Сборная железобетонная обделка тоннеля

 

Изобретение относится к области горного дела и м.б. использовано при строительстве тоннелей в условиям действия значительного горного давления . Цель - повышение несущей способности обделки. Шарнирно соединенные сводовые С, стеновые Н и лотковые Л блоки имеют цилиндрические постоянных радиусов внутреннюю и внешние поверхности. Внутренняя поверхность блоков С имеет больший радиус, чем внешняя. Выпуклый и вогнутый торцы блоков с одинаковым радиусом кривизны на всю их ширину заармированы короткими кусками металлической проволоки на длине, равной толщине блоков. Разница толщины блока С в середине и на концах дает выгодное распределение внутренних силовых факторов в обделке . Одинаковый радиус кривизны торцов блоков позволяет снизить уровень концентрации напряжений. Армирование проволокой торцов позволяет воспринимать действие растягивающих напряжений любого налравления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с | (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1372051

n) 4 Е 21 П 11/08

ВСЕГГ; ) ; . р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4031261/22-03 (22) 03.03.86 (46) 07.02.88. Бюл. ¹ 5 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.А. Демешко, А.Е. Слемэин и А.Н. Сонин (53) 622.281.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 241495, кл. E 21 D 11/08, 1968.

Руководство по сооружению перегонных тоннелей метрополитена. — М.:

ВПТИтрансстрой, 1983, приложение 26, с. 133. (54) СБОРНАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ОБДЕЛКА

ТОННЕЛЯ (57) Изобретение относится к области горного дела и м.б. использовано при строительстве тоннелей в условиях действия значительного горного давления. Цель — повышение несущей способности обделки. Шарнирно соединенные сводовые С, стеновые Н и лотковые Л блоки имеют цилиндрические постоянных радиусов внутреннюю и внешние поверхности. Внутренняя поверхность блоков С имеет больший радиус, чем внешняя. Выпуклый и вогнутый торцы блоков с одинаковым радиусом кривизны на всю их ширину эаармированы короткими кусками металлической проволоки на длине, равной толщине блоков.

Разница толщины блока С в середине и на концах дает выгодное распределение внутренних силовых факторов в обделке. Одинаковый радиус кривизны торцов блоков позволяет снизить уровень концентрации напряжений. Армирование проволокой торцов позволяет воспринимать действие растягивающих напряжений любого налравления. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

I ) 1372051

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве тоннелей в условиях действия значительного горного дав5 ления.

Цель изобретения — повышение несущей способности обделки.

На фиг. 1 изображена схема конструкции обделки, обладающей повышенной |0 несущей способностью и трещиностойкостью; на фиг. 2 — эпюры моментов, возникающих в верхних блоках предлагаемой и известной обделок.

Конструкция обделки (фиг. 1а) сос-15 тоит из лоткового блока Л, четырех стеновых блоков Н, двух сводовых блоков С и вкладышей В. Блоки Л, Н и В имеют форму соответствующих известных блоков, Два верхних бло- 20 ка С (фиг. 16) имеют новую конструктивную форму. Толщина концевых участков блока С назначена равной толщине блока Н (по условию равнопрочности всех по стыку), а в середине блок

С имеет толщину в полтора раза большую (большее утолщение невозможно по условию не нарушения габарита приближения строений). Разница толщины блока С в середине и на концах позво- ЗР ляет получить ось блока более пологой, чем у блока постоянной толщины, тем самым удается получить верхнюю часть обделки в виде трехшарнирной арки и образованную двумя блоками С, наоборот более подъемистую, чем арка, образованная блоками постоянной толщины. Сводчатое очертание верхней части кольца обделки дает выгодное распределение внутренних силовых фак- 4р торов в обделке.

На фиг. 2а обозначены расчетная ось 1 блока С, эпюры 2 и 3 моментов в предлагаемой обделке и известной соответственно. Опасное сечение для 45 обеих конструкций имеет одно местоположение, а величины моментов различаются вдвое, причем выгодным образом для предлагаемой обделки.

Ф

С целью снижения уровня концентрации напряжений рекомендовано изготовление обоих торцов 4 и 5 блоков (выпуклый и вогнутый) с направляющими обеих поверхностей единого радиуса (фиг. 1в). В этом случае контакт стыкующихся блоков происходит по всей площади цилиндрических поверхностей обоих торцов, что дает положительный эффект. Заштрихована,нлощадь 6 концевого участка блока, в пределах которой работает его материал на действие сжимающих усилий со стороны вышележащего блока. Предлагаемая конструкция стыка позволяет вовлечь в работу практически весь пристыковой участок блока в отличие от известной конструкции, при которой в работу включена лишь часть торца (фиг. 2).

Радиус направляющих следует подбирать из условия обеспечения возможности проскальзывания одной поверхности по другой. Для улучшения эффекта поворота блоков в стыке без перекатывания предусматривается при монтаже обделки введение в стыки таких прокладок (поз. 7, фиг. 1в) из синтетических или природных материалов с низким коэффициентом трения скольжения.

В предлагаемой обделке предлагается новое решение армирования концевых участков (поз. 8, фиг. 16) блока короткими кусками металлической проволоки. Равномерное распределение и стохастический характер ориентации волокон во всем объеме торцовых участков блока позволяет воспринимать действие растягивающих напряжений любого направления. Армирование металлическими волокнами целесообразно производить на всю ширину блока и на длине участка, равной толщине блока. 3а пределами указанной длины влияние концентратора оканчивается, и распределение напряжений носит линейный характер, известный при внецентренном сжатии.

Фор мула и зоб ретения

1. Сборная железобетонная обделка тоннеля, включающая шарнирно соединенные сводовые, стеновые и лотковый блоки, имеющие цилиндрические постоянных радиусов внутреннюю и внешнюю поверхности, выпуклый и вогнутый торцы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности обделки, внутренняя поверхность сводовых блоков выполнена большего радиуса, чем внешняя.

2. Железобетонная обделка по п.1, отличающаяся тем, что выпуклый и вогнутый торцы блоков имеют одинаковый радиус кривизны, 1372051 лической проволоки на длине, равной толщине блоков. при этом торцы на всю их ширину заармированы короткими кусками метала) уислр ф4

ogden фСЮ аЫ

0Е

a7uz 1

Составитель Л. Березкина

Редактор M. Бланар Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 462/27 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4