Способ бетонирования тоннеля в уровнях отрицательных температур

Способ бетонирования тоннеля в уровнях отрицательных температур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для возведения монолитных бетонных и железобетонных крепей горных выработок. Цель изобретения - снижение затрат энергии и обеспечение возможности повторного использования теплоизолятора. Устанавливают опалубку для бетонирования заходки несущего слоя. Одновременно производят теплоизолирование заходок путем заполнения закрепкого пространства эластичными емкостями (ЭЕ), заполненными жидкостью с температурой кипения (-12)-(-3) С. В качестве наполнителя ЭЕ может быть использован метиламин. При выделении твердеющим бетоном теплоты гидратации жидкость вскипает и эластичные стенки ЭЕ увеличивают свой объем, плотно заполняя все пустоты заопалубочного пространства . При выравнивании температурного поля наполнитель в ЭЕ конденсируется и они приобретают первоначальный объем. После набора бетоном критической прочности производят нагнетание тампонажного раствора. За счет перемещения фронта тампонажного раствора осуществляется выталкивание большей части ЭЕ в свободное пространство выработки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (б1) 4 Е 21 Р 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4145926/22-03 (22) 02.10.86 (46) 23.12,88, Бюл. И 47 (71) Институт технической теплофизики АН УССР (72) E.M. Глазунов, В.А. Жилкин, Л.Б. Зимин, В.Ф. Мороз, В.А. Румянцев и В.П. Черняк (53) 622.281.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 829962, кл. F. 21 D 11/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

И 1196514, кл. F 21 F 3/00, 1984. (54) СПОСОБ БЕТОНИРОВАНИЯ ТОННЕЛЯ

В УРОВНЯХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР (57) Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для возведения монолитных бетонных и железобетонных крепей горных выработок. Цель изобретения — снижение затрат энергии и обеспечение воэможности повторного использования теплоизолятора. Устанавливают опалубку для бетонирования заходки несущего слоя. Одновременно производят теплоизолирование заходок путем заполнения закрепного пространства эластичными емкостями (ЭЕ), заполненными жидкостью с температурой кипения (-12)-(-3) С. В качестве нао полнителя ЭЕ может быть использован метиламин. При выделении твердеющим бетоном теплоты гидратации жидкость вскипает и эластичные стенки ЭЕ увеличивают свой объем, плотно заполняя все пустоты эаопалубочного пространства. При выравнивании температурного поля наполнитель в ЭЕ конденсируется и они приобрета)от первоначальный объем. После набора бетоном критической прочности производят нагнетание тампонажного раствора. За счет перемещения фронта тампонажного раст- („ вора осуществляется выталкивание большей части ЭЕ в свободное простран- Я ство выработки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1446322

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано для возведения монолитных бетонных и железобетонных крепей горнЫх выработок различного назначения при отрицательной температуре воздуха и горных пород.

Цель изобретения — снижение затрат энергии и обеспечение воэможности повторного использования теплоизолятора.

На фиг. 1-3 показаны схемы последовательности производства работ.

Способ осуществляют следующим образом.

Одновременно с установкой опалубки 1 зону между ней и горным массивом, закрепленную временной крепыш 2, заполняют герметичными емкостями 3 с эластичными стенками, заполненными жицкостью, вскипающей при температуре, близкой к температуре оттаивания массива. Производят бетонирование заходки несущего слоя. При вы- 25 делении твердевающим бетоном теплоты гидратации жидкость вскипает, эластичные стенки увеличивают свой объем, плотно заполняют все пустоты заопалубочного пространства. При этом 30 образуется слой эффективной теплоизоляции, содержащий низкотеплопроводные пары в емкостях и воздух в замкнутых пространствах между кими.

В качестве наполнителя герметич- 35 ных емкостей с эластичными стенками 3 используют жидкость с нормальной температурой кипения в пределах (-12)-.

О (-3) С (изобутан, метиламин, сернистый ангидрид, октафторциклобутан или gg дифтормонохлорэтан), что позволяет, благодаря их теплофизическим и термодинамическим свойствам в практическом диапазоне изменения температуры системы "вечномерзлый горный массив - 15 твердеющий бетон", обеспечивать не только снижение общего теплопоступления от бетона в массив за счет теплоизоляции, но и перераспределение плотности теплового потока во времени с уменьшением ее в начальный период за счет расходования значительной части выделяющейся теплоты на скипание наполнителя в емкостях. Тем самым снижаются затраты энергии на обеспечение необходимого для твердення бетона положительного теплового режима.

С другой стороны, при дальнейшем росте температуры системы давления паров в емкостях увеличивается и при максимально возможных ее значениях о (до 60 С) у выбранных жидкостей достигает 900 кПа, чем обеспечивается надежный и равномерный механический контакт опалубки и твердеющего бетона 4 с горным массивом, препятствующий вывалам и другим изменениями геометрии контура поперечного сечения выработки, способствующим развитию горного давления. Благодаря этому может быть существенно облегчена конструкция опалубки.

В дальнейшем, по мере снижения интенсивности гидратации бетона, температура системы естественным образом падает. При выравнивании температурного поля наполнитель в эластичных емкостях конденсируется и теплоизолятор в виде эластичных емкостей приобретает начальный объем. Нагнетание тампонажного раствора 5 в заопалубочное пространство производят после набора бетоном 4 обделки критической прочности со стороны предыдущей заходки бетонирования. При этом эа счет перемещения фронта тампонажного раствора 5 от места нагнетания к открытому торцу заходки осуществляется выталкивание большей части эластичных емкостей в свободное пространство выработки, которые в дальнейшем могут быть повторно использованы.

После начала изливания тампонажного раствора 5 в выработку процесс приостанавливается, торец заходки бетонирования закрывается и дальнейшее нагнетание тампонажного раствора

5 производят обычным образом. Для снижения доли эластичных емкостей 3, теряемых в закрепленном пространстве, нагнетание следует производить в нескольких топках, располагаемых равномерно по периметру поперечного сечения выработки.

В качестве наполнителя эластичных емкостей 3 целесообразно испольЪ эовать метиламин СН>ХН, поскольку . о его температура кипения (йк -6,7 С) находится в середине укаэанного интервала и он обладает максимальным значением удельной теплоты парообразования (808 кДж/кг), что свидетельствует о.его высоких теплоаккумулирующих свойствах.

144б32

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

1, Способ бетонирования тоннеля в уровнях отрицательных температур, включающий возведение заходками несущего слоя и их теплоизолирование путем заполнения закрепного пространства эластичными емкостями, заполненными жидкостью с низкой температурой кипения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения затрат энергии и обеспечения возможности повторного использования теплоизолятора, установку опалубки для бе- 15 тонирования заходки несущего слоя

2 и теплоизолирование проводят одновременно, q жидкость для заполнения емкостей используют с температурой кипения при нормальном давлении í прео делах (-12)-(-3) С, при этом пдсле приобретения бетоном критической прочности и выравнивания поля температур, эластичные емкости выталкивают из закрепного пространства давле- .- нием нагнетаемого тампонажного раствора.

2. Способ по п, 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве наполнителя эластичных емкостей используют метиламин, 1446322

Составитель Л. Березкина

Техред Л.Олийнык Корректор А, Обручар

Редактор Н. Тупица

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6727/38

Производственно-папиграфическое предприятие, г. ужгород, ул, Проектная, 4