КОЛЬЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ СБОРНОЙ ОБДЕЛКИ ТУННЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК E02D29/00 

Описание патента на изобретение RU2467128C2

Изобретение относится к области строительства подземных туннелей, в частности строительства коллекторных туннелей, например, для фекальной и дождевой канализации, промышленных стоков, а также коммуникационных (кабельных) туннелей и туннелей метрополитена.

Известны различные жесткие конструкции туннельных оболочек, в частности, выполненные обделкой туннеля скрепленными между собой сборными элементами различной конструкции, формирующих профиль туннеля.

По патенту СССР №1209884, кл. Е21D 11/08, опубл. 07.02.1986 г. известна сборная обделка туннеля из армополимербетонных блоков, включающая армированные стеновые блоки с продольной и поперечной арматурой, выполненной в виде кольцевой спирали.

Известен покрытый герметиком бетонный сегмент для формирования туннеля путем соединения множества сегментов, содержащих тело сегмента, включающее плиту основания для покрытия, по меньшей мере, одной поверхности сегмента, составляющего внешнюю или внутреннюю поверхность туннеля, и герметик в качестве покрытия - WO №98.16721, кл. E21D 11/08, опубл. 23.04.98 г.

Известен также бетонный сегмент, имеющий листовое, скрепленное с ним покрытие из пластика, имеющее расположенные в шахматном порядке пластиковые анкеры, замоноличенные в бетон сегмента, и имеющий по краям сегмента в приграничных к покрытию областях выемки для заливки герметика - JP №2000145394, кл. E21D 11/38, опубл. 26.05.2000 г.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является кольцевой элемент сборной обделки туннеля, содержащий соединенные между собой блоки, каждый из которых выполнен из бетона и имеет выпуклую внешнюю поверхность и противолежащую ей внутреннюю поверхность с размещенной на внутренней поверхности защитной футеровкой, прочно соединенной с массивом бетона и снабженной армирующими упрочняющими элементами - пат. РФ №2386754, кл. E02D 29/00, опубл. 20.04.2010 г.

Недостатками данной конструкции являются недостаточные жесткость футеровки и прочность сцепления между футеровочным слоем и бетоном, а также низкая коррозионная стойкость футеровочного слоя к агрессивным средам.

Задача настоящего изобретения состоит в создании конструкции футеровочного слоя кольцевого элемента обделки туннеля со свойствами водо- и газонепроницаемости, абразиво- и коррозинностойкости, трудногорючести при одровременном повышении жесткости футеровки и прочности сцепления между футеровочным слоем и бетоном.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности конструкции, снижении трудоемкости изготовления элементов футеровки.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой элемент сборной обделки туннеля, содержащий соединенные между собой блоки, каждый из которых выполнен из бетона и имеет выпуклую внешнюю и противолежащую ей внутреннюю поверхность с размещенной на внутренней поверхности защитной футеровкой, прочно соединенной с массивом бетона и снабженной армирующими упрочняющими элементами, имеет защитную футеровку, выполненную в виде многослойного закладного листа, при этом слой, контактирующий со средой, транспортируемой по туннелю, представляет композиционный материал на основе связующего и мелкодисперсного армирующего материала, следующий слой сформирован таким образом, что в связующем распределены армирующий наполнитель в виде рубленых стеклянных волокон или мата на основе рубленых стеклянных волокон, а также поверхностный мат стеклянный, размещенный внутри упомянутого слоя, и граничный слой «футеровка - бетон» на основе армированной сетки из базальтового или щелочестойкого стеклянного волокна с размером ячеек от 5 до 10 мм, при этом в футеровку заформованы упрочняющие армирующие элементы, выполненные в виде реек Z-образного профиля, снабженные пустотелыми пазами на верхней и нижней планках, костылей из базальтопластика и трапеций с пустотелыми пазами на верхнем и нижнем основаниях, причем нижнее основание предварительно закреплено на внешней поверхности закладной защитной футеровки.

При этом в качестве мелкодисперсного армирующего материала слоя, контактирующего со средой, транспортируемой по туннелю, могут быть взяты стеклянный или базальтовый порошки, двуокись титана, аэросил и т.п.

Содержание связующего в слоях защитной футеровки, изготовленной на основе пропитанных связующим рубленых стеклянных волокон или мата на основе рубленых стеклянных волокон составляет 30-50%, а на основе мата поверхностного стеклянного - от 70 до 90%.

Пазы, выполненные на верхней и нижней рейках Z-образного профиля, верхнем и нижнем основаниях трапеций занимают от 20 до 50% общей площади оснований.

Пример осуществления изобретения

На фиг.1 представлен блок кольцевого элемента сборной обделки туннеля; на фиг.2, 3.4 - упрочняющие армирующие элементы, выполненные в виде рейки Z-образного профиля, костыля из базальтопластика и трапеции соответственно.

Блок кольцевого элемента представляет собой конструкцию, выполненную из бетона, и имеет выпуклую внешнюю и противолежащую ей внутреннюю поверхность с размещенной на ней защитной футеровкой. Футеровка представляет многослойный закладной лист, в котором слой 1, контактирующий с агрессивной средой, изготовлен из композиционного материала на основе связующего на основе эпоксидиановых (ГОСТ 10587), полиэфирных ненасыщенных ПН-1, ПН-3, ПН-11 - (ТУ 6-48-30-89) и т.п. смол и мелкодисперсного наполнителя в виде стеклянного СПА (ТУ 6-48-134-96) или базальтового порошков, аэросила (ГОСТ 14922), двуокиси титана (ГОСТ 9808-84) и т.п. На этот слой укладывают слой 2, изготовленный из армирующего наполнителя в виде рубленых стеклянных волокон из ровинга РБР13-2520-76 (ТУ 6-11-594-84) или мата (ТУ 6-48-18-89) на основе рубленых стеклянных волокон, пропитанных одним из указанных выше связующих, Затем размещают мат 3 поверхностный стеклянный МПС (ТУ 6-11-403-84), пропитанный связующим таким образом, что слой 3 оказывается находящимся внутри слоя 2. Содержание связующего в слое 2 варьируют от 30 до 50%, а в слое 3 - от 70 до 90%. Выбор связующего и его количество задаются условиями эксплуатации.

Затем в сформованную таким образом футеровку устанавливают упрочняющие армирующие элементы 4, выполненные в виде реек Z-образного профиля - фиг. 2, снабженных пустотелыми пазами на верхней и нижней планках, костыли из базальтопластика - фиг.3 и трапеции - фиг.4 с пустотелыми пазами на верхней и нижней планках.

Последний граничный слой 5 «футеровка - бетон» изготовлен из армированной сетки (ТУ 6-48-0204962-17-91) на основе базальтового или щелочестойкого стеклянного волокна с размером ячеек от 5 до 10 мм. Сформованную таким образом футеровку отверждают. Затем наформовывают слой бетона 6 и производят его отверждение, далее блок извлекают из опалубки. Полученные блоки известным способом собирают в кольцевой элемент обделки туннеля.

Такая многослойная конструкция футеровки, сочетающая определенный набор армирующих материалов и связующих, их количественное содержание, набор упрочняющих элементов и форму их выполнения, позволили создать конструкцию с надежными эксплуатационными свойствами: водо- и газонепроницаемостью, трудногорючестью, коррозионно- и абразивостойкостью, а также повысить жесткость футеровки и прочность ее сцепления с бетоном.

Похожие патенты RU2467128C2

название год авторы номер документа
СБОРНАЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМАЯ ОБДЕЛКА ТУННЕЛЯ И КОЛЬЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ НЕЕ 2008
  • Федунец Борис Иванович
  • Левченко Александр Николаевич
  • Дмитриев Александр Николаевич
  • Савватеев Алексей Дмитриевич
  • Пахомов Алексей Васильевич
  • Новицкий Борис Борисович
  • Храменков Станислав Владимирович
  • Хренов Константин Евгеньевич
  • Валиев Азат Габбасович
  • Егоров Олег Викторович
  • Малицкий Владимир Семенович
  • Толмачев Виталий Иванович
  • Ляпидевский Борис Васильевич
RU2386754C2
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ СБОРОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 2019
  • Лушников Сергей Александрович
RU2720542C1
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛЫХ ПЛАСТМАССОВЫХ ОКОННЫХ, ДВЕРНЫХ ИЛИ ПОДОБНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ РАМНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 2007
  • Суханов Александр Викторович
  • Асеев Алексей Вадимович
  • Сисаури Виталий Ираклиевич
  • Макаров Глеб Евгеньевич
RU2336404C1
УСТРОЙСТВО ТРАМВАЙНОГО ПУТИ И СПОСОБ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ 2007
  • Савватеев Алексей Дмитриевич
  • Пахомов Алексей Васильевич
  • Новицкий Борис Борисович
  • Портнов Владимир Павлович
RU2376408C2
ШУМОГЛУШИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Фесина Михаил Ильич
  • Малкин Илья Владимирович
  • Краснов Александр Валентинович
  • Горина Лариса Николаевна
  • Назаров Алексей Геннадьевич
RU2494266C2
Шумозащитный экран 2015
  • Фесина Михаил Ильич
  • Краснов Александр Валентинович
  • Горина Лариса Николаевна
  • Орлов Сергей Алексеевич
  • Козлов Алексей Сергеевич
RU2616944C2
Низкошумное техническое помещение 2017
  • Фесина Михаил Ильич
  • Дерябин Игорь Викторович
  • Горина Лариса Николаевна
RU2677621C1
ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩАЯ ЗАШИВКА ТЕХНИЧЕСКОГО ПОМЕЩЕНИЯ 2014
  • Фесина Михаил Ильич
  • Краснов Александр Валентинович
  • Горина Лариса Николаевна
  • Соколик Владимир Николаевич
  • Нурова Елена Николаевна
RU2579104C2
СТЕНОВОЙ БЛОК (ВАРИАНТЫ), МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ, ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ (ВАРИАНТЫ), СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ И ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ 2011
  • Балаев Александр Михайлович
  • Балаев Александр Александрович
  • Балаев Егор Александрович
  • Обухов Алексей Анатольевич
  • Чуфистов Сергей Викторович
RU2465415C1
Устройство в виде изолирующего и изоляционного каркаса и способы его изготовления и применения 2019
  • Райт Джон Дэвид
RU2820436C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 467 128 C2

Реферат патента 2012 года КОЛЬЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ СБОРНОЙ ОБДЕЛКИ ТУННЕЛЯ

Изобретение относится к области строительства подземных туннелей, в частности строительства коллекторных туннелей, например, для фекальной и дождевой канализации, промышленных стоков, а также коммуникационных туннелей и туннелей метрополитена. Кольцевой элемент сборной обделки туннеля содержит соединенные между собой блоки, каждый из которых выполнен из бетона и имеет выпуклую внешнюю и противолежащую ей внутреннюю поверхность с размещенной на внутренней поверхности защитной футеровкой, прочно соединенной с массивом бетона и снабженной армирующими упрочняющими элементами. Защитная футеровка выполнена в виде многослойного закладного листа. Слой, контактирующий со средой, транспортируемой по туннелю, представляет композиционный материал на основе связующего и мелкодисперсного армирующего материала. Следующий слой сформирован таким образом, что в связующем распределены армирующий наполнитель в виде рубленых стеклянных волокон или мата на основе рубленых стеклянных волокон, а также поверхностный мат стеклянный, размещенный внутри упомянутого слоя. Граничный слой «футеровка - бетон» на основе армированной сетки из базальтового или щелочестойкого стеклянного волокна с размером ячеек от 5 до 10 мм. В футеровку заформованы упрочняющие армирующие элементы, выполненные в виде реек Z-образного профиля, снабженные пустотелыми пазами на верхней и нижней планках, костылей из базальтопластика и трапециями с пустотелыми пазами на верхнем и нижнем основаниях. Нижнее основание предварительно закреплено на внешней поверхности закладной защитной футеровки. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности конструкции, снижении трудоемкости изготовления элементов футеровки. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 4 ил.

Формула изобретения RU 2 467 128 C2

1. Кольцевой элемент сборной обделки туннеля, содержащий соединенные между собой блоки, каждый из которых выполнен из бетона и имеет выпуклую внешнюю и противолежащую ей внутреннюю поверхность с размещенной на внутренней поверхности защитной футеровкой, прочно соединенной с массивом бетона и снабженной армирующими упрочняющими элементами, отличающийся тем, что защитная футеровка выполнена в виде многослойного закладного листа, при этом слой, контактирующий со средой, транспортируемой по туннелю, представляет композиционный материал на основе связующего и мелкодисперсного армирующего материала, следующий слой сформирован таким образом, что в связующем распределены армирующий наполнитель в виде рубленых стеклянных волокон или мата на основе рубленых стеклянных волокон, а также поверхностный мат стеклянный, размещенный внутри упомянутого слоя, и граничный слой «футеровка-бетон» на основе армированной сетки из базальтового или щелочестойкого стеклянного волокна с размером ячеек от 5 до 10 мм, при этом в футеровку заформованы упрочняющие армирующие элементы, выполненные в виде реек Z-образного профиля, снабженные пустотелыми пазами на верхней и нижней планках, костылей из базальтопластика и трапеций с пустотелыми пазами на верхнем и нижнем основаниях, причем нижнее основание предварительно закреплено на внешней поверхности закладной защитной футеровки.

2. Кольцевой элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного армирующего материала слоя, контактирующего со средой, транспортируемой по туннелю, могут быть взяты стеклянный или базальтовый порошки, двуокись титана, аэросил.

3. Кольцевой элемент по п.1, отличающийся тем, что содержание связующего в слоях защитной футеровки, изготовленной на основе пропитанных связующим рубленых стеклянных волокон или мата на основе рубленых стеклянных волокон, составляет 30-50%, а на основе мата поверхностного стеклянного - от 70 до 90%.

4. Кольцевой элемент по п.1, отличающийся тем, что пазы, выполненные на верхней и нижней рейках Z-образного профиля, верхнем и нижнем основаниях трапеций занимают от 20 до 50% общей площади оснований.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2467128C2

СБОРНАЯ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМАЯ ОБДЕЛКА ТУННЕЛЯ И КОЛЬЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ НЕЕ 2008
  • Федунец Борис Иванович
  • Левченко Александр Николаевич
  • Дмитриев Александр Николаевич
  • Савватеев Алексей Дмитриевич
  • Пахомов Алексей Васильевич
  • Новицкий Борис Борисович
  • Храменков Станислав Владимирович
  • Хренов Константин Евгеньевич
  • Валиев Азат Габбасович
  • Егоров Олег Викторович
  • Малицкий Владимир Семенович
  • Толмачев Виталий Иванович
  • Ляпидевский Борис Васильевич
RU2386754C2
Сборная обделка тоннеля из армополимербетонных блоков 1983
  • Барбакадзе Владимир Шалвович
  • Храпов Владимир Георгиевич
  • Барбакадзе Малхаз Семенович
  • Даушвили Автандил Парменович
  • Дудко Наталья Васильевна
  • Голунов Сергей Анатольевич
SU1209884A1
БРОНЕВОЙ МАЛОМОЩНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 1927
  • Маркович Л.З.
  • Маркович А.Л.
SU7135A1
Обделка гидротехнического туннеля 1986
  • Илюшин Виктор Фролович
SU1357494A1
Устройство для укладки и транспортировки длинномерного материала 1986
  • Бронштейн Семен Филлипович
  • Пономарев Владимир Владимирович
  • Брейтер Юрий Лазаревич
SU1382795A1
US 5439319 A, 08.08.1995.

RU 2 467 128 C2

Авторы

Федунец Борис Иванович

Натрусов Владимир Иванович

Косолапов Алексей Фёдорович

Храменков Станислав Владимирович

Хренов Константин Евгеньевич

Левченко Александр Николаевич

Дмитриев Александр Николаевич

Валиев Азат Габбасович

Пахомов Алексей Васильевич

Даты

2012-11-20Публикация

2010-12-15Подача