подземное сооружение

Формула изобретения

ПОДЗЕМНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее кольцо и разгружающие конструкции, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности сооружения, каждая разгружающая конструкция выполнена в виде консоли, состоящей из криволинейной и прямолинейной частей, жестко прикрепленной к кольцу криволинейной частью, причем криволинейная часть консоли выполнена в форме дуги окружности, ограниченной углом в 20^o, противоположной кольцу кривизны, сопряженной с ним по горизонтальному диаметру, а радиусы окружностей средней части криволинейной консоли и кольца соотносятся как 4,75 : 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству.

Известно сооружение, включающее корпус кольцевого сечения, находящийся под насыпным грунтом и связанный со средством дополнительного горизонтального силового воздействия на корпус, выполненным в виде двух распорных конструкций, каждая из которых расположена вдоль боковых образующих корпуса и представляет собой подпружинивающий материал, ограниченный по контуру деформируемым материалом, в котором горизонтальная пригрузка выполнена в виде арок из распорных конструкций перекрытия, расположенных выпуклостью вверх и установленных с каждой боковой стороны корпуса, каждая из арок оперта одним боковым торцом, выполненным со скосом вниз и в сторону вертикальной оси рамки, на такой же скос, выполненный на боковой поверхности корпуса подземного сооружения, а другим торцом она оперта на связанный подстилающий грунт или опорную плиту.

Недостатком этого сооружения является шарнирное соединение распорной конструкции с подстилающими грунтом или опорной плитой. Поскольку подстилающий слой (грунт) обладает высокой деформируемостью, он с течением времени просядет в результате действия огромной нагрузки от сплошной городской застройки. Распорная конструкция также даст осадку и действие ее распора уменьшается из-за того, что распорная конструкция своим концом не опирается на корпус точно по горизонтальному диаметру. Из-за деформаций грунта опорная плита также осядет и потянет за собой распорную конструкцию.

Цель изобретения - обеспечение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в подземном сооружении, включающем кольцо и разгружающие конструкции, каждая разгружающая конструкция выполнена в виде консоли, состоящей из криволинейной и прямолинейной частей, жестко прикрепленной к кольцу криволинейной частью, при этом криволинейная часть консоли выполнена в форме дуги окружности, ограниченной углом в 20^о противоположной кольцу кривизны, сопряженной с ним по горизонтальному диаметру, а радиусы окружностей криволинейной части консоли и кольца относятся как 4,75:1.

На фиг. 1 изображено подземное сооружение в разрезе; на фиг. 2 и 3 - деформированное кольцо от нагрузки городской застройки, приложенной сбоку (считая, что нагрузка сверху не действует).

Подземное сооружение включает в себя кольцо 1 (фиг. 1-3), консоль, состоящую из криволинейной части 2 и прямолинейной части 3. На фиг. 1 показаны также объекты 4 городской застройки, которые и представляют собой основную нагрузку на кольцо 1.

В случае расположения в кольце 1 метрополитена нагрузка от поездов является величиной бесконечно малого порядка по сравнению с нагрузкой от городской застройки, где могут быть высотные сооружения, например здание МИДа и т.д.

Подземное сооружение работает следующим образом.

При действии на кольцо 1 (фиг. 1) нагрузки от городской застройки (фиг. 1) оно сжимается и принимает форму эллипса (см. фиг. 2). Та же нагрузка действует и на части 2 и 3 консоли (фиг. 1). Грузовая площадь кольца должна быть равна грузовой площади консолей (грузовая площадь криволинейных частей 2 плюс грузовая площадь прямолинейных частей 3). От действующей нагрузки консоли изгибаются и сжимают с боков кольцо 1 посредством криволинейных частей 2. Таким образом, действие нагрузки от городской застройки и грунта нейтрализуется самой же этой нагрузкой посредством консолей. С другой стороны, часть нагрузки кольцо 1 передает криволинейным частям 2 консоли, от которой консоль изгибается. Нагрузка от городской застройки (фиг. 1), действующая на консоль, выгибает ее в обратную сторону.

Обосновываем соотношение R:r = 4,75:1.

При увеличении радиуса R консолей (при неизменном r) криволинейная часть 2 консоли представляет собой прямолинейный участок. В этом случае кольцо 1 сжимается консолями не по главному диаметру, а немного ниже, как бы выпирая кольцо 1 вверх. Разгружающий эффект консоли уменьшается.

В случае уменьшения радиуса R криволинейного участка консоли последняя давит на кольцо сверху вниз, т. е. реакции от консолей приложены не по главному диаметру, а немного выше. Короче говоря, что из разгружающей консоль превращается в нагружающую конструкцию.

Угол = 20^о неразрывно связан с радиусом R. С увеличением угла увеличиваются размеры консоли, изменяются ее функции (из разгружающей она превращается в нагружающую конструкцию) и она зарывается вниз.