Способ испытания обделок тоннелей и стволов шахт

 

И 114401

Класс 42k, 21И

М 1т1A31

; 3

I нуйа». КИОТ. .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С. А. Орлов

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБДЕЛОК ТОННЕЛЕЙ И СТВОЛОВ

ШАХТ

Заявлено 14 октября 1957 г. за ¹ 584583 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Способы испытаний обделок тоннелей и стволов шахт с использованием механизмов и приборов (гидродомкратов, датчиков, индикаторов, тензометров и пр.) известны.

Особенность описываемого способа состоит в том, что с помощью гидродомкратов одну, меньшую, часть контура обделки подвергают активному давлению, независящему от ее деформации, а другую — большую часть ее контура — реактивному давлению, зависящему от ее деформации и имитирующему реактивное давление породы в натурных условиях. Этот способ повышает эффективность испытания обделок тоннелей и стволов шахт.

На фигурах 1 и 2 изображен общий вид кольцевого стенда для осуществления предлагаемого способа.

Стенд состоит из следующих основных частей: внешней опорной конструкции 1; гидравлических домкратов 2, создающих активное давление на обделку на части ее контура; распределительных подушек 8, передающих давление домкратов на обделку через распределительный слой; заполнения 4 между обделкой и внешней опорной конструкцией стенда.

Опорная конструкция выполняется из железобетона, ее толщина—

1,3 л, объем 110 л, вес арматуры — 25 т.

Гидравлические домкраты расположены в три яруса, по одному ярусу на каждое кольцо обделки. В каждом ярусе размещено по четыре домкрата, Реактивное давление на обделку создается заполнением. Деформации контура заполнения должны соответствовать деформациям (осадкам) контура обделки в натурных условиях, для которых запроектирована обделка. Из этого условия подбирается в каждом отдельном случае материал заполнения: песок, щебень, гравий, грунт, шлак, затвердевший цементно-песчаный раствор и прочие продукты, в зависимости от требуемой податливости окружающей обделку среды.

Целесообразно производить испытание трех колец обделки с шириной каждого кольца 1 м. Одновременное испытание трех колец необходимо для того, чтобы установить влияние перевязки продольных стыков (колец) на статическую работу обделки: ее несущую способность, трещиноустойчивость и деформативность.

Активное давление создают на меньшей части длины контура обделки, примерно на участке с центральным углом 90, эпюра распределенного давления на этом участке может задаваться различной: равномерной и неравномерной, с увеличением или уменьшением к оси симметрии стенда.

При описываемом способе испытания используют стационарные датчики давления (мессдозы), установленные в опорной конструкции и распределительных подушках. При помощи этих датчиков измеряется активное и реактивное давление на обделку. Кроме того, привлекают приспособления с индикаторными приборами, фиксирующими радиальные и касательные перемещения точек обделки по всему ее контуру; приборы для измерения угловых и линейных деформаций в сопряжениях элементов (блоков, тюбингов) сборных обделок; тензометры и датчики сопротивления для измерения напряжений в обделках.

Описываемый способ позволяет испытывать обделки с наружным диаметром от 5,5 до 6,5 м.

Предмет изобретения

Способ испытания обделок тоннелей и стволов шахт, с использованием механизмов и приборов (гидродомкратов, датчиков, индикаторов, тензометров и прочих приборов), отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности испытания, посредством гидродомкратов одну, меньшую, часть контура обделки подвергают активному давлению, независящему от ее деформации, а другую — ббльшую часть ее контура — реактивному давлению, зависящему от ее деформации и имитирующему реактивное давление породы в натурных условиях.