Сборная обделка тоннеля из железобетонных элементов Советский патент 1987 года по МПК E21D11/10 

чеканочная канавка (ЧК) 6. Наружная поверхность каждого элемента включает несущий железобетонный слой I, водонепроницаемый слой (ВС) 3 из профилированного полимерного материала (полиэтилена) и размещенный между ними и жестко связанный податливый слой (ПС) 2. При этом ВС 3 опущен на стыкуемые радиальные и кольцевые поверхности каждого элемента кольца и при помощи ребер 4 жестко соединен с ПС 2. При этом ВС 3 смежных элементов соединены в полости ЧК 6 сварным швом 7, При движении породного массива на несущий слой 1 передаются до1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемых территориях.

При ведении очистных работ в массиве горных пород помимо вертикальных деформаций (оседаний) возникают горизонтальные деформации растяжения сжатия. Обделка тоннеля, возведенного на подрабатываемых территориях, испытывает дополнительные усилия от лобового давления надвигающегося породного массива в поперечном направлении и деформаций растяжения - сжатия вдоль оси тоннеля.

Цель изобретения - повьштение эксплуатационной надежности обделки тоннеля, возводимого на подрабатываемой территории.

На фиг. 1 изображена обделка тоннеля, поперечное сечение; на фиг.2 - сечение в плоскости кольца по стыку между элементами.

Сборная железобетонная обделка выполнена в виде кольца из отдельных элементов, включающих несущий железобетонный слой 1, податливый слой из материала типа пенопласта 2 и водонепроницаемый слой из профилированного полимерного материала 3. Профи- .гшрованный полимерный материал 3 при помощи ребер 4 жестко соединен с податливым слоем 2, опущен на стыкуемые радиальные и кольцевые поверхпапнительные усилия. При этом ПС 2 сжимается в поперечном направлении, компенсируя воздействие лобового давления породы. Наличие ВС 3 снижает дополнительные усилия в продольном направлении за счет высоких антифрикционных свойств полиэтилена.Под воздействием сдвигающейся вдоль тоннеля породы БС 3 деформируется без нарушения сплошности. Материал БС 3 имеет удлинение до 600% при разрыве, улучшая условия его работы, обеспечивает надежную гидроизоляцию и является швом скольжения. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

ности каждого элемента, заанкерен в торцах несущего железобетонного слоя 5 ребрами 4 выведен в полости чеканочных канавок 6. Водонепроницаемый слой 3 каждого из смежных эле- ментов соединен в полости чеканочной канавки 6 сварным швом 7, а чеканочная канавка 6 заполнена раствором 8 на напрягающем цементе.

. В качестве водонепроницаемого слоя могут применяться профилированные полиэтиленовые листы с анкерными ребрами из полиэтилена высокого давления. Водонепроницаемый слой из полимерного материала существенно снижает трение вдоль оси тоннеля между обделкой и сдвигающимся породным массивом и одновременно обеспечивает гидроизоляцию конструкции, в стыках между элементами водонепроницаемый слой каждого из элементов опущен на стыкуемые радиальные и кольцевые поверхности, выведен в полости чекаНОЧНЫХ канавок и герметично соединен посредством сварки.

В качестве материала податливого слоя можно использовать карбамид- ный пенопласт МБП-Б или полиуретановые пенопласты различных марок. Тол- шлна податливого слоя принимается от 30 до 60 мм в зависимости от величины ожидаемых деформаций сжатия, вызванных влиянием горных выработок.

Элементы обделки изготавливаются на заводах сборного железобетона.0т

дельно изготавливают двухслойную конструкцию из профилированного полиэтилена и пенопласта путем набрызга пенопласта на полиэтиленовый лист со стороны ребер.

Затем двухслойную конструкцию приклеивают со стороны пенопласта к наружной поверхности железобетонного элемента и Сваривают стыки водонепроницаемого слоя на радиальных и торцовых поверхностях по всему контуру элемента.

К месту возведения тоннеля элементы обделки доставляются в полной заводской готовности.

После сборки каждого кольца обделки Тоннеля водонепроницаемые слои, смежных элементов прижимаются друг к другу и свариваются. Затем чеканочная канавка заполняется раствором на напрягающем цементе. Пространство между контуром выработок и обделкой тампонируется цементным раствором.

Обделка работает следующим образом.

При сдвижении породного массива вызванном горными работами, на несущий слой 1 обделки передаются дополнительные усилия: в поперечном направлении - от лобового давления, а в продольном направлении - от сил трения и сцепления между обделкой и сдвигающимся породным массивом. При этом податливый слой 2 сминается в поперечном направлении, компенсируя воздействие лобового давления надвигающейся породы. Наличие водонепроницаемого слоя 3 из полиэтиленовой пленки, жестко связанного с податливым слоем при помощи ребер 4, значительно снижает дополнительные усилия в продольном направлении- за счет высоких антифрикционных свойств полиэтилена. Кроме того, водонепроницаемый слой 3 препятствует смятию додатливого слоя 2 в продольном направлении и обеспечивает надежную гидроизоляцию конструкции обделки.

Размещение водонепроницаемого слоя 3 на податливом слое позволяет

с водонепроницаемому слою 3 деформироваться под воздействием сдвигающейся вдоль тоннеля породы без нарушения сплошности, поскольку полиэтилен высокого давления имеет малую тверO дость, но высокое относительное удлинение - до 600 % при разрыве, что улучшает условия работы водонепроницаемого слоя. Таким образом, водонепроницаемый слой из профилированно5 го полиэтиленового листа обеспечивает надежную гидроизоляцию обделки и является швом скольжения.

Формула изобретений

1. Сборная обделка тоннеля из же-, лезобетонных элементов, включающая железобетонные элементы с радиальными и кольцевыми плоскостями, на кото рьгх образованы чеканочные канавки, при этом наружная поверхность каждого железобетонного элемент.а имеет водонепроницаемый слой, опущенный на стыкуемые радиальные и кольцевые поверхности, отличающаяся тем,- что, с целью повышения эксплуатационной надежности обделки тон неля, возводимого на подрабатываемой территории, она дополнительно снабжена податливым слоем из легкосжимаемого

материала, размещённого между водонепроницаемым и несущим слоями и жестко соединенного с послед шми,при этом водонепроницаемые слои смежных железобетонных элементов выведены в полости чеканочных канавок и герметично соединены между собой.

0

2. Обделка; по п.1, о тли чающая с я тем, что водонепрошщае- мый слой жестко соединен с радиальными и кольцевыми поверхностями каждого железобетонного элемента.

(ffue.Z

Изобретение относится к горному делу и может быть использова1го при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей. Цель изобретения - повьшение эксплуатационной надежности обделки тоннеля, -возводимого на подрабатьшаемой.территории. Сборная обделка вьтолнена в виде кольца из отдельных железобетонных элементов. На их радиальных и кольцевых поверхностях образована (Л ю 00 оо 4i О а дуие.1