Лотковый блок для чугунной обделки тоннелей метрополитена

Изобретение относится к креплению подземных горных выработок, проходимых кессонным способом, а именно к конструкции лотковых блоков для чугунной обделки тоннелей. Технический результат направлен на обеспечение прокладки по лотковым блокам воздуховодов, дренажных труб, кабелей и других коммуникаций, с обеспечением безаварийной их эксплуатации и удобного доступа к ним. Лотковый блок для чугунной обделки тоннелей метрополитена состоит из железобетонной части и металлической лотковой плиты, выполненной в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля с плоской спинкой прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов. С наружной стороны отливка снабжена ребрами жесткости, образующими наружные кессоны. В параллельных и радиальных бортах внутренних кессонов выполнены отверстия под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков. В одном из наружных кессонов плиты выполнено отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора. В металлической лотковой плите выполнен заглубленный в один из ее наружных кессонов спрофилированный сквозной желоб, продольная ось которого параллельна центральной оси лоткового блока. По контуру желоба со стороны параллельных бортов выполнены чеканные канавки, совмещенные с чеканными канавками параллельных бортов лотковой плиты для последующего уплотнения стыков соединений упомянутых бортов лотковых плит между собой. На внешней поверхности желоба выполнены собственные ребра жесткости, образующие наружные кессоны и сопряженные с арматурой при заливке железобетонной части лоткового блока. Выполненный таким образом лотковый блок позволяет обеспечить надежную прокладку различных коммуникаций вдоль тоннеля с обеспечением безаварийной их эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, к устройствам для крепления подземных горных выработок, проходимых кессонным способом, а именно к конструкции лотковых блоков для чугунной обделки тоннелей метрополитенов, железнодорожных и автодорожных тоннелей.

Существующая чугунная тюбинговая обделка тоннелей, собираемая из тюбинговых колец, соединяемых между собой болтовыми соединениями с герметизирующими элементами, закрепляет выработку в грунте, ограждает внутреннее пространство тоннеля от попадания в него воды и воспринимает нагрузки, предусмотренные СНиП II-D.3-68 и СНиП 32-02-2003. Однако существующей тюбинговой обделке присущи недостатки, заключающиеся в высокой трудоемкости работ по планированию горизонтальной плоскости в тоннеле для прокладки рельсового пути, а также в отсутствии перевязки между тюбинговыми кольцами, снижающей жесткость самого тоннеля.

Известна лотковая плита для чугунной обделки тоннелей метрополитена, выполненная в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля с плоской спинкой прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов, усиленных ребрами жесткости, в которых выполнены такелажные отверстия, а с наружной стороны указанная отливка снабжена ребрами жесткости, образующими наружные кессоны, причем в параллельных и радиальных бортах внутренних кессонов выполнены отверстия под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков. При этом на наружной поверхности чугунной отливки в центральном кессоне по центру продольной оси выполнена цилиндрическая бобышка с образованной внутри ее цилиндрической полостью, сообщенной с соосно выполненным на внутренней поверхности спинки лотковой плиты сквозным отверстием овальной формы под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора (пат. РФ №156940, кл. E21D 5/10, опубл. в бюл. №31, 2015 г.). К недостаткам этого технического решения следует отнести невысокие эксплуатационные качества, обусловленные трудностями по размещению и доступу к различным коммуникационным узлам и агрегатам необходимым для обеспечения функционирования всего подземного сооружения метрополитена.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является изобретение по пат. РФ №2534126, кл. E21D 5/10, опубл. в бюл. №33, 2014 г., в котором описан лотковый блок, состоящий из железобетонной части и металлической лотковой плиты, выполненой в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля с плоской спинкой прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов, усиленных ребрами жесткости, в которых выполнены такелажные отверстия, а с наружной стороны чугунная отливка снабжена ребрами жесткости, образующими наружные кессоны. При этом в параллельных и радиальных бортах внутренних кессонов лотковой плиты выполнены отверстия под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков.

Несмотря на положительные качества известного устройства в процессе его монтажа в тоннелях метрополитена и дальнейшей эксплуатации были обнаружены существенные недостатки, заключающиеся в невозможности прокладки воздуховодов, дренажных труб, кабелей и других коммуникаций непосредственно на лотковой плите, так как они не умещаются в зазоре между рельсовым путем и лотковой плитой, перекрывают проходное сечение туннеля метрополитена. При этом не обеспечивается доступ к обслуживаемым узлам, а также не обеспечиваются эксплуатационная надежность (опасность повреждения коммуникаций) и другие эксплуатационные качества.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного устройства, является обеспечение прокладки по лотковым блокам различных коммуникаций (воздуховодов, дренажных труб, кабелей и других коммуникаций) с обеспечением безаварийной их эксплуатации и удобного доступа к ним.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом лотковом блоке для чугунной обделки тоннелей метрополитена, состоящем из железобетонной части и металлической лотковой плиты, выполненной в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля с плоской спинкой прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов, а с наружной стороны отливка снабжена ребрами жесткости, образующими наружные кессоны, причем в параллельных и радиальных бортах внутренних кессонов выполнены отверстия под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков, а в одном из наружных кессонов плиты - отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора, в металлической лотковой плите выполнен заглубленный в один из ее наружных кессонов спрофилированный сквозной желоб, продольная ось которого параллельна центральной оси лоткового блока. При этом по контуру желоба со стороны параллельных бортов выполнены чеканные канавки, совмещенные с чеканными канавками параллельных бортов лотковой плиты для последующего уплотнения стыков соединений упомянутых бортов лотковых плит между собой. Это позволяет обеспечить герметизацию (от почвенных вод) стыков соседних лотковых блоков при укладке в туннеле.

На внешней поверхности желоба выполнены собственные ребра жесткости, образующие наружные кессоны и сопряженные с арматурой при заливке железобетонной части лоткового блока. Это позволяет повысить жесткость желоба, а значит и лотковой плиты в целом, что, в свою очередь, повышает прочностные характеристики лотковой плиты в целом.

На лотковой плите желоб может быть выполнен трапецеидальной формы, меньшее основание которого расположено в его донной части. Это позволяет обеспечить укладку в него магистралей сложного профиля и легко извлекать их из желоба, при необходимости.

Также желоб на лотковой плите может быть выполнен со сдвигом относительно центральной оси плиты на расстояние, которое кратно числу наружных кессонов, что позволяет размещать желоб в одном из кессонов, не перерезая ребра жесткости и тем самым сохраняя достаточную жесткость и местную устойчивость лотковой плиты. При этом отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора смещено относительно оси желоба на минимально возможное расстояние к вертикальной оси центра масс лоткового блока. Это позволяет обеспечить устойчивость лоткового блока при подъеме (ось рабочего органа манипулятора проходит близко к оси центра тяжести поднимаемого блока).

Кроме того, желоб может быть выполнен в центральном наружном кессоне металлической лотковой плиты, при этом отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора выполнено по вертикальной оси желоба на его донной части, что обеспечивает как устойчивую работу манипулятора при укладке лотковой плиты в туннеле (ось рабочего органа манипулятора проходит по оси центра масс лотковой плиты), так и укладку магистралей по центру лотковой плиты (в случае, если на ней располагаются рельсы и нет возможности сместить желоб в сторону).

Заявленное техническое решение позволяет обеспечить надежную прокладку различных коммуникаций (воздуховодов, дренажных труб, кабелей и других коммуникаций) вдоль тоннеля в его лотковой части с их полным укрытием и дополнительно обеспечить слив просочившейся в туннель подпочвенной воды.

Предлагаемый лотковый блок для чугунной обделки тоннелей метрополитена иллюстрируется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - общий вид чугунной обделки тоннеля метрополитена в сборе;

на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;

на фиг. 3, 4, 5, 6, 7 - разрез Б-Б на фиг. 2 (расположение желоба в четырех разных положениях на лотковой плите);

на фиг. 8 - выносной элемент В фиг. 7 в сечении.

Заявляемый лотковый блок для чугунной обделки 1 тоннелей метрополитена состоит из железобетонной части 2 и металлической лотковой плиты 3, выполненной в виде коробкообразной чугунной отливки 4 прямоугольного профиля с плоской спинкой 5 прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта Г с образованием двух внутренних кессонов Д, а с наружной стороны отливка снабжена ребрами 6 жесткости, образующими наружные кессоны Е. При этом в параллельных Ж и радиальных Г бортах внутренних кессонов Д выполнены отверстия 7 под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков. В одном из наружных кессонов Е плиты выполнено отверстие 8 под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора (условно не показан).

В металлической лотковой плите 3 выполнен утопленный в один из ее наружных кессонов Е спрофилированный сквозной желоб 9, продольная ось которого параллельна центральной оси лоткового блока. А по контуру желоба 9 со стороны параллельных бортов Ж выполнены чеканные канавки, совмещенные с чеканными канавками параллельных бортов лотковой плиты 3 для последующего уплотнения стыков соединений упомянутых бортов лотковых плит между собой при их монтаже (сборке) в тюбинговою крепь. На внешней поверхности желоба 9 выполнены собственные ребра 10 жесткости, образующие наружные кессоны И и сопряженные с арматурой при заливке железобетонной части 2 лоткового блока.

Сквозной желоб 9 на лотковой плите 3 может быть выполнен трапецеидальной формы, меньшее основание которого расположено в его донной части.

Кроме того, указанный желоб 9 на лотковой плите 3 может быть выполнен со сдвигом относительно центральной оси плиты на расстояние, которое кратно числу наружных кессонов Е, при этом отверстие 8 под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора смещено относительно оси желоба на минимально возможное расстояние к вертикальной оси центра масс лоткового блока.

Упомянутый сквозной желоб 9 может быть выполнен в центральном наружном кессоне Е металлической лотковой плиты 3, при этом отверстие 8 под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора выполнено по вертикальной оси желоба на его донной части.

Таким образом, предлагаемый лотковый блок для чугунной обделки тоннелей метрополитена позволяет обеспечить надежную прокладку различных коммуникаций (воздуховодов, дренажных труб, кабелей и других коммуникаций) вдоль тоннеля с обеспечением безаварийной их эксплуатации и свободного и удобного доступа к ним.

1. Лотковый блок для чугунной обделки тоннелей метрополитена, состоящий из железобетонной части и металлической лотковой плиты, выполненной в виде коробкообразной чугунной отливки прямоугольного профиля с плоской спинкой прямоугольной формы, переходящей в радиальные борта с образованием двух внутренних кессонов, а с наружной стороны отливка снабжена ребрами жесткости, образующими наружные кессоны, причем в параллельных и радиальных бортах внутренних кессонов выполнены отверстия под крепеж и чеканные канавки под герметизацию стыков, а в одном из наружных кессонов плиты - отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора, отличающийся тем, что в металлической лотковой плите выполнен заглубленный в один из ее наружных кессонов спрофилированный сквозной желоб, продольная ось которого параллельна центральной оси лоткового блока, при этом по контуру желоба со стороны параллельных бортов выполнены чеканные канавки, совмещенные с чеканными канавками параллельных бортов лотковой плиты для последующего уплотнения стыков соединений упомянутых бортов лотковых плит между собой, а на внешней поверхности желоба выполнены собственные ребра жесткости, образующие наружные кессоны и сопряженные с арматурой при заливке железобетонной части лоткового блока.

2. Лотковый блок по п. 1, отличающийся тем, что желоб на лотковой плите выполнен трапецеидальной формы, меньшее основание которого расположено в его донной части.

3. Лотковый блок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что желоб на лотковой плите выполнен со сдвигом относительно центральной оси плиты на расстояние, которое кратно числу наружных кессонов, при этом отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора смещено относительно оси желоба на минимально возможное расстояние к вертикальной оси центра масс лоткового блока.

4. Лотковый блок по п. 3, отличающийся тем, что желоб выполнен в центральном наружном кессоне металлической лотковой плиты, при этом отверстие под установку исполнительного органа транспортировочного манипулятора выполнено по вертикальной оси желоба на его донной части.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горнодобывающим отраслям промышленности и предназначено для крепления капитальных горных выработок, преимущественно глубоких вертикальных шахтных стволов, в сложных горно-геологических и гидрогеологических условиях.

Изобретение относится к горному делу, а именно крепи для подземных сооружений типа шахтных стволов. Технический результат заключается в повышении водонепроницаемости крепи подземных сооружений.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для крепления восстающих выработок (ходовых и вентиляционных печей), пройденных для подготовки выемочных участков при разработке крутых угольных пластов.

Изобретение относится к устройствам для крепления подземных горных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов. Технический результат направлен на обеспечение перевязки тюбинговых колец, снижение трудоемкости планирования горизонтального участка в тоннеле, улучшение гидроизоляции тюбингового кольца, а также упрощение процесса монтажа крепи.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для креплении подземных горных выработок. .

Изобретение относится к креплению горных выработок и может быть использовано в устройствах, применяемых для этих целей, в частности в тюбинговой крепи. .

Изобретение относится к креплению подземных сооружений. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для крепления восстающих выработок при разработке мощных пластов крутого падения. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления восстающих горных выработок (скатов), возводимых и поддерживаемых в закладочном массиве при разработке мощных крутых угольных пластов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и м.б. .

Изобретение относится к горному делу, а именно к креплению горных выработок и их сопряжений в соляных и соленосных породах, в частности, при сооружении ответственных подземных сооружений, не допускающих образование трещин в бетонной крепи, например водосборников для ненасыщенных солями вод или сопряжений шахтных стволов с подходными выработками и дозаторными камерами.

Изобретение относится к строительству, в частности к проходке туннелей или выработок в рыхлых горных породах. Техническим результатом является улучшение санитарно-гигиенических условий работы в секции экрана при одновременном снижении металлоемкости процесса.

Изобретение относится к тюбинговой крепи стволов подземных выработок, проходимых кессонным способом при строительстве метрополитенов. .

Изобретение относится к строительным конструкциям, предназначено для крепления выработки в породе и может быть использовано в качестве элементов силовых конструкций коммуникационных коллекторов, шахтных и вентиляционных каналов и т.д.

Изобретение относится к креплению горных выработок в процессе продавливания, разрушения и удаления породы и может быть использовано в устройствах, применяемых для этих целей, в частности кольцевой секционной крепи.

Изобретение относится к креплению горных выработок и может быть использовано в устройствах, применяемых для этих целей, в частности в тюбинговой крепи. .

Изобретение относится к креплению горных выработок. .

Изобретение относится к горному делу, в частности к элементам крепления горизонтальных горных выработок при строительстве подземных сооружений, особенно в условиях агрессивных сред.

Изобретение относится к строительству подземных сооружений в обводненных грунтах и позволяет повысить несущую способность и водонепроницаемость обделки. .
Наверх