., Рагозин Д.А. Богучансная гидроэлектростанция.-Гидротехническое строительство, 1978, № II, с.1-5.

16. Борисов В.И. О совершенствовании производства работ и организации строительства высоких бетонных плотин.- Энергетическое строительство, 1974, tö II, с.31-33.

17. Борисов В.И., Крат О.В. Пути совершенствования методов строительства Ингурской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1978, № 3, с.3-8.

18. Бочкин А.Е., Григорьев Ю.А., Долгинин Е.А., Апполонов Ю.Е. Бетонные работы на строительстве Красноярской ГЭС имени 50-летия СССР.- Москва, Стройизйат, 1977, с.

19. Бочкин А.Е., Долгинин Е.А., Лискун Е.Е. Организация строительства и технико-экономические показатели Красноярской ГЭС.^-Гидротехническое строительство, 1972, № 9, с.16-19.

20. Боярский В.М., Григорьев Ю.А., Телешов В.И. Бурейский ги- , дроузел на р.Бурее.- Гидротехническое строительство, 1977, № I, с.14-18.

21. БратскаяГЭС имени 50-летия Великого Октября. Технический отчет о проектировании, строительстве и эксплуатации. Том I. Основные сооружения.Проектирование и эксплуатация.-Москва, Энергия, 1974, с.404.

22. То же. Том 2. Организация и производство строительно-монтажных работ.- Москва, Энергия, 1975, с.404,

23. Бронштейн В.И., Ломов И.Е., Менабде А.Я. и др. Арочная плотина Ингурсной ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1979, № 12, с.3-10.

24. Бруссе А.Г., Король С.И., Садовский С.И. и др. Сооружение Саяно-Шушенсной ГЭС.- Энергетическое строителвство, 1977, №5, с.40-50.

25. Бурлаков В.А., Лиснун Е.Е. Об оптимальной высоте блоков при бетонировании высоких гравитационных плотин.- Гидротехническое строителвство, 1967, № 8, с.13-16.

26. Бухман В.И., Василевский В.В. Производство бетонных работ по станционному узлу Зейсной ГЭС.-Энергетическое строительство, 1976, N2 I, с.42-50.

27. Вайнштнейн Г.М. Плотиностроение за рубежом: тенденции в современном плотиностроении.- Москва, Информэнерго, 1977, с.73.

28. Вайнштейн Г.М. Развитие плотиностроения в СССР. -Москва, Информэнерго, 1973, с.78.

29. Вайсблат И.И. Совершенствование бетонных работ в гидротехническом строительстве. Труды Гидропроента, выпуск 45, Москва, 1975.

30. Вайсблат И.И. Перспективные методы сооружения бетонных плотин.-Энергетическое строительство, 1982, № I, с.41-43.

31. Волжская ГЭС имени В.И.Ленина. Технический отчет о проектировании и строительстве Волжской ГЭС им.В.И.Ленина -1950-58 гг., т.1, М.-Л., Госэнергоиздат, 1962-63 гг, с.512.32. То же, том 2, с.592.

32. Волжская ГЭС имени ХХП съезда КПСС. Технический отчет о проектировании и строительстве. Том I. Основные сооружения гидроузла, М.-Л.»Энергия, 1965, с.648.

33. То же. Том 2. Организация и производство строительно-монтажных работ. М.-Л., Энергия, 1966, с.582.

34. Гаркун Л.М., Епифанов А.П., Сильницкий В.И., Шапкин Б.В. Технология возведения высоких бетонных плотин в суровых климатических условиях и тращинообразование при их зимнем бетонировании.- Гидротехническое строительство, 1975, № 10,с.13-15.

35. Гарсиа Л.Р. Перемонтаж кранов КБГС-IOIM методом подъема.-Энергетическое строительство, 1964, №47, с.42-45.

36. Гиндин A.M. Производство бетонных работ на строителвстве Братской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1964, № 4, с.27-35.

37. Гинзбург М.Б. Основные тенденции современного строительства высоких плотин за рубежом.- Л., Энергия, 1975, с.112.

38. Гинзбург М.Б., Складнев М.Ф. Современные тенденции в гидротехническом строительстве за рубежом.- Гидротехническое строи-телвство, 1976, N2 II, с.48-49.

39. Гинзбург В.Г., Лавринович Е.В., Зинченко H.A., Шутуков В.Н.

40. О строительных горизонтальных швах массивных напорных гидросооружений. Гидротехническое строительство, 1974, Н2 9, м.9-1.

41. Греч В.И., Семенгок С.Н. Современные плотины Швейцарии.$ Гидротехническое строительство, 1969, N2 5, с.45-53.

42. То же. Гидротехническое строительство, 1969, № 9, с.48-55.

43. Гришин U.M. Обзор плотиностроения в зарубежных странах за последние годы.- Гидротехническое строительство, 1965, № 3, с.43-46.

44. Данилов A.C., Портнов В.А., Скляренко A.B. Бетонные работы на строительстве арочной плотины Чирнейской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1975, № 10, с.9-12.

45. Долгинин Е.А., Лискун Е.Е. Производство бетонных работ на строительстве Красноярской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1972, № 9, с.19-23.

46. Долгинин Е.А. Обогащая сокровищницу опыта.- На стройках России, 1971, № 4, с.6-9.

47. Елизаров E.H. О возведении неомоноличиваемых бетонных плотин.-Энергетическое строительство за рубежом, 1979, № 6, с.9-12.

48. Епифанов А.П., Вагнвр В.Н., Конько В.В. и др. Опыт строительства и первых лет эксплуатации плотины Зейской ГЭС. -Гидротехническое строительство, 1980, № 8, с.2-5.

49. Ерахтин Б.М. Механизация работ на строительстве Бухтармин-ского гидроузла.- Гидротехническое строительство, 1964,8, с.5-9.

50. Ерахтин Б.М. Производство работ на строительстве Чиркейской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1964, № 4, с.36-42.

51. Зимелев Г.С. Теория автомобиля.- М., Машгиз, 1959, с.312.

52. Зинченно H.A., Садовский С.И, Совершенствование организации бетонных работ на строительстве Саяно-Шушенсной ГЭС.-Гидротехническое строительство, 1979, № 2, с.б-П.

53. Иноземцев Ю.П. Применение малоцементных бетонов при возведении высоких плотин в США.- Энергетическое строительство за рубежом, 1976, N°. 5, с.42-44.

54. Илюшин М.В. Строительство больших плотин в Италии. Из опытазарубежного строительства,- Оргэнергострой, М., 1958, с.108.

55. Казанцев Б.Э., Телешев В.И, Оценка эффективности мероприятий по сокращению сроков возведения бетонных сооружений гидроузлов.- Гидротехническое строительство, 1982, № 7,с.26-28.

56. КаррЧ., ХоувЧ. Количественные методы принятия решений в управлении и экономике.- М., МНР, 1966, с.464.

57. Кириллов А.П. Влияние швов бетонирования на работу железобетонных конструкций.- Гидротехническое строительство, 1969,1. N° 3, с. 10-15.

58. Кириллов А.П., Сафонов В.Б. Исследование швов сборных железобетонных конструкций.- Гидротехническое строительство, 1968, № 7, с.14-19.

59. Клебанов А.И., Шкорин В.П., Шангин B.C. и др. Применение методов математического моделирования для оценки эффективности организации бетонных работ на строительстве Курпсайской ГЭС.-Энергетичесное строительство, 1982, № 10, с.58-63.

60. Конько В.В., Годасс P.O. Опыт производства бетонных работ на строительстве Зейской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1973, N2 12, с.3-5.

61. Коган Е.А., Панфилов B.C. Послойное бетонирование при возведении плотин в суровых климатических условиях.- Энергетическое строительство, 1979, N° 6, с.34-36.

62. Козярский Ю.К. Прогрессивные технические решения на строительстве Усть-Илимской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1978, № 9, с.5-8.

63. Корнев Ю.П. Курпайская ГЭС на р.Нарын.- Гидротехническоестроивельство, 1981, № II, с.8-12.

64. Краус А. Строительство гидроузла Орлик в Чехословацкой Социалистической республике,- Гидротехническое строительство, 1964, № 3, с.11-18.

65. Кудояров Л.И. Вопросы организации работ при гидротехническом освоении Крайнего Севера.- Труды Гидропроента, выпуск 61, М., 1978.

66. Кудояров Л.И. Основные направления эффективности строительства плотин на Севере.- Гидротехническое строительство, 1983, N2 7, с.6-И.

67. Кузнецов Ю.Н. и др. Математическое программирование.- М., Высшая школа, 1980, с.299.

68. Куперман В.Л., Одинцов А.К. Некоторые направления повышения эффективности гидроэнергетического строительства.- Энергетическое строительство, 1971, N2 Ю-И, с.92-94.

69. Куперман В.Л., Торопов Л.Н. Особенности строительства гидротехнических сооружений в условиях Крайнего Севера.- Труды Гидропроекта, выпуск 45, М., 1975.

70. Куперман В.Л. Некоторые вопросы совершенствования строительства высоких плотин.- Энергетическое строительство, 1974, № 12,с.22-26.

71. Куперман В.Л. Вопросы совершенствования производства работ при строительстве ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1968, № 8, с.12-17.

72. Кюнци Г.П., Крелле В. Нелинейное программирование.-М., Сов.Радио, 1965, с.303.

73. Левит Г.О. Некоторые особенности образования инфраструктуры гидроэлектростанций и экономическая эффективность совмещенного строительства ГЭС и ТПК.- Гидротехническое строительство, 1974, № б, с.33-36.

74. Левитский М.И. Возведение основных сооружений Братской гидроэлектростанции." Гидротехническое строительство, 1962, № 3, с.12-16.

75. Львович М.И. Реки СССР.- Мысль, 1971, с.348.

76. Львович М.И. Мировые водные ресурсы и их будущее.- М., Мысль, 1971, с.328.

77. Мартенсон В.Я., Николаев Б.А., Дулин Б.М. и др. Монтаж верховой бетоновозной эстакады на строительстве Зейской ГЭС.-Энергетическое строительство, 1978, N2 I, с.55-58.

78. Методические рекомендации по расчету экономической эффективности технических решений в области организации, технологии и механизации производства строительных работ.- Госстрой СССР,

79. ЦНИИОМТП, Бюро внедрения, М., 1982, с.93.

80. Минин Д.П. Производство бетонных работ на ГЭС Гидротехническое строительство, 1968, № 10, с.12-17.

81. Михайлов Л.П. Пути совершенствования гидротехнического строительства. Труды Гидропроекта, выпуск 61, М., 1978.

82. Михайлов Л.П., Моисеев И.С. Основные направления совершенствования технологии гидроэнергетического строительства.- Гидротехническое строительство, 1977, № II, с.12-15.

83. Мосолнин Ю.П., Проходенко Г.И. Разработка и внедрение технологического процесса возведения Чиркейской плотины с применением кабельных кранов. Труды Гидропроекта, выпуск 45, М., 1975.

84. Наймушин И.И., Толкачев Л.А. Строительство Братской гидроэлектростанции,- Гидротехническое строительство, 1966, №11, с.12-15.

85. Непорокний П.С. Из опыта производства работ на крупных гидроэнергетических стройках США.- Гидротехническое строительство, 1964, № I, с.52-55.

86. Обрезков С.С. Механизация строительства гидроэлектростанции

87. Бразилия-Парагвай).- Энергетика и электрификация, серия гидроэнергетика за рубежом, выпуск 3, М., 1979.

88. Панфилов B.C. Тенденции в строительстве высоких бетонных плотин. Труды Гидропроекта, выпуск 61, М., 1978.

89. Перечень больших плотин СССР. М., Информэнерго, 1975, с.286.

90. Плеханов П.П. и др. Опыт организации бетонных работ на строительстве арочной плотины Чиркейской ГЭС.- Энергетическое строительство, Х975, № II, с.

91. Полонский Г.А. Совершенствование монтажа механического оборудования и металлических конструкций гидротехнических сооружений.- Гидротехническое строительство, 1978, № 8, с.1-10.

92. Полонский Г.А. Сооружение главной бетоновозной эстакады на Усть-Илимской гидроэлектростанции.- Гидротехническое строительство, 1974, tel.

93. Полонский Г.А. Сооружение турбинных трубопроводов Красноярской гидроэлектростанции.- Гидротехническое строительство, 1969, fe 6, с.2-8.

94. Рагозин Д.А., Суханов Г.К. Усть-Илимская гидроэлектростанция на р.Ангаре.- Гидротехническое строительство, 1970, № 8,с.1-7.

95. Портнов В.А. и др. Сооружение ЧиркейскоГо гидроузла.- Энергетическое строительство, 1977, № Ю, с.16-18.

96. Сапир Н.Л. Основные направления повышения эффективности гидроэнергетического строительства. Труды Гидропроекта, выпуск 45, И., 1975.

97. Сапир И.Л., Моисеев И.С., Вайсблат И.И. О некоторых основных вопросах совершенствования бетонных работ в гидротехническом строительстве.- Энергетическое строительство, 1974, № 12, с.26-30.

98. Сапир И.Л. Гидроэлектростанции десятой пятилетки.- Энергетическое строительство, 1976, N2 11-12.

99. Синев В.В. Производство бетонных работ на строительстве Кур-пайской ГЭС.- Энергетическое строительство, 1980, с.19-22.

100. Соколов Н.Я., Тен С.В., Белен Д.Х. Опыт монтажа центральной бетоновозной эстакады Зейской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1977, N2 9, с.9-10.

101. Строительство плотин высокими блоками (выше Юм). Информационная справка. ОНТИ ВНИИГ^а им. Б.Е.,Веденеева, Энергия, 1968.

102. Строительство гидроузла Итайпу.- Энергетическое строительство за рубежом, 1979, № 3, с.30-36.

103. Строительство плотины Альпе-Джера (Италия). Из опыта зарубежной техники.- Гидротехническое строительство, 1968, № I.

104. Судаков В.Б., Минарский А.Е., Пащенко В.И., Василевская С.К. Сдвиговые характеристики строительных швов плотины Токтогуль-ской ГЭС.- Гидротехническое строительство, 1974, N2 5, с.7-9.

105. Телешев В.И. и др. Основные сооружения Зейсной ГЭС.-Гидротехническое строительство, 1974, N2 12, с.9-12.

106. Телешев В.И., Семенов Н.Г. Гидроэлектростанция на р.Мамакан.-Гидротехническое строительство, 1968, N2 5, с.1-4.

107. Телешев В.И,, Лошак В.К. Существующие схемы возведения высоких бетонных плотин и пути их совершенствования.- Гидротехническое строительство, 1982, № 10, с.6-11.

108. Терман И.А. Гидроэнергетика СССР в будущем.- Гидротехническое строительство, 1970, № 4, с.12-14.

109. То же. Том 1У. Бетонные работы.- Госэнергоиздат, М., 1956, с.427.

110. ПО. Тиллес P.C., Елизаров Е.Й., Ицексон Б.И., Кречнев Э.Г.

111. Технология возведения массивных бетонных плотин непрерывно-конвейерным методом.- Энергетическое строительство, 1980, № 9, с.17-19.

112. Тищенко Г.Д., Шайтанов В.Я. Расчет и оптимизация налендарных планов строительства гидроэнергетических объектов с помощью ЭВМ EC-I020.- Гидротехническое строительство, 1976, N2 7,с.20-23.

113. Торопов Л.Н. Некоторые вопросы улучшения технологии производства работ при строительстве гидроузлов в тяжелых климатических условиях.- Труды Гидропроента, выпуск 61, М., 1978.

114. Толкачев Л.А., Токарь М.И. Проектирование и исследование сейсмостойких плотин в Японии.- Гидротехническое строительство, 1969, № 10, с.38-44.

115. Толкачев Л.А. Опыт бетонирования плотины Токтогульской ГЭС.-Гидротехническое строительство, 1971, № 12, с.18-20.

116. Толкачев Л.А. Токтогульокий метод бетонирования массивных гидротехнических сооружений (разработка, исследование, вне• дрение). Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наун. Кара-Куль-Ленинград, 1972.

117. Фаробин Я.Е. Теория специализированного подвижного составаi Учебное пособие МАДИ, М., 1979.

118. Фрид С.А. О некоторых вопросах технологичности конструкций бетонных плотин (по опыту их возведения на Зейской и Саяно-Шушенсной ГЭС).- Энергетическое строительство, 1982, № 6, с.33-35.

119. Фролов А.Б. Особенности технологии бетонных работ при возведении плотины Кёльнбрайн (Австрия).-Энергетическое строительство за рубежом, 1978, № с.19-25.

120. Фролов А.Б. Разравнивание и уплотнение бетонной смеси при сооружении гидроузлов.- Энергетическое строительство за рубежом, 1978, № 5, с.26-33.

121. Фролов А.Б. Особенности применения кабельных кранов при строительстве бетонных плотин.- Энергетическое строительство за рубежом, 1978, № б, с.19-26.

122. Фролов А.Б. Сооружение бетонных плотин методом послойного бетонирования.- Энергетическое строительство за рубежом, 1980, № 4, с.23-31.

123. Фролов А.Б. Уплотнение бетонной смеси катками на строительстве гидроузла Тарбела (Пакистан).- Энергетическое строительство за рубежом, 1980, № 6, с.21-27.

124. Фролов А.Б. Использование кабельных кранов при возведении бетонных плотин.- Энергетика и электрификация, серия: Гидроэнергетика за рубежом, выпуск 3, М., 1979.

125. Фролов Б.К. Особенности производства бетонных работ при сооружении двух крупных гидроузлов в США.- Гидротехническое строителество, 1971, N2 II, с.52-56.

126. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование, М., 1968, с.382.

127. Чернецов Б.А., Парадюн А.Ф., Жирков Е.С., Епифанов А.П. Массивно-контрфорсная плотина Кировского водохранилища.-Гидротехническое строительство, 1976, № 5, с.28-30.

128. Шайтанов В.Я. Исследование основных вопросов совершенствования организации подготовительного периода при строительстве ГЭС. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технические наук, М., 1974.

129. Шайтанов В.Я. Анализ прогрессивных технических решений в гидротехническом строительстве.- Энергетическое строительство, 1978, N2 8, с.22-23.

130. Шайтанов В.Я. Подготовительный период при строительстве гидроэлектростанций. Труды Гидропроекта. Выпуск 45,.

131. Шапиро Л.И., Прохорова Т.З. Водохранилища гидроэлектростанций в десятой пятилетке и их влияние на природную среду.- Гидротехническое строительство, 1976, № 12, с.6-8.

132. Шехтман Н.В., Понадюк Д.В. Опыт использования бетоноунладоч-ных кранов КБГС-450 на строительстве ДнепроГЭС-П.- Гидротехническое строительство, 1976, № 3, с.16-17.

133. Шманцарь Р.Н. Вопросы возведения бетонных плотин длинными блоками. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л., 1971.

134. Шутуков В.Н. Исследование влияния технологических факторов на качество горизонтальных швов массивных бетонных сооружений. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л., 1976.

135. Расчет, продолжительности циклов бетоноукладочных кранов для различных условий перемещения грузаа) Общие условия.

136. Расчетная формула для определения продолжительности цикла:т-г

137. Принимаем следующую продолжительность погрузки и разгрузки бадьи, не зависящие от условий перемещения груза:- для кабель-крана •- для остальных кранов с

138. Схемы работы кранов и условные обозначения представлены на рис. ПЛ.1-Я. 1.4.б) Вывод расчетной формулы продолжительности цикла для двухнонсольного крана.

139. Для расчета принимаем следующие скорости:

140. Подъем груженой бадьи на /г =5м (Г=40м/мин=0,83м/сна остальное )Г=90м/мин=1,5м/с

141. Рис. П1.1. Схема работы двухконсольного крана при возведенииплотины методом I.

142. Рис« П1.2. Схема работы кабельного крана при возведении плотины методом 21. Л*1Ш *1> 143

143. Рис, П1.3. Схема работы башенного крана КБГС-450 . . при возведении плотины методом ч.I1. I \ !1.I

144. Рис, П1.4. Схема работы башенного крана КБГС-ЮОО при возведении плотины методом 4а.

145. Передвижение тележки с груженой или порожней бадьей 1Г= 100 м/мин = 1,67 м/с.

146. Принимая, что у^ = 5 м (подъем и опускание бадьи на эстакаде), получим

147. Т = 90+-5— £¿- + 2^- ++90 + -^- + +0,83 1,67 0,04 0,42 3,0 - 0,83 3,0 + = эо+6,02+1,20-Х+12,5+5,95+0,333-у?-1+90+ 0,04 0,83 . 6,02+0,ЗЗЗ.у2-1,67+12,5+5,42;

148. Т = 1,2 • х + 0,67 • у2 + 225,7; (п.1.1)в) Вывод расчетной формулы продолжительности цикла для кабель-крана.

149. Для расчета принимаем следующие скорости:

150. Подъем груженой бадьи на Ь= 1,5м 1Г=20м/мин=0,33 м^сна остальное IГ =40м/мин=0,67м/с

151. Подъем порожней бадьи на Ь =3м (Г =40м/мин=0,67м/сна остальное \Г =148м/мин=2,47м/с

152. Опускание груженой бадьи на/1=1м )Г=7м/мин=0,12м/сна предпоследние 3 м |Г=40м/мин=0,67м/с на остальное //"=Шм/мин=1,85м/с

153. Опускание порожней бадьи на Ь =0,5м .Г=7м/мин=0,12м/сна остальное ¿Г=20м/мин=0,33м/с

154. Передвижение грузовой тележкипервые 5 м и последние 10 м Г=31,5м/мин=0,52м/свторые 15 м и предпоследние 15 м ¿Г=90м/мин=1,5м/с ос тальное }Г =333м/мин=5,5м/с

155. Т = 0,36'х + 0,9-у2 + 242,8; . (п.1.2)г) Вывод расчетной формулы продолжительности цикла для башенного крана КБГС-450.

156. Для расчета принимаем следующие скорости:

157. Подъем груженой бадьи на /? =3м IГ=25м/мин=0,42м/сна остальное ¿Г=60м/мин=1,0 м/с

158. Подъем порожней бадьи /Г=25м/мин=0,42м/с

159. Опускание порожней бадьи на Н. =0,5м ¿Г=2,5м/мин=0,04м/сна предпоследние 1,5 м ^Г=25м/мин=0,42м/с на остальное 1/"=60м/мин=1,0м/с

160. Опускание груженой бадьи на Ь =0,5м 1/"=2,5м/мин=0,04м/сна остальное }/=25м/мин=0,42м/с

161. Передвижение грузовой тележки /Г =30м/мин=0,5м/с

162. Поворот стрелы нрана 00 =0,4об/мин=2,4град/с

163. Принимая, что опускание груженой и подаем порожней бадьи выполняется на высоту 5 м, т.е. у2 = 5 м, получим:

164. Т = 90 + + + 2—+ + + 90 + +- 0,42 • 1,0' 0,5 0,04 - 0,42 - - 0,42

165. Ы^ + 2.1-Л-2 + = 90 + 7+ у 3,0 + 4-х +0,42 1,0 2,4 . 1 .12,5 + 10,71 + 90 + 11,9 + 12,5 + 3,57 + Ух 2,0 + 0,83о6

166. Т = 4-х + 2-ух + 0,83 оС + 233,3; (п.1.3)д) Вывод расчетной формулы продолжительности цикла для башенного крана КБГС-ЮОО.

167. Для расчета принимаем следующие скорости: I) Подъем груженой бадьи*на Л =5м 1Г=50м/мин=0,83м/сна остальное \Г=160м/мин=£;7м/с

168. Подъем порожней бадьи Л=50м/мин=0,83м/с

169. Опускание груженой бадьи на Ь. =0,7м V =8м/мин=0,13м/сна остальное /^=50м/мин=0,83м/с

170. Опускание порожней бадьи на к =0,7 м //"=8м/мин=0,13м/сна предпоследние 2,3 м /Г=50м/мин=0,83м/сна остальное Т =100м/мин=1,б7м/с

171. Передвижение грузовой тележки /Г=30м/мин=0,5м/с

172. Поворот стрелы крана со =0,4об/мин=2,4град/с Принимая, что опускание груженой и подъем порожней бадьи выполняется на высоту у£ = 5м, получим:

173. Расчетные условия работы двухконсольного крана на зависят от длины плотины.

174. Принимаем с некоторой погрешностью, что расстояние от оси эстакады до напорной грани плотины в пределах изменения высоты плотины от 100 м до 150 м будет оставаться постоянным. Примем его по аналогии с плотиной Братской ГЭС равным 46,5 м.

175. Тогда среднее расстояние перемещения бадьи х, определенноепо консоли крана со стороны ВБ, будет равно:46,5 ВЫ ?х =-£- = 18,6 м, где 18,7 колея крана.2

176. Для плотин высотой более 150 м из-за чрезмерно большой высоты бетоновозной эстакады применение метода в чистом виде становится практически невозможным, поэтому расчет продолжительности цикла для высоты более 150 м производить не целесообразно.

177. Среднюю глубину опускания бадьи у£ определяем следующим образом:

178. Расстояние перемещения бадьи приближенно принимаем равнымx-J-L .2 пл

179. Глубину опускания бадьи определяем до центра тяжести сечения плотины, которое для упрощения расчета принимаем треугольного профиля. Таким образом,1. У2 88 -у Нпл +где 5 высота подъема бадьи над площадкой приема грузов.

180. При этом условно принято, что отметка гребня плотины и площадки приема грузов совпадают.

181. Для башенного крана КБГС-450.

182. Принимаем в расчет только наиболее часто встречающуюся схему, когда бетонная смесь доставляется на отиетну расположения кранов. Тогда1. УТ = — + 5 = 17,5 м,2 где 25 максимальная высота "самоподъема" крана;5 высота подъема бадьи над бетонируемым блоком.

183. Средний угол поворота принимаем равным 45°.

184. Изменение вылета кррка при бетонировании блока происходит на 2-3 м после подачи нескольких (5-6) бадей на одном вылете. За малостью влияния затратами времени на перемещение тележки крана пренебрегаем.

185. Для башенного крана КБГС-ЮОО.

186. Принимаем среднюю глубину опускания бадьи по опыту возведения Саяно-Шушенской ГЭС 40 м.

187. Средний угол поворота стрелы а1. = 45°.

188. Определенные таким образом средние расчетные условия работы кранов сводим в таблицу П1.I, а соответствующие им продолжительности циклов, определенные по формулам (п.1.1)-(п.1.4) данного приложения таблицу П1.2.