SU1384655A1 - Подземное сооружение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству сооружений и может быть использовано при возведении водоводов под насыпными плотинами, транспортных тоннелей, емкостей дл  хранени  жидких и газообразных материалов и т.п. сооружений. Цель изобретени  - повышение надежности работы конструкции за счет выравнивани  тангенциальных и нормальных сжимающих напр жений. Параллельно расположенные на одном уровне под насьтным грунтом полые цилиндрические корпуса (к) 1 и 2 сопр жены между собой по бокам. Сопр жени  К 1 и 2 вьшолнены в виде врезки одного К в другой с образованием между ними швов 3, заполненных податливым материалом. Врезка выполнена по центральному горизонтальному сечению сопр гаемых К 1 и 2. Врезка может быть выполнена по контуру врезающего К только в верхней или нижней части одного К и в противоположных част х сопр женных с ним К, либо попеременно дл  каждого К в верхней или нижней част х . По контуру К 1 и 2 врезка вьтол- нена на полную высоту сопр жений. При сопр жении К 1 и 2 на горизонтальной оси К взаимно складываютс  вертикальные напр жени  на внешней поверхности одного корпуса с вертикальными напр жени ми на вйутренней поверхности другого К. Эпюра суммарных вертикальных напр жений приобретает близкий к пр моугольному характер . Благодар  швам 3 горизонтальные перемещени  К 1 и 2 ограничиваютс , уменьша  величину раст гиваюш;их напр жений на их вертикальной оси. 2з.п, ф-лы, 7 ил. 1 г .л (Л СдЭ 00 4 а ел ел фил. J

Description

10

1Пв- бЗЗ

Изобретение относитс  к строительству сооружений, включающих параллельно расположенные на одном уровне полые цилиндрические корпуса, наход щиес  под насыпным грунтом, и может быть использовано при возведении водоводов под насьтными плотинами, транспортных тоннелей, емкостей дл  хранени  жидких и газообразных материалов и других сооружений.

Цель изобретени  - повышение надежности работы конструкции замечет выравнивани  тангенциальн1)К нормальных сжимаюпщх напр жений.

На фиг.1 изображено сооружение в варианте сопр жени  корпусов, когда дл  центрального корпуса врезка осуществлена его нижней частью, а дл  сопр гаемых - противоположной, поперечное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - секци  сооружени  в варианте сопр жени  корпусов , когда врезка сопр женных корпусов и р дом наход щегос  выполнена попеременно дл  каждого корпуса вдоль его продольной оси как в верхней, так и в нижней част х, продольный разрез; на фиг.4 - разрез Б-Б на

устроена врезка, зеркально подоб сопр женной части другого корпуса Могут быть варианты выполнени  предлагаемой конструкции.

.Так, например, кольцо 1 одного корпуса, врезанное сопр женной ча в нижнюю половину р дом наход щег кольца 2, само имеет врезку в сво верхней части дл  кольца 2. Такое сопр жение имеетс  по всей длине оружени . На плоскости горизонтал ного сечени  оболочек сопр женньк корпусов в этом случае оставлен ш

15 3, заполненный деформируемьм мате . алом. По сопр жению внешней образ щей корпуса и врезки оставлен шов также заполненный деформируемьм м териалом.

20 По другому варианту кольца 1 и расположены попеременно вдоль про дольной оси каждого корпуса с соо ветствующим сопр жением между соб В этом случае между кольцами выпо

25 нен шов 5, заполненный деформируе материалом.

Может иметь место вариант, ког корпус имеет врезку в р дом наход щейс  корпус по всей высоте сопр

35

40

фиг.З; на фиг.З - разрез В-В на фиг.3;30 жени . В этом случае сопр женна  на фиг.6 - сооружение в варианте, когда врезка одного и р дом наход щегос  KoipnycoB осуществлена как в первом, так и во втором по контуру образующих внешней поверхности сопр гаемых корпусах, поперечный разрез; на фиг.7 - сооружение в плоскости вертикальной оси сопр жени  корпусов, продольный разрез.

Подземное сооружение содержит корпус 1, врезанный в сопр женный корпус нижней частью, корпус 2, врезанный в сопр женный корпус верхней частью, шов 3 по плоскости горизонтального сечени  сопр женных оболочек , шов 4 между образующей внешнего контура корпуса и врезкой, поперечный шов 5, сегмент 6 совместной зоны корпусов, свод 7 корпусов, сопр женный с сегментом, шов 8 между сегментом и сводом.

Параллельно расположенные на одном уровне под насыпным грунтом полые цилиндричес сие корпуса взаимно сопр жены каждый с двум  р дом нахо- с д щимс  так, что плоскость горизонтального сечени  каждого из двух сопр женных корпусов  вл етс  общей. Дл  этого в оболочке одного корпуса

45

50

совместна  часть р дом наход щихс корпусов образует сегмент 6, а .ос тальна  часть каждого корпуса раз лена на две зеркально симметричны части, кажда  из которых представ ет собой свод 7, опертый сверху и снизу на сегмент 6. Между последн и сводом 7 оставлен шов 8, заполн ный деформируемым материалом.

Предлагаемое сооружение может быть возведено как из монолитного бетона с отдельными узлами из сбо ного, так и из полностью сборного бетона или железобетона.

При возведении сооружени  из м литного бетона с отдельными узлам из сборного на заранее подготовле площадке осуществл ют геодезическ разбивку осей каждого из корпусов с использованием, например, сколь щей металлической опалубки дл  вн него контура, укладывают бетон до нижних проектных отметок сопр жен с р дом наход щимис .будущими кор сами. Укладку бетона осуществл ют секци ми, в каждую из которых вхо кратное число колец корпусов 1 и Продольные размеры секций определ в соответствии с температурно-уса

устроена врезка, зеркально подобна  сопр женной части другого корпуса. Могут быть варианты выполнени  предлагаемой конструкции.

.Так, например, кольцо 1 одного корпуса, врезанное сопр женной частью в нижнюю половину р дом наход щегос  кольца 2, само имеет врезку в своей верхней части дл  кольца 2. Такое сопр жение имеетс  по всей длине сооружени . На плоскости горизонтального сечени  оболочек сопр женньк корпусов в этом случае оставлен шов

3, заполненный деформируемьм матери- .алом. По сопр жению внешней образующей корпуса и врезки оставлен шов 4, также заполненный деформируемьм материалом .

По другому варианту кольца 1 и 2 расположены попеременно вдоль продольной оси каждого корпуса с соответствующим сопр жением между собой. В этом случае между кольцами выполнен шов 5, заполненный деформируемым материалом.

Может иметь место вариант, когда корпус имеет врезку в р дом наход щейс  корпус по всей высоте сопр 5

0

0 жени . В этом случае сопр женна 

с

5

0

совместна  часть р дом наход щихс  корпусов образует сегмент 6, а .остальна  часть каждого корпуса разделена на две зеркально симметричные части, кажда  из которых представл ет собой свод 7, опертый сверху или снизу на сегмент 6. Между последним и сводом 7 оставлен шов 8, заполненный деформируемым материалом.

Предлагаемое сооружение может быть возведено как из монолитного бетона с отдельными узлами из сборного , так и из полностью сборного бетона или железобетона.

При возведении сооружени  из монолитного бетона с отдельными узлами из сборного на заранее подготовленной площадке осуществл ют геодезическую разбивку осей каждого из корпусов и с использованием, например, скольз щей металлической опалубки дл  внешнего контура, укладывают бетон до нижних проектных отметок сопр жени  с р дом наход щимис .будущими корпусами . Укладку бетона осуществл ют секци ми, в каждую из которых входит кратное число колец корпусов 1 и 2. Продольные размеры секций определ ют в соответствии с температурно-усадочными напр жени ми бетона и технологией его укладки.

.В варианте сопр жени  корпусов с врезкой в один корпус с одной сторо- вы относительно горизонтальной оси сечени  корпуса, а в сопр женный - с противоположной, дальнейшее возведение сооружени  осуществл ют следующим образом.

Кольцо 1, врезанное в сопр женное нижней частью, возвод т до проектной отметки вертикальной оси сечени . В качестве внутренней опалубки может быть применена металлическа  облицов ка, если сооружение используетс  в качестве водовода или необходимо снизить -уровень раст гивающих напр жений по внутреннему контуру кольца. В других случа х дл  этих целей ис- пользуют скольз щую металлическую опалубку.

Кольцо 2, врезанное в сопр женное верхней частью, возвод т до сопр жени  с внешней образующей кольца 1. При формировании нижней части колец по плоскости горизонтальной оси симметрии кольца устраивают шов 3, а в контакте сопр жени  внешней образующей одного кольца и врезки другого - шов 4. Эти швы выполн ют из рулонног материала, например, из неопрена или же нанос т деформируемый материал на контактные поверхности. Упругие свойства деформируемого материала и его толщину определ ют предварительным аналитическим расчетом. Формирование верхней части корпусов осуществл ют так же, как и нижней, с той лишь разницей , что сначала укладывают бетон в кольцо 2 его полного профил , а после устройства деформируемого шва 4 в верхней части колец завершают укладку бетона в кольцо 1 .

В варианте выполнени  сооружени  с попеременным расположением колец 1 и 2 вдоль продольной оси каждого корпуса отличие заключаетс  в том, что в возводимую секцию каждого корпуса должно быть включено кратное количе

ство колец, а между кольцами в их

поперечной плоскости устроен шов 5, заполненный деформируемым материалом. Роль этого шва сводитс  к обеспечению ограниченной свободы перемещений отдельных сопр гающихс  колец, имеющих 55 различное напр женное состо ние, И, одновременно, обеспечению гибкости конструкции в продольном направлении,

. JQ

|5 п

25 ,,.

40

45

0

5

что необходимо, например, при наличии разномодульных подстилающих грунтов,

В варианте сопр жени  корпусов через сегмент 6,  вл ющийс  общей частью р дом наход щихс  корпусов, последний может быть изготовлен отдельно на строительной площадке и установлен на заранее уложенный бетон на уровне сопр жени  р дом наход щихс  .колец. На строительной площадке сегмент 6 может быть изготовлен с другими част ми кольца, а именно нижним и верхним сводом 7. На строительной площадке может быть сформирован шов 8 из деформируемого материала между сегментом 6 и сводом 7.

Материал заполнени  швов 3, 4 и 8 и толщина этого материала рассчитываютс  заранее. Максимальные деформации этих швов в горизонтальном направлении не должны превышать значений, вызывающих раст гивающие напр жени  в вертикальном сечении оболочек корпуса вьше расчетных, а минимальные деформации исключают недопустимые концентрации напр жений сжати  в сопр жении корпусов.

После завершени  формировани  сооружени  устанавливают рамную или

монолитную опорную конструкцию, OI-

раничивающую горизонтальные перемещени  крайних корпусов в сооружении, и осуществл ют засыпку грунта над сооружением до проектного уровн .

Предлагаемое сооружение функционирует следующим образом.

Известно, что полый корпус коль- цвдзого сечени , наход щийс  под на- сыпньгм грунтом, подвержен вертикальному силовому воздействию со стороны грунта приблизительно в три раза большему, чем горизонтальное воздействие . Это приводит к тому, что на внутренней поверхности корпуса на его вертикальной оси возникают наибольшие дл  корпуса раст гивающие напр жени , ориентированные в горизонтальном направлении, а на внутренней поверхности корпуса на его горизонтальной оси - наибольшие сжи- маюп1ие напр жени , ориентированные в вертикальном направлении.

При сопр жении корпусов на горизонтальной оси корпуса взаимно складываютс  вертикальные напр жени  на внешней поверхности одного корпуса с вертикальными напр жени ми на внутренней поверхности другого корпуса.

Эпюра суммарных вертикальных напр жений приобретает более близкий к пр моугольному характер, чем дл  одного корпуса. Поскольку горизонтальные перемещени  оболочек корпуса ограничиваютс , уменьшаетс  и величина раст гивающих напр жений на верти- калькой оси корпуса. На всех этапах строительства насыпи над сооружением эти соотношени  автоматически поддерживаютс .

Claims (3)

1. Подземное сооружение, включающее параллельно расположенные на одном уровне под насьшным грунтом полые цилиндрические корпуса, сопр женные между собой по бокам, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности работы

конструкции за счет выравнивани  тангенциальных и нормальных сжимающих напр жений, сопр жени  корпусов выполнены в виде врезки одного цилиндрического корпуса в другой с образованием ме ду ними швов, заполненных податливым материалом.

2.Подземное сооружение по п.1, отличающеес  тем, что врезка выполнена по центральному горизонтальному сечению сопр гаемых корпусов, при этом по контуру врезающегос  корпуса только в верхней или

5 нижней части одного и в противоположных част х сопр женных с ним корпусов , либо попеременно дл  каждого корпуса в верхней и нижней част х.

3.Подземное сооружение по п.1, 0 отличающеес  тем, что

врезка выполнена по контуру корпусов на полную высоту сопр жений.

Х

Фиг. 2

5-5

Фие.З

Фиг,

Фиг.5

фуг. S

Ч

NT

Фиг- 7