Трубчатый водосброс

 

Изобретение относится к гидромеханическим сооружениям, а именно к закрытым водосбросам. Цель изобретения - повышение надежности работы путем уменьшения деформации и снижение материалоемкости конструкций. Водосброс состоит из сборного ковшового оголовка 1, водопроводящей части 2, унифицированных труб и колодца-гасителя 3. Ковшовый оголовок составлен из двух жестко соединенных круговых арок 4 и опорных плит. Применяется для пропуска избыточных вод весенних и летких паводков на глинистых основаниях, имеющих расчетное давление не менее 1 кгс/см<SP POS="POST">2</SP>. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУВЛИК (19) (11) А1 (б1) 1 Е 02 В 8/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4318388/30-15 (22) 21.09.87 (46) 07.10.89. Бюл. № 37 (71) Новочеркасский инженерно"мелиоративный институт им. А.К.Кортунова (72) В.А.Волосухин, Ю.К.Шемякин, Л.В.Яицкий, Н.Л.Воробьев и P.Ñ.Ëëþøåâ (53) 627.8 (088.8) (56) Водосбросы трубчатые с ковшовым оголовком на расход воды до

50 м /с при перепадах от 7 до 15 м.

Типовой проект ТП 820-208. N. Nocгипроводхоз, 1978.

Гидротехнические сооружения./Под ред. И.П.Розонова. N., 1978, с. 228.

2 (54) ТРУБЧАТЫЙ ВОДОСБРОС (57) Изобретение относится к гидромеханическим сооружениям, а именно к закрытым водосбросам. Цель изобретения — повышение надежности работы путем уменьшения деформации и снижение материалоемкости конструкций.

Водосброс состоит из сборного ковшового оголовка 1, водопроводяшей части 2, унифицированных труб и колодца — гасителя 3. Ковшовый оголовок составлен из двух жестко соединенных круговых арок и опорных плит. Применяется для пропуска избыточных вод весенних и летних паводков на глинистых основаниях, имеющих расчетное давление не менее

1 кгс/см . 3 ил. (4) (5) (6) ! -4l )-сов К ) Г В

N = --q R((— к

cosЫ ) cos(оЕ (8) 3 1513082

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к закрытым водосбросам, вода в которые поступает из верхних слоев водохранилища, как только уровень его ста5 новится выше кромки входного оголовка, и через водопроводящую часть сбрасывается в нижний бьеф.

Цель изобретения — повышение надежности в работе путем уменьшения деформаций и снижение материалоемкости конструкций.

На фиг.1 изображен трубчатый водосброс с ковшовым оголовком, продольный разрез; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема нагрузок.

Трубчатый водосброс состоит из сборного ковшового оголовка 1, водо- 20 проводящей части 2, унифицированных труб и колодца-гасителя 3. Ковшовый оголовок составлен из двух жестко соединенных круговых арок 4 и опорных плит 5. 25

Ковшовый оголовок воспринимает внешние нагрузки следующим образом.

Напряженное состояние в круговых арках 4 создается равномерно распределенным по периметру давлением слоя 30 воды и грунта на стенки. Для уменьшения перемещений точек А и В в горизонтальном направлении применены продольные плиты, на поверхности которых действует давление грунта (фиг.3). Ширина плиты принята равной

Ь, а давление, действующее на плиту со стороны отсыпки — 2 q кн/м, где — активное давление на стенки оголовка. При этом на арку оголовка со 40 стороны плиты приходится давление q Ъ и момент q Ь /2, который уравновешивается таким же моментом на другой половине плиты со стороны второй арки (фиг.3) .

Продольная и поперечная силы в точке А эа счет плиты увеличиваются на 5Q =qЬвз.пЫо, hN =qЬcos< и рав ны.

N = q R (sin2 0(, + —, совЫ,), (1)

Ь

L т.е. угол поворота оси арки посереди- не равен нулю, отсюда

И = ?? + Q R sing+(q R -tu,R) (1-cosy>), (3) отсюда И. = Ч R (в по4 о Ыо

В сов Ы ) (cos M — — ) ° о о

Изгибающий момент и продольная си-.. ла в текущем сечении записываются так:

И = И + Ц К sinqr+

+ (q К -N„k) (1-cos g ), N = N cos + Q, sin(p +

+ q R(1-cos q или !! = ц R (-", — совЫ) (coo(d,— (Изгибающий момент посередине арки при (= М.о составляет

2 $1n.о о В

Ис = Ч К2 (— 1) (cosЫ вЂ” — ) . (9)

Ыо о

Иэ выражений (4) и (9) следует, I что при ширине плиты, равной Ь =

К совЫо, возможно беэмоментное состояние, так как Ио и И, обращаются в нуль. Допущение, что пассивное распределение давления на плиту составляет 2 g пойдет в запас прочности, так как пассивный отпор грунта при горизонтальных перемещениях плиты в результате деформации арок оголовка значительно больше. Подкрепление стыков арок плитами значительно снижает изгибающие моменты, а следовательно, и напряжения растяжения в стенках оголовка, причем зависимость между шириной плиты и величиной максимального изгибающего момента посередине арки линейная.

Для нахождения M использовано условие, вытекающее иэ симметрии нагрузки конструкции: при q = Ыо = О, Для принятой формы входного оголовка и при Ы„ = 60 изгибающие моменты равны нулю при Ь = 0,5 К.

Предлагаемая конструкция может быть изготовлена иэ унифицированных Риг2

Составитель Т.Виноградова,Редактор Н.Тупица Техред Я,дидык Корректор В.Кабаций

Заказ 6049/30 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

15 сборных железобетонных элементов, используемых для водохозяйственного строительства. Круговые арки изготавливаются из сегментных блоков. °

Оголовок из сегментных блоков собирается радиусом 3,8, 5 и 6,5 м. Ширина подпорной плиты для достижения безмоментного состояния соответственно принимается равной 1,9, 2,5 и 3,25 м. Стык между блоками и плитой омоноличивается бетоном. В качестве опорных плит используются обычные облицовочные плиты.

13082. 6

Формула из обре те ния

Трубчатый водосброс, включающий

5 ковшовый оголовок и водопроводящую часть, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности н работе путем уменьшения деформаций и снижения материалоемкости конструкции, оголовок выполнен из плит, имеющих в сечении вид круговых арок, стыкуемых между собой основаниями и жестко соединенных по вертикали опорными плитами.