Способ возведения обделки туннеля

Способ возведения обделки туннеля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е „))829962

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.79 (21) 2739113/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Е 21 D 11)10

Гевударстввный кеаитет (53) УДК 622.281..4(038 8) IIo A6JI3M нзобретений н еткрытнй

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.81 (72) Авторы изобретения

Е. М. Глазунов, И. И. Гроссман, М. В. Зайцев, Б. П. Конухин

А. И. Матюхина и В. A. Румян

Всесоюзный институт по проектированию органЯ ацнйэнергетического строительства «Оргэнерго роя>,",- у; ". (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОБДЕЛКИ ТУННЕЛЯ

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении монолитных бетонных и железобетонных обделок туннелей различного назначения в условиях отрицательных температур воздуха и окружающих пород.

Известен способ возведения монолитной бетонной обделки туннеля в условиях отрицательных температур, при котором бетонную смесь укладывают на предварительно отогретую породу. Для этого блок бетонирования отделяют от остальной части выработки термозизоляционными перегородками, а внутри блока создают положительную температуру, подогревая воздух электрокалориферами (lj.

Недостатком этого способа являются большие затраты энергии на предварительный нагрев горных пород, который приводит к снижению устойчивости выработки, а в ряде случаев вызывает опасность вывалов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является сгособ возведения бетонной обделки туннеля при отрицательных температурах, включающий установку по стенам и кровле выработки в блоке бетонирования опалубки, теплоизолирование блока и бетонирование обделки. Способ основан на сохранении в бетоне тепла, необходимого для нормального твердения. Для этого после установки опалубки блок бетонирования теплоизолируют, устанавливая теплоизоляционные перегородки, а внутри блоков в процессе бетонирования поддерживают температуру, близкую к температуре укладываемой бетонной смеси. При этом большая часть тепла непроизводительно расходуется на отогрев мерзлого породного мас о сива (21.

Недостатком данного способа является необходимость затрат дополнительной энергии на поддержание заданной температуры в блоке бетонирования и расходуемой на отогрев мерзлого породного массива.

Цель изобретения — повышение эффективности возведения и качества обделки путем снижения теплопотерь и защиты материала от вредного влияния отрицательной температуры породы.

Указанная цель достигается тем, что теплоизолирование блока осуществляют перед установкой опалубки путем покрытия стен и кровли выработки низкомодульным теплоизоляционным слоем, которыч после бетони829962 укрепление гидротеплоизоляционного слоя, исключает его демпфирующую способность и з5 включает обделку в совместную работу с породным массивом.

Использование предлагаемого способа возведения обделки туннеля в условиях отрицательных температур воздуха и ок40 ружающих пород обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: возведение обделки тун-. неля с сохранением естественного состояния окружающих пород и исключение вредного влияния отрицательной температуры породы

45 на материал обделки, предотвращение проникновения влаги в туннель и защиту материала обделки от коррозии при неизбежном растеплении массива в период эксплуатации.

Это повышает эффективность возведения и качества обделки, ускоряет темпы роста прочности и сокращает сроки распалубки на 5 — 10 /о.

Формула изобретения

55 рования обделки укрепляют путем нагнетания в зону контакта гидротеплоизоляционного слоя и обделки, цементно-песчаного раствора под давлением до 2 кг/см при градиенте температуры обделки и воздуха в выработке от 5 до 20 С после приобретения бетоном обделки критической прочности, а затем после приобретения бетоном обделки проектной прочности, под давлением до 30 кг/м гри градиенте температур меньше 5 С.

В качестве материала для гидротеплоизоляционного слоя используют битумно-шлаковую смесь.

Выполнение работ по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Боковые стены и кровлю выработки перед установкой опалубки покрывают низкомодульным гидротеплоизоляционным слоем, например, битумно-шлаковой смесью. Для этого используют известные механизмы, например, механизмы для подачи клеевых и герметизирующих составов типа С вЂ” 562. 3атем после установки опалубки блок бетонирования теплоизолируют, отсекая его от остальной части выработки теплоизоляционными перегородками, либо устраивая теплоизоляцию непосредственно на опалубке. Й теплоизолированном блоке повышают температуру до положительной и бетонируют обделку. В процессе бетонирования в теле обделки радиально по отношению к продольной оси туннеля устанавливают трубки для подачи цементно-песчаного раствора в зону контакта гидротеплоизоляционного слоя и обделки.

После набора бетоном обделки критической прочности опалубку снимают, а гидротеплоизоляционный слой укрепляют, нагнетая в зону контакта по трубкам цементнопесчаный раствор сначала, после приобретения бетоном обделки критической прочности, под давлением до 2 кг/см при градиенте температуры обделки и воздуха в выработке от 5 до 20 С, а затем, после приобретения бетоном проектной прочности, под давлением до 30 кг/см при градиенте температур меньше 5 С. Для нагнетания раствора в зону контакта гидротеплоизоляционного слоя и обделки используют растворонасосы различного типа.

Гидротеплоизоляционное покрытие обеспечивает защиту материала обделки от влияния отрицательной температуры окружающего массива, предотвращает потери значительной части энергии на его прогрев и сохраняет массив на период возведения обделки в естественном состоянии. При неизбежном растеплении массива в период эксплуата ци и сооружения гидротеплоизоляционный слой препятствует проникновению влаги в туннель и предотвращает коррозию материала обделки.

Покрытие, выполненное из низкомодульного материала, выполняет роль демпфирую5 0

Зо

4 щего слоя, который компенсирует деформации обделки от температурных напряжений и усадочных явлений в бетоне.

Укрепление гидротеплоизоляционного слоя нагнетанием цементно-песчаного раствора обеспечивает его сохранность на весь период эксплуатации сооружения. Режим ук. репления обусловлен температурными напряжениями в обделке и ее прочность в период строительства. Величина давления нагнетания 2 кг/см принимается из условия предотвращения нарушения сплошности гидротеплоизоляционного слоя и бетонной обделки, критическая прочность которой составляет в среднем ЗОО/О от проектной в 28-суточном возрасте. Напряжения в бетоне от давления нагнетания 2 кг/см в выработках пролетом 4 — 8 м могут составлять 60 — 70 кг/см и не вызовут нарушения сплошности бетона, достигшего критической прочности (90—

100 кг/см ) при распалубливаяии обделки.

Допускаемые напряжения для материала гидротеплоизоляционного слоя не превышают 3 — 4 кг/см . Градиент температуры обделки и воздуха в выработке от 5 до 20 С характеризует термонапряженное состояние обделки, в которой практически прекратился рост деформаций. Давление 2 кг/см обеспечивает частичное крепление демпфирующего гидротеплоизоляционного слоя, заполнение возможных пустот в зоне контакта этого слоя с обделкой, а также препятствует развитию горного давления.

Дальнейшее нагнетание цементно-песчаного раствора после набора бетоном проектной прочности выполняется под давлением до 30 кг/см и обеспечивает окончательное

1. Способ возведения обделки туннеля в условиях отрицательных температур, вклю829962 чающий установку по стенам и кровле выработки в блоке бетонирования опалубки, теплоизолирование блока, и бетонирование обделки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности возведения и качества обделки путем снижения теплопотерь и защиты материала обделки от вредного влияния отрицательной температуры породы, теплоизолирование блока осуществляют перед установкой опалубки путем покрытия стен и кровли выработки низкомодульным теплоизоляционным слоем, который после 10 бетонирования обделки укрепляют путем нагнетания в зону контакта гидротеплоизоляционного слоя и обделки цементно-песчаного раствора под давлением до 2 кг/см при градиенте температуры обделки и воздуха в выработке от 5 до 20 С после приобретеб ния бетоном обделки критической прочности, а затем, после приобретения бетоном обделки проектной прочности, под давлением до

30 кг/см при градиенте температур меньше

5 С.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве материала для гидротеплоизоляционного слоя используют битумношлаковую смесь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минаков Н. В. Особенности производства туннельных работ в условиях вечномерзлых грунтов. — Труды Vl совещания-семинара по обмену опытом строительства в суровых климатических условиях, т YIII, вып. 1, 1970, Красноярск, с. 179 — 180.

3. То же, с. 182 — 183.

Составитель Л. Березкина

Редактор О. Персиянцева Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 3495/63 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4