Развилка напорного трубопровода Советский патент 1993 года по МПК E02B9/06 

teJ

10

15

20

Изобретение относится к области гидротехнического строительства высоконапорных крупногабаритных сталежелезобетонных элементов водоподводящего тракта к турбинам, включая водоводы, их колена и развилки.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем рассредоточения и снижения уровня концентрации напряжений в стальной облицовке.

На фиг. 1-3 представлена развилка напорного трубопровода, ее общий вид и разрезы по сечениям А-Аи Б-Б, где 1 - стальная облицовка ввода и отвода развилки; 2 - арматура железобетонной оболочки, сопряженной со стальной облицовкой 1 развилки; 3 -ребро жесткости, выполненное в виде стального .кожуха 4 с железобетонным наполнителем, установленное в непосредственной близости от стальной облицовки 1; 5 - закладные элементы, установленные в ребре жесткости 3 для пропуска через них арматуры 2 железобетонной оболочки; 6 - -стальные опорные прокладки, прикрепленные сверху и снизу к поверхности стальной облицовки 1, на которые устанавливаются 25 (опираются)внутренними сторонами ветви ребра; 7 - кольцевой железобетонный элемент, установленный в зоне сопряжения отводов с вводом стальной облицовки 1 развилки для крепления к нему торцов ребра жесткости 3. Прокладки 6 служат для обеспечения зазора стальной облицовкой 1 и ребром жесткости 3, который после завершения монтажа металлических . элементов и арматуры конструкции при ее бетонировании заполняется бетоном.

Возводится сооружение следующим образом.

В заводских условиях изготавливаются несущие элементы стальной облицовки 1 звода и отводов и стального кожуха 4 ребра жесткости 3. Далее осуществляется монтаж элементов стальной облицовки 1 по месту Сооружения развилки трубопровода с прикреплением к ней вдоль контакта ввода и отводов дискретно расположенных стальных прокладок 6. Одновременно на строительной площадке осуществляется монтаж элементов ребра жесткости 3, т. е. стального кожуха и арматуры, з также закладных элементов 5 для пропуска через них арматуры 2 железобетонной оболочки развилки. После этого бетонируют ребро жесткости 3 и выдерживают до приобретения бетоном заданной прочнрсти. Далее производят уста- 55 новку ребра 3 - по месту, т. е. на стальные прокладки 6, прикрепленные к стельной облицовке 1 ввода и отводов. При этом образуется зазор между стальной облицовкой 1 и внутренней гранью ребра жесткости 3 (об30

35

40

45

50

0

5

0

5

5

0

5

0

5

0

ращенной к стальной облицовке 1). После монтажа ребра 3 на стальной облицовке 1 осуществляют монтаж арматуры 2 железобетонной оболочки развилки трубопровода и кольцевого железобетонного элемента 7. Часть арматуры 2 железобетонной оболочки пропускается через закладные элементы 5, предусмотренные в ребре жесткости 3. После завершения монтаха всех несущих элементов развилки трубопровода ее бетонируют. В процессе бетонирования происходит заполнение бетоном зазора между стальной облицовкой 1 и внутренними сторонами ветвей ребра жесткости 3, благодаря чему обеспечивается их надежное сопряжение и соответственно взаимодействие указанных элементов конструкции в период эксплуатации сооружения.

Работает сооружение следующим образом.

При вводе сооружения в эксплуатацию в трубопроводе действует гидростатическое давление, вызывающее растягивающие уси- лия в несущих элементах конструкции, в частности в стальной облицовке 1 ввода и отвода и арматуре 2 железобетонной оболочки развилки. При этом бетон железобетонной оболочки, развилки трубопровода участия в работе конструкции на растяжение не принимает, а работает только на сжатие, передавая нагрузку от стальной Облицовки 1 на последующие ряды арматуры 2 железобетонной оболочки и ребра жесткости 3. Бетон развилки обеспечивает жесткость конструкции. Ребро жесткости 3 также принимает участие в работе конструкций на растяжение, воспринимая часть нагрузки, в том числе значительные изгибные напряжения, имеющие место в зоне сопряжения ввода и отводов развилки трубопровода. Благодаря совместной работе несущих сталежелезобетонных элементов конструкции в околореберной зоне стальной облицовки 1 происходит рассредоточение концентрации растягивающих напряжений и соответственно снижение уровня максимальных напряжений. При этом рассредоточение концентрации напряжений в указанной зоне стальной облицовки 1 ввода и отводов обеспечивается за счет большего поперечного сечения (большей ширины) примыкающего к ней ребра жесткости 3, выполненного в виде стального кожуха 4 с железобетонным наполнителем. Кроме того, по сравнению с прототипом в заявляемой конструкции имеет место меньший скачок жесткости сопрягаемых между собой несущих сталежелезобетонных элементов (оболочки, ребра). Кроме того, ребро жесткости 3, выполненное в пидс стального

кожуха 4 с железобетонным наполнителем обеспечивает более равномерное изменение жесткости в рассматриваемой зоне конструкции развилки, за счет чего повышается пространственная жесткость сооружения.

Сопряжение торцов ребра жесткости 3 с кольцевым железобетонным элементом 7 исключает возможность возникновения дополнительных изгибающих моментов, появление которых не исключено при работе ветвей ребра жесткости 3 как консолей.

Таким- образом, в отличие от известных конструкций развилок и разветвлений напорных трубопроводов, в том числе прототипа, заявляемая конструкция имеет повышенную надежность за счет сталежелезобетонного ребра жесткости, рассредотачивающего и снижающего соответственно концентрацию и уровень растягивающих напряжений в зоне сопряжения оболочек. Устройство в ребре жесткости закладных элементов упрощает монтаж, арматурных работ сооружения. Изготовление стальной облицовки развилки

без приварки к ней в зоне примыкания отводов мощного металлического ребра жесткости, как это имеет место в прототипе, существенно упрощает технологию ее изготовления.

Формула изобретения Развилка напорного трубопровода, включающая стальную облицовку ввода и отводов с железобетонной оболочкой и ребро жесткости, выполненное серповидным и установленное между отводами с охватом ввода, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем рассредогочения и снижения уровня концентрации напряжений в стальной облицовке, ребро выполнено в виде стального кожуха с железобетонным наполнителем, а стальная облицовка выполнена со стальными опорными .

прокладками, прикрепленными к поверхности облицовки сверху и снизу, причем ветви ребра внутренними сторонами опираются на опорные прокладки и бетон железобе- тонной оболочки.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - повышение надежности работы путем рассредоточения и снижения уровня концентрации напряжений в стальной облиЦов- . ке. Для достижения этой цели ребро жесткости 3 выполнено в виде стального кожуха 4 с железобетонным наполнителем и оперто на бетон и стальные прокладки 6, установленные дискретно на стальной облицовке 1 ввода и отводов в зоне, их контакта. В ребре жесткости 3 предусмотрены закладные элементы, через которые пропущена арматура 2 железобетонной оболочки развилки. Такое выполнение ребра жесткости 3 развилки напорного трубопровода обеспечивает рассредоточение и снижение уровня концентрации напряжений в стальной облицовке 1 в зоне контакта и отводов развилки, повышает пространственную же сткость конструкции и надежность взаимодействия всех ее несущих элементов. 3 ил. ff-6

&UZ. /

Фи г.. 2 , ;