SU947270A1 - Combination lining of underground water duct - Google Patents

Combination lining of underground water duct Download PDF

Info

Publication number
SU947270A1
SU947270A1 SU813256048A SU3256048A SU947270A1 SU 947270 A1 SU947270 A1 SU 947270A1 SU 813256048 A SU813256048 A SU 813256048A SU 3256048 A SU3256048 A SU 3256048A SU 947270 A1 SU947270 A1 SU 947270A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rings
concrete
lining
ring
conduit
Prior art date
Application number
SU813256048A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Фролович Илюшин
Валентина Артуровна Вагина
Original Assignee
Среднеазиатское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Среднеазиатское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука filed Critical Среднеазиатское Отделение Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука
Priority to SU813256048A priority Critical patent/SU947270A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU947270A1 publication Critical patent/SU947270A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при сооружении напорных подземных водоводов гидроэлектростанций и водосбросов гидроузлов.The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the construction of pressure underground pipelines of hydroelectric power stations and spillways of hydroelectric facilities.

Известна комбинированная обделка напорного подземного водовода, состоящая из внешнего бетонного кольца и внутренней стальной облицовки, включающей оболочку и ребра жесткости, представляющие собой стальные одностенные кольца [1].Known combined lining of a pressure underground underground conduit, consisting of an external concrete ring and an inner steel lining, including a shell and stiffeners, which are steel single-wall rings [1].

Недостатком указанной конструкции обделки является то, что при больших напорах подземных вод требуется большая толщина и высота ребер жесткости.The disadvantage of this design of the lining is that with large pressures of groundwater requires a large thickness and height of the stiffeners.

Известна также обделка подземного водовода, включающая внешнее бетонное кольцо и внутреннюю стальную оболочку, снабженную замкнутыми кольцевыми ребрами жесткости, заполненными бетоном [2].The lining of an underground water conduit is also known, including an external concrete ring and an inner steel shell equipped with closed annular stiffeners filled with concrete [2].

Недостатком известной конструкции является ее сложность, вследствие чего ее выполнение требует больших трудозатрат.A disadvantage of the known design is its complexity, as a result of which its implementation requires large labor costs.

Цель изобретения — упрощение конструк. ции обделки.The purpose of the invention is to simplify the design. tion lining.

Указанная цель достигается тем, что ребра жесткости выполнены составными, состоящими из среднего кольца Т-образного сечения 5 и двух боковых колец прямоугольного сечения.This goal is achieved in that the stiffeners are made composite, consisting of a middle ring of a T-shaped section 5 and two lateral rings of rectangular cross section.

На фиг. 1 изображен водовод с предлагаемой обделкой продольный разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.In FIG. 1 shows a water conduit with a proposed lining a longitudinal section; in FIG. 2 - node 1 in FIG. 1.

Обделка включает внешнее бетонное кольцо 1, внутреннюю стальную оболочку 2 и составные ребра жесткости, выполненные из среднего высокого кольца 3 Т-образного се15 чения и двух боковых низких колец — концентраторов 4 напряжения прямоугольного сечения, кольцевая зона 5 между которыми заполнена бетоном кольца 1.The lining includes an outer concrete ring 1, an inner steel shell 2, and composite stiffeners made of a middle high ring 3 of a T-shaped section and two lateral low rings - stress concentrators 4 of rectangular cross section, the annular zone 5 between which is filled with concrete of the ring 1.

Размеры элементов ребер жесткости, а также расстояния между средним 3 и боковыми кольцами 4 (а) и между смежными боковыми кольцами (Ь) определяют в зависимости от размеров водовода и восприми3 947270 маемых его обделкой нагрузок. Оптимальным расстоянием а между средним и боковыми 4 кольцами ребра является такое, при котором j между линией, соединяющей края полки Тобразного кольца 3 с боковыми кольцами 4, 5 и осью водовода образован угол 45°, т.е. угол распространения напряжений в бетоне при приложении к нему нагрузки (сжимающей или растягивающей).The dimensions of the stiffeners, as well as the distance between the middle 3 and side rings 4 (a) and between adjacent side rings (b), are determined depending on the size of the water conduit and the loads perceived by its lining. The optimal distance a between the middle and side 4 rings of the rib is such that j between the line connecting the edges of the shelf of the T-shaped ring 3 with the side rings 4, 5 and the axis of the conduit forms an angle of 45 °, i.e. stress propagation angle in concrete when a load is applied to it (compressive or tensile).

При приложении к стальной оболочке 2 внут ю реннего давления воды Р большего, чем внешнее давление подземных вод р (Р > р), внутреннее давление частично воспринимается оболочкой 2 и кольцами 3 и 4 и частично передается на бетонное кольцо 1 и через него на 15 массив горных пород о.When the internal pressure of water P is greater than the external pressure of groundwater p (P> p) to the steel shell 2, the internal pressure is partially perceived by the shell 2 and rings 3 and 4 and partially transferred to the concrete ring 1 and through it to the array 15 rocks about.

При опорожнении водовода стальная оболочка 2 под действием внешнего давления подземных вод р перемещается внутрь водовода, стремясь отделиться от бетонного кольца 1, . эд однако этому препятствует заделка средних Т-образных колец 3 в бетонное кольцо 1, причем в бетоне, в пространстве между сред-, ним 3 и боковыми 4 кольцами ребер жесткости, образуются кольцевые зоны бетона, рабо- 25 тающие совместно с Т-образными кольцами и находящиеся в сложном напряженном состоянии: с одной стороны они пытаются отделиться от бетонного кольца 1, с другой - работают на сжатие совместно с Т-образными коль- 30 цами.When emptying the water conduit, the steel shell 2 under the influence of external groundwater pressure p moves inside the water conduit, trying to separate from the concrete ring 1,. However, this is prevented by the embedment of the middle T-rings 3 into the concrete ring 1, and in concrete, in the space between the middle 3 and the lateral 4 rings of the stiffeners, annular zones of concrete are formed, working together with the T-rings and are in a complex stress state: on the one hand they try to separate from the concrete ring 1, on the other - run compression together with T-30 kol- Tsami.

При высоких давлениях подземных вод кольцевые зоны 5 бетона могут отделиться от бетонного кольца 1 по швам-трещинам Ί и совместно с кольцами 3 и 4 образовать составные ребра жесткости, обеспечивающие надежную работу оболочки.At high groundwater pressures, the annular zones 5 of concrete can separate from the concrete ring 1 along the joint-cracks с and together with rings 3 and 4 form composite stiffeners, ensuring reliable operation of the shell.

Наличие на оболочке 2 боковых колец 4 прямоугольного сечения обеспечивает образование организованных швов-трещин 7 по заданным направлениям. После заполнения водовода водой оболочка 2 прижимается к бетонному кольцу 1, швы-трещины 7 замыкаются, и обделка работает в заданном напорном режиме.The presence on the shell 2 of the lateral rings 4 of rectangular cross-section provides the formation of organized seams-cracks 7 in predetermined directions. After filling the water conduit with water, the sheath 2 is pressed against the concrete ring 1, the joint-cracks 7 are closed, and the lining works in a predetermined pressure mode.

Применение изобретения позволит упростить конструкцию обделки подземного водовода при обеспечении надежной ее работы как на восприятие внутренних давлений воды, так и при воздействии внешних нагрузок.The application of the invention will simplify the design of the lining of an underground water conduit while ensuring its reliable operation both on the perception of internal water pressures and when exposed to external loads.

Claims (2)

Изобретение относитс  к гидротехническому строительству и может быть применено при со оружении напорных подземных водоводов гидроэлектростанций и водосбросов гидроузлов. Известна комбинированна  обделка напорного подземного водовода, состо ща  из внеш него бетонного кольца и внутренней стальной облицовки, включаюшей оболочку и ребра жесткости, представл ющие собой стальные одностенные кольца 1. Недостатком указанной конструкции обделки  вл етс  то, что при больших напорах подземных вод требуетс  больша  толщина и высота ребер жесткости. Известна также обделка подземного водовода , включающа  внешнее бетонное кольцо внутреннюю стальную оболочку, снабженную замкнутыми кольцевыми ребрами жесткости, заполненными бетоном 2. Недостатком известной конструкции  вл етс  ее сложность, вследствие чего ее выполнение требует больших трудозатрат. Цель изобретени  - упрощение конструкции обделки. Указанна  цель достигаетс  тем, что ребра жесткости выполиеиы составными, состо щими из среднего кольца Т-образиого сечени  и двух боковых колец пр моугольного сечени . На фиг. 1 изображен водовод с предлагаемой обделкой продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1 иа фиг. 1. Обделка включает внешнее бетонное кольцо 1, внутреннюю стальную оболочку 2 и составные ребра жесткости, выполненные из среднего высокого кольца 3 Т-образного сечени  и двух боковых низких колец - концентраторов 4 напр жени  пр моугольного сечени , кольцева  зона 5 между которыми заполнена бетоном кольца 1. Размеры элементов ребер жесткости, а также рассто ни  между средним 3 н боковыми кольцами 4 (а) и между смежными боковыми кольцами (Ь) определ ют в зависимости от размеров водовода и воспринн394 маемых его обделкой нагрузок. Оптимальным рассто нием а между средним и боковыми 4 кольцами ребра  вл етс  такое, при котором между линией, соедин ющей кра  полки Тобразного кольца 3 с боковыми кольцами 4, и осью водовода образован угол 45°, т.е. угол распространени  напр жений в бетоне при приложении к нему нагрузки (сжимающей или раст гивающей). При приложении к стальной оболочке 2 внут реннего давлени  воды Р больщего, чем внешнее давление подземных вод р (Р р), внутреннее давление частично воспринимаетс  оболочкой 2 и кольцами 3 и 4 и частично передаетс  на бетонное кольцо 1 и через него на массив горных пород о. При опорожнении водовода стальна  оболочка 2 под действием внешнего давлени  подземных вод р перемешаетс  внутрь водовода, стрем сь отделитьс  от бетонного кольца 1, . однако этому преп тствует заделка средних Т-образных колец 3 в бетонное кольцо 1, причем в бетоне, в пространстве между сред- ним 3 и боковыми 4 кольцами ребер жесткости , образуютс  кольцевые зоны бетона, работающие совместно с Т-образными кольцами и наход щиес  в сложном напр женном состо нии: с одной стороны они пытаютс  отделитьс  от бетонного кольца 1, с другой - работают на сжатие совместно с Т-образными коль цами. При высоких давлени х подземных вод кольцевые зоны 5 бетона могут отделитьс  от бетонного кольца 1 по швам-трещинам 7 и совместно с кольцами 3 и 4 образовать составные ребра жесткости, обеспешваюшие надежную работу оболочки. Наличие на оболочке 2 боковых колец 4 пр моугольного сечени  обеспечивает образование организованных швов-трещик 7 по заданным направлени м. После заполнени  водовода водой оболочка 2 прихсимаетс  к бетонному кольцу 1, швы-трещины 7 замыкаютс , и обделка работает в заданном напорном режиме. Применение изобретени  позволит упростить конструкцию обделки подземного водовода при обеспечении надежной ее работы как на воспри тие внутренних давлений воды , так и при вбздействии внешних нагрузок . Формула изобретени  Комбинированна  обделка подземного водовода , включающа  внешнее бетонное кольцо и внутреннюю стальную оболочку, снабженную кольцевыми ребрами жесткости, заполненными бетоном, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции, ребра жесткости выполнены составными, состо щими из среднего кольца Т-образного сечени  и двух.боковых колец пр моугольного сечени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Указание по проектированию дренажа подземных гидротехнических сооружений. М., 1973, с. 31, рис. 22. The invention relates to hydraulic construction and can be applied in the construction of pressurized underground water conduits of hydroelectric power stations and waterworks of hydrosystems. A known combined lining of a pressured underground water conduit consisting of an outer concrete ring and an inner steel lining, including a shell and stiffeners, is single-wall steel rings 1. The disadvantage of this lining design is that large thickness is required for large groundwater pressures. and the height of the ribs. The groundwater conduit lining is also known, which includes an outer concrete ring, an inner steel sheath provided with closed annular stiffening ribs filled with concrete 2. A disadvantage of the known construction is its complexity, as a result of which its implementation requires a lot of labor. The purpose of the invention is to simplify the design of the lining. This goal is achieved by the fact that the stiffening ribs are composite, consisting of a middle T-shaped cross-section ring and two side rectangular cross-section rings. FIG. 1 shows a conduit with a proposed longitudinal section lining; in fig. 2 - node 1 and FIG. 1. The lining includes an outer concrete ring 1, an inner steel shell 2 and composite stiffeners made of a medium high ring 3 of T-shaped cross section and two lateral low rings - concentrators 4 rectangular cross-section voltage, the annular zone 5 between which is filled with concrete rings 1. The dimensions of the stiffeners and the distances between the middle 3 n lateral rings 4 (a) and between the adjacent lateral rings (b) are determined depending on the size of the conduit and the loads perceived by its lining. The optimal distance a between the middle and side 4 edge rings is such that a 45 ° angle is formed between the line connecting the edges of the shelf of the T-shaped ring 3 with the side rings 4 and the axis of the conduit. stress spreading angle in concrete under load (compressive or tensile) applied to it. When internal water pressure P is applied to a steel shell 2 greater than the external pressure of groundwater p (P p), the internal pressure is partially perceived by the shell 2 and rings 3 and 4 and is partially transmitted to the concrete ring 1 and through it to the rock mass . When the water conduit is emptied, the steel shell 2 under the action of the external pressure of the groundwater r mixes into the water conduit, striving to separate from the concrete ring 1,. However, this prevents the embedding of the middle T-shaped rings 3 into the concrete ring 1, and in concrete, in the space between the middle 3 and the side 4 rings of stiffeners, annular zones of concrete are formed, which work together with the T-shaped rings and are located in complex stress state: on the one hand they try to separate from the concrete ring 1, on the other hand they work in compression together with T-rings. At high pressures of groundwater, the annular zones 5 of concrete can be separated from the concrete ring 1 along the joints-cracks 7 and, together with rings 3 and 4, form composite stiffeners ensuring reliable operation of the shell. The presence of 2 side rings of 4 rectangular sections on the casing ensures the formation of organized seams-cracker 7 in predetermined directions. After filling the water conduit with water, the casing 2 is fixed to the concrete ring 1, the seams-cracks 7 are closed, and the lining works in the specified pressure mode. The application of the invention will make it possible to simplify the construction of the lining of an underground conduit, while ensuring its reliable operation both on the perception of the internal pressures of the water and on the external loads. A combined lining of an underground water conduit comprising an outer concrete ring and an inner steel shell provided with annular stiffening ribs filled with concrete, characterized in that, in order to simplify the design, stiffeners are made of composite, consisting of a middle ring of T-shaped section and two side rings of rectangular cross section. Sources of information taken into account in the examination 1. Designation for the design of drainage of underground hydraulic structures. M., 1973, p. 31, Fig. 22 2.Авторское свидетельство СССР № 642558, кл. F 16 L 1/00, 1978 (прототип).2. USSR author's certificate number 642558, cl. F 16 L 1/00, 1978 (prototype).
SU813256048A 1981-02-27 1981-02-27 Combination lining of underground water duct SU947270A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813256048A SU947270A1 (en) 1981-02-27 1981-02-27 Combination lining of underground water duct

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813256048A SU947270A1 (en) 1981-02-27 1981-02-27 Combination lining of underground water duct

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU947270A1 true SU947270A1 (en) 1982-07-30

Family

ID=20945991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813256048A SU947270A1 (en) 1981-02-27 1981-02-27 Combination lining of underground water duct

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU947270A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4241762A (en) Composite underground fluid conduit of concrete and steel sections
US4662773A (en) Segmental tunnel lining consisting of reinforced concrete tubbings
KR101859612B1 (en) Reinforcement and waterproof structure of vertical shafts-utility tunnels interface
JP4647544B2 (en) Underpass construction method and underpass
US2067493A (en) Membrane lined tunnel and method of constructing same
SU947270A1 (en) Combination lining of underground water duct
KR102103978B1 (en) Reinforcement and waterproof structure of vertical shafts for utility interface
JP2893349B2 (en) Large section tunnel structure and its construction method.
JP2007198067A (en) Construction method of tunnel confluence part and tunnel confluence part structure
JP3167937B2 (en) Construction method of shield lining segment and shield tunnel
RU2114377C1 (en) Combination lining of special underground structure
SU1740540A1 (en) Dome-shaped pressure tunnel
SU1057610A1 (en) Lining of pressure-head underground water duct
RU52926U1 (en) TUNNEL ASSEMBLY LINE (OPTIONS)
SU1046411A1 (en) Lining of pressure water line
CN217462173U (en) Local reinforcing apparatus of ground crack section push pipe
SU1765288A1 (en) Water pipeline shaft
SU1441016A1 (en) Steel-ferroconcrete tunnel lining
SU447476A1 (en) The method of performing a combined lining of an underground conduit
SU881333A1 (en) Prefabricated monolithic lining of ferroconcrete tunnels
CN101899984B (en) Elastic longitudinal joint device used for shield tunnel segments in swelling soil areas
SU1186731A1 (en) Pressure tunnel
SU414885A1 (en) Deep anode ground
GB2226838A (en) Underground gallery support
SU1161639A1 (en) Lining for pressure-head water duct