Комбинированная обделка подземного водовода

 

(72) Авторы изобретения

В Ф. Илюшин и В. А. Вагина

Среднеазиатское отделение Всесоюзного о (7I )3 Заявитель проектно-изыскательского и научно-исслад института Гидропроект" им. С. Я. Жука (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ОБДЕЛКА ПОДЗЕМНОГО ВОДОВОДА

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при сооружении напорных подземных водоводов гидроэлектростанций и водосбросов гидроузлов.

Известна комбинированная обделка напорного подземного водовода, состоящая из внеш- него бетонного кольца и внутренней стальной облицовки, включающей оболочку и ребра жесткости, представляющие собой стальные одностенные кольца (1).

Недостатком указанной конструкции обделки является то, что при больших напорах подземных вод требуется большая толщина и высота ребер жесткости.

Известна также обделка пбдземного водовода, включающая внешнее бетонное кольцо и. . внутреннюю стальную оболочку, снабженную замкнутыми кольцевыми ребрами жесткости, 20 заполненными бетоном (2) .

Недостатком известной конструкции является ее сложность, вследствие чего ее выполнение требует больших трудозатрат.

Цель изобретения — упрощение конструкции обделки.

Указанная цель достигается тем, что ребра жесткости выполнены составными, состоящими из среднего кольца Т-образного сечения и двух боковых колец прямоугольного сечения.

На фиг. 1 изображен водовод с предлагаемой обделкой продольный разрез; на фиг.

2 — узел 1 на фиг. 1.

Обделка включает внешнее бетонное кольцо 1, внутреннюю стальную оболочку 2 и составные ребра жесткости, выполненные из среднего высокого кольца 3 Т-образного сечения и двух боковых низких колец — концентраторов 4 напряжения прямоугольного сечения, кольцевая зона 5 между которымн заполнена бетоном кольца 1.

Размеры элементов ребер жесткости, а также расстояния между средним 3 и боковыми кольцами 4 (в) и между смежными боковыии кольцами (Ь) определяют в зависимости от размеров водовода и воспрнни947270 маемых его обделкой нагрузок. Оптимальным расстоянием а между средним и боковыми 4 кольцами ребра является такое, при котором между линией, соединяющей края полки Тобразного кольца 3 с боковыми кольцами 4, и осью водовода образован угол 45, т.е. угол распространения напряжений в бетоне при приложении к нему нагрузки (сжимающей или растягивающей) .

При приложении к стальной оболочке 2 внут щ реннего давления воды P большего, чем внешнее давление подземных вод р (Р ) р), внутреннее давление частично воспринимается оболочкой 2 и кольцами 3 и 4 и частично передается на бетонное кольцо 1 и через него на массив горных пород о.

При опорожнении водовода стальная оболочка 2 под действием внешнего давления подземных вод р перемегцается внутрь водовода, стремясь отделиться от бетонного кольца 1, однако этому препятствует заделка средних

Т-образных колец 3 в бетонное кольцо 1, причем в бетоне, в пространстве между средним 3 и боковыми 4 кольцами ребер жесткости, образуются кольцевые зоны бетона, работающие совместно с Т-образными кольцами и находящиеся в сложном напряженном состоянии: с одной стороны они пытаются отделиться от бетонного кольца 1, с другой — работают на сжатие совместно с Т-образными коль- Зп цами.

При высоких давлениях подземных вод кольцевые зоны 5 бетона могут отделиться от бетонного кольца 1 по швам-трещинам 7 и совместно с кольцами 3 и 4 образовать со35 ставные ребра жесткости, обеспечивающие надежную работу оболочки.

Наличие на оболочке 2 боковых колец 4

Ю прямоугольного сечения обеспечивает образование организованных швов-трещин 7 по заданным направлениям. После заполнения водовода водой оболочка 2 прижимается к бетонному кольцу 1, швы-трещины 7 замыкаются, и обделка работает в заданном напорном режиме.

Применение изобретения позволит упростить конструкцию обделки подземного водовода при обеспечении надежной ее работы как на восприятие внутренних давлений воды, так и при вбздействии внешних нагрузок.

Формула изобретения

Комбинированная обделка подземного водовода, включающая внешнее бетонное кольцо и внутреннюю стальную оболочку, снабженную кольцевыми ребрами жесткости, заполненными бетоном, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ребра жесткости выполнены составными, состоящими из среднего кольца Т-образного сечения и двух боковых колец прямоугольного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Указание по проектированию дренажа подземных гидротехнических сооружений. М., 1973, с. 31, рис. 22.

2. Авторское свидетельство СССР N 642558, кл. F 16 L 1/00, 1978 (прототип).

947270

Редактор С. Крупенина

Закаэ 5560/43

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Волков

Техред М. Надь Корректор M. Шароши