Водопропускное сооружение под насыпью Советский патент 1993 года по МПК E01F5/00 

Изобретение относится к транспортному строительству. Известно водопропускное сооружение под дорожной насыпью, состоящее из полукругового металлического гофрированного свода и железобетонных опорных плит (1).

Недостаток этого водопропускного сооружения в его низкой несущей способности. От действия преобладающей вертикальной нагрузки стенки гибкого свода легко выпучиваются и свод прогибается.

Цель изобретения - повышение несущей способности сооружения,

Эта цель достигается тем, что, водопропускное сооружение под насыпью, содержащее гибкий гофрированный металлический свод криволинейного очертания, опертый на жесткие фундаментные блоки, снабжено тягами, неподвижно прикрепленными одними концами на внешней стороне выпуклости гофра в местах наибольшего выпучивания стенок свода и упорами, каждым из которых охвачен второй конец указанной тяги для ограничения ее продольных перемещений.

На фиг. 1 изображено водопропускное сооружение, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема его работы; на фиг. 3 - узел ВГ на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Сооружение содержит гибкий полукруговой свод 1 из гофрированного металла, железобетонные фундаментные блоки 2, тяги 3 с упорами 4. Сооружение расположено в насыпи 5 на основании 6.

Работает сооружение следующим образом. Под действием преобладающего вертикального давления грунта свод деформируется с образованием пластических шарниров (фиг. 2). В момент взаимного поворота элементов свода на угол р (фиг. 3), соответствующий образованию бокового пластического шарнира Вь длина дуги свода по линии крепления тяг 3 возрастает вследствие пластических деформаций на величину д, тяги 3 включаются в работу и пластический шарнир BI закрывается. Нагрузка на сооружение может быть повышена по меньшей мере на величину, необходимую для образования нового бокового пластического шарнира, который возел

С

XI 00

о ел

00

со

q

никает уже только выше точки Bi, где изгибу стенки не препятствуют силы N натяжения тяг 3 и отпор грунта qr. Так как координата нового пластического шарнира Хв2 меньше, чем Хвт , то несущая способность сооружения (по критерию выхода трех пластических шарниров на одну прямую) повышена, согласно формуле

4МПР

Х

где МПр 7т Wnn - предельный момент внутренних сил стенки свода с пределом текучести материала От и пластическим моментом сопротивления Л/Пл.

Выполняют сооружение следующим образом. На основании 5 размещают фундаментные блоки 2. Монтируют металлический гофрированный свод 1. В местах наибольшего выпучивания стенок свода 1, определяемых углом «(при жесткой заделке пят а 34,17°), неподвижно крепят одними концами на внешней стороне выпуклости гофра тяги 3. Другие концы тяг 3, имеющие утолщения, крепят охватывающими эти концы упорами 4 с обеспечением продоль(D

0

5

ной податливости тяг 3 на величину д, равную (фиг. 4)

(h + tc + tT),(2).

OvAJ

где h - высота гофра свода;

tc - толщина стенки свода;

tT - толщина тяги.

Угол (р определяют экспериментально или по формуле

y arcsin( h + tc )(з)

где р - радиус кривизны стенки свода в зоне пластического шарнира, равной примерно высоте сечения стенки (h + tc), определяемый по формуле

(4)

где Е - изгибная жесткость стенки свода.

Затем отсыпают обычным способом насыпь 5.

Прикрепление тяг 3 с ограниченной продольной податливостью позволяет более полно использовать прочностные свойства свода, а также отпор грунта и за счет этого повысить несущую способность сооружения,

Назначение: изобретение относится к транспортному строительству. Цель изобретения состоит в повышении несущей способности сооружения. Сущность изобретения: водопропускное сооружение под насыпью содержит гибкий полукруговой свод из гофрированного металла и жесткие железобетонные фундаментные блоки. Цель изобретения достигается тем, что сооружение снабжено тягами, прикрепленными снаружи по дуге свода на выпуклости гофра в местах наибольшего выпучивания стенок свода, причем один конец тяги прикреплен к своду неподвижно, а другой - с ограниченной продольной податливостью в сторону края тяги на величину, определяемую по формуле. 4 ил.

Формула изобретения

Водопропускное сооружение под насыпью, содержащее гибкий гофрированный металлический свод криволинейного очертания, опертый на жесткие фундаментные блоки, отличающееся тем, с целью повышения несущей способности, оно снабжено тягами и упорами, размещенны

ми в местах наибольшего выпучивания стенок свода, при этом тяги ориентированы вдоль гофра и закреплены каждая одним концом неподвижно на внешней стороне

упомянутого гофра, а другой конец указанной тяги имеет наплыв и охвачен закрепленным на гофре скобообразным упором для ограничения продольных перемещений тяги.

Фие.1

А-А

ФигЛ