Трубчатый водосброс Советский патент 1989 года по МПК E02B8/06 

.. «

:--;- :-Лх

.- . ,v

. k . и . . i

) ;j V У/ ,.E

777 ///Т/У/

Y

г:

Q1

САЭ

О

00

У/ ,.E

gfus.l

777 ///Т/У/

Y

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к закрытым водосбросам, вода в которы поступает из верхних слоев водохранилища, как только уровень его становится выше кромки входного оголовка, и через водопроводящую часть сбрасьшается в нижний бьеф.

Цель изобретения - повьшение надежности в работе путем уменьшения деформаций и снижение материалоемкости конструкций.

На фиг.1 изображен трубчатьш водосброс с ковшовым оголовком, про- дольньй разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - схема нагрузок.

Трубчатьы водосброс состоит из сборного ковшового оголовка 1, водо проводящей части 2, унифицированных труб и колодца-гасителя 3. Ковшовьй оголовок составлен из двух жестко соединеннь1х круговых арок 4 и опорных плит 5.

Ковшовьй оголовок воспринимает внешние нагрузки следующим образом, Напряженное состояние в круговых арках 4 создается равномерно распределенным по периметру давлением слоя воды и грунта на стенки. Для уменьшения перемещений точек А и В в горизонтальном направлении применены продольные плиты, на поверхности которых действует давление грунта (фиг.З). Ширина плиты принята равной Ь, а давление, действукицеё на плиту со стороны отсьшки - 2 q кн/м, где q - активное давление на стенки оголовка. При этом на арку оголовка со стороны плиты приходится давление q и момент qb /Z, которьй уравновешивается таким же моментом на другой половине плиты со стороны второй арки (фиг.З).

Продольная и поперечная силы в точке А за счет плиты увеличиваются на UQ q Ь sinci , U.N q b cos «Lo и равны:

b

R

NO

q R ( + 77 cosci), (1)

„ ,sin 2oio . K. - ,4 -q R (-2B )

(2)

Для нахождения М использовано условие, вытекающее из симметрии нагрузки кoнcтpyкlЦiи: при ц) oio f О

т.е. угол поворота оси арки посередине равен нулю, отсюда

sinqj+(qR2-NoR)(1-cosф)

(3)

, s in Ыо

отсюда М . q R2 (

10

тз

- coso/g)(coseio - jj; )

(4)

Изгибающий момент и продольная си-: ла в текущем сечении записываются . так:

М Мр + sin + + (q R2-N«R)(1-cosq ) ,

N N cosCf + Qo sintf + q R(1-cos Ц1 )

(5)

(6)

20 или

II q R4| - COSoio) ) -cosoiojj

(7)

N

Cf)

q кГ(|a

cosc/p) cos(oi(,(8)

30

Изгибающий момент посередине арки при Cf e(L(, составляет

q R2 (

sino(

0

- 1) (cos 0 0--5-) к

(9)

Из выражений (4) и (9) следует, I что при ширине плиты, равной Ь

R cosix o, возможно безмоментное состояние, так как и М;, обращаются в нуль. Допущение, что пассивное распределение давления на плиту составляет 2 g, пойдет в запас прочности, так как пассивньй отпор грунта при горизонтальных перемещениях плиты в результате деформации арок оголовка значительно больше. Подкрепление стыков арок плитами значительно снижает изгибающие моменты, а следовательно, и напряжения растяжения в стенках оголовка, причем зависимость между шириной плиты и величиной максимального изгибающего момента посередине арки линейная.

Для принятой формы входного оголовка и при oi 60° изгибающие моменты равны нулю при Ъ 0,5 R.

Предлагаемая конструкция может быть изготовлена из унифицированных

сборных железобетонных элементов, используемых для водохозяйс.твенного строительства. Круговые арки изготавливаются из сегментных блоков. Оголовок из сегментных блоков собирается радиусом 3,8, 5 и 6,5 м. Ширина подпорной плиты для достижения безмоментного состояния соответственно принимается равной 1,9, 2,5 и 3,25 м. Стык между блоками и плитой омоноличивается бетоном. В качестве опорных плит используются обьи- ные облицовочные плиты.

13082

10

Формула изобретения

Трубчатый водосброс, включающий ковшовый оголовок и водопроводящую часть, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности в работе путем уменьшения деформаций и снижения материалоемкости конструкции, оголовок выполнен из плит, имеющих в сечении вид круговых арок, стыкуемых между собой основаниями и жестко соединенных по вертикали опорными плитами.

Изобретение относится к гидромеханическим сооружениям, а именно к закрытым водосбросам. Цель изобретения - повышение надежности работы путем уменьшения деформации и снижение материалоемкости конструкций. Водосброс состоит из сборного ковшового оголовка 1, водопроводящей части 2, унифицированных труб и колодца-гасителя 3. Ковшовый оголовок составлен из двух жестко соединенных круговых арок 4 и опорных плит. Применяется для пропуска избыточных вод весенних и летких паводков на глинистых основаниях, имеющих расчетное давление не менее 1 кгс/см². 3 ил.

tfue.

(fus.2