СПОСОБ НАГНЕТАНИЯ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА ЗА ОБДЕЛКУ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ТОННЕЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА
Заявлено 10 ноября 1958 г. за ЛЪ 611531/29 в Комитет по делам кзобретеннй н открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано-в «Бюллетене изобретений Лэ 2 за 1960 г.
Изобретение относится к способам иагнетання цементного раствора за обделку эксплуатируемых тоннеле.
Известные способы предусматривают нагнетание горизонтальными слоями, укладываемыми в перерывы движения поездов. При этом получаются благоприятные условия для проннкания воды в тоннель через получающиеся швы, вымывания из изоляционного слоя цемента и образования водяных (воздушных) мешков. Кроме того, цементЕ ый раствор в процессе нагнетания за обделкой находится в основном только под де1гствием сил собственного веса.
В онисывае.мом способе эти недостатки устранены. Достигается это одновременным нагнетанием раствора по всему периметру поперечного сечения тоннеля.
При этом получается и улучшение качества работ и увеличение производительности.
Устройство для осуществления указанного способа выполнено в виде перемещающейся на колесах пространственной системы, состоящей из соединенных между собою трубчатых рам, полости которых используются для транспортирования раствора, инъекторы к которым присоединены с помощью шлангов с обратными клапанами.
Для нагнетания раствора без перерыва движения поездов пространственной системе придается очертание, допускающее размещение ее в промежутке между внутренним очертанием обделки и льготным габаритом приближения, установленного на период производства работ в тоннеле.
На фиг. 1 изображена одна из возможных схе.м организации работ по нагнетанию це.ментного раствора за обделку тоннеля предложенным способом с гравитационным методом подачи раствора; на фиг. 2 - поперечное сечение тоннеля с устройством для нагнетания; на фиг. 3 - усгройство в плане (обделка тоннеля условно не показана); на фиг. 4 - устройство, вид сбоку и на фиг. 5 - продольный разрез инъектора.
№ 125578
Раствор для пагиетання приготовляется вис тоннеля на стационарном pacTBopiiOM узле, расположенном в надтоннельиоп зоне. Из растворомешалок раствор поступает в растворный бункер 2, из которого непрерывной струей, регулируемой выпускным краном, поступает в магистральный растворопровод 3 и из него через переносный растворопровод в устройство для нагнетания.
Транспортирование готового раствора внутрь тоннеля, по тогнелю и нагнетание за обделку производится гравитационным способом, используя имеющуюся разность отметок поверхности надтоннельной зоны и тоннеля.
Магистральный растворопровод 3 в зависимости от длины тоннеля, глубины его заложеиия и местн х условий вводится в тоннель или только через порталы, или через специально пробуренные скважины, или существующие вертикальные выработки (вентиляционные шахты, дренажи и т. п.), как это показано на фиг. 1. Тоннель при этом для производства работ разбивается на участки по нагнетанию раствора соответствеиио числу вводов магистрального растзоропровода.
Возможны и другие способы подачи раствора к устройству, например раст,воронасосом.
С помощью передвижного устройства нагнетание раствора за обделку производится при движении поездов одновременно во все скважины по поперечному сечению обделки, кроме тоннелей, по которы.м движутся поезда с жектротягой.
Устройство для нагнетания раствора представляет собой пространственную систему, состоящую из двух трубчатых рам 5, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными связями 5, и имеющую подъемно-спускной зонт 7, который подвещивается на тросах 8, присоединенных к лебедкам 9 к трубчатым рамам. Трубчатые рамы одновременно являются и распределительными растворопроводами, из которых раствор через отводящие патрубки 10, короткие шланги 11 и инъекторы 12 с обратными клапанами подается в скважины.
Распределительные растворопроводы (трубчатые рамы) изогнугы применительно к внутреннему очертанию обделки тоннеля, исходя из требования минимального стеснения габаритных условий пропуска поездов. В рабочем состоянии устройство размещается в про.межутке между внутренним очертанием обделки тоннеля и льготным габаритом при блйжения строений, устанавливаемого на период производства работ в тоннеле.
В процессе нагнетания раствора зонт 7 поднят в крайнее верхнее положение; ребра жесткости зонта при этом находятся в створе с распределительными растворопроБОдами и не стесняют полезное сечение тоннеля. Опускание зонта производится для установки и извлечения инъекторов в естественные промежутки времени между поездами.
Устройство перемещается вдоль тоннеля по рельсам 13 временного пути на колесах М. При установке в рабочее положение оно раскрепляется в обделку тоннеля домкратами 15. Устройство подключается к скважинам в обделке с помощью инъекторов 12, имеющих дисковые обратные клапаны 16, прижимаемые давлением раствора со стороны заобделоч- . него пространства к торцам инъекторов.
Для осуществления описываемого способа применяется следующая технология нагнетания раствора за обделку.
До начала нагнетания раствора в онередно поперечный ряд сколжин во все скважины предпо.чагаемой зоны распространения раствора за обделкой (вдоль тoннev я по ходу нагнетания) устанавливаются инъекторы с обратными клапанами, не позволяющими уже нагнетенному раствору выливаться внутрь тоннеля через скважины.
С помощью устройства нагнетание npoiisводится одновременно зо все скважины по поперечному сечению обделки до тех пор, пока сомр тивление дальнейшему распространению за обделкой раетворной смесл, обладающей пластично-вязкими свойствами достигает) величины, требуемой для прессования раствора за обделкой. Максимальное прессогзлкие раствора при этом происходит в плоскости нагнетаемого ряда сква жин; по мере удаления от нагнетаемого ряда скважин вдоль тоннеля по ходу нагнетания прессование раствора уменьшается (уменьшается величина давления, под которым находится напгетенный раствор).
По окончании нагнетания в скважины очередного поперечного ряда передвижное устройство подключается к скважинам следующего поперечного ряда, в которых заблаговременно установлены инъекторы с обратными клапанами.
При бурении скважин в обделке (которое производится навсем участке до производства нагнетания раствора) расстояние между поперечными рядами их назначается в пределах длины распространения раствора за обделкой вдоль тоннеля в верхней части его сечения. Поэтому к моменту начала нагнетания скважин следующего поперечного пустоты за обделкой в-этом поперечном сечении тоннеля уже заполнены несхватившимся раствором от нагнетания его в скважины предыдущего ряда.
Таким образом, раствор нагнетается всегда в сопротивляющуюся среду, т. е. нагнетается в заобделочные пустоты, ранее заполненные несхвативщимся раствором, доводя прессование растворной смеси до необходимой величины.
На каждом из участ ков тоннеля работы по нагнетанию раствора производится непрерывно. При этом непосредственно в нагнетании раствора допустимы перерывы, не превышающие 1,5 часов. В эти перерывы раствор не выпускается из магистрального растворопровода.
В процессе производства интенсивность нагнетания регулируется выпускным краном растворного бункера в зависимости от растворопоглащающей способности нагнетаемых скважин, а также в зависимости от различных производственных обЬтоятельств.
Устройство с одной постановки производит, как правило, нагнетание раствора в два поперечных ряда скважин (сперва через одну трубчатую раму, затем через вторую), после чего передвигается на новое место.
Затем по мере перемещения его вдоль тоннеля перемещается и п; реносной растворопровод, а магистральный растворопровод наращивается. Наращивание его может производиться без выпуска растворя, для чего магистральный растворопровод перекрывается сжимным затвором, поставленным на отрезке шланга, предусмотренном для этой цели в конце магистрального растворопровода.
Предмет изобретения
1.Способ нагнетания цементного раствора за обделку эксплуатируемых тоннелей, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества работ и увеличения производительности, нагнетание осуществляют одновременно по всему перил1етру поперечного сечения обделки.
2.Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде перемещающейся на колесах пространственной системы, состоящей из соединенных между собою трубчатых рам, полости которых использованы для транспортирования раствора и инъекторов с обратными клапанами, присоединенных шлангами к рамам.
- 3 - -ль 12557S
3. В устройстве по II. 2 применение пространствон1юн системы с очерганисм, дог.уск;1 О дим размещение ее в промежутке между внутренним эчерта1п;е. обде..кл тоннеля н льготным габаритом приближения строений, станавливасмого на период производства работ по тоннелю.
1
u-:li %« Л ; J l x::-k A J -tu/.. ... .J-T.; гг -т- -т уП l T--T T--r-VS i
i-e:rj:vr;S,iir S b Wiifej L fe tfTaS smNa 4i
..iJlgg4.VV
.Z
A:fcAAAAJ.JbSiJ«71 3
,4..- gvT Nr5S- T
дддллддддлдш п п п п
I I I I II I I 1 I 1 i I I I ,111 -I
П I I 1 ri I -i I I I I I I 1 j I I
-
,-/
.sl /1j-1-1- tc
ULJ --I- L-lilb
u
Itf
Фиг. 5
1Ш (((ЙГС -Ш:-Е ШЗ ЁЙ1: Ш-i , -: .-.- ,,,
T«i«4ST-W)T У ГЯЯТТ
игЛ
f
/4 5
