Трещиностойкая обделка напорного туннеля постоянной толщины Советский патент 1991 года по МПК E02B9/06 

Фиг 1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к возведе- нию напорных туннелей с бетонной обделкой.

Цель изобретения - снижение материалоемкости обделки и повышение эффективности работы за счет получения равнопрочных сечений,

На фиг.1 изображена обделка переменной жесткости за счет арматурного каркаса; на фиг.2 - обделка постоянной толщины с укрепительной цементацией вдоль напластования породы; на фиг.З - обделка переменной жесткости посредством выполнения отдельных частей обделки из бетона разных марок,

Обделку 1 напорного туннеля 2 возводят в породе 3, характеризующейся слоистостью 4. Внутри туннеля действует равномерно распределенная по контуру обделки нагрузка от давления воды 5. Внешний контур обделки нагружен неравномерно. Максимальный упругий отпор 6 породы 3 отмечен вдоль напластования, минимальной отпор 7 - поперек напластования. Переменная жесткость устраивается путем аомирования 8 частей обделки, укрепительной цементации 9 при применении в отдельных частях обделки разнопрочных участков 10 - из бетона повышенной марки и 11 - из бетона обычной марки.

Обделка работает следующим образом.

При достижении внутреннего давления в туннеле 2 эксплуатационного значения Р в обделке 1 возникают растягивающие напряжения в тангенциальных направлениях, которые определяют предельное состояние обделки по трещинообразованию. Благодаря устройству обделки переменной жесткости равные расчетные растягивающие напряжения возникают почти одновременно во всех сечениях обделки, несмотря на слоистость породы. Направление пластов породы может быть любым по отношению к; оси туннеля, поэтому порода характеризуется неравномерным отпором по наружной поверхности обделки, По направлению, сов- падакж у со слоями напластования, коэффициент удельного отпора К0 Н/см имеет

максимальное значение, а поперек напластования - минимальное значение.

Выполнение трещиностойкой обделки напорного туннеля постоянного сечения, но

переменной жесткости, симметричной по отношению к одной из осей обделки, дает возможность, в условиях четко выраженной слоистости строения окружающего туннель массива, получить равнопрочные (одинаково напряженные) сечения обделки.

В результате применения бетонной обделки напорного туннеля переменной жесткости имеется возможность наиболее полного использования свойств слоистоанизотропных пород Поверочные расчеты показали, что по сравнению с обделками постоянной жесткости экономический эффект от применения данного предложения составляет 10-12%, что весьма существенно для туннелей значительной протяженности.

Формула изобретения

1. Трещиностойкая обделка напорного

туннеля постоянной толщины, размещенная в слоистых анизотропных грунтах и включающая заполнительную цементацию засводовых пустот, укрепительную цементацию породы и установленный в пределах

сечения арматурный каркас, отличающаяся тем, что, с целью снижения материалоемкости обделки и повышения эффективности работы за счет получения равнопрочных сечений, обделка выполнена

переменной жесткости по ее периметру, при этом арматурный каркас размещен в секторах обделки, расположенных симметрично по обе ее стороны по направлению слоистости породы.

2. Обделка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что укрепительная цементация выполнена в секторах породы, расположенных симметрично за обеими сторонами обделки по направлению слоистости породы.

5 3. Обделка по п.1,отличающаяся тем, что в секторах обделки, расположенных симметрично по ее обе стороны, обделка выполнена из бетона более высокой марки, чем бетон обделки вне указанных секторов.

11

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - снижение материалоемкости обделки и повышение эффективности работы за счет получения равнопрочных сечений. Обделку 1 напорного туннеля 2 возводят в породе 3. характеризующейся слоистостью 4. Внутри обделки действует нагрузка 5 от давления воды. Внешний контур обделки воспринимает отпор 6 породы вдоль слоев и отпор породы поперек напластования. Переменную жесткость обделки создают за счет ло- кального армирования, укрепительной цементации или применения бетонов рэз- нопрочных марок. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. О MUM J со с / 1-1 - KCMOlCC А. 5 I о 00 N) N о о Ко пин