ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

На рис.1 - поперечный разрез по водопропускной трубе.

Водопропускная труба содержит основание 1, отдельные опоры 2 в виде вертикальных линейных элементов, например столбов или свай, насадки 3 с консольными свесами 4, стеновые щиты 5, плиты перекрытия 6.

Стеновые щиты 5 установлены в пазах 7 опор 2. Высота паза 7 в опоре 2 больше, чем высота стенового щита 5, на величину, равную высоте ожидаемого максимального пучения прилегающего к трубе грунта насыпи 9. Между низом насадки 3 и верхом стенового щита 5 образован зазор 8. Величина зазора 8 позволяет стеновому щиту 5 перемещаться вверх на высоту, равную величине пучения прилегающего к трубе грунта насыпи 9. Высота консольного свеса 4 насадки 3 превышает высоту зазора 8. Это исключает высыпание грунта насыпи 9 в трубу через зазор 8. Внутри трубы устроен лоток 10. Плита перекрытия 6 и насадка 3 с консольным свесом 4 отделены от грунта насыпи 9 гидроизоляцией 11.

Водопропускная труба работает следующим образом.

При сезонном промерзании грунта основания 1 он пучится и поднимает расположенный на нем грунт насыпи 9. При перемещении вверх мерзлого грунта на соприкасающихся с ним боковых поверхностях столбов 2 и насадок 3 с консольными свесами 4 возникают направленные вверх касательные силы выпучивания. Силы выпучивания воспринимаются заделкой опор 2 в грунте основания 1 на глубину, определенную из условия устойчивости трубы против выпучивания.

Боковые щиты 2 свободно перемещаются вверх вместе со смерзшимся с ними грунтом насыпи 9. Поэтому касательные силы пучения на их боковых поверхностях, соприкасающихся с мерзлым грунтом, не возникают. В результате этого уменьшается действующая на трубу суммарная сила выпучивания. Соответственно уменьшается противопучинная заделка опор 2 в грунте основания 1. Тем самым снижается материалоемкость опор и упрощается их возведение. За счет снижения уровня выдергивающих и заанкеривающих сил, действующих на опоры, повышается надежность работы трубы, возведенной на пучинистом грунте основания.

При восприятии бокового давления от насыпи и находящейся на ней временной нагрузки труба работает следующим образом.

Боковое давление на трубу можно разделить на две составляющие - на действующее на насадку 3 с ее консольным свесом 4 и действующее на стеновой щит 5. Боковое давление, действующее на насадку 3 и ее консольный свес 4, воспринимается плитами перекрытия 6, вызывая в них сжатие.

Боковое давление, действующее на стеновой щит 5, обуславливает его работу на изгиб как балочной плиты, опертой на опоры 2. Опора 2 от усилия, переданного на нее со стеновых щитов 5, работает на изгиб по схеме столба, упруго заделанного в грунте основания 1 и соединенного двумя распорками со столбом 2, расположенным на противоположной стороне трубы. Роль верхней распорки выполняют плиты перекрытия 6, нижней - лоток трубы 10. Заделка опоры 2 обеспечивается за счет сопротивления грунта основания 1 горизонтальному давлению, передаваемому с опоры 2.