Устройство для гидроизоляции тюбинговых колец

Изобретение относится к области изготовления тюбинговых колец тоннельных обделок и может быть использовано для герметизации тюбинговых колец стволов подземных сооружений и шахт. Технический результат, на который направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности гидроизоляции тюбинговых колец. Устройство для гидроизоляции тюбинговых колец выполнено в виде уплотнительной прокладки и предназначено для размещения в П-образном пазу каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца. Уплотнительная прокладка выполнена в виде четырехугольной призмы из этилен-пропилен-диен мономера, при этом на наружных боковых сторонах верхней части призмы выполнены скосы, а на нижней поверхности призмы по всей ее длине выполнены сквозные галтельные пазы, при этом высота галтельных пазов выбирается из соотношения в=Н/1,5÷4,0, где в - высота галтельных пазов, Н - высота уплотнительной прокладки. 3 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления тюбинговых колец тоннельных обделок и может быть использовано для герметизации тюбинговых колец стволов подземных сооружений и шахт.

Известно техническое решение для гидроизоляции тюбинговой крепи при помощи уплотняемых элементов в виде резиновых шнуров прижимаемых упорной пластиной (Авт. свид. №612039 по кл. E21D 11/14 от 25.06.1978 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность эксплуатации, вызванная отсутствием плотной фиксации прижимной пластины и подверганию к срыву или деформации болтов, стягивающих тюбинги самой крепи.

Известно устройство для гидроизоляции швов тюбинговой крепи, которое направлено на обеспечение возможности замены уплотнительного шнура в процессе эксплуатации (Авт. свид. №1023098 по кл. E21D 11/10 15.06.1983 г.).

Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность и эффективность гидроизоляции тюбинговой крепи.

Известно техническое решение в виде тюбинговой гидроизолирующей крепи вертикального ствола, состоящего из собранных в колонну тюбинговых колец с герметизирующими прокладками (ПМ №99822 по кл. E21D 5/10 от 27.11.2010 г.). Используемые в данном решении герметизирующие прокладки выполнены из свинца или из полимерсодержащего материала. Прокладки устанавливаются с выпусками сверху и снизу, которые зачищаются после сборки кольца по верхнему и нижнему горизонтальным фланцам.

Выполнение герметизирующих прокладок из свинца или полимерсодержащего материала не являющимися упругими материалами и обладают низкой механической прочностью и относительно высокой ползучестью, что ухудшает гидроизоляционные качества прокладок из данных материалов в швах чугунной тюбинговой крепи.

Наиболее близким техническим решением повышения эффективности гидроизоляции тюбинговых колец является устройство для гидроизоляции тюбинговых колец, выполненное виде уплотнительной прокладки, размещенной в канавке тюбинга (патент RU №2474694 по кл. Ε21D 5/11 от 10.02.2013 г.).

Недостатком данного устройства является недостаточное усилие, сжатия уплотнительной прокладки на контакте чугунного и монолитного бетонного колец, что снижает эффективность гидроизоляции крепи.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эффективности гидроизоляции тюбинговых колец.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для гидроизоляции тюбинговых колец, выполненное в виде уплотнительной прокладки из эластичного материала, размещенной в П-образном пазу каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца, уплотнительная прокладка выполнена в виде прямой четырех угольной призмы из этилен-пропилен-диен мономера, на наружных боковых сторонах верхней части призмы выполнены скосы, а на нижней поверхности призмы по всей ее длине выполнены сквозные галтельные пазы, при этом высота галтельных пазов выбирается из соотношения в=Н/1,5÷4,0, где в-высота галтельных пазов, Н-высота уплотнительной прокладки.

На фиг.1 представлен общий вид уплотнительной прокладки,

где:

1 - уплотнительная прокладка,

2 - верхний боковой скос,

3 - галтельные пазы.

На фиг.2 представлена иллюстрация размещения уплотнительной прокладки в П-образном пазу тюбингов, где

4 - верхняя уплотнительная прокладка,

5 - нижняя уплотнительная прокладка,

6 и 7 - П-образный паз в каждом отдельном цилиндрическом сегменте тюбингового кольца,

8 и 9 - отверстия для элемента болтового соединения.

На фиг.3 представлена иллюстрация разложения сил сжатия (F₁ и F₂) уплотнительной прокладки в П-образном пазу каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца.

Гидроизоляционный элемент, выполнен в виде уплотнительной прокладки в виде прямой четырехугольной призмы из этилен-пропилен-диен мономера, при этом высота уплотнительной прокладки больше глубины П-образного паза каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца и определяется размерами и весом тюбинговых колец. Нижним основанием уплотнительная прокладка 4 размещается в П-образном пазу 6. Аналогичным способом уплотнительная прокладка 5 размещается в П-образном пазу 7. После этого в отверстия 8 и 9 вставляется крепежный болт с последующей его затяжкой. Во время затяжки происходит сжатие уплотнительных прокладок 4 и 5.

Высота галтельных пазов выбирается из соотношения в=Н/1,5÷4,0, где в - высота галтельных пазов, Н - высота уплотнительной прокладки. Это обеспечивает эффективность и надежность работы уплотнительной прокладки.

В процессе сжатия вертикальные стенки галтельных пазов расходятся в стороны, упираясь в стенки П-образного паза каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца, при этом скосы на верхней части уплотнительной прокладки обеспечивают требуемое положение прокладки в боковых стенках П-образного паза тюбингового кольца, а верхняя зона стенок (галтели) обеспечивают равномерное распределение механических напряжений, что увеличивает силу сжатия уплотнительной прокладки, и повышает эксплуатационную надежность.

Устройство для гидроизоляции тюбинговых колец, выполненное в виде уплотнительной прокладки из эластичного материала, размещенной в П-образном пазу каждого отдельного цилиндрического сегмента тюбингового кольца, отличающееся тем, что уплотнительная прокладка выполнена в виде прямой четырехугольной призмы из этилен-пропилен-диен мономера, на наружных боковых сторонах верхней части призмы выполнены скосы, а на нижней поверхности призмы по всей ее длине выполнены сквозные галтельные пазы, при этом высота галтельных пазов выбирается из соотношения в=Н/1,5÷4,0, где в - высота галтельных пазов, Н - высота уплотнительной прокладки.