Стенка камеры судоходного шлюза Советский патент 1993 года по МПК E02D29/02 E02C1/00 

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано в камерах судоходных шлюзов.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение материалрем-. кости стенки камеры.

На фиг.1 показан арматурный стержень камеры шлюза; на фиг.2 и 3 - пример армирования балки на двух опорах постоянного сечения обечной цилиндрической арматуры в зоне больших моментов до граничной величины; примеры на фиг.2 и 3 приведены с расчетными схемами, с указанием характера нагрузок, характер эпюры моментов, эпюры расчетной арматуры (Fp) и установленной арматуры (эпюра материалов Fa); на фиг.4 - пример схемы армирования тыловой грани стенки шлюза, а также эпюры расчетной арматуры и эпюра материалов для конкретных параметров реально разработанной стенки применительно ко 2-й нитке Пахомовского шлюза; на фиг.5 - пример армирования стенки по фиг.4 с максимально возможным приближением эпюры установленной арматуры к эпюре расчетной арматуры за счет неприемлемо большого практике количества стыков коротких отрезков стержней разного диаметра; на фиг.6 - пример армирований стенки по фиг.4 предлагаемой конусной арматурой, позволяющей обеспечить максимально возможное приближение эпюры материалов к эпюре расчетной арматуры.

Арматурный стержень 1 выполнен по форме усеченного конуса и имеет вдоль своей оси 2 на наружной поверхности 3 (фиг. 1) профилированные выступы 4, предназначенные для обеспечения лучшего сцепления стержня 1 с бетоном 5 (фиг,2-6) стенки 6 камеры шлюза 7 (фиг.4,5,6).

Устройство работает следующим образом,

В процессе использования камера шлюза 6 воспринимает нагрузку от грунта обратной засыпки и давления грунтовых вод. При наполненной камере вода давит на стенку 6

(Л

с

1 о

N СО 00

с внешней стороны, уменьшая тем самым нагрузку на стенку 6. При опорожнении камеры давление на стенку 6 достигает максимального.

При следующем шлюзовании цикл изменения нагрузок на стенку 6 повторяется.

При ремонте камера осушается полностью. ; .,... -;- ...

В связи с тем, что момент 8 внешних сил 9 (от давления на тыльную грань стенки 6 (фиг,4-6) грунтовой воды, давления грунта, реактивного отпора грунта от температурного навала стенки 6 на грунт и т.п. нагрузок) растет с ростом высоты стенки б. в .квадратичной зависимости и достигает значительных величин, количество требуемой по расчету арматуры согласно эпюре расчетной арматуры 10 также значительно изменяется по высоте стенки 6. С целью сокращения материалоемкости арматурных конструкций по сравнению с применением обычных цилиндрических арматурных стер- жней в армоконструкциях, где соблюдаются Требования по снижению количества сварки и типоразмеров применяемых диаметров стержней (фиг,4) или с целью сокращения Объема сварочных работ при некотором снижении материалоемкости по сравнению с применением армоконструкций с большим.количеством примененных типоразмеров диаметров стержней и большого количества вызванных этим сварных стыков (фйг,5), предлагается выполнять армокрнст- рукции с конусными стержнями 1. В этом случае эпюра материалов П практически совпадает с эпюрой расчетной арматуры 10 (фиг.6), что позволяет увеличить участок рационально используемой установленной арматуры. Количество стыков 12 стержней 1 будет при этом минимально.

При применении цилиндрической арматуры (фиг.2- &) от ступенчатого характера эпюры материалов избавиться невозможно, что вызывает появление по высоте (длине) армокрнструкции участков неиспользуемого на полную несущую способность сечения стержня 1, которое выражается в эпюре материалов П лишним неиспользуемым материалом 13 (заштриховано). .

Конусные стержни 1 предлагается выполнять длиной, ограничиваемой только

удобствами монтажа армоконструкций; в реальных условиях высоких блоков стен 6 - на высоте нескольких ярусов порядка 12-16 м. Характер изменения конусности (по прямой зависимости или более сложной) может

быть определен для условий реального проектирования на основе опыта подпорных сооружений.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет

снизить до минимума количество стыков ар-: матурных стержней, что уменьшает объем сварочных работ при сооружении стенок камер судоходных шлюзов/и в конечном итоге повышает надежность и уменьшает материалоемкость последних. .

В виду большой длины (от 500 м.до нескольких километров) подпорных сооружений при строительстве шлюзов и других гидротехнических объектов, а также значительной высоты сооружений (до 40 м) даже специальное (не массовое) изготовление конусных арматурных стержней 1 дает экономический эффект из-за снижения материалоемкости армоконструкций. Mac- совоё производство таких стержней 2 с включением их б сортамент арматурных стержней при широком их использовании в других областях строительства позволяет увеличить эффект от их использования.

Данное техническое решение разработано применительно к проекту 2-й нитки Па- хомовского шлюза.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Стенка камеры судоходного шлюза, содержащая арматурные стержни, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения материалоемкости, упомянутые стержни выполнены по форме усеченных конусов, суммарная площадь поперечного сечения которых равномерно уменьшается по высоте стенки от верхнего основания стенки к нижнему.

Использование: изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано в камерах судоходных шлюзов. Сущность: арматурный стержень выполнен по форме усеченного конуса и имеет вдоль своей оси на наружной поверхности профилированные выступы, предназначенные для обеспечения лучшего сцепления стержня с бетоном стенки камеры шлюза. 6 ил.