RU2255168C2 - Granular-fill structure located under embankment - Google Patents
Granular-fill structure located under embankment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255168C2 RU2255168C2 RU2003123764/03A RU2003123764A RU2255168C2 RU 2255168 C2 RU2255168 C2 RU 2255168C2 RU 2003123764/03 A RU2003123764/03 A RU 2003123764/03A RU 2003123764 A RU2003123764 A RU 2003123764A RU 2255168 C2 RU2255168 C2 RU 2255168C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retaining walls
- consoles
- foundation
- embankment
- walls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству искусственных сооружений автомобильных и железных дорог и может быть использовано при возведении водопропускных засыпных сооружений через водотоки и путепроводов тоннельного типа.The invention relates to the construction of artificial structures of roads and railways and can be used in the construction of culvert backfill structures through waterways and overpasses of the tunnel type.
Известно водопропускное сооружение, устраиваемое в насыпях автомобильных и железных дорог для отвода ливневых и паводковых вод и выполняемое в виде водопропускной трубы из сборных железобетонных элементов и содержащее перекрытие (свод), боковые (подпорные) стенки и нижнюю грань, которая выполняет функцию фундамента [1].Known culvert construction, arranged in embankments of roads and railways for the removal of storm and flood waters and performed in the form of a culvert from prefabricated reinforced concrete elements and containing overlap (arch), side (retaining) walls and the lower face, which serves as the foundation [1] .
Известное сооружение имеет ограниченные размеры пролета (до 4 м) и недостаточно долговечно. Оно характеризуется недостаточной пропускной способностью и эксплуатационной надежностью.The known structure has a limited span (up to 4 m) and is not durable enough. It is characterized by insufficient bandwidth and operational reliability.
Известно водопропускное сооружение, включающее фундамент, боковые стенки, донную часть, блок перекрытия в виде свода, грунтовую засыпку, входной и выходной оголовки из габионов или матрасов “Reno” [2]. Известное сооружение имеет высокую пропускную способность водного потока.A culvert is known, including a foundation, side walls, a bottom, a block of overlap in the form of a vault, soil backfill, an inlet and outlet head made of gabions or “Reno” mattresses [2]. Known construction has a high throughput of the water stream.
Недостатком известного сооружения является сложность и трудоемкость его выполнения, недостаточная эксплуатационная надежность.The disadvantage of this structure is the complexity and complexity of its implementation, lack of operational reliability.
Наиболее близким к предлагаемому является водопропускное сооружение под насыпью, включающее опоры, размещенную на них плиту перекрытия и подпорные стенки выпуклого (от продольной оси сооружения) очертания, опертые на фундаменты. Сверху концы подпорных стенок оперты на консоли плиты перекрытия [3] (прототип).Closest to the proposed is a culvert under the embankment, including supports, a slab placed on them and retaining walls of a convex (from the longitudinal axis of the structure) outlines supported on foundations. From above, the ends of the retaining walls are supported on the console of the floor slab [3] (prototype).
Известное засыпное сооружение имеет увеличенные размеры отверстия и, соответственно, повышенную водопропускную способность без увеличения скорости водного потока.Known backfill construction has an increased hole size and, accordingly, increased water throughput without increasing the speed of the water flow.
Недостатком известного технического решения является то, что шарнирное соединение подпорных стенок с консольными свесами плиты перекрытия приводит к повышенной деформативности этого узла. Указанное приводит к тому, что насыпь дороги в этом месте при эксплуатации может быть повреждена, и через стык перекрытия и подпорных стенок может происходить фильтрация воды из насыпи с постепенным разрушением сопрягаемых элементов.A disadvantage of the known technical solution is that the articulation of retaining walls with cantilever overhangs of the floor slab leads to increased deformability of this node. This leads to the fact that the embankment of the road in this place during operation can be damaged, and through the joint of the ceiling and retaining walls, water can be filtered from the embankment with the gradual destruction of the mating elements.
Таким образом, известное засыпное сооружение характеризуется недостаточной надежностью и долговечностью. Шарнирное сопряжение плиты и подпорных стенок не позволяет в полной мере реализовать перераспределение усилий между этими элементами под нагрузкой при эксплуатации и поэтому сооружение излишне материалоемко.Thus, the well-known backfill structure is characterized by insufficient reliability and durability. The articulation of the plate and retaining walls does not allow to fully realize the redistribution of forces between these elements under load during operation and therefore the construction is unnecessarily material-intensive.
Предлагаемое техническое решение решает задачу снижения материалоемкости засыпного сооружения, повышение его надежности и долговечности.The proposed technical solution solves the problem of reducing the material consumption of the filling structure, increasing its reliability and durability.
Для решения поставленной задачи в засыпном сооружении под насыпью, включающем опоры, размещенную на них плиту перекрытия и подпорные стенки, подпорные стенки жестко сопряжены с плитой перекрытия. Понизу подпорные стенки снабжены консолями, обращенными во внутрь пропускного отверстия сооружения, а консоли оперты на фундаментные подушки с эксцентриситетом относительно плоскости подпорных стенок.To solve the problem in a filling structure under an embankment that includes supports, a slab placed on them and retaining walls, retaining walls are rigidly coupled to the slab. At the bottom, the retaining walls are equipped with consoles facing the inlet of the structure, and the consoles are supported on foundation pillows with eccentricity relative to the plane of the retaining walls.
При этом в засыпном сооружении сопряжение консолей подпорных стенок с фундаментными подушками может быть выполнено шарнирным с возможностью поворота и шарнирно-подвижным с возможностью поворота и горизонтального смещения консолей относительно плоскости опирания.At the same time, in the backfill structure, the consoles of the retaining walls with the base cushions can be pivotally rotated and pivotally movable with the possibility of rotation and horizontal displacement of the consoles relative to the supporting plane.
Кроме того, фундаментные подушки, подпорные стенки и плита перекрытия могут быть выполнены из монолитного железобетона.In addition, foundation pillows, retaining walls and floor slabs can be made of reinforced concrete.
При этом фундаментные подушки выполнены в виде свайного ростверка, сваи в котором расположены поочередно с эксцентриситетом на обе стороны от его продольной оси.In this case, the foundation pillows are made in the form of a pile grillage, the piles in which are arranged alternately with eccentricity on both sides of its longitudinal axis.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается от известного новыми признаками:Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed technical solution differs from the known new features:
1 - подпорные стенки жестко сопряжены с плитой перекрытия;1 - retaining walls are rigidly coupled to the floor slab;
2 - понизу подпорные стенки снабжены консолями, обращенными во внутрь пропускного отверстия сооружения;2 - the bottom retaining walls are equipped with consoles facing the inside of the access opening of the structure;
3 - консоли оперты на фундаментные подушки с эксцентриситетом относительно плоскости подпорных стенок;3 - consoles are supported on foundation pillows with eccentricity relative to the plane of the retaining walls;
4 - сопряжение консолей подпорных стенок с фундаментными подушками выполнено шарнирным с возможностью поворота консолей относительно плоскости опирания;4 - conjugation of the consoles of the retaining walls with the base cushions is made hinged with the possibility of rotation of the consoles relative to the plane of support;
5 - сопряжение консолей подпорных стенок с фундаментными подушками выполнено шарнирно-подвижным с возможностью поворота и горизонтального смещения консолей относительно плоскости опирания;5 - the conjugation of the consoles of the retaining walls with the base cushions is pivotally movable with the possibility of rotation and horizontal displacement of the consoles relative to the plane of support;
6 - фундаментные подушки, подпорные стенки и плита перекрытия выполнены из монолитного железобетона;6 - foundation pillows, retaining walls and floor slab made of monolithic reinforced concrete;
7 - фундаментные подушки выполнены в виде свайного ростверка;7 - foundation pillows are made in the form of a pile grillage;
8 - сваи в ростверке расположены поочередно с эксцентриситетом по обе стороны от его продольной оси.8 - piles in the grillage are arranged alternately with eccentricity on both sides of its longitudinal axis.
Перечисленные выше признаки предлагаемого технического решения при его осуществлении обеспечивают достижение поставленной цели сверхсуммарного результата и превосходят известные, а в приведенной сумме перечисленные признаки не известны.The above-listed features of the proposed technical solution during its implementation ensure the achievement of the goal of the total result and exceed the known, and in the above amount, the listed features are not known.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами. На фиг.1 представлено предлагаемое засыпное сооружение, поперечный разрез по оси насыпи, на фиг.2 - то же, продольный разрез по А-А на фиг.1 вдоль оси сооружения, на фиг.3 - то же, разрез по Б-Б на фиг.1, а на фиг.4 - схема работы сооружения под нагрузкой.The essence of the proposed solution is illustrated by drawings. In Fig.1 presents the proposed filling structure, a cross section along the axis of the embankment, Fig.2 is the same, a longitudinal section along aa in Fig.1 along the axis of the structure, Fig.3 is the same, a section along BB figure 1, and figure 4 is a diagram of the structure under load.
Сооружение (фиг.1-3) размещено в теле насыпи 1 и является засыпным. Оно включает плиту перекрытия 2, подпорные стенки 3, снабженные понизу консолями 4, обращенными во внутрь пропускного отверстия сооружения и опертыми на фундаментные подушки 5 с эксцентриситетом относительно плоскости подпорных стенок. Подпорные стенки 3 жестко сопряжены с плитой перекрытия 2.The structure (Fig.1-3) is placed in the body of the
Подпорные стенки 3 могут быть оперты на фундаментные подушки 5 консолями 4 шарнирно с возможностью поворота и шарнирно-подвижно с возможностью поворота и горизонтального смещения консолей 4 при нагружении сооружения. В этом случае может быть обеспечена передача только сжимающей нагрузки на фундаментную подушку без передачи изгибающего момента и горизонтального усилия (распора).The
Фундаментные подушки 5 могут быть выполнены в виде свайного ростверка. Сваи 6 размещены в виде “змейки” с эксцентриситетом относительно продольной оси ростверка 5. Причем, соседние сваи 6 располагаются поочередно оппозитно относительно указанной оси.
При этом свайный фундамент устраивают в случае пересечения постоянного водотока или при грунтах с недостаточной несущей способностью.In this case, the pile foundation is arranged in case of crossing a constant watercourse or in soils with insufficient bearing capacity.
Рассматриваемое сооружение может быть как однопролетным, так и многопролетным. В последнем случае под плитой 2 параллельно подпорным стенкам могут устроить однорядные опоры 7, позволяя существенно увеличить отверстие сооружения.The structure under consideration can be either single-span or multi-span. In the latter case, under the
На сухих логах при малых водостоках, а также при использовании сооружения в качестве скотопрогона под насыпью или путепровода тоннельного типа при качественных грунтах свайные фундаменты могут не устраиваться.On dry ravines with small drains, as well as when using the structure as a cattle drive under an embankment or tunnel type viaducts with high-quality soils, pile foundations may not be arranged.
При эксплуатации засыпное сооружение, размещенное в теле насыпи 1, испытывает воздействие вертикальной постоянной нагрузки на плиту перекрытия 2 от давления грунта и временной нагрузки от движущегося транспорта. Возникающие в сечениях плиты 2 изгибающие моменты вызывают ее прогиб и вследствие жесткого ее сопряжения с подпорными стенками 3, в сечениях последних также возникают изгибающие моменты, вызывающие выгиб стенок 3 в сторону насыпи 1 (фиг.4).During operation, the filling structure located in the body of
Уменьшению величины изгибающих моментов в сечениях стенок 3 и плиты 2 перекрытия способствует эксцентричное опирание стенок 3 на фундаментные подушки посредством консолей 4. При этом шарнирное или шарнирно-подвижное (в зависимости от высоты насыпи) опирание консолей 4 на фундаментные подушки 5 обеспечивает высокие адаптационные способности сооружения при нагружении.The bending moments in the sections of the
Шарнирное опирание целесообразно применять при высоте насыпи (над верхом сооружения) свыше 2 м. При этом на подпорные стенки 3 воздействует значительное горизонтальное давление грунта насыпи 1, для восприятия которого дополнительно используется горизонтальная составляющая реакции фундаментных подушек 5.It is advisable to use the hinge bearing when the height of the embankment (above the top of the structure) is more than 2 m. In this case, the
Шарнирно-подвижное опирание консолей 4 на фундаментные подушки 5 целесообразно применять при высоте насыпи менее 2 м. При положении колесной нагрузки Р на перекрытии 2 происходит поворот (со смещением) подпорных стенок 3. При этом грунт насыпи 1 оказывает дополнительный горизонтальный реактивный отпор на стенки 3, что приводит к снижению значений изгибающих моментов в сечениях стенок и плиты перекрытия. Указанное позволяет существенно снизить величины внутренних усилий в сечениях несущих элементов и уменьшить материалоемкость сооружения.It is advisable to use the pivotally-movable bearing of the
При предложенном способе опирания консолей 4 на фундаментные подушки 5 под подошвой подушек реализуется практически равномерное давление на грунт. Это особенно эффективно для скотопрогонов и сухих логов, где гидрологические условия не требуют устройства свайных фундаментов из условия размыва.With the proposed method of supporting the
На постоянных водотоках фундаментные подушки 5 выполняют в виде свайного ростверка и устраивают из условий местных и общих размывов. Опирание консолей 4 подпорных стенок 3 на ростверк может осуществляться шарнирным и шарнирно-подвижным. В этом случае на ростверк передается лишь вертикальное сжимающее усилие. Изгибающий момент, возникающий в плоскости подошвы ростверка (подушки) 5, обусловленный эксцентричным приложением вертикального усилия сжатия, воспринимают сваи 6, расположенные в виде “змейки” с эксцентриситетом по обе стороны от его продольной оси. При этом изгибающий момент на сваи 6 не передается, а они работают на сжатие различной величины в каждом ряду.At constant streams, the
Предложенная конструкция ростверка 5 и расположения свай 6 позволяет примерно в два раза сократить количество свай, по сравнению с их обычным двухрядным расположением и обеспечить требуемую высокую несущую способность фундаментов сооружения.The proposed design of the
Выполнение фундаментных подушек 5, подпорных стенок 3 и плиты перекрытия 2 из монолитного железобетона позволяет просто и надежно обеспечить требуемое сопряжение элементов сооружения и перераспределение усилий между ними при нагружении, что позволяет создать надежное и долговечное засыпное сооружение.The implementation of the
Таким образом, по сравнению с аналогами [1, 2] и прототипом [3] в предлагаемом сооружении при наличии приведенных выше признаков удалось в наиболее полной мере снизить усилия в расчетных сечениях элементов засыпного сооружения за счет их эффективного перераспределения, включить в работу реактивный отпор грунта насыпи за подпорными стенками. Кроме того, в предлагаемом засыпном сооружении, в отличие от известных [1-3], полностью исключены швы между элементами и обеспечена сплошность перекрытия и подпорных стенок.Thus, in comparison with the analogs [1, 2] and the prototype [3] in the proposed structure, with the above signs, it was possible to fully reduce the efforts in the design sections of the elements of the backfill structure due to their effective redistribution, to include reactive soil rejection embankments behind retaining walls. In addition, in the proposed backfill structure, in contrast to the known ones [1-3], the joints between the elements are completely excluded and the continuity of the overlap and retaining walls is ensured.
В результате не только снижена материалоемкость сооружения, но и существенно повышена эксплуатационная надежность и долговечность, полностью исключена фильтрация воды из насыпи, силикатизация и размораживание бетона конструкций. Предлагаемое засыпное сооружение может применяться в широких пределах перекрываемых пролетов - от 4 до 18 метров.As a result, not only the material consumption of the structure is reduced, but also operational reliability and durability are significantly increased, water filtration from the embankment, silicification and thawing of concrete structures are completely excluded. The proposed filling facility can be used over a wide range of overlapping spans - from 4 to 18 meters.
Предлагаемое засыпное сооружение возводят в той же последовательности, что и прототип [3]. Сначала укладывают фундаментные подушки 5, либо забивают сваи 6 и выполняют свайный ростверк. Устраивают промежуточные опоры 7, устанавливают арматурные каркасы (не показаны) консолей 4 и подпорных стен 3, устанавливают опалубку этих элементов и бетонируют, обеспечив выпуски арматуры кверху. Затем устанавливают поддерживающие устройства (подмости) для опалубки плиты перекрытия 2. На палубе размещают арматуру плиты 2 и заводят выпуски арматуры из опор 7 и подпорных стенок 3.The proposed filling structure is erected in the same sequence as the prototype [3]. First,
После бетонирования плиты 2 образуется замкнутое вверху железобетонное строение, жестко связанное с железобетонными стенками 3 и опертое консолями 4 на фундаментные подушки 5.After concreting the
После устройства гидроизоляции по наружным поверхностям плиты 2 и стенок 3 производят отсыпку насыпи 1 с послойным уплотнением у стенок 3. В отдельных случаях за стенками 3 может устраиваться подушка из щебня или песчано-гравийных смесей.After waterproofing on the outer surfaces of the
Таким образом, технология возведения засыпного сооружения традиционна и не требует дополнительных трудозатрат.Thus, the technology of erecting the backfill structure is traditional and does not require additional labor costs.
Предлагаемое техническое решение будет реализовано в дорожном строительстве как в Республике Беларусь, так и в Российской Федерации. Его применение несомненно позволит повысить эксплуатационную надежность автомобильных дорог как общей сети, так и местных, сельскохозяйственных.The proposed technical solution will be implemented in road construction both in the Republic of Belarus and in the Russian Federation. Its use will undoubtedly improve the operational reliability of roads both in the general network and in local and agricultural ones.
Источники информацииSources of information
1. ОСТ 35-27.0-85 Звенья железобетонные круглых и прямоугольных водопропускных труб под железные и автомобильные дороги. - М., Минтрансстрой,1986.1. OST 35-27.0-85 Reinforced concrete links of round and rectangular culverts for railways and roads. - M., Mintransstroy, 1986.
2. Патент РФ №2181812. Водопропускное сооружение. МПК Е 01 F 5/00, Е 01 D 4/00, БИПМ, №12, 27.04.2002.2. RF patent No. 2181812. Culvert construction. IPC E 01
3. Авторское свидетельство СССР №1579944. Водопропускное сооружение под насыпью, МКИ5 01 F 5/00, БИ №27, 23.07.90.3. USSR copyright certificate No. 1579944. Culvert under the embankment, MKI 5 01
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123764/03A RU2255168C2 (en) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | Granular-fill structure located under embankment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123764/03A RU2255168C2 (en) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | Granular-fill structure located under embankment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003123764A RU2003123764A (en) | 2005-02-20 |
RU2255168C2 true RU2255168C2 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35218258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003123764/03A RU2255168C2 (en) | 2003-07-28 | 2003-07-28 | Granular-fill structure located under embankment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2255168C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632725C2 (en) * | 2016-03-15 | 2017-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of culvert construction (versions) |
RU2819378C1 (en) * | 2023-11-08 | 2024-05-20 | Сергей Сергеевич Воробьев | Slope part of road embankment on permafrost |
-
2003
- 2003-07-28 RU RU2003123764/03A patent/RU2255168C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САЛАМАХИН П.М. Мосты и сооружения на дорогах. Ч. 2. М.: Транспорт, 1991, с. 192-201. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632725C2 (en) * | 2016-03-15 | 2017-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of culvert construction (versions) |
RU2819378C1 (en) * | 2023-11-08 | 2024-05-20 | Сергей Сергеевич Воробьев | Slope part of road embankment on permafrost |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003123764A (en) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107190602A (en) | A kind of river degradation section pile formula foam concrete light road bank structure and construction method | |
CA2460081C (en) | Reinforced soil arch | |
CN111455831A (en) | Ultrahigh composite reinforced earth abutment combined with prestressed anchor cable and construction method thereof | |
US8215869B2 (en) | Reinforced soil arch | |
CN112227391B (en) | Ecological steel sheet pile island-building cofferdam and construction method | |
RU2276230C1 (en) | Road embankment with retaining wall, method of retaining wall erection and reinforced concrete block for retaining wall erection | |
RU2255168C2 (en) | Granular-fill structure located under embankment | |
CN212375698U (en) | Ultrahigh composite reinforced earth abutment combined with prestressed anchor cable | |
RU2732938C1 (en) | Temporary mooring structure | |
RU2344231C1 (en) | Method of foundation bed construction by horizontal reinforcing with precast concrete components | |
CN111893829A (en) | Protective structure of roadbed | |
CN207017094U (en) | River degradation section pile formula foam concrete light road bank structure | |
RU46507U1 (en) | BRIDGE INTERFACE CONSTRUCTION | |
RU2167242C1 (en) | Method for construction of retaining wall | |
RU2279504C2 (en) | Culvert structure | |
CN114922200B (en) | Existing-newly-built combined retaining structure of wide road embankment and construction method | |
RU2261303C1 (en) | Bridge | |
CN212925645U (en) | Protective structure of roadbed | |
CN117604935A (en) | Wave wall and drainage box culvert combined structure capable of reducing road surface filling and construction method thereof | |
CN220953228U (en) | Bridge river bank slope protection structure | |
CN219410378U (en) | Rock slope overhanging type road structure | |
JPH0978613A (en) | Precast interlocking block member | |
KR920008713B1 (en) | Construction method and block for prefabricated retaining wall | |
CN116927091A (en) | Construction method for backfilling abutment back of lightweight foam concrete abutment | |
RU19844U1 (en) | TUNNEL TYPE PIPELINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080729 |