Устройство для укрепления откосов Советский патент 1992 года по МПК E02D17/20 

VI

О

ел ся о

00

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для укрепления откосов насыпей. Цель - снижение расходов материала. Устройство содержит размещенные в нижней части откоса 1 сваи 2 и несущие балки 3, установленные параллельно поверхности откоса 1 и объединенные между собой связями. Каждая несущая балка 3 установлена с двух сторон от сваи 2 вверх и вниз по откосу 1 и закреплена на ней с помощью шарнира 4 с образованием двуплечего рычага, высота поперечных сечений которого увеличивается по его длине с концов в сторону шарнира. Распределительный элемент выполнен в виде рамы 5, пространство внутри которой заполнено гибкими связями 6, и плит 7. На раму 5 устанавливается верхняя часть 8 балки 3. Длина рамы 5 не превышает длины этой части балки 3. На плиты 7, расположенные за сваей 2 ниже по откосу 1, устанавливается нижняя часть 9 балки 3. При этом плиты 7 расположены в пределах длины нижней части 9 балки 3. 2 ил. fe

фаг1

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для укрепления откосов насыпей.

Цель изобретения - снижение расхода материалов.

На фиг. 1 изображен фрагмент устройства, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1 (по оси балки).

Устройство для укрепления откоса содержит размещенные в нижней части откоса 1 сваи 2 и несущие балки 3. установленные параллельно поверхности откоса 1 и объединенные между собой связями (не показаны Каждая несущая балка 3 установлена с двух сторон от сваи 2 вверх и вниз по откосу 1 и закреплена на ней с помощью шарнира 4 с образованием дву- плечего рычага, имеющего поперечные сечения, высота которых увеличивается по его длине, с концов в сторону шарнира 4. Распределительный элемент выполнен в виде рамы 5, пространство внутри которой заполнено гибкими связями 6, и плит 7. На раму 5 устанавливается верхняя часть 8 балки 3, длина рамы 5 не превышает длины этой части балки 3. На плиты 7, расположенные за сваей 2 ниже по откосу 1, устанавливается нижняя часть 9 балки 3, при этом плиты 7 расположены в пределах длины нижней части 9 балки 3.

Устройство работает следующим образом.

Оползневое давление посредством рамы 5 с гибкими связями 6 и связей между балками 3 (не показаны) передается на оер- ,хнюю часть 8 (плечо рычага) балки 3, которая, стремясь повернуться относительно шарнира 4, встречает противодействие со стороны нижней части 9 (плеча рычага) балки 3. Это противодействие вызвано отпором грунта по подошве плит 7, равнодействующая которого Ро.

Длина верхней 8 и нижней 9 частей балки 3 (плеч рычага) определяется из условия равенства момента от активной нагрузки Ма моменту от сил отпора грунта М0, т.е. Ма М0.

Активная нагрузка Ра определяется из выражения

Ра Е- В sin а (Ц,- d),

где Е - оползневое давление, определяемое как активное давление на подпорную стенку (5);

В - расстояние между соседними балками 4;

а - угол наклона откоса 1 к горизонтали;

La - длина верхней части 8 балки 3; d - расстояние от оси шарнира 4 до рамы 5.

Момент активной нагрузки Ма Ра X

X

Ц-d

Ма Е В Sin

tt().(k+.

Равнодействующая сил отпора грунта

определяется из выражения

Ро q b (Lo - с),

где q - предельное давление на грунт основания 6;

b - ширина плит 7;

LO - длина нижней части 9 балки 3;

с - расстояние от оси шарнира 4 до плит 7.

Момент от силы отпора грунта Ро определяется из выражения

25

, г, (Lo - с

Мо Ро

+ с

30

q -Ь

|2 2 Lo С

Из условия равенства моментов М0 и Ма получаем формулу для определения длины нижней части 9 балки 3

i - Р Lo-lЕ В sing qb

(La-d)(U+2d) + C.

При выполнении балки 3 с длиной нижней части 9, рассчитанной по указанной формуле, свая 2 не подвергается действию моментов, на нее действует только горизонтальная нагрузка Рг - ЕВ (La - d), т.е. появляется возможность значительно уменьшить длину сваи 2.

Кроме того, в устройстве за счет передаваемого давления нижняя часть 9 балки 3 уплотняет грунт перед сваей 2, в результате чего повышается несущая способность основания и его способность противодействовать горизонтальным перемещениям и повороту сваи 2 под действием горизонтальной нагрузки Рг.

В решении за счет повышения несущей способности основания, уменьшения размеров поперечного сечения сваи и ее длины, применения балки рационального очертания расход материалов снижается на 30-40% по сравнению с прототипом.

Формула изобретения Устройство для укрепления откосов, включающее расположенные в грунте сваи и несущие балки, установленные на распределительные элементы параллельно повер- хности откоса и объединенные между собой связями, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода материала, каждая несущая балка установлена с двух сторон от сваи и шарнирно закреплена на ней с образованием двуплечего рычага, имеющего поперечные сечения, увеличивающиеся по его длине в сторону шарнира, распределительный элемент выполнен в виде рамы с гибкими связями, расположенной в пределах верхней части балки, и плит, установленных в пределах нижней части

А-А

S/S///////////////

-°

балки, при этом нижняя часть балки выполнена длиной, определяемой по формуле

Тг

Е В sin а qb

(U-d)(U+2d) + C.

-°

где Е - оползневое давление;

В - расстояние между соседними балками;

а- угол наклона откоса к горизонтали;

U - длина верхней части балки;

d - расстояние от оси шарнира до рамы;

с - расстояние от оси шарнира до плит;

q - предельное давление на грунт основания;

b - ширина плит.