Способ возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки Советский патент 1992 года по МПК E21D11/00 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи тоннелей и других подземных сооружений различного назначения в скальных грунтах сейсмоопасных районов.

Известен способ возведения сейсмостойкой тоннельной обделки, включающий несущие слои, выполненные из монолитного бетона с железобетонной арматурой.

Недостатком известного способа является значительное сцепление между

несущими слоями обделки и вмещающими породами, что при сейсмических воздействиях снижает трещиностойкость и может привести к разрешению обделки, так как бетон работает на растяжение.

Известен также способ возведения сейсмостойкой тоннельной обделки, включающий формирование двух монолитных бетонных несущих слоев, наружного и внутреннего, в опалубке и антиадгезионного покрытия из гидрофобного материала, расположенного между несущими слоями обделки, приvi

00 СА Ю

чем наружный слой обделки сцеплен с окру жающим массивом грунта, а на поверхности одного из слоев обделки, смежной с поверхностью другого слоя, выполняют выступы, которые служат в качестве контактных точек для обеспечения совместной работы обеих слоев обделки на сжатие.

К недостаткам известного способа относятся большие трудовые и материальные затраты, а также большая продолжительность производства работ в связи с наличием дополнительного наружного несущего слоя и выступов на внутреннем несущем слое, требующих дополнительных трудозатрат и времени на их выполнение.

Целью изобретения является снижение трудозатрат.

Указанная цель достигается тем/что согласно способу возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки, предусматривающему установку опалубки, формирование внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного с зазором относительно него антиадгезионного слоя и последующее снятие опалубки, антиадгезионный слой наносят на породы контура выработки до установки опалубки, зазор формируют в процессе твердения несущего слоя за счет усадки бетона, для чего опалубку снимают при достижении бетоном несущего слоя наибольшей температуры экзотермии, а в полости зазора создают дополнительный податливый слой путем подачи твердеющего раствора с пластификатором, после снижения температуры несущего слоя до температуры вмещающих пород.

На чертеже изображена сейсмостойкая тоннельная обделка с антиадгезионным внешним покрытием, возведенная в подземной выработке аркообразного профиля.

Способ реализуют следующим образом.

На обнаженную ровную поверхность 1 подземной выработки, полученной в устойчивом скальном грунте с помощью роторного комбайна, наносят путем напыления антиадгезионное покрытие 2 из гиброфоб- ного вещества (например, глинистого раствора).

На месте бетонирования устанавливают опалубку (не показана) и в заопалу- бочное пространство укладывают бетон для формования несущего слоя 3 обделки.

В результате экзотермических реакций в бетоне его температура поднимается до максимальной. При этом состав бетона подбирают таким (путем введения в него, например, ускорителей затвердевания), чтобы он набирал необходимую прочность не позднее времени достижения максимальной температуры экзотермии.

После достижения максимальной температуры экзотермии (что необходимо для получения максимально возможного диапазона температур бетона в нагретом и остывшем состоянии и, следовательно, для

получения зазора) опалубку снимают и бетон оставляется на выстойку на срок около недели.

После усадки бетона и достижения им температуры окружающего грунтового массива между наружной поверхностью несущего слоя 3 обделки и поверхностью 1 выработки образуется зазор 4 благодаря отсутствию сцепления бетона с грунтом.

В образовавшийся зазор подают твердеющий раствор с низким коэффициентом фильтрации, например, глиноцементный, цементно-бентонитовый, синтетические смолы и т.п. вещества. Нагнетание раствора в зазор 4 ведут под давлением, зависящим

от кривизны обделки, а именно заполняют без избыточного давления зазор до сводовой части выработки, а в сводовой части раствор нагнетают под давлением порядка 0,5 МПа, в результате чего несущий слой

обделки обжимается. После твердения бетона в полости зазора 4 образуется податливый слой обделки, обеспечивающий передачу на несущий монолитный бетонный слой 3 только сжимающих воздействий со

стороны грунтового массива.

При отсутствии сейсмических воздействий и температурных колебаний грунтовый массив передает на обделку только горное давление и, следовательно, несущий слой 3

обделки работает в соответствии с обычным расчетом.

При возникновении в массиве грунта сейсмических и температурных колебаний обделка подвергается наряду с сжимающими также растягивающим, и сдвигающим воздействиям. Однако эти воздействия передаваться на несущий слой 3 обделки не будут из-за отсутствия сцепления между грунтом и конструкцией

обделки, т.е. благодаря наличию внешнего по отношению к обделке антиадгезионного покрытия 2, обеспечивающего вместе с податливым слоем передачу на несущий слой 3 только сжимающих нагрузок, не вызывающих растрескивания и разрушения бетона.

Формула изобретения 1. Способ возведения сейсмостойкой многослойной тоннельной обделки, включающий установку опалубки, формирование внутреннего несущего бетонного слоя, расположенного с зазором относительно него антиадгезионного слоя и последующее снятие опалубки, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат, антиадгезионный слой наносят на породы контура выработки до установки опалубки, зазор формируют в процессе твердения несущего слоя за счет усадки бетона, для чего опалубку снимают при достижении бетоном не0

сущего слоя наибольшей температуры эк- зотермии, а в полости зазора создают до- полнительный податливый слой путем подачи твердеющего раствора с пластификатором.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что нагнетание раствора с пластификатором в образовавшийся зазор осущест- вляют после снижения температуры несущего слоя до температуры вмещающих пород.

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при возведении крепи тоннелей и других подземных сооружений разливного назначения в скальных грунтах сейсмоопасных районов. Целью изобретения является снижение трудозатрат. Способ предусматривает проходку выработки гладкого контура, например, роторным комбайном и нанесение на ее поверхность антиадгезионного покрытия. После чего устанавливают опалубку, и укладывают за нее бетонную смесь для возведения внутреннего несущего слоя обделки. Между несущим внутренним слоем и антиадгезионным покрытием на контуре выработки формируют дополнительный податливый слой обделки за счет усадки бетона несущего слоя в процессе его твердения, для чего опалубку снимают при достижении бетоном наибольшей температуры экзотермии, а после снижения температуры бетона несущего слоя до температуры вмещающих пород в полость зазора подают твердеющий раствор с пластификатором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

v Nfc Ж