Способ сооружения тоннеля Российский патент 2017 года по МПК E21D9/04 E21D11/04 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам и устройствам, относящимся к проходке тоннелей или выработок в рыхлых горных породах, а именно к созданию защитных металлических экранов из труб преимущественно при проходке путепроводов, пешеходных переходов, при пересечении насыпей железнодорожных и автодорожных магистралей и других подземных искусственных сооружений.

Известен способ создания защитного экрана, который можно использовать при сооружении тоннеля, включающий создание защитного экрана в виде пространственной конструкции путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана, выемку породы из продавленной секции, вырезку сектора из ее внутренней полости на величину продавливания, установку следующей секции в выполненный вырез, сопряжение с замково-направляющим устройством, перед продавливанием последующей секции производят сварку секций между собой, укладывают армокаркас и внутритрубное пространство заполняют бетоном (см., например, статью «Технология изготовления защитного экрана методом «U.P.R.S.», статья выложена на сайте компании ООО «Анкерные технологии» 11.04.2011, http://anchortech.ru/technology/m-uprs.html).

Полученный защитный экран можно рассмотреть как пространственную конструкцию, элементы которой имеют постоянные жесткие связи.

Ведение строительно-монтажных работ под вышеуказанным защитным экраном позволяет предотвратить деформацию и просадку поверхности и сведение к минимуму влияния проведения работ на городскую и транспортную инфраструктуру, обеспечить безопасное строительство, отсутствие перерывов движения и каких либо ограничений транспорта на участке строительства.

Однако данный способ имеет следующие недостатки.

Защитный экран является вспомогательным сооружением, под которым производятся экскавация грунта и сооружение основной несущей конструкции. Все это связано с высокими затратами, связанными с временным сооружением, которое не учитывается при сооружении несущей конструкции, а также со сроками строительства несмотря на сравнительно короткие сроки с традиционными методами строительства подземных сооружений.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа сооружения тоннеля для уменьшения материалоемкости, сокращения объемов выполняемых строительно-монтажных работ и сроков строительства путем преобразования защитного экрана в постоянную несущую конструкцию в виде тоннеля.

Поставленная задача решается тем, что в способе сооружения тоннеля, включающем создание защитного экрана в виде пространственной конструкции путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана, выемку породы из продавленной секции, вырезку сектора из ее внутренней полости на величину продавливания, установку следующей секции в выполненный вырез, сопряжение с замково-направляющим устройством, перед продавливанием последующей секции производят сварку секций между собой, укладывают армокаркас и внутритрубное пространство заполняют бетоном, перед укладкой армокаркаса выполняют сплошные продольные вырезы в соприкасающихся между собой стенках труб без нарушения кольцевых конечных частей труб, оставляя в расчетных местах в зависимости от диаметра трубы маячничковые полосы для фиксации места установки ребер жесткости, устанавливают ребра жесткости, через сплошные вырезы в стенках труб и вдоль каждой трубы производят продольную и поперечную укладку арматуры с образованием единого армокаркаса с последующим заполнением внутритрубного пространства бетоном для преобразования защитного экрана в тоннель.

Поскольку перед укладкой армокаркаса выполняют сплошные продольные вырезы в соприкасающихся между собой стенках труб без нарушения кольцевых конечных частей труб, оставляя в расчетных местах в зависимости от диаметра трубы маячничковые полосы для фиксации места установки ребер жесткости, устанавливают ребра жесткости, через сплошные вырезы в стенках труб и вдоль каждой трубы производят продольную и поперечную укладку арматуры с образованием единого армокаркаса с последующим заполнением внутритрубного пространства бетоном для преобразования защитного экрана в тоннель, обеспечивается уменьшение материалоемкости, сокращение объемов выполняемых строительно-монтажных работ и сроков строительства.

Способ сооружения тоннеля осуществляют следующим образом.

Создают защитный экран в виде пространственной конструкции путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана. Производят выемку породы из продавленной секции и вырезку сектора из ее внутренней полости на величину продавливания. Устанавливают следующую секцию в выполненный вырез, сопрягают с замково-направляющим устройством и так же производят ее продавливание с последующей выемкой породы, как и в первой секции. Перед продавливанием последующей секции сваривают продавленные ранее секций между собой, сооружая таким образом пространственную конструкцию. Перед укладкой армокаркаса выполняют сплошные продольные вырезы в соприкасающихся между собой стенках труб без нарушения кольцевых конечных частей труб, оставляя в расчетных местах в зависимости от диаметра трубы маячничковые полосы для фиксации места установки ребер жесткости. Устанавливают ребра жесткости и через сплошные вырезы в стенках труб и вдоль каждой трубы производят продольную и поперечную укладку арматуры с образованием единого армокаркаса и заполняют внутритрубное пространство бетоном, преобразуя защитный экран в тоннель.

После заполнения бетоном получаем трубо-железобетонную конструкцию, отвечающую всем требованиям несущей конструкции. Далее производится экскавация грунта (проходка) и выполнение отделочных работ внутри пространственной конструкции.

В случаях, когда существуют ограничения по глубине залегания сооружения и отсутствие возможности вести строительство открытым способом, предложенное техническое решение даст возможность вести строительство на глубине 0,8-1,0 м до верхней точки сооружения.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам и устройствам, относящимся к проходке тоннелей или выработок в рыхлых горных породах, а именно к созданию защитных металлических экранов из труб преимущественно при проходке различных подземных искусственных сооружений. Способ сооружения тоннеля включает создание защитного экрана в виде пространственной конструкции путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана, выемку породы из продавленной секции, вырезку сектора из ее внутренней полости на величину продавливания, установку следующей секции в выполненный вырез, сопряжение с замково-направляющим устройством. Перед продавливанием последующей секции производят сварку секций между собой, укладывают армокаркас и внутритрубное пространство заполняют бетоном. При этом перед укладкой армокаркаса выполняют сплошные продольные вырезы в соприкасающихся между собой стенках труб без нарушения кольцевых конечных частей труб, оставляя в расчетных местах в зависимости от диаметра трубы маячничковые полосы для фиксации места установки ребер жесткости. Устанавливают ребра жесткости. Через сплошные вырезы в стенках труб и вдоль каждой трубы производят продольную и поперечную укладку арматуры с образованием единого армокаркаса. Заполняют внутритрубное пространство бетоном для преобразования защитного экрана в тоннель.

Способ сооружения тоннеля, включающий создание защитного экрана в виде пространственной конструкции путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана, выемку породы из продавленной секции, вырезку сектора из ее внутренней полости на величину продавливания, установку следующей секции в выполненный вырез, сопряжение с замково-направляющим устройством, перед продавливанием последующей секции производят сварку секций между собой, укладывают армокаркас и внутритрубное пространство заполняют бетоном, отличающийся тем, что перед укладкой армокаркаса выполняют сплошные продольные вырезы в соприкасающихся между собой стенках труб без нарушения кольцевых конечных частей труб, оставляя в расчетных местах в зависимости от диаметра трубы маячничковые полосы для фиксации места установки ребер жесткости, устанавливают ребра жесткости, через сплошные вырезы в стенках труб и вдоль каждой трубы производят продольную и поперечную укладку арматуры с образованием единого армокаркаса с последующим заполнением внутритрубного пространства бетоном для преобразования защитного экрана в тоннель.