PL44299B1 - - Google Patents

Description

Otwbbkowano dni* 13 mare* Mtfl ?, BCHh t/SZ BIBLIOTfcKM| POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44299 KI. 37 a, 7/01 Leon Tombak Warszawa, Polska Zygmunt Dowgird Warszawa, Polska Zbigniew Ulatoiuski Skolimów, Polska Jerzy Tombak Warszawa, Polska Roman Doiugird Warszawa, Polska Stanislaw Linsenbardt Konstancin, Polska 3? 32 Sposób budowy przewodów podziemnych z prefabrykowanych elementów zelbetowych Patent trwa od dnia 17 marca 1959 r.Przejscia, przepusty, przewody rurowe i inne budowle podziemne, zwane dalej w skrócie prze¬ wodami, byly budowane dotychczas zasadniczo jako ustroje sztywne^ ukladane na mozliwie sztywnym podlozu. Blizsza analiza takiego ustro¬ ju wykazuje jednak, ze ustrój tego rodzaju po¬ woduje przeniesienie na niego wiekszego ciezaru klina gruntu oraz niekorzystne dzialanie obcia¬ zen zmiennych. Przeniesienie wiekszego ciezaru klina gruntu na taki ustrój wymaga znacznego wzmocnienia (usztywnienia) podloza, co w kon¬ sekwencji powoduje dalszy wzrost ciezaru klina gruntu obciazajacego dany ustrój podziemny i koniecznosc dodatkowego wzmocnienia danegoprzewodu. Projektowanie wiec ustrojów sztyw¬ nych w budowlach podziemnych prowadzi do stosowania elementów ciezkich.Co wiecej, jak stwierdzono w praktyce, w ra¬ zie chwilowego r^zeciazenia, nawet bardzo (moc¬ ne ustroje sztywne podlegaja nieprzewidzianym uszkodzeniom, a nawet zalamywaniom po pew¬ nym czasie w trakcie ich eksploatacji. Wymaga¬ ja wiec one stalego dozoru i kosztownego wzmac¬ niania dla ich konserwacji.Tym zasadniczym wadom sztywnych przewo¬ dów podziemnych próbowano zapobiec przez za¬ stosowanie rur podatnych o otworze okraglym, skladajacych sie z czterech sztywnych, betono¬ wych lub zelbetowych, .równych segmentów o zawiasowych zlaczach poziomych, których sta¬ tecznosc byla uzalezniona od nalezytego zagesz¬ czenia odpowiednio przygotowanego gruntu za¬ sypki 'wokól rurociagu. W pralktyce okazalo sie jednak, ze czy to na skutek niespelniania tych warunków, czy tez na skutek zmiany stopnia scisliwosci gruntu, czy tez na skutek slabych nawet wstrzasów w czasie eksploatacji, ustroje te tracily statecznosc i zalamywaly sie i to na¬ wet mimo znacznych grubosci ich scianek.W zwiazku z* tym zaproponowano inny tyip rur o otworze okraglym^ w których zwiekszenie podatnosci mialo byc uzyskane przez niedozbro- jenie rur sztywnych. Koncepcja tego rozwiaza¬ nia polegala na zalozeniu, ze w trakcie eksploa¬ tacji powstana w sposób naturalny nieszkodliwe pekniecia w miejscach najwiekszych naprezen.Pekniecia te mialy zastapic wspomniane wyzej przeguby zawiasowe. W praktyce jednak zaczely one wystepowac w sposób i w miejscach nie¬ przewidzianych i zamiast przebiegac wzdluz tworzacych rury — przebiegaly skosnie.Podkreslic nalezy, ze i w tym typie rur gru¬ bosci scianek byly duze w stosunku do srednicy rury. Orientacyjnie stosowano S /D = 0,1, gdzie 8 jest gruboscia scianki, a D — szerokoscia otworu. Jednak praktyka wykazala, ze przewody podziemne ukladane z tego typu rur równiez ulegaja W trakcie eksploatacji powaznym uszko¬ dzeniom i awariom.Przedmiotem wynalazku jest sposób budowy przewodów podziemnych z elementów dowolne¬ go typu i o dowodnym ksztalcie przekroju, w któ¬ rych zagadnienie podatnosci i sprezystosci zosta¬ lo rozwiazane przez uzycie elementów ciemko- sciennych, w których ¦_?__¦ \ / ~~e7~ Orien- D-0,S V — tacyjnie dla betonów zbrojonych lub niezbrojo- nych — = 0,06, gdzie 8 — grubosc scianki przewodu, D — najwieksza szerokosc otworu, Ez — imodul odksztalcenia gruntu wokól ruro¬ ciagu, E — modul sprezystosci materialu przewo¬ du, przy czym dla zapewnienia wspólpracy grun¬ tu z elementami przewodu stosuje sie takie for¬ mowanie miejscowego gruntu zasypki, aby grunt tuz nad przewodem i po jego bokach posiadal wlasciwosci nosne gruntu budowlanego. Gru¬ bosc scianek przewodu (powinna byc przy tym taka, aby byla zabezpieczona jego sprezysta wspólpraca z osrodkiem gruntowym, co wlasnie osiaga sie przez stosowanie elementów cienko¬ sciennych, spelniajacych warunek okreslony po¬ wyzszym wzorem.Elementem przewodu w ramach tego zglosze¬ nia jest rura niepodzielna, badz dwu- lub trój¬ dzielna.Zasypka przewodu powinna byc wykonana szczególnie starannie, poniewaz od tego zalezy w znacznym stopniu nalezyta wspólpraca prze¬ wodu z osrodkiem gruntowym pod obciazeniem.Zasypke wiec nalezy wykonac pod kwalifiko¬ wanym nadzorem, równoczesnie * z obu stron przewodu i 30 — 50 cm ponad przewodem; rów¬ nomiernymi warstwami grubosci okolo 10 cm rozdrobnionego gruntu miejscowego, ubijanymi do maksymalnego zageszczenia, a w razie (po¬ trzeby z odpowiednim zraszaniem woda Sposób wedlug wynalazku wymaga ukladania przewodów cienkosciennych na podlozu sprezy¬ stym lub równomiernie podatnym, co w zwiaz¬ ku z wyzej podanym formowaniem zasypki za¬ pewnia jednorodne sprezyste otoczenie przewo¬ du „gruntem budowlanym", zdolnym do przej¬ mowania obciazen.Do wykonywania sposobu wedlug wynalazku mozna stosowac elementy rurowe niepodzielne lub z poziomymi przegubami zawiasowymi we¬ dlug znanych zasad, ale w liczbie nie wiekszej niz trzy na dany przekrój poprzeczny, a to ce¬ lem utrzymania statecznosci czyli tzw. niezmien¬ nosci geometrycznej/ Przez zastosowanie konstrukcyjnych zasad we¬ dlug wynalazku do budownictwa podziemnego, mozna zmniejszyc znacznie zuzycie betonu i stali w stosunku do obecnie powszechnie stosowanych konstrukcji sztywnych. Stosowane dotychczas pod nasypami drogowymi o wysokosci 6 — 10 m rurociagi podziemne z otworem 1 m i przy gru¬ bosci scianek 10 cm imaja zgodnie z zatwierdzo¬ nymi projektami MTDL/1956 zuzycie betonu - 2 -0,343 m3/mb, stali zbrojeniowej 40 kg/mb, a cie¬ zar rur wynosi w mich 858 kg/mb.Natomiast przy sposobie wedlug* wynalazku rurociagi zelbetowe w tych' samych warunkach pracy w osrodku gruntowym i przy tej samej szerokosci otworu maja: a) przy rurach wibrowanych grubosc scianki 6 cm, zuzycie betonu 0,2 m3/mfo, stali 20 kg/mb, a ciezar rur wynosi w nich 495 kg/mb, przy 8 czym — = 0,06. b) przy rurach wirowanych: grubosc scianki 4 cm, zuzycie betonu 0,13 m3/mlb, stali 18 kg/mb, a ciezar rur 326 kg/mb, przy czym — = 0,04.Na rysunku uwidoczniono szereg przyklado¬ wych rozwiazan elementów nadajacych sie do' zastosowania wynalazku, przy czym fig. 1 przed¬ stawia ogniwo niepodzielne w przekroju po¬ przecznym, fig. 2 — ogniwo niepodzielne w prze¬ kroju podluznym, fig. 3 — rure kolnierzowa w przekroju poprzecznym, fig. 4 — ciag rur kol¬ nierzowych w przekroju podluznym, fig. 5 — przewód dwudzielny w przekroju poprzecznym, fig. 6 — przekrój przez uklad trzech równole¬ glych przewodów dwudzielnych o podstawie pla¬ skiej, fig. 7 — przekrój przez przewód eliptyczny szeroki, fig. 8 — przekrój przez przewód elip¬ tyczny wysoki, fig. 9 — widok z góry przewodu wedlug fig. 8 lufo 10 i fig. 10 — trójczlonowe ogniwo w przekroju poprzecznym.W kazdym z tych przykladów obowiazuja na¬ stepujace reguly wedlug wynalazku: a) grubosc scianek nie przewyzsza równosci wymienionej w podanym na poczatku wzorze, fo) przy zastosowaniu dwóch przegubów sa one polozone na podstawie lub blisko podsta¬ wy, c)'trzeci przegub o ile w ogóle jest zastoso¬ wany — znajdzie sie na wierzcholku prze¬ kroju, d) unika sie podkladu sztywnego i nawet w przypadku fig, 6 winien on byc sprezysty.Grubymi liniami na przekrojach oznaczono przekroje scianek, a cienkimi okalajacymi je — profile ewentualnego ozeforowania.Elementy prefabrykowane podane w •przekro¬ jach na fig. 1, 2, 5 i 6 nalezy stosowac przy przewodach pojedynczych, badz wielootwóro- wych (wielokrotnych), w przypadku gdy nie jest wymagana zbytnia szczelnosc konstrukcji. W przypadku gdy wymagana jest wieksza szczel¬ nosc stosuje sie zlacza kielichowe wedlug fig; 4.Gdy charakter podloza, np. nierównomierne osia¬ danie podloza, wymaga poprzecznego poszerze¬ nia rurociagów, nalezy wykonac je zgodnie z fig. 6. Konstrukcja prefabrykowana uwidocz¬ niona na fig. 7 nadaje .sie do zastosowania w przypadkach plytkiego .posadowienia rurociagów, np. z powodu malej grubosci zasypki nad wierz¬ chem rur, badz wysokiego stanu wody grunto¬ wej. Jezeli jednak takie warunki miejscowe nie wystepuja, mozna stosowac konstrukcje wedlug fig. 8 i 9.Przegub zawiasowy (podany na fig. 9 uniemoz¬ liwia przesuw podluzny poszczególnych czlonów elementów wzgledem sietoie. Przegub w kluczu (fig. 8, 10) zaleca sie stosowac jedynie w przy¬ padku, gdy wymagana jest duza przepustowosc poszczególnego przewodu, a wzgledy transrior- towe i montazowe wymagaja stosowania lzej¬ szych elementów, — stad przewód trójdzielny.Typ konstrukcji wedlug fig. 10 ma zastosowa¬ nie do przewodów o bardzo cTuzej przepustowo¬ sci, przy których sa wymagane najlepsze mozli¬ wosci fundamentowania na stalym gruncie pod¬ loza. Konstrukcje te mozna stosowac równiez jako Obudowe do sieci przewodów cieplnych, przewodów paliw plynnych, wodociagowych, kabli telefonicznych itp. oraz komór i magazy¬ nów podziemnych.W zaleznosci od przyjetych wymiarów elemen¬ tów sprezystych, ogniwa cienkoscienne, majace zastosowanie w sposobie^ wedlug wynalazku, mozna zaopatrzyc w pare pierscieniowych zeber, regulujacych stopien ich sztywnosci. Zasadnf- czym jednak cwelem tego uzebrowania jest usz¬ tywnienie w czasie transportu, a nie w czasie pracy. Styki w przegubach uszczelnia sie w zna¬ ny sposób sznurem konopnym nasyconym bitu¬ mem, badz pakulami zalanymi bitumiczna masa izolacyjna.Wynalazek mozna krótko scharakteryzowac jako zastosowanie prefabrykowanych sprezy¬ stych ustrojów lupinowych do budowli (podziem¬ nych, w których dzieki wspólpracy z osrodkiem gruntowym zmniejszono znacznie (prawie cztero¬ krotnie) obciazenia, a w polaczeniu z podatnos¬ cia ogmiw, w efekcie prawie calkowicie elimi¬ nuje sie naprezenia rozciagajace, wywolane mo¬ mentami gnacymi. Takie sprezyste lupiny ulo¬ zone pod ziemia na podlozu sprezystym lub po¬ datnym moga pod wplywem znacznych sil sci¬ skajacych podlegac stosunkowo nawet znacznym deformacjom^ ale tak dlugo, jak te odksztalce¬ nia sa w ramach wytrzymalosci na sciskanie, - 3 -która jak wiemy jest stosunkowo znaczna, to nie grozi im zadne niebezpieczenstwo i wyklu¬ czone sa jakiekolwiek awarie.Przy sposobie budowy przewodów podziem¬ nych wedlug wynalazku zachowuja sie one w ipracy analogicznie do resorpw podwozia pojaz¬ dów drogowych.Wynalazek ma zastosowanie do budowy prze¬ pustów do wody plynacej pod nasypem dróg kolowych i kolejowych, do podziemnych prze¬ wodów kanalizacyjnych, rozprowadzania wody do picia i dla celów przemyslowych, komunika¬ cji podziemnych (sztolni) miedzy komorami, zbiornikami na wode, materialy pedne itp., do rozprowadzania cieczy i gazów, do kregów szy¬ bów kopalnianych (z ewentualnym uzebrowa- niem wewnetrznym), do studzien, fundamentów (kesonów i studzien) oraz wszelkiego rodzaju podziemnych komór, zbiorników, przewodów, chodników itp. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób budowy przewodów podziemnych z prefabrykowanych elementów zelbetowych. znamienny tym, ze elementy o grubosci scianek nie przekraczajacej szesciu procent szerokosci przekroju przewodu, uklada sie na gruncie sprezystym lufo podatnym i otacza zasypka gruntowa, zageszczona maksymalnie, w celu uzyskania zjawiska wspólpracy grun¬ tu z przewodem pod wzgledem nosnosci, przy czym stosuje sie elementy tworzace konstruk¬ cje geometrycznie niezmienna, a wiec bez przegubów lub najwyzej z trzema przeguba¬ mi. Leon Tombak Zygmunt Dowgird Zbigniew Ularowski Jerzy Tombak Roman Dowgird Stanislaw Linsenbardt Zastepca: inz. Kazimierz Siennicki rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 442D0 Fig 2 Fig. 5 r-fl—" 11 ¦ i li ii H Mi i— u a ¦i ii L^^n4^ -fr ii il_ H II ii -u— i1 n u ^ u l Fig. 3 Fig. 4 28. RSW „Pras&", Kielcz. PL