Способ реконструкции железнодорожного тоннеля Российский патент 2024 года по МПК E21D9/01 E21D9/04 

Изобретение относится к области транспортного строительства, а именно к способам реконструкции железнодорожных тоннелей, как в условиях плотной городской застройки, так и за ее пределами без препятствия движению поездов по ним в процессе ведения работ по их переустройству.

Известен способ реконструкции тоннеля посредством использования полущита, включающий разборку старой кладки свода и доработке профиля отбойными молотками или взрывным способом, отвоз породы и разобранной кладки за пределы тоннеля с последующим монтажом тюбингов сводовой части постоянной обделки (SU №220294, E21D 11/10, 28.06.1968 г. ).

Недостатком данного способа является невозможность его применения для устранения верхней и боковой негабаритности двухпутных железнодорожных тоннелей, а также отсутствие механизации работ по демонтажу существующей обделки и последующей доработки породы до проектного очертания, что сказывается на скорости производства работ.

Известен способ вскрытия и ремонта тоннеля глубокого заложения, включающий усиление фундаментов близлежащих к нему сооружений, возведение вертикального ствола методом опускной крепи, выемку грунта грейферной установкой, разрушение оболочек тоннеля и устройство тоннеля (RU №2263787, E21D 1/00, E21D 9/00, E02D 3/12, 10.11.2005 г.).

Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость операций по усилению фундаментов близлежащих зданий и сооружений и закреплению окружающего грунтового массива, а также применимость данного способа исключительно для ликвидации локальных вывалов грунта в тоннель.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ реконструкции подземного транспортного сооружения, включающий устройство над перекрытием будущего подземного сооружения защитного несущего экрана, осуществление инъекционного закрепления подлежащего разработке грунта изнутри существующего подземного сооружения, разработку закрепленного грунта со стороны одного из порталов существующего реконструируемого сооружения, формирование обделки реконструированного подземного сооружения или его дополнительной секции (RU №2181418, E02D 29/05, E02D 29/055, 20.04.2002 г.).

Недостатком данного способа является необходимость в устройстве сложной системы поддерживающих конструкций из прямоугольных рам переменного сечения по мере производства работ по увеличению габарита тоннеля, а также предлагаемая конструкция тоннельной обделки с точки зрения ее ресурсоемкое™ и работы под постоянной нагрузкой. Устройство тоннельной обделки прямоугольной формы ведет к значительному увеличению толщины ее элементов и формированию концентраторов напряжения в каждом из углов под нагрузкой от окружающего грунтового массива.

Задача изобретения - создание способа, позволяющего вести работы по реконструкции тоннеля без привязки к графику движения подвижных составов с меньшими трудозатратами и материалозатратами.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, достигается тем, что в способе реконструкции железнодорожного тоннеля, заключающемся в устройстве экранирующей конструкции, выполненной из труб, и последующей разработки грунта под ее прикрытием одновременно с работами по устройству экранирующей конструкции ведут работы по проходке и закреплению выработок под монолитные железобетонные опоры и арки, после чего арматурные каркасы экранирующей конструкции, опор и арок перевязывают и омоноличивают, обделку существующего тоннеля демонтируют, а грунт дорабатывают до проектного внутреннего очертания новой обделки; затем выполняют работы по переустройству лотковой части.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 - показано сопоставление поперечных сечений обделки существующего тоннеля, подлежащего реконструкции, и новой обделки после работ по реконструкции;

на фиг. 2 - Сечение А-А.

Способ реконструкции железнодорожного тоннеля содержит следующие этапы производства работ:

- со стороны портала существующего тоннеля (1) с буровой рамы посредством установленных на ней установок для горизонтально направленного бурения (ГНБ) устраивают экранирующую конструкцию (2). В качестве направляющей для продавливания труб выступает шнековый рабочий орган установки, а также вспомогательные системы лазерной навигации, что обеспечивает необходимую точность бурения и установки элементов экранирующей системы относительно друг друга.

- одновременно с работами по устройству экранирующей конструкции (2) проходят выработки под железобетонные опоры (3). Также разбирают ниши и камеры существующего тоннеля (1), после чего вдоль внешнего контура существующей обделки устраивают радиальные выработки под железобетонные арки (4). Данные выработки далее используют для наращивания экранирующей конструкции (2) путем расположения в них установок для ведения горизонтально направленного бурения, исключая тем самым необходимость в отрывке промежуточных котлованов с поверхности. Работы по разработке грунта при проходке выработок под опоры (3) ведут при помощи горнопроходческого комбайна избирательного действия на полное сечение, тогда как под арки (4) вручную - отбойными молотками.

- армокаркасы экранирующей конструкции (2), опор (3) и арок (4) жестко связывают между собой, после чего омоноличивают.

- свод и стены обделки существующего тоннеля (1) демонтируют.

Внутреннее сечение уширяют путем работ по доработке грунта до проектного внутреннего контура новой обделки;

- верхнее строение пути укладывают на инвентарные пакеты, после чего переустраивают лотковую часть (5).

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в создании возможности ведения работ по реконструкции железнодорожных тоннелей с меньшими трудозатратами и материалозатратами, позволяющим вести работы по переустройству тоннельной обделки в инженерно-геологических условиях разного уровня сложности с минимизацией негативного влияния, вызванного процессом производства работ по реконструкции тоннеля, на прилегающие объекты городской или транспортной инфраструктуры (фундаменты близлежащих сооружений, действующие железнодорожные., автодорожные магистрали и т.д.) без привязки к графику движения подвижных составов.

Изобретение относится к области транспортного строительства, а именно, к способам реконструкции железнодорожных тоннелей, как в условиях плотной городской застройки, так и за ее пределами без препятствия движению поездов по ним в процессе ведения работ по их переустройству. Способ реконструкции железнодорожного тоннеля заключается в устройстве экранирующей конструкции, выполненной из труб, и последующей разработки грунта под его прикрытием. Одновременно с работами по устройству экранирующей конструкции ведутся работы по проходке и закреплению выработок под монолитные железобетонные опоры и арки, после чего арматурные каркасы экранирующей конструкции, опор и арок перевязывают и омоноличивают, обделку существующего тоннеля демонтируют, а грунт дорабатывают до проектного внутреннего очертания новой обделки; затем выполняют работы по переустройству лотковой части. Технический результат состоит в обеспечении возможности ведения работ по реконструкции железнодорожных тоннелей с меньшими трудозатратами и материалозатратами, позволяющим вести работы по переустройству тоннельной обделки в инженерно-геологических условиях разного уровня сложности с минимизацией негативного влияния, вызванного процессом производства работ по реконструкции тоннеля, на прилегающие объекты городской или транспортной инфраструктуры (фундаменты близлежащих сооружений, действующие железнодорожные., автодорожные магистрали и т.д.) без привязки к графику движения подвижных составов. 2 ил.

Способ реконструкции железнодорожного тоннеля, заключающийся в устройстве экранирующей конструкции, выполненной из труб, и последующей разработки грунта под его прикрытием, отличающийся тем, что одновременно с работами по устройству экранирующей конструкции ведутся работы по проходке и закреплению выработок под монолитные железобетонные опоры и арки, после чего арматурные каркасы экранирующей конструкции, опор и арок перевязывают и омоноличивают, обделку существующего тоннеля демонтируют, а грунт дорабатывают до проектного внутреннего очертания новой обделки; затем выполняют работы по переустройству лотковой части.