Водопропускная труба под дорожной насыпью

Водопропускная труба под дорожной насыпью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам водоотводов под дорожными насыпями. Цель изобретения - повышение надежности работы, снижение материалоемкости. Водопропускная труба под дорожной насыпью содержит русло, входной 1 и выходной 2 оголовки и цилиндрические звенья, размещенные между ними. Труба снабжена замкнутой гибкой оболочкой 3, тягами 5 и жесткими кольцевыми диафрагмами 4. Гибкая оболочка 3 установлена с зазором поверх цилиндрических звеньев с натяжением вдоль оси трубы, причем края второй оболочки, расположенной внутри оболочки 3, заанкерены на оголовках 1, 2, а жесткие кольцевые диафрагмы 4 размещены в зазоре на торцах оголовков 1 и 2, причем один конец каждой тяги 5 закреплен в верхней части оголовка 1, 2, а другой - в основании русла. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

„„SU„,, 1677148 (51)5 Е О! F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4694037/11 (22) 22.05.89 (46) 15.09.91. Бюл. № 34 (71) Государственный проектный институт

«Харьковский Промтранспроект» (72) И. И. Гинзбург и Г. А. Туцкий (53) 625.123 (088.8) (56) Водопропускные трубы под насыпями/

/Под ред. О. Янковского, М., 1982, с. 19. (54) ВОДОПРОПУСКНАЯ ТРУБА HOLI, ДОРОЖНОЙ НАСЫПЬЮ (57) Изобретение относится к устройствам водоотводов под дорожными насыпями.

Цель изобретения — повышение надежности работы, снижение материалоемкости. Водо2 пропускная труба под дорожной насыпью содержит русло, входной 1 и выходной 2 оголовки и цилиндрические звенья, размещенные между ними. Труба снабжена замкнутой гибкой оболочкой 3, тягами 5 и жесткими кольцевыми диафрагмами 4. Гибкая оболочка 3 установлена с зазором поверх цилиндрических звеньев с натяжением вдоль оси трубы, причем края второй оболочки, расположенной внутри оболочки 3, заанкерены на оголовках 1, 2, а жесткие кольцевые диафрагмы 4 размещены в зазоре на торцах оголовков 1 и 2, причем один конец каждой тяги 5 закреплен в верхней части оголовка 1, 2, а другой — в основании русла. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

1677148

Изобретение относится к устройству водоотводов под дорожными насыпями.

Цель изобретения — повышение надежности работы и снижение материалоемкости.

На фиг. 1 изображена водопропускная труба, продольный разрез; на фиг. 2 то же, план; на фиг. 3 — продольный разрез водопропускной трубы с внутренней оболочкой (фрагмент); на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — водопропускная труба с диафрагмами на концах звеньев, продольный разрез (фрагмент); на фиг. 6— поперечное сечение водопропускной трубы с составной наружной гибкой оболочкой, выполненной из продольно расположенных тросов и наружной обоймы из гибких полотнищ (фрагмент).

Водопропускная труба содержит входной и выходной оголовки 1 и 2 и расположенную между ними осесимметричного замкнутого сечения оболочку 3. Оболочка 3 выполнена гибкой напряженной в продольном направлении, причем на оболочке укреплены поперечные жесткие кольцевые диафрагмы 4.

Концы оболочки 3 заанкерены в оголовках

I и2, Оголовки 1 и 2 заанкерены в грунте посредством напряженных наклонных тяг 5.

Диафрагмы 4 могут быть расположены с наружной стороны оболочки 3 или внутри оболочки 3.

Гибкая оболочка 3 выполнена, например, из стеклопластика, или составной из продольно расположенных напряженных тросов

6 и расположенной с наружной стороны обоймы 7 из гибких полотнищ.

Водопропускная труба снабжена цилиндрической оболочкой 8 из звеньев, жесткой в продольном направлении, звенья расположены внутри гибкой оболочки, причем концы цилиндрическоЙ оболочки 8 сопряжены с оголовками 1 и 2. При этом диафрагмы

4 жестко укреплены на поверхности звеньевв.

Внутренняя оболочка 8 может быть снабжена продольными жесткими ребрами 9, расположенными в пространстве между оболочками 3 и 8.

При этом пространство между оболочками 3 и 8 заполнено низкомодульным мягким материалом 10 с низкой теплопроводностью, например, быстротвердеющим пенопластом (БТП).

Внутренняя оболочка 8 может состоять из звеньев с деформационными швами 10 между ними, причем жесткие поперечные диафрагмы 4, укрепленные на концах звеньев, выполнены по сферической поверхности с центром, расположенным на оси трубы, выпуклой на одном конце звена и вогнутой на другом (фиг. 5). Радиусы вогнутой и выпуклой поверхностей диафрагм 4 равны.

В каждом деформационном шве 11 противостоят диафрагмы 4 с вогнутой поверхностью одного звена и с выпуклой поверхностью

4 соседнего звена. В деформационных швах I0 между диафрагмами 4 установлены эластичные кольцевые прокладки 11. Оболочки 3 и 8 могут быть выполнены из металлических листов, с гофрами или без них.

Диафрагмы 4 могут быть выполнены металлическими или железобетонными.

Водопропускная труба работает следующим образом.

Гибкая, напряженная в продольном направлении оболочка 3, воспринимает нагрузку, передаваемую грунтом засыпки от веса грунта и подвижного состава. Причем оболочка 3 замкнутого сечения по контуру опирается на опоры в виде жестких кольцевых диафрагм 4 и работает, таким образом, как многопролетная конструкция с пролетами, равными расстоянию между диафрагмами. Так как оболочка 3 выполнена гибкой, в продольных и поперечных сечениях ее не возникают изгибающие моменты и сжимаюшие напряжения, т. е. оболочка работает только на растяжение в продольном направлении. На диафр-гмы 4 гибкои оболочкой 3 передаются нормальные к оси диафрагм в плоскости их расположения нагрузки, олизкие к равномерно распре ленным по периметру диафрагм. Эти нагрузки вызывают в сечениях диафрагм сжимающие напряжения. Диафрагмы выполняются достаточно жесткими и для обеспечения их устойчивости не требуется существенного увеличения сечений диафрагм.

Так как диафрагмы 4 расположены с шагом значительной длины, обшая материалоемкость диафрагм не превышает ориентировочно 50О материалоемкости трубы.

В связи с тем, что оболочка 3 работает на растяжение в продольном направлении, напряжения в сечениях оболочки ее несущая способность в меньшей степени зависят от жесткостных характеристик грунта засыпки, технологии выполнения засыпки трубы и,уплотнения грунта засыпки по сравнению с известной водопропускной трубой (прототипом}, что обеспечивает повышение надежности работы предложенной трубы и снижение трудоемкости ее возведения (для засыпки предложенной трубы могут применяться местные грунты в широком диапазоне механически" характеристик).

С целью обеспечения обшей устойчивости формы оболочки : и ее нормальной работы при восприятии поперечной нагрузк;., концы ее должпь оытв заанкерены. Предусматривается анкеровка концов оболочки 3 г. оголовках 1 и 2. При этом оголовки 1 и 2 воспринимают передаваемые оболочками 3 продольные горизонтальные усилия, направленные в сторону дорожной насыпи, и гередают их на грунт. В случае недостаточной несущей способности оголовков 1 и 2, как анкерных устройств оболочки 3, предусматривается возможность дополнительной ан1677148 керовки оголовков в грунте посредством напряженных наклонных тяг 5, что усиливает анкеровку концов оболочки 3.

Благодаря тому, что гибкая оболочка 3 работает на растяжение в продольном направлении, для оболочки 3 могут эффективно применяться полотнища из высокопрочных материалов, в том числе из стеклопластика.

Оболочка 8 из цилиндрических звеньев, соосно расположенная внутри гибкой оболочки 3 и соединенная концами с оголовками 1 и 2 выполняет роль распорки между противолежащими оголовками 1 и 2 и диафрагмами 4. Эта оболочка повышает устойчивость оголовков 1 и 2 и диафрагм 4.

Жесткое укрепление диафрагм на поверхности звеньев облегчает монтаж сооружения, уменьшает трудоемкость возведения трубы.

Заполнение пространства между оболочками 3 и 8 предусматривается теплоизоляционным материалом, имеющим низкое значение модуля деформации, например, стекловата. При этом поперечные нагрузки, воспринимаемые наружной напряженной оболочкой 3, практически не будут передаваться через материал заполнения на внутреннюю оболочку 8, в связи с большой деформативностью материала заполнения.

Применение теплоизоляционного заполнителя пространства между оболочками 3 и 8 повышает надежность работы трубы в условиях низких температур (в северных районах), так как в этом случае повышается стабильность теплового режима гру::та засыпки, замедляются процессы замораж:: -.; ния — оттаивания грунта в зоне теплового влияния трубы, в том числе со стороны дорожного покрытия.

В случае конструкции оболочки 3 с продольными напряженными тросами она выполняется из менее прочного материала, например, геотекстиля, причем в этом случае обойма воспринимает нагрузку от грунта ь просветах между продольными тросами, работает с пролетом, равным расстоянию между тросами, и передает нагрузку на тросы.

Формула изобретения

1. Водопрогускная труба под дорожной насыпью, содержащая уложенные на основание входной и выходной оголовки и цилиндрические звенья, размещенные межд : ими, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижен" териалоемкости, она снабжена замк;,утай гибкой натянутой в продольном направлении оболочкой, которой охвачены с зазором указанные звенья, и жесткими кольцевым д" афрагмами, размещенными в зоне с.: ; смежных звеньев, при этом концы о:.: . ки соединены с оголовками.

2. Труба по и. 1, отличающаяс.i чго оголовки соединены с основанием тяга35 ми

3. Труба по п. 1, отличающаяс.. тем, что жесткие кольцевые диафрагмы размещены с наружной стороны оболочки.

4. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что оболочка армирована тросами, установ40 ленными вдоль трубы, 5. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что указанный зазор заполнен теплоизоляционным материалом.

Рассматриваемая конструкция оболочки 3 позволяет расширить область применяемых материалов для водопропускной трубы, позволяет применить высокопрочные тросы или

5 канаты для оболочек и дополнительно уменьшить материалоемкость сооружения за счет сокращения количества диафрагм и применения высокопрочных материалов (с расчетным сопротивлением до 20000 кгс/см ).

Размещение диафрагм 4 с наружной стороны позволяет уменьшить сопротивление течению воды внутри рассматриваемой трубы. При размещении диафрагм 4 внутри трубы упрощаются узлы соединения оболочки с диафрагмами.

Выполнение оболочки 3 из стеклопластика позволяет уменьшить металлоемкость тру бы, снизить трудоемкость изоляционных работ, эффективно использовать высокие прочные характеристики стеклопластиков.

1677148

Составитель Т. Ка шликова

Редактор Н. Шитев Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3088 Тираж Подп и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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