RU2583800C1 - Крепь подземного сооружения - Google Patents
Крепь подземного сооружения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583800C1 RU2583800C1 RU2015103849/03A RU2015103849A RU2583800C1 RU 2583800 C1 RU2583800 C1 RU 2583800C1 RU 2015103849/03 A RU2015103849/03 A RU 2015103849/03A RU 2015103849 A RU2015103849 A RU 2015103849A RU 2583800 C1 RU2583800 C1 RU 2583800C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- layer
- pressure
- wells
- roof
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к подземному строительству, в частности к конструкциям крепи заглубленных сооружений, и может быть использовано в стволах метрополитенов, угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов. Задачей изобретения является создание конструкции крепи, позволяющей исключить проникновение воды из водонапорного слоя через водоупоры в слои пород содержащие растворимые минералы, при этом не допуская существенного увеличения объема поступающей в ствол воды. Указанный технический результат достигают тем, что выше и ниже водонапорного слоя в водоупорах бурят комплект скважин глубиной не менее чем на 0,5 м больше максимальной ширины зоны влияния взрывных работ в массиве, скважины оснащают водозаборными элементами, состоящими из последовательно помещенных одна в другую труб с регулирующим клапаном на конце каждой; давление сброса на клапанах устанавливают равным разнице между величиной гидростатического давления водонапорного слоя и величиной гидравлического сопротивления на участке от места установки клапана до кровли, или почвы слоя водоупора. 2 ил.
Description
Изобретение относится к подземному строительству, в частности к конструкциям крепи заглубленных сооружений, и может быть использовано в стволах метрополитенов, угольных шахт и рудников, а также в вертикальных выработках подземной инфраструктуры городов.
Известна конструкция крепи с регулируемым режимом работы (Пат. РФ №2433269 прототип), обеспечивающая полную гидроизоляцию вертикального ствола и снижение давления на внутреннюю стальную оболочку. Однако существующее решение имеет значительный недостаток.
Управляющие элементы приводят к снижению гидростатического давления в слое фибробетона, в то время как давление на поверхности слоя полимербетона повышенной плотности практически равно гидростатическому давлению вне зоны влияния выработки. В связи с этим возникает опасность проникновения воды через природные водоупоры по прилегающим к крепи зонам породного массива, нарушенным взрывными работами, в слои пород, содержащие в значительных количествах растворимые минералы. Это ведет к образованию пустот в закрепном пространстве, возникновению неравномерности передачи нагрузок на крепь и ее разрушению.
Задачей изобретения является создание конструкции крепи, позволяющей исключить проникновение воды из водонапорного слоя через водоупоры в слои пород, содержащие растворимые минералы, при этом не допуская существенного увеличения объема поступающей в ствол воды.
Для решения поставленной задачи предлагается конструкция крепи с регулируемым режимом работы, включающая (см. фиг. 1) два слоя бетона 1 и 2, металлическую оболочку 3, управляющие элементы 4 и систему отвода воды 5, а также систему скважин 6 пробуренных выше и ниже водонапорного слоя 9 в водоупорах 10 и оснащенных водозаборными элементами (см. фиг. 2), состоящими из последовательно помещенных одна в другую труб 8 с перфорацией и регулирующим клапаном 7 на конце каждой.
Для исключения проникновения воды из водонапорного слоя 9 через водоупоры 10 в слои пород, содержащие растворимые минералы 11, вводятся следующие изменения в конструкцию прототипа:
- выше и ниже водонапорного слоя пород и параллельно ему в водоупорах бурится комплект скважин наибольшей глубиной не менее lmax=lB+0,5 м,
где lB - максимальная ширина зоны влияния взрывных работ 12 в массиве, м,
- в каждую из скважин вставляют водозаборный элемент, состоящий из последовательно помещенных одна в другую труб с регулирующим клапаном на конце каждой. Клапан обеспечивает полную водонепроницаемость до достижения предустановленного давления сброса (Pi), которое должно быть равно разнице между величиной «потерянного давления» Δр (характеризует гидравлическое сопротивление на участке от места установки клапана до кровли, или почвы слоя водоупора) и гидростатическим давлением водонапорного слоя РГ.
Подобное решение обеспечивает снижение гидростатического давления на выходе воды из водоупора (P0) до нулевого уровня, что обеспечивает исключение интенсивного проникновения и циркуляции воды в слоях пород, имеющих включение растворимых минералов. В случае если приконтурный массив был разбит плотной сетью трещин, имеющих значительное раскрытие, предварительно должен быть выполнен тампонаж, повышающий гидравлическое сопротивление.
Принцип работы предложенной конструкции заключается в следующем. Вода из водонапорного слоя 9 по зоне пород, нарушенной в процессе ведения буровзрывных работ 12, просачивается через водоупоры 10 и достигает водозаборного элемента 8. С помощью клапанов 7 на конце труб в массиве поддерживается давление воды, при котором вода на выходе из водоупора 10 имеет нулевое или близкое к нулевому давление. Вода из водозаборных элементов 8 попадает в систему отвода воды 5, аккумулируется и с помощью системы общешахтного водоотлива или специально устанавливаемых насосов выдается на поверхность.
В системе отвода должен проводиться периодический мониторинг объемов поступления воды из водозаборных элементов. Рост притока означает, что в зоне затампонированных пород на данном участке возникли размывы и необходимо провести повторный тампонаж. Эти работы могут быть проведены без нарушения целостности крепи через отверстия, предназначенные для размещения водозаборных элементов.
Основные достоинства предлагаемой конструкции по сравнению с устройством обычных дренирующих скважин заключаются в возможности существенно снизить объем откачиваемой воды, избежать осушения части массива и его деформаций, исключить размыв пород и вынос разрушенного материала с образованием в закрепном пространстве пустот.
Claims (1)
- Крепь подземного сооружения, состоящая из двух слоев бетона, металлической оболочки, управляющих элементов и системы отвода воды, отличающаяся тем, что выше и ниже водонапорного слоя в водоупорах бурят комплект скважин глубиной не менее чем на 0,5 м больше максимальной ширины зоны влияния взрывных работ в массиве, скважины оснащают водозаборными элементами, состоящими из последовательно помещенных одна в другую труб с регулирующим клапаном на конце каждой; давление сброса на клапанах устанавливают равным разнице между величиной гидравлического сопротивления на участке от места установки клапана до кровли, или почвы слоя водоупора, и величиной гидростатического давления водонапорного слоя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103849/03A RU2583800C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Крепь подземного сооружения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103849/03A RU2583800C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Крепь подземного сооружения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2583800C1 true RU2583800C1 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55960185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015103849/03A RU2583800C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Крепь подземного сооружения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583800C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111175105A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 河海大学 | 一种层状岩体类岩石试样的制备方法 |
CN113027463A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-25 | 山东建筑大学 | 一种悬挂式逆作墙工作井支护结构及施工方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU855116A1 (ru) * | 1980-02-29 | 1981-08-15 | Донецкий Филиал Научно-Исследовательского Горнорудного Института | Способ регулировани режимов грунтовых вод в напорных водоносных горизонтах |
SU905378A1 (ru) * | 1980-04-18 | 1982-02-15 | Стахановский Филиал Коммунарского Горно-Металлургического Института | Способ отвода вод из подземных выработок |
SU1040157A1 (ru) * | 1982-02-09 | 1983-09-07 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела | Многослойна крепь горной выработки |
JP2001303882A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Mitsui Constr Co Ltd | 立坑の集水装置 |
RU2433269C2 (ru) * | 2009-11-16 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Конструкция крепи вертикальных стволов с регулируемым режимом работы |
RU2474693C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Блочная крепь вертикального ствола |
RU2521105C1 (ru) * | 2013-03-04 | 2014-06-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Крепь вертикального ствола |
-
2015
- 2015-02-05 RU RU2015103849/03A patent/RU2583800C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU855116A1 (ru) * | 1980-02-29 | 1981-08-15 | Донецкий Филиал Научно-Исследовательского Горнорудного Института | Способ регулировани режимов грунтовых вод в напорных водоносных горизонтах |
SU905378A1 (ru) * | 1980-04-18 | 1982-02-15 | Стахановский Филиал Коммунарского Горно-Металлургического Института | Способ отвода вод из подземных выработок |
SU1040157A1 (ru) * | 1982-02-09 | 1983-09-07 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела | Многослойна крепь горной выработки |
JP2001303882A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Mitsui Constr Co Ltd | 立坑の集水装置 |
RU2433269C2 (ru) * | 2009-11-16 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Конструкция крепи вертикальных стволов с регулируемым режимом работы |
RU2474693C1 (ru) * | 2011-11-28 | 2013-02-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Блочная крепь вертикального ствола |
RU2521105C1 (ru) * | 2013-03-04 | 2014-06-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Крепь вертикального ствола |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111175105A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 河海大学 | 一种层状岩体类岩石试样的制备方法 |
CN111175105B (zh) * | 2020-01-19 | 2021-06-01 | 河海大学 | 一种层状岩体类岩石试样的制备方法 |
CN113027463A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-25 | 山东建筑大学 | 一种悬挂式逆作墙工作井支护结构及施工方法 |
CN113027463B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-08-30 | 山东建筑大学 | 一种悬挂式逆作墙工作井支护结构及施工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014308405B2 (en) | An artificial dam of distributed coal mine underground reservoir and its constructing method | |
CN110242301A (zh) | 一种顶板含水层两步骤注浆改性保水采煤方法 | |
RU2606790C1 (ru) | Искусственная сдерживающая плотина подземного резервуара угольной шахты и способ соединения угольного целика безопасности, окружающей горной породы и сдерживающей плотины | |
CN101514637B (zh) | 一种瓦斯隧道防突综合措施执行系统 | |
CN103726495A (zh) | 近海深基坑支护结构及其施工方法 | |
RU2341658C1 (ru) | Способ предотвращения затопления калийных рудников и опасных деформаций земной поверхности при прорывах в рудники подземных вод | |
US20110116868A1 (en) | Method for constructing an underground tunnel or hole to create an impervious plug for the storage of hazardous, particularly radioactive, waste | |
RU2583800C1 (ru) | Крепь подземного сооружения | |
Aksoy | Chemical injection application at tunnel service shaft to prevent ground settlement induced by groundwater drainage: A case study | |
CN107245989A (zh) | 承受高内外水压力的隧洞结构及其施工工艺 | |
RU2739880C1 (ru) | Способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах | |
CN113153364B (zh) | 一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法 | |
Stille et al. | Ground freezing design in tunnelling–Two case studies from Stockholm | |
RU2666570C1 (ru) | Способ дегазации надрабатываемых пластов-спутников | |
RU2634760C1 (ru) | Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников | |
CN207277295U (zh) | 承受高内外水压力的隧洞结构 | |
RU162636U1 (ru) | Крепление породного массива в зоне горной выработки | |
Roberts et al. | The changing nature of groundwater control for temporary works | |
CN110273708A (zh) | 一种巷道支护结构体控制疏水法 | |
RU2395691C2 (ru) | Способ упрочнения поверхностей гидрозакладочных массивов | |
RU2536514C1 (ru) | Камерный способ отработки мощных, ценных, рыхлых рудных месторождений | |
CN105155478B (zh) | 一种新型堰塞坝加固利用方法 | |
RU2223403C1 (ru) | Способ подготовки массива многолетнемерзлых и обводненных горных пород для проходки выработок | |
CN111894671B (zh) | 一种针对工作面顶板离层水害的地面抽水孔抽排方法 | |
Cavuoto et al. | Urban tunnelling under archaeological findings in Naples (Italy) with ground freezing and grouting techniques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170206 |