ТУННЕЛЬ ДЛЯ АВТОДОРОГ, ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ Российский патент 2016 года по МПК E02D29/45 

Описание патента на изобретение RU2602533C1

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов.

Известен туннель для железных дорог с защитной железобетонной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде неравносторонней параболической фигуры с арочным сводом [см. Тоннель и метрополитены (под редакцией Храпова В.Г.). М.: Транспорт, 1989, с. 77, рис. 5.3 (правый рисунок)].

Основным недостатком указанной конструкции является ограниченная надежность работы в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях из-за неравнопрочности конструкции и ограниченной устойчивости сводной части железнодорожного туннеля.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является туннель для метрополитена с обделкой из сборного железобетона, имеющий поперечное сечение в виде круга [см. Тоннель и метрополитены (под редакцией Храпова В.Г.). М.: Транспорт, 1989, с. 183, рис. 10.13 (правый рисунок)].

Основной недостаток конструкции туннеля-прототипа заключается в ограниченной надежности работы в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях из-за ограниченной прочности круглого сечения туннеля, особенно в его сводной части.

Задачей изобретения является повышение прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях.

Для решения поставленной задачи в туннеле для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля.

Сущность изобретения заключается в том, что поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля.

Такой новый признак, как выполнение поперечного сечения туннеля в виде треугольника Релло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новой свойство, заключающееся в том, что у туннеля с сечением в виде треугольника Релло при одинаковых площадях с туннелем с сечением в виде круга повышается поверхность как выработки, так и обделки. Это придает транспортному туннелю с обделкой более высокую устойчивость и прочность по отношению к внешним статическим и динамическим нагрузкам. Второй новый признак, как расположение одного из углов треугольника Релло в верхней сводной части туннеля, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что одна из наиболее жестких зон (угловая зона) треугольника Релло располагается в наиболее напряженной части транспортного туннеля.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть положительного эффекта, заключающегося в повышении прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».

На фиг. 1 показан туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, поперечное сечение.

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов сооружается в горной или грунтовой выработке 1, выполненной в поперечном сечении в виде фигуры Релло. Защитная обделка 2 туннеля также выполнена в поперечном сечении в виде фигуры Релло. Один из углов 3 треугольника Релло сечения туннеля расположен в верхней сводной части 4 туннеля.

Треугольник Релло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а, центр которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.

Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Релло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях, треугольник Релло имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с транспортным туннелем с защитной обделкой, имеющей круглое поперечное сечение в виде треугольника Релло, имеет больший периметр, а следовательно, большую поверхность (это относится к выработке и конструкции защитной обделки), что имеет существенное значение для более эффективного рассеяния поверхностных напряжений.

Поверхность выработки и защитной обделки 2 туннеля с поперечным сечением в виде треугольника Релло, по сравнению с туннелем с круглым поперечным сечением, увеличивается более чем на 5%.

У треугольника Релло, по сравнению с кругом той же площади, диаметр почти во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость транспортного туннеля увеличивается.

Наиболее жесткие участки в реллообразном туннеле для автодорог, железных дорог и метрополитенов формируются в угловых зонах. Поэтому наиболее рационально один из углов 3 реллообразного сечения туннеля расположить в верхней сводной части 4 туннеля. Свод, образованный в виде угла треугольника Релло, по результатам модельных исследований, оказался на 15-25% устойчивее полукруглого свода выработки и обделки туннеля.

Защитная обделка туннеля выполняется из монолитного железобетона или сборных железобетонных или металлических тюбингов.

Углы при вершинах треугольника Релло равны 120°, т.е. сложность армирования угловых зон монолитных железобетонных обделок реллообразного туннеля не возникает.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в повышении прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях.

Похожие патенты RU2602533C1

название год авторы номер документа
Напорный туннель округлой формы для гидроэлектростанций 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
  • Аббасов Эльдар Авез Оглы
  • Эминов Ямен Магомед Оглы
RU2611718C1
Гидротехнический отводящий туннель с железобетонной обделкой 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
  • Аббасов Эльдар Авез Оглы
  • Эминов Ямен Магомед Оглы
RU2613461C1
Магистральная труба нефтепроводов, газопроводов и нефтепродуктопроводов 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Аббасов Эльдар Авез Оглы
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
  • Рагимов Ильгар Гасанага Оглы
RU2616680C1
Продольная галерея-потерна бетонной плотины 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
  • Алиев Натик Балабек Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Эминов Ямен Магомед Оглы
  • Аббасов Эльдар Авез Оглы
RU2608066C1
Рабочий орган кротователя 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Гасанов Сабир Техранхан Оглы
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Аббасов Эльдар Авез Оглы
  • Эминов Ямен Магомед Оглы
RU2614380C1
Грунтовая плотина, возводимая на слабых основаниях в районах с повышенной сейсмичностью 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Богомолов Александр Николаевич
  • Гасанов Сабир Техранхан Оглы
  • Богомолова Оксана Александровна
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
  • Эминов Ямен Магомед Оглы
RU2611805C1
Металлический вертикальный сейсмостойкий резервуар 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Эвиев Валерий Андреевич
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Халафов Намик Мадат Оглы
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Мамедли Ровшан Алам Оглы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
RU2606485C1
Многоэтажное здание 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Эвиев Валерий Андреевич
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Мамедли Ровшан Алам Оглы
  • Данялов Шафи Данял Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
RU2606898C1
Многоэтажное здание с несущим центральным стволом 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Эвиев Валерий Андреевич
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Алиев Натик Балабек Оглы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
RU2613696C2
Многоэтажное здание 2015
  • Габибов Фахраддин Гасан Оглы
  • Эвиев Валерий Андреевич
  • Амрахов Азад Таир Оглы
  • Асадов Сахавет Беюкбала Оглы
  • Халафов Намик Мадат Оглы
  • Юсифов Низами Расим Оглы
  • Мамедов Шакир Ахмед Оглы
  • Габибова Лейли Фахраддин Кызы
  • Галандаров Шовги Курбан Оглы
RU2613691C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 602 533 C1

Реферат патента 2016 года ТУННЕЛЬ ДЛЯ АВТОДОРОГ, ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ

Изобретение относится к горному и подземному строительству, в частности к конструкциям туннелей для автодорог, железных дорог и метрополитенов. Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины. Поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля. Технический результат состоит в повышении прочности, устойчивости и надежности работы туннеля для автодорог, железных дорог и метрополитенов в сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 602 533 C1

Туннель для автодорог, железных дорог и метрополитенов с защитной обделкой, имеющий поперечное сечение в виде фигуры постоянной ширины, отличающийся тем, что поперечное сечение туннеля выполнено в виде треугольника Релло, причем один из углов треугольника Релло расположен в верхней сводной части туннеля.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2602533C1

СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ТОННЕЛЯ НЕКРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ И ЩИТ ДЛЯ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЯ НЕКРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ 2003
  • Семенов А.Н.
  • Гильштейн С.Р.
  • Стогов С.Н.
RU2235883C1
ТОННЕЛЬ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕ 2004
  • Цернант Александр Альфредович
  • Пассек Вадим Васильевич
  • Дацковский Аркадий Хананьевич
  • Линник Владимир Александрович
RU2275472C1
СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ВЫРАБОТКИ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ЗАМОРОЖЕННЫХ ГРУНТАХ 1995
  • Маслак В.А.
  • Салан А.И.
  • Безродный К.П.
  • Кулагин Н.И.
  • Филонов Ю.А.
RU2099534C1
СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ПОДЗЕМНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ТОННЕЛЕЙ И СЕКЦИЯ ПОДЗЕМНОГО ПЕРЕХОДА ИЛИ ТОННЕЛЯ 2006
  • Козлович Аркадий Викторович
RU2312187C1
JPH 04272391 A, 29.09.1992
ФРОЛОВ Ю.С
и др
Метрополитены, Москва, Желдориздат, 2001.

RU 2 602 533 C1

Авторы

Габибов Фахраддин Гасан Оглы

Богомолов Александр Николаевич

Богомолова Оксана Александровна

Амрахов Азад Таир Оглы

Асадов Сахавет Беюкбала Оглы

Юсифов Низами Расим Оглы

Галандаров Шовги Курбан Оглы

Габибова Лейли Фахраддин Кызы

Аббасов Эльдар Авез Оглы

Эминов Ямен Магомед Оглы

Рагимов Ильгар Гасанага Оглы

Даты

2016-11-20Публикация

2015-11-24Подача