Стенд для испытания фрагмента обделки напорного туннеля

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -оударствениыв комитет СССР по делам лзобретеиий(088,8) и открытии Авторызобретен П. Вербецкий и Капанадз Грузинский ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт энергетики и гидротехническисооружений 71) Заявитель 4) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФРАГМЕНТА ОБДЕЛКИ НАПОРНОГО ТУННЕЛЯ2 На фиг.состоянии);разрез. Стенд для испытания фрагмента обделки напорного туннеля состоит из внутреннего (целесообразно стального) опорного цилиндра 1 (фиг. 1), от которого на определенном расстоянии расположены концентрически сегменты 2 из жесткого материала, например бетона. Внутренний опорный цилиндр 1 и сегменты 2 охвачены сверху и снизу радиальными тяжами 3, которые шарнирно или жестко закреплены с ними при помощи башмаков 4. В пространстве между внутренним опорным цилиндром 1 и сегментами 2 бетонируют или устанавливают заранее изготовленное исследуемое кольцо обделки 5 с оставлением между ним и опорным цилиндром кольцевого зазора, являющегося напорной камерой 6. Исследуемое кольцо 5 плотно прилегает к сегментам 2. Напорная камера 6, исследуемое кольцо 5 и сегменты 2 расположены на поддоне 7 (фиг, 2), прикрепленном снизу к опорному цилиндру 1.Устройство работает следующим образом. Изобретение относится к испытательнойтехнике, а именно к стендам для исследования моделей крупномасштабных фрагментовобделки напорного туннеля.Известен стенд для испытания фрагментов обделки напорного туннеля, имеющийупорную стальную обойму, в которой размещено испытуемое бетонное кольцо 1,Известен также стенд для испытанияфрагмента облелки напорного туннеля, включающий внутренний опорный цилиндр ивнешнее опорное кольцо 2 .Недостатками указанных стендов являются невысокая точность и достоверность результатов испытания вследствие недостаточно точного воспроизведения эффекта упругого отпора породы, в которой проводится 1туннель,Целью изобретения является повышениеточности и достоверности результатов испытания путем учета характера трещиноватости и анизотропии породы.Указанная цель достигается тем, чтовнешнее упорное кольцо выполнено в видесегментов и имеет радиальные тяжи, посредством которых оно скреплено с внутреннимопорным цилиндром. показан стенд, план (в рабочем а фиг. 2 - то же, поперечный94 В камере 6 создается гидростатическое давление, которое вызывает радиальное перемещение, сопровождающееся растяжением исследуемого кольца обделки 5. При этом радиально перемещаются примыкающие к нему сегменты 2 из жестких блоков. Радиальные деформации исследуемого кольца обделки 5 и сегментов 2 ограничиваются деформацией стальных тяжей 3 в меру их упругого растяжения. Диаметр и длина тяжей 3, а также их количество подбирают в зависимости от заданного упругого отпора и анизотропии породы. Удлинением тяжей 3 под заданным давлением на исследуемое кольцо обделки 6 обеспечивается получение его относительной деформации, равной относительной радиальной деформации натуральной обделки напорного туннеля при той же величине давления воды и заданного упругого отпора породы.В процессе испытания производят измерение деформаций кольца обделки 5 и сегментов 2, регистрируют образование трещин в кольце 5, их расположение и ширину раскрытия. Регистрируемое в процессе испытания кольца распределение деформации и трещин по его окружности, расстояние между трегцинами и ширина их раскрытия соответствуют характеру трещинообразования в обделке туннеля в натуре.На предлагаемом стенде в отделе железобетона Грузнииэгс проведены испытания фрагментов обделки напорных туннелей, при этом выявлены следующие его преимущества: повышается точность и достоверность результатов испытания за счет достаточно пол 5984ного учета главных факторов 1 трещиноватость и величина упругого отпора скальной породы, анизотропия упругого отпора), воздействующих на характер деформации и трещинообразования в туннельной обделке.Предлагаемый стенд дает возможность разработать оптимальную конструкцию обделки с минимальным расходом материалов.Формула изобретения1 ОСтенд для испытания фрагмента обделки напорного туннеля, включающий внутренний опорный цилиндр и внешнее упорное кольцо, отличающийся тем, что, с целью 15 повышения точности и достоверности результатов испытания путем учета характера трещиноватости и анизотропии породы, внешнее упорное кольцо выполнено в виде сегментов и имеет радиальные тяжи, посредством которых оно скреплено с внутренним опорным цилиндром.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вербицкий Г. П. Экспериментальныеисследования закономерностей трещинообразования в бетонных круговых обделкахнапорных тоннелей. Известия ТНИС ГЭИ, М.,Энергия, 1964, с. 158 - 176.2. Ахалкаци П, Ш. Исследование трещиностойкости бетона в упрутой среде применительно к обделкам напорного тоннеля. Труды Гидропроекта, сб. 18, М., Гидпропроект1970, с. 89 - 96.нт,Редактор О. ПерсиянЗаказ 4787/18ВНИИ Сос Тех Тир дарс изоб ПИ Госу делам Москва,П Пате