EA031926B1 - Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями - Google Patents

Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями Download PDF

Info

Publication number
EA031926B1
EA031926B1 EA201590327A EA201590327A EA031926B1 EA 031926 B1 EA031926 B1 EA 031926B1 EA 201590327 A EA201590327 A EA 201590327A EA 201590327 A EA201590327 A EA 201590327A EA 031926 B1 EA031926 B1 EA 031926B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
support
tunnel
reinforcing
digging
excavated
Prior art date
Application number
EA201590327A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201590327A1 (ru
Inventor
Тон-хюн Со
Original Assignee
Хюн Инжиниринг Энд Констракшн Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to KR1020130052629A priority Critical patent/KR101353882B1/ko
Application filed by Хюн Инжиниринг Энд Констракшн Ко., Лтд. filed Critical Хюн Инжиниринг Энд Констракшн Ко., Лтд.
Priority to PCT/KR2014/004063 priority patent/WO2014182074A1/ko
Publication of EA201590327A1 publication Critical patent/EA201590327A1/ru
Publication of EA031926B1 publication Critical patent/EA031926B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14Lining predominantly with metal
    • E21D11/18Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches

Abstract

Способ формирования опор и усиления соседних туннелей, включающий углубление ранее откопанной части первого туннеля с сохранением заданного расстояния до второго туннеля; выполнение отверстий в опоре, установку элементов жесткости в опору и заливку цементным раствором её и обнаженного во время откапывания второго туннеля усиливающего элемента жесткости с обеспечением прохождения множества элементов жесткости на той боковой стенке первого туннеля, на которой запланировано формирование опоры между вторым туннелем и первым туннелем, через не откопанную часть со стороны опоры первого туннеля, а затем через опору; заливка торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плитовую структуру элемента жесткости, обнаженного во время откапывания второго туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой; заливка торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плитовую структуру элемента жесткости, обнаженного за счет откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры первого туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой.

Description

Предпосылки изобретения
Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к способу усиления и формированию опоры с производством земляных работ, чтобы использовать грунт между соседними туннелями как замену опоре во время производства работ по строительству закрытым способом по меньшей мере двух туннелей.
Среди терминов, используемых в настоящем описании, термин предшествующий туннель, используемый в значении, противоположном последующему туннелю, означает туннель, откопанный полностью или частично, термин последующий туннель означает туннель, который откапывают вплотную к предшествующему туннелю с соблюдением заданного расстояния в направлении длины туннеля и следом за предшествующим туннелем, при этом до откапывания последующего туннеля в предшествующем туннеле обеспечивается рабочее пространство для усиления опоры, а термин соседние туннели означает, что предшествующий туннель и последующий туннель проходят близко друг к другу.
В последнее время в Корее при строительстве соседних туннелей туннели проектируют на расстоянии друг от друга, которое в 1,5 раза или более превышает ширину выработки туннеля, что является минимальным расстоянием для обеспечения устойчивости конструкции.
Однако из-за препятствий на входе в туннель или чрезмерно большого объема земляных работ при проходке может возникнуть экологическая проблема, поэтому расстояние между туннелями должно быть меньше 1,5-кратной ширины выработки туннеля. Для решения вышеупомянутой проблемы в качестве способа усиления грунта между туннелями предложены различные способы сжатия и ограничения между туннелями с применением соединительного стержня или стальной проволоки, являющихся элементом жесткости, по обе стороны опоры.
В известном уровне техники предложена технология сжатия между туннелями обеих сторон опоры соединительным стержнем или стальной проволокой. В патенте Кореи № 10-1096664 раскрыта технология усиления опоры путем вставки трубы в перфорированное отверстие и заливки ее цементным раствором, откапывания последующего туннеля на глубине, соответствующей предшествующему туннелю, вставки работающих на растяжение элементов крепи в каждую из труб, соединяющую предшествующий туннель с последующим туннелем, затягивания и закрепления обоих концов работающих на растяжение элементов крепи в направлении сжатия опоры с использованием соединительного элемента на наружной стороне прижимных блоков, установленных снаружи каждой из труб, и выполнения заливки цементным раствором внутрь труб, в которые вставлены работающие на растяжение элементы крепи.
Однако известный уровень техники обладает недостатками, заключающимися в том, что поскольку опора остается в несжатом состоянии до вставки работающих на растяжение элементов крепи в трубы и их натяжения в трубах при откапывании последующего туннеля сразу же после того, как был откопан предшествующий туннель, в начальной стадии опору нельзя устанавливать в слабый грунт, который вряд ли может быть устойчивым, без сжатия и усиления боковой стенки опоры; очень трудно установить сборную переднюю плиту в соответствии с отверстием трубы, поскольку передняя плита может неплотно приставать к поверхности откапывания после взрывных работ или к поверхности торкрет-бетона, адгезионная прочность при сдвиге, обеспечиваемая структурой, полностью пристающей к поверхности откапывания за счет непосредственной вставки в поверхность откапывания на месте, не проявляется, и поскольку сжимающая сила работающего на растяжение элемента крепи не прикладывается к грунту, подлежащему усилению конструкцией, в которой установленная труба поддерживает переднюю плиту, после возникновения релаксационной деформации в результате начального откапывания создается лишь удерживающий эффект. Кроме того, даже если слабый грунт, находящийся на входе и выходе туннеля, удерживает обе стороны опоры, грунт не может служить как опора, поскольку грунт сам по себе является сжимаемым материалом.
В патенте Кореи № 10-1028535, представляющем собой известный уровень техники, раскрыта технология установки анкерного болта в опоре из предшествующего туннеля в последующий туннель для удерживания опоры, подачи микроцементного раствора в опору, когда анкерный болт установлен в опоре путем выполнения в опоре отверстия, и сразу же после этого сборки торкретбетона, стального ребра и арматурного стержня на боковой стенке опоры, при этом удерживающее действие передается лишь боковой стенке опоры.
В патенте Кореи № 10-0844104, также представляющем собой известный уровень техники, раскрыта технология выполнения горизонтальных отверстий в опоре для вставки арматурного стержня в опору и заливки его цементным раствором, прикрепления каркасов по обе стороны опоры и сжатия и поддерживания каркасов для придания удерживающего действия лишь естественному грунту. Однако эта технология не оказывает действия сжатия естественного грунта, основанного на силе упругой удельной деформации при растяжении, из-за удлинения работающего на растяжение элемента.
Поскольку работающий на растяжение элемент, вставленный в опору, изначально смещенную во время откапывания, ведет себя пассивно, подобно гвоздю, в состоянии, в котором все перфорированные отверстия прикреплены к опоре заливкой цементным раствором, деформация, обусловленная осевой силой, прикладываемой к опоре, больше, чем деформация в активной конструкции, в которой происходит удлинение, обусловленное предварительным напряжением, подобным анкеру.
- 1 031926
Фиг. 1 и 2 представляют собой разрез и вид сверху, иллюстрирующие конструкцию соседних туннелей в соответствии с известным уровнем техники. Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, в опоре 2, расположенной между предшествующим (первым) туннелем 10 и последующим (вторым) туннелем 11, выполнено отверстие, и в выполненном отверстии установлен элемент 20 жесткости, причем отверстие в опоре выполнено горизонтально в сторону последующего туннеля 11 при откапывании предшествующего туннеля 10, и в выполненное отверстие вставлен, залит цементным раствором и закреплен элемент 20 жесткости.
Фиг. 2 иллюстрирует способ откапывания соседних туннелей в соответствии с известным уровнем техники и представляет собой вид сверху способа установки соединительного стержня путем откапывания до боковой стенки опоры, при этом не оставляя не откопанную часть на опоре предшествующего туннеля 10.
Способ в соответствии с известным уровнем техники имеет следующие недостатки: во-первых, опора ослаблена в степени, в какой происходит начальное смещение в естественном грунте во время откапывания туннеля, а затем усилена, и, во-вторых, если элемент жесткости вставляют в опору и затем его заливают цементным раствором под давлением, если пакер установлен на стенке опоры, и если грунт представляет собой слабый грунт, то для установки пакера требуется глубина 1,5-2,0 м для выдерживания ограничивающего давления, и часть не усиливается заливкой цементным раствором, поэтому трудно выполнить опору туннеля тонкой, что является целью в случае соседних туннелей, и, в-третьих, если грунт опоры выпячивается во время откапывания грунта, который вряд ли может быть устойчивым, подобно поясу сбросовой брекчии, трудно обеспечить достаточно длительную временную устойчивость нарушенного грунта для его усиления. Следовательно, способ в соответствии с известным уровнем техники может иметь недостатки.
Резюмируя проблемы, не решенные в известном уровне техники, важным представляется сжатие обеих сторон опоры путем предварительного напряжения как можно быстрее до возникновения деформации сразу же после откапывания туннеля, но известный уровень техники обеспечивает только фиксацию, то есть используется обычный стопорный болт, и не ограничивает деформацию, вызванную внешней силой, прикладываемой к опоре до откапывания последующего туннеля, которая сжимается с обеих сторон и не улучшает сжимаемость опоры, и обладает недостаточной жесткостью из-за наличия пустот и воды, присутствующих между частицами, даже если наружная сторона опоры ограничена, поскольку слабый грунт, такой как земля и песок, часто присутствующий на входе в шахту туннеля, является сыпучим материалом. Следовательно, существует необходимость в технологии, которая позволит решить вышеупомянутые проблемы.
Кроме того, когда обе стороны опоры сжаты посредством заливки цементным раствором и создают предварительное напряжение для усиления опоры, поскольку проницаемость самого грунта уменьшилась, верхняя часть опоры насыщается в слабой земле и песке, и, таким образом, когда действующее напряжение прочность на сдвиг снижается, надежность конструкции туннеля снижается, и при этом возникает проблема, заключающаяся в том, что необходимо проложить трассу дренажа, по которой грунтовая вода над опорой может легко отводиться.
Краткое изложение сущности изобретения
Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к созданию способа откапывания оставшейся части, кроме зоны, ослабленной в результате откапывания предшествующего туннеля, чтобы предотвратить деформацию опоры до усиления во время откапывания предшествующего туннеля, за счет выполнения в опоре горизонтальных отверстий для вставки в опору гвоздя или анкера, заливки опоры цементным раствором и дополнительно откапывания неоткопанной части, поскольку опора испытывает дополнительное напряжение и деформацию в результате откапывания туннеля.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к эффекту создания адгезионной прочности при сдвиге и крепления деревянной крепью путем усиления усиливающего материала опоры прикрепленным с передней стороны стяжным болтом, таким как гвоздь, анкер, который может воспринимать предварительное напряжение и т.п., и использования плиточной структуры, используемой как плита, сжимающая боковую стенку опоры, путем нанесения торкрет-бетона или арматурного каркаса (RSC) на боковую стенку опоры и нагнетания торкрет-бетона в боковую стенку опоры.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения относится к созданию способа проектирования и выполнения плиточной структуры для обеих боковых стенок опоры для обеспечения опоры, подобно обеспечению полной замены железобетона плиточной структурой опоры двойного туннеля в соответствии с известным уровнем техники, поскольку слабая порода или слабый грунт не могут полностью улучшить сжимаемость из-за воздуха или воды, находящихся в грунте, даже если боковая стенка опоры прижата.
Еще один вариант осуществления настоящего изобретения относится к созданию способа откапывания туннеля после усиления опоры на поверхности грунта снаружи туннеля, если грунт непрочен и почвенный покров мелок.
В одном варианте осуществления способ усиления и формирования опоры с производством земляных работ включает откапывание части за исключением ослабленной области в результате откапывания,
- 2 031926 чтобы предотвратить деформацию опоры до усиления опор соседних туннелей во время откапывания соседних туннелей, выполнение горизонтальных отверстий в опоре, включая опору, содержащую ослабленную область, для вставки гвоздя или анкера в опору заранее, и усиления опоры и заливки ее цементным раствором для усиления опоры, и дополнительное откапывание части не откопанной части со стороны опоры, являющейся не откопанной частью.
В еще одном варианте осуществления способ усиления и формирования опоры с производством земляных работ включает вначале откапывание откапываемой части предшествующего туннеля для поддерживания заданного расстояния от последующего туннеля в направлении длины туннеля; выполнение отверстий, вставку и заливку опоры цементным раствором, чтобы обнажить усиливающий элемент жесткости во время откапывания последующего туннеля, чтобы позволить нескольким элементам жесткости на боковой стенке предшествующего туннеля, на которой запланировано образование опоры между последующим туннелем и предшествующим туннелем, проходить через оставшуюся часть не откопанной части со стороны опоры, а затем проходить через опору; нагнетание усиливающего поверхность откапывания торкрет-бетона, образующего плиточную структуру, в элемент жесткости, обнажившийся во время откапывания последующего туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление с ним гайкой; и нагнетание усиливающего поверхность откапывания торкрет-бетона, образующего плиточную структуру, в элемент жесткости, обнажившийся во время откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры предшествующего туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление с ним гайкой.
Усиливающий элемент жесткости может иметь форму, которая может вносить предварительное напряжение и может прикладывать силу натяжения к элементу жесткости, чтобы обеспечивать прижатие к опоре при нагнетании усиливающего поверхность откапывания торкрет-бетона, образующего плиточную структуру, в элемент жесткости, обнажившийся во время откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры последующего туннеля и предшествующего туннеля, при этом торкрет-бетон выдерживают, опорную плиту прикрепляют к элементу жесткости и скрепляют с ним гайкой.
Усиливающий поверхность откапывания торкрет-бетон, образующий плиточную структуру, может быть нанесен посредством установки арматурного каркаса на поверхности откапывания и нагнетания торкрет-бетона.
Заливка цементным раствором - это заливка цементным раствором под давлением.
Усиление опоры в слабом грунте, имеющем мелкий почвенный покров, может выполняться путем выполнения до откапывания туннеля вертикальных или проходящих под углом отверстий на опоре на поверхности грунта с равным интервалом, вставки микрофайла в перфорационное отверстие и заливки его цементным раствором под давлением для откапывания туннеля.
Диаметр перфорационного отверстия может составлять 76-150 мм, и после выполнения оно может заливаться цементным раствором под давлением.
Дренажную трубу с отверстиями устанавливают на верхней части и в боковой стенке опоры для предотвращения прохождения воды через торкрет-бетон, усиливающий опору, для направления выпускаемой воды и предотвращения явления обесцвечивания и воздействия остаточным давлением воды.
В еще одном варианте осуществления анкер для усиления опор соседних туннелей, в котором фиксатор трубного типа, имеющий форму арматурного стержня, в качестве усиливающего элемента жесткости, обеспечивающего силу натяжения, крепят к обоим закрепляющим элементам, расположенным на расстоянии от обоих передних концов, равное дополнительной длине арматурного стержня, защитные крышки арматурных стержней на обоих передних концах прикреплены к обоим фиксаторам винтовым соединением, арматурный стержень покрыт, за исключением фиксаторов, соединенных с обоими закрепляющими элементами, частью с полиэтиленовым покрытием и обеими закрепленными гайками частями, защищенными защитной крышкой, и при этом арматурный стержень удлиняется натяжением даже притом, что утоплен в заливке цементным раствором, и часть полиэтиленового покрытия и фиксатор покрыты и соединены между собой сжимающейся соединительной трубкой.
В формуле изобретения заявлен способ формирования опор и усиления соседних туннелей, включающий углубление ранее откопанной части первого туннеля с сохранением заданного расстояния до второго туннеля; выполнение отверстий в опоре, установку элементов жесткости в опору и заливку цементным раствором её и обнаженного во время откапывания второго туннеля усиливающего элемента жесткости с обеспечением прохождения множества элементов жесткости на той боковой стенке первого туннеля, на которой запланировано формирование опоры между вторым туннелем и первым туннелем, через не откопанную часть со стороны опоры первого туннеля, а затем через опору; заливка торкретбетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плитовую структуру элемента жесткости, обнаженного во время откапывания второго туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой; и заливка торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плитовую структуру элемента жесткости, обнаженного за счет откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры первого туннеля, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой.
Предпочтительно усиливающий элемент жесткости имеет форму, которая может обеспечивать
- 3 031926 предварительное напряжение и передавать силу натяжения на элемент жесткости для прикладывания сжатия к опоре при заливке торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плиточную структуру элемента жесткости, обнаженного во время откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры первого туннеля, при этом способ включает выдерживание торкретбетона, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление с ним гайкой.
Предпочтительно усиливающий поверхность откапывания торкрет-бетон, образующий плиточную структуру, получают посредством установки арматурного каркаса на поверхности откапывания и нагнетания торкрет-бетона.
Предпочтительно заливка цементным раствором представляет собой заливку цементным раствором под давлением.
Предпочтительно усиление опоры, состоящей из земли и песка в слабом грунте, содержащем мелкий почвенный слой, выполняют путем выполнения в опоре на поверхности грунта вертикального или наклонного перфорационного отверстия с равными интервалами до откапывания туннеля, вставки микрофайла в перфорационное отверстие и заливки его цементным раствором под давлением для откапывания туннеля.
Предпочтительно диаметр перфорационного отверстия составляет 76-150 мм, и после выполнения отверстия его заливают цементным раствором под давлением.
Предпочтительно дренажную трубу с отверстиями устанавливают на верхней части и внутри боковой стенки опоры под углом вверх или горизонтально для предотвращения прохождения воды через торкрет-бетон, усиливающий опору, для направления дренажа и предотвращения создания остаточного давления воды.
Предпочтительно плиточную структуру проектируют путем расчета толщины плиточной конструкции боковой стенки опоры с учетом выдерживания нагрузки, действующей на опору, с одновременным выполнением функции сжатия стороны опоры и функции опоры, и часть, соединенную с дном туннеля плиточной структуры, проектируют как фундаментную конструкцию.
Краткое описание графического материала
Вышеупомянутые и другие аспекты, признаки и другие преимущества будут понятнее из последующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой схему, иллюстрирующую способ ограничения и усиления опоры соседних туннелей в обоих туннелях в соответствии с известным уровнем техники;
фиг. 2 - вид сверху, иллюстрирующий способ откапывания соседних туннелей в соответствии с известным уровнем техники;
фиг. 3 - один разрез фиг. 6 и схему, иллюстрирующую нагнетание и усиление опоры и объединение элемента жесткости с опорой, чтобы использовать элемент жесткости и опору как одно целое, путем вставки элемента жесткости на длину, обнаженную на заданную величину для усиления плиточной структуры и установки пакера в перфорационное отверстие, выполненное в оставшейся части откопанного грунта со стороны опоры для сжатия и нагнетании цементного раствора, когда откопанная часть предшествующего туннеля уже была извлечена, а неоткопанная часть и опора со стороны опоры предшествующего туннеля были пройдены и в них выполнены отверстия, а обе боковые стенки опоры откопаны;
фиг. 4 - репрезентативную схему настоящего изобретения, разрез фиг. 6 по линии В-В и схему, иллюстрирующую состояние, в котором в последующем туннеле на поверхность откапывания нагнетают торкрет-бетон для усиления плиточной структуры, и обнаженный элемент жесткости скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой;
фиг. 5 - разрез фиг. 6 по линии С-С и схему, иллюстрирующую состояние, в котором предшествующий туннель и последующий туннель откопаны, и элементы жесткости по обе стороны скреплены с опорной плитой и закреплены гайкой;
фиг. 6 - вид сверху фиг. 3-5, которые представляют собой разрезы;
фиг. 7 - схему, иллюстрирующую состояние, в котором дренажная труба с отверстиями, предназначенная для отвода грунтовой воды, собирающейся в опоре, установлена под углом вверх и горизонтально;
фиг. 8 - разрез, иллюстрирующий состояние, в котором опора усилена путем выполнения микрофайла до откапывания туннеля на поверхности грунта снаружи туннеля в слабом грунте;
фиг. 9 - разрез опоры в комбинированном усиленном состоянии, достигнутом выполнением отверстий, вставкой элемента жесткости и заливкой цементным раствором в опору путем выполнения микрофайла до откапывания туннеля на поверхности грунта снаружи туннеля в слабом грунте и выполнения отверстий в не откопанной части со стороны опоры в предшествующем туннеле, являющейся ослабленной областью, для прохождения через опору между выполненными микрофайлами;
фиг. 10 - разрез путем соединения и построения элемента жесткости с плиточной структурой туннеля опорной плитой в последующем туннеле выполнением усиления, как проиллюстрировано на фиг. 9, и откапыванием последующего туннеля;
фиг. 11 - схему, иллюстрирующую состояние, в котором опора, усиленная микрофайлом, выполне
- 4 031926 на в предшествующем туннеле и последующем туннеле;
фиг. 12 - схему, иллюстрирующую хрупкую форму, в которой опора деформируется в направлении трещины во время откапывания туннеля, когда трещина присутствует в проходящем под углом направлении, и схему, иллюстрирующую деформацию грунта, происходящую во время откапывания туннеля без выполнения усиления;
фиг. 13 - схему, иллюстрирующую состояние, в котором передний конец элемента 20' жесткости, обнаженный на поверхности опоры откапывания, будучи усиленным во время откапывания туннеля, оснащен арматурным каркасом и залит торкрет-бетоном, причем обнаженный элемент 20' жесткости представляет собой дополнительный отрезок элемента жесткости, длина которого равна сумме толщины плиточной структуры и длине, соответствующей дополнительной длине крепежной гайки, и в качестве элемента жесткости можно использовать арматурный стержень, стальную проволоку и т.п., и если в качестве элемента жесткости используется арматурный стержень, дополнительной длиной элемента жесткости является дополнительная длина арматурного стержня;
фиг. 14 - стереоскопическую подробную схему арматурного каркаса;
фиг. 15 - разрез фиг. 14 по линии Y-Y, который представляет собой часть кривой линии общей схемы, представляющую линию, получаемую при откапывании туннеля;
фиг. 16 - разрез фиг. 14 по линии Х-Х;
фиг. 17 - схему, иллюстрирующую состояние, в котором соседних туннели усилены путем использования элементов жесткости в виде закрепленных на концах анкеров;
фиг. 18 - подробную схему фиг. 17 и подробный разрез, иллюстрирующий состояние, в котором предварительное напряжение создается путем прикладывания натяжения в предшествующем туннеле для установки RSC плиточной структуры и торкрет-бетона и установки опорной плиты на поверхности плиточной структуры;
фиг. 19 - подробную схему в состоянии, в котором оба конца закрепленных на концах анкеров оснащены защитными крышками;
фиг. 20 - подробную схему анкерного болта, обычно используемого в известном уровне техники; и фиг. 21 - схему, иллюстрирующую состояние, в котором в дополнение к усилению опоры внутренняя сторона туннеля усилена усиленным гвоздем и обычно используемым крепежным болтом.
Описание характерных вариантов осуществления
Один приведенный в качестве примера вариант осуществления настоящего изобретения (фиг. 1-2) имеет конструкцию, претерпевающую сжимающую силу, создаваемую опорой, испытывая более высокую сжимающую силу, чем в случае, в котором естественный грунт между туннелями проходит на большее расстояние, чем расстояние, когда туннели не расположены на расстоянии друг от друга, например, превышающее в 1,5 раза или больше ширину выработки туннеля, которое не создает проблему конструктивной прочности между туннелями в случае, когда откапывают соседние туннели. Частью является опора 2, и способ усиления опоры 2 описывается ниже.
Во время откапывания соседних туннелей давление грунта, прикладываемое к поверхности откапывания, уравновешивается, а вокруг туннеля создается горное давление (фиг. 1-2). В естественном грунте между соседними туннелями горное давление перекрывается, и, таким образом, прикладывается большая сжимающая сила, и, поскольку расстояние между туннелями мало, на туннель действует большее напряжение, и поэтому для выдерживания напряжения туннель усиливают.
Способ усиления опоры в соответствии с известным уровнем техники предполагает усиление туннеля путем ограничения плиточной структуры 40 с использованием анкерного болта в качестве элемента жесткости по обе стороны соседних туннелей (фиг. 1, 2). В этом случае нерешенная техническая проблема заключается в отсутствии контроля смещения, происходящего изначально от момента откапывания грунта до установки анкерного болта. Опять-таки, в момент откапывания грунта возникает состояние не закрепления деревянной крепью, и в этом случае большинство полных деформаций, зависящих от откапывания туннеля, завершены, и, следовательно, в слабом грунте туннель обрушивается.
Настоящее изобретение относится к способу усиления и формирования опоры соседних туннелей с производством земляных работ (фиг. 3-5), причем способ включает откапывание части за исключением ослабленной области в результате откапывания грунта, так что опора не деформируется до усиления опор соседних туннелей во время откапывания соседних туннелей, выполнение сплошных горизонтальных отверстий в опоре, включая не откопанную часть 12 со стороны опоры, которая является ослабленной областью, и предварительную вставку в опору гвоздя или анкера, усиление опоры путем армирования опоры и заливки ее цементным раствором, и дополнительно откапывание и удаление не откопанной части 12 со стороны опоры, являющейся не откопанной частью.
В соответствии с предлагаемым способом (фиг. 3-5), когда опору 2 усиливают путем выполнения перфорированного отверстия для усиления в состоянии, в котором остается не откопанная часть 12 со стороны опоры, являющаяся ослабленной областью, образованной во время откапывания откапываемой части 14, опору 2 усиливают элементом 20 жесткости в состоянии, в котором опора 2 не ослаблена и выполняет функцию крепи, а напряжение прикладывается к элементу жесткости с момента удаления оставшейся не откопанной части 12 со стороны опоры.
- 5 031926
Если подробно описывать не откопанную часть 12 на опоре, являющуюся ослабленной областью, во время откапывания туннеля поверхность откапывания деформируется в прямом направлении к поверхности откапывания, а напряжение, первоначально действующее под землей в результате откапывания, снимается (фиг. 3-5). Деформация представляет максимальную деформацию на поверхности откапывания, поскольку поверхность откапывания глубока, деформация мала, и деформация может быть разной в зависимости от вида грунта, но на глубине от примерно 2 до 6 м она очень мала. В соответствии с этим приведенным в качестве примера вариантом осуществления настоящего изобретения этот диапазон определен как ослабленная область, а опора усилена способом закрепления не откопанной части 12 со стороны опоры, являющейся почвенным покровом, ослабленной областью со стороны опоры, при этом опора, подлежащая усилению, не ослаблена, и посредством выполнения отверстий в опоре буром для проникновения через опору 2 в откопанной части снаружи для вставки элемента жесткости с линейным натяжением в опору и заливки опоры цементным раствором.
Кроме того, может применяться предел времени и различные способы усиления на основе предварительной информации о грунте, такой как наличие трещин, фонтанирующая вода и консистенция естественного грунта, полученной в процессе первого строительства откапываемой части 14 и устранения проблемы (Фиг. 3-5).
Элемент жесткости, усиливающий опору, усиливают прикрепленным к передней стороне анкерным болтом, таким как гвоздь, анкер, создающий предварительное напряжение, и т. п. После выполнения отверстия и вставки элемента жесткости для усиления естественного грунта опоры выполняют заливку цементным раствором под давлением в зависимости от условий, таких как наличие трещин и полости в естественном грунте, для усиления естественного грунта опоры (фиг. 3-5).
Техническая идея выполнения откапывания, оставляя не откопанную часть со стороны опоры в естественном грунте туннеля со стороны опоры и выполняя усиление до возникновения деформации, применяется по-разному для изменения и построения последовательности земляных работ и делит верхнее и нижнее поперечные сечения для разделения поперечного сечения не откопанной части 12 со стороны опоры на верхнюю и нижнюю части, при этом оставляя поперечное сечение неизменным, тем самым усиливая и выполняя откапывание опоры (фиг. 3-5).
Фиг. 3 представляет собой разрез фиг. 6 по линии А-А. Согласно этой фигуре вначале откапывают не откапываемую часть 14 предшествующего туннеля 10. Затем в не откопанной части 12 со стороны опоры предшествующего туннеля в сторону заданной линии откапывания грунта со стороны опоры в горизонтальном направлении выполняют перфорационное отверстие. В перфорационное отверстие вставляют элемент 20 жесткости, после чего его заливают жидким раствором для образования целика с грунтом опоры.
Фиг. 4 представляет собой репрезентативную схему настоящего изобретения и разрез фиг. 6 по линии В-В, на которой последующий туннель 11 откопан до заданной линии откапывания. Когда последующий туннель 11 откопан до заданной линии откапывания грунта, элемент 20 жесткости обнажается. В этом случае нагнетают торкрет-бетон для образования плиточной структуры 40, после чего обнаженный элемент 20' жесткости натягивают гидравлическим домкратом и т.п. в состояние, в котором обнаженный элемент 20' жесткости скрепляется с опорной плитой и закрепляется гайкой для обеспечения простой фиксации, или обнаженный элемент 20' жесткости крепят гайкой с использованием гидравлического домкрата, а затем снова закрепляют гайкой на всю натянутую длину для создания силы натяжения.
Фиг. 5 представляет собой разрез фиг. 6 по линии С-С, когда откапываемая 14 предшествующего туннеля 10 и последующего туннеля 11 разработана, неоткопанная часть 12 со стороны опоры предшествующего туннеля, остававшаяся в предшествующем туннеле 10, вынута, заданная линия откапывания предшествующего туннеля 10 пройдена, и элемент 20 жесткости обнажен. В этом случае плиточную структуру 40 образуют путем нагнетания торкрет-бетона, а затем обнаженный элемент 20' жесткости скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой для обеспечения простой фиксации, или обнаженный элемент 20' жесткости натягивают в состояние, в котором обнаженный элемент 20' жесткости крепят гайкой с использованием гидравлического домкрата, а затем снова закрепляют гайкой на всю натянутую длину для создания силы натяжения.
Фиг. 6 представляет собой вид сверху фиг. 3-5, когда откапываемая часть 14 предшествующего туннеля 10 вначале разработана с сохранением заданного от последующего туннеля 11 в направлении длины туннеля, и последующий туннель 11 откопан с пропусканием нескольких элементов 20 жесткости в боковой стенке предшествующего туннеля 10, причем между последующим туннелем 11 и предшествующим туннелем 10 будет образована опора 2, через оставшуюся не откопанную часть 12 со стороны опоры осуществляют строительство в последовательности, согласно которой выполняют перфорационное отверстие, доступное с поверхности откапывания, и в перфорационное отверстие вставляют элемент 20 жесткости, после чего его заливают цементным раствором, обнаженный элемент 20' жесткости покрывают усиливающим поверхность откапывания торкретбетоном, который образует плиточную структуру во время откапывания последующего туннеля 11 до откапывания оставшейся части со стороны опоры 2 предшествующего туннеля, и скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой, а затем элемент 20' жесткости, обнаженный при откапывании оставшейся не откопанной части 12 со стороны опоры пред- 6 031926 шествующего туннеля 10, покрывают усиливающим поверхность откапывания торкрет-бетоном, который образует плиточную структуру 40, и скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой.
В вышеприведенном описании пустое отверстие 13, образованное в оставшейся не откопанной части 12 со стороны опоры, заряжают порохом после откапывания оставшейся не откопанной части 12 со стороны опоры, и, следовательно, используется как шпур. В этом случае во время зарядки порохом вначале вставляют буферный материал, и, таким образом, необходимо произвести взрывание для предотвращения повреждения элемента 20 жесткости.
Фиг. 7 представляет собой схему, иллюстрирующую, что дренажную трубу 25 с отверстиями, предназначенная для отвода собирающейся грунтовой воды, посредством которой отводят остаточное давление воды, устанавливают с возможностью наклона вверх и устанавливают горизонтально, поскольку коэффициент водопроницаемости естественного грунта мал, когда опора 2 усилена заливкой цементным раствором и, таким образом, является непроницаемым слоем. Горизонтальную и наклоненную дренажную трубу 25 соединяют с проходящей ниже трассой дренажа туннеля шлангом и, таким образом, непосредственно отводят грунтовую воду без прохождения через торкрет-бетон поверхности откапывания туннеля.
Согласно фиг. 3 вначале откапывают не откапываемую часть 14 правого предшествующего туннеля так, что в нем выполняют отверстия путем проникновения через не откопанную часть 12 со стороны опоры и опору 2 предшествующего туннеля, которая является ослабленной областью, и когда обе боковые стенки опоры 2 откопаны, работающий на растяжение элемент 20 жесткости, имеющий форму тонкого прутка, закрепляют гайкой 69, и заданный отрезок для усиления плиточной структуры 40 вставляют на расстояние, необходимое для получения обнаженного отрезка, и пустое перфорационное отверстие, образованное в не откопанной части 12 со стороны опоры, являющейся оставшейся не откопанной частью, оснащают пакером для сжатия и нагнетания цементного раствора, и при этом опору 2 усиливают, и элемент 20 жесткости объединяют с опорой 2 для работы как одно целое. Затем когда последующую не откапываемую часть 11 откапывают для обнажения усиленного элемента 20 жесткости, поверхность откапывания опоры 2 оснащают плиточной структурой 40, и элемент 20 жесткости скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой для обеспечения сжатия. Откапывание последующего туннеля 11 осуществляют, когда опора 2 и не откопанная часть 12 со стороны опоры предшествующего туннеля 10 находятся в неразработанном состоянии, и при этом последующий туннель 11 откапывают в состоянии, в котором центральная ширина соседних туннелей является большой, и к опоре прикрепляют плиточную структуру 40 и опорную плиту и закрепляют гайкой, благодаря чему строительство может осуществляться с обеспечением надежности конструкции. На этапе откапывания неоткопанную часть 12 со стороны опоры предшествующего туннеля вырывают, и обнаженный элемент 20' жесткости оснащают плиточной структурой 40 и скрепляют с опорной плитой и закрепляют гайкой для обеспечения сжатия.
В первом приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения откопанную часть 14 предшествующего туннеля 10 вначале откапывают глубже, чтобы поддерживать постоянное расстояние в направлении длины туннеля от последующего туннеля 11.
В опоре 2 выполняют отверстие, в которое вставляют элемент жесткости, который заливают цементным раствором, который будет обнажаться во время откапывания последующего туннеля 11, чтобы обеспечить прохождение через опору 2 нескольких элементов 20 жесткости в боковой стенке предшествующего туннеля 10, причем опора 2 будет образована между последующим туннелем 11 и предшествующим туннелем 10 путем прохождения через не откопанную часть 12 со стороны опоры предшествующего туннеля.
Элемент 20' жесткости, обнажающийся во время откапывания последующего туннеля 11, покрывают усиливающим поверхность откапывания торкрет-бетоном, образующим плиточную структуру 40, и скрепляют с опорной плитой гайкой.
Способ усиления и формирования опор соседних туннелей с производством земляных работ осуществляют путем нагнетания усиливающего поверхность откапывания торкрет-бетона, образующего плиточную структуру 40, в элемент 20' жесткости, обнажаемый при откапывании части 12 со стороны опоры предшествующего туннеля 10 и скрепления опорной плиты с элементом 20' жесткости гайкой.
Кроме того, неоднородную поверхность, образованную в результате крепления опорной плиты гайками, дополнительно покрывают водонепроницаемым торкрет-бетоном для придания поверхности гладкости.
Продолжая описание последовательности выполнения первого приведенного в качестве примера варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг. 3-7, выполняют этап откапывания предшествующей откапываемой части 14, вставки элемента 20 жесткости, который может быть натянут путем использования пространства, созданного в результате откапывания, на требуемую длину для образования плиточной структуры 40 по обе стороны опоры 2 путем выполнения буром перфорационного отверстия для усиления, которое будет проходить через не откопанную часть 12 и опору 2, этап установки и заливки под давлением цементным раствором пакера с использованием перфорационного отверстия в не откопанной части 12 со стороны опоры, являющейся ослабленной областью перфорационного отверстия для усиления, этап прикрепления плиточной структуры 40 к элементу 20' жесткости, обнажен- 7 031926 ному во время откапывания последующего туннеля 11, и сжатия плиточной структуры при закреплении плиточной структуры 40 гайкой, и этап откапывания оставшейся не откопанной части 12 со стороны опоры и прикрепления плиточной структуры 40 к опорной плите 40 и закрепления их гайкой.
Усиливающий элемент 20 жесткости имеет форму, в которой может создаваться сила натяжения, и на этапе откапывания не откопанной части 12 со стороны опоры предшествующего туннеля для нагнетании и выдерживания усиливающего поверхность откапывания торкрет-бетона, образующего плиточную структуру 40, на обнаженном элементе 20' жесткости с последующим прикреплением элемента 20' жесткости к опорной плите и их закреплением гайкой, опору 2 сжимается путем приложения силы натяжения к элементу 20 жесткости, тем самым усиливая опоры 2 соседних туннелей.
Фиг. 8 представляет собой разрез опоры, усиленной путем усиления микрофайла 30 до откапывания туннеля на поверхности грунта снаружи туннеля в случае слабого грунта, такого как земля и почва, которые часто могут присутствовать на входе туннеля и выходе из него.
Фиг. 9-11 иллюстрируют состояние, в котором микрофайл 30 для усиления опоры 2 на поверхности грунта снаружи туннеля в слабом грунте выполняют до откапывания туннеля и способом, проиллюстрированным на фиг. 35, на фиг. 3-5 показано состояние, в котором в опоре 2 выполнены отверстия для пропускания микрофайлов 30, полученные путем выполнения отверстий в не откопанной части 12 со стороны опоры предшествующего туннеля, являющейся частью ослабленной области боковой стенки опоры в откапываемой части 14 предшествующего туннеля, и в опору 2 вставлен элемент 20 жесткости, залитый цементным раствором, и тем самым реализуется комбинированное усиленное состояние.
Фиг. 12 представляет собой схему, иллюстрирующую хрупкую форму, в которой деформация скольжения происходит в направлении трещины при прикладывании сжимающей нагрузки к опоре во время откапывания туннеля, когда трещина в толще породы проходит в направлении под углом, и схему, иллюстрирующую деформацию грунта, происходящую во время откапывания туннеля без выполнения усиления.
Фиг. 13 представляет собой разрез, иллюстрирующий состояние, в котором RSC 41 установлен на переднем конце элемента жесткости, обнаженного при выполнении усиления во время откапывания туннеля и залит торкрет-бетоном.
Фиг. 14 представляет собой стереоскопическую подробную схему RSC 41 согласно фиг. 13, фиг. 15 представляет собой разрез фиг. 14 по линии Y-Y, а фиг. 16 представляет собой разрез фиг. 14 по линии Х-Х. На фиг. 15 позицией 42 представлен основной арматурный стержень в направлении поперечного сечения RSC 41, а позицией 43 - нижний основной арматурный стержень.
Позиция 45 - это диагональный арматурный стержень, соединяющий основные арматурные стержни. На фиг. 16 в позиции 44 поддерживается форма продольных верхнего и нижнего арматурных стержней посредством их взаимного соединения диагональным арматурным стержнем 45. В позиции 42 происходит пересечение продольного арматурного стержня 44, являющегося основным арматурным стержнем, под прямым углом. Позицией 46 обозначена скоба, обеспечивающая промежуток.
Фиг. 17 представляет собой схему, иллюстрирующую состояние, в котором соседние туннели усилены путем применения закрепленного на концах анкера 60 в качестве элемента жесткости.
Фиг. 18 представляет собой подробную схему одного закрепленного на концах анкера 60, и предлагаемый элемент жесткости среди различных форм элементов жесткости представляет собой закрепленный на концах анкер 60, и если функцию, конфигурацию и способ их построения описывать подробно, во время эксплуатации сила натяжения прикладывается с обоих концов анкера, и до создания силы натяжения подобно гвоздю его помещают на полную длину для объединения с грунтом путем заливки цементным раствором в перфорационное отверстие для ограничения грунта при деформации грунта.
В этой конфигурации оба конца арматурного стержня выполнены с винтовой резьбой для прикрепления гайкой, а толщина плиточной структуры 40, усиливающей боковую стенку опоры 2, и длина для закручивания гайки на обоих концах арматурного стержня образуют дополнительную длину арматурного стержня, и когда фиксатор 67 вставляют по обе стороны арматурного стержня, оставляя при этом требуемую длину, арматурный стержень фиксируют с обеих сторон стопором 71, прикрепляемым к арматурному стержню, и создают натяжение с любой одной стороны, причем арматурный стержень фиксируют на другом конце фиксирующим стопором 71, и в результате натяжения на стороне натяжения происходит деформация натяжения.
Передний фиксатор оснащен защитной крышкой 66 анкера, конец которой упирается в передние концы по обе стороны анкера, и дополнительная длина арматурного стержня, на которой выполнена винтовая резьба, защищена во время выполнения заливки в перфорационное отверстие цементного раствора за счет отсекания жидкости заливки. Оба конца с внутренней стороны обоих фиксаторов жестко соединены с закрепляющими элементами 63, имеющими трубчатую форму, на наружной стороне которых выполнен выступ 64, закрепляющий элемент и арматурный стержень разделены, и когда арматурный стержень натягивается с любой одной стороны, закрепляющий элемент, соединенный с фиксатором 67, фиксируется стопором 71, прикрепленным к арматурному стержню другой стороны, и длина фиксатора определяется расчетом в зависимости от вида и силы натяжения грунта.
Арматурный стержень между обоими закрепляющими элементами 63 покрыт полиэтиленом (РЕ), и
- 8 031926 часть 62 с покрытием и фиксатор соединены друг с другом сжимающейся соединительной трубкой 72. Покрытие элемента натяжения частью 62 с РЕ покрытием и закрепляющего элемента предназначено для свободного деформирования модификации арматурного стержня, представляющего собой элемент натяжения, силой натяжения в залитом цементным раствором отверстии, и для предотвращения постоянной коррозии даже притом, что могут иметь место такие повреждения, как трещины выдержанного цементного раствора.
Губка 70, охватывающая защитные крышки 66 анкеров с обеих сторон, служит для предотвращения повреждения защитной крышки 66 в заливке цементным раствором во время откапывания последующего туннеля 11 и откапывания не откопанной части 12 в опоре, а если защитная крышка 66 повреждается в результате взрыва во время откапывания туннеля, губка защищает винтовую резьбу, являющуюся элементом натяжения, от попадания торкретбетона и свободно деформирует стопор во время натяжения, когда плиточная структура образована торкрет-бетоном путем охватывания арматурного стержня, являющегося элементом натяжения.
Преимущество закрепленного на концах анкера 60 заключается в том, что он может прикладывать силу натяжения, будучи натянутым с любой из двух сторон, и может оказывать сопротивление деформации естественного грунта подобно гвоздю до прикладывания силы натяжения (фиг. 17).
Для усиления опоры в откапываемой части 14 предшествующего туннеля выполняют отверстия путем прохождения через не откопанную часть 12 со стороны опоры и опору 2, закрепленный на концах анкер устанавливают для выполнения заливки цементным раствором, и затем закрепленный на концах анкер служит в качестве гвоздя за счет фиксаторов, установленных по обе стороны, и во время откапывания последующего туннеля 11, обнажаемый анкер обнажается и к нему крепят опорную плиту, а затем натягивают для фиксации, при этом закрепленный на концах анкер 60 служит в качестве анкера (фиг. 17).
Продолжая описание способа формирования, в пространстве, в котором откапывают не откапываемую часть 14 предшествующего туннеля 10, толщина плиточной структуры 40, усиливающей боковую стенку опоры, для прохождения через опору 2 на поверхности откапывания не откопанной части 12 со стороны опоры и длина для закрепления гайкой соответствуют дополнительной длине арматурного стержня, и когда защитная крышка, защищенная губкой, обнажается при выполнении отверстий немного больше длины закрепленного на концах анкера, вставки закрепленного на концах анкера, выполнения заливки цементным раствором, а затем откапывания последующего туннеля 11, вначале выполняют плиточную структуру, усиливающую поверхность откапывания туннеля, а затем удаляют защитную крышку 66 после выдерживания, и когда к арматурному стержню, оснащенному обнаженной винтовой резьбой, прикрепляют опорную плиту и соединяют гайкой, а затем гидравлическим домкратом для создания удлинения, создают требуемую силу натяжения, гайку затягивают еще сильнее (фиг. 17).
Затем к опоре 2 прикладывают силу натяжения и создают предварительное напряжение (фиг. 17).
Затем когда при откапывании не откопанной части 12 со стороны опоры предшествующего туннеля 10 анкер обнажается, выполняют плиточную структуру 40, снимают защитную крышку 66 и опорную плиту 64 стягивают гайкой 68, и с помощью гидравлического домкрата может быть дополнительно приложена сила натяжения (фиг. 18-20).
Согласно способу прикладывания силы натяжения арматурный стержень, соединенный с гидравлическим поршнем, соединен соединителем, имеющим винт, а седловидный аппарат, соединенный с частью цилиндра, опирается на плиточную структуру 40, усиливающую боковую стенку опоры 2, и натягивается (фиг. 18-20).
В качестве усиливающего элемента 20 жесткости, служащего для прикладывания силы натяжения, закрепленные на концах анкеры 60 крепят к обоим закрепляющим элементам 67, закрепленным вставкой фиксаторов в наружные стороны арматурного стержня для обеспечения расстояния от обоих передних концов, равного дополнительной длине арматурного стержня, и оба закрепляющих элемента фиксируют силу натяжения арматурного стержня стопором, жестко соединенным с арматурными стержнями на обеих наружных сторонах (фиг. 18-20).
Оба фиксатора на защитных крышках арматурных стержней на стороне переднего конца крепят к обоим закрепляющим элементам 67 винтовым соединением. Арматурный стержень покрыт за исключением фиксаторов, соединенных с обоими закрепляющими элементами, частью 62 с РЕ покрытием и обеими закрепленными гайками частями, защищенными защитной крышкой 66, и при этом арматурный стержень удлиняется натяжением, даже притом, что утоплен в заливке цементным раствором, и часть с РЕ покрытием, и фиксатор покрыты и соединены друг с другом сжимающейся соединительной трубкой 72 (фиг. 18-20).
Последующий туннель 11 или передний конец элемента жесткости, усиленного во время откапывания не откопанной части 12 со стороны опоры, защищен защитной крышкой 66 и губкой, благодаря чему он легко обнажается без повреждения, и после выполнения откапывания и усиления плиточной структуры, такой как торкрет-бетон, защитную крышку 66 и губку удаляют (фиг. 18-20).
Усиливающий поверхность откапывания торкрет-бетон, образующий плиточную структуру 40 для усиления боковой стенки опоры 2 за счет действия ограничивающего давления и адгезионной прочности
- 9 031926 при сдвиге, представляет собой обычный торкрет-бетон, образующий плиточную структуру 40, или ее получают путем установки RSC 41 на поверхности откапывания и нагнетания торкрет-бетона, причем арматуру RSC 41 приваривают в направлении поперечного сечения туннеля по принципу армирования фермы и изготовляют, как проиллюстрировано на фиг. 14, а также изготавливают путем выполнения сварки по принципу фермы в продольном направлении, если необходимо. В этом случае, если продольная длина меньше 1,5 м, стальная арматура 45 фермы не усиливается, а усиливается лишь стальная арматура в виде сжатых элементов, которая крепится к усиливающему элементу 20 жесткости, соединяемому с опорной плитой, и крепится торкрет-бетоном, который выдерживается (фиг. 14-17).
Кроме того, возможно откапывание и использование различных плиточный структур 40 (фиг. 1417).
Если дополнительно требуется, чтобы плиточная структура 40 обеспечивала сжатие стороны опоры 2 ввиду слабого грунта, плиточную структуру 40 на обеих частях стенок опоры 2 выполняют толщиной, способной выдерживать нагрузку, прикладываемую к опоре 2, и ее можно использовать в качестве стеновой конструкции, служащей в качестве опоры (фиг. 14-17).
В этом случае, чтобы фундаментная часть боковой стенки обеспечивала несущую способность, фундаментную конструкцию откапывают с учетом установки опорной плиты в нижней части плиточной структуры 40 для увеличения несущей способности или дополнительно с учетом установки микрофайла в нижней части опорной плиты для дополнительного усиления фундамента, а верхнюю часть боковой стенки соединяют с плиточной структурой 40, поддерживающей поверхность туннеля откапывания. В этом случае ширина опоры 40 может быть меньше. Кроме того, в соответствии со способом расчета нагрузки можно выполнять расчет, допуская, что предшествующий туннель 10 и последующий туннель 11 представляют собой один туннель с минимальным большим поперечным сечением, а также допуская, что грунт между внутренним поперечным сечением туннеля с большим поперечным сечением и внутренним поперечным сечением соседних туннелей действует как нагрузка, или в случае неглубокого почвенного покрова, в котором горное давление не создается, в качестве нагрузки при расчете можно брать собственный вес грунта до поверхности грунта между центральными линиями обоих соседних туннелей (фиг. 14-17).
Кроме того, поскольку грунт сам включает почву с пустотами и водой и обладает сжимаемостью, даже притом, что обе стороны опоры замкнуты в слабом грунте, имеющем неглубокий почвенный покров, в качестве способа усиления грунта, как проиллюстрировано на фиг. 8, до откапывания туннеля для вставки микрофайла, выполнения заливки под давлением цементным раствором с последующим откапыванием туннеля осуществляют способ выполнения в опоре вертикальных или проходящих под углом отверстий с заданным интервалом.
Далее в ходе последовательности формирования на фиг. 9, 10 и 11, если обе стороны опоры 2 дополнительно вертикально усилены элементом 20 жесткости во время откапывания туннеля, в опоре 2 выполняют горизонтальное отверстие для нагнетания усиливающего нагнетаемого материала и в него вставляют элемент 20 жесткости с заданным интервалом, чтобы тем самым усилить опору 2. Может использоваться усиливающий нагнетаемый материал, представляющий собой смесь различных нагнетаемых материалов, таких как цемент и микроцемент с водой.
В этом случае диаметр отверстия для вставки микрофайла составляет 76-150 мм и его заливают цементным раствором, благодаря чему достигается высокая конструктивная способность, и поскольку грунт непрочен, преимущественным является выполнение в структуре большого диаметра для увеличения тела отвержденного цементного раствора и площади трения.
Кроме того, когда обе стороны опоры 2 сжаты заливкой цементным раствором и создают предварительное напряжение для усиления опоры 2, проницаемость самого грунта снижается, и, следовательно, верхняя часть опоры 2 насыщается грунтовой водой, и при этом когда прочность на сдвиг снижается со снижением напряжения, надежность конструкции туннеля снижается и возникает необходимость в создании дренажного канала, по которому грунтовая вода из верхней части опоры 2 может стекать во время проектирования дренажного канала туннеля. В этом случае, если стекающая вода растворяет торкретбетон туннеля, который вступает в реакцию с диоксидом углерода в воздухе, возникает отслаивание. Как следствие, возникает необходимость предотвратить прохождение отслоившихся чешуек через торкретбетон.
Следовательно, для того чтобы предотвратить прохождение воды через торкретбетон после усиления опоры 2, в верхней части боковой стенки опоры 2 устанавливают дренажную трубу 25 с отверстиями, предназначенную для направления отводимой воды и предотвращения воздействия на нее остаточным давлением воды.
Фиг. 18 представляет собой подробный вид фиг. 17 и подробный разрез закрепленного на концах анкера 60, который может создавать предварительное напряжение путем прикладывания силы натяжения в предшествующем туннеле 10 для установки RSC 41 на торкрет-бетонной плиточной структуре 40 и опорной плиты 65 на поверхности плиточной структуры 40.
Фиг. 19 представляет собой подробную схему, иллюстрирующую состояние, в котором на обоих концах закрепленного на концах анкера 60 прикреплены защитные крышки 66. Кроме того, может быть
- 10 031926 прикреплена губка 70 для легкого обнажения защитной крышки 66 во время откапывания.
Фиг. 20 представляет собой подробную схему анкерного болта, обычно используемого в известном уровне техники.
Фиг. 21 представляет собой схему, иллюстрирующую усиливающий гвоздь 80, причем гвоздь усилен в туннеле, обычно используется усиленный крепежный болт 81.
При необходимости усиления опоры расстояние между элементами жесткости и их число определяются проектировщиком в ходе строительного расчета в зависимости от состояния грунта и толщины опоры.
Как уже отмечалось, в приведенном в качестве примера варианте осуществления настоящего изобретения осуществляют откапывание откапываемой части предшествующего туннеля и усиливают и откапывают опору путем прохождения через не откопанную часть со стороны опоры в предшествующем туннеле до деформации опоры в состоянии, в котором со стороны опоры предшествующего туннеля остается не откопанная часть, являющаяся ослабленной областью, при этом происходит меньшая деформация естественного грунта, чем в случае, если предшествующий туннель полностью разработан, а затем усилен, и могут иметь достаточно времени и по-разному применять способ усиления, чтобы предварительно подтвердить информацию о грунте, такую как трещины, фонтанирующая вода и консистенция естественного грунта, в процессе строительства ранее откопанной части и решения проблем.
Если на основании информации о грунте, полученной во время откапывания откапываемой части, определено, что грунт является слабым, безопасность туннеля лишь усилением опоры не гарантируется, элементы в обеих стенках опоры выполняют с большой толщиной, что обеспечивает функцию элемента опоры, который заменяет железобетонную опору двойного туннеля в соответствии с известным уровнем техники. В этом случае способ формирования может предусматривать установку арматурного каркаса ленточного типа в части боковой стенки со стороны откапывания во время откапывания части не откопанной части со стороны опоры на единичной длине и нагнетание и армирование торкрет-бетона.
Поскольку RSC в соответствии с приведенным в качестве примера вариантом осуществления настоящего изобретения является железобетоном, представляется возможным повысить адгезионную прочность при сдвиге с помощью естественного грунта, адаптировать прочность поверхности откапывания и уменьшить величину упругого восстановления после деформации торкрет-бетона, и поскольку длина и ширина арматурного каркаса проектируются свободно, можно выполнять соединение конструктивных деталей последовательно путем использования соединительной арматуры.
Натянутый материал, усиливающий опору, может действовать как гвоздь путем использования закрепленных на концах анкеров, фиксатор может использоваться как опорная подкладка, чтобы опорная плита могла создавать натяжение, обеспечивать трение для создания точечного давления вместе с плиточной структурой, вначале действовать с одной стороны обеих сторон боковой стенки опоры и создавать удлинение работающего на растяжение элемента во время растяжения для непрерывного создания предварительного напряжения посредством силы упругой удельной деформации при растяжении.
Кроме того, поскольку сам грунт включает почву с пустотами и водой и обладает сжимаемостью, даже притом, что обе стороны опоры замкнуты в слабом грунте, имеющем неглубокий почвенный покров, в качестве способа усиления грунта до откапывания туннеля для вставки микрофайла, выполнения заливки под давлением цементным раствором с последующим откапыванием туннеля осуществляют способ выполнения в опоре вертикальных или проходящих под углом отверстий с заданным интервалом, и вставку микрофайла на поверхности грунта осуществляют в состоянии, в котором отсутствует деформация от напряжения в естественном грунте в результате откапывания туннеля в естественном грунте для осуществления эффекта крепления деревянной крепью одновременно с откапыванием туннеля, и тем самым обеспечивается безопасность во время начального откапывания.
Кроме того, элемент жесткости может усиливаться горизонтально нагнетанием цементного раствора в отверстие для вставки в опоре, чтобы микрофайлы не перекрывались, когда обе стороны опоры дополнительно усиливаются горизонтально как элемент жесткости во время откапывания туннеля, и, таким образом, могут устанавливаться и создаваться с заданным интервалом.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ формирования опор и усиления соседних туннелей, включающий углубление ранее откопанной части первого туннеля (10) с сохранением заданного расстояния до второго туннеля (11);
    выполнение отверстий в опоре (2), установку элементов жесткости (20) в опору (2) и заливку цементным раствором ее и обнаженного во время откапывания второго туннеля усиливающего элемента жесткости с обеспечением прохождения множества элементов жесткости на той боковой стенке первого туннеля (10), на которой запланировано формирование опоры между вторым туннелем (11) и первым туннелем (10), через не откопанную часть со стороны опоры (2) первого туннеля (10), а затем через опору (2);
    заливку торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плито- 11 031926 вую структуру элемента жесткости, обнаженного во время откапывания второго туннеля (11), прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой;
    заливку торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плитовую структуру элемента жесткости, обнаженного за счет откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры первого туннеля (10), прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление их гайкой.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что усиливающий элемент жесткости имеет форму, которая может обеспечивать предварительное напряжение и передавать силу натяжения на элемент жесткости для прикладывания сжатия к опоре при заливке торкрет-бетона для усиления откопанной поверхности, которая представляет собой плиточную структуру элемента жесткости, обнаженного во время откапывания оставшейся не откопанной части со стороны опоры первого туннеля, при этом способ включает выдерживание торкрет-бетона, прикрепление опорной плиты к элементу жесткости и скрепление с ним гайкой.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что усиливающий поверхность откапывания торкрет-бетон, образующий плиточную структуру, получают посредством установки арматурного каркаса на поверхности откапывания и нагнетания торкрет-бетона.
  4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что заливка цементным раствором представляет собой заливку цементным раствором под давлением.
  5. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что усиление опоры, состоящей из земли и песка в слабом грунте, содержащем мелкий почвенный слой, выполняют путем выполнения в опоре на поверхности грунта вертикального или наклонного перфорационного отверстия с равными интервалами до откапывания туннеля, вставки микрофайла в перфорационное отверстие и заливки его цементным раствором под давлением для откапывания туннеля.
  6. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что диаметр перфорационного отверстия составляет 76-150 мм и после выполнения отверстия его заливают цементным раствором под давлением.
  7. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дренажную трубу с отверстиями устанавливают на верхней части и внутри боковой стенки опоры под углом вверх или горизонтально для предотвращения прохождения воды через торкрет-бетон, усиливающий опору, для направления дренажа и предотвращения создания остаточного давления воды.
  8. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что плиточную структуру проектируют путем расчета толщины плиточной конструкции боковой стенки опоры с учетом выдерживания нагрузки, действующей на опору, с одновременным выполнением функции сжатия стороны опоры и функции опоры и часть, соединенную с дном туннеля плиточной структуры, проектируют как фундаментную конструкцию.
EA201590327A 2013-05-09 2014-05-08 Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями EA031926B1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130052629A KR101353882B1 (ko) 2013-05-09 2013-05-09 근접 병설 터널의 필라부 선보강 및 굴착 시공 방법
PCT/KR2014/004063 WO2014182074A1 (ko) 2013-05-09 2014-05-08 근접 병설 터널의 필라부 선보강 및 굴착 시공 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201590327A1 EA201590327A1 (ru) 2015-05-29
EA031926B1 true EA031926B1 (ru) 2019-03-29

Family

ID=49631225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201590327A EA031926B1 (ru) 2013-05-09 2014-05-08 Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями

Country Status (5)

Country Link
KR (1) KR101353882B1 (ru)
CN (1) CN105378222B (ru)
EA (1) EA031926B1 (ru)
GE (1) GEP201706653B (ru)
WO (1) WO2014182074A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103899329B (zh) * 2014-03-24 2016-03-30 中国矿业大学 一种大变形破碎围岩巷道的治理方法
KR101671123B1 (ko) * 2015-11-25 2016-10-31 서민규 선지보와 후지보를 이용한 터널 공법 및 이에 적합한 장치
KR101665516B1 (ko) * 2016-03-16 2016-10-24 우경기술주식회사 양방향인장, 가압주입 및 타이볼트가 가능한 복합체를 이용한 근접병설터널 시공방법, 및 이를 이용한 근접병설터널
CN106948839A (zh) * 2017-04-27 2017-07-14 中铁十六局集团第四工程有限公司 一种隧道台阶法施工用钢隔板及施工方法
CN108488139B (zh) * 2018-03-15 2019-11-05 重庆维庆液压机械有限公司 一种液压缸
KR102134477B1 (ko) 2019-05-13 2020-07-16 (주)하경엔지니어링 지반조건에 따라 터널 필라부를 굴착 및 보강하는 근접병설터널의 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028535B1 (ko) * 2010-11-09 2011-04-11 주식회사 제일토건 근접병설터널 시공방법
KR101096664B1 (ko) * 2011-06-15 2011-12-23 이평우 근접병설터널 시공방법 및 그 시공에 이용되는 필러부 압축구조물
KR101149895B1 (ko) * 2011-09-26 2012-05-30 주식회사 성우사면 터널 필라부 보강블록
KR101244257B1 (ko) * 2012-11-14 2013-03-18 주식회사 성우사면 근접병설터널 시공을 위한 터널굴착방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0493498A (en) * 1990-08-09 1992-03-26 Ando Kensetsu Kk Concrete placing device for covering tunnel
KR100418133B1 (ko) 2000-10-09 2004-02-14 에스케이건설 주식회사 터널 소단면 분할굴착방법
KR100714380B1 (ko) 2006-10-26 2007-05-04 주식회사 하이콘엔지니어링 근접 병설터널의 중앙지지대
CN201284654Y (zh) * 2008-10-06 2009-08-05 中铁隧道集团有限公司 钻爆法隧道施工中钢模板台车和皮带输送机的布置结构
CN101906976A (zh) * 2010-07-12 2010-12-08 中铁四局集团第五工程有限公司 一种暗挖施工砂质围岩注浆加固方法
CN102758440A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 成都中铁隆工程集团有限公司 一种明挖隧道施工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028535B1 (ko) * 2010-11-09 2011-04-11 주식회사 제일토건 근접병설터널 시공방법
KR101096664B1 (ko) * 2011-06-15 2011-12-23 이평우 근접병설터널 시공방법 및 그 시공에 이용되는 필러부 압축구조물
KR101149895B1 (ko) * 2011-09-26 2012-05-30 주식회사 성우사면 터널 필라부 보강블록
KR101244257B1 (ko) * 2012-11-14 2013-03-18 주식회사 성우사면 근접병설터널 시공을 위한 터널굴착방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101353882B1 (ko) 2014-01-22
CN105378222B (zh) 2017-03-22
GEP201706653B (en) 2017-04-10
EA201590327A1 (ru) 2015-05-29
WO2014182074A1 (ko) 2014-11-13
KR20130108218A (ko) 2013-10-02
CN105378222A (zh) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Byrne et al. Manual for design and construction monitoring of soil nail walls
US5575593A (en) Method and apparatus for installing a helical pier with pressurized grouting
JP4768747B2 (ja) 先支保トンネル工法及びこれに適合した装置
JP4010383B2 (ja) 杭工法
Bruce et al. Soil nailing: application and practice-part 1
CN102444142B (zh) 一种群桩改柱扩建地下室及其施工工法
CN105464686B (zh) 既有设施下多层地下空间幕架式暗挖施工方法及支护结构
US6796745B2 (en) Soil nailing system
KR101147510B1 (ko) 선단지지력이 강화된 복합 말뚝 및 이를 이용한 복합 말뚝 매입공법
KR100866162B1 (ko) 의자형 자립식 흙막이벽의 시공방법
CN101603431B (zh) 一种突出危险煤层石门揭煤加固方法
CN102996149B (zh) 一种高预应力锚索锚注复合破碎动压巷道软岩顶板支护方法
CN104746517B (zh) 一种全长在承压水头以下的锚杆支护体系
US3226933A (en) Sheeting wall system and method of constructing same
KR101152265B1 (ko) 프리스트레스를 도입한 현장타설 콘크리트말뚝 시공방법 및 그 구조
CN101769154A (zh) 一种隧道施工的开挖支护方法
Lazarte et al. Geotechnical engineering circular No. 7 soil nail walls-reference manual
CN205742213U (zh) 基坑支护结构
CN105840207B (zh) 一种穿越浅埋偏压松散堆积体大跨度隧道综合进洞结构施工方法
KR20060125129A (ko) 투아치 터널의 중앙부를 지지하는 하중분배판 및 이를 이용한 투아치 터널의 시공방법
JP2009084919A (ja) 地盤の掘削方法
CN102002956B (zh) 开挖边坡断层出露区域的多层次全封闭加固方法
KR100771904B1 (ko) 지반 굴착면 및 사면 지지용 대나무 쏘일네일링공법
CN102051881B (zh) 柔性面层土钉墙支护体系及其施工方法
US7600948B2 (en) Micropile retaining wall

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM