Устройство для укрепления склонов и защиты объектов от лавинообразных воздействий

Устройство для укрепления склонов и защиты объектов от лавинообразных воздействий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для стабилизации оползневых процессов как в зоне искусственных сооружений автомобильного и железнодорожного транспорта, так и жилых застроек. Цель - стабилизация оползневых процессов и повышение надежности защиты от лавиннообразных воздействий. Для этого на расстоянии друг от друга и в створе друг относительно друга по длине защищаемого объекта расположены кусты свайных фундаментных опор, заглубленных ниже плоскости скольжения и омоноличенные с верховой стороны растверком с совместно выполненным подпорным элементом. Последний выполнен в виде шапочных блоков /ШБ/, между которыми в вертикальной плоскости и во взаимно перпендикулярных направлениях относительно створа свайных фундаментных опор и ШБ установлены на расстоянии друг от друга спаренные контрфосные тупоугольные фермы. Выполнены фермы из соединенных между собой коротких горизонтальных и наклонных средних и длинных поясов. Установлены фермы симметрично относительно ШБ, снабжены подкосами и ребрами жесткости в местах сопряжения коротких и средних поясов ферм. Каждая пара ферм имеет улавливающие карманы, выполненные посредством укладки балочных элементов трапецеидального сечения шпального профиля, установленных по всему периметру коротких и средних поясов и части периметра длинных поясов с их внешней стороны. При наличии слабых грунтов в подошве откоса под балочными элементами коротких поясов уложена распределительная плита. 10 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) Е 02 Э 17/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4734114/03 (22) 01.09.89 (46) 23.08.91.Бюл. Р 31 (75) Ю.П.Кожин (53) 626.17 (088.8) (56) Браславский В.Д., Львович Ю.M.

Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах. — М.: Транспорт, 1985, с.162-163 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ СКЛОНОВ И ЗА11(ИТЫ ОБЪЕКТОВ ОТ ЛАВИНООБРАЗНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ (57) Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для стабилизации оползневых процессов как в зоне искусственных сооружений автомобильного и железнодоро.ейного транспорта, так и жилых застроек, Цель — стабилизация ополэневых процессов и повышение надежности защиты от лавинообразных воздействий. Для этого на расстоянии друг от друга и в створе друг относительно друга по длине эащ:п(аемого объекта расположены кусты свайных фундаментальных опор, заглубленных ниже плоскости скольжения и омоноличенные с верховой стоИзобретение относится к горному делу и строительству, в частности к конструкции по стабилизации оползневых процессов как в зоне искусственных сооружений автомобильного и железнодорожного транспорта, так и жилых застроек. . Цель изобретения — стабилизация оползневых процессов и повышение

„„SU„, 1 1 77

2 роны ростверком с совместно выполненным подпорным элементом. Последний выполнен в вице шапочных блоков (ШБ,, между которыми в вертикальной плоскостии и во взаимно перпендикулярных направлениях относительно створа свайных фундаментных опор и ШБ установлены н» расстоянии одна от другой спаренные контрфорсные тупоугольные фермы.

Выполнены фермы из соединенных между собой коротких горизонтальных и наклонных средних и длинных поясов.

Установлены фермы симметрично относите.чьно ШБ, снабжены подкосами и ребрами жесткости в местах сопряжения коротких и средних поясов ферм.

Каждая и;;ра ферм имеет улавливающие карманы, выполненные посредством укладки балочных элементов трапецеидального сечения шпального профиля, установленных по всему периметру коротких и средних поясов и части периметру длинных поясов с их внешней стороны. При наличии слабых грунтов в подошве откоса под балочными элементами коротких поясов уложена распределительная плита. 10 з.п.ф-лы, 4 ил.

1 надежности защиты от лавинообразных воздействий.

Ila фиг.1 показано устройство, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для укрепления склонов и защиты объектов от лавинообразных

1671777 воздействий содержит кусты свайных фундаментнь1х опор 1, расположенных на расстоянии друг от друга и в створе по длине защищаемого объекта 2, заглубленные в грунт 3 ниже плоскости 4 скольжения, в зону которой попадают защищаемые объекты 2, кусты свайных опор 1 омоноличены ростверком 5 с верховой стороны опор 1 с совместно выполненными шапочным блоком 6. Между ша- почными блоками 6 расположены в вертикальной плоскости и во взаимно перпендикулярных направлениях относительно створа свайных фундаментных опор и шапочных блоков контрфорсные фермы 7 косоугольного очертания в сечении, установленные на расстоянии с симметричным расположением относи-тельно шапочных блоков 6, при этом контрфорсные фермы 7 содержат подкосы 8 и ребра 9 жесткости в местах сопряжения коротких и средних поясов ферм 7. Кроме того, контрфорсная фер-ма 7 содержит короткие пояса 10 в плоскости подошвы откоса 11, средние пояса 12, наклонно выполненные к откосу оползневого массива 13, образующие при этом тУпой угол 1 . Каждая пара контрфорсных ферм 7, расположен-ных между шапочными блоками 6, содержит балочные элементы 14 трапецеидального сечения шпального профиля, уложенные на расстоянии 15 друг от

35 друга, закрепленные с внешней стороны 16 указанных поясов и установленные горизонтально по длине устройства, смонтированные по всему периметру коротких 10 и средних 12 поясов спаренных контрфорсных ферм 7 и части периметра длинных поясов 18 с их внешней стороны, образуя при этом улавливающие карманы 19 внутри контрфорсных ферм 7.

Контрфорсные фермы 7 между шапочними блоками 6 прикреплены на шарни— рах 20 к шапочным блокам 6, осью 21, пропущенной в ребрах 9 жесткости контрфорсных ферм 7. Кроме того, 50 балочные элементы прикреплены коротким 10 и средним 12 поясами посредством хомутов 22, удерживаемых скреплением 23, установленным в отверстиях 24 балочных элементов 14, а по э5 длинным поясам 18 — закреплением балочных элементов 14 к поясу 18 посредством подкладки 25, жестко 26 скрепленной с верхней гранью 16 пояса 18 и снабженной жестко закрепленными к подкладке 25 штырями 27, на которые нанизаны своими отверстиями

24 балочные элементы 14, скрепленные соединительными планками 28 и гайками штырей 27. Иа слабых грунтах 29 в зоне подошвы откоса 11 конструкция снабжена распределительной плитой 30, содержащей балочные элементы 14 из утилизированных шпал и связующие поперечины 31 из утилизированных рельсов.

Кроме того, консольные свесы 32 балочных элементов 14 смежных ферм 7 в зоне блоков 6 перекрывают ширину 33 шапочных блоков 6.

Балочные элементы 14 и контрфорсные фермы 7 выполнены соответственно из утилизированных шпал и рельсов ° !

Позицией 34 обозначена плоскость скольжения второго порядка; позицией 35 — плоскость скольжения первого порядка.

Устройство для укрепления склонов и защиты объектов от лавиноообразных воздействий работает следующим образом.

При активизации оползневых процессов, вызванных обводненисм косогоров 17, динамическими нагрузками подвижного транспорта защищаемых объектов 2 реологическими изменениями и изменениями свойств грунтов и т.д., оползневой грунт откоса 13 и грунт 3 с плоскостью 4 скольжения выходит из устойчивого состояния, стремясь к перемещению, однако благодаря конструкции предлагаемого устройства он находится в защемленном состоянии.

Возникающие силы распора со стороны откоса 13 оказывают силовое воздействие на балочные элементы 14, прикрепленные к наклонным средним поясам 12 спаренных контрфорсных ферм 7, при этом изгибающий помент балочных элементов 14 компенсирован расчетными характеристиками железобетонных шпал, из которых выполнены балочные эяементы 14.

Активное давление грунта откоса

13, граничащее по плоскости 34 скольжения второго порядка, силовой фактор далее передает на балочные элементы 14 короткого пояса 10 в зоне подошвы откоса за счет возникающего крутящего момента в контрфорсных фермах 7 вокруг оси 21, пропущенной в ребрах 9 жесткости ферм 7 и шарнира1671777

10

15 ми 20 присоединенной к шапочным блокам 6, нижняя часть которых выполнена в виде ростверка 5,объединяющего кусты свайных фундаментных опор 1 в ихверхней зоне,при этом кусты свайных фундаментных опор, заглублены ниже плоскости 4 скольжения на расчетную глубину. Возникающий крутящий момент в фермах обеспечивает при этом передачу активного давления грунта на подошвенную зону отко— са 11 с переориентацией возникающего опрокидывающего момента и сдвигающих сил в силы, удерживающие за счет возникающего вертикального давления короткими поясами 10 ферм 7 давление на балочные элементы 14.

Возникающее вертикальное давление на оползневой грунт 3 стабилизирует процесс перемещения его по плоскости 4 скольжения в защищаемую зону 2. Возникающие при этом выдергивающие нагрузки на кусты свайных фундаментных опор 1 компенсированы их расчетными характеристиками в зависимости от слагаемых грунтов и активным давлением оползневых грунтов.

Балочные элементы 14,прикрепленные к коротким 10, средним 12 и длинным 18 поясам, способствуют не только обеспечению жесткости конструкции, но и образуют улавливающий карман 19 в полости ферм 7 между элементами 14, который обеспечивает задержку лавинообразных продуктов сползания по плоскости 35 скольжения первого порядка за счет сил улавливания, причем задерживаемый улавливающим карманом 19 лавинообразный продукт уве. личивает давление на грунт 3, повышая тем самым, устойчивость массивного оползня в языковой его зоне, не допуская катастрофических последствий от его перемещения.

По мере необходимости грунт 13 из карманов 19 убирается со снятием балочных элементов 14 и последующей их установкой по длинным поясам 18.

Подкосы 8 обеспечивают расчетную жесткость контрфорсным фермам 7 ° Ha слабых подстилающих грунтах 29 в зоне подошвы откоса 11 с целью надежности работы конструкции выполнена распределительная плита 30 из балочных элементов 14 с поперечинами 31 в виде утилизированных рельсов. Кинетическая энергия лавинообразных воздействий, по мере продвижения в

55 улавливающий карман 19, гасится за счет профилированных граней балочных элементов 14, обращенных в полость улавливающих карманов 19, сквозные отверстия между балочными элементами способствуют снятию гидростатического давления и осушают грунт за счет его проветривания. Балочные элементы 14, расположенные на расстоянии друг от друга, со стороны откоса 13 и грунта 3 повышают сцепление их с грунтом, а также их взаимодействие друг с другом. формулаизобретения

1 . Устройство для укрепления склонов и защиты объектов от лавинообразных воздействий, включающее кусты свайных фундаментных опор, расположенных на расстоянии друг от друга и в створе друг относительно друга по длине защищаемого объекта, заглубленные ниже плоскости скольжения, омоноличенные с верховой стороны ростверком с совместно выполненным подпорным элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации оползневых процессов и повышения надежности защиты от лавинообразных воздействий, подпорный элемент выполнен в виде шапочных блоков, между которыми в вертикальной плоскости и во взаимно перпендикулярных направлениях относительно створа свайных фундаментных опор и шапочных блоков установлены на расстоянии одна от другой спаренные контрфорсные тупоугольные фермы, которые выполнены из соедиHeнных между собой коротких горизонтальных и наклонных средних и длинных поясов, при этом фермы установлены симметрично относительно шапочных блоков, снабжены подкосами и ребрами жесткости в местах сопряжения коротких и средних поясов ферм, причем каждая пара ферм имеет улавливающие карманы, выполненные посредством укладки балочных элементов трапецеидального сечения шпального профиля, установленных по всему периметру коротких и средних поясов и части периметра длинных поясов с их внешней стороны.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что балочные элементы уложены на контрфорсные фермы узкими гранями.

1671777

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а и щ е е с я тем, что балочные элементы улоя<ены на расстоянии друг от друга.

4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что контрфорсные фермы между шапочшми блоками прикреплены к ним шарнирно, причем оси шарниров пропущены через ребра жесткости каждой фермы.

5. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что балочные элементы прикреплены к коротким и средним поясам посредством хомутоз. р

6. Устройс.-.во по п.1, о т л ич а ю щ с . =,я :.тем, что балочные элементы прикреплены к длинным поясам посредством подкладок, которые жестко скреп. сны с верхними гранями

EO поясов-, 7. YC7pOHCTHQ II tItI. 1 H 6, л и ч а ю щ е е с я Tett) что подклалки имеют жестко соединенные с ними штыри.

8. Устройство по п.1, о т л иа ю ш е е с я тем, что при наличии слабых грунтов в подошве откоса под балочными элементами коротких поясов уложена распределительная плита.

9. Устройство по п.I о т л и ч а ю щ е е с я тем, что балочные злементы и распределительная плита выполнены из утилизированных железобетонных шпал.

10. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что контрфорсные фермы и соединительные поперечины распределительной плиты выполнены из утилизпрованных рельсов.

11. Устройство по пп.1 и 5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что хомуты !

t . закрепляющие короткие и средние лояса с балочными элементами скреплены болтовыми соединениями из утип1зированных болтов и гаек.

1671777

2Ð 15 11

23 10 12

B zg

Составитель Л.Савельева

Редактор Н.Тупица Техред А.Кравчук Корректор С.ЫекмаР

Заказ 3152 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

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