Сборная обделка тоннеля из железобетонных элементов Советский патент 1989 года по МПК E21D11/00 

1

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемой территории, и является усовершенствованием изобре- тения по автосв. № 1283406.

Цель изобретения - обеспечение возможносги обжатия обделки в породу и повьппение надежности водонепроницаемого слоя.

На фиг.1 изображена обделка тоннеля, обрий вид, поперечное сечение;

14)

на фиг.2 - сборйый элемент обделки с наружным податливым слоем.

Обделка тоннеля содержит сборные элементы 1 и клинозидный блок 2, с помощью которого обделка обжимается в контур 3 выработки. Каждьй сборнъй элемент 1 содержит несущий железобетонный слой 4, внутренний податливый слой 5 из легкосжимаемого мате- риала, водонепроницаемый слой 6 из профилированного полимерного материла и наружный податливый слой 7 из легкосжимаемого материала, соединенный с водонепроницаемым слоем б при помощи гибких анкерных связей 8„

В качестве материала внутреннего податливого слоя 5 можно использовать дешевые карбамидные или моче- вино-формальдегидные пенопласты с открытопористой структурой, поскольку в конструкции водонепроницаемый слой 6 надежно защищает их от агрессивного воздействия грунтовых вод. Предел прочности при сжатии материала внутреннего податливого слоя R g должен быть больше, чем сумма нагрузок на обделку от горного давления Т, гидростатического давления q и остаточного давления на обделку от обжатия ее в породу q, т.е. + Чц). Вьтолнение этого условия обеспечивает сохранение податливости материала внутреннего слоя 5 до проявлений смещений пород, вызванных проведением очистных работ по выемке угля под трассой тоннеля.

В качестве материала наружного податливого слоя 7 следует применять пенополистирольные или пенополиуре- тановые пенопласты с закрытопорис- той структурой, обладающие достаточной долговечностью. Предел прочности при сжатии материала наружного податливого слоя 7 R должен быть меньше предела прочности.при сжатии материала внутреннего податливого слоя Rg, т.во . При соблюдении этого условия наружный податливый слой 7 в процессе обжатия обделки в породу обжимается в поверхность выработки 3j предохраняя при этом внутренний податливый сдой 5 от разрушения

Крепление наружного податливого слоя 7 к водонепроницаемому слою 6 осуществляется посредством гибких анкерных связей 8, выполненных в ви

25

4671944

де полимерных стержней. Связи 8 выполняют гибкими потому, }то в процессе обжатия обделки, в породу долж- g на обеспечиваться возможность перемещения несущего слоя 4 совместно с внутренним податливым слоем 5 и водо-г непроницаемым слоем 6 независимо от наружного податливого слоя 7, кото- 10 Рый с самого начала обжатия за счет трения и сцепления жестко контактирует с поверхностью выработки 3.

Сборные элементы обделки 1 изготовляют на заводах сборного железо- 15 бетона. Элементы наружного податливого слоя 7 крепятся к готовым сборным элементам обделки 1 при помощи гибких анкерных связей 8. Устройство для обжатия обдепки в породу в ви- 20 де кли)ювого блока 2 также снабжено внутренним податливым слоем 5,жестко связанным с ним водонепроницаемым слоем 6 и наружным податливым слоем 7 о

Доставленные в выработку 3 сборные элементы обделки I полной заводской готовности монтирзтотся блокоукладчи- ком в направлении от лотка к своду. После размещения в замке обделки кли- 30 новидного блока 2 его вдавливают щитовыми домкратами между смежными с ним сборньгми элементами обделки 1 , что приводит к увеличению диаметра последней о При этом происходит об- :35 поверхность выработки 3 на- ружного податливого слоя 7, который зй счет сил трения и сцепления жестко соединяется с поверхностью выработки 3, Сборные элементы обделки 1 40 смещаются по кольцу контура выработки 3 благодаря наличию гибких анкер- ных связей 8. Гибкие связи 8 при этом свободно деформируются, не нару- щая герметичность водонепроницаемого слоя 6,

После завершения процесса обжатия кольца обделки водонепроницаемые слои 6 смежных элементов, вьгоеденные в полости чеканочных канавок, прижи- gg маются друг к другу и свариваются. Затем чеканочные канавки заполняются раствором на напрягающем цементе.

Таким образом, наличие в конструкции наружного податливого слоя 7 gg из легкосжимаемого материала заданной прочности, соединенного с водонепроницаемым слоем 6 посредством гибких связей 8, позволяет обжимать данную обделку в породу, сохраняя

45

ор

Изобретение относится к горному делу-и может быть использовано при строительстве транспортных и коммуникационных тоннелей, возводимых на подрабатываемой территории. Отделка состоит из отдельных блоков и позволяет обеспечить возможность обжатия и повьшает водонепроницаемость о Каждый сборный элемент содержит несущий железобетонный слой, внутренний податливый слой из легко- сжимаемого материала, водонепроницаемый слой из профилированного полимерного материала и наружный податливый слой. Последний соединен с водонепроницаемым слоем при помощи гибких анкерных связей из полимерных стержней Пределы прочности при сжатии материалов наружного н внутреннего Rg податливых слоев удовлетворяют условиям RH RB; RB(P + fir ЧоЬгде Р - горное давление на обделку; q - гидростатическое давление на обдел- ку; 1 о остаточное давление на обделку от обжатия ее в породу.. Вьшол- нение этого условия обеспечивает сохранение податливости материала внутреннего слоя до проявления смещений пород, вызванных подработкой, В качестве материала внутреннего податливого слоя следует использовать пенопласты с открытопористой, а наружного - с закрытопористой структурами. После завершения монтажа кольца и его обжатия водонепроницаемые слои смежных элементов, вьшеден- ные в полости искаженных канавок, свариваются, а канавки заполняют раствором на напрягающемся цементе 2 ил. S (Л 4 О ;о

фиг. 1

Фиг. 2