RU1813142C

RU1813142C - Breast wall

Info

Publication number: RU1813142C
Authority: RU
Inventors: Юрий Петрович Кожин
Original assignee: Ю.П.Кожин
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Сущность изобретени : подпорна стенка включает лицевое ограждение и разгружающую плиту. Плита прикреплена к лицевому ограждению посредством шапниров и размещена в обратной засыпке. Лицевое ограждение выполнено из стоек. К стойкам со стороны обратной засыпки выше шарнира прикреплены горизонтальные длинномерные элементы. Рагружающа плита выполнена в виде секций решетчатого настила . Настил образован наклонными элементами и продольными брусь ми. Продольные брусь оперты на наклонные элементы в пределах обратной засыпки и ориентированы вдоль лицевого ограждени . Наклонные элементы сгруппированы попарно. Кажда пара размещена по обеим сторонам от соответствующей стойки и шар- нирно соединена между собой посредством оси. Стыки секций настила размещены между наклонными элементами каждой пары. Стойки снабжены фундаментом. 1 з.п. ф., 5 ил,SUMMARY OF THE INVENTION: The retaining wall includes a front guard and an unloading plate. The plate is attached to the front fence by means of hinges and placed in the backfill. The front guard is made of racks. To the posts from the backfill side above the hinge are attached horizontal long elements. The loading plate is made in the form of sections of a grating. The flooring is formed by inclined elements and longitudinal beams. The longitudinal bars are supported on inclined elements within the backfill and are oriented along the front fence. Inclined elements are grouped in pairs. Each pair is placed on both sides of the respective rack and is hingedly connected to each other by an axis. The joints of the flooring sections are placed between the inclined elements of each pair. Racks are equipped with a foundation. 1 s.p. f., 5 il,

Description

Изобретение относитс к строительству , в частности к инженерным сооружени м на автомобильных и железных дорогах по их защите от лавин и селевых потоков, оползней-потоков , а также оползневых подвижек, скально-осыпных, скально-обвальных воздействий камнепадов и вывалов крупных от- дельных камней с использованием конструкции ограждени дл укреплени деформируемых насыпей, в особенности с неблагопри тным напластованием коренных пород, направленных в стороны защитного ограждени .The invention relates to the construction, in particular, to engineering structures on roads and railways for their protection from avalanches and debris flows, landslides-flows, as well as landslide movements, rock-talus, rock-landslide impacts of rockfalls and dumps of large separate stones using a guard structure to reinforce deformable embankments, in particular with an unfavorable bedding of bedrock directed towards the side of the guard.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности работы конструкции .The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the structure.

Изобретение по сн етс чертежами, где на фиг.1 - боковой вид подпорной стенки; на фиг.2 - план стенки; на фиг.З - план стенки с вариантным расположением секций разгружающей плиты; на фиг.4 - план стенки с вариантным расположением секций разгружающей плиты; на фиг,5 - план ограничител хода.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 is a side view of a retaining wall; figure 2 is a plan of the wall; Fig. 3 is a wall plan with a variant arrangement of sections of the unloading plate; figure 4 is a wall plan with a variant arrangement of sections of the unloading plate; Fig. 5 is a plan of the travel limiter.

Подпорна стенка содержит лицевое ограждение 1, выполненное из стоек 2 и прикрепленных к ним выше шарнира 3 со стороны обратной засыпки 4 горизонтальных длинномерных элементов 5, разгружающую плиту 6, выполненную в виде секций 7 решетчатого настила, образованного наклонными элементами 8, прикрепленными к стойкам 2 пролетной частью с возможностью фиксированного поворота посредством верхнего 9 и нижнего 10 относительно шарнира 3 ограничителей 11, и продольными брусь ми 12, опертыми на наклонные элементы 8 в пределах обратной засыпки 4 и ориентированными вдоль лицевого ограждени 1, причем наклонные элементы 8 сгру00 SThe retaining wall comprises a front guard 1 made of uprights 2 and attached to them above the hinge 3 from the backfill side 4 of horizontal long elements 5, an unloading plate 6 made in the form of sections 7 of a trellised floor formed by inclined elements 8 attached to the uprights 2 of the span part with the possibility of a fixed rotation by means of the upper 9 and lower 10 relative to the hinge 3 of the limiters 11, and longitudinal beams 12 supported on inclined elements 8 within the backfill 4 and orient aligned along the front guard 1, the inclined elements 8 being unloaded

К)TO)

соwith

пированны попарно с размещением наклонныхэлементов 8 каждой пары по обеим сторонам от соответствующей стойки 2 с шарнирным соединением 3 между собой посредством пропущенной через стойку 2 оси 13, стыки 14 же секций 7 настила размещены между наклонными элементами 8 каждой пары (фиг. 1), или между обращенными друг к другу наклонными элементами 8 смежных пар (фиг.2), или удаленными друг От друга наклонными элементами 8 смежных пар с закреплением их брусьев 12 на наклонных элементах 8 и менее удаленных от их торцов (фиг.4), в свою очередь стойки 2 снабжены расшир ющимс книзу фундаментом 14 с наклонными гран ми 15 и ребрами жесткости 16 на участке между нижним ограничителем 10 и верхним обрезом 17 фундамента 14, кроме того, ограничители 9 и 10 выполнены с возможностью обрамлени стоек 2 по периметру и снабжены ребрами жесткости 18 и. наконец, горизонтальные длинномерные элементы 5, брусь ,Л2, стойки 2, наклонные элементы 8 выполнены упругоизгибаемыми с одинарным или спаренным поперечным сечением.they are pyrified in pairs with the placement of the inclined elements 8 of each pair on both sides of the corresponding strut 2 with a swivel connection 3 to each other by means of an axis 13 passed through the strut 2, the joints 14 of the floor sections 7 are placed between the inclined elements 8 of each pair (Fig. 1), or between facing each other with inclined elements 8 of adjacent pairs (FIG. 2), or spaced apart from each other by inclined elements 8 of adjacent pairs with their bars 12 mounted on inclined elements 8 and less remote from their ends (FIG. 4), in turn, racks 2 supply s expandable downward foundation 14 with inclined facets 15 and ribs 16 in the area between the lower limiter 10 and the top edge 17 of the foundation 14, in addition, limiters 9 and 10 are arranged to framing uprights 2 on the perimeter and provided with reinforcing ribs 18 and. finally, horizontal long elements 5, timber, L2, struts 2, inclined elements 8 are made elastically flexible with a single or paired cross section.

Подпорна стенка работает следующим образом.The retaining wall operates as follows.

Пример лавинообразных воздействий.An example of avalanche effects.

При оказании на разгружающие плиты 6 лавинообразных силовых воздействий зык наползающей массы по мере заполнени пазушной емкости 4 загружает наклонную секцию 7 снизу вверх и, воздейству на горизонтальные брусь 12, жестко соединенные с наклонными элементами 8, отклон ет последние 8 в сторону воздействи сил активного давлений потока. При этом верхн зона наклонных элементов 8 обретает противоположное направление движени на встречу потоку относительно оси 13 креплени наклонных секций 7 к стойкам 2. Наклонные элементы 8, воздейству своими нижними гран ми на жестко закрепленные к стойкам 2 нижние ограничители 10, с одной стороны оказывают давление в верхней зоне верхними гран ми на верхние ограничители 9. закрепленные к стойкам 2, изгиба при этом стойку 2 и отклон ее в направлении к заполненной пазухе 4 с продуктами потока. По мере заполнени пазухи 4 продуктами сползающих масс происходит обжатие элементов подпорной стенки с увеличением удерживающих сил за счет рычажной системы с учетом осевого креплени наклонных элементов 8. Сползшие массы в пазухе ёыще оси 13 креплени наклонных элементов 8 удерживаютс в емкости пазухи 4 за счет горизонтальных изгибаемых длинномерных элементов 5, одновременноWhen the avalanche-like force is exerted on the unloading plates 6, the tongue of the creeping mass loads the inclined section 7 from bottom to top as the axial tank 4 is filled and, acting on the horizontal beams 12, rigidly connected to the inclined elements 8, deflects the last 8 in the direction of the action of the active flow pressure forces . In this case, the upper zone of the inclined elements 8 acquires the opposite direction of movement towards the flow relative to the axis 13 of the fastening of the inclined sections 7 to the uprights 2. Inclined elements 8, acting with their lower faces on the lower stops 10, which are rigidly fixed to the uprights 2, exert pressure on one side the upper zone with the upper faces to the upper stops 9. fixed to the posts 2, bending the rack 2 and deviating it towards the filled sinus 4 with the flow products. As the sinus 4 is filled with products of sliding masses, the retaining wall elements are compressed with an increase in the holding forces due to the lever system taking into account the axial fastening of the inclined elements 8. The sliding masses in the sinus and the axes 13 of the fastening of the inclined elements 8 are held in the sinus tank 4 due to the horizontal bending lengthy 5 elements at the same time

служащих и дл жесткости конструкции по длине сооружени , обеспечива единую ее работу и преп тствующих образованию перекосов по секци м в зоне креплени ограничителей хода 9 и 10.and for structural rigidity along the length of the structure, ensuring its uniform operation and preventing the formation of skews in sections in the area of attachment of travel limiters 9 and 10.

Выполненные же ребра жесткости 16 при этом по стойкам 2 между обрезом фундамента 17 и ограничител ми хода 10 компенсируют знакопеременные напр жени The stiffeners 16 made in this case along the posts 2 between the edge of the foundation 17 and the stroke limiters 10 compensate for alternating stresses

по высоте стоек 2.the height of the racks 2.

В результате давлени в верхней зоне верхними гран ми наклонных элементов 8 на верхние ограничители хода 9 в последних возникают напр жени изгиба неравномерные по их длине, дл компенсации уже указанного ограничители хода 9 выполнены объемлющими стойку 2 с закреплением ре- бер жесткости 18, что в раеной степени относитс и к нижним ограничител м хода 10.As a result of the pressure in the upper zone by the upper faces of the inclined elements 8 on the upper stroke limiters 9, the bending stresses uneven in length appear in the latter, to compensate for the aforementioned stroke limiters 9 are made enclosing the rack 2 with the stiffening ribs 18 fixed, which is degrees also apply to the lower stroke limiters 10.

в свою очередь по мере заполнени пазухи 4 продуктами сползани в начальный период стойки 2, заделанные в фундамент 14, стрем тс отклонить сам фундамент 14 с перенапр жением грунта - его расчетныхin turn, as the bosom 4 is filled with sliding products in the initial period, racks 2, embedded in the foundation 14, tend to deflect the foundation 14 itself with an overstrain of the soil - its calculated

значений сопротивлени , однако благодар наклонным боковым гран м 15 фундамента 14 при силовом воздействии возникает пассивный отпор грунта, компенсирующий эти воздействи с учетом веса фундамента 14 иresistance values, however, due to the inclined side faces 15 of the foundation 14, a passive soil rebound occurs when the force is applied, compensating for these effects taking into account the weight of the foundation 14 and

оползневого грунта, при заполнении же пазухи 4 на заданную высоту ограждени , и отклонении стойки 2 в направлении к сползающему массиву в фундаменте 14 возникают противоположные перенапр жени landslide soil, when filling the sinus 4 to a predetermined height of the fence, and deviation of the rack 2 in the direction of the sliding array in the foundation 14, opposite overvoltages arise

относительно первоначальных, компенсирующиес пассивным отпором за счет наклонной грани 15 с противоположной стороны фундамента 14 с учетом веса самого фундамента 14 и пассивного отпора поrelatively initial, compensated by passive rebuff due to the inclined face 15 on the opposite side of the foundation 14, taking into account the weight of the foundation 14 and passive rebuff

боковым гран м за счет однотипного наклона его граней.lateral faces due to the uniform inclination of its faces.

Пример динамического воздействи нагрузок с вывалом крупных камней (фиг.4). На косогорах с неустойчивыми крупными аывалами камней, падающих со значительной кинетической энергией,An example of the dynamic impact of loads with the collapse of large stones (Fig. 4). On slopes with unstable large shafts of stones falling with significant kinetic energy,

. преимущественным вариантом подпорной стенки вл етс предлагаемый вариант, со-.. an advantageous embodiment of the retaining wall is the proposed embodiment, co.

держащий стойки 2 с наклонными звень миholding racks 2 with inclined links

7с закреплением брусьев 12 по секци м 7 к наклонным элементам 8 двух стоек 2 и стыковкой 14 секций 7 между удаленными друг от друга наклонными элементами смежных пар.7 with the bars 12 secured in sections 7 to the inclined elements 8 of the two posts 2 and the joint 14 of the sections 7 between the inclined elements of adjacent pairs spaced apart from each other.

при падении крупных вывалов камней последние гас т часть своей кинетической энергии от соударени с настилом наклонных секций 7 за счет упругоизгибаемых их характеристик. Непогашенна больша часть энергии передаетс на наклонные элементы 8, где также гаситс часть энергии силового удара камн за счет прогиба наклонного элемента 8 по длине.when large stone falls fall, the latter extinguishes part of their kinetic energy from collision with the flooring of inclined sections 7 due to their elastically bending characteristics. The outstanding part of the energy is transferred to the inclined elements 8, where a part of the energy of the force of impact of the stone is also extinguished due to the deflection of the inclined element 8 along the length.

В свою очередь наклонные элементы 8 за счет остаточной непогашенной энергии передают усилие через ограничители хода 10 и 9 и оси 13 на стойки 2, изгиба последние , и тем самым гас еще значительную оставшуюс часть кинетической энергии. Благодар упругим свойствам элементов стоек 2, наклонных элементов 8 и брусьев 12 последние , занима исходное положение, отбрасывают камни на косогор, скатыва сь, они пригружают наклонные звень .7, образу при этом по мере их накоплени защит- ную каменную прртивоударную подушку.In turn, the inclined elements 8, due to the residual outstanding energy, transmit the force through the travel stops 10 and 9 and the axis 13 to the posts 2, bending the latter, and thereby extinguish the still significant remaining part of the kinetic energy. Due to the elastic properties of the elements of the uprights 2, the inclined elements 8 and the bars 12, the latter, taking up their initial position, throw the stones down on the slope, sliding down, they load the inclined links .7, thus forming a protective stone anti-shock pillow as they accumulate.

В свою очередь, при динамических воздействи х на сооружение длиномерные элементы 8 выполнены по длине секций, тем самым достигаетс наибольший эффект про влени упругоизгибаемых и амортизирующих свойств секци ми защитного ограждени . In turn, under dynamic effects on the structure, lengthy elements 8 are made along the length of the sections, thereby achieving the greatest effect of manifesting the elastically bending and damping properties of the sections of the protective fence.

Использование предлагаемого техниче- ского решени позволит получить универсальную конструкцию по защите объектов от осыпей, камнепадов, вывалов крупных камней, селевых потоков, снежных лавин с использованием дл стабилизации ополз- ней, оползней-потоков, сплывов и защите от горных обвалов; повысить безопасность подвижного транспорта на автомобильных и железных дорогах; снизить степень риска на аварийных участках с возможной катает- рофической ситуацией, гроз щей безопасности и жизни людей, проживающих в горных районах, с наблюдаемыми подвижками и отраженными воздействи ми; использовать вредные факторы воздействи в качестве сил, увеличивающих устойчивость сооружений в зоне защищаемых объектов; повысить эксплуатационную надежность за счет гибкости элементов, обусловленной как их заданным взаиморасположением так и естественными упругими свойствами ис- пользуемых элементов сооружени ; сни- зить трудовые и материальные затраты и исключить традиционные методы по устройству защитных ограждений из массивных железобетонных стен; обеспечить уборку продуктов воздействи под прикрытием наклонных секций как вручную, так и с применением малой механизации без нарушени правил производства работ и техники безопасности; обеспечить стабилизацию спол- зших массивов с их осушением за счет решетчатости наклонных секций, ликвидирующих гидростатическое давление и проветривающих данный массив.The use of the proposed technical solution will make it possible to obtain a universal design for protecting objects from scree, rockfalls, large stone dumps, mudflows, snow avalanches using to stabilize landslides, landslides-flows, mudflows and protection against mountain landslides; increase the safety of mobile transport on roads and railways; reduce the risk in emergency areas with a possible catastrophic situation that threatens the safety and life of people living in mountainous areas, with observed shifts and reflected effects; use harmful factors as forces that increase the stability of structures in the zone of protected objects; to increase operational reliability due to the flexibility of the elements, due to both their predetermined relative position and the natural elastic properties of the used building elements; reduce labor and material costs and exclude traditional methods for the construction of protective fences from massive reinforced concrete walls; ensure the cleaning of impact products under the cover of inclined sections both manually and with the use of small-scale mechanization without violating the rules of work and safety; to ensure stabilization of sliding massifs with their drainage due to the lattice of inclined sections that eliminate hydrostatic pressure and ventilate this massif.

В зависимости от вариантной раскладки брусьев по секци м можно использовать конструкцию подпорных стен применительно к конкретным видам внешних воздействий , а также снизить активное давление грунта за счет наклона секций в сторону от косогора; повысить сцепление с грунтом за счет решетчатости секций из брусьев; использование горизонтальных изгибаемых длинномерных элементов обеспечит не только улавливание сползающей массы, но и позволит соединить стоечные опоры между собой дл единой работы сооружени в целом, а также повысить эксплуатационную надежность сооружени в части устойчивости не только за счет весовой перегрузки наклонных секций и прижима стойки с наклоном к оползневой массе, но и за счет конфигурации фундамента с наклонными боковыми гран ми вовлекающими пассивный отпор грунта; получить наибольший эффект защиты неустойчивых масс на косогорах с неблагопри тным падением пластов - с падением пластов в сторону защищаемых объектов, где стойки наиболее приемлемы, как не предусматривающие сплошной подрезки косогора фундаментом и не провоцирующие дополнительного сползани масс; применение конфигурации подпорной стенки с ограничител ми хода и ос ми обеспечивает получение рычаговой системы работы конструкции, способствующей изгибающему (удерживающему) моменту по сравнению с известными, увеличивающими опрокидывающий момент (аналогом); обеспечить минимальный расход брусьев наклонных секций по сравнению с известными техническими решени ми (с прототипом); выполнение длинномерных элементов при динам иче- ских воздействи х разрезными обеспечит получение большего эффекта про влени упругих амортизирующих свойств секци ми защитного ограждени .Depending on the variant layout of the beams in sections, it is possible to use the design of retaining walls for specific types of external influences, as well as reduce the active pressure of the soil by tilting the sections away from the slope; increase adhesion to the soil due to the lattice sections of the bars; the use of horizontal bending long elements will provide not only trapping of the sliding mass, but will also allow connecting the strut supports for a single operation of the structure as a whole, as well as increase the operational reliability of the structure in terms of stability not only due to the weight overload of the inclined sections and the clamp of the rack with an inclination to landslide mass, but also due to the configuration of the foundation with inclined side faces involving passive resistance to the soil; to obtain the greatest effect of protecting unstable masses on slopes with an unfavorable fall of the formations - with the fall of formations towards protected objects, where the racks are most acceptable, as they do not involve continuous undercutting of the slope by the foundation and do not provoke additional sliding of the masses; the use of a retaining wall configuration with travel limiters and axles provides a lever system of construction work that promotes a bending (holding) moment in comparison with the known ones that increase the tilting moment (analog); provide a minimum consumption of bars of inclined sections in comparison with the known technical solutions (with the prototype); the implementation of lengthy elements with dynamic impacts by split ones will provide a greater effect of developing elastic shock-absorbing properties by sections of the protective fence.

Формул а изобретени 1. Подпорна стенка, включающа лицевое ограждение и разгружающую, плиту, прикрепленную к лицевому ограждению посредством шарниров и размещенную в обратной засыпке, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности, лицевое ограждение выполнено из стоек и при- крепленных к ним выше шарнира со стороны обратной засыпки горизонтальных длинномерных элементов, а разгружающа плита выполнена в виде секций решетчатого настила, образованного наклонными элементами , прикрепленными к стойкам пролетной частью с возможностью фиксированного поворота посредствомFormula a of the invention 1. Retaining wall, including the front guard and the unloading plate, attached to the front guard by hinges and placed in the backfill, characterized in that, in order to increase reliability, the front guard is made of racks and attached to them above the hinge from the backfilling side of horizontal long elements, and the unloading plate is made in the form of sections of a grating formed by inclined elements attached to the uprights by the span with the possibility of tew fixed rotation by

верхнего и нижнего относительно шарнира ограничителей, и продольными брусь ми, опертыми на наклонные элементы в пределах обратной засыпки и ориентированными вдоль лицевого ограждени , причем наклонные элементы сгруппированы попарно с размещением наклонных элементов каждой пары по обеим сторонам от соответствующей стойки с шарнирным соединением между собой посредством пропущенной через стойку оси, стыки секций настила разме- щены между наклонными элементами каждой пары, или между обращенными друг к другу наклонными элементами смежных пар, или удаленными друг от друга наклонными элементами смежных пар с закреплением их брусьев на наклонных элементах и менее удаленных от их торцов, стойки снабжены расшир ющимс книзу фундаментом с наклонными гран ми и ребрами жесткости на участке между нижним ограничителем и верхним обрезом фундамента, а ограничители выполнены обрамл ющими стойки по периметру и снабжены ребрами жесткости.upper and lower relative to the hinge of the limiters, and longitudinal beams supported on inclined elements within the backfill and oriented along the front fence, the inclined elements being grouped in pairs with the placement of the inclined elements of each pair on both sides of the corresponding strut with a hinge to each other by through the rack of the axis, the joints of the sections of the flooring are placed between the inclined elements of each pair, or between the inclined elements facing each other pairs, or inclined elements of adjacent pairs removed from each other with fastening of their beams on inclined elements and less remote from their ends, the racks are equipped with a foundation expanding downward with inclined faces and stiffeners in the area between the lower limiter and the upper edge of the foundation, and the limiters are made around the perimeter of the uprights and equipped with stiffeners.

2. Стенка по п. 1, о т ли ч а ю щ а с тем, что горизонтальные длинномерные элементы, брусь , стойки, наклонные элементы выполнены упругоизгибаемыми, при этом стойки, наклонные элементы и ребра2. The wall according to claim 1, it is the fact that horizontal long elements, timber, racks, inclined elements are made elastic, while the racks, inclined elements and ribs

жесткости выполнены одинарным или спаренным поперечным сечением..stiffnesses are made in single or twin cross-section ..

ф игЗf igz

фиг4 fig4

фигБfigb