Способ строительства тоннеля

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходке и креплению выработок, и позволяет повысить эффективность способа строительства тоннеля. Из забоя выработки в пятовых сечениях на длину заходки бурят опережающие скважины 1 диаметром Д(2-3)Н, где Н - толщина щели (Щ) 2. Затем проводят опережающую Щ 2 по контуру калоттного сечения выработки . Скважины 1 и Щ 2 заполняют . бетонной смесью.После набора бетоном необходимой прочности и образования крепи 3 и пятовых усиливающих элементов 4 разрабатывают грунт на величину заходки. При этом злементы 4 воспринимают на себя дополнительные напряжения и исключают утолщение обделки в пятах. Затем возводят обделку 5 тоннеля постоянной толщины, что снижает расход бетона. 3 ил. i (Л У/ /// /// /// /7/ /// /у7 / (риг.1 k ////// У// /// иг.1 -г1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1276 1

А1 д11 4 Е 21 D 11/00 в

1 (l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3941701/22-03 (22) 07.08.85 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (72) Л.В. Маковский, Д.P. Асратян, А.В Лушников и С.В. Чеботарев (53) 624.191.2(088.8) (56) Федоров Д.И. Тоннеля. Еправочно-методическое пособие. М.: Транспорт, 1979, с. 15.

Патент Франции У 2410728, кл. Е 21 D 4/1О, 1979. (54) СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ТОННЕЛЯ (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к проходке и креплению выработок, и позволяет повысить эффективность способа строительства тоннеля. Иэ забоя выработки в пятовых сечениях на длину заходки бурят опережающие скважины 1 диаметром

Д=(2-3)Н, где Н вЂ” толщина щели (Щ)

2. Затем проводят опережающую Щ. 2 по контуру калоттного сечения выработки. Скважины 1 и Щ 2 заполняют бетонной смесью. После набора бетоном необходимой прочности и образования крепи 3 и пятовых усиливающих элементов 4 разрабатывают грунт на величину эаходки. При этом элементы 4 воспринимают на себя дополнительные напряжения и исключают утолщение обделки в пятах. Затем возводят обделку 5 тоннеля постоянной толщины, что снижает расход бетона. 3 ил.

1276В16 1

Изобретение относится к горному делу, в частности к проходке и креплению выработок, а также может использоваться в подземном строительстве при сооружении тоннелей различ-i ного назначения в грунтах слабой и средней устойчивости.

Цель изобретения — повышение эффективности способа.

На фиг. 1 показан сооружаемый тоннель, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. l на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 1.

Работы по сооружению тоннеля производят в следующей очередности. Иэ забоя выработки в пятовых сечениях на длину эаходки забуривают опережающие скважины 1 диаметром (2-3) Н, где Н вЂ” толщина щели. Затем производят нарезку опережающей щели 2 по контуру калотиого сечения выработки.

После завершения нарезки щели опере- жающие скважины 1 и затем щель 2 заполняют бетонной смесью. После набора бетоном необходимой прочности и образования крепи 3 и пятовых усиливающих элементов 4 разрабатывают грунт на величину заходки. Затем бетонируют обделку S тоннеля постоянной толщины.

Целесообразность устройства опережающих скважин 1 ие более чем на величину заходки объясняется трудностью бетонирования скважин при большей их длине и необходимостью совместной работы их с образуемой крепыш. Кроме того, устройство скважин значительной протяженностью тре.бует размещения в забое соответствующего оборудования, что нецелесообразно из-sa нахождения в забое врубовой машины для нарезки щели.

Для выяснения характера статической работы системй крепь — пятовые усиливающие элементы был произведен ее расчет с представлением усиливающих элементов в виде бетонных цилиндров, сопрягающихся с оболочкой крепи и работающих совместно с ней. Условием совместной работы крепи и уси-. ливающих элементов являлось выполнение следующих граничных условий по линии их контакта: б ьБ, g N cosfо (81п) ц

f -М cosg -Ч sin, -0, ход бетона.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ строительства тоннеля, включающий проведение опережающей щели по контуру каллотного сечения выработки, заполнение ее бетонной смесью, разработку грунта и воэиеде

55 где б N< " соответственно продольное напряжение в усиливающем элементе по линии сты1 ка, продольная нормальная сила на

5 краю оболочки, поперечная нормальная сила, поперечная перереэывающая сила, прогиб усиливающего элемента, нормальное перемещение края оболоч. ки, касательное перемещение края оболочки, угол поворота края оболочки, угол раствора края оболочки.

Результаты расчета системы крепьпятовые усиливающие элементы показали, что наиболее оптимальным является устройства элементов диаметром

I3(2-3)Н, так как при D)3H происходит резкое возрастание напряжений.

Устройство усиливающих элементов с Ь<2Н нецелесообразно по следующим технологическим соображениям.

При нарезании щели образуется штыб-измельченные частицы породы, которые частично остаются в щели.

Как показали натурные исследования, заполнение щели штыбом может составлять 5-f0X от обьема нарезанной щели, причем скопление штыба иэ-sa сводчатой формы крепи происходит в пятовых сечениях и может снижать толщину пятовых усиливающих элементом на 30-40Х. Предусмотрение специальных мер для удаления штыба иэ скважины длиной 2-3 м технологически нецелесообразно °

Уменьшение толщины усиливающих элементов приводит к тому, что работа системы крепь-усиливающие элементы аналогична работе обычной крепи. Поэтому нижний предел размеров пятовых усиливающих элементов ограничен диаМетром Д**2Н.

Устройство усиливающих элементов

4 в пятовых сечениях крепи 3 позволяет исключить утолщение обделки в пятах, так как дополнительные напряжения при этом воспринимаются уже устроенными усиливающими элементами.

Обделку 5 при этом следует выполнять постоянной толщины, что снижает рас12768

b-b

Составитель Л. Березкина

Редактор Н. Горват Техред А,Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 6650/28 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 ние обделки тоннеля, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, перед проведением опережающей щели в пятовых сечениях выработки бурят опережающие скважины на длину заходки и

16 4 заполняют их бетонной смесью после проведения опережающей щели, при этом диаметр D опережающих скважин определяют из следующей зависимости:

Dmm(2-3)Í, где Н - толщина щели.