СПОСОБ ЩИТОВОЙ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК E21D9/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к щитовой походке тоннелей, и может быть использовано при щитовой проходке проходных коллекторных тоннелей с бетонной обделкой.

Одной из существеннейших задач, стоящей перед эксплуатационной службой городских коллекторных сетей, является поддержание в рабочем состоянии и своевременный ремонт обделки коллекторных тоннелей. Долговечность тоннельной обделки, особенно в водонасыщенных грунтах, во многом зависит от качества материала, гидроизоляции и, соответственно количества грунтовой воды, проникающей в тоннель.

Борьба с просачивающимися грунтовыми водами может вестись путем повышения качества обделки тоннеля за счет применения дорогостоящих, но надежных материалов, как это следует из авт. св. СССР N 620524, кл. E 21 D 9/00, 1978. Недостатком такого способа строительства является высокая стоимость тоннеля и возможность строительства тоннелей небольшой протяженности.

Известен способ щитовой проходки тоннеля, заключающийся в разрушении породы забоя, удалении разрушенной породы, формовании бетонной обделки тоннеля и последующей гидроизоляции внутренней поверхности обделки тоннеля, раскрытой в описании к авт. св. СССР N 1216353, кл. E 21 D 9/00, 1986.

К недостаткам этого способа следует отнести высокую стоимость получаемого тоннеля, поскольку его дальнейшая гидроизоляция затруднена, а нанесенное гидроизоляционное покрытие не обладает высокой стойкостью и долговечностью.

В основу изобретения положено решение задачи по созданию способа щитовой проходки тоннеля, позволяющего использовать сравнительно недорогие материалы и увеличить срок службы и надежность гидроизоляции прокладываемых тоннелей, за счет улучшения качества гидроизоляционного покрытия.

Было установлено, что после выполнения тоннельной обделки и ее просушки при подготовке к проведению гидроизоляционных работ, влажность бетонной поверхности слишком велика для качественного нанесения гидроизоляционного покрытия. Дальнейшая сушка стенок тоннеля не приносит положительных результатов. Стенки обделки тоннеля, находясь под гидростатическим давлением грунтовых вод окружающего грунта, пропускают воду по капиллярам и имеют тем большую влажность, чем менее качественный материал (бетон) применен при изготовлении обделки.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении влажности стенок обделки тоннеля при нанесении на них гидроизоляционного покрытия.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе щитовой проходки тоннеля, заключающемся в разрушении породы забоя, удалении разрушенной породы, формовании бетонной обделки тоннеля и последующей гидроизоляции внутренней поверхности обделки тоннеля посредством нанесения гидроизоляционного покрытия, формование бетонной обделки производят как минимум двумя концентрическими слоями, между которыми размещают дополнительный внутренний гидроизоляционный слой, а нанесение гидроизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность бетонной обделки производят после полного высыхания поверхностного слоя стен тоннеля.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что внутренний гидроизоляционный слой выполняют посредством укладки тонкослойного полимерного материала.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что внутренний гидроизоляционный слой выполняют посредством нанесения жидкого слоя гидроизоляции.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что формование бетонной обделки тоннеля и размещение дополнительного внутреннего гидроизоляционного слоя производят одновременно.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что формование бетонной обделки тоннеля производят послойно в два или несколько этапов с размещением дополнительного внутреннего гидроизоляционного слоя в промежутке между формованием двух последующих этапов.

Способ осуществляется следующим образом. Проходка тоннеля производится при помощи проходческого щита. Формование обделки тоннеля ведется, как минимум, двумя последовательными слоями, между которыми размещается слой гидроизоляции. Эта операция способа может быть осуществлена различными приемами. Например, после подачи бетона и его прессования в первом слое на образовавшуюся стенку накладывается слой полимерной пленки. Затем производится подача и прессование второго слоя обделки.

Вместо полимерного пленочного покрытия может быть нанесен слой жидкого герметизатора, что является наиболее предпочтительным.

Возможен вариант одновременной подачи бетона в два слоя с одновременной подачей между ними герметизатора и последующим прессованием. При последующей выдержке готового участка тоннеля происходит затвердевание и высушивание бетона. Благодаря наличию герметизатора внутри бетонной обделки тоннеля, грунтовые воды, находящиеся под определенным гидростатическим давлением, просачиваются по капиллярам бетонной обделки только в наружный смежный с грунтом слой. Дальнейшему проникновению воды препятствует внутренний слой герметизатора. Внутренний слой бетона обделки, образующий стенки тоннеля, интенсивно теряет влагу и высыхает до требуемой для нанесения гидроизоляции влажности порядка 5%.

Высохшие стенки обделки покрываются слоем гидроизоляции, для чего может быть использован более дешевый герметизатор типа, например, битума. Нанесение гидроизолятора на сухие поверхности, в соответствии с установленными требованиями, позволяет получить долговечное покрытие, защищающее внутреннее пространство тоннеля от проникновения влаги в течение длительного времени, что резко увеличивает срок службы тоннеля, препятствуя образованию агрессивной среды, разрушающей бетон.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено при проходке проходных коллекторных тоннелей. Способ заключается в разрушении породы забоя с удалением разрушенной породы и формовании бетонной обделки тоннеля. При формовании бетонной обделки тоннеля, внутри обделки размещается дополнительно слой гидроизолятора, разделяющий бетонную обделку, как минимум, на два концентрических слоя. Размещение внутри бетонной обделки гидроизоляционного слоя позволяет достичь требуемой по технологии влажности стенок тоннеля, после чего проводят работы по нанесению на стенки основного наружного слоя гидроизоляционного покрытия. Нанесение гидроизоляционного покрытия с выдерживанием технологических требований> позволяет применить при изготовлении обделки более дешевые материалы с одновременным повышением срока эксплуатации прокладываемого тоннеля. 4 з. п. ф-лы.

1. Способ щитовой проходки тоннеля, заключающийся в разрушении породы забоя, удалении разрушенной породы, формовании бетонной обделки тоннеля и последующей гидроизоляции внутренней поверхности обделки тоннеля посредством нанесения гидроизоляционного покрытия, отличающийся тем, что формование бетонной обделки производят как минимум двумя концентрическими слоями, между которыми размещают дополнительный внутренний гидроизоляционный слой, а нанесение гидроизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность бетонной обделки производят после полного высыхания поверхностного слоя стен тоннеля. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внутренний гидроизоляционный слой выполняют посредством укладки тонкослойного полимерного материала. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что внутренний гидроизоляционный слой выполняют посредством нанесения жидкого слоя гидроизоляции. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что формование бетонной обделки тоннеля и размещение дополнительного внутреннего гидроизоляционного слоя производят одновременно. 5. Способ по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что формование бетонной обделки тоннеля производят послойно в два этапа или несколько этапов с размещением дополнительного внутреннего гидроизоляционного слоя в промежутке между формованием двух последующих этапов.