Сборная обделка тоннеля из железобетонных элементов

 

Изобретение относится к горному делу-и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемой территории. Отделка состоит из отдельных блоков и позволяет обеспечить возможность обжатия и повьшает водонепроницаемость о Каждый сборный элемент содержит несущий железобетонный слой, внутренний податливый слой из легкосжимаемого материала, водонепроницаемый слой из профилированного полимерного материала и наружный податливый слой. Последний соединен с водонепроницаемым слоем при помощи гибких анкерных связей из полимерных стержней Пределы прочности при сжатии материалов наружного н внутреннего Rg податливых слоев удовлетворяют условиям RH RB; RB(P + fir ЧоЬгде Р - горное давление на обделку; q - гидростатическое давление на обделку; 1 о остаточное давление на обделку от обжатия ее в породу.. Вьшолнение этого условия обеспечивает сохранение податливости материала внутреннего слоя до проявления смещений пород, вызванных подработкой, В качестве материала внутреннего податливого слоя следует использовать пенопласты с открытопористой, а наружного - с закрытопористой структурами . После завершения монтажа кольца и его обжатия водонепроницаемые слои смежных элементов, вьшеденные в полости искаженных канавок, свариваются, а канавки заполняют раствором на напрягающемся цементе 2 ил. S (Л 4 О ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (бп 4 Е 21 D 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ цаемого слоя.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1283406 (21 ) 4230409/22-03 (22) 28.01.87 (46) 23,03.89. Бюл, № 11 (71) Проектный и научно-исследовательский институт Донецкий Промстройниипроект" и Украинский филиал

Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) С.N.ßðîøåíêî, И.Г.Коваль и B, P . 1!!неер (53) 694,19!.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1283406, кл. E 21 D 11/00, 1986 ° (54) СБОРНАЯ ОБДЕЛКА ТОННЕЛЯ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемой территории.

Отделка состоит из отдельных блоков и позволяет обеспечить возможность обжатия и повышает водонепроницаемость, Каждый сборный элемент содержит несущий железобетонный слой, внутренний податливый слой из легкоИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемой территории, и является усовершенствованием изобретения по авт.,св. 1!- 1283406.

„„SU„„1467194 А 2 сжимаемого материала, водонепроницаемый слой иэ профилированного полимерного материала и наружный податливый слой. Последний соединен с водонепроницаемым слоем при помощи гибких анкерных связей из полимерных стержней.

Пределы прочности при сжатии материалов наружного Я я и внутреннего R z податливых слоев удовлетворяют условиям В н (R>, R >(P + q „+ ()„),где

P — горное давление на обделку; гидростатическое давление на обделку; с, — остаточное давление на обделку от обжатия ее в породу.. Выполнение этого условия обеспечивает

Ф С сохранение податливости материала внутреннего слоя до проявления смещений пород, вызванных подработкой, В качестве материала внутреннего податливого слоя следует испольэовать пенопласты с открытопористой, а наружного — с закрытопористой структурами. После завершения монтажа laasL кольца и его обжатия водонепроницае- ф мые слои смежных элементов, выведен- (ф ные в полости искаженных канавок, свариваются, а канавки заполняют раствором на напрягающемся цементе.

CO

2 ил. вДь

Цель изобретения — обеспечение воэможности обжатия обделки в породу и повышение надежности водонепрониНа фиг.1 изображена обделка тоннеля, общий вид, поперечное сечение;

1467194 на фиг.2 — сборный элемент обделки с наружным податливым слоем, Обделка тоннеля содержит сборные элементы 1 и клиновидный блок 2, с

5 помощью которого обделка обжимается в контур 3 выработки. Каждый сборный элемент I содержит несущий железобетонный слой 4, внутренний податливый слой 5 из легкосжимаемого мате-- )д риала, водонепроницаемый слой 6 из профилированного полимерного материала и наружный податливый слой 7 из легкосжимаемого материала, соединенный с водонепроницаемым слоем 6 при 15 помощи гибких анкерных связей 8„

В качестве материала внутреннего податливого слоя 5 можно использовать дешевые карбамидные или мочевино-формальдегидные пенопласты с 2О открытопористой структурой, поскольку в конструкции водонепроницаемый слой 6 надежно защищает их от агрессивного воздействия грунтовых вод.

Предел прочности при сжатии материала внутреннего податливого слоя Р должен быть больше, чем сумма нагрузок на обделку от горного давления Р, гидростатического давления остаточного давления на обделку от 30 обжатия ее в породу q, т,e. R > (P +

+ q + q,) . Выполнение этого условия обеспечивает сохранение податливости материала внутреннего слоя 5 до проявлений смещений пород, вызван--.З5 ных проведением очистных работ о выемке угля под трассой тоннеля, В качестве материала наружного податливого слоя 7 следует применять пенополистирольные или пенополиуретановые пенопласты с закрытопористой структурой, обладающие достаточной долговечностью. Предел прочности при сжатии материала наружного податливого слоя 7 R „ должен быть меньше предела прочности.при сжатии материала внутреннего податливого слоя R<, т.е. R „(R<. При соблюдении этого условия наружный податливый слой 7 в процессе обжатия обделки в породу обжимается в поверхность выработки 3, предохраняя при этом внутренний податливый слой 5 от разрушения. 55

Крепление наружного податливого слоя 7 к водонепроницаемому слою 6 осуществляется посредством гибких анкерных связей 8, выполненных в ви. де полимерных стержней. Связи 8 выполняют гибкими потому, что в процессе обжатия обделки. в породу должна обеспечиваться возможность перемещения несущего слоя 4 совместно с внутренним податливым слоем 5 и водо-. непроницаемым слоем 6 независимо от наружного податливого слоя 7, который с самого начала обжатия за счет трения и сцепления жестко контактирует с поверхностью выработки 3, Сборные элементы обделки 1 изготовляют на заводах сборного железобетона. Элементы наружного податливого слоя 7 крепятся к готовым сборным элементам обделки I при помощи гибких анкерных связей 8. Устройство для обжатия обдепки в породу в виде клинового блока 2 также снабжено внутренним податливым слоем 5,жестко связанным с ним водонепроницаемым слоем 6 и наружным податливым слоем 7.

Доставленные в выработку 3 сборные элементы обделки 1 полной заводской готовности монтируются блокоукладчиком в направлении от лотка к своду.

После размещения в замке обделки клиновидного блока 2 его вдавливают щитовыми домкратами между смежными с ним сборньпчи элементами обделки 1, что приводит к увеличению диаметра последней, При этом происходит обжатие в поверхность выработки 3 наружного податливoro слоя 7, который за счет сил трения и сцепления жестко соединяется с поверхностью выработки 3. Сборные элементы обделки 1 смещаются по кольцу контура выработки 3 благодаря наличию гибких анкер- ных связей 8. Гибкие связи 8 при этом свободно деформируются, не нарушая герметичность водонепроницаемого слоя 6, После завершения процесса обжатия кольца обделки I водонепроницаемые слои 6 смежных элементов, выведенные в полости чеканочнык канавок, прижимаются друг к другу к свариваются.

Затеи чеканочные канавки заполняются раствором на напрягаюшем цементе.

Таким образом, наличие в конструкции наружного податливого слоя 7 из легкосжимаемого материала заданной прочности соединенногo с водоЭ ! непроницаемым слоем 6 посредством гибких связей 8, позволяет обжимать данную обделку 1 н породу„ сохраняя

l467l94 при этом способность внутреннего податливог0 слоя 5 компенсировать неравномерные смещения пород, возникающие в результате подработки тоннеля.

Кроме того, наружный податливый слой

7 .защищает водонепроницаемый слой 6 от возможных случайных повреждений при транспортировке и.монтаже, а также устраняет непосредственный кон- 10 такт водонепроницаемого слоя 6 с поверхностью выработки 3 и повышает

его надежность при больших смещениях пород вмещающего тоннель массива, 15

Формула изобретения

Сборная обделка тоннеля из железобетонных элементов по авт.св.

9 1283406, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возмож-+ ности обжатия обделки в породу и повышения надежности водонепроницаемого слоя, каждый элемент обделки снабжен наружным податливым слоем из легкосжимаемого материала, соединенным с водонепроницаемым слоем посредством гибких анкерных связей, причем пределы прочности при сжатии материала наружного и внутреннего податливых слоев удовлетворяют условиям

RH(Rss

R >(P+ q,+ q,), где R u

R е

Лг предел прочности при сжатии материала наружного податливого слоя; предел прочности при сжатии материала внутреннего податливого слоя; горное давление на обделку гидростатическое давление на обделку; остаточное давление на обделку от обжатия ее в породу.

1467!94

Составитель Л,Березкина

Техред М. Ходанич

Корректор С.Черни

Редактор О.Головач

Заказ 1123/27 Тираж 449 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101