Способ возведения тоннеля Советский патент 1987 года по МПК E21D9/00 E21D11/10 

1

Изобретение относится к подземному строительству, а именно к сооружениям тоннелей в нарушенных грунтах.

Известны способы возведения тоннелей, включающие разработку грунта, установку временной крепи из металлических арок с затяжкой, которые в нарушенных грунтах могут быть обето- нированы, и последующим возведением обделки 1 J.

Недостатком этой крепи является большой расход металла, так как арки рассчитываются на восприятие полного горного давления.

Наиболее близким к изобретению является способ возведения тоннеля, включающий проходку выработки в грунте, образование податливой крепи с последующим бетонированием внутреннего слоя постоянной обделки после стабилизации горного давления 2,

Недостатками его являются повышенная трудоемкость в результате многоэтапного усиления крепи и недостаточная надежность, так как определение момента стабилизации горного давления, в который должна возводить13

После обуривания, зарядки шпуров и взрьшания забоя производят оборку контура и уборку породы. Затем устанавливают металлические арки 1 временного крепления, например, двутаврового профиля, и расклинивают в породу 2. Несущая способность арок должна составлять около -50% предель- уг НО возможной нагрузки на крепь, поэтому устанавливаемое арочное крепление образует технологически податливую крепь. Затем между арками устанавливают щиты опалубки 3 таким

ся постоянная обделка,, является весьма сложным. Неправильное же его опре- - образом, чтобы наружная поверхность деление может привести к аварии. „„,й, /, .„.,. . „„„„„„,-, „„

Целью изобретения является упрощение производства работ и повышение надежности.

опалубки 4 совпадала с внешней поверхностью арок, и подают в заопалу- бочное пространство бетонную смесь 5. Толпщну бетонного слоя 5 принимают такой, чтобы несущая способность крепи превьш1ала предельную нагрузку.

Цель достигается тем, что согласно способу возведения тоннешя, включающему проходку выработки в грунте, образование податливой крепи с последующим бетонированием внутреннего слоя постоянной обделки после стабилизации горного давления, образование податливой крепи осуществляют путем установки арок, последующего монтажа между арками заподлицо с их наружной поверхностью щитов опалубки и бетонирования заопалубочного пространства с образованием после твердения бетонной смеси наружного слоя постоянной обделки, причем перед бетонированием внутреннего слоя постоянной обделки осуществляют измерение деформаций наружного сшоя и подсчет величины полного горного давления, по которому определяют требуемую не- сущую способность всей постоянной обделки и ее толщину, а внутренний слой постоянной обделки возводят толщиной, равной разнице требуемой тол

10

155682

щи1-1Ы постоянной обделки и толщины наружного слоя.

Кроме того, перед возведением внутреннего слоя постоянной обделки осуществляют полный или частичный демонтаж арок в зависимости от полученной величины полного горного давления и несущей способности наружного слоя.

На фиг.1 изображена последовательность операций предлагаемого способа; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.З - разрез Г-Г на фиг.1.

После обуривания, зарядки шпуров и взрьшания забоя производят оборку контура и уборку породы. Затем устанавливают металлические арки 1 временного крепления, например, двутаврового профиля, и расклинивают в породу 2. Несущая способность арок должна составлять около -50% предель- уг НО возможной нагрузки на крепь, поэтому устанавливаемое арочное крепление образует технологически податливую крепь. Затем между арками устанавливают щиты опалубки 3 таким

15

20

- образом, чтобы наружная поверхность „„,й, /, .„.,. . „„„„„„,-, „„

образом, чтобы наружная поверхность „„,й, /, .„.,. . „„„„„„,-, „„

опалубки 4 совпадала с внешней поверхностью арок, и подают в заопалу- бочное пространство бетонную смесь 5. Толпщну бетонного слоя 5 принимают такой, чтобы несущая способность крепи превьш1ала предельную нагрузку.

Цосле твердения бетона снимают щиты опалубки и производят первичные измерения состояния выработки, например, как показано на фиг.З, для последующего определения горного давления.

После продвижения забоя на длину технологического комплекса перед установкой опалубки для бетонирования внутреннего слоя постоянной обделки проводят измерения деформаций выработки для определения горного давления, определяют возможность и осуществляют полный или частичный демонтаж арок 1. Затем устанавливают опалубку и бетонируют внутренний слой постоянной обделки 6, который возводят толш,иной, равной разнице требуемой толщины постоянной обделки и толщины наружного слоя.

Предлагаем1зШ способ имеет ряд преимуществ по сравнению с известным. Податливая крепь, которая обра313

зуется путем установки арок с заведомо меньшей несущей способностью по сравнению с предельной нагрузкой, сохраняет податливость в период бетонирования заопалубочного пространства, твердения бетона и его повышенной деформативности в раннем возрасте.

В этот период крепь легко деформируется под нагрузкой, а упругие деформации массива включают его в работу. Затем, по мере твердения бетона, образуется арочно-бетонная крепь, несущая способность которой превьшает предельную нагрузку на обделку, деформации крепи прекращаются

Х-Хб

55684

и происходит стабилизация грунтового

массива.

Перед бетонированием внутреннего слоя постоянной обделки осуществляют измерения прошедших деформаций, по которым определяют величину действующего горного давления, в зависимости от которого осуществляют полный или частичный демонтаж арок, определяют степень армирования внутреннего слоя постоянной обделки и осуществляют его бетонирование, причем толщину его принимают равной разнице между требуемой толщиной обделки и толщиной наружного слоя.

/// / 77/ /Y7 7/7

/v/ //у / /у //у

7/ 77/ /77 7/7

Арочпо- бетонная крепь

Бетонный слой арочно- 6е тон ной крепи после снятия арок

Фиг Л

Редактор А,Шандор

Постоянная offdeflKu

Фиг. 5

Составитель И,Воллер

Техред Л.Олийяык Корректор С,Шекмар

Заказ 2324/30 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, k