Подпорное сооружение

Подпорное сооружение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Э,Ф

A,Å.якунин, B,П.Казаков, Д.B,Ðîùóïêèí и Я.Б@са нмо.

h изобретения

1 C

Новосибирский филиал Всесоюзного научно-.ма4;.щррйвтельско1 о „ института транспортного строительства (7!) Заявитель (54) ПОДПОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именнок подпорным сооружениям, используемым преимущественно в качестве причальных стенок в северных районах.

Известна конструкция причального сооружения, включающая подпорную стенку и грунтовую засыпку, армированную рамами (1 1.

Недостатком сооружения является снижение его устойчивости при малом числе рам в грунтовой засыпке.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является под" порное сооружение, включающее лицевой элемент с разгружающим устройством, имеющим каналы для замораживающей рабочей среды 2 j.

Это сооружение также не обладает достаточной. устойчивостью, что снижает его надежность в целом, Целью изобретения является повышение надежности сооружения путем ,устранения отмеченных недостатков, 2

Поставленная цель достигается тем, что каналы выполнены с попереч. ным сечением, возрастающим по мере увеличения глубины их расположения, причем в качестве разгружающего устройства могут быть использованы ра-мы, расположенные ярусами, причем угол наклона рам к горизонту уменьшается по мере увеличения глубины их заложения, На фиг. 1 показано подпорное сооружение, план; на фиг. 2- разрез

А-А на фиг, 1.

Сооружение включает лицевой элемент 1, установленный в водной акватории с минимальным уровнем воды .2, заглубленной в грунт 3 с проект" ной отметкой дна, Пазуха сооружения заполнена грунтовой засыпкой 4 щ с границей 5 деятельного слоя. В грунте засыпки 4 размещены армирующие рамы 6 с проточными каналами

7 в элементах рамы.. Рамы 6 присое" . динены к трубе 8 с нисходящим в тру3 9889 бе 9 с восходящим потоками жидкого теплоносителя, подключенным к расширителю 10 теплоносителя. Рамы 6 с каналами 7 являются одновременно и армирующими грунт 4 засыпки рамами и сетью отбора тепла от грунта 4 в устройстве для замораживания грунта.

Рамы 6 заложены в грунт 4 ярусами на расчетном расстоянии одна от другой. Рамы 6 заложены под углом оь к горизонту, с наклоном в сторону от подпорной стенки 1. Такой наклон благоприятен по двум причинам: увеличивается армирующий эффект рам и увеличивается интенсивность течения теплоносителя. Угол с имеет переменное значение: чем глубже в грунт

4 заложена рама 6, тем значение угла меньше. Таким образом у лицевого элемента 1 расстояние по высоте между соседними рамами больше, чем расстояние между ними у- трубы 9, Зтэ сделано с целью выравнивания интенсивности промораживания грунтового массива. У подпорной стенки, гранича- 25 щей в зимнее время с атмосферой, имеющие низкие температуры, охлаждение грунта происходит не только за счет отбора тепла устройством для замораживания грунта, но и за счет интен- ЗО сивной теплоотдачи через подпорную стенку, У трубы 9 теплоотдача через грунт в атмосферу - менее интенсивна.

Из условий обеспечения большей величины забора тепла из зон с большим

35 притоком тепла проточные каналы 7 рам

6 выполнены разного сечения: чем глуб- . же в грунт 4 заложена рама 6, тем больше сечение ее каналов 7. Для сохранения в замерзшем состоянии грунта

4,, окружающего концы рам 6, расположенные у трубы 9,,сторона верхней рамы, наиболее удаленная от подпорной стенки, помещена в грунте засыпки 4 на глубину, превышающую толщину

45 деятельного слоя грунта в заданной климатической зоне.

С целью повышения интенсивности теплообмена с наименьшим занятием полезной площади территории причала труба 8 с нисходящим потоком тепло50 носителя размещена в зоне деятельного слоя и, изогнута по форме открытых поверхностей причала.

Возведение и работа причального сооружения осуществляются следующим об55 разом.

Выравнивают проектное дно 3 причала, устанавливают лицевой элемент

59 4

l с помощью временнои анкеровки стенки. Делают подсыпку первого слоя грунта 4 засыпки, Укладывают под расчетным углом о нижние рамы 6, Монтируют вертикальные участки труб 8 и 9 устройства для замораживания грунта.

Подключают нижние рамы 6 к трубам 8 и 9 с помощью патрубков, желательно, гибких, способных воспринять изменение положения рам в период их осадки при уплотнении грунта в течение стро = ительного периода. Засыпают нижний ряд рам 7 слоем грунта расчетной тол щины, укладывают! второй слой рам 6 под расчетным значением угла aL для этого ряда рам, подключают рамы к трубам 8 и 9. И так ряд за рядом, слой за слоем, Наконец, укладывают верхний ряд рам 6, подключают к трубам

8 и 9. Трубы 8 и 9 подводят и присоединяют к расширителям 10. Засыпают, планируют, уплотняют верхний слой

r рунта.

С наступлением периода времени года с отрицетельными температурами воздуха заполняют устройство для замораживания грунта жидким теплоносителем, например керосином. Отдавая тепло грунту деятельного слоя теплоноситель в расширителях 10 и трубах

8 охлаждается, приобретая большую плотность. В элементах рам 6 и трубе

9 теплоноситель получает тепло от окружающего грунта, нагревается, приобретая меньшую плотность. Менее плотный теплоноситель из элементов .рам 6 и трубы 9 вытесняется в расширитель 10 более плотным теплоносителем, поступающим из трубы 8. Возникает ток теплоносителя по замкнутому контуру, Ток теплоносителя тем .более интенсивен, чем больше перепад температур в трубах 8 и 9, При отрицательных температурах воздуха замерзает грунт в деятельном слое, дос:ти гая предельной глубины по границе 5.

За счет охлаждения грунта вокруг элементов рам 6 с проточными каналами 7 образуются слои мерзлого грунта, примыкающего непосредственно к рамам.-Рамы становятся более жесткими, т.к. оказываются в жесткой обойме из мерзлого грунта. При увеличении жесткости рам увеличивается их армирующий эффект. ,При включении в работу мерзлого грунта, окружающего элементы рамы,, силы трения между армирующими элемента" ми рамы и грунтом увеличиваютт.я за формула изобретения

5 9889 счет возрастания контактной поверхности между грунтом и рамой, а также за счет трения грунта по грунту, а не грунта по материалу, иэ которого изготовлена рама (металл, железобетон, пластмасса и т.n.), При включении в работу мерзлого грунта, окружающего элементы рам, прослойки талого грунта между ярусами рам уменьшаются по толщине.-Это приводит к обесо печению устойчивости талых прослоек, к уменьшению давления грунта 4 на подпорную стенку 1. Охлаждение грунта с помощью .устройства для замораживания грунта может быть доведено до полного замораживания всего объема .грунта засыпки 4. Прочность и устойчивость замороженного массива много выше соответствующих характеристик талого грунта. 26

При наступлении периода года с плюсовыми температурами воздуха устройство для замораживания грунта засыпки 4 автоматически выключается из работы до наступления холодного перио- 25 да, Происходит оттаивание грунта деятельного слоя, а остальной массив грунта остается в мерзлом состоянии.

При этом нахождение элементов рам, удаленных от подпорной стенки, в мас-зв сиве постоянно мерзлого грунта увеличивает не только жесткость рам, но

vi создает их анкеровку, Рамы в течение всего года работают одновреиенно и как армирующие и как анкерующие 3> устройства.

Технико-экономический-эффект изоб- . ретения заключается в повышении ус59 4 тойчивости грунта засыпки и всего сооружения в целом. За счет этого мож"

1 но облегчить конструкцию, уменьшить число ярусов.рам, умень@мть размеры рам. Одновременно эти меры приводят к упрощению технологии возведения сооружения.

1, Подпорное сооружение, включащее лицевой элемент с разгружающим устройством, имеющим каналы для замораживающей рабочей среды, о т л ич а ю щ е е. с я тем, что, с целью повышения его надежности, каналы выполнены с поперечным сечением, возрастающим по мере увеличения глубины их расположения.

2, Сооружение по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,. что s качестве разгружающего устройства использованы рамы, расположенные ярусами, причем угол наклона рам к горизонту уменьшается по иере увеличения глубины их заложения.

Источники информации, принятые во внимвние при экспертизе

1, Шихиев Ф.И. и Реут В.И. Экспериментальные исследования новых типов разгрузочных устройств, Труды

ОИИИФ, вып. ХШ, И., "Транспорт", 1957> с. 59-79.

2. Заявка Японии Р 45-5226, кл. 86 А 1, 1970, 988959

Составитель Л. Ваксенбург

Редактор М,Товтин Техред Ж.Кастелевич Корректор E-Рошко аказ 1009 3 ираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 фипиап П атент, и. кгород, уя. роеятная,