Сталежелезобетонный подземный трубопровод Советский патент 1985 года по МПК E02B9/06 

f)-.0 .rsfr -,-. Г-. D, . -. . Ь -W- . .

. : с.. . у- :«г/о:: .-р.- -о--7.-...-.

СРигЛ

Изобретение относится к строительству подземных гидротехнических сооружений, в частности напорных трубопроводов ГЭС и ГАЭС и насосных станций.

Известен сталежелезобетонный трубопровод, содержащий внешнее железобетонное кольцо, отделенную от него зазором внутреннюю стальную оболочку и отверстия для цементации контакта между бетоном и стальной оболочкой 1.

Недостатком этого устройства является то, что для обеспечения цементации контакта бетон - оболочка в последней необходимо выполнить и затем заварить специальные отверстия, что является сложным.

Известен также сталежелезобетонный подземный трубопровод, содержащий оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости 2.

Недостатками его являются перерасход стали на выполнение ребер жесткости и увеличение толщины оболочки, которая должна «выбрать температурно-усадочный зазор прежде, чем начнет передавать нагрузку от давления воды в.водоводе на окружающий массив горных пород.

Цель изобретения - снижение металлоемкости и повыщение надежности работы.

Эта цель достигается тем, что в сталежелезобетонном подземном трубопроводе, содержащем оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости, последние выполнены в виде пустотелых труб, а в трубах выполнены дренажные отверстия, снабженные обратными клапанами.

На фиг. 1 изображен трубопровод, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Сталежелезобетонный подземный трубопровод содержит внещнее железобетонное кольцо 1 и внутреннюю стальную облицовку 2, между которыми имеется температурно-усадочный зазор (не показан). Трубопровод расположен в обводненном массиве горных пород 3. Арматура железобетонного кольца 1 и ребра жесткости стальной облицовки 2 выполнены из труб 4, прикрепленных по спирали к внешней поверхности стальной облицовки. В трубах 4 выполнены дренажные отверстия 5, перекрытые изнутри труб клапанными выпусками 6. На конце спиральных труб установлены вентили с манометрами. Кроме трубчатой арматуры 4 может быть использована обычная прутковая арматура.

Предлагаемый трубопровод выполняется следующим образом.

В пройденной туннельной выработке монтируют стальную облицовку 2 с установленной на ней арматурой и трубами этом

трубы крепят вокруг облицовки по спирали. Выводы от отдельных участков труб 4 выводят внутрь трубопровода. Подключают трубы к холодильной установке и пропускают по трубам охладитель, например жидкий азот. После этого бетонируют затрубное пространство и выдерживают бетонную смесь в охлаждаемом состоянии до ее схватывания. При охлаждении бетонной смеси стальная облицовка также охлаждается и уменьшается в поперечном сечении. После схватывания холодного бетона 1 стальная облицовка 2 оказывается надежно омоноличенной в подземной выработке .

После схватывания бетона в затрубном пространстве прекращают подачу охладителя по трубам, и стальная облицовка и бетон постепенно нагреваются за счет экзотермии при его гидратации и тепла горного массива. При этом стальная облицовка

иачинает удлиняться в поперечных сечениях. Удлинению облицовки препятствует бетон затрубного пространства, вызывая в облицовке образование сжимающих напряжений.

После заполнения водовода холодной водой водохранилища стальная облицовка охлаждается и уменьшается по длине в поперечных сечениях. При этом напряжения сжатия в облицовке уменьшаются и в пределе достигают нулевых значений,

причем температурный зазор между облицовкой и бетоном не образуется. При занапоривании трубопровода стальная облицовка растягивается и передает часть усилия на бетон и породу, а часть воспринимает сама, работая совместно с породой. При опорожнении водовода под действием давления подземных вод между стальной облицовкой 2 и бетоном 1 образуется зазор, по которому подземная вода проникает в дренажные отверстия 5 и затем, отжав клапанные выпуски 6, в трубы 4. Из труб 4, открыв на их конце задвижки, дренажную воду сбрасывают за пределы сооружения. При работе дренажа давление подземных вод на облицовку снижается

до расчетной величины.

Таким образом, предлагаемый трубопро вод позволяет экономить сталь благодаря тому, что охладительные трубы используются как арматура железобетонного кольца 1 и как ребра жесткости стальной облицовки 2. А обеспечение предлагаемой конструкцией трубопровода возможности охлаждения стальной облицовки и бетонной смеси во время бетонирования обделки позволяет сократить величину температурно-усадочного зазора и уменьшить толщину стальной облицовки.

СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД, содержащий оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения надежности работы, ребра жесткости выполнены в виде пустотелых труб, а Б трубах выполнены дренажные отверстия, снабженные обратными клапанами.