RU2558551C2 - Tunnel and method of its erection - Google Patents

Tunnel and method of its erection Download PDF

Info

Publication number
RU2558551C2
RU2558551C2 RU2013143682/03A RU2013143682A RU2558551C2 RU 2558551 C2 RU2558551 C2 RU 2558551C2 RU 2013143682/03 A RU2013143682/03 A RU 2013143682/03A RU 2013143682 A RU2013143682 A RU 2013143682A RU 2558551 C2 RU2558551 C2 RU 2558551C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tunnel
elements
embankment
extended
protective screen
Prior art date
Application number
RU2013143682/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013143682A (en
Inventor
Виктор Викторович Гончаров
Original Assignee
Виктор Викторович Гончаров
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 Виктор Викторович Гончаров filed Critical Виктор Викторович Гончаров
Priority to RU2013143682/03A priority Critical patent/RU2558551C2/en
Publication of RU2013143682A publication Critical patent/RU2013143682A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558551C2 publication Critical patent/RU2558551C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, namely, to erection of tunnels in an embankment mass under the existing transport traffic artery. The method of tunnel erection, preferably in the embankment mass under the existing traffic artery includes formation of a protective screen in the embankment mass by means of alternate punching of lengthy elements with a hydraulic pressing plant, and elements are connected to each other by lock joints, additional strengthening of the structure, excavation in the erected tunnel volume, concreting and finishing. First they install an auxiliary support frame on the site, on it, using lengthy elements, connecting them by lock joints, they assemble outside the embankment mass the structure of the protective screen, which follows the contour of the erected tunnel. Then lengthy elements are punched in a shuttle manner, starting from the lower one, serially punching each of them into the embankment mass first at the first set depth, for instance, for travel of the piston of the hydraulic pressing plant, at the same time they move the working element of the hydraulic pressing plant to each subsequent adjacent lengthy element first in one direction along the protective screen structure, and then in reverse direction, punching each lengthy element for another piston travel, and shuttle movement of the specified working element to complete punching of all lengthy elements of the protective screen structure to the standard place in the embankment mass.
EFFECT: increased tunnel strength, as well as reliability and tightness of lock joints, reduced deformation of lengthy elements of the protective screen of the tunnel during their punching.
9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к способу сооружения тоннеля, преимущественно в теле существующих насыпей или под насыпями, а также к тоннелю, сооруженному таким способом, и может быть использовано при строительстве тоннелей мелкого заложения различного назначения, в том числе под действующими транспортными магистралями без перерыва движения по ним.The invention relates to construction, and in particular to a method of constructing a tunnel, mainly in the body of existing embankments or under embankments, and also to a tunnel constructed in this way, and can be used in the construction of shallow tunnels for various purposes, including under existing transport highways without interruption of movement on them.

Известен способ проходки тоннелей, включающий продавливание массива грунта полым протяженным элементом с помощью домкратной установки, выборку керна, продавливание соосно с ранее продавленным полым протяженным элементом по меньшей мере одного последующего полого протяженного элемента, который вводят внутрь ранее продавленного протяженного элемента, после его продавливания увеличивают габаритные размеры до размеров ранее продавленного элемента и соединяют их между собой (см. RU №2301339, 2007 г.). Этот способ предназначен для проходки только тоннелей малого диаметра.A known method of tunneling, including punching an array of soil with a hollow extended element using a jack installation, core sampling, punching coaxially with a previously pressed hollow extended element of at least one subsequent hollow extended element, which is inserted inside a previously extended extended element, after pushing it, increase the overall dimensions to the dimensions of the previously pressed element and connect them together (see RU No. 2301339, 2007). This method is intended for driving only small diameter tunnels.

Известен способ возведения подземных сооружений, в том числе тоннелей под действующими транспортными магистралями без перерыва движения по ним, включающий образование в грунте над перекрытием возводимого сооружения защитных экранов путем продавливания полых протяженных элементов с помощью микротоннелепроходческого оборудования с одновременной подачей тиксотропного раствора (см. RU №2198263, 2003 г.). При сооружении горизонтального защитного экрана со стартовой стороны монтируют портальную опору с домкратной станцией и опорную платформу для поддержки полых протяженных элементов.There is a method of erecting underground structures, including tunnels under existing highways without interrupting movement along them, including the formation of protective shields in the ground above the floor of the erected structure by forcing hollow extended elements using microtunnel tunneling equipment with the simultaneous supply of a thixotropic solution (see RU No. 2198263 , 2003). When constructing a horizontal protective shield, a portal support with a jacking station and a support platform are mounted from the starting side to support extended hollow elements.

В указанном известном способе продавливание полых протяженных элементов горизонтальных защитных экранов осуществляют поочередно, при этом каждый элемент продавливают полностью, до установки его в проектное положение, причем после окончания продавливания очередного полого протяженного элемента портальную опору с домкратной станцией перемещают на ось следующего подлежащего продавливанию протяженного элемента, перемещают опорную платформу для поддержки протяженных элементов и производят процесс полного продавливания следующего протяженного элемента до его проектного положения.In the aforementioned known method, the hollow extended hollow elements of the horizontal protective shields are pressed alternately, each element being completely pressed through, before setting it to the design position, and after the completion of the next hollow extended element, the portal support with the jack station is moved to the axis of the next extended element to be pressed, move the support platform to support the extended elements and complete the process of forcing the next otyazhennogo element to its design position.

Недостатком этого способа является его сложность и трудоемкость, а также то, что при продавливании каждого протяженного элемента сразу на большую глубину возможно существенное отклонение его переднего конца от проектного положения вследствие изгибающего момента от воздействия на него сопротивления грунта. Это приводит к снижению точности и качества сооружения, к возникновению в замках внутренних напряжений, приводящих к потере герметичности, прочности и долговечности.The disadvantage of this method is its complexity and complexity, as well as the fact that when pushing each extended element immediately to a great depth, a significant deviation of its front end from the design position due to bending moment from exposure to soil resistance is possible. This leads to a decrease in the accuracy and quality of the structure, to the occurrence of internal stresses in the locks, leading to a loss of tightness, strength and durability.

Известен тоннель, сооружаемый в теле железнодорожной насыпи и содержащий экран, выполненный из труб, объединенных в секции из двух и более труб. Секции соединены между собой в общую конструкцию при помощи направляющих, предварительно приваренных соприкасающимися поверхностями. Погружение секций экрана из труб в тело насыпи производится методом продавливания с удалением грунта из труб. Для придания большей жесткости и увеличения несущей способности экрана перед заполнением бетоном трубы объединены арматурным каркасом (см. http//anchortech.ru/about/926.html).Known tunnel built in the body of the railway embankment and containing a screen made of pipes combined in sections of two or more pipes. The sections are interconnected into a common structure using guides pre-welded on contacting surfaces. The immersion of the screen sections from the pipes into the body of the embankment is carried out by the method of forcing with the removal of soil from the pipes. To give greater rigidity and increase the bearing capacity of the screen before filling with concrete, the pipes are joined by a reinforcing cage (see http // anchortech.ru / about / 926.html).

В указанной конструкции защитный экран при большой металлоемкости не является несущей конструкцией, после его сооружения необходимо возвести несущую конструкцию из бетона, что существенно повышает трудоемкость и стоимость строительства такого тоннеля.In this design, a protective screen with a large metal consumption is not a supporting structure, after its construction it is necessary to erect a supporting structure of concrete, which significantly increases the complexity and cost of building such a tunnel.

Известен тоннель, включающий обделку, состоящую из лотка, стен и перекрытия, расположенный по периметру поперечного сечения тоннеля защитный экран, выполненный из полых протяженных элементов, в частности из труб, соединенных между собой замковыми соединениями, и расположенную снаружи тоннеля зону упрочненного инъектированием грунта, выполненную в виде образованной из упрочняющего материала или пропитанного им грунта системы усиливающих элементов в виде инъекционных свай или подобных элементов, пересекающих защитный экран и заведенных в обделку тоннеля (см. RU 2181413, 2002 г.).A tunnel is known, including a lining, consisting of a tray, walls and floors, a protective screen located around the perimeter of the tunnel cross-section, made of long hollow elements, in particular of pipes connected by interlocking joints, and an injection-hardened soil zone located outside the tunnel, made in the form of a system of reinforcing elements formed from reinforcing material or impregnated with soil in the form of injection piles or similar elements intersecting the protective screen and wound up x in the tunnel lining (see. RU 2181413, 2002).

Указанная известная конструкция тоннеля трудоемка в строительстве. В этой конструкции защитный экран также не является несущим и для обеспечения достаточной прочности и надежности конструкции выполняют трудоемкие и дорогостоящие работы по закреплению грунта и дополнительному укреплению конструкции тоннеля после сооружения защитного экрана.Said well-known tunnel construction is laborious in construction. In this design, the protective screen is also not load-bearing, and to ensure sufficient strength and reliability of the structure, laborious and expensive work is carried out to consolidate the soil and further strengthen the tunnel structure after the construction of the protective screen.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известных способов и конструкций тоннелей.The technical task of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known methods and designs of tunnels.

Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости способа сооружения тоннеля, сокращение сроков строительства, а также упрощение конструкции тоннеля, повышение ее прочности, надежности и герметичности за счет снижения внутренних напряжений в замковых соединениях.The technical result of the invention is to reduce the complexity of the method of constructing a tunnel, reducing construction time, as well as simplifying the design of the tunnel, increasing its strength, reliability and tightness by reducing internal stresses in the castle joints.

Техническим результатом изобретения является также обеспечение возможности достижения более точного соответствия сооруженного тоннеля его проектному положению вследствие уменьшения деформации протяженных элементов защитного экрана тоннеля при их продавливании.The technical result of the invention is also the possibility of achieving a more accurate match of the constructed tunnel to its design position due to the reduction of the deformation of the extended elements of the tunnel shield when they are pushed.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе сооружения тоннеля в теле насыпи под действующей транспортной магистралью, включающем образование в теле насыпи защитного экрана путем поочередного продавливания с помощью гидравлической вдавливающей установки протяженных элементов, соединенных между собой замковыми соединениями, дополнительное усиление конструкции, разработку грунта в объеме возводимого тоннеля, бетонирование и отделку, согласно предлагаемому изобретению предварительно на площадке устанавливают вспомогательный опорный каркас, на нем из протяженных элементов, соединяя их замковыми соединениями, собирают вне тела насыпи конструкцию защитного экрана, повторяющего контур возводимого тоннеля, The problem is solved due to the fact that in the method of constructing a tunnel in the body of the embankment under the existing transport highway, which includes the formation of a protective screen in the body of the embankment by alternately forcing through the hydraulic pressing unit extended elements connected by interlocking joints, additional structural reinforcement, excavation in the volume of the tunnel being built, concreting and finishing, according to the invention, pre-installed on the site auxiliary an integral supporting frame, on it from extended elements, connecting them with locking joints, assemble the structure of the protective screen repeating the contour of the constructed tunnel outside the embankment body,

далее выполняют продавливание протяженных элементов челночным методом, начиная с нижнего, последовательно продавливая каждый из них в тело насыпи сначала на первую заданную глубину, например на ход поршня гидравлической вдавливающей установки, при этом осуществляют перемещение рабочего органа гидравлической вдавливающей установки на каждый последующий смежный протяженный элемент сначала в одном направлении по конструкции защитного экрана, а затем в обратном направлении, продавливая каждый протяженный элемент еще на один ход поршня, и повторяют челночное перемещение упомянутого рабочего органа до полного продавливания всех протяженных элементов конструкции защитного экрана на штатное место в теле насыпи.Next, pushing extended elements by shuttle method, starting from the bottom, successively forcing each of them into the embankment body first to a first predetermined depth, for example, to the piston stroke of a hydraulic pressing unit, the working body of the hydraulic pressing unit is moved to each subsequent adjacent extended element first in one direction according to the design of the protective shield, and then in the opposite direction, forcing each extended element by one more stroke of the piston , and repeat the shuttle movement of the said working body until the complete pushing of all the extended structural elements of the protective screen to a regular place in the body of the embankment.

Возможен вариант осуществления способа, при котором протяженные элементы защитного экрана выполняют из металлических труб, а замковые соединения выполняют из прокатных элементов с высокими прочностными характеристиками, обеспечивающих плотное соединение с возможностью взаимного относительного поворота соединенных в замок протяженных элементов на заданный ограниченный угол.A variant of the method is possible, in which the extended elements of the protective shield are made of metal pipes, and the lock joints are made of rolled elements with high strength characteristics, providing a tight connection with the possibility of relative relative rotation of the extended elements connected into the lock at a given limited angle.

Возможен вариант осуществления способа, при котором предварительно собранную вне тела насыпи конструкцию защитного экрана выполняют в виде самонесущей арочной конструкции.An embodiment of the method is possible in which the protective shield structure previously assembled outside the embankment body is made in the form of a self-supporting arched structure.

Протяженные элементы могут выполнять в виде панелей из по меньшей мере двух труб.Extended elements can be made in the form of panels of at least two pipes.

В случае сооружения тоннеля большой протяженности могут производить наращивание по длине по меньшей мере части протяженных элементов с помощью сварки встык, после чего производят новый цикл продавливания упомянутым челночным методом.In the case of the construction of a long tunnel, they can build up along the length of at least part of the extended elements by butt welding, after which a new pressing cycle is performed by the said shuttle method.

Перед продавливанием протяженных элементов может выполняться облицовка их бетоном с лицевой и/или тыльной стороны свода тоннеля.Before pushing extended elements can be performed by lining them with concrete from the front and / or back side of the arch of the tunnel.

После разработки грунта в объеме возводимого тоннеля могут выполнять выборку керна, установку в полости труб протяженных элементов арматурных каркасов и заполнение их бетоном под давлением с помощью бетононасосов.After developing the soil in the volume of the tunnel being built, core sampling, installation of extended elements of reinforcing cages in the pipe cavity and filling them with concrete under pressure using concrete pumps can be performed.

Дополнительно может быть выполнено усиление входных порталов с образованием монолитной железобетонной насадки по трубам протяженных элементов.Additionally, the reinforcement of the input portals with the formation of a monolithic reinforced concrete nozzle through the pipes of extended elements can be performed.

Объектом изобретения может быть тоннель, сооруженный описанным выше способом.An object of the invention may be a tunnel constructed in the manner described above.

Благодаря тому, что операцию продавливания протяженных элементов выполняют согласно предлагаемому изобретению пошагово, челночным методом, обеспечивается возможность постепенного продавливания всей жесткой конструкции защитного экрана практически одновременно.Due to the fact that the operation of pushing extended elements is performed according to the invention step by step, by shuttle method, it is possible to gradually push the entire rigid structure of the protective shield almost simultaneously.

При челночном продавливании рабочий орган гидравлической вдавливающей установки (ГВУ) выполняет челночные перемещения по арочной несущей конструкции, причем каждый протяженный элемент продавливают не сразу на полную его длину до установки на штатное место, а дискретно, пошагово продавливают поочередно каждый продольный элемент арочной несущей конструкции сначала на один шаг поршня ГВУ, перемещая рабочий орган вдоль по арочной несущей конструкции в одну сторону, а затем рабочий орган ГВУ перемещают в обратную сторону и продавливают каждый протяженный элемент на следующий шаг поршня. Это позволяет существенно снизить деформацию и отклонение переднего конца продавливаемого протяженного элемента от проектного положения, поскольку большая часть его длины остается защемленной в замках соседних протяженных элементов, которые являются частью жесткой конструкции защитного экрана, и тем самым значительно снизить напряжения в замковых соединениях. В результате повышается прочность всей конструкции защитного экрана и, следовательно, надежность и долговечность тоннеля.During shuttle punching, the working body of the hydraulic pressing unit (HLG) performs shuttle movements along the arched load-bearing structure, and each extended element is not immediately pressed to its full length before being installed in its regular place, but each longitudinal element of the arch bearing structure is gradually and stepwise pushed forward, first at one step of the GVU piston, moving the working body along the arch bearing structure in one direction, and then the GVU working body is moved in the opposite direction and pushed each extended element to the next piston step. This can significantly reduce the deformation and deviation of the front end of the extruded elongated element from the design position, since most of its length remains jammed in the locks of adjacent elongated elements, which are part of the rigid structure of the protective shield, and thereby significantly reduce the voltage in the castle joints. As a result, the strength of the entire shield structure and, consequently, the reliability and durability of the tunnel are increased.

Благодаря тому, что согласно варианту осуществления настоящего изобретения протяженные элементы выполняют из труб, а их замковые соединения выполняют из прокатных элементов с высокими прочностными характеристиками, обеспечивающими плотное соединение протяженных элементов с возможностью их взаимного поворота на заданный ограниченный угол, то в случае сооружения тоннеля арочной формы поперечного сечения путем поворота каждого из продольных элементов на максимально возможный угол, допускаемый замковым соединением, образуют прочную и жесткую самонесущую арочную конструкцию защитного экрана. Защитный экран арочной формы по предлагаемому изобретению обладает собственной несущей способностью, прочностью и жесткостью, что исключает, по меньшей мере во многих случаях, необходимость проведения мероприятий по укреплению грунта и созданию дополнительных материалоемких несущих конструкций при сооружении тоннеля с таким защитным экраном.Due to the fact that according to an embodiment of the present invention, the elongated elements are made of pipes, and their locking joints are made of rolling elements with high strength characteristics, providing a tight connection of the elongated elements with the possibility of their mutual rotation at a given limited angle, then in the case of the construction of an arched tunnel cross-section by turning each of the longitudinal elements at the maximum possible angle allowed by the castle connection, form a strong rigid self-supporting arched design of the shield. The protective shield of the arch form according to the invention has its own bearing capacity, strength and rigidity, which eliminates, at least in many cases, the need for measures to strengthen the soil and create additional material-intensive bearing structures during the construction of the tunnel with such a protective screen.

Протяженные элементы защитного экрана, выполненные из стандартного сварного трубчатого шпунта, а именно ШТС по ГОСТ Р 52664-2010, имеют то преимущество, что поскольку они изготавливаются в заводских условиях, то они имеют антикоррозионное покрытие, высокое качество сварных соединений, причем прокатные замковые соединения по указанному ГОСТу выдерживают усилие на разрыв замков не менее 1500 кН/п.м, а например, клещевидное шпунтовое соединение по патенту №2471042 выдерживает усилие до 4687 кН/п.м. Применение указанного клещевидного шпунтового соединения наиболее предпочтительно при осуществлении способа по настоящему изобретению.The extended elements of the protective shield made of a standard welded tubular tongue, namely, ShTS according to GOST R 52664-2010, have the advantage that since they are manufactured in the factory, they have an anti-corrosion coating, high quality welded joints, and rolling lock joints according to the specified GOST withstand the tensile strength of the locks of at least 1500 kN / pm, and for example, the tick-shaped tongue and groove joint according to patent No. 2471042 withstands the force of up to 4687 kN / pm. The use of said tick-shaped tongue-and-groove joint is most preferred in carrying out the method of the present invention.

Выполнение протяженных элементов из панелей, состоящих из двух или трех труб, не только повышает производительность труда при строительстве, но и уменьшает изгиб, т.е. деформацию отдельного протяженного элемента от воздействия грунта при продавливании, что, в свою очередь, существенно уменьшает остаточные напряжения в замковых соединениях, снижает погрешность строительства. Выполнение протяженных элементов с предварительной облицовкой бетоном с лицевой и/или тыльной сторон свода тоннеля еще на подготовительной площадке также упрощает и ускоряет строительство и придает протяженным элементам дополнительную жесткость.The implementation of extended elements from panels consisting of two or three pipes not only increases labor productivity during construction, but also reduces bending, i.e. deformation of a single extended element from the influence of the soil during punching, which, in turn, significantly reduces the residual stresses in the castle joints, reduces the construction error. The implementation of extended elements with preliminary concrete lining on the front and / or rear sides of the tunnel vault at the preparatory site also simplifies and speeds up construction and gives extended elements additional rigidity.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - тоннель, сооруженный способом по настоящему изобретению, поперечный разрез; протяженные элементы защитного экрана выполнены из трех труб;in FIG. 1 - a tunnel constructed by the method of the present invention, a cross section; extended elements of the protective shield are made of three pipes;

на фиг. 2 - поперечное сечение протяженного элемента, выполненного из двух труб;in FIG. 2 is a cross section of an extended element made of two pipes;

на фиг. 3 - защитный экран тоннеля, поперечное сечение; протяженные элементы выполнены из одной трубы с предварительным бетонированием с обеих сторон свода тоннеля;in FIG. 3 - protective shield of the tunnel, cross section; extended elements are made of one pipe with preliminary concreting on both sides of the tunnel arch;

на фиг. 3а - протяженные элементы из одной трубы с предварительным бетонированием с лицевой стороны свода тоннеля;in FIG. 3a - extended elements from one pipe with preliminary concreting on the front side of the tunnel arch;

на фиг. 3б - протяженные элементы из одной трубы с предварительным бетонированием с тыльной стороны свода тоннеля;in FIG. 3b - extended elements from one pipe with preliminary concreting from the back of the tunnel arch;

на фиг. 4 - схематическое изображение строительной площадки перед началом осуществления продавливания протяженных элементов согласно настоящему изобретению;in FIG. 4 is a schematic illustration of a construction site before embarking on pushing extended elements according to the present invention;

на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 4.in FIG. 5 is a section AA in FIG. four.

Тоннель, сооружаемый способом согласно настоящему изобретению, включает защитный экран 1, имеющий в целом форму либо прямоугольника с горизонтальным перекрытием или выпуклым сводом, либо форму арки. Защитный экран 1 задает соответствующую форму сооружаемому тоннелю и содержит выполненные из труб 2 протяженные элементы 3 и соединяющие их замковые соединения 4.The tunnel constructed by the method according to the present invention includes a protective shield 1 having a generally either rectangular shape with a horizontal overlap or a convex arch, or an arch shape. The protective screen 1 sets the appropriate shape for the tunnel being constructed and contains extended elements 3 made of pipes 2 and the castle joints 4 connecting them.

На фиг. 1 изображен защитный экран 1 из протяженных элементов, выполненных в виде панелей 5, состоящих, каждая, из трех труб 2, это наиболее предпочтительный вариант исполнения. Возможно также выполнение протяженных элементов из одной трубы (фиг. 3) или в виде панели 6 из двух труб (фиг. 2), предпочтительно из трубошпунта, т.е. сварного трубчатого шпунта ШТС согласно ГОСТ Р 52664-2010.In FIG. 1 shows a protective shield 1 of extended elements made in the form of panels 5, each consisting of three pipes 2, this is the most preferred embodiment. It is also possible to perform extended elements from one pipe (Fig. 3) or in the form of a panel 6 from two pipes (Fig. 2), preferably from a tongue and groove, i.e. ShTS welded tubular tongue according to GOST R 52664-2010.

Защитный экран может состоять из продольных элементов 7, 8 или 9 с предварительным бетонным покрытием с лицевой, тыловой или с обеих сторон свода тоннеля соответственно.The protective screen may consist of longitudinal elements 7, 8 or 9 with a preliminary concrete coating from the front, rear or on both sides of the tunnel arch, respectively.

Перед началом строительства подготавливают площадку непосредственно перед насыпью в месте предполагаемого сооружения тоннеля, на ней собирают опорный арочный каркас 10, предназначенный для поддержки протяженных элементов во время сборки защитного экрана 1 перед его продавливанием.Before construction begins, a site is prepared directly in front of the embankment at the site of the proposed tunnel construction, and a support arch frame 10 is assembled on it to support extended elements during the assembly of the protective shield 1 before it is pushed.

Протяженные элементы, т.е. трубошпунтины в виде отдельных труб 2 или панелей 5, 6, лебедками последовательно соединяют друг с другом с помощью замковых соединений 4 замок в замок и предварительно на опорном арочном каркасе 10 собирают защитный экран 1 вне тела насыпи.Extended elements, i.e. pipe dowels in the form of separate pipes 2 or panels 5, 6, winches are connected in series with each other using lock connections 4, the lock is locked and the protective shield 1 is first assembled on the supporting arch frame 10 outside the embankment body.

В случае арочной формы тоннеля защитному экрану 1 придают соответственно арочную форму за счет поворота каждого из протяженных элементов на максимальный угол, допускаемый замковым соединением. Собранная таким образом арочная конструкция из стального трубчатого шпунта, благодаря высокой прочности прокатных замков 4 и арочной форме, является самонесущей, выдерживающей значительные внешние нагрузки.In the case of the arched shape of the tunnel, the protective shield 1 is respectively arched due to the rotation of each of the extended elements to the maximum angle allowed by the castle connection. The arched construction thus assembled from steel tubular tongue, due to the high strength of the rolling locks 4 and the arched shape, is self-supporting, withstanding significant external loads.

Устраивают упор 11 для гидравлических домкратов, т.е. гидравлической вдавливающей установки 12, имеющей рабочий орган с поршнем 13.The stop 11 is arranged for hydraulic jacks, i.e. hydraulic pressing unit 12 having a working body with a piston 13.

Далее производят продавливание каждого из протяженных элементов 3, начиная с нижнего, на некоторую заданную глубину, например, равную ходу поршня 12. После этого переставляют рабочий орган с поршнем 13 на следующий протяженный элемент 3, продавливают его на ту же глубину, далее переставляют на следующий протяженный элемент и так далее, перемещаясь по конструкции защитного экрана, например по часовой стрелке до последнего нижнего протяженного элемента 3. После этого осуществляют последовательное погружение протяженных элементов 3 на следующую заданную глубину, т.е. на следующий ход поршня 13, перемещая рабочий орган по конструкции защитного экрана уже в противоположную сторону, т.е. против часовой стрелки. Такое челночное перемещение рабочего органа с постепенным пошаговым продавливанием протяженных элементов 3 защитного экрана 1 в тело насыпи осуществляют до полного перемещения всей конструкции защитного экрана 1 в тело насыпи.Next, they push each of the extended elements 3, starting from the bottom, to a predetermined depth, for example, equal to the stroke of the piston 12. After that, the working element with the piston 13 is rearranged to the next extended element 3, it is forced to the same depth, then it is moved to the next an extended element and so on, moving along the design of the protective screen, for example, clockwise to the last lower extended element 3. After that, the extended elements 3 are sequentially immersed on the next specified depth, i.e. the next stroke of the piston 13, moving the working body according to the design of the protective screen is already in the opposite direction, i.e. counterclock-wise. Such a shuttle movement of the working body with the gradual stepwise forcing of the extended elements 3 of the protective screen 1 into the body of the embankment is carried out until the entire structure of the protective screen 1 is moved into the body of the embankment.

В случае, когда протяженность тоннеля превосходит длину протяженного элемента, производят наращивание по длине по меньшей мере части протяженных элементов 3.In the case when the length of the tunnel exceeds the length of the extended element, build-up along the length of at least part of the extended elements 3.

После выемки керна из полостей трубошпунта, выполнения проектных мероприятий по усилению конструкции, антикоррозионной защите и т.д. выполняют работы по усилению входных порталов с обязательным устройством монолитной железобетонной насадки.After core removal from the cavity of the tongue and groove, the implementation of design measures to strengthen the structure, corrosion protection, etc. perform work on strengthening the input portals with the mandatory device of a monolithic reinforced concrete nozzle.

В полость труб 2 может быть помещен арматурный каркас (не показан) с последующим бетонированием под давлением бетононасосами.A reinforcing cage (not shown) can be placed in the pipe cavity 2, followed by concreting under pressure with concrete pumps.

Механизированным способом вынимают грунт из полости тоннеля, очищают поверхность металлического свода, выполняют гидроизоляцию, отделочные работы. При необходимости выполняют усиление тоннеля арочными фермами (не показаны), бетонирование по армокаркасу с последующей отделкой.Mechanically remove the soil from the cavity of the tunnel, clean the surface of the metal arch, perform waterproofing, finishing work. If necessary, reinforce the tunnel with arched trusses (not shown), concreting according to the reinforcement cage with subsequent finishing.

Предложенная арочная конструкция защитного экрана, имеющего собственную несущую способность, и способ сооружения тоннеля по настоящему изобретению позволяют существенно сократить трудоемкость строительства, повысить надежность и долговечность конструкции, повысить точность соответствия сооружаемого тоннеля его проектному положению, особенно в случае протяженных тоннелей.The proposed arched construction of a protective screen having its own bearing capacity, and the tunnel construction method of the present invention can significantly reduce the complexity of the construction, increase the reliability and durability of the structure, improve the accuracy of the tunnel being constructed to its design position, especially in the case of long tunnels.

Claims (9)

1. Способ сооружения тоннеля, преимущественно в теле насыпи под действующей транспортной магистралью, включающий образование в теле насыпи защитного экрана путем поочередного продавливания с помощью гидравлической вдавливающей установки протяженных элементов, соединенных между собой замковыми соединениями, дополнительное усиление конструкции, разработку грунта в объеме возводимого тоннеля, бетонирование и отделку, отличающийся тем, что предварительно на площадке устанавливают вспомогательный опорный каркас, на нем из протяженных элементов, соединяя их замковыми соединениями, собирают вне тела насыпи конструкцию защитного экрана, повторяющего контур возводимого тоннеля, далее выполняют продавливание протяженных элементов челночным методом, начиная с нижнего, последовательно продавливая каждый из них в тело насыпи сначала на первую заданную глубину, например на ход поршня гидравлической вдавливающей установки, при этом осуществляют перемещение рабочего органа гидравлической вдавливающей установки на каждый последующий смежный протяженный элемент сначала в одном направлении по конструкции защитного экрана, а затем в обратном направлении, продавливая каждый протяженный элемент еще на один ход поршня, и повторяют челночное перемещение упомянутого рабочего органа до полного продавливания всех протяженных элементов конструкции защитного экрана на штатное место в теле насыпи.1. A method of constructing a tunnel, mainly in the body of the embankment under the existing transport highway, including the formation of a protective screen in the body of the embankment by alternately forcing through the hydraulic pressing unit extended elements connected by interlocking joints, additional structural reinforcement, excavation in the volume of the tunnel being constructed, concreting and finishing, characterized in that an auxiliary supporting frame is preliminarily installed on the site; elements, connecting them with lock joints, assemble the structure of the protective screen outside the embankment body, repeating the outline of the tunnel being built, then push the extended elements by shuttle method, starting from the bottom, pushing each of them into the embankment body first to the first predetermined depth, for example, to the piston stroke hydraulic pressing unit, while moving the working body of the hydraulic pressing unit to each subsequent adjacent extended element is first in about in the opposite direction according to the design of the protective shield, and then in the opposite direction, forcing each extended element through another stroke of the piston, and repeat the shuttle movement of the said working body until all the extended structural elements of the protective shield are fully pressed to a regular place in the body of the embankment. 2. Способ по п. 1, при котором протяженные элементы защитного экрана выполняют из металлических труб, а замковые соединения выполняют из прокатных элементов с высокими прочностными характеристиками, обеспечивающими плотное соединение с возможностью взаимного относительного поворота соединенных в замок протяженных элементов на заданный ограниченный угол.2. The method according to p. 1, in which the extended elements of the protective shield are made of metal pipes, and the lock joints are made of rolled elements with high strength characteristics, providing a tight connection with the possibility of relative relative rotation of the extended elements connected into the lock at a given limited angle. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что предварительно собранную вне тела насыпи конструкцию защитного экрана выполняют в виде самонесущей арочной конструкции.3. The method according to claim 2, characterized in that the protective shield structure previously assembled outside the embankment body is made in the form of a self-supporting arched structure. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что протяженные элементы выполняют в виде панелей по меньшей мере из двух труб.4. The method according to p. 2, characterized in that the extended elements are in the form of panels of at least two pipes. 5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в случае сооружения протяженного тоннеля производят наращивание по длине по меньшей мере части протяженных элементов с помощью сварки встык, после чего производят новый цикл продавливания челночным методом.5. The method according to p. 1 or 2, characterized in that in the case of the construction of an extended tunnel, an extension along the length of at least part of the extended elements is performed by butt welding, after which a new cycle of pressing through the shuttle method is performed. 6. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что перед продавливанием протяженных элементов выполняют облицовку их бетоном с лицевой и/или тыльной стороны свода тоннеля.6. The method according to any one of paragraphs. 2-4, characterized in that before punching the extended elements, they are lined with concrete from the front and / or back of the tunnel arch. 7. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что после разработки грунта в объеме возводимого тоннеля выполняют выборку керна, устанавливают в полости труб протяженных элементов арматурные каркасы и заполняют их бетоном под давлением с помощью бетононасосов.7. The method according to any one of paragraphs. 2-4, characterized in that after excavation in the volume of the tunnel being constructed, core sampling is performed, reinforcing cages are installed in the cavity of the pipes of extended elements and filled with concrete under pressure using concrete pumps. 8. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что дополнительно выполняют усиление входных порталов с образованием монолитной железобетонной насадки по трубам протяженных элементов.8. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that they further perform the reinforcement of the input portals with the formation of a monolithic reinforced concrete nozzle through the pipes of extended elements. 9. Тоннель, сооруженный способом по любому из пп. 1-8. 9. The tunnel constructed by the method according to any one of paragraphs. 1-8.
RU2013143682/03A 2013-09-27 2013-09-27 Tunnel and method of its erection RU2558551C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143682/03A RU2558551C2 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Tunnel and method of its erection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143682/03A RU2558551C2 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Tunnel and method of its erection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013143682A RU2013143682A (en) 2015-04-27
RU2558551C2 true RU2558551C2 (en) 2015-08-10

Family

ID=53282855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143682/03A RU2558551C2 (en) 2013-09-27 2013-09-27 Tunnel and method of its erection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558551C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691420C1 (en) * 2018-06-04 2019-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Method of constructing passages in deep level underground railway pylon stations
RU2718449C1 (en) * 2019-07-15 2020-04-06 Артем Владимирович Дудко Tunnel construction method and segments for this tunnel construction
RU2771803C1 (en) * 2021-08-30 2022-05-12 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Shallow lying single-vault metro station, constructed by a closed method for work, with a lining made of monolithic reinforced concrete

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH642416A5 (en) * 1978-02-21 1984-04-13 Frankignoul Pieux Armes METHOD OF CONSTRUCTING UNDERGROUND WORKS WITH VERTICAL WALLS, DEVICE FOR EXECUTING THE METHOD AND UNDERGROUND WORK.
RU2138597C1 (en) * 1999-03-31 1999-09-27 Закрытое акционерное общество "Подземпроект" Method for erection of underground structure
RU2181417C1 (en) * 2001-07-24 2002-04-20 Черняков Андрей Валерьевич Method of tunnel construction
RU2251610C2 (en) * 2001-12-24 2005-05-10 Международная Общественная Организация "Фонд Изобретательской Деятельности Инженерной Академии" Tunnel
RU2328574C2 (en) * 2006-09-15 2008-07-10 Виктор Викторович Гончаров Goncharov's brace sheet wall (variants)
RU2471042C1 (en) * 2011-11-23 2012-12-27 Виктор Викторович Гончаров Caliper tongue and groove connection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH642416A5 (en) * 1978-02-21 1984-04-13 Frankignoul Pieux Armes METHOD OF CONSTRUCTING UNDERGROUND WORKS WITH VERTICAL WALLS, DEVICE FOR EXECUTING THE METHOD AND UNDERGROUND WORK.
RU2138597C1 (en) * 1999-03-31 1999-09-27 Закрытое акционерное общество "Подземпроект" Method for erection of underground structure
RU2181417C1 (en) * 2001-07-24 2002-04-20 Черняков Андрей Валерьевич Method of tunnel construction
RU2251610C2 (en) * 2001-12-24 2005-05-10 Международная Общественная Организация "Фонд Изобретательской Деятельности Инженерной Академии" Tunnel
RU2328574C2 (en) * 2006-09-15 2008-07-10 Виктор Викторович Гончаров Goncharov's brace sheet wall (variants)
RU2471042C1 (en) * 2011-11-23 2012-12-27 Виктор Викторович Гончаров Caliper tongue and groove connection

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691420C1 (en) * 2018-06-04 2019-06-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Method of constructing passages in deep level underground railway pylon stations
RU2718449C1 (en) * 2019-07-15 2020-04-06 Артем Владимирович Дудко Tunnel construction method and segments for this tunnel construction
RU2771803C1 (en) * 2021-08-30 2022-05-12 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" Shallow lying single-vault metro station, constructed by a closed method for work, with a lining made of monolithic reinforced concrete
RU2810978C1 (en) * 2023-06-28 2024-01-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Method for reconstructing railway tunnel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013143682A (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220364469A1 (en) Composite support structure, construction system, and method
US10161090B2 (en) Method for launching/constructing bridge using assembly of precast bottom plate and concrete-filled steel tube truss girder
DE2905688C2 (en) Process for the production of structures in the ground with vertical diaphragm walls emanating from underground side tunnels
CN106088650A (en) A kind of building with brick-concrete structure underground that is applicable to increases method and the building of layer
CN108561156B (en) Separated tunnel arch-changing supporting structure and construction method thereof
KR101040066B1 (en) Method of constructing non-excavation type tunnel
JP2012107479A (en) Method for constructing underground and aboveground structure
CN109139049B (en) Construction method for secondary lining buckling arch of underground excavation station of subway
CN108316670B (en) Steel pipe underpinning construction method under existing building foundation
CN112627830A (en) Crossover excavation construction method
KR101182704B1 (en) Construction method of undergroud structure using PHC pile
RU2558551C2 (en) Tunnel and method of its erection
CN105386779B (en) The counterfort method of large underground structure is built in shallow embedding rock stratum
KR101479267B1 (en) Method for constructing tunnel by using pipe
CN113202518A (en) Assembled corrugated steel-filling layer composite tunnel supporting system and construction method thereof
CN106812359B (en) A kind of assembled underground garage and its method of construction
CN218439399U (en) Auxiliary supporting device for tunnel inverted arch construction
KR101431623B1 (en) Mehod for constructing underground wall in extension of undergound parking lot
CN214657227U (en) Top-down shaft channel for constructing ultra-deep shaft by reverse construction method
CN211395698U (en) Stiff core curtain pile and dado stake anchor combined supporting construction
KR20220065461A (en) WIRE STRUCTURE FOR STAGGERED LAPPING IN SLURRY WALL, SLURRY WALL and CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME
CN203007954U (en) Stand pillar replacing structure in foundation ditch reinforced concrete horizontal support system
KR101304659B1 (en) Vertical column construction method of none-excavation underground structure
KR20090034716A (en) Tunnel method due to hybrid cell element system
KR101483939B1 (en) Excavation Propulsion Apparatus of Underground Concrete Structure on Segement Construction Base

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180125

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190124