EA034249B1 - Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures - Google Patents
Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures Download PDFInfo
- Publication number
- EA034249B1 EA034249B1 EA201800222A EA201800222A EA034249B1 EA 034249 B1 EA034249 B1 EA 034249B1 EA 201800222 A EA201800222 A EA 201800222A EA 201800222 A EA201800222 A EA 201800222A EA 034249 B1 EA034249 B1 EA 034249B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- tubing
- ring
- normal
- sides
- rings
- Prior art date
Links
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004049 embossing Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 3
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001266 bandaging Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 102200124760 rs587777729 Human genes 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D5/00—Lining shafts; Linings therefor
- E21D5/06—Lining shafts; Linings therefor with iron or steel
- E21D5/10—Lining shafts; Linings therefor with iron or steel in the form of tubbing or of rings composed of profile elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области крепления выработок при строительстве подземных сооружений, а именно к конструкции чугунных тюбинговых тоннельных обделок наружным диаметром от 10,5 доThe invention relates to the field of fastening workings during the construction of underground structures, namely, to the design of cast-iron tubing tunnel lining with an outer diameter of 10.5 to
15,5 м, применяемых для строительства подземных сооружений метрополитенов, железнодорожных и автодорожных тоннелей большого поперечного сечения.15.5 m, used for the construction of underground metro structures, railway and road tunnels of large cross section.
Известны чугунные обделки больших поперечных сечений (шириной более 9.7 м) овальной или условно круглой формы, собираемые из тюбингов чугунных обделок малого диаметра с установкой между тюбингами, для увеличения размера поперечного сечения чугунных прокладок. Такой конструкции тюбинговой обделки присущи недостатки, заключающиеся в сложности монтажных работ, а также в увеличенной податливости стыков элементов обделки и в невозможности осуществить поворот одного смежного кольца относительно другого, т.е. обеспечить перевязку колец, что уменьшает несущую способность и увеличивает деформативность всего сооружения.Known cast-iron lining of large cross sections (wider than 9.7 m) oval or conditionally round in shape, assembled from tubing of cast-iron lining of small diameter with installation between the tubing, to increase the size of the cross section of cast-iron gaskets. Such a design of tubing lining has inherent disadvantages in the complexity of installation work, as well as in increased flexibility of the joints of the lining elements and in the inability to rotate one adjacent ring relative to another, i.e. provide bandaging of the rings, which reduces the bearing capacity and increases the deformability of the entire structure.
Наиболее близким к заявленному является изобретение по пат. РФ № 2436959, кл. Е21Д 5/10, опубл. 20.06.2011 г., бюл. № 17, в котором представлено тюбинговое кольцо для крепления вертикальных стволов горных выработок, состоящее из соединенных между собой нормальных, смежных и ключевого тюбингов посредством болтовых скреплений с гидроизоляционными и прижимными шайбами, причем каждый из тюбингов выполнен в виде литого чугунного сегмента с гладкой снаружи спинкой и замкнутыми по контуру круговыми и вертикальными бортами.Closest to the claimed is the invention according to US Pat. RF number 2436959, cl. E21D 5/10, publ. 06/20/2011, bull. No. 17, which presents a tubing ring for fastening vertical shafts of mine workings, consisting of interconnected normal, adjacent and key tubings by means of bolt fasteners with waterproofing and pressure washers, each of which is made in the form of a cast iron segment with a smooth back and an outside closed along the contour circular and vertical sides.
Однако данная конструкция не может быть применима при строительстве сооружений метрополитена или железнодорожных и автомобильных тоннелей, поскольку не обеспечивает равнопрочность тюбингового кольца в горизонтальных выработках.However, this design cannot be applicable in the construction of subway structures or railway and automobile tunnels, since it does not provide equal strength of the tubing ring in horizontal workings.
Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является увеличение несущей способности и жесткости сооружения в целом путем обеспечения равнопрочности тюбингового кольца, возможности перевязки тюбинговых колец и увеличения жесткости стыков тюбингов в кольце.Achievable when using the invention, the technical result is an increase in the bearing capacity and rigidity of the structure as a whole by ensuring equal strength of the tubing ring, the possibility of dressing tubing rings and increasing the rigidity of the joints of the tubing in the ring.
Технический результат достигается тем, что чугунные тюбинговые тоннельные обделки наружным диаметром от 10,5 до 15,5 м состоят из соединенных между собой нормальных, смежных и ключевого тюбингов посредством болтовых скреплений с гидроизоляционными прокладками и прижимными шайбами, причем каждый из тюбингов выполнен в виде литого чугунного сегмента с гладкой снаружи спинкой и замкнутыми по контуру кольцевыми и радиальными бортами. Нормальные тюбинги, расположенные в нижней менее нагруженной от горного давления части обделки выполнены облегченной конструкции за счет уменьшения толщины их спинки и бортов, что позволяет снизить общий вес конструкции. Во всех тюбингах, кроме ключевого, предусмотрены внутренние радиальные ребра жесткости в количестве одного и более рядов, что обеспечивает необходимую несущую способность и жесткость тюбинга при минимизации его веса; высота ребер жесткости принята переменной от 0 мм в середине тюбинга до максимальной высоты на примыкании к кольцевым бортам, которая на 50-55 мм меньше высоты этих бортов, что обусловлено условиями монтажа тюбингового кольца и гидроизоляции обделки. В ребрах жесткости предусмотрены такелажные отверстия, которые далее используются для крепления элементов внутреннего обустройства сооружения. В каждом тюбинге на внешней части сопряжении спинки с бортами выполнено скругление для предотвращения сколов углов при деформации кольца под нагрузкой от горного давления. По центру каждого нормального, нормального облегченного и смежного тюбинга выполнено утолщение цилиндрической формы с тампонажным отверстием диаметром 2 дюйма с резьбой, позволяющим обеспечить установку в данное отверстие штуцера сопла шланга для нагнетания раствора в заобделочное пространство с последующей заглушкой унифицированной резьбовой тампонажной пробкой с гидроизоляционной прокладкой (диаметр тампонажного отверстия 2 дюйма выбран из условия обеспечения возможности установки унифицированной тампонажной пробки). Болты для скрепления тюбингов в кольце и колец между собой установлены в отверстия, выполненные в фигурных приливах, образованных с внутренней стороны кольцевых и радиальных бортов тюбингов, что обеспечивает жесткость тюбингового кольца. По контуру каждого тюбинга выполнена чеканочная канавка, предназначенная для обеспечения гидроизоляции и позволяющая применять все виды чеканочных материалов, что дает возможность использовать тюбинговую обделку в любых гидрогеологических условиях и в любом режиме эксплуатации.The technical result is achieved by the fact that cast-iron tubing tunnel lining with an outer diameter of 10.5 to 15.5 m consists of interconnected normal, adjacent and key tubings by means of bolt fasteners with waterproofing gaskets and pressure washers, each of which is made in the form of cast a pig-iron segment with a smooth back outside and circular and radial sides closed along the contour. Normal tubing located in the lower part of the lining, which is less loaded from mountain pressure, is made of a lightweight structure by reducing the thickness of their back and sides, which reduces the total weight of the structure. In all tubing, except the key one, internal radial stiffening ribs are provided in the amount of one or more rows, which provides the necessary bearing capacity and stiffness of the tubing while minimizing its weight; the height of the stiffeners is accepted as a variable from 0 mm in the middle of the tubing to the maximum height adjacent to the annular sides, which is 50-55 mm less than the height of these sides, which is due to the conditions for installing the tubing ring and waterproofing the lining. Rigging holes are provided in the stiffeners, which are then used to fasten the elements of the internal arrangement of the structure. In each tubing on the outer part of the interface between the back and the sides, rounding is performed to prevent chipping of the corners when the ring is deformed under load from rock pressure. In the center of each normal, normal lightweight and adjacent tubing, a cylindrical thickening was made with a grouting hole with a diameter of 2 inches with a thread, which made it possible to install a nozzle of a hose nozzle in this hole for pumping the mortar into the grouting space, followed by a plug with a unified threaded grouting plug with a waterproofing gasket (diameter cement plug 2 inches selected from the condition of providing the possibility of installing a unified cement plug). Bolts for fastening the tubing in the ring and the rings to each other are installed in holes made in figured tides formed on the inside of the annular and radial sides of the tubing, which ensures the rigidity of the tubing ring. A embossing groove is made along the contour of each tubing, designed to provide waterproofing and allowing the use of all types of embossing materials, which makes it possible to use tubing lining in any hydrogeological conditions and in any operating mode.
Предлагаемое тюбинговое кольцо тоннельных обделок диаметром от 10,5 до 15,5 м для подземных сооружений иллюстрируется чертежами, на которых изображено:The proposed tubing ring of tunnel lining with a diameter of 10.5 to 15.5 m for underground structures is illustrated by drawings, which depict:
на фиг. 1 - общий вид двух соседних тюбинговых колец с перевязкой между ними;in FIG. 1 is a general view of two adjacent tubing rings with a dressing between them;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (тоннельное тюбинговое кольцо в сборе);in FIG. 2 is a view A in FIG. 1 (tunnel tubing ring assembly);
на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1 (элементы крепления тюбингов между собой в кольцо);in FIG. 3 is a section BB of FIG. 1 (elements for attaching tubing to each other in a ring);
на фиг. 4 - вид В на фиг. 2 (вид нормального или смежного тюбинга);in FIG. 4 is a view B in FIG. 2 (type of normal or adjacent tubing);
на фиг. 5 - вид Г на фиг. 2 (вид ключевого тюбинга);in FIG. 5 is a view D in FIG. 2 (type of key tubing);
на фиг. 6 - сечение Д-Д фиг. 4 (внутренние ребра жесткости);in FIG. 6 is a section DD of FIG. 4 (internal stiffening ribs);
на фиг. 7 - сечение Е-Е фиг. 4;in FIG. 7 is a cross-section EE of FIG. 4;
на фиг. 8 - сечение Ж-Ж фиг. 4;in FIG. 8 is a section FJ of FIG. 4;
на фиг. 9 - сечение З-З фиг. 7;in FIG. 9 is a cross-section ZZ of FIG. 7;
- 1 034249 на фиг. 10 - общий вид 3-х типоразмеров тюбингов в формате 3-D (Н - нормальный, НО - нормальный облегченный, С - смежный, К - ключевой тюбинги).- 1,034,249 in FIG. 10 - general view of 3 sizes of tubing in 3-D format (H - normal, BUT - normal lightweight, C - adjacent, K - key tubing).
Заявляемое изобретение включает в себя круговую чугунную обделку 1 тоннеля, состоящую из соединенных между собой нормальных 2, смежных 3 и ключевого 4 тюбингов посредством болтовых скреплений 5 с гидроизоляционными 6 и прижимными 7 шайбами в тюбинговое кольцо 8.The claimed invention includes a circular cast-iron lining 1 tunnel, consisting of interconnected normal 2, adjacent 3 and key 4 tubing through bolt fasteners 5 with waterproofing 6 and clamping 7 washers in the tubing ring 8.
Каждый из тюбингов выполнен в виде литого чугунного сегмента 9 с гладкой снаружи спинкой 10 и замкнутыми по контуру кольцевыми 11 и радиальными 12 бортами. В тюбинговом кольце нормальные тюбинги N, расположенные в нижней менее нагруженной от горного давления части обделки, выполнены облегченной конструкции за счет уменьшения толщины t спинки 10 тюбинга, так и толщины n стенки его бортов 11 и 12.Each of the tubing is made in the form of a cast-iron cast-iron segment 9 with a smooth back outside 10 and ring-shaped 11 and radial 12 sides closed along the contour. In the tubing ring, the normal tubing N located in the lower part of the lining, which is less loaded from the rock pressure, is made of a lightweight structure by reducing the thickness t of the tubing back 10 and the wall thickness n of its sides 11 and 12.
На внутренней поверхности спинки 10 каждого нормального 2, N и смежного 3 тюбинга выполнены вертикальные ребра жесткости 13 в количестве одного и более рядов, обеспечивающие необходимую несущую способность и жесткость тюбинга при минимизации его веса. Высота этих ребер жесткости выполнена переменной от 0 мм в середине тюбинга до максимальной высоты h на примыкании к кольцевым бортам 11, которая на 50...55 мм меньше высоты 1 этих бортов. При этом в стенках ребер жесткости 13 образованы такелажные отверстия 14 для монтажа колец и использования в дальнейшем для крепления элементов внутреннего обустройства сооружения. В каждом тюбинге 2, N, 3 и 4 на внешней части сопряжения спинки 10 с бортами 11 и 12 выполнено скругление R радиусом не менее 60 мм для предотвращения сколов углов при деформации кольца под нагрузкой от горного давления. По центру каждого нормального, нормального облегченного и смежного тюбингов расположено утолщение цилиндрической формы с тампонажным отверстием 15 диаметром 2 дюйма с резьбой, позволяющим обеспечить установку в него штуцера сопла шланга для нагнетания раствора в заобделочное пространство с последующей заглушкой резьбовой тампонажной пробкой с гидроизоляционной прокладкой (условно не показаны).On the inner surface of the backrest 10 of each normal 2, N and adjacent 3 tubing, vertical stiffeners 13 are made in the amount of one or more rows, providing the necessary bearing capacity and stiffness of the tubing while minimizing its weight. The height of these stiffeners is made variable from 0 mm in the middle of the tubing to a maximum height h adjacent to the annular sides 11, which is 50 ... 55 mm less than the height 1 of these sides. At the same time, rigging holes 14 are formed in the walls of the stiffening ribs 13 for mounting the rings and later used for fastening the elements of the internal arrangement of the structure. In each tubing 2, N, 3 and 4, on the outer part of the interface between the backrest 10 and the sides 11 and 12, a rounding of R with a radius of at least 60 mm was performed to prevent chipping of the corners when the ring was deformed under load from rock pressure. In the center of each normal, normal lightweight and adjacent tubing there is a thickening of a cylindrical shape with a grouting hole 15 with a diameter of 2 inches with a thread, which makes it possible to install a hose nozzle fitting into it for pumping mortar into the sealing space, followed by a threaded cement plug with a waterproofing gasket (conditionally not shown).
При этом болты скрепления 5 тюбингов и колец между собой установлены в отверстия 16, выполненные в фигурных приливах 17, образованных с внутренней стороны кольцевых 11 и радиальных 12 бортов указанных тюбингов, а по контуру последних выполнена чеканочная канавка 18, обеспечивающая гидроизоляцию и возможность использования тюбинговой обделки в любых гидрогеологических условиях и режимах эксплуатации.At the same time, the fastening bolts of 5 tubing and rings to each other are installed in holes 16 made in figured tides 17 formed on the inner side of the annular 11 and radial 12 sides of these tubing, and the embossing groove 18 is made along the contour of the latter, providing waterproofing and the possibility of using tubing lining in any hydrogeological conditions and operating conditions.
Созданное тюбинговое кольцо для тоннельных обделок диаметром от 10,5 до 15,5 м для подземных сооружений метрополитенов обеспечивает надежную перевязку тюбинговых колец в обделке за счет исключения смещения стыков, улучшает гидроизоляцию, упрощает процесс монтажа, обеспечивает высокую прочность и жесткость конструкции всей тюбинговой чугунной обделки метрополитена.The created tubing ring for tunnel lining with a diameter of 10.5 to 15.5 m for underground metro structures ensures reliable ligation of the tubing rings in the lining by eliminating joint displacement, improves waterproofing, simplifies the installation process, provides high strength and structural rigidity of the entire tubing cast iron lining subway.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить уменьшение ресурса времени при сборке обделки, обеспечение удобства и точности монтажа, обеспечение равно прочности тюбингового кольца, а также обеспечение возможности перевязки тюбинговых колец, увеличение жесткости стыков тюбингов в кольце и, как следствие, увеличение несущей способности и жесткости сооружения в целом.Thus, the proposed technical solution allows to reduce the time resource during the assembly of the lining, ensure the convenience and accuracy of installation, ensure the strength of the tubing ring, as well as provide the possibility of dressing the tubing rings, increase the stiffness of the joints of the tubing in the ring and, as a result, increase the bearing capacity and rigidity of the structure as a whole.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201800222A EA034249B1 (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201800222A EA034249B1 (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201800222A1 EA201800222A1 (en) | 2019-07-31 |
EA034249B1 true EA034249B1 (en) | 2020-01-21 |
Family
ID=67399644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201800222A EA034249B1 (en) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA034249B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1958492A1 (en) * | 1968-11-25 | 1970-07-09 | Oesterr Alpine Montan | Mine shaft tubbing of steel fabricated - segments |
SU1406383A1 (en) * | 1986-07-08 | 1988-06-30 | Московский Горный Институт | Tubing for lining mine shaft |
RU2436959C2 (en) * | 2008-12-10 | 2011-12-20 | ОАО "Днепротяжмаш" | Tubing ring for attachment of vertical shafts of mine workings |
RU2474694C2 (en) * | 2011-01-11 | 2013-02-10 | ООО НПГ "Днепротехсервис" | Device for connection of shafts of underground facilities of subway |
-
2018
- 2018-01-30 EA EA201800222A patent/EA034249B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1958492A1 (en) * | 1968-11-25 | 1970-07-09 | Oesterr Alpine Montan | Mine shaft tubbing of steel fabricated - segments |
SU1406383A1 (en) * | 1986-07-08 | 1988-06-30 | Московский Горный Институт | Tubing for lining mine shaft |
RU2436959C2 (en) * | 2008-12-10 | 2011-12-20 | ОАО "Днепротяжмаш" | Tubing ring for attachment of vertical shafts of mine workings |
RU2474694C2 (en) * | 2011-01-11 | 2013-02-10 | ООО НПГ "Днепротехсервис" | Device for connection of shafts of underground facilities of subway |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Оборудование горно-шахтное. Тюбинги чугунные. Комплекты тюбинговых колец. ГОСТ Р 57054-2016. Общие технические условия, Москва, Стандартинформ, 2016, с. 2-7, 9, 14, 15 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201800222A1 (en) | 2019-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015094091A (en) | Fireproof structure for flexible joint of underground structure | |
RU2673830C1 (en) | Tubing ring of tunnel lines with diameter from 10½ to 15½ meters for underground structures | |
RU2436959C2 (en) | Tubing ring for attachment of vertical shafts of mine workings | |
RU2474694C2 (en) | Device for connection of shafts of underground facilities of subway | |
AU2014386164B2 (en) | Fastener and method of sealing passage | |
US3818710A (en) | Tunnel liners | |
US3707846A (en) | Linings or casings for tunnels, galleries, mine pits and the like | |
US3483706A (en) | Shaft and tunnel lining | |
EA034249B1 (en) | Tubing ring for tunnel linings of diameter 10.5 to 15.5 meters for underground structures | |
CN212297912U (en) | Reinforcing structure for outlet of pipe jacking receiving well | |
US3620025A (en) | Interlocking boltless lining and support structure for underground openings | |
US3601995A (en) | Shoring construction | |
US4070866A (en) | Tunnel liners and methods of making the same | |
CN210068200U (en) | Telescopic device for railway tunnel lining | |
JP2016118040A (en) | Tunnel support structure and steel supporting | |
RU2534126C2 (en) | Tunnel tubing ring for underground structures of subway | |
LU102077B1 (en) | Anchor and shotcrete mesh shell support system for coal mine roadway | |
RU134214U1 (en) | TUNNEL TUBING RING FOR UNDERGROUND METRO STRUCTURES | |
RU2575945C1 (en) | Support for underground structures | |
CN209510390U (en) | A kind of hangers victory assembling device | |
RU2800357C1 (en) | Tubing support | |
RU2715136C1 (en) | Device for conjugation of two underground tunnels structures with different diameters lining | |
RU188956U1 (en) | TUBING HYDRO-INSULATING FASTENER OF THE VERTICAL STEM | |
EP3256694B1 (en) | Modular tunnel lining system and method | |
CN217151939U (en) | Quick connecting device for portal steel ring and steel sleeve |
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 KZ KG TJ TM RU |