§ 154. КОНСТРУКЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (ч. 3)

Уравнительные шахты и резервуары. Уравнительная шахта по отношению к водохранилищу выполняет роль сообщающегося сосуда. Она расположена в конце напорного подводящего тоннеля и смягчает действие гидравлических ударов на конструкции водоводов при изменении режима работы турбины. В период установившейся работы ГЭС уровень воды в шахте ниже уровня воды в водохранилище на величину потери напора в подводящем тоннеле. При замедлении или остановке турбин уровень повышается, а при ускорении работы турбин или пуске их после остановки понижается.

При малых напорах эти функции выполняет сама шахта, расположенная над подводящим тоннелем и соединенная с ним. Для увеличения эффективности работы уравнительной шахты она сообщается в верхней части с атмосферой.

При больших напорах объем короткой шахты становится недостаточным, чтобы принять необходимое количество воды. В этом случае часть шахты расширяют в камеру большого объема, являющуюся уравнительным резервуаром. В комплексах высоконапорных ГЭС наибольшее распространение получили уравнительные шахты с двумя камерами (рис. 565). Нижняя камера 1 работает при самом низком расчетном уровне верхнего бьефа, верхняя камера 3 — при наивысшем уровне верхнего бьефа. Камеры соединены шахтой 2.

Верхняя камера сообщается с атмосферой при помощи штольни 4.

Применяют и другие конструктивные решения уравнительных резервуаров. Например, в слабых породах, если имеется вероятность просадки ствола шахты в нижнюю камеру, ей придают форму короткого горизонтального тоннеля, примыкающего к стволу сбоку. При этом значительно упрощаются и становятся безопаснее работы по сооружению камеры. В случае неглубокого заложения подводящего безнапорного тоннеля верхний резервуар может быть устроен на поверхности в виде открытого бассейна.

Машинные здания замыкают напорный комплекс ГЭС. Как правило, их располагают в массиве, сложенном из крепких скальных пород, где горное давление отсутствует. В таком случае конструкцию обделки ограничивают сводом облицовки, выполненным торкретированием или набрызгбетоном по сетке. Кроме этого, широко используют анкерное крепление, работающее совместно с обделкой.

В породах меньшей крепости и трещиноватых при опасности отслаивания пластов и образования вывалов устраивают обделку из монолитного бетона в виде несущего свода. При необходимости стены машинного помещения выполняют также из монолитного бетона, в слабых породах им придают криволинейное очертание. В особых случаях, при устройстве консольных опор для подкрановых балок, объединенных с нижними частями свода, всю конструкцию выполняют из железобетона.

В качестве дополнительных мер для защиты машинного помещения от подземных вод, как и на станциях метрополитена глубокого заложения, подвешивают специальные конструкции типа зонтов. Материалом для них служат железобетон, армоцемент, листовой алюминий и асбоцементные панели.

Обычно машинные здания размещают в тоннеле (рис. 566) длиной 150—300 м, что позволяет получить необходимые площади, зависящие от числа установленных турбин.

Последовательное в один ряд расположение турбин вынуждает значительно развивать сеть подводящих и отводящих водоводов и влечет за собой определенные эксплуатационные неудобства.

Стремление создать компактные подземные помещения вынуждает раскрывать выработки очень больших пролетов, что приводит к осложнениям в строительстве.

Одним из компромиссных решений является кольцевой вариант машинного здания (рис. 567) с опорным целиком породы в середине.