CS200253B1

CS200253B1 - Divergent reinforcement of underground cannons

Info

Publication number: CS200253B1
Application number: CS2774A
Authority: CS
Inventors: Karel Chmel
Original assignee: Karel Chmel
Priority date: 1974-01-03
Filing date: 1974-01-03
Publication date: 1980-09-15

Abstract

Vynález se týká oboru hornictví a stavebnictví. Vynález řeší rozbíhavou výztuž podzemních děl, zejména Stol, tunelů, Šachet, studní, jež je tvořena obezdívkou monolitickou nebo složenou z dílů, mající tvar rámů, podkov, prstenců nebo závitů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vnitřní lícová plocha i vnějSí lícová plocha článků jo od podélné osy díla odkloněna o stálý ostrý úhel, přičemž vnitřní lícová plocha kteréhokoliv článku, přímkově prodloužena ve směru raženi jo vnějSí lícovou plochou článku ňásledujíciho,přičemž roztoč článků je rovna jejich délce a sousední články se stýkají jen hranami. Vynález lze využít i v oborech vodohospodářských. Vynález je zřetelný na výkrese z obr. 1, 2, 3, 4.The invention relates to the field of mining and construction. The invention solves the divergent reinforcement of underground works, in particular columns, tunnels, shafts, wells, which is formed by a monolithic wall or composed of parts, having the shape of frames, horseshoes, rings or threads. The essence of the invention lies in the fact that the inner face surface and the outer face surface of the elements are deflected from the longitudinal axis of the work by a constant acute angle, while the inner face surface of any element, linearly extended in the direction of excavation, is the outer face surface of the following element, while the spacing of the elements is equal to their length and adjacent elements are connected only by their edges. The invention can also be used in the fields of water management. The invention is clear in the drawing of Fig. 1, 2, 3, 4.

Description

Předmětem vynálezu je rozbíhavá výztuž podzemních děl, zejména štol, tunelů, šachet, studni a pod., tvořená obezdívkou monolitickou nebo složenou z dílů.The object of the invention is the divergent reinforcement of underground works, in particular galleries, tunnels, shafts, wells and the like, consisting of a monolithic lining or composed of parts.

Vyztužování podzemních děl je operace náročná na čas a manuální práci. Je to tím, že výztuž může. být zřizována až po vytvoření prostoru potřebného pro manipulaci s prvky výztuže a že tato manipulace, s výjimkou pažin hnaného pažení, probihá ve směru kolmém na sněr ražení díla. Mezi provedením výlomu a vyztužením uplyne často dlouhá doba. To má za následek uvolňování horniny, vznik tlaků a sedáni. Prostor mezi nepřesným reliéfem horniny a vnějším lícem výztuže je třeba pečlivě vyplňovat základkou. Zakládání je ztěžováno tím, že volný prostor za výztuží je těžko přístupný, protože výztuž rovnoběžná s podélnou osou díla vytváří souvislou troubu. Stabilita výztuže ve směru podélné osy díla je zajišíována jen třením o reliéf horniny nebo zvláštními úpravami, např. prstenci většího průměru v šachtách.Underground reinforcement is a time-consuming and labor-intensive operation. This is because the reinforcement can. be established only after the space required for the handling of the reinforcement elements has been created, and that such manipulation, except for the driven shoring, takes place in a direction perpendicular to the snow punching of the work. Often a long time passes between the excavation and the reinforcement. This results in loosening of the rock, pressure and settling. The space between the inaccurate relief of the rock and the outer face of the reinforcement must be carefully filled with the foundation. The foundation is made more difficult by the fact that the free space behind the reinforcement is difficult to access because the reinforcement parallel to the longitudinal axis of the work creates a continuous pipe. The stability of the reinforcement in the direction of the longitudinal axis of the work is ensured only by friction on the rock relief or by special modifications, eg rings of larger diameter in the shafts.

Tyto nedostatky odstraňuje nebo zmírňuje rozbíhavá výztuž podle vynálezu, složená z článků, které mají tvar rámů, podkov, prstenců nebo závitů, jejictž lícové plochy jsou od podélné osy díla odkloněny o stálý ostrý úhel. Články v základním provedení na sebe navazují tak, že vnitřní lícní plocha článku přímkově prodloužená ve směru ražení je vnější lícovou plochou článku následujícího a zároveň přesným reliéfem výlomu horniny.These deficiencies are eliminated or mitigated by the divergent reinforcement according to the invention, consisting of elements having the form of frames, horseshoes, rings or threads, the faces of which are inclined by a constant acute angle from the longitudinal axis of the work. The cells in the basic design are connected so that the inner face of the cell extended in the direction of punching is the outer face of the cell following and at the same time the exact relief of the rock ejection.

V základním provedení je rozteč článků, tj. jejich vzdálenost ve směru osy díla, rovná délce článku měřené ve směru osy díla, takže se sousední články dotýkají jen hranami. Prodlouži-li se články ve směru ražení a rozteč zůstane nezměněna, tak do sebe zapadají a dotýkají se ve styčné spáře. Zvětší-li se rozteč prodloužených článků, styčná spára se rozevře a vytvoří se mezera pro ukládáni základky. Ke zvýšení únosnosti může být rozbíhavá výztuž podepřena rámy nebo zkružemi. Stupňovitý vnitřní líc rozbíhavé výztuže může sloužit jako podklad dobře dilatujícl izolace. K přitlačení izolace, k zesílení výztuže a k vytvoření plynulého vnitřního líce, např. u vodních, větracích nebo dopravních štol a tunelů,může být zřízena další vnitřní obezdívka.In the basic embodiment, the spacing of the cells, i.e. their distance in the work axis direction, is equal to the length of the cell measured in the work axis direction, so that adjacent cells only touch the edges. If the elements extend in the driving direction and the pitch remains unchanged, they fit together and touch in the joint. If the spacing of the elongated links increases, the joint opens and a gap is created for the foundation. To increase bearing capacity, divergent reinforcement can be supported by frames or rings. The stepped inner face of the divergent reinforcement can serve as a substrate for well-insulating insulation. An additional inner lining may be provided to press the insulation, to reinforce the reinforcement and to create a smooth inner face, for example in water, ventilation or traffic tunnels and tunnels.

Geometrické závislosti mezi úhlem odklonu ploch výztuže od osy díla, tloušťkou, délkou a roztečí článků rozbíhavé výztuže jsou evidentní.Geometric dependencies between the angle of deflection of reinforcement surfaces from the work axis, thickness, length and spacing of divergent reinforcement bars are evident.

Tvarově popsaná rozbíhavá výztuž může být hmotně vytvořena jako monolitická obezdívka z rychle tvrdnoucího betonu, stříkaného do brázdy těsně za pracovním orgánem brázdiče, tedy ještě před vyrubáním jádra, které plní funkci vnitřního bednění. Je ovšem rovněž možno použít obvyklého bednění. Rozbíhavá výztuž se dá také sestavovat z betonových nebo železobetonových tvárnic. Při sestavování rozbíhavé výztuže z tvárnic se tyto zasouvají ve směru ražení do minimálních vybrázděných nebo vyrubaných prostor a je nutno pamatovat na možnost uzavření článku. Proto při odvozování tvaru tvárnic je třeba všeobecně platné zásady stereotomie doplnit požadavkem, aby uzavírací tvárnice měly stálý příčný průřez, aby se daly zasouvat při uzavírání a vysouvat při eventuálním plenění článků rozbíhavéThe divergent reinforcement described in the form can be made in the form of a monolithic lining of fast-hardening concrete sprayed into the furrow just behind the cutter working member, ie before the core is cut, which serves as the internal shuttering. However, conventional formwork can also be used. The diverging reinforcement can also be assembled from concrete or reinforced concrete blocks. When assembling divergent reinforcement from blocks, these are inserted in the direction of punching into the minimum grooved or cut-out areas and it is necessary to remember the possibility of closing the link. Therefore, when deriving the shape of the blocks, the general principle of stereotomy should be supplemented by the requirement that the blocking blocks have a constant cross-section so that they can be retracted when closing and diverging in the event of plundering divergent cells.

300 383 výztuže podél vnitřního líce předcházejícího článku. Ke snadné manipulaci mohou být tvárnice opatřeny podélnou dírou, prooházejlol těžiétěm tvárnice. Manipulátor je pak velmi jednoduchý, může to být prostorově ovládaný trn.300 383 reinforcement along the inner face of the preceding link. For ease of handling, the blocks can be provided with a longitudinal bore, passing through the gravity of the blocks. The manipulator is then very simple, it can be a spatially controlled mandrel.

Popsaná monolitická nebo tvárnicová výztuž je tuhá. Je ovšem možno známými způsoby, např. vložkami, ji vytvořit jako omezeně poddajnou nebo kloubovou.The monolithic or block reinforcement described is rigid. It is, of course, possible, in known ways, for example, by means of inserts, to make it flexible or articulated.

Každý zabudovaný prstenec výztuže je svým tvarem a tvarem reliéfu herniny zajištěn proti posunu ve směru podélné osy díla, oož je výhodné zejména u šachet a studni. Rozbíhavá výztuž se články ve tvaru závitů, které na sebe plynule navazuji, má jako celek vlastnosti nekončitého šroubu. Zde je teoreticky možný šroubový pohyb va směru podélné osy dila. Prakticky se tomu dá zabránit vytvořením vnější ploohy rozbíhavé výztuže a reliéfu horniny tak, aby byly eamoavorné. Ke zvýšení stability i únosnosti rozbíhavé výztuže je možno použit i šroubové svorníkové výztuže.Each embedded ring of the reinforcement is secured by its shape and shape of the relief of the rock wall against displacement in the direction of the longitudinal axis of the work, which is advantageous especially for shafts and wells. The divergent reinforcement with threaded links, which are continuously connected to each other, has the properties of an endless screw as a whole. Here, theoretically, a helical movement in the direction of the longitudinal axis of the workpiece is possible. In practice, this can be avoided by providing the outer surface of the diverging reinforcement and the relief of the rock so as to be eamoavoric. Screw bolts can also be used to increase the stability and load carrying capacity of the diverging reinforcement.

Rozbíhavou výztuž složenou z tvárnic je možno planit a tvárnio znovu používat.The divergent reinforcement made of blocks can be filled and reused.

K uvolněni prstencové klenby je třeba vytáhnout jednu tvárnloi nebo rozrušit jednu tvárnici trhavinou, umístěnou např. v podélné díře, ktorá sloužila k manipulaci při osazováni tvárnio.In order to release the annular vault, it is necessary to pull out one mold or to break one mold by means of an explosive, for example located in a longitudinal hole, which was used to handle the molding.

Na připojeném výkrese je znázorněna rozbíhavá výztuž podzemních děl podle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn podélný osový řez štolou nebo šachtou v základním provedeni, na obr. 2 je znázorněn podélný osový řez stropní části štoly nebo polovinou šachty a prodlouženou délkou článků a základní rozteči článků, na obr. 3 ja znázorněn podélný osový řez stropní části štoly nebo polovinou šaohty s prodlouženou délkou článků i zvětšenou rozteči článků a s vyztužením rámy nebo skružemi, na obr. 4 ja znázorněn podélný osový řez stropní části štoly nebo polovinou šachty a prodlouženou délkou i zvětšenou rozteči článků, e izolaci a podpůrnou klenbou.The divergent reinforcement of the underground works according to the invention is shown in the attached drawing. Fig. 1 shows a longitudinal axial section of a gallery or shaft in a basic embodiment; Fig. 2 shows a longitudinal axial section of a ceiling of a gallery or a half of a shaft and an extended length of cells and basic pitch; Fig. 4 shows a longitudinal axial sectional view of the ceiling of the gallery or half of the shaft and an extended length and an increased cell spacing, insulation and a supporting vault.

Rozbíhavá výztuž podzemních děl jako štol, tunelů, ěaobat, studní a pod, složená z článků £, např. z prsteneů (obr. 1), jo geometricky vytvořena tak, že vnitřní lícová plocha 2 i vnější lícová plocha 3 článků £ jsou od podélná osy £ díla odkloněny o stálo stejný ostrý úhel 5, rozevřený ve směru ražení vyznačeném šipkou 6, Články £ v základním provedeni na sebe navazuji tak, ža vnitřní lícová ploohá 2 kteréhokoliv článku £, přímkově prodloužená vo směru raženi, je vnější lícovou ploohou 3 článku £ následujícího a zároveň optimálním reliéfem 7 výlomu horniny. V základním provedeni je rozteč 8 článků £ rovná jejich délce 8, takže ee aouoodnl články £ dotýkají jen hranami £0, 11. Prodloužená články £*ve směru raženi 6 mají délku 6 (obr. 2), která je větěl než rozteč článků 8. Je-li třeba z jakýchkoliv důvodů mezi reliéf 7 horniny a vnější lío výztuže zakládat materiál, zvětši se rozteč 8'mezi prodlouženými články £^ styčná spára 13 aa rozevře a mezi články vznikne mezera 14 pro ukládáni základky 15. V pásmech vyšších tlaků může být k zvý šenl únosnosti výše popsaná rozbíhavá výztuž podepřena zeailujlol výztuži, např. rámyThe divergent reinforcement of underground structures such as galleries, tunnels, rails, wells and the like, composed of links 6, eg rings (Fig. 1), is geometrically formed such that both the inner face 2 and the outer face 3 of the links 6 are longitudinal the axes of the work diverted by the same acute angle 5, opened in the embossing direction indicated by the arrow 6. In the basic embodiment, the links 6 follow one another such that the inner face 2 of any link 4 extends straight in the stamping direction is the outer face 3 of the link The subsequent relief and at the same time optimum relief 7 of the rock ejection. In the basic embodiment, the spacing 8 of the links 6 is equal to their length 8, so that only the edges 8, 11 of the links 6 touch each other. The elongated links 6 'in the driving direction 6 have a length 6 (FIG. If, for any reason, material needs to be inserted between the rock relief 7 and the outer reinforcement lining, the pitch 8 'between the elongated members 33 will increase and the joint gap 13 will open and a gap 14 may be placed between the members. To increase the load-bearing capacity, the above-described diverging reinforcement is supported by zeailujlol reinforcement, eg frames

200 202 nebo skružemi 16. Vnitřní stupňovitý líc rozbíhavé výztuže může být opatřen izolací 17 a vnitřní klenbou 18. u níž se dá vytvořit plynulý a hladký povrch 19. takže vznikne potrubí 20. Popsanou rozbíhavou výztuží se mohoú řešit i některé zvláštní úpravy, jako např. zvětšení nebo zmenšení průřezu díla, rozdvojení, odbočení a křížení, jakož í přechod na jiný způsob ražení a vyztužování.200 202 or by bends 16. The inner stepped face of the divergent reinforcement may be provided with insulation 17 and an internal vault 18. which can provide a smooth and smooth surface 19 so as to form a duct 20. The divergent reinforcement described may also address some special modifications such as increasing or reducing the cross-section of the work, bifurcation, branching and crossing, as well as switching to another type of punching and reinforcing.

Možnost provádění velmi přesného výlomu, rychlé a těsné podchycení horniny rozbíhavou výztuží předurčuje ji pro obtížné případy, kdy nesmí dojít k pohybů horniny, jako je tomu např. při ražení pod budovami a pod.The possibility of performing a very precise excavation, fast and tight gripping of the rock by diverging reinforcement predetermines it for difficult cases, when the rock must not be moved, such as during excavation under buildings etc.

Možnost zřizovat rozbíhavou výztuž před provedením úplného výlomu, možnost ji osazovat jednoduchým manipulátorem, aniž jo třeba vstupovat do nevyztuženého výlomu, jakož i možnost zřizování základky z prostoru již výztuží chráněného, zvyšují bezpečnost práoe.The possibility of establishing divergent reinforcement before making a full breakout, the possibility of fitting it with a simple manipulator without having to enter the unreinforced excavation, as well as the possibility of establishing a foundation from the area already protected by reinforcement, increase the safety of the washing.

Všechny operace, brázdění, ražení, zřizování rozbíhavé výztuže, ukládání základky, zesilování a nakonec i plenění rozbíhavé výztuže se mohou zcela mechanizovat prostředky nepříliš složitými, dnes již známými a používanými.All operations, milling, punching, setting up divergent reinforcement, laying the foundation, reinforcing and ultimately looting diverging reinforcement can be completely mechanized by means of not very complex, already known and used.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Divergent reinforcement of underground works, such as galleries, tunnels, shafts, wells, etc., composed of elements having the form of frames, horseshoes, rings or threads, characterized in that the inner face (2) and the outer face (3) of the links (1) is deflected from the longitudinal axis (4) of the work by a constant acute angle (5), the inner face (2) of any link (1) extending in a straight line in the stamping direction is the outer face (3) of the link (1) ) of the following.

2. The divergent reinforcement of underground works according to claim 1, characterized in that the pitch (8) of the links (1) is equal to their length (9) and the adjacent links (1) merely meet the edges (10, 11).

3. The divergent reinforcement of underground works according to claim 1, characterized in that the elongated links (1f) have a length (s) in the driving direction (6) which is greater than the pitch (8) of adjacent elongate links (s). there is a joint between them (13).

4. The divergent reinforcement of underground works according to claim 1, characterized in that the elongated elements (1 *) have an increased pitch (8 ') equal to their length (9') and there is a gap (14) between them.

5. The divergent reinforcement of underground works according to items 1 to 3, characterized in that it is supported by wounds

200 203 or bending (16) for increased load capacity.

6, The divergent reinforcement of the underground according to claims 1 to 3, characterized in that it is provided on the inner cheek (2) of the cells (1) with an insulation (17) pressed by the internal reinforcement arch (18).