20011168732001116873
IVitllJiJIUIIHIVitllJiJIUIIH
5 10 15 20 -25 ТОННЕЛЬНАЯ ОБДЕЛКА Область техники Предлагаемая полезная модель относится к транслортному строительству и может быть использована при возведении тоннельных обделок транспортных тоннелей и тоннелей метро. Уровень техники Известна туннельная обделка, состоящая из сборных железобетонных элементов, покрытых стальным листом и соединенных посредством болтов. (Заявка Японии № 303959, Е 21D 11/14, Е 21 011/15,1989 г.). К недостаткам известной конструкции можно отнести отсутствие гидроизоляции и сложность обнаружения и ликвидации протечек, возникающих в процессе эксплуатации, что затрудняет ее использование в обводненных грунтах. Наиболее близкой предлагаемой полезной модели является тоннельная обделка, включающая наружную и внутреннюю ограждающие конструкции и размещенный в зазоре между ними слой гибкой гидроизоляции. ( А.с. СССР № 1271974, Е 21 D 11/106 9/06, 1986 г.). В процессе эксплуатации тоннельной обделки при раскрытии трещин в наружной ограждающей конструкции возможно проникновение грунтовых вод, их распределение по поверхности гибкой гидроизоляции и последующее проникновение во внутреннюю ограждающую конструкцию. При этом точное обнаружение протечки также как и их ликвидация затруднено, вследствие растекания влаги по поверхности многослойного ИЗОЛЯЦИОННОГО материала. Сущность предлагаемой полезной модели. E21 D 11/08 - 5 10 15 20 25 Целью создания предлагаемой полезной модели является повышение гидроизоляционных и эксплуатационных характеристик тоннельной обделки. Поставленная цель достигается тем, что в тоннельной обделке, включающей наружную и внутреннюю ограждающие конструкции, в зазоре между которыми размещен слой гидроизоляционного материала, согласно предложению, в качестве гидроизоляционного материала использован жидкий неорганический материал, в котором создано внутреннее давление превышающее наружное гидростатическое давление, удельная плотность гидроизоляционного материала превышает удельную плотность воды, а ограждающие конструкции выполнены из сборных железобетонных и/или чугунных колец, в зазоре между ограждающими конструкциями установлен фиксирующий арматурный каркас и кольцевые перегородки, жестко соединенные с ограждающими конструкциями и разделяющими зазор на отдельные герметичные отсеки, причем кольцевые перегородки снабжены клапанами и патрубками, выведенными внутрь тоннеля. Величина зазора между ограждающими конструкциями может составлять не менее 0,005 D, где D - диаметр тоннеля, а расстояние между кольцевыми перегородками кратно числу колец и составляет не менее 2В, где Вширина кольца. Предлагаемое конструктивное выполнение тоннельной обделки за счет использования жидкого материала с плотностью, превышающей плотность воды, препятствует проникновению грунтовых вод в образовывающиеся в процессе эксплуатации трещины наружной ограждающей конструкции. При этом необходимость использования неорганического материала для жидкого гидроизоляционного слоя обусловлена требованием длительного сохранения его физических свойств, например, вязкости. Установленный между ограждающими конструкциями арматурный каркас обеспечивает создание фиксированного зазора, то есть создание равномерного давления слоя жидкого гидроизоляционного материала на ограждающие конструкции. Находящийся под давлением жидкий гидроизолирующий материал при нарушении сплошности наружной ограждающей конструкции (образование трещин, раскрытие - 5 10 15 20 25 швов) проникает в трещины, заполняет их и вытесняет воду. При использовании предлагаемого технического решения обеспечиваются наиболее оптимальные условия работы двухслойной обделки: наружная ограждающая конструкция практически не испытывает давления, так как давление со стороны грунта уравновешивается давлением жидкости изнутри, а внутренняя ограждающая конструкция равномерно обжата давлением жидкости снаружи, что обеспечивает работу обделки на восприятие только сжимающих усилий. Конструктивное выполнение обделки с разделением зазора между ограждающими конструкциями на герметичные отсеки, облегчает нагнетание жидкого гидроизолирующего материала в последние и поддержание его внутреннего давления на заданном уровне, превышающем величину наружного гидростатического давления, позволяет по величине давления в конкретном герметичном отсеке, то есть на конкретном участке тоннельной обделки, судить о наличии или отсутствии протечек. Предлагаемое размещение кольцевых перегородок на расстоянии, кратном числу колец ограждающих конструкций обделки, обеспечивает простоту монтажа последних и возможность контроля герметичности каждого отсека. Таким образом, предлагаемая конструкция тоннельной обделки обеспечивает повышенную водонепроницаемость за счет предотвращения возможных протечек, отличается простотой эксплуатации и повышенной ремонтопригодностью. Кроме того, наличие внутреннего податливого слоя жидкого гидроизоляционного материала снижает влияние возможных динамических воздействий на наружную ограждающую конструкцию. Предлагаемую полезную модель целесообразно использовать при проходке тоннелей в сложных инженерно-геологических условиях. Перечень фигур чертежей. Фиг.1 -тоннельная обделка, поперечный разрез; Фиг.2 - тоннельная обделка, продольный разрез /1-/1. - 5 10 15 20 25 фиксирующий арматурный каркас 4. В продольном направлении зазор между ограждающими конструкциями 1 и 2 посредством кольцевых перегородок 5 разделен на герметичные отсеки 6. Кольцевые перегородки 5 снабжены клапанами 7 и патрубками 8, на которые могут быть установлены съемные манометры 9. Наружная 1 и внутренняя 2 ограждающие конструкции выполнены из сборных железобетонных и/или чугунных колец 10 и 11, соответственно. Пример реализации предлагаемой полезной модели. Сооружение тоннельной обделки осуществляют следующим образом. После разработки породы производят монтаж наружной ограждающей конструкции 1, устанавливают фиксирующий арматурный каркас 4 и кольцевые перегородки 5, которые жестко соединяют с наружной ограждающей конструкцией 1. Затем монтируют внутреннюю ограждающую конструкцию 2, соединяют ее с кольцевыми перегородками 5, после чего устанавливают клапаны 7 и патрубки 8. При выполнении тоннельной обделки 1, например, из сборных железобетонных колец 10, при диаметре тоннеля D равном, например, 6,0 м, толщина внутренней ограждающей конструкции 2, выполненной из сборных железобетонных колец 11, составит 0,2 м, а ширина зазора между слоями 1 и 2 0,04 м. После монтажа тоннельной обделки в зазор между конструкциями 1 и 2 через патрубки 8 под давлением нагнетается жидкий гидроизолирующий материал 3, в качестве которого, например, может быть использовано трансмиссионное масло. Величинавнутреннего давления гидроизоляционного материала 3 выбирается в зависимости от гидрогеологических условий места проходки тоннеля из условия уравновешивания наружного гидростатического давления. В процессе эксплуатации тоннельной обделки, посредством устанавливаемых на патрубки 8 съемных матенометров 9, в отсеках 6 регулярно контролируют величину внутреннего давления гидроизоляционного материала 3, что позволяет быстро и точно определить место протечки и ликвидировать ее.5 10 15 20 -25 TUNNEL LINING Technical field The proposed utility model relates to translational construction and can be used in the construction of tunnel lining of transport tunnels and subway tunnels. BACKGROUND OF THE INVENTION A tunnel lining is known, consisting of prefabricated reinforced concrete elements coated with a steel sheet and connected by bolts. (Japanese Application No. 303959, E 21D 11/14, E 21 011 / 15.1989). The disadvantages of the known design include the lack of waterproofing and the difficulty of detecting and eliminating leaks that occur during operation, which complicates its use in flooded soils. The closest proposed utility model is a tunnel lining, including the outer and inner enclosing structures and a layer of flexible waterproofing placed in the gap between them. (USSR AS No. 1271974, E 21 D 11/106 9/06, 1986). During the operation of the tunnel lining during the opening of cracks in the outer enclosing structure, groundwater can penetrate, distribute them over the surface of the flexible waterproofing and then penetrate the inner enclosing structure. In this case, the exact detection of leaks as well as their elimination is difficult, due to the spreading of moisture on the surface of the multilayer INSULATION material. The essence of the proposed utility model. E21 D 11/08 - 5 10 15 20 25 The purpose of creating the proposed utility model is to increase the waterproofing and operational characteristics of the tunnel lining. This goal is achieved by the fact that in the tunnel lining, including the outer and inner walling, in the gap between which a layer of waterproofing material is placed, according to the proposal, a liquid inorganic material is used as a waterproofing material, in which an internal pressure is created in excess of the external hydrostatic pressure, specific gravity the waterproofing material exceeds the specific gravity of water, and the enclosing structures are made of precast concrete and / or cast iron unary rings, in the gap between the enclosing structures, a fixing reinforcing cage and annular partitions are installed, rigidly connected to the enclosing structures and dividing the gap into separate sealed compartments, moreover, the annular partitions are equipped with valves and nozzles brought into the tunnel. The gap between the enclosing structures can be at least 0.005 D, where D is the diameter of the tunnel, and the distance between the annular partitions is a multiple of the number of rings and is at least 2B, where the width of the ring is. The proposed constructive execution of the tunnel lining through the use of liquid material with a density exceeding the density of water prevents the penetration of groundwater into the cracks that form during operation of the external building envelope. Moreover, the need to use inorganic material for a liquid waterproofing layer is due to the requirement of long-term preservation of its physical properties, for example, viscosity. A reinforcing cage installed between the enclosing structures provides a fixed gap, that is, creating a uniform pressure of the layer of liquid waterproofing material on the enclosing structures. Under pressure, a liquid waterproofing material in case of violation of the integrity of the external building envelope (cracking, opening - 5 10 15 20 25 joints) penetrates the cracks, fills them and displaces the water. Using the proposed technical solution, the most optimal conditions for the work of a two-layer lining are provided: the external building envelope practically does not experience pressure, since the pressure from the soil side is balanced by the liquid pressure from the inside, and the internal building envelope is uniformly compressed by the liquid pressure from the outside, which ensures that the lining is perceived only by compressing effort. The constructive execution of the lining with the separation of the gap between the enclosing structures into sealed compartments facilitates the injection of liquid waterproofing material into the latter and the maintenance of its internal pressure at a predetermined level exceeding the value of the external hydrostatic pressure, allowing for the magnitude of the pressure in a particular pressurized compartment, that is, on a specific section of the tunnel lining, to judge the presence or absence of leaks. The proposed placement of the annular partitions at a distance multiple of the number of rings of the enclosing structures of the lining provides ease of installation of the latter and the ability to control the tightness of each compartment. Thus, the proposed design of the tunnel lining provides increased water resistance by preventing possible leaks, is characterized by ease of use and increased maintainability. In addition, the presence of an internal ductile layer of liquid waterproofing material reduces the influence of possible dynamic effects on the external building envelope. The proposed utility model is advisable to use when tunneling in difficult engineering and geological conditions. The list of figures drawings. Figure 1 - tunnel lining, cross section; Figure 2 - tunnel lining, a longitudinal section / 1- / 1. - 5 10 15 20 25 fixing reinforcing cage 4. In the longitudinal direction, the gap between the enclosing structures 1 and 2 by means of annular partitions 5 is divided into airtight compartments 6. The annular partitions 5 are equipped with valves 7 and nozzles 8, on which removable pressure gauges 9 can be installed. The outer 1 and inner 2 enclosing structures are made of precast concrete and / or cast-iron rings 10 and 11, respectively. An example of the implementation of the proposed utility model. The construction of the tunnel lining is as follows. After the development of the rock, the external enclosing structure 1 is installed, the fixing reinforcing frame 4 and the annular partitions 5 are installed, which are rigidly connected to the external enclosing structure 1. Then, the internal enclosing structure 2 is mounted, connected to the annular partitions 5, after which the valves 7 and nozzles are installed 8. When performing tunnel lining 1, for example, of precast concrete rings 10, with a diameter of tunnel D equal to, for example, 6.0 m, the thickness of the inner enclosing structure 2 made of prefabricated reinforced concrete rings 11, will be 0.2 m, and the width of the gap between layers 1 and 2 is 0.04 m. After installing the tunnel lining in the gap between structures 1 and 2, a liquid waterproofing material 3 is pumped under pressure 8 through pressure pipes, which for example, gear oil may be used. The value of the internal pressure of the waterproofing material 3 is selected depending on the hydrogeological conditions of the tunnel site from the condition of balancing the external hydrostatic pressure. During the operation of the tunnel lining, by means of removable mathenometers 9 installed on the nozzles 8, in the compartments 6, the internal pressure of the waterproofing material 3 is regularly monitored, which allows you to quickly and accurately determine the place of leakage and eliminate it.
Предлагаемая конструкция не требует использования специального производства для изготовления ее элементов и позволяет выполнять поэтапный ввод тоннельной обделки в эксплуатацию, что также является преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с известными техническими решениями.The proposed design does not require the use of special production for the manufacture of its elements and allows for the phased commissioning of the tunnel lining in operation, which is also an advantage of the proposed utility model in comparison with known technical solutions.
