Водопропускное сооружение Советский патент 1982 года по МПК E01F5/00 

(54) ВОДОПРСЖ1УСКНОЕ СООРУЖЕНИЕ

Изобретение относится к строительству труб для пропуска водотоков под насыпями железных к автомобильных дорог. Известно водопропускное сооружение под дорожными HacbmHMji из жестких железобетонных звеньев или бетонных блоков с железобетонной плитой перекрытия. Осадка насыпи над такой трубой меньше, чем осадка насыпи в стороне от трубы потому, что труба и ее фундамент практически несжимаемы по сравнению с грунтом, которь1й они заменяют. К вертикальной нагрузке на трубу от веса столба грунта добавляются силы трения по ограничивающим его плоскостям 1 Недостатком водопропускного сооружения является массивность и необходимост прочных оснований и свайных фундаментов Известно также водопропускное сооружение, содержащее расположенную под насыпью несущую конструкцию замкнутого поперечного сечения, образованного двумя сопряженными между собой элементами. зазоры между которыми заполнены вязким материалом f2J . Недостатком устройства является его усложнение выполнением горизонтальных каналов в стенках, применением пробок или патрубков с вентилями, необходимостью закрывать и открыть последние. Цель изобретения - уменьшение вертикальной нагрузки за счет передачи части ее на грунт насыпи. Указанная цель достигается тем, что водопропускное сооружение, содержащее расположенную под насыпью несущую конструкшпо замкнутого поперечного сечения, образованного двумя сопряженными между собой элементами, зазоры между которыми заполнены вязким материалом, снабжено указанными элементами :Г-о5разной формы и сопряжены своими коноамн, рас.положенными наклонно, и оно снабжено антифрикционными прокладками, которые разметены между наклонными коноами Г-образных элементов. На фиг, 1 изображено сооружение, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема работы. Водопропускное сооружение, содержащее несущую конструкцию, которая состоит из двух однотипных Г-образных элемен тов 1 и 2 (фиг. 1) между наклонными концами 3 элементов 1 и 2, составляющих-несуи конструкшш замкнутого по перечного сечения, в местах сопряжений размещены антифрикционные прокладки 4, а зазоры между выступами 5 и углублениями 6 заполнены вязким материалом 7 Водопропускное сооружение расположено в насьти 8 на подготовленном основании 9 Вьшолняют водопропускное сооружение следующим образом. На подготовленном основании 9 устанавливают элемент 2 тру бы, на наклонные концы которого помещают антифрикционные прокладки 4. Устанавливают элемент 1, зазоры между выступами 5 и углублениями 6 заполняют в$1зким материалом 7. После этого производят послойную засыпку трубы одновременно с обеих сторон, При заданной величине вертикальной нагрузки на водопропускное сооружение от веса грунта насыпи элемент 1 перемешается по наклонным концам 3 элемента 2 вниз и в сторону. При этом верти- кальная нагрузка на трубу уменьшается за счет передачи части ее на грунт насыпи. Величина вертикального р)авномерно распределенного давления на трубу от веса грунта засыпки определяется {в тс/ /м ) по формуле Р ИСТцН где С - безразмерный коэффициент, учитьшающий силы трения по плоское, тям, ограничиваю1«им грунте-вый столб над трубой; Т. - нормативный объемный вес грунн, та, тс/м ; ц - высота грунтового столба над трубой, м; у - коэффициент перегрузки. Для жестких труб , т. е. нагрузка больше веса столба грунта над трубой за счет направленных вниз сил трения по граничным плоскостям, возникающих нз-за разности осадок насыпи над трубой и рядом с ней. Предложенная труба под нагрузкой изменяет форму поперечного сечения и тем самым устраняет разность осадок насыпи аналогично гибкой трубе, для которой коэффициент С « 1, и, следовательнГ, вертикальная нагрузка на такую трубу меньше, чем на жесткую. Пунктиром показано положение элемен та 1 в момент, когда насыпь не превышает высоту трубы (фиг. 2). По мере от сыпки насыпи над трубой до заданной высоты элемент 1. перемещается относительно элемента 2 по наклонным плоскостям 3 вниз и в сторону. Столб грунта над трубой удерживается от перемещений вниз силами трения f , которые теперь направлены вверх, как показано на фиГ. 2. Вертикальная нагрузка на трубу уменьшается, одну;временно горизонтальный размер поперечного сечения трубы увеличивается, возникает упругий отпор грунта Е, обеспечивающий общее статическое равновесие системы. Таким образом, предлагаемая консч рукция водопропускного сооружения обес- ne4.J3aeT уменьшение вертикальной нагрузки аа счет передачи части ее на грунт насыпи, что дает возможность, снизить давление на основание, отказаться от применения свайного фундамента при больших высотах насыпей, а следовательно, сократить затраты на ее постройку. Использование в конструкции трубы ОДНОТШ1,ных Г-образных элементов упрощает условия их изготовления и допускает более компактную погрузку и складирование. По сравнению с базовым объектом, в качестве которого принята типовая железобетонная прямоугольная труба отверст г ем 1,5 м и длиной 40 м, экономия затрат на постройку одной трубы с использованием изобретения, исключающего необходимость свайного фундамента, составит 1О тыс. руб. В среднем по стране ежегодно строится 35 прямоугольных железобетонных труб, при этом годовой экономический эффект составит ЗБО тыс. руб. в год. Формула изобретения Водопропускное сооружение, содержащее расположенную под пасыпью несущую конструкцию замкнутого поперечного сечения, образованного двумя сопряженными между собой элементами, зазоры между которыми заполнены вязким материалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения вертикальной нагрузки за счет передачи части ее на грунт; насыпи, указанные элементы вьшолненъ

5 9736916

Г-образной формы и сопряжены своими1. Евграфов Г. К., Богданов Н. Н.

концами, расположенными наклонно, и оноПроектирование мостов. М., Транспорт,

снабжено антифрикционными прокладками,1966,.с. 629 - 633, 643 - 646. которзьзе размещены между наклонными

конаами Г-образных элементов.5,2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 672296, кл. Е OlF 5/00,

принятые во внимание при экспертизе;О5.О7.79 (прототип).

F

- f/ .A. . . I ; ; I .

f---7

-iT-r

tr-7

/

/