Способ возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки

 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи тоннелей и других подземных сооружений разливного назначения в скальных грунтах сейсмоопасных районов. Целью изобретения является снижение трудозатрат. Способ предусматривает проходку выработки гладкого контура, например, роторным комбайном и нанесение на ее поверхность антиадгезионного покрытия. После чего устанавливают опалубку , и укладывают за нее бетонную смесь для возведения внутреннего несущего слоя обделки. Между несущим внутренним слоем и антиадгезионным покрытием на контуре выработки формируют дополнительный податливый слой обделки за счет усадки бетона несущего слоя в процессе его твердения , для чего опалубку снимают при достижении бетоном наибольшей температуры экзотермии, а после снижения температуры бетона несущего слоя до температуры вмещающих пород в полость зазора подают твердеющий раствор с пластификатором . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 0 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4209393/63 (22) 12.03.87 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства и Управление строительства " Бамтоннельстрой" (72) К.П.Безродный, В.А.Бессолов, В.Г.Голубов, B.Ì,Ïåðìèòèí, В,Г,Трунев, P.È.Êàñàпов, А.Г.Мацегора, В.А.Аверьянов (53) 624,91(088.8) (56) Рашидов Т.P. и др. Сейсмостойкость тоннельных конструкций метрополитенов.—

М.: Транспорт, 1975, с. 45 — 47.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1129365, кл. Е 21 D 11/00, 1982. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ ТОННЕЛЬНОЙ ОБДЕЛКИ (57) Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи тоннелей и других

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи тоннелей и других подземных сооружений различного назначения в скальных грунтах сейсмоопасных районов.

Известен способ возведения сейсмостойкой тоннельной обделки, включающий несущие слои, выполненные из. монолитного бетона с железобетонной арматурой, Недостатком известного способа является значительное сцепление между,5U„„1717832 А1 подземных сооружений разливного назначения в скальных грунтах сейсмоопасных районов. Целью изобретения является снижен ие трудозатрат. Способ и редусматри вает проходку выработки гладкого контура, например, роторным комбайном и нанесение на ее поверхность антиадгезионного покрытия. После чего устанавливают опалубку, и укладывают за нее бетонную смесь для возведения внутреннего несущего слоя обделки, Между несущим внутренним слоем и антиадгезионным покрытием на контуре выработки формируют дополнительный податливый слой обделки за счет усадки бетона несущего слоя в процессе его твердения, для чего опалубку снимают при достижении бетоном наибольшей температуры экзотермии, а после снижения температуры бетона несущего слоя до температуры вмещающих пород в полость зазора подают твердеющий раствор с пластификатором. 1 з.п. ф-лы, I ил. несущими слоями обделки и вмещающими породами, что при сейсмических воздействиях снижает трещиностойкость и может привести к разрешению обделки, так как бетон работает на растяжение.

Известен также способ возведения сейсмостойкой тоннельной обделки, включающий формирование двух монолитных бетонных несущих слоев, наружного и внутреннего, в опалубке и антиэдгезионного покрытия из гидрофобного материала, расположенного между несущими слоями обделки, при1717832 чем наружный слой обделки сцеплен с окружающим массивом грунта, а на поверхности одного из слоев обделки, смежной с поверхностью другого слоя, выполняют выступы, которые служат в качестве контактных точек для обеспечения совместной работы обеих слоев обделки на сжатие.

К недостаткам известного способа относятся большие трудовые и материальные затраты, а также большая продолжительность производства работ в связи с наличием дополнительного наружного несущего слоя и выступов на внутреннем несущем слое, требующих допол нител ьн ых трудозатрат и времени на их выполнение.

Целью изобретения является снижение трудозатрат, Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки, и редусматривающему установку опалубки, формирование внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного с зазором относительно него антиадгезионного слоя и последующее снятие опалубки, антиадгезионный слой наносят на породы контура выработки до установки опалубки, зазор формируют в процессе твердения несущего слоя за счет усадки бетона, для чего опалубку снимают при достижении бетоном несущего слоя наибольшей температуры экзотермии, а в полости зазора создают дополнительный податливый слой путем подачи твердеющего раствора с пластификатором, после снижения температуры несущего слоя до температуры вмещающих пород.

На чертеже изображена сейсмостойкая тоннельная обделка с антиадгезионным внешним покрытием, возведенная в подземной выработке аркообразного. профиля, Способ реализуют следующим образом.

На обнаженную ровную поверхность 1 подземной выработки, полученной в устойчивом скальном грунте с помощью роторного комбайна, наносят путем напыления антиадгезионное покрытие 2 из гиброфобного вещества (например, глинистого раствора), На месте бетонирования устанавливают опалубку (не показана) и в заопалубочное пространство укладывают бетон для формования несущего слоя 3 обделки, В результате экзотермических реакций в бетоне его температура поднимается до максимальной. При этом состав бетона подбирают таким (путем введения в него, на5

55 пример, ускорителей затвердевания), чтобы он набирал необходимую прочность не позднее времени достижения максимальной температуры экзотермии.

После достижения максимальной температуры экзотермии (что необходимо для получения максимально возможного диапазона температур бетона в нагретом и остывшем состоянии и, следовательно, для получения зазора) опалубку снимают и бетон оставляется на выстойку на срок около недели, После усадки бетона и достижения им температуры окружающего грунтового массива между наружной поверхностью несущего слоя 3 обделки и поверхностью 1 выработки образуется зазор 4 благодаря отсутствию сцепления бетона с грунтом.

В образовавшийся зазор подают твердеющий раствор с низким коэффициентом фильтрации, например, глиноцементный, цементно-бентонитовый, синтетические смолы и т.п. вещества. Нагнетание раствора в зазор 4 ведут под давлением, зависящим от кривизны обделки, а именно заполняют без избыточного давления зазор до сводовой части выработки, а в сводовой части раствор нагнетают под давлением порядка

0,5 МПа, в результате чего несущий слой обделки обжимается. После твердения бетона в полости зазора 4 образуется податливый слой обделки, обеспечивающий передачу на несущий монолитный бетонный слой 3 только сжимающих воздействий со стороны грунтового массива.

При отсутствии сейсмических воздействий и температурных колебаний грунтовый массив передает на обделку только горное давление и, следовательно, несущий слой 3 обделки работает в соответствии с обычным расчетом.

При возникновении в массиве грунта сейсмических и температурных колебаний обделка подвергается наряду с сжимающими также растягивающим и сдвигающим воздействиям. Однако зти воздействия передаваться на несущий слой 3 обделки не будут из-за отсутствия сцепления между грунтом и конструкцией обделки, т.е. благодаря наличию внешнего по отношению к обделке антиадгезионного покрытия 2, обеспечивающего вместе с податливым слоем передачу на несущий слой 3 только сжимающих нагрузок, не вызывающих растрескивания и разрушения бетона.

Формула изобретения

1. Способ возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки, включа1717832

Составитель Н.Борщ-Компанеец

Редактор Н.Рогулич Техред М,Моргентал Корректор Т,Палий

Заказ 863 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ющий установку опалубки, формирование внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного с зазором относительно него антиадгезионного слоя и последующее снятиеопалубки,отличающийся тем,что, с целью снижения трудозатрат, антиадгезионный слой наносят на породы контура выработки до установки опалубки, зазор формируют в процессе твердения несущего слоя за счет усадки бетона, для чего опалубку снимают при достижении бетоном несущего слоя наибольшей температуры зкзотермии, а в полости зазора создают дополнительный податливый слой путем подачи твердеющего раствора с пластифи5 като ром.

2, Способ по и. 1, отл ича ю щи йся тем, что нагнетание раствора с пластификатором в образовавшийся зазор осуществляют после снижения температуры

10 несущего слоя до температуры вмещающих пород.