RU2015246C1

RU2015246C1 - Lining of underground pressure pipeline

Info

Publication number: RU2015246C1
Application number: SU915014673A
Authority: RU
Inventors: А.М. Архипов; А.Г. Линдес
Original assignee: Всероссийский государственный научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: construction of underground structures. SUBSTANCE: lining includes concrete layer annular in cross-section with reinforcement in form of nets. Concrete layer is separated in cross-section over its periphery into equal upper, lower and side parts. Reinforcement in lower and upper parts is multitier with bars spaced within their eight diameters, and in side parts, reinforcement is single-row its edges are brought into space between nets of multirow reinforcement at distance not in excess of 30 diameters of reinforcement bars. EFFECT: higher reliability of structure due to reduced level of value of crack opening in zones of reinforced concrete linings of tunnels not resistant to cracks. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений, имеющих горизонтальное или слабонаклонное расположение, работающих совместно со скальной горной породой в условиях больших вертикальных нагрузок от собственного веса горного массива. The invention relates to the field of construction of underground structures having a horizontal or slightly inclined arrangement, working in conjunction with rocky rocks under high vertical loads from the dead weight of the rock mass.

Цель изобретения - повышение надежности сооружения за счет снижения уровня величины раскрытия трещин в нетрещиностойких зонах железобетонных обделок туннелей. The purpose of the invention is to increase the reliability of the structure by reducing the level of crack opening in non-crack resistant zones of reinforced concrete lining of tunnels.

Поставленная цель достигается тем, что обделка подземного напорного трубопровода содержит кольцевой в поперечном сечении слой бетона с арматурой в виде сеток, слой бетона в поперечном сечении по его периметру разделен на верхнюю, нижнюю и боковые равные части, причем в верхней и нижней частях арматура выполнена многорядной с расстояниями между стержнями не более восьми из диаметра, а в боковых частях арматура выполнена однорядной и ее кромки заведены в пространство между сетками многорядной арматуры на расстояние не более тридцати диаметров стержней арматуры. This goal is achieved by the fact that the lining of the underground pressure pipeline contains an annular cross-sectional layer of concrete with reinforcement in the form of nets, a concrete layer in the cross section along its perimeter is divided into upper, lower and lateral equal parts, and in the upper and lower parts the reinforcement is multi-row with distances between the rods not more than eight of the diameter, and in the lateral parts the reinforcement is made single-row and its edges are brought into the space between the grids of multi-row reinforcement at a distance of not more than thirty dia meters of reinforcement bars.

Выполнение многорядного армирования в огражденной зоне под верхним и над нижним сводами, соответствующей 45^о влево и вправо от вертикальной оси, вызвано наличием растягивающих напряжений от сил веса вышележащей породы и внутренним гидростатическим давлением в трубопроводе именно в этой зоне.The performance of multi-row reinforcement in the enclosed area under the upper and lower arches corresponding to 45 ° ^{to the} left and to the right of the vertical axis is caused by tensile stresses from the overlying rock weight forces and internal hydrostatic pressure in the pipeline in this zone.

В зонах, в которых отсутствуют растягивающие напряжения от сил веса (или горное давление), достаточно обычного однорядного армирования. Заделка однорядной арматуры в область многорядной выбрана из условия равнопрочности сварному соединению протяженностью, равной 30 диаметрам однорядной арматуры. In areas in which there are no tensile stresses from the forces of weight (or rock pressure), the usual single-row reinforcement is sufficient. The incorporation of single-row reinforcement into the multi-row region is selected from the condition of equal strength to the welded joint with a length equal to 30 diameters of single-row reinforcement.

Наличие дисперсно расположенной арматуры в бетоне приводит к образованию часто расположенных трещин, раскрытие которых находится в пределах нормативных значений. The presence of dispersively located reinforcement in concrete leads to the formation of often located cracks, the disclosure of which is within the standard values.

Благодаря устройству локальных дисперсно-армированных зон в обделке напорных туннелей снижается ширина раскрытия трещин и тем самым повышается надежность сооружения. За счет такого конструктивного выполнения экономится расход арматуры в сжатых зонах. Due to the arrangement of local dispersion-reinforced zones in the lining of pressure tunnels, the width of crack opening is reduced and thereby the reliability of the structure is increased. Due to this design, the consumption of reinforcement in compressed areas is saved.

На чертеже изображено поперечное сечение трубопровода в массиве горной породы, где 1 - массив горной породы, 2 - железобетонная обделка, сопряженная с массивом горной породы, 3 - многорядные армосетки, 4 - однорядная армосетка. The drawing shows a cross section of a pipeline in a rock mass, where 1 is a rock mass, 2 is a reinforced concrete lining, coupled with a rock mass, 3 is a multi-row wire mesh, 4 is a single-row wire mesh.

Конструкция работает следующим образом. После проходки выработки и бетонирования железобетонной конструкции обделки 2 внутри трубопровода создается эксплуатационное гидростатическое давление воды. От этого давления в совокупности с усилием собственного веса горного массива 1 возникает зона концентрации растягивающих напряжений в прямом и обратном своде выработки, которая ограничена центральным углом 90^о. В случае армирования одиночной сеткой 4 от действия этого суммарного усилия в бетоне прямого и обратного свода возникают редко расположенные трещины, раскрытие которых значительно превышают допустимые нормативные значения.The design works as follows. After excavation of the excavation and concreting of the reinforced concrete structure of the lining 2, an operational hydrostatic water pressure is created inside the pipeline. From this pressure in combination with a force of own weight of the rock mass occurs zone 1 concentration of tensile stresses in the arch of the forward and reverse output, which is limited by a central angle of ⁹⁰ °. In the case of reinforcement with a single mesh 4 from the action of this total force in the concrete of the direct and reverse arch, rarely located cracks arise, the opening of which significantly exceeds the permissible standard values.

Наличие нескольких рядов арматуры, а также расположение ее с шагом стержней в пределах восьми диаметров стержня приводит к тому, что арматура полностью вовлекает в работу окружающий бетон обделки с максимальным использованием его физико-механических свойств. The presence of several rows of reinforcement, as well as its location with a pitch of the rods within eight diameters of the rod, leads to the fact that the reinforcement fully involves the surrounding lining concrete in the work with the maximum use of its physico-mechanical properties.

Предлагаемая конструкция предусматривает расчетную площадь сечения только в зоне растягивающих напряжений, а в зоне сжимающих напряжений уменьшить расчетную площадь в три раза. За счет этого экономится расход арматурной стали. The proposed design provides the estimated cross-sectional area only in the zone of tensile stresses, and in the zone of compressive stresses to reduce the design area by three times. Due to this, the consumption of reinforcing steel is saved.

Claims

LINE OF UNDERGROUND HEAD PIPELINE, including a cross-sectional layer of concrete with reinforcement in the form of nets, characterized in that the cross-section of the concrete layer along its perimeter is divided into upper, lower and lateral equal parts, and in the upper and lower parts the reinforcement is multi-row with distances between the rods no more than eight of their diameters, and in the lateral parts the reinforcement is made single-row and its edges are brought into the space between the grids of multi-row reinforcement at a distance of not more than thirty diameters of the rod fittings.