Способ возведения пресс-бетонной обделки и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК E21D11/10 

i

(21)4375433/23-03

(22)14.12.87

(46) 07.04.90. Бюл. № 13

(71)Государственный проектно-изыска- тельский институт Метрогипротранс

(72)Е. А. Василенко, И. Н. Бычков, И. Е. Василенко и В. А. Дронов (53) 622.261.2(088.8)

(56) Кпорикьян В. X. и др. Горнопроходческие щиты и комплексы. - М.: Недра, 1977, с. 117-123.

Покровский Н. М. Технология подземных сооружений и шахт. 1977, с. 378-381 .

) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРЕСС-БЕТОННОЙ ОБДЕЛКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУРЩСТ ВЛЕНИЯ

(57) Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении монолитной пресс-бетонной обделки. Цель изобретения - повышение несущей способности и водонепроницаемости обделки. Вслед за ножеопорной частью щита устраивают водозащитный экран из твердеющего MaИзобретение относится к тоннелестроению и метростроению и касается способа возведения монолитно-прессованных обделок.

Цель изобретения - повышение несущей способности и водонепроницаемости обделки.

На фиг. 1 показана схема возведения пресс-бетонной обделки, исходное положение перед передвижением щита и прессованием обделки одновременно с устройством водозащитного экрана; на

Гтериала, а бетонную смесь прессуют за торцом ножеопорной части щита и под водозащитным экраном. Для этого в устройстве наружный диаметр оболочки щита уменьшен относительно диаметра его ножеопорной части на величину двойной толщины водозащитного экрана. Оболочка выполнена в виде ребристых сегментов с бортами, опертыми на опалубку. В ней устроены ячейки, распо- ложенные соосно с гидродомкратами, штоки которых снабжены поршнями. Конфигурация ячеек и поршней может быть любая, но должна совпадать между собой. Прессование осуществляют поршнями, входящими в ячейки, в которые подают бетонную смесь. Патрубки для подачи бетонной смеси и материала экрана размещены в верхней ячейке. Суммарная площадь поперечных сечений ячеек не превышает половины площади поперечного сечения обделки. Все ячей) ки сообщены между собой проемами. Длину обделки увеличивают на ширину спрессованного кольца менее ее толщины. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

фиг. 2 - то же, передвижение щита заканчивается, экран и обделка удлиняются на величину а; на фиг. 3 - узел I на фиг 1; на фиг. 4 - узел II на фиг,, 2; на фиг. 5 - обделка после окончания прессования обделки и устройства экрана на длину а поршни в ячейках отводятся в исходное положение, ячейки заполняются смесью; на фиг. 6 - то же, прессование и перед-, вижение щита закончено (обделка и экран второй раз удлиняются на вели§

IB

сл

СЛ

сл сл

о со

чину а); на фиг. 7 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 8 - узел Инафиг. 2 (вариант).

Устройство содержит пресс-бетонную обделку 1, водозащитный экран 2, щит проходческий с ножеопорной частью 3, рабочим органом 4 и гидродомкратами 5, а также оболочкой 6, неподвижно прикрепленной к ножеопорной части 3, и опалубку 7.

Оболочка 6 выполнена из ребристых сегментов 8 с бортами 9, опертыми на опалубку 7, и ячейками 10, расположенными соосно гидродомкратам 5.

Количество ячеек 10 против каждого гидродомкрата 5 может быть больше одной. Поперечное сечение может иметь различную форму - прямоугольную, круг- лую, при этом суммарная площадь по- перечных сечений всех ячеек 10 в оболочке 6, кроме верхней, снабженной патрубком 11 для нагнетания бетонной смеси в ячейки, должно быть 1/2 площади поперечного сечения обделки.

Сегменты 8 оболочки с радиально расположенными ребрами 12 соединены между собой связями 13. Наружный диаметр оболочки 6 уменьшен относи- тельно наружного диаметра ножеопорной части 3 щита на величину, равную двойной толщине водозащитного экрана 2. Все радиальные ребра 14 между ячейками 10 и радиальные ребра 12 сегментов 8 оболочки снабжены проемами 15, рас- положе нными. в одном створе по окружности оболочки, через которые все ячейки 10 сообщены между собой для заполнения бетонной смесью.

Борта 9 сегментов оболочки выполне ны с уплотнением 16, опертым на опалубку 7, а оболочка 6 со стороны примыкания ее к ножеопорной части 3 щита снабжена патрубком с каналом 17 для подачи материала водозащитного экра- на 2.о ..

Штоки 18 гидродомкратов 5 снабжены поршнями 19. которые помещены в ячейки 10 сегментов 8. Поперечное сечение поршней 19 повторяет конфигурацию поперечного сечения ячеек 10.

Иожеопорная часть щита выполнена с уступами 20.

При варианте исполнения оболочки внутренний цилиндр 21 со стороны щи

та неподвижно скреплен с наружным ци- линдром - оболочкой 6 кольцевым ребром 22 с отверстиями, через которые пропущены стержни 23, соединяющие

с

5

штоки 18 гидродомкратов с прессующим кольцом 24, торцовая площадь которого не превышает половины площади поперечного сечения обделки.

Торец внутреннего цилиндра 21 оболочки снабжен тем же бортом 9 с уплотнением 16. Оболочка из цилиндров также выполнена в виде отдельных сегментов с радиальньми ребрами 12.

Возводят обделку 1 тоннеля, окончательно спрессовывая ее, и устраивают экран 2 одновременно в процессе передвижения щита, .по мере разработки грунта в забое. Исходное положение для этого отражено на фиг. 1, 3 и 5 где показано, что щит неподвижен, ведется разработка грунта в забое, все ячейки 10 заполнены бетонной смесью, которая помещена в них через патрубок 11, соединенный с бетоноподатчиком, находящимся под давлением (не показан).

С этого, положения цикл начинают включением в работу гатоков 18, поршни 19 которых, выдавливая из ячеек 10 бетонную смесь, одновременно перемещают на забой щит усилиями, необходимыми для преодоления сопротивлений передвижению ножеопорной части 3 щита и оболочки 6, с учетом срезания целика грунта против его ножа.

С началом перемещения щита в пространство, освобождаемое уступом 20 ножеопорной части 3 щита, автоматически поступает под давлением среда в виде, например, глиноцементного раствора, образующая водозащитный экран 2.

С окончанием хода поршней 19 бетонная смесь из ячеек 10 вытесняется за торец оболочки 6 с бортом 9 и окончательно спрессована за ней между опалубкой и возведенным экраном 2, который к этому моменту приобрел заданную проектом прочность, исключающую разрушения экрана прессуемой бетонной смесью.

С окончанием хода поршней 19 гидродомкраты 5 автоматически меняют направление движения штоков 18 с поршнями 19, которые , возвращаясь в исходное положение, открывают проемы 15 в радиальных ребрах 14 между ячейками 10 и в радиальных ребрах 12 сегментов 8, через которые ячейки 10 снова наполняются бетонной смесью, находящейся под давлением, и цикл, описанный по устройству водозащитного экрана 2 и возведению обделки 1 одновременно

с разработкой забоя и передвижением щита на забой, повторяется снова, при этом опалубку 7 наращивают с опережением относительно торца оболочки с бортом 9.

За каждый цикл длину обделки увеличивают на ширину спрессованного кольца менее ее толщины, объем которого приблизительно соответствует .. суммарному объему бетонной смеси, вытесненной поршнями 19 из ячеек 10, что обеспечивает высокое качество обделки, так как давление прессования на контакте поршней 19 с бетоном и на контакте прессуемого бетона с ранее спрессованным одинаково и равно или несколько выше расчетного давления.

Как вариант возведения водозащитного экрана 2 и обделки 1, возможно прессование обделки 1 не поршнями 19 из ячеек 10, а прессующим кольцом 24, помещенным между внутренним цилиндром 21 и наружным цилиндром - оболочкой 6, при этом ширина спрессованного кольца обделки также меньше ее толщины.

Формула изобретения

1. Способ возведения пресс-бетонной обделки, включающий установку опалубки, нагнетание за нее бетонной смеси и прессование последней одновременно с передвижкой ножеопорной

части и оболочки щита, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и водонепроницаемости обделки, вслед за ножеопорной частью щита над его оболочкой устраивают водозащитный экран, а бетонную смесь прессуют за торцом ножеопорной части щита и под водозащитным экраном.

2; Устройство для возведения пресс- бетонной обделки, включающее щит с ножеопорной частью, оболочкой и гидродомкратами, прессующие элементы, опалубку и патрубок для нагнетания бетонной смеси, отличающееся тем, что наружный-диаметр оболочки меньше диаметра ножеопорной части щита на величину двойной толщины водозащитного 3KpaHaj а оболочка выполнена в виде ребристых сегментов с бортами, опертыми на опалубку, при этом в ней устроены сообщающиеся меж- ДУ собой ячейки, расположенные соосно с гидродомкратами, а прессующие элементы выполнены в виде поршней, которыми снабжены штоки гидродомкратов, и помещены в ячейки, при этом суммарная площадь поперечных сечений ячеек не превышает половины площади попереч4 н ого сечения обделки, а патрубок для нагнетания бетонной смеси размещен в верхней ячейке, которая дополнитель- но снабжена патрубком для нагнетания материала экрана.

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении монолитной пресс-бетонной обделки. Цель изобретения - повышение несущей способности и водонепроницаемой обделки. Вслед за ножеопорной частью щита устраивают водозащитный экран из твердеющего материала, а бетонную смесь прессуют за торцом ножеопорной части щита и под водозащитным экраном. Для этого в устройстве наружный диаметр оболочки щита уменьшен относительно диаметра его ножеопорной части на величину двойной толщины водозащитного экрана. Оболочка выполнена в виде ребристых сегментов с бортами, опертыми на опалубку. В ней устроены ячейки, расположенные соосно с гидродомкратами, штоки которых снабжены поршнями. Конфигурация ячеек и поршней может быть любая, но должна совпадать между собой. Прессование осуществляют поршнями, входящими в ячейки, в которые подают бетонную смесь. Патрубки для подачи бетонной смеси и материала экрана размещены в верхней ячейке. Суммарная площадь поперечных сечений ячеек не превышает половины площади поперечного сечения обделки. Все ячейки сообщены между собой проемами. Длину обделки увеличивают на ширину спрессованного кольца менее ее толщины. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

ОДИ2/

75 75 /5

/ Ф//гЈ

J 20 2 5 18 19 6 12 15

V

о Г1 . ТГ

..;«

° . « «у . .ь.

г

г

№#:: Ж -га

„чу-..vg

V Т V1 z 7 f

41

91

8

12

v-v a &

д-гяф

Ј055551

OWOdHHOQ

-ос/дпг по

го. 5 t в № гг и я ж i