Подземное сооружение

СОЮЗ СОВЕТО 1 ИКСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИН Ял1 801 384 САНИЕ ИЗОБРЕТ бокам. Сопряжения К 1 и 2 выполненыв виде врезки одного К в другой собразованием между ними швов 3, заполненных податливым материалом.Врезка выполнена по центральному горизонтальному сечению сопрягаемыхК 1 и 2. Врезка может быть выполненапо контуру врезающего К только вверхней или нижней части одного Ки в противоположных частях сопряженных с ним К, либо попеременно длякаждого К в верхней или нижней частях. По контуру К 1 и 2 врезка выполнена на полную высоту сопряжений,При сопряжении К 1 и 2 на горизонтальной оси К взаимно складываются ель- Веения на внешне тикальные на по ост альными напря поверхности др ных вертикальн тает близкий к тер, Благодар перемещения К уменьшая вели ряжений на их ф-лы, 7 ил,а СЛ Я ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследоват ский институт гидротехники им,Б.Е. денеева(56) Авторское свидетельство СССР У 666248, кл, Е 02 В 29/10, 1977.Авторское свидетельство СССР У 796606, кл. Е 01 0 5/00, 1979. (54) ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к строительству сооружений и может быть использовано при возведении водоводов под насыпными плотинами, транспортных тоннелей, емкостей для хранения жидких и газообразных материалов и т,п. сооружений. Цель изобретения - повышение надежности работы конструкции за счет выравнивания тан генциальных и нормальных сжимающих напряжений, Параллельно расположенные на одном уровне под насыпным грунтом полые цилиндрические корпус (К) 1 и 2 сопряжены между собой по 6 Е 21 Р 11/10 11/00 ного корпуса с вертижениями на вйутренней угого К. Зпюра суммарых напряжений приобрепрямоугольному харак- швам 3 горизонтальные 1 и 2 ограничиваются, ину растягивающих напвертикальной оси, 2 з.п.Изобретение относится к строительству сооружений, включающих параллельно расположенные на одном уровнеполые цилиндрические корпуса находя 9 5щиеся под насыпным грунтом, и можетбыть использовано при возведении водоводов под насыпными плотинами,транспортных тоннелей, емкостей дляхранения жидких и газообразных материалов и других сооружений,Цель изобретения - повышение надежности. работы конструкции за счетвыравнивания тангенциальных нормальных сжимающих напряжений, 15На фиг.1 изображено сооружение вварианте сопряжения корпусов, когдадля центрального корпуса врезка осуществлена его нижней частью, а длясопрягаемых - противоположной, поперечное сечение; на фиг.2 - разрезА-А на фиг.1; на фиг.З - секция сооружения в варианте сопряжения корпусов, когда врезка сопряженных корпусов и рядом находящегося выполнена 25попеременно для каждого корпуса вдольего продольной оси как в верхней,так и в нижней частях, продольныйразрез; на фиг.4 - разрез Б-Б нафиг. 3; на фиг5 - разрез В-В на фиг. 3; 30на фиг,6 - сооружение в варианте,когда врезка одного и рядом находящегося корпусов осуществлена как впервом, так и во втором по контуруобразующих внешней поверхности сопрягаемых корпусах, поперечный разрез;на фиг,7 - сооружение в плоскостивертикальной оси сопряжения корпусов,продольный разрез.Подземное сооружение содержит 40корпус 1, врезанный в сопряженныйкорпус нижней частью, корпус 2, врезанный в сопряженный корпус верхнейчастью, шов 3 по плоскости горизонтального сечения сопряженных оболочек, шов 4 между образующей внешнегоконтура корпуса и врезкой, поперечный шов 5, сегмент 6 совместной зоныкорпусов, свод 7 корпусов, сопряженный с сегментом, шов 8 между сегментом и сводом,Параллельно расположенные на одном уровне под насыпным грунтом полые цилиндрические корпуса взаимносопряжены каждый с двумя рядом находящимся так, что плоскость горизонтального сечения каждого.иэ двух сопряженных корпусов является общей,Для этого в оболочке одного корпуса устроена врезка, зеркально подобнаясопряженной части другого корпуса.Могут быть варианты выполненияпредлагаемой конструкции,Так, например, кольцо 1 одногокорпуса, врезанное сопряженной частьюв нижнюю половину рядом находящегосякольца 2, само имеет врезку в своейверхней части для кольца 2. Такоесопряжение имеется по всей длине сооружения, На плоскости горизонтального сечения оболочек сопряженныхкорпусов в этом случае оставлен шов3, заполненный деформируемым материалом. По сопряжению внешней образующей корпуса и врезки оставлен шов 4,также заполненный деформируемым материалом.По другому варианту кольца 1 и 2расположены попеременно вдоль продольной оси каждого корпуса с соответствующим сопряжением между собой,В этом случае между кольцами выполнен шов 5, заполненный деформируемымматериалом.Может иметь место вариант, когдакорпус имеет врезку в рядом находящейся корпус по всей высоте сопряжения. В этом случае сопряженнаясовместная часть рядом находящихсякорпусов образует сегмент 6, а остальная часть каждого корпуса разделена на две зеркально симметричныечасти, каждая из которых представляет собой свод , опертый сверху илиснизу на сегмент 6, Между последними сводом 7 оставлен шов 8, заполненный деформируемым материалом,Предлагаемое сооружение можетбыть возведено как иэ монолитногобетона с отдельными узлами из сборного, так и иэ полностью сборногобетона или железобетона.При возведении сооружения иэ монолитного бетона с отдельными узламииз сборного на заранее подготовленнойплощадке осуществляют геодезическуюразбивку осей каждого из корпусов ис использованием, например, скользящей металлической опалубки для внешнего контура, укладывают бетон донижних проектных отметок сопряженияс рядом находящимися. будущими корпусами. Укладку бетона осуществляютсекциями, в каждую иэ которых входиткратное число колец корпусов 1 и 2,Продольные размеры секций определяютв соответствии с температурно-усадочными напряжениями бетона и технологией его укладки,,В варианте сопряжения корпусов сврезкой в один корпус с одной сторо 5ны относительно горизонтальной осисечения корпуса, а в сопряженный -с противоположной, дальнейшее возведение сооружения осуществляют следующим образом.ОКольцо 1, врезанное в сопряженноенижней частью, возводят до проектнойотметки вертикальной оси сечения. Вкачестве внутренней опалубки можетбыть применена металлическая облицов ка, если сооружение используется вкачестве водовода или необходимо снизить.уровень растягивающих напряжений по внутреннему контуру кольца.В других случаях для этих целей используют скользящую металлическуюопалубку,Кольцо 2, врезанное в сопряженноеверхней частью, возводят до сопряжения с внешней образующей кольца 1,При формировании нижней части колецпо плоскости горизонтальной оси симметрии кольца устраивают шов 3, а вконтакте сопряжения внешней образующей одного кольца и врезки другогошов 4. Эти швы выполняют из рулонногоматериала, например, из неопрена илиже наносят деформируемый материал наконтактные поверхности. Упругие свойства деформируемого материала и еготолщину определяют предварительныманалитическим расчетом. Формированиеверхней части корпусов осуществляюттак же, как и нижней, с той лишь разницей, что сначала укладывают бетонв кольцо 2 его полного профиля, апосле устройства деформируемого шва4 в верхней части колец завершаютукладку бетона в кольцо 1В варианте выполнения сооруженияс попеременным расположением колец 1и 2 вдоль продольной оси каждого корпуса отличие заключается в том, чтов возводимую секцию каждого корпусадолжно быть включено кратное количество колец, а между кольцами в ихпоперечной плоскости устроен шов 5,заполненный деформируемым материалом.Роль этого шва сводится к обеспечениюограниченной свободы перемещений отдельных сопрягающихся колец, имеющих 55различное напряженное состояние, и,одновременно, обеспечению гибкостиконструкции в продольном направлении,что необходимо, например, при наличии разномодульных подстилающих грунтов,В варианте сопряжения корпусов через сегмент 6, являющийся общей частью рядом находящихся корпусов, последний может быть изготовлен отдельно на строительной площадке и установлен на заранее уложенный бетон на уровне сопряжения рядом находящихся,колец. На строительной площадке сегмент 6 может быть изготовлен сдругими частями 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 заполнения швов 3, 4 и 8 и толщина этого материала рассчитываются заранее. Максимальные деформации этих швов в горизонтальном направлении не должны превышать значений, вызывающих растягивающие напряжения в вертикальном сечении оболочек корпуса выше расчетных, а минимальные деформации исключают недопустимые концентрации напряжений сжатия в сопряжении корпусов.После завершения формирования сооружения устанавливают рамную или монолитную опорную конструкцию, ограничивающую горизонтальные перемещения крайних корпусов в сооружении, и осуществляют засыпку грунта над сооружением до проектного уровня,Предлагаемое сооружение функционирует следующим образом.Известно, что полый корпус кольцевого сечения, находящийся под насыпным 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 для корпуса растягивающие напряжения, ориентированные в горизонтальном направлении, а на внутренней поверхности корпуса на его горизонтальной оси - наибольшие сжимающие напряжения, ориентированные в вертикальном направлении.При сопряжении корпусов на горизонтальной оси корпуса взаимно складываются вертикальные напряжения на внешней поверхности одного корпуса с вертикальными напряжениями на внутренней поверхности другого корпуса.1384655 А-А Фие. 3 Эпюра суммарных вертикальных напряжений приобретает более близкий кпрямоугольному характер, чем для одного корпуса, Поскольку горизонтальные перемещения оболочек корпуса ограничиваются, уменьшается и величинарастягивающих напряжений на вертикальной оси корпуса. На всех этапахстроительства насыпи над сооружением 10эти соотношения автоматически поддерживаются. формула изобретения 151. Подземное сооружение, включающее параллельно расположенные на одном уровне под насыпным грунтом полые цилиндрические корпуса, сопряженные между собой по бокам, о т - 2 О л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы конструкции за счет выравнивания тангенциальных н нормальных сжимающих напряжений, сопряжения корпусов выполнены в виде врезки одного цилиндрического корпуса в другой с образованием между ними швов, заполненных податливым материалом.2, Подземное сооружение по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что врезка выполнена по центральному горизонтальному сечению сопрягаемых корпусов, при этом по контуру врезающегося корпуса только в верхней или нижней частй одного и в противоположных частях сопряженных с ним корпусов, либо попеременно .для каждого корпуса в верхней и нижней частях,3, Подземное сооружение по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что врезка выполнена по контуру корпусов на полную высоту сопряжений.Фиг. еСоставитель Л,БерезкинаРедактор И,Касарда ТехредМ.Ходанич Корректор В,БутягаЗаказ 1113/22 Тираж 637 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4