Дорожна водопропускна споруда на деформівній основі

Дорожна водопропускна споруда на деформівній основі, яка містить гнучке склепіння та жорсткі опорні елементи, яка відрізняється тим, що обладнана жорсткими плитами, котрі розміщені на основі вздовж ЗОВНІШНІХ сторін опорних країв склепіння горизонтально та симетрично відносно вертикальної осі споруди і прикріплені одним краєм до жорстких опорних елементів Винахід стосується будівництва водопропускних споруд на залізницях і автомобільних дорогах, переважно на деформівних підземними гірничими виробками основах ВІДОМІ водопропускні споруди під дорожніми насипами, виконані з бетону, залізобетону і гофрованого металу [1] (с 68-93) Бетонні і залізобетонні водопропускні споруди надмірно масивні і трудомісткі при виконуванні Металеві гофровані труби круглого перерізу недовговічні на агресивних водостоках Відома також водопропускна споруда, що містить гнучке металеве гофроване склепіння та жорсткі бетонні чи залізобетонні опорні елементи [2] (прототип) Недоліком цієї водопропускної споруди є низька надійність роботи на деформівній основі При деформуванні ґрунту основи гірничими виробками знижується її модуль деформації Е і відбуваються нерівномірні осідання [3] Поряд із спорудою ці осідання S більші, ніж осідання S' під спорудою, за рахунок різниці навантажень на основу поряд із спорудою q та під спорудою q' (що відповідає вазі ґрунту насипу, заміненого склепінням) Через нерівномірні осідання виникають сили тертя F по площинах, що обмежують призму ґрунту насипу над спорудою [1] (с 86), які створюють додаткове навантаження ZF на гнучке склепіння Здеформований разом із склепінням та розущільнений грунт насипу знижує опір переміщенням бічних стінок гнучкого склепіння — вони випираються з прогином верхньої частини [1] (с 471) В основу винаходу покладено завдання підвищення надійності роботи дорожньої водопропускної споруди за рахунок обмеження навантажень на гнучке склепіння та його деформацій Результат досягається тим, що дорожня водопропускна споруда на деформівній основі, що містить гнучке склепіння та жорсткі опорні елементи, обладнана жорсткими плитами, котрі розміщені на основі вздовж ЗОВНІШНІХ сторін опорних країв склепіння горизонтально та симетрично відносно вертикальної осі споруди і прикріплені одним краєм до жорстких опорних елементів Наявність жорстких плит, розміщених на основі вздовж ЗОВНІШНІХ сторін опорних країв склепіння горизонтально та симетрично відносно вертикальної осі споруди і прикріплених одним краєм до жорстких опорних елементів, сприяє вирівнюванню навантажень на основу та її осідань поряд із спорудою та під спорудою, виключає при цьому виникнення сил тертя у ґрунті насипу, а отже і додаткових навантажень на гнучке склепіння при деформуванні основи Наявність цих плит також усуває контакт ґрунту насипу з деформівною основою, запобігає деформуванню, розущільненою і зниженню опору ґрунту насипу поблизу гнучкого склепіння, випиранню його бічних стінок з прогином верхньої частини На фіг 1 зображена дорожна водопропускна споруда, що пропонується, поперечний розріз, на фіг 2 - схема и роботи Дорожня водопропускна споруда містить гнучке металеве гофроване склепіння 1, жорсткі залізобетонні опорні елементи 2, жорсткі плити З, 00 ю 58227 розміщені на основі горизонтально та симетрично відносно вертикальної осі споруди і прикріплені одним краєм до опорних елементів 2 Споруда розташована в насипу 4 на основі 5 Працює дорожня водопропускна споруда в такій спосіб При деформуванні основи 5 гірничими виробками знижується модуль деформації розущільнюваного грунту Е і відбуваються осідання S і S' основи під укладеними на неї плитами 3 і опорними елементами 2, котрі дорівнюють ВІДПОВІДНО [4] (с 201) S=0,8*(j*h/E (1) S'=0,8V*h/E(2) де а - середнє напруження в основі 5 при навантаженні q, а' - т е саме при навантаженні q', h - товщина стисканого шару основи 5 Через те що навантаження q на основу 5 під плитами 3 більше навантаження q' під опорними елементами 2 (на величину, що відповідає вазі грушу насипу, заміненого склепінням 1), то і прямо пропорційне навантаженню напруження а більше напруження а', і плити 3 при нерівномірних, згідно з формулами (1) і (2), осіданнях S та S' створюють навантаження Р на опорні елементи 2 Внаслідок перерозподілу навантажень на основу 5 у сторону їх вирівнювання, вирівнюються й осідання S та S' При рівномірних осіданнях сили тертя F у ґрунті насипу 4 не виникають, а отже не виникає і додаткове навантаження Z F на гнучке склепіння 1 Плити 3 також створюють екран, при якому деформування основи 5 не викликає розущільнення і зниження опору ґрунту насипу 4 поблизу гнучкого Комп'ютерна верстка О Воробей склепіння 1, а отже не викликає і випирання його бічних стінок з прогином верхньої частини Надійність роботи дорожної водопропускної споруди на деформовній основі підвищена Виконують дорожню водопропускну споруду в такій спосіб На підготовленій основі 5 розміщують жорсткі бетонні чи залізобетонні опорні елементи 2 Монтують напівкругове склепіння 1 з гофрованого металу і прикріплюють його п'яти до опорних елементів 2 Укладають на основі 5 вздовж ЗОВНІШНІХ сторін опорних країв склепіння горизонтально та симетрично вертикальної осі споруди і прикріплюють краями до опорних елементів 2 жорсткі залізобетонні плити 3, довжина яких береться рівною просвіту склепіння ВІДПОВІДНО до розмірів зони взаємодії гнучкого склепіння з ґрунтом насипу [5] (с 119), відсипають звичайним способом з пошаровим ущільненням дорожній насип 4 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1 Мосты и тоннели / Под ред С А Попова - М Транспорт, 1977 2 Патент 1953788 ФРГ, МКИ E01F5/00.1973 (прототип) 3 Клепиков С Н , Машкин А В Проблемы механики грунтов на подрабатываемых территориях // Основания, фундаменты и механика грунтов 1984 -№1 -С 3-5 4 Механика грунтов / Н А Цытович - М Высшая школа, 1973 5 Балсон Ф С Заглубленные сооружения статическая и динамическая прочность Пер с англ -М Стройиздат, 1991 Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна