RU2088761C1 - Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete - Google Patents

Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2088761C1
RU2088761C1 RU97101321A RU97101321A RU2088761C1 RU 2088761 C1 RU2088761 C1 RU 2088761C1 RU 97101321 A RU97101321 A RU 97101321A RU 97101321 A RU97101321 A RU 97101321A RU 2088761 C1 RU2088761 C1 RU 2088761C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concrete
formwork
shield
lining
prechamber
Prior art date
Application number
RU97101321A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97101321A (en
Inventor
Анатолий Алексеевич Гринев
Original Assignee
Анатолий Алексеевич Гринев
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
Application filed by Анатолий Алексеевич Гринев filed Critical Анатолий Алексеевич Гринев
Priority to RU97101321A priority Critical patent/RU2088761C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2088761C1 publication Critical patent/RU2088761C1/en
Publication of RU97101321A publication Critical patent/RU97101321A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: underground construction, particular, method of lining of underground structures from cast-in-situ concrete and shield for its embodiment. SUBSTANCE: novelty consists in that use is made of shield with prechamber having length, at least, of two thicknesses of lining. Prechamber is formed by internal surfaces of interconnected slip and end forms, end section of shield enclosure and flexible seal attached to internal surface of end forms, and additional concrete-delivery pipelines, at least, one supplying and one discharging concrete-delivery pipelines having check valve. Cast-in-situ concrete lining is erected continuously by forcing through supplying concrete-delivery pipelines of high-slump concrete mix by concrete pumps with cement supply rate of, at least, 400 kg/cu.m of mix with equalling in weight inert fillers and maximum size of coarse filler not in excess of 30 mm to prechamber moving towards breakage face at a speed ensuring dwell time of concrete mix in slip forms out of prechamber of, at least, 30 min with building up in prechamber of concrete mix pressure of, at least, 0.5 MPa and simultaneous forcing of, at least, 1/10 part of concrete mix from prechamber through discharge concrete mix delivery pipeline to receiving bins of concrete pumping for repeated use. EFFECT: higher efficiency. 11 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно, к способу возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона и конструкции щита для осуществления способа. The invention relates to the field of underground construction, and in particular, to a method of erecting a lining of an underground structure of monolithic concrete and a shield structure for implementing the method.

Известен принятый за наиболее близкий аналог способ возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающий щитовую проходку тоннеля и возведение монолитной бетонной обделки с использованием скользящей и торцевой, взаимодействующей со щитовыми домкратами, опалубок и подающего бетоновода (SU, авт. св. N 141178, кл. Е 21 Д 11/10, 1977). A known accepted for the closest analogue is the method of erecting the lining of an underground structure made of monolithic concrete, including shield tunneling and erection of a monolithic concrete lining using sliding and end, interacting with panel jacks, formwork and a concrete feed (SU, ed. St. N 141178, class E 21 D 11/10, 1977).

Известен также щит для возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающий скользящую опалубку, торцевую опалубку, взаимодействующую с щитовыми домкратами, и подающий бетоновод (SU, авт. св. N 141178, кл. Е 21 Д1 1/10, 1977). Эта конструкция щита является наиболее близкой к заявленной по решаемой задаче и количеству общих существенных признаков и принята в качестве наиболее близкого аналога для второго независимого объекта заявляемой группы изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом. A shield is also known for erecting the lining of an underground structure made of monolithic concrete, including sliding formwork, end formwork interacting with panel jacks, and a supplying concrete conduit (SU, ed. St. N 141178, class E 21 D1 1/10, 1977). This design of the shield is closest to the claimed for the problem being solved and the number of common essential features and is accepted as the closest analogue for the second independent object of the claimed group of inventions, united by a single inventive concept.

Известный способ и конструкция щита обладают рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются:
низкое качество обделки из-за разрушения структуры спрессованной бетонной смеси при выходе ее из-под оболочки щита (т.н. явление перепрессовки бетона);
большая трудоемкость и низкие скорости проходки и возведения обделки;
невозможность осуществления в водонасыщенных грунтах без предварительного водопонижения;
возможность заклинивания пресс-кольца известного щита между опалубкой и оболочкой щита.
The known method and design of the shield have several disadvantages, the most significant of which are:
low quality of lining due to the destruction of the structure of the compressed concrete mixture when it exits from under the shield shell (the so-called phenomenon of concrete repressing);
high labor intensity and low speed of sinking and erection of the lining;
the impossibility of implementation in water-saturated soils without prior dewatering;
the possibility of jamming the press ring of a known shield between the formwork and the shell of the shield.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества возводимой обделки за счет исключения разрушения структуры бетонной смеси при выходе ее из-под оболочки щита, повышение скорости проходки и возведения обделки при одновременном снижении трудозатрат, расширение области использования по грунтовым условиям, в частности обеспечение возможности возведения обделки в водонасыщенных грунтах без дополнительных трудо- и материалозатрат на предпостроечное водопонижение, а также повышение надежности производства работ. The objective of the present invention is to improve the quality of the constructed lining by eliminating the destruction of the structure of the concrete mixture when it leaves the shield, increasing the speed of penetration and erection of the lining while reducing labor costs, expanding the area of use in soil conditions, in particular, making it possible to erect the lining in water-saturated soil without additional labor and material costs for pre-construction water reduction, as well as improving the reliability of work.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающем щитовую проходку тоннеля и возведение монолитной бетонной обделки с использованием скользящей и торцевой, взаимодействующей со щитовыми домкратами, опалубок и подающего бетоновода, используют щит с имеющей длину не менее двух толщин возводимой обделки, форкамерой, образованной внутренними поверхностями соединенных между собой скользящей и торцевой опалубок, концевого участка оболочки щита и гибкого уплотнителя, прикрепленного к внутренней поверхности торцевой опалубки, и дополнительными по крайней мере одним подающим и одним отводящим, имеющим регулируемый обратный клапан, бетоноводами, причем возведение монолитной бетонной осуществляют непрерывно путем нагнетания через подающие бетоноводы бетононасосами пластической бетонной смеси с расходом цемента не менее 400 кг/м3 смеси с равными по весу соотношениями инертных заполнителей и с наибольшим размером крупного заполнителя не более 30 мм в форкамеру, движущуюся в сторону забоя со скоростью, обеспечивающей нахождение бетонной смеси в скользящей опалубке вне форкамеры не менее 30 мин, с созданием в форкамере давления бетонной смеси не менее 0,5 МПа и одновременным выдавливанием не менее 1/10 части бетонной смеси из форкамеры через отводящий бетоновод в приемные бункеры бетононасосов для повторного использования. При этом в бетонную смесь могут добавлять дисперсно-армирующие, пластифицирующие и регулирующие схватывание и твердение цемента добавки.The problem is solved due to the fact that in the method of erecting the lining of an underground structure made of monolithic concrete, including shield paneling of the tunnel and erection of a monolithic concrete lining using sliding and end, interacting with panel jacks, formwork and a concrete conveyor, use a shield with a length of at least two thicknesses of the constructed lining, a pre-chamber formed by the inner surfaces of the sliding and end formwork interconnected, the end portion of the shield shell and flexible seal a relator, attached to the inner surface of the end formwork, and at least one additional supply and one outlet, which has an adjustable check valve, concrete pipelines, and the construction of monolithic concrete is carried out continuously by pumping concrete plastic mixes through the concrete feed pipelines with a cement flow rate of at least 400 kg / m 3 mixture of equal weight ratios of inert fillers and with the largest size of coarse aggregate is not more than 30 mm in the precombustion chamber, moving in the direction from the bottom ck at least 30 minutes, with a concrete mixture in the prechamber at a pressure of at least 0.5 MPa and simultaneous squeezing of at least 1/10 of the concrete mixture from the prechamber through the outlet concrete duct into the receiving hoppers of the concrete pumps for reuse. At the same time, dispersion-reinforcing, plasticizing and regulating the setting and hardening of cement additives can be added to the concrete mixture.

В части конструкции щита поставленная задача решается за счет того, что в конструкции щита для возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающей скользящую опалубку, торцевую опалубку, взаимодействующую с щитовыми домкратами, и подающий бетоновод, торцевая опалубка соединена со скользящей опалубкой, выполненной длиной не более 1/3 внутреннего диаметра возводимой обделки, и снабжена с внутренней стороны гибким уплотнителем зазора между оболочкой щита и торцевой опалубкой, с образованием внутренними поверхностями уплотнителя, торцевой опалубки, скользящей опалубки и концевого участка оболочки щита форкамеры длиной не менее двух толщин возводимой обделки, причем щит снабжен поддерживающей опалубкой с регулируемой жесткостью, расположенной за скользящей опалубкой, и по крайней мере одним дополнительным подающим и одним отводящим, имеющим регулируемый обратный клапан, бетоноводами, при этом входные отверстия подающих и отводящих бетоноводов сообщены с форкамерой. In terms of the structure of the shield, the task is solved due to the fact that in the structure of the shield for erecting the lining of an underground structure made of monolithic concrete, including a sliding formwork, an end formwork that interacts with the shield jacks, and a supplying concrete conduit, an end formwork connected to a sliding formwork made with a length not more than 1/3 of the inner diameter of the constructed lining, and is equipped on the inside with a flexible sealant of the gap between the shield shell and the end formwork, with the formation of internal surfaces the seal, end formwork, sliding formwork and end section of the shield shell of the prechamber with a length of at least two thicknesses of the erected lining, and the shield is equipped with a supporting formwork with adjustable stiffness located behind the sliding formwork, and at least one additional feed and one outlet, which has an adjustable return valve, concrete, while the inlet of the supply and outlet concrete conduits communicated with the prechamber.

При этом скользящая опалубка может быть выполнена по длине составной из секций и расположенных между ними упругих прокладок. In this case, the sliding formwork can be made along the length of a composite of sections and elastic gaskets located between them.

Щит может быть снабжен приспособлением для образования на наружной поверхности возводимой обделки гибкой гидроизоляции, а участок скользящей опалубки за пределами форкамеры выполнен перфорированным для отвода свободной воды затворения из обжимаемой бетонной смеси внутрь подземного сооружения. The shield can be equipped with a device for forming flexible waterproofing on the outer surface of the erected lining, and the section of the sliding formwork outside the prechamber is perforated to drain free mixing water from the compressible concrete mixture inside the underground structure.

Поддерживающая опалубка может быть выполнена самодвижущейся, состоящей из отдельных секций по длине, снабженных регулируемыми рабочими органами радиально и продольно направленного действия, первые из которых предназначены для поддерживания твердеющего бетона обделки, а вторые для передвижения секций опалубки вдоль тоннеля, путем поочередного отталкивания в сторону забоя каждой из предварительно освобожденной от распорного действия радиально направленных рабочих органов секций опалубки от следующей за ней секции, распертой в обделку, с подтягиванием при этом последней секции опалубки к остальным, отталкиванием всех других друг от друга и согласованием цикла и шага передвижки поддерживающей опалубки со скоростью перемещения скользящей опалубки. Supporting formwork can be made self-moving, consisting of separate sections along the length, equipped with adjustable working bodies of radially and longitudinally directed action, the first of which are designed to support hardening concrete lining, and the second to move the formwork sections along the tunnel, by pushing each one to the side from the formwork sections previously freed from the spacing action of the radially directed working bodies from the next section, which is open ku, while pulling the last section of the formwork to the rest, pushing all the others away from each other and coordinating the cycle and step of moving the supporting formwork with the speed of movement of the sliding formwork.

Щит может быть снабжен распорным шагающим приспособлением для дополнительного упора щитовых домкратов, расположенным за поддерживающей опалубкой в зоне затвердевшего бетона возводимой обделки и регулируемой системой стержневых элементов, соединяющих щитовые домкраты через скользящую опалубку с шагающим распорным приспособлением. The shield can be equipped with a spacing walking device for additional emphasis of the shield jacks located behind the supporting formwork in the area of the hardened concrete of the erected lining and an adjustable system of rod elements connecting the shield jacks through the sliding formwork with the walking spacer.

Стержневые элементы могут быть выполнены телескопическими. Rod elements can be made telescopic.

Стержневые элементы могут быть выполнены с включением домкратов по длине. Rod elements can be made with the inclusion of jacks along the length.

Поддерживающая опалубка может быть снабжена средством, ускоряющим твердение бетона. Supporting formwork may be provided with a means of accelerating the hardening of concrete.

Скользящая опалубка может быть соединена с корпусом щита. Sliding formwork can be connected to the shield body.

Заявленная совокупность существенных признаков способа возведения подземного сооружения из монолитного бетона и щита для его осуществления обеспечивает получение нового технического результата, состоящего в повышении надежности производства работ, исключении перепрессовки бетона, повышении скорости проходки и возведении обделки при одновременном снижении трудо- и материалозатрат. The claimed combination of essential features of the method of erecting an underground structure from monolithic concrete and a shield for its implementation provides a new technical result, which consists in increasing the reliability of the work, eliminating the re-pressing of concrete, increasing the speed of penetration and erecting the lining while reducing labor and material costs.

На фиг.1 изображен щит и участок возводимой обделки, продольный разрез; на фиг.2 поперечное сечение тоннеля с обделкой, бетононасосами и бункерами; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 фрагмент возводимой обделки, вариант выполнения с гибкой гидроизоляцией на наружной поверхности, продольный разрез; на фиг. 5 фрагмент хвостовой оболочки щита в момент передвижения, продольный разрез. In Fig.1 shows a shield and a plot of the constructed lining, a longitudinal section; figure 2 is a cross section of a tunnel with lining, concrete pumps and silos; figure 3 section aa in figure 2; in Fig.4 a fragment of the constructed lining, an embodiment with flexible waterproofing on the outer surface, a longitudinal section; in FIG. 5 fragment of the caudal membrane of the shield at the time of movement, longitudinal section.

Щит содержит корпус 1 с хвостовой оболочкой 2, в котором установлены щитовые домкраты 3, скользящую опалубку 4 и соединенную с ней торцевую опалубку 5 с гибким уплотнителем 6 зазора 7 между торцевой опалубкой 5 и хвостовой оболочкой 2 щита. The shield includes a housing 1 with a tail shell 2, in which shield jacks 3 are installed, a sliding formwork 4 and an end formwork 5 connected to it with a flexible seal 6 of the gap 7 between the end formwork 5 and the tail shell 2 of the shield.

Щитовые домкраты 3 шарнирно соединены с торцевой опалубкой 5 и поддерживают переднюю часть 8 скользящей опалубки 4. The shield jacks 3 are pivotally connected to the end formwork 5 and support the front part 8 of the sliding formwork 4.

Щит снабжен поддерживающей опалубкой 9 с регулируемой жесткостью, расположенной за скользящей опалубкой 4. The shield is equipped with a supporting formwork 9 with adjustable stiffness, located behind the sliding formwork 4.

Поддерживающая опалубка может быть выполнена самодвижущейся, состоящей из отдельных секций по длине, снабженных регулируемыми рабочими органами радиально и продольно направленного действия, первые из которых предназначены для поддерживания твердеющего бетона обделки, а вторые для передвижения секций опалубки вдоль тоннеля, путем поочередного отталкивания в сторону забоя каждой из предварительно освобожденной от распорного действия радиально направленных рабочих органов секций опалубки от следующей за ней секции, распертой в обделку, с подтягиванием при этом последней секции опалубки к остальным, отталкиванием всех других друг от друга и согласованием цикла и шага передвижки поддерживающей опалубки со скоростью перемещения скользящей опалубки. Supporting formwork can be made self-moving, consisting of separate sections along the length, equipped with adjustable working bodies of radially and longitudinally directed action, the first of which are designed to support hardening concrete lining, and the second to move the formwork sections along the tunnel, by pushing each one to the side from the formwork sections previously freed from the spacing action of the radially directed working bodies from the next section, which is open ku, while pulling the last section of the formwork to the rest, pushing all the others away from each other and coordinating the cycle and step of moving the supporting formwork with the speed of movement of the sliding formwork.

Внутренними поверхностями уплотнителя 6 зазора 7, торцевой 5 и скользящей 4 опалубок и концевого участка хвостовой оболочки 2 щита образована форкамера 10 с входящими в нее подающими 11 и отводящими 12 бетоноводами, имеющими регулируемые обратные клапаны (не показаны). The inner surfaces of the seal 6 of the gap 7, the end 5 and the sliding 4 formwork and the end section of the tail shell 2 of the shield are formed by a prechamber 10 with its feed 11 and outlet 12 concrete ducts having adjustable non-return valves (not shown).

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

В форкамеру 10 при помощи бетононасосов 13 нагнетают бетонную смесь, часть которой идет на образование обделки, а другая часть, возвращающаяся в приемные бункеры 14 бетононасосов 13, циркулирует по замкнутому контуру, поддерживая жизнеспособность и обновляемость бетонной смеси. The concrete mixture is pumped into the pre-chamber 10 using concrete pumps 13, part of which goes to form a lining, and the other part, which returns to the receiving hoppers 14 of concrete pumps 13, circulates in a closed circuit, maintaining the viability and renewability of the concrete mixture.

Используют пластичную бетонную смесь с расходом цемента не менее 400 кг/м3 смеси с равными по весу соотношениями инертных заполнителей и с наибольшим размером крупного заполнителя не более 30 мм.Use a plastic concrete mixture with a cement consumption of at least 400 kg / m 3 of a mixture with equal weight ratios of inert aggregates and with a largest coarse aggregate size of not more than 30 mm.

Смесь, находящаяся в форкамере 10, благодаря герметичности последней, не теряет свободную воду затворения и поэтому сохраняет подвижность и способность к перекачиванию. Свободную воду затворения бетонная смесь отдает в окружающий обделку грунт при выходе из-под хвостовой оболочки 2 щита. The mixture in the prechamber 10, due to the tightness of the latter, does not lose free mixing water and therefore retains mobility and pumpability. The concrete mix gives free mixing water to the soil surrounding the lining when leaving 2 shields under the tail shell.

Скорость продвижения скользящей 4 опалубки и синхронного с ней движения щита регулируют изменением производительности бетононасосов 13 и объема циркулирующей части бетонной смеси. The speed of advancement of the sliding 4 formwork and synchronous movement of the shield is controlled by a change in the productivity of concrete pumps 13 and the volume of the circulating part of the concrete mixture.

Не менее получаса спрессованная смесь находится в скользящей опалубке, после чего переходит в поддерживающую 9 опалубку, имеющую регулируемую жесткость. For at least half an hour, the compressed mixture is in the sliding formwork, after which it passes into the supporting formwork 9, which has adjustable stiffness.

В форкамере создают давление бетонной смеси не менее 0,5 МПа и обеспечивают возможность одновременного выдавливания не менее 1/10 части бетонной смеси из форкамеры через отводящий бетоновод в приемные бункеры бетононасосов. In the prechamber, a concrete mixture pressure of at least 0.5 MPa is created and it is possible to simultaneously squeeze at least 1/10 of the concrete mixture from the prechamber through the outlet concrete duct into the receiving hoppers of the concrete pumps.

В бетонную смесь могут добавлять дисперсно-армирующие, пластифицирующие и регулирующие схватывание и твердение цемента добавки. Dispersion-reinforcing, plasticizing and regulating the setting and hardening of cement additives can be added to the concrete mixture.

Поддерживающая опалубка 9 обеспечивает условия, необходимые для нормального твердения бетона, включая при необходимости подогрев. Supporting formwork 9 provides the conditions necessary for the normal hardening of concrete, including heating if necessary.

Поддерживающая опалубка может быть выполнена самодвижущейся, состоящей из отдельных секций по длине, снабженных регулируемыми рабочими органами радиально и продольно направленного действия, первые из которых предназначены для поддерживания твердеющего бетона обделки, а вторые для передвижения секций опалубки вдоль тоннеля, путем поочередного отталкивания в сторону забоя каждой из предварительно освобожденной от распорного действия радиально направленных рабочих органов секций опалубки от следующей за ней секции, распертой в обделку, с подтягиванием при этом последней секции опалубки к остальным, отталкиванием всех других друг от друга и согласованием цикла и шага передвижки поддерживающей опалубки со скоростью перемещения скользящей опалубки. Supporting formwork can be made self-moving, consisting of separate sections along the length, equipped with adjustable working bodies of radially and longitudinally directed action, the first of which are designed to support hardening concrete lining, and the second to move the formwork sections along the tunnel, by pushing each one to the side from the formwork sections previously freed from the spacing action of the radially directed working bodies from the next section, which is open ku, while pulling the last section of the formwork to the rest, pushing all the others away from each other and coordinating the cycle and step of moving the supporting formwork with the speed of movement of the sliding formwork.

Вслед за поддерживающей опалубкой 9 передвигают шагающее распорное приспособление 15, позволяющее совместно с регулируемой системой стержневых элементов 16, включающей домкраты 17 по длине, создавать дополнительный упор для щита. Following the supporting formwork 9, a walking spacer 15 is moved, which together with an adjustable system of rod elements 16, including jacks 17 along the length, creates an additional emphasis for the shield.

Для возведения монолитной бетонной обделки в обводненных грунтах щит снабжен приспособлением (не показано) для образования на наружной поверхности обделки гибкой гидроизоляции 18. В этом случае участок скользящей опалубки за пределами форкамеры выполнен частично или полностью перфорированным для отвода отжимаемой из бетонной смеси свободной воды внутрь тоннеля для последующего ее удаления. Свариваемый по длине рукав гибкой гидроизоляции сматывается с барабана (не показан), распрямляется и при движении щита автоматически протягивается между оболочкой щита и прижимающим ее уплотнителем 6 зазора 7, образуя сплошную наружную гидроизоляцию обделки. При использовании герметического щита, исключающего предварительное водопонижение, грунтовые воды не могут проникнуть внутрь тоннеля, т.к. давление в свободной воде, находящейся в бетонной смеси, практически всегда выше гидростатического давления воды в грунте. For the erection of a monolithic concrete lining in flooded soils, the shield is equipped with a device (not shown) for forming flexible waterproofing on the outer surface of the lining 18. In this case, the section of the sliding formwork outside the prechamber is partially or completely perforated to drain free water pressed from the concrete mixture into the tunnel for its subsequent removal. A sleeve of flexible waterproofing welded along the length is wound from a drum (not shown), straightens, and when the shield moves, it automatically stretches between the shield shell and the seal 6 pressing it against the gap 7, forming a continuous external waterproofing of the lining. When using a hermetic shield, excluding preliminary water reduction, groundwater cannot penetrate the tunnel, because the pressure in the free water in the concrete mixture is almost always higher than the hydrostatic pressure of the water in the soil.

Благодаря наличию кольцевого зазора между хвостовой оболочкой щита и торцевой опалубкой, а также шарнирной связи последней с щитовыми домкратами, щит обладает достаточной маневренностью. Due to the presence of an annular gap between the tail shell of the shield and the end formwork, as well as the articulation of the latter with the shield jacks, the shield has sufficient maneuverability.

Скользящая опалубка 4 может быть выполнена по длине составной из секций и расположенных между ними упругих прокладок (на чертежах не показано). The sliding formwork 4 can be made along the length of a composite of sections and elastic gaskets located between them (not shown in the drawings).

Небольшая общая длина скользящей опалубки и членение ее на секции по длине позволяет опалубке вписываться в кривые по трассе тоннеля. The small overall length of the sliding formwork and its division into sections along the length allows the formwork to fit into the curves along the tunnel.

Движение щита, коррекция его положения и положения его отдельных частей в пространстве контролируется системой автоматического управления, включающей силовой привод, приборы управления приводом, датчики обратной связи, бортовой компьютер и программное обеспечение к нему (на чертежах не показано). The movement of the shield, the correction of its position and the position of its individual parts in space is controlled by an automatic control system including a power drive, drive control devices, feedback sensors, an on-board computer and software for it (not shown in the drawings).

Длина форкамеры является переменной величиной, которая может изменяться в заданных пределах при ведении щита. The length of the prechamber is a variable that can vary within specified limits when maintaining the shield.

При возникновении необходимости прекращения работ выключают бетононасосы, перекрывают входные и выходные отверстия в форкамере и уплотняют бетонную смесь, находящуюся в ней, щитовыми домкратами, действующими на торцевую опалубку, давлением не менее 0,5 МПа в течение не менее 30 мин, после чего передвижкой щита вперед сокращают длину форкамеры до 15-20 см. Спустя 2 ч и в последующие 8 ч через каждые 2 ч реверсивным движением щитовых домкратов протягивают скользящую опалубку вперед каждый раз на 1-2 см для предотвращения сцепления опалубки с твердеющим бетоном. После завершения цикла протяжек движением щитовых домкратов в сторону от забоя скользящую опалубку сдвигают до упора торцевой опалубки в уплотненный бетон и продвигают щит вперед на 5-6 см, одновременно заполняя образующийся кольцевой зазор, равный толщине оболочки щита, между бетоном обделки и контуром выработки тампонажным составом 19, например, пастой из бентонитовой глины, выжимая его через продольные каналы 20 в торце оболочки щита, снабженные обратными клапанами 21. Тампонаж необходим при длительных остановках щита для воспрепятствования проникновению грунтовых вод в тоннель. Такой режим может быть также применен при прохождении кривых малого радиуса с отсоединением части колец скользящей опалубки. If there is a need to stop work, turn off the concrete pumps, block the inlet and outlet openings in the prechamber and compact the concrete mixture inside it with shield jacks acting on the end formwork, with a pressure of at least 0.5 MPa for at least 30 minutes, after which the shield can be moved forward reduce the length of the prechamber to 15-20 cm. After 2 hours and every 8 hours every 2 hours, the sliding formwork is pulled forward by 1-2 cm each time by reverse movement of the shield jacks to prevent the formwork from adhering to the solid concrete. After completing the pulling cycle, by moving the shield jacks away from the bottom, the sliding formwork is moved to the end of the formwork into compacted concrete and the shield is advanced 5-6 cm forward while filling the resulting annular gap equal to the thickness of the shield shell between the lining concrete and the grouting circuit 19, for example, with a paste of bentonite clay, squeezing it through the longitudinal channels 20 at the end of the shield shell, equipped with check valves 21. Grouting is necessary during prolonged shutdowns of the shield to prevent Ania infiltration of groundwater into the tunnel. This mode can also be applied when passing curves of small radius with the disconnection of part of the rings of the sliding formwork.

Описанная конструкция щита и способ возведения обделки подземного сооружения с использованием этой конструкции, а также описанных выше приемов осуществления способа обеспечили возможность выполнения обделки с высоким качеством и повышенными скоростями при одновременном снижении трудоемкости производства, работ в том числе и в водонасыщенных грунтах без предварительного водопонижения. The described design of the shield and the method of erecting the lining of an underground structure using this design, as well as the methods described above, made it possible to complete the lining with high quality and increased speeds while reducing the laboriousness of production, including work in water-saturated soils without preliminary dewatering.

Claims (11)

1. Способ возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающий щитовую проходку тоннеля и возведение монолитной бетонной обделки с использованием скользящей и торцевой, взаимодействующей с щитовыми домкратами, опалубок, отличающийся тем, что используют щит с имеющей длину не менее двух толщин возводимой обделки форкамерой, образованной внутренними поверхностями соединенных между собой скользящей и торцевой опалубок, концевого участка оболочки щита и гибкого уплотнителя, прикрепленного к внутренней поверхности торцевой опалубки, дополнительными, по крайней мере одним подающим и одним отводящим, имеющим регулируемый обратный клапан, бетоноводами, причем возведение монолитной бетонной обделки осуществляют непрерывно путем нагнетания через подающие бетоноводы бетононасосами пластичной бетонной смеси с расходом цемента не менее 400 кг/м3 смеси с равными по весу соотношениями инертных заполнителей и с наибольшим размером крупного заполнителя не более 30 мм в форкамеру, движущуюся в сторону забоя со скоростью, обеспечивающей нахождение бетонной смеси в скользящей опалубке вне форкамеры не менее 30 мин с созданием в форкамере давления бетонной смеси не менее 0,5 МПа и одновременным выдавливанием не менее 1/10 ч. бетонной смеси из форкамеры через отводящий бетоновод в приемные бункеры бетононасосов для повторного использования.1. A method of erecting a lining of an underground structure made of monolithic concrete, including shield paneling of a tunnel and erection of a monolithic concrete lining using sliding and end formwork interacting with panel jacks, formwork, characterized in that a shield is used having a length of at least two thicknesses of the erected lining with a fore chamber, formed by the inner surfaces of the sliding and end formwork interconnected, the end portion of the shield shell and a flexible seal attached to the inner surface end formwork, with at least one supply and one outlet, having an adjustable non-return valve, concrete pipelines, and the construction of a monolithic concrete lining is carried out continuously by pumping concrete concrete mixture with concrete flow rate of at least 400 kg / m 3 with equal cement by weight, by the ratios of inert aggregates and with the largest coarse aggregate size of not more than 30 mm in the prechamber, moving towards the bottom with a speed that ensures concrete esi in sliding form prechamber is not less than 30 minutes with the creation of pressure in the prechamber concrete mixture is not less than 0.5 MPa, and the simultaneous extrusion of at least 1.10 hours. concrete mixture of the prechamber through the outlet into receiving hoppers betonovod concrete pumps for reuse. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в бетонную смесь добавляют дисперсно-армирующие, пластифицирующие и регулирующие схватывание и твердение цемента добавки. 2. The method according to claim 1, characterized in that dispersed reinforcing, plasticizing and regulating the setting and hardening of cement additives are added to the concrete mixture. 3. Щит для возведения обделки подземного сооружения из монолитного бетона, включающий скользящую опалубку, торцевую опалубку, взаимодействующую с щитовыми домкратами, и подающий бетоновод, отличающийся тем, что торцевая опалубка соединена со скользящей опалубкой, выполненной длиной не более 1/3 внутреннего диаметра возводимой обделки, и снабжена с внутренней стороны гибким уплотнителем зазора между оболочкой щита и торцевой опалубкой с образованием внутренними поверхностями уплотнителя, торцевой опалубки, скользящей опалубки и концевого участка оболочки щита форкамеры длиной не менее двух толщин возводимой обделки, причем щит снабжен поддерживающей опалубкой с регулируемой жесткостью, расположенной за скользящей опалубкой, и по крайней мере одним дополнительным подающим и одним отводящим, имеющим регулируемый обратный клапан, бетоноводами, при этом входные отверстия подающих и отводящего бетоноводов сообщены с форкамерой. 3. A shield for erecting the lining of an underground structure made of monolithic concrete, including a sliding formwork, an end formwork interacting with panel jacks, and a feed concrete conduit, characterized in that the end formwork is connected to a sliding formwork made with a length of not more than 1/3 of the inner diameter of the erected lining , and is equipped on the inside with a flexible seal of the gap between the shield shell and the end formwork with the formation of the inner surfaces of the seal, end formwork, sliding formwork and ends section of the shield shell of the prechamber with a length of at least two thicknesses of the erected lining, and the shield is equipped with a supporting formwork with adjustable stiffness located behind the sliding formwork, and at least one additional feed and one outlet having an adjustable non-return valve, concrete ducts, while the feed inlets and discharge concrete pipes are connected with a pre-chamber. 4. Щит по п.3, отличающийся тем, что скользящая опалубка выполнена по длине составной из секций и расположенных между ними упругих прокладок. 4. The shield according to claim 3, characterized in that the sliding formwork is made along the length of the composite of the sections and the elastic gaskets located between them. 5. Щит по пп.3 и 4, отличающийся тем, что он снабжен приспособлением для образования на наружной поверхности возводимой обделки гибкой гидроизоляции, а участок скользящей опалубки за пределами форкамеры выполнен перфорированным для отвода свободной воды затворения из обжимаемой бетонной смеси внутрь подземного сооружения. 5. The shield according to claims 3 and 4, characterized in that it is equipped with a device for forming flexible waterproofing on the outer surface of the erected lining, and the sliding formwork area outside the chamber is perforated to drain free mixing water from the squeezed concrete mixture inside the underground structure. 6. Щит по пп.3 5, отличающийся тем, что поддерживающая опалубка выполнена самодвижущейся, состоящей из отдельных секций по длине, снабженных регулируемыми рабочими органами радиально и продольно направленного действия, первые из которых предназначены для поддерживания твердеющего бетона обделки, а вторые для передвижения секций опалубки вдоль тоннеля, путем поочередного отталкивания в сторону забоя каждой из предварительно освобожденной от распорного действия радиально направленных рабочих органов секций опалубки от следующей за ней секции, распертой в обделку, с подтягиванием при этом последней секции опалубки к остальным, отталкиванием всех других друг от друга и согласованием цикла и шага передвижки поддерживающей опалубки со скоростью перемещения скользящей опалубки. 6. The shield according to PP.3 to 5, characterized in that the supporting formwork is self-propelled, consisting of separate sections along the length, equipped with adjustable working bodies of radially and longitudinally directed action, the first of which are designed to support hardening concrete lining, and the second to move sections formwork along the tunnel, by alternately pushing towards the face of each of the previously formulated radially directed working bodies of the formwork sections from the next one projections, in raspertoy obdelku with tightening the latter section to the rest of the formwork, the repulsion of all the other from one another and alignment cycle and the step of advancing the supporting shuttering at a speed moving sliding formwork. 7. Щит по пп.3 6, отличающийся тем, что он снабжен шагающим распорным приспособлением для дополнительного упора щитовых домкратов, расположенным за поддерживающей опалубкой в зоне затвердевшего бетона возводимой обделки, и регулируемой системой стержневых элементов, соединяющих щитовые домкраты через скользящую опалубку с шагающим распорным приспособлением. 7. The shield according to claims 3 to 6, characterized in that it is equipped with a walking spacer for additional support of the shield jacks located behind the supporting formwork in the area of the hardened concrete of the erected lining, and an adjustable system of rod elements connecting the shield jacks through the sliding formwork with the walking spacer fixture. 8. Щит по п.7, отличающийся тем, что стержневые элементы выполнены телескопическими. 8. The shield according to claim 7, characterized in that the core elements are made telescopic. 9. Щит по п. 7, отличающийся тем, что стержневые элементы выполнены с включением домкратов по длине. 9. The shield according to claim 7, characterized in that the rod elements are made with the inclusion of jacks along the length. 10. Щит по пп.3 9, отличающийся тем, что поддерживающая опалубка снабжена средством, ускоряющим твердение бетона. 10. The shield according to claims 3 to 9, characterized in that the supporting formwork is equipped with a means accelerating the hardening of concrete. 11. Щит по пп.3 10, отличающийся тем, что скользящая опалубка соединена с корпусом щита. 11. The shield according to claims 3 to 10, characterized in that the sliding formwork is connected to the shield body.
RU97101321A 1997-02-05 1997-02-05 Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete RU2088761C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101321A RU2088761C1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101321A RU2088761C1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2088761C1 true RU2088761C1 (en) 1997-08-27
RU97101321A RU97101321A (en) 1998-01-27

Family

ID=20189427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101321A RU2088761C1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088761C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476675C2 (en) * 2011-03-18 2013-02-27 Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" Method to erect underground mine with shield tunnelling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 141178, кл. E 21 D 11/10, 1977. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476675C2 (en) * 2011-03-18 2013-02-27 Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" Method to erect underground mine with shield tunnelling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109595392B (en) F-shaped reinforced concrete relay room jacking pipe
DE2108591C3 (en) Device and method for implementing the shield construction method for the construction of tunnels and galleries
JPS57193697A (en) Uniform section slender underground building and its building method
RU2088761C1 (en) Method of lining of underground structure from cast-in-situ concrete and shield for lining of underground structure from cast-in-situ concrete
US4451176A (en) Apparatus for and method of driving tunnels
JP3299904B2 (en) Wife formwork in shielded excavators
RU97101321A (en) METHOD FOR CONSTRUCTING THE UNDERGROUND STRUCTURE FRAME FROM MONOLITHIC CONCRETE AND THE SHIELD FOR ESTABLISHING THE UNDERGROUND STRUCTURE FRAME FROM MONOLITHIC CONCRETE
EP0931909A1 (en) Process for pressing an annular chamber with mortar, between the rock and the tubing
RU2120553C1 (en) Method of water proofing of tunnel linings
JPH0194199A (en) Method of constructing concrete lining body into ground and segment containing coarse aggregate used for said construction
CN219953344U (en) Sealing device for shield originating steel sleeve
JP3299903B2 (en) Tunnel lining structure and tunnel construction method
DE1159988B (en) Method of making the lining for a shield-driven tunnel or adit and tunnel or adit lining for use in this method
SU1752969A1 (en) Method and apparatus for making linings of utility tunnels
SU929857A1 (en) Method of injecting consolidating compositions behind tunnel lining
CN212744003U (en) Hydraulic mould and automatic molding system for traction connection of cement pipeline
EP1711683A1 (en) Apparatus for supporting injected wet concrete during the formation of a concrete tunnel
KR100351332B1 (en) Pumping method of contractility mortar
JP4829593B2 (en) Shield machine and shield method using the same
RU2030584C1 (en) Method for tunnel concrete lining
RU2144617C1 (en) Device for erection of lining in subsurface structure from monolithic-pressed concrete
RU2184238C1 (en) Facility for erection of underground structure from poured- in-place pressed concrete
SU1213222A1 (en) Method of filling-up excavated space with castable self-setting mixes
SU1249162A1 (en) Method of constructing an underground structure
JPS6354873B2 (en)