Сталежелезобетонный подземный трубопровод

 

СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД, содержащий оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения надежности работы, ребра жесткости выполнены в виде пустотелых труб, а Б трубах выполнены дренажные отверстия, снабженные обратными клапанами .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК нов Е 02 В 9 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4- Ьг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3598646/29-15 (22) 24.05.83 (46) 07.01.85. Бюл. № 1 (72) В. М. Насберг и В. Ф. Илюшин (71) Грузинский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений (53) 627.84 (088.8) (56) !. Губин Ф. Ф. Гидроэлектрические станции. М., «Энергия», 1972, с. 390 †3.

2. Авторское свидетельство СССР № 1020506, кл. Е 02 В 9/06, 1981 (прототип).

„„SU 1133337 А (54) (57) СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЪ|И

ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД, содержагций оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости, отличаюи ийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения надежности работы, ребра жесткости выполнены в виде пустоте. лых труб, а в трубах выполнены дренажные отверстия, снабженные обратными клапанами.

1133337

Изобретение относится к строительству подземных гидротехнических сооружений, в частности напорных трубопроводов ГЭС и ГАЭС и насосных станций.

Известен сталежелезобетонный трубо5 провод, содержащии .внешнее железобетонное кольцо, отделенную от него зазором внутреннюю стальную оболочку и отверстия для, цементации контакта между бетоном и стальной оболочкой (1).

Недостатком этого устройства является 10 то, что для обеспечения цементации контакта бетон — оболочка в последней необходимо выполнить и затем заварить специальные отверстия, что является сложным.

Известен также сталежелезобето нный подземный трубопровод, содержащий оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости (2).

Недостатками его являются перерасход стали на выполнение ребер жесткости и увеличение толщины оболочки, которая должна «выбрать» температурно-усадочный зазор прежде, чем начнет передавать нагрузку от давления воды в водоводе на окружающий массив горных пород.

Цель изобретения — снижение металлоемкости и повышение надежности работы.

Эта цель достигается тем, что в сталежелезобетонном подземном трубопроводе, содержащем оболочку и прикрепленные к ней снаружи спиральные ребра жесткости, ЗО последние выполнены в виде пустотелых труб, а в трубах выполнены дренажные отверстия, снабженные обратными клапанами.

На фиг. 1 изображен трубопровод, продольныи разрез; на фиг. 2 — узел 1 на

35 фиг. 1.

Сталежелезобетонный подземный трубопровод содержит внешнее железобетонное кольцо 1 и внутреннюю стальную облицовку 2, между которыми имеется темпе- 40 ратурно-усадочный зазор (не показан).

Трубопровод расположен в обводненном массиве горных пород 3. Арматура железобетонного кольца 1 и ребра жесткости стальной облицовки 2 выполнены из труб 4, прикрепленных по спирали к внешней поверхности стальной облицовки. В трубах 4 выполнены дренажные отверстия 5, перекрытые изнутри труб клапанными выпусками 6. На конце спиральных труб установлены вентили с манометрами. Кроме труб- 50 чатой арматуры 4 может быть использована обычная прутковая арматура.

Предлагаемый трубопровод выполняется следующим образом.

В пройденной туннельной выработке монтируют стальную облицовку 2 с установленной на ней арматурой и трубами 4,при этом трубы крепят вокруг облицовки по спирали.

Выводы от отдельных участков труб 4 выводят внутрь трубопровода. Подключают трубы к холодильной установке и пропускают по трубам охладитель, например жидкий азот. После этого бетонируют затрубное пространство и выдерживают бетонную смесь в охлаждаемом состоянии до ее схватывания, При охлаждении бетонной смеси стальная облицовка также охлаждается и уменьшается в поперечном сечении. После схватывания холодного бетона 1 стальная облицовка 2 оказывается надежно омоноличенной в подземной выработке.

После схватывания бетона в затрубном пространстве прекращают подачу охладителя по трубам, и стальная облицовка и бетон постепенно нагреваются за счет экзотермии при его гидратации и тепла горного массива. При этом стальная облицовка начинает удлиняться в поперечных сечениях. Удлинению облицовки препятствует бетон затрубного пространства, вызывая в облицовке образование сжимающих напряжений, После заполнения водовода холодной водой водохранилища стальная облицовка охлаждается и уменьшается по длине в поперечных сечениях. При этом напряжения сжатия в облицовке уменьшаются и в пределе достигают нулевых значений, причем температурный зазор между облицовкой и бетоном не образуется. При занапоривании трубопровода стальная облицовка растягивается и передает часть усилия на бетон и породу, а часть воспринимает сама, работая совместно с породой. При опорожнении водовода под действием давления подземных вод между стальной облицовкой 2 и бетоном 1 образуется зазор, по которому подземная вода проникает в дренажные отверстия 5 и затем, отжав клапанные выпуски 6, в трубы 4.

Из труб 4, открыв на их конце задвижки, дренажную воду сбрасывают за пределы сооружения. При работе дренажа давление подземных вод на облицовку снижается до расчетной величины.

Таким образом, предлагаемый трубопро вод позволяет экономить сталь благодаря тому, что охладительные трубы используются как арматура железобетонного кольца 1 и как ребра жесткости стальной облицовки 2. А обеспечение предлагаемой конструк. цией трубопровода возможности охлаждения стальной облицовки и бетонной смеси во время бетонирования обделки позволяет сократить величину температурно-усадочного зазора и уменьшить толщину стальной облицовки.

Фиг. 2

Составитель М. Моргуиова

Редактор Н. Яцола Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 9567/27 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4