«

»

CISC: Lucrari de reparatii la constructii hidroenergetice

Share

cncisc sigla

 Lucrarile hidroenergetice sunt o categorie a lucrarilor hidrotehnice si cuprind constructiile necesare unei hidrocentrale. In linii mari, pentru amenajarea unei hidrocentrale este necesara concentrarea caderii (diferentei de nivel) sectorului de rau amenajat. Acest lucru se poate face fie numai prin intermediul unui baraj, fie prin intermediul atat a unui baraj cat si a unei derivatii. Producerea efectiva a energiei se rea­lizeaza in centrala electrica, spatiul care adaposteste masinile energetice: turbina hidraulica si generatorul electric.


radu_bucutaMa voi referi in continuare la unele defectiuni specifice, de frecventa mai mare, care apar in exploatare la astfel de constructii.

Barajul – constructie de barare transversala pe rau, are scopul fie de a ridica nivelul apei in vederea captarii sale, caz in care se numeste baraj de derivatie, fie de a crea un lac cu un volum utilizabil de apa, numit baraj de acumulare. In cazul barajelor amplasate in zone colinare cu panta mica, lacul este delimitat late­ral de baraje din materiale locale numite adesea impropriu diguri.

Barajele sunt constructii la care inca din proiectare se iau masuri de siguranta care fac improbabila apa­ritia de defectiuni majore. Totusi, in exploatare pot aparea uneori defec­tiuni legate de etansarea lor supra­terana (in cazul celor din materiale locale) sau subterana. Acestea sunt mai frecvente in cazul barajelor de mica inaltime din zonele de campie si de deal unde barajele laterale (digurile) sunt etansate cu pereu din placi de beton armat de dimensiuni de ordinul 5×4 m2, cu rosturile dintre ele etansate cu mastic bituminos. Cauza pierderii etanseitatii rosturilor o constituie pierderea in timp a cali­tatilor bitumului, sau folosirea inca de la constructie a unui material neadecvat. Masticul trebuie sa fie capabil sa urmareasca variatiile termice ale rostului, fara sa se dezlipeasca de pe flancuri in toata gama temperaturilor de exploatare ale constructiei.

Repararea unui astfel de defect consta in refacerea sistemului de etansare a rosturilor prin eliminarea masticului vechi, curatirea rosturilor si aplicarea unui mastic de calitate corespunzatoare.

Lucrarea, simpla in principiu, prezinta cateva puncte critice la curatirea masticului vechi – practica a demonstrat ca cea mai buna metoda este spalarea cu apa prin folosirea masinii de inalta presiune (-1000 atm) cu duze rotative si respectarea temperaturilor la turna­rea la cald a masticului; o tempe­ratura mica nu asigura lipirea, o temperatura mare deterioreaza chimic proprietatile masticului.

Lucrarile de refacere a etansarii rosturilor sunt lucrari de volum foarte mare, suma lungimii rosturilor atingand cu usurinta 250 – 300 km pentru un lac mediu.

In cazul in care acumularea a functionat timp indelungat cu deficiente la etansarea rosturilor, pot aparea alte defectiuni colaterale: crapaturi si ruperi de placi de beton generate de antrenarea hidrodina­mica a partii fine din umplutura de sub placi si formarea de goluri. Acestea se repara prin demolarea placilor deteriorate, refacerea umpluturii si compactarea acesteia urmata de turna­rea la loc a placilor de beton.

In cazul barajelor din anrocamente de inaltimi mai mari, etansate cu masca din beton armat, placile acestora sunt etansate cu banda de etansare din PVC inglobata in betonul placilor, la jumatatea sectiunii acestora. La o astfel de dispo­zitie, defectiunile sunt mult mai rare dar si mai complicat de remediat. In decursul timpului s-au incercat o serie de reparatii locale, bazate in principiu pe o etansare de suprafata a rostului, prin lipirea a felurite benzi, inclusiv de banda transportoare. Acest gen de reparatie nu a dat rezultate; solutia aplicata in alte tari a fost de dublare a mastii din beton armat cu o membrana din PVC prinsa mecanic de betonul mastii. Procedeul este mai elaborat decat pare la prima vedere si face obiectul unui patent de firma.

Un defect care are tendinta sa apara la barajele stavilare este coborarea nivelului albiei in aval de baraj, astfel incat se creeaza o cadere suplimentara dincolo de ultima treapta a disipatorului de energie.

Aceasta situatie, odata produsa, evolueaza producand eroziune regre­siva care ameninta ultima treapta a disipatorului. Cauza fenomenului este complexa, dar are la baza blocarea circulatiei aluviunilor pe rau de catre acumularea insasi sau de catre acumularile din amonte.

Remedierea situatiei reclama construirea unei trepte suplimentare de disipare pentru racordarea cu noul nivel aval rezultat in urma coborarii fundului albiei. Lucrarea, pe langa costul ridicat este deosebit de dificila deoarece necesita devi­erea apelor, in alta configuratie decat a fost facuta la constructia barajului. Din aceasta cauza, lucra­rile de acest gen sunt temporizate prin aplicarea unor solutii provizorii de protectie cum ar fi construirea unui blocaj din anrocamente mari de ordinul a 1 tona/buc in continuarea disipatorului existent. Acest blocaj impiedica dezvoltarea eroziunii regre­sive dar rezista numai pana la prima viitura mai importanta.

Aductiunile de apa transporta apa de la priza situata in lacul format de baraj pana deasupra centralei electrice, mai precis pana la castelul de echilibru sau camera de incarcare. Aductiunile pot fi deschise (canale) sau inchise (galerii, conducte).

Canalele de aductiune sunt de obicei etansate cu pereu de beton cu rosturile umplute cu mastic bituminos, astfel problemele lor sunt similare cu cele descrise mai sus la barajele laterale.

Aductiunile inchise, sub presiune, sunt in majoritatea cazurilor galerii hidrotehnice, sapate in versantii vaii. Comportarea lor este in general buna. In cazuri rare se pot produce exfiltratii care sa fie observate la suprafata versantului. Cauza feno­menului – excluzand proiectarea / executia defectuoasa – o constituie in general pierderea in timp a efica­citatii injectiilor cu suspensie de ciment pentru consolidarea rocii din vecinatatea camasuielii din beton armat. Remedierea consta in reface­rea injectiilor de consolidare sau, in cazuri mai severe, in prevederea unui blindaj metalic pe anumite portiuni. Functionarea cu pierderi de apa a unei aductiuni in galerie poate conduce la alunecari de versant, fie de deluviu de panta, fie chiar prin roca, cu urmari care pot fi foarte grave, astfel incat remedierea unor astfel de situatii are caracter de urgenta.

Conducta fortata este traseul hidraulic de presiune care conduce apa de la castelul de echilibru sau camera de incarcare, la centrala hidroelectrica. Ea este integral meta­lica, sprijinita pe masive de ancoraj daca este supraterana, sau inglobata in beton intr-o galerie sau put, daca este subterana. Nu au fost intalnite defectiuni majore la astfel de constructii, cea mai frecventa lucrare de reparatii este refacerea protectiei anticorozive.

Centrala hidroelectrica poate fi supraterana sau subterana. Cea supraterana poate fi centrala-baraj cand este dispusa in front cu barajul si participa si ea la preluarea presiunii apei sau cladire independenta. Cea dispusa in cladire independenta are aceleasi probleme ca orice cladire industriala.

Centralele baraj au probleme legate de infiltratii de apa prin elemente subtiri (la scara constructiei hidrotehnice) din beton cum ar fi zidul de presiune, de exemplu. Efectul infiltratiilor de apa este de natura estetica, de modificare a microclimatului si de degradare lenta a structurii betonului prin spalarea pietrei de ciment. Infiltratiile se produc de obicei prin mici defecte de betonare, rosturi, segregari, cuiburi de piatra.

Au fost incercate o serie de procedee si materiale pentru redarea etanseitatii betonului, de la produse de cristalizare pana la spume poliuretanice. Metoda care a dat rezultate a fost injectarea betonului cu suspensii de ciment ultrafin. Procedeul foloseste materiale compatibile cu betonul initial si reface integritatea zonelor cu deficit de piatra de ciment si astupa fisurile si microfisurile de care niciun beton armat nu e lipsit.

Alta defectiune in zona centra­lelor baraj este conturnarea de catre apa a batardourilor hidroagregatelor prin spatele ghidajelor acestora, prin sau pe langa betonul de montaj. Defectiunea este minora in raport cu constructia, dar devine foarte deranjanta atunci cand este necesar ca turbina sa fie pusa la uscat pentru reparatii. Cauza consta exclusiv in deficiente de executie la turnarea betonului de montaj la nisele batardourilor.

Remedierea este complicata si laborioasa; consta in lucrari de curatire a golurilor existente, de be­tonare a lor, de astupare a golurilor mai mici cu mortare speciale cu intarire ultra-rapida si uneori chiar de injectii cu suspensii de ciment sau alte substante. Dificultatea mare a acestor lucrari – de volum mic de altfel – este ca trebuie executate sub apa, cu scafandri.

Indiferent de tipul uvrajului hidro­tehnic si de natura defectului, este de maxima importanta urmarirea comportarii constructiei prin observatii vizuale si prin intermediul aparaturii de monitorizare, astfel incat orice problema sa fie detectata intr-un stadiu cat mai putin avansat, care sa permita remedierea acesteia in mod eficace si cu costuri rezonabile.

Autor:
ing. Radu Bucuta – vicepresedinte CNCisC-CH 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 101 – martie 2014, pag. 46

 



Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Share

Permanent link to this article: http://www.revistaconstructiilor.eu/index.php/2014/03/05/cisc-lucrari-de-reparatii-la-constructii-hidroenergetice/

Lasă un răspuns

Adresa de email nu va fi publicata.