Обделка свода подземного сооружения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 14410 ц 4 Е 02 В 9 06 РЕТЕНИ САНИ льский сектор Всеательского и наинститута Гидроолот гидро издат тированиюМ.: Стройо СССР06, 04.07.85.ПОДЗЕМН ВОД(54) ОБДЕЛКА СООРУЖЕНИЯ (57) Изобрете ническому стро ния - снижени идротех- зобретеи повыие относится к тельству. Цель материалоемкос ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Руководство по проетехнических туннелей.1982, с. 102, рис. 4,8 в.Авторское свидетельст1302641, кл. Е 02 В 9 шение эксплуатационнои надежности сооружения. В пределах обделки, имеющей деформационные швы 3, арматурные стержни 4 средней части 2 обделки снабжены эластичными муфтами 5. Суммарная величина швов 3 принята равной величине перемещения железобетонного слоя от обжатия кровли выработки на участке средней части обделки между деформационными швами, а между верхом средней части обделки и кровлей 7 выработки размещен слой материала, величина сцепления которого меньше величины сцепления бетона обделки. Слой материала между верхом средней части 2 обделки и кровлей 7 выработки выполнен из низкомарочного песчано-цементного тампонажного раствора или из глинистого цементно-песчаного раствора. После снятия опалубки обделка работает как двухшарнирная арка или как жесткий криволинейный брус. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.Формула изобретения 50 Изобретение относится к строительствуподземных сооружений большого сечениятипа машинных залов ГЭС и ГАЭС, расположенных в скальных массивах, подверженных боковым тектоническим напряжениям.Цель изобретения - снижение материало.емкости и повышение эксплуатационнойнадежности,На чертеже изображена обделка сводаподземного сооружения, поперечный разрез.Обделка включает железобетонный слой,состоящий из боковых частей 1 и среднейчасти 2, в котором образованы продольные сквозные швы 3, пересеченные арматурными стержнями 4. В своей средней части(нз участке швов) арматурные стержни 4снабжены эластичными муфтами 5, изготовленными, например, из толстостенных резиновых шлангов. Между верхом средней части 2обделки и кровлей б выработки 7 размещенслой 8 материала, у которого сцеплениеменьше величины сцепления бетона среднейчасти обделки 2. Этот слой может быть изнизком арочного тампонажного цементно-песчаного раствора или глинистого цементнопесчаного раствора. Выработка 7 размещенав грунтовом массиве 9, испытывающем горизонтальные тектонические напряжения. Всеэлементы обделки: толщину, ширину деформационных швов 3, площадь сечения арматурных стержней 4, длину и толщину стенокэластичных муфт 5, толщину и величинусцепления слоя 8 определяют расчетом,например методом конечных элементов, илина модели, например, из эквивалентныхматериалов. Выполняют обделку следующим образом.Проходят под сводовую часть выработки 7, устанавливают опалубку по внутренней поверхности обделки, монтируют основную арматуру свода (не показано), устанавливают торцовую опалубку для образования деформационных швов 3 (например, в виде полых деревянных коробов с шириной полости, равной расчетной величине шва), пропускают через опалубку швов 3 арматурные стержни 4 с надетыми нз них эластичными муфтами 5. На участке средней части обделки 2 монтируют опалубку по наружной поверхности обделки (не показано). Бетонируют обделку. После набора бетоном заданной прочности в зазор между верхом средней части обделки 2 и кровлей выработки 6 нагнетают тампонажный, например низкомарочный цементно-песчаный раст-, вор, образуя слой 8, у которого сцепление меньше, чем у бетона обделки. Очередность выполнения операций по возведению обделки может быть и иной в зависимости от конкретных условий строительства. Тзк, например, слой 8 может быть выполнен путем набрызга до бетонирования обделки, а арматура смонтирована до установки опалубки.Обделкз работает следующим образом. 5 10 15 20 25 50 35 40 На первом этапе после снятия опалубки и до раскрытия нижних ярусов сечения выработки происходит обжатие обделки от воздействия двух основных факторов веса обделки и веса возможного вывала, образующегося при раскрытии подсводов пространства выработки. При этом частично замыкаются деформационные лвы 3. Обделка работает в этом случае как двухшарнир- ная арка. На втором этапе в процессе раскрытия сечения нижних ярусов выработки происходит дальнейшее нарастание обжатия обделки, причем контактное давление массива на обделку определяется в основном усилиями сдвига. С превышением этими усилиями на контакте со средней частью 2 обделки некоторой предельной величины, определяемой свойством материала сжатого слоя 8, происходит его разрушение и таким образом образуется поверхность скольжения, исключающая передачу на среднюю часть 2 обделки сдвигающих сил. В результате нарастания деформаций происходит постепенное замыкание деформационных швов. При этом средняя часть 2 обделки свободно смещается относительно массива благодаря наличию поверхности скольжения в слое 8. Начиная с некоторого момента, определяемого предельными усилиями сжатия стержней 4, в них развиваются деформации текучести, вследствие чего деформационные швы постепенно закрываются. После этого обделка начинает работать на полную нагрузку по обычной схеме как жесткий криволинейный брус.Наличие эластичных муфт в средней части стержней исключает сцепление стержней с бетоном и дает возможность увеличиваться стержням в диаметре, когда напряжения сжатия в них достигают предела текучести. При этом обжатие стержней происходит в пределах ширины деформационных швов, равной величине обжатия кровли выработки на участке средней части обделки между швами. Чтобы при горизонтальных деформациях кровли выработки не было разрушения обделки свода между деформационными швзми, за обделкой размещен слой слабого материала, у которого сцепление меньше величины. сцепления бетона обделки. Благодаря такой совокупности признаков, обделку можно принимать конструктивно минимальной толщины, а эксплуатационная надежность ее будет гарантирована. 1. Обделка свода подземного сооружения, выполненная в виде железобетонного слоя с двумя продольными деформационными швами, пересеченными арматурными стержнями, отличающаяся тем, что, с целью снижения матери алоемкости и повышения эксплуатационной надежности, арматурные стержни средней части снаб144105 Составитель С. ЛобаревРедактор Т, Парфенова Техред И Верес Корректор Н. КорольЗаказ 6103/33 Тираж 637 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3жены эластичными муфтами, причем суммарная ширина деформационных швов выполнена равной величине перемещения железобетонного слоя от обжатия кровли выработки на участке средней части обделки между деформационными швами, а между верхом средней части обделки и кровлей выработки размещен слой материала, величина сцепления которого меньше величины сцепления бетона обделки. 2. Обделка по п. 1, отличающаяся тем, что слой материала между верхом средней части обделки и кровлей выработки выполнен из низкомарочного песчано- цементного тампонажного раствора. 3. Обделка по п. 1, отличающаяся тем, что слой материала между верхомсредней ч; ти обделки и кровлей выработки выполнен из линистого цементно-песчаного раствора.