Заобделочное дренажное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) 4 Е 21 F 16/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ п=КЕ,— —, о EÓ где К

О нг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3880257 22-03 (22) 09.01.85 (46) 23.08.86. Бюл. ¹ 31 (7! ) Новосибирский ордена Труцового Красного Знамени институт инженеров железнодорожш>го транспорта (72) Б. E. Славин, А. К. 11оправко и В. A. Гурский (53) 622.281.5(088.8) (56) Компаниец С. А. и др. 11роектирование тоннелей. -- М.: Транспорт, 1973, с. 299.

Авторское свидетельство СССР № 875525, кл. Е 21 Е 16, 02. 1980. (54) (;)7) ЗАОБДЕ, 1ОЧНОЕ ДРЕНАЖНОЕ

Y(.ТРОЛСТВО, включаюшее полость в породном массиве за обделкой и водовод, от,7ичающеес.ч тем, что, с целью повышения гц)л(овечности обделки путеvt снижения неравномер>н>сти ее деформации, устройс гво снабжено радиально установленHû)(è с (н>сц„Я0„„1252507 А1 тоянным шагом цо периметру обделки упругими опорными стержнями, каждый из к(>Т(>()hIh жестко закреплен одним концом в обделк«, и другим в породе, цри этом количесTH() стержней определяется соотношением коэффициент упругого отпора породы, к1-1/см 3; плошадь наружной повер>;ности обделки в зоне упругого сжатия иоp()lhl со стороны дренажного усTройства, см ; длина свободной части стерж (я (без учета длины закрепленны кон цов). см; модуль упругости материала cтержня КН7см 2 — плошадь поперечного сечения стерж>(я, (. (l -".

1252507

Изобретение относится к устройствам для осушения подземных выработок и может быть использовано при строительстве тоннелей и других подземных сооружений.

Цель изобретения — повышение долговечности обделки путем снижения неравномерности ее деформации

На фиг. изображена схема предлагаемого дренажного устройства; на фиг. 2 схема деформаций тоннельной обделки под действием внешних нагрузок; на фиг. 3 то же со стороны дренажного устройства.

Дренажное устройство (фиг. !) выполнено в виде полости 1 за обделкой 2 с водоотводом 3. Оно снабжено упругими опорными стержнями 4, радиально установленными в зоне 5 упругого сжатия грунта.

Стержни жестко закреплены в обделке 2 и в грунте 6 с одинаковым шагом. Количество стержней определяется соотношением

n=kF, — -. е ЕУ где k — коэффициент упругого отпора поро |ы кН см з

F, — - площадь наружной поверхности обделки в зоне упругого сжатия со стороны дренажного устройства, см длина свободной части стержня (без учета длины закрепленных концов), см;

E — - модуль упругости материала стержня, к)-!)см ;

F — площадь поперечного сечения стержня см

Размеры зоны 5 упругого сжатия и длина заделки концов опорных стержней 4 определены из условий совместности деформаций обделки и грунта, а также обеспечения необходимой прочности и жесткости закрепления стержней.

Устройство работает следующим образом.

Тоннельная обделка 2 под действием вертикальных нагрузок деформи(руется с образованием зоны 5 упругого сжатия грунта в области стен, при этом перемещения обделки направлены радиально. Одновременно обделка деформируется в месте расположения дренажного устройства. Fe радиальным перемещениям препятствуют упругие опорные стержни 4, в которых возникают усилия, вызывающие деформации сжатия стержней.

Так как упругие стержни ориентированы

)О радиально, расположены с одинаковым шагом и жестко закреплены концами, а количество их определено соотношением (1), радиальные перемещения обделки V; со стороны дренажного устройства и на смежных участках одинаковы.

Из условия (1) следует, что

k — = — EF, или — »- = — "е — л 8 где Р„» — равнодействующая реактивных напряжений на контакте сжато20 го грунта с участком обделки площадью, приложенная в и

i-й точке (фиг. 2а);

Р„, — реактивная сила в опорном стерж

25 не 4 дренажного устройства, закрепленном соответственно в

i-й точке (фиг. 26).

Так как указанное выражение является равенством, то Р„ р — — Р„, З0 Член Р„: @ в левой части приведенноro выражения представляет собой перемещение V,» на контакте обделки с грунтом, . 1

EF npaBoH acTn укорочение опорного стержня )., в соответственной точке дренажного устройства.

При необходимости анкерования свода обделки в дренажном устройстве за пределами зоны упругого сжагия также могут устанавливаться опорные стержни, количе40 ство и размеры которых определяют по условиям прочности заделки концов и восприятия растягивающHx усилий.

1252507

P. гр i 1 г

Составите.lh Л. Г>ере кина

Редактор .А Сабо Техрел И Верес Корректор A. Тягло

Заказ 4602С35 Тира к 436 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 33035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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