Способ нагнетания закрепляющих растворов за тоннельные обделки Советский патент 1982 года по МПК E21D11/10 

(54 СПОСОБ НАГНЕТАНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩИХ

РАСТВОРОВ ЗА ТОННЕЛЬНЫЕ ОБДЕЛКИ

1

Изобретение относится к строительству тоннелей метро и других подземных сооружений.

Известен способ, заключающийся в том, что вяжущие растворы периодически нагнетают за обделку для заполнения пустот и 5 трещин на контакте наружной поверхности обделки и поверхности выработки. Периодичность нагнетания осуществляется по следующему циклу: изготовление раствора ограниченного объема, прокачка его насосом по трубопроводу в объект нагнетания, продувка или промывка трубопровода 1.

Известен также способ нагнетания закрепляющих растворов за тоннельные обделки, включающий бурение нагнетательных скважин и нагнетание раствора по трубо- 15 проводу за обделку до полного заполнения пустот 2.

Недостатками способа являются невозможность обеспечения полного заполнеция по всему профилю тоннеля однородного 20 цементно-песчаного раствора в пределах допустимого времени прокачиваемости его, необходимость доставки внутришахтным транспортом всего инертного материала с поверхности к месту приготовления раствора в тоннели, в непосредственную близость к объекту нагнетания, неэффективность работ по нагнетанию больших объемов цементно-песчаных растворов.

Цель изобретения - уменьшение сроков и снижение затрат на нагнетание.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу с дневной поверхности в выработку проходят скважину для введения трубопровода, а нагнетательные скважины бурят попйрно, диаметрально располагая относительно друг друга по длине обделки, при этом на самой высокой отметке свода бурят сливные скважины для контроля полноты заполнения пустот за обделкой.

Причем нагнетательные скважины бурят на уровне 0,5-0,6 высоты тоннеля.

При этом нагнетании раствора за обделки больших участков, последние предварительно делят на герметичные блоки.

На фиг. 1 представлена схема работ по нагнетанию; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Цементо-смесительная машина 1 включает в себя бункер 2 емкостью, 20-25 т.

погрузочный шнек с воронкой 3, смесительное устройство 4, сливной патрубок 5, цементировочный агрегат 6, основной поршневой насос 7, водяной насос 8, приемный, шланг 9, водяную линию 10, приемную емкость для цементно-песчаного раствора 11, напорно-транспортный трубопровод 12.

С дневной поверхности проходят скважину 13 в выработку 14, затем диаметрально противоположно бурят по всей длине обделки на уровне 0,5-0,6 высоты тоннеля скважины для нагнетания раствора за обделку 15 в своде тоннеля сливную скважину 16. Раствор нагнетается за тоннельную обделку 17 и в пустоты за обделкой 18. В случае большой протяженности зоны пустот устанавливают изоляционные кольца 19, разделяюшие пространство пустот за обделкой на герметичные блоки.

Предлагаемый способ осушествляется следующим образом.

Готовую цементо-песчаную смесь требуемой консистенции в количестве до 25 т затаривают в бункер 2 цементо-смесительной машины 1 с помощью погрузочного шнека с воронкой 3. Включают водяной насос 8 цементировочного агрегата 6 и подают воду по трубе 10 в смесительное устройство 4. После установления давления в водной линии 8-15 кг/см 2 включают подающие шнеки цементо-смесительной машины. Цементо-песчаная смесь затягивается в воронку вакуумно-гидравлического смесителя с водой и образовавшийся цементо-песчаный раствор, продолжая смешиваться в сливном патрубке 5, вливается в приемную емкость 11, откуда через приемный шланг 9 насосом 7 засасывается и нагнетается через напорно,транспортный трубопровод 12, проложенный через скважину 13, пройденную с дневной поверхности в выработку 14 через скважины 15, нагнетают за тоннельную обделку 17 до полного заполнения пустот за обделкой 18. При появлении раствора из сливной трубы 16 нагнетание в данный объект прекращается. Последующие блоки нагнетают подобным образом.

Предлагаемый способ был осуществлен на участке строительства.

В течение 25 мин по трубопроводу длиной 40 м, проложенному через скважину к месту .нагнетания - за металлоизоляцию в левой перегонной тоннели, было закачено около 15м цементо-песчаного раствора с консистенцией цемент-песок 1:1 (цемент - 10 т, песка - 10 т) при этом затраты составили 30 руб.

Формула изобретения

1.Способ нагнетания закрепляющих растворов за тоннельные обделки, включающий бурение нагнетательных скважин и нагнетание раствора по трубопроводу за обделку до полного заполнения пустот, отличающийся тем, что, с целью уменьщения времени и снижения затрат на нагнетание, с дневной поверхности в выработку проходят скважину для введения трубопровода, а нагнетательные скважины бурят попарно, диаметрально располагая относительно друг друга по длине обделки, при этом на самой высокой отметке свода бурят сливные скважины для контроля полноты заполнения пустот за обделкой.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагнетательные скважины бурят на уровне 0,5-0,6 высоты тоннеля.

3.Способ по п. 1,, отличающийся тем, что при нагнетании раствора за обделки больщих участков, последние предварительно делят на герметичные блоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тоннели. Справочно-методическое пособие. М., «Транспорт, 1979, с. 150.

2.Агрызков Н. А. Нагнетание за обделк-у гидротехнических тоннелей. М.,-Л., Госэнергоиздат, 1960 (прототип).

/J