RU2645700C1 - Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения - Google Patents
Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645700C1 RU2645700C1 RU2017118660A RU2017118660A RU2645700C1 RU 2645700 C1 RU2645700 C1 RU 2645700C1 RU 2017118660 A RU2017118660 A RU 2017118660A RU 2017118660 A RU2017118660 A RU 2017118660A RU 2645700 C1 RU2645700 C1 RU 2645700C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete body
- horizontal
- bridge
- pipe
- sealing
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 title 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 12
- 230000003245 working effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 101100008050 Caenorhabditis elegans cut-6 gene Proteins 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000035611 feeding Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 101100321304 Bacillus subtilis (strain 168) yxdM gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
- E02D19/06—Restraining of underground water
- E02D19/12—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water
- E02D19/18—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water by making use of sealing aprons, e.g. diaphragms made from bituminous or clay material
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
- E21F17/103—Dams, e.g. for ventilation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к горной промышленности и может быть использована для изоляции части шахтных горизонтальных выработок от обводнения или от проникновения находящихся под избыточным давлением газа и жидкостей из подземных хранилищ. Техническим результатом является повышение эффективности гидроизоляции перемычки по контуру шахтной горизонтальной выработки за счет исключения отрицательного влияния различной деформирующей способности материалов тела перемычки и горных пород путем изменения плотности материала контактного уплотняющего слоя в процессе сооружения перемычки. Герметизирующая перемычка включает заглубленное в контурный вруб бетонное тело, периферийную металлическую арматуру, контактный слой с породным массивом и по крайней мере одну, проходящую через бетонное тело, трубу. При этом периферийная металлическая арматура выполнена из продольных и поперечных связей, поперечные связи, кроме крайних, выполнены в виде поясов с углублениями, в которых размещены торообразные перфорированные элементы, например, из эластичного материала, каждая полость которых соединена по крайней мере одной трубой, выведенной за пределы торца бетонного тела со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, а проходящая через бетонное тело труба оснащена задвижкой. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 15 ил.
Description
Группа изобретений относится к горной промышленности и может быть использована для изоляции части шахтных горизонтальных выработок от обводнения или от проникновения находящихся под избыточным давлением газа и жидкостей из подземных хранилищ.
Перемычки, герметизирующие смежные части шахтных горизонтальных выработок, известны.
Известно герметизирующее устройство для подземных шахтных хранилищ (газа или жидкостей) по авторскому свидетельству СССР (SU 305109, B65G 5/00, 04.06.1971). Оно включает бетонную стенку с контурным гидрозатвором, расположенным по ее периметру и имеющим трубу для закачки изолирующей жидкости под давлением. В бетонную стенку может быть вмонтирован люк-лаз.
Известен способ сооружения герметизирующей перемычки для подземных шахтных газонефтехранилищ по авторскому свидетельству СССР на изобретение (SU 416440, E21F 17/16, 25.02.1974). Он содержит информацию об устройстве и включает выполнение в породе выемки (вруба), установке в ней стальной перекрывающей плиты, возведение несущей бетонной стенки с последующей герметизацией зазора между стенкой, плитой и породой, причем предварительно создают обрамление из стальных листов кольцевой формы, которые последовательно устанавливают и сваривают между собой по внутреннему контуру, а зазор между породой и обрамлением по мере установки листов послойно зачеканивают непроницаемым материалом, расширяющимся при твердении.
Известен также способ сооружения шахтной самоуплотняющейся гидроизоляционной перемычки по евразийскому патенту (015486, E21F 17/103, 30.08.2011). Он включает создание треугольного профиля вруба по контуру шахтной выработки и установку сборной перемычки из элементов (боковых треугольного профиля, прямоугольного сечения с треугольными торцами - основных цельных и замыкающих составных). Элементы перемычки оснащены герметизирующими прокладками. Возможна дополнительная установка во вмещающих породах тампонажной завесы вокруг перемычки. Дополнительно по контуру шахтной выработки может быть устроен железобетонный портал между телом перемычки и породами массива. Также дополнительно может быть сооружена самоуплотняющаяся гидроизоляционная перемычка путем заполнения пространства между обеими перемычками упрочняющим и гидроизоляционным материалом, например бетоном.
Общим недостатком вышеуказанных аналогов при их различной несущей способности является недостаточная герметичность контактного слоя с телом перемычки из-за различной деформирующей способности контактирующих материалов. В качестве прототипа принято техническое решение по авторскому свидетельству на изобретение SU 416440 как наиболее близкое по технической сути.
Задача изобретения состоит в повышении эффективности гидроизоляции перемычки по контуру шахтной горизонтальной выработки за счет исключения отрицательного влияния различной деформирующей способности материалов тела перемычки и горных пород путем изменения плотности материала контактного уплотняющего слоя в процессе сооружения перемычки.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата предлагаемая герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок включает заглубленное в контурный вруб бетонное тело, периферийную металлическую арматуру, контактный слой с породным массивом и по крайней мере одну проходящую через бетонное тело трубу. Отличительной особенностью предлагаемой перемычки является то, что периферийная металлическая арматура выполнена из продольных и поперечных связей, поперечные связи, кроме крайних, выполнены в виде поясов с углублениями, в которых размещены торообразные перфорированные элементы, например, из эластичного материала, каждая полость которых соединена по крайней мере одной трубой, выведенной за пределы торца бетонного тела со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, а проходящая через бетонное тело труба оснащена задвижкой.
Для исключения утечек через возможные трещины в нарушенной зоне породного массива герметизирующая перемычка снабжена заполненной тиксотропным раствором камерой, ограниченной обращенным к затопляемой части горизонтальной выработки торцом бетонного тела, подпорной стенкой с контурным гидрозатвором и стенкой горизонтальной выработки между ними, верхняя часть подпорной стенки размещена в выемке кровли горизонтальной выработки с образованием гидрозамка, оснащенная задвижкой труба проходит через камеру и подпорную стенку, а камера связана с охраняемой частью горизонтальной выработки по крайней мере одной трубой для подачи тиксотропного раствора.
Для расширения функциональных возможностей герметизирующая перемычка без камеры и с камерой могут быть снабжены каждая соединяющей разделенные части горизонтальной выработки трубчатым лазом, оборудованным люком.
Способ сооружения герметизирующей перемычки для разделения шахтных горизонтальных выработок, включающий выполнение на участке горизонтальной выработки контурного вруба в породном массиве, возведение с заглублением во вруб бетонного тела с периферийной металлической арматурой и создание контактного слоя бетонного тела с породным массивом путем заполнения зазора между ними уплотняющим материалом. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что до создания бетонного тела перед контурным врубом перехватывают воду подтопления путем сооружения переливного порога и сброса воды подтопления по оснащенной задвижкой и проходящей сквозь переливной порог трубе, возведение бетонного тела производят заходками, начиная от проектного торца перемычки со стороны подтопляемой части горизонтальной выработки, а заполнение уплотняющим материалом зазора между бетонным телом и породным массивом осуществляют поэтапно при подаче под давлением рli цементного раствора через перфорированные элементы поясов, предварительно установленных до создания бетонного тела на расстоянии Si от торца перемычки со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, которое определяют по зависимости
где i=1, 2, …, n;
p2i - гидростатическое давление воды подтопления, Па;
D - диаметр вруба под бетонное тело перемычки, м;
μ - коэффициент Пуассона породы;
τ0 - начальное напряжение сдвига цементного раствора, Па;
Е - модуль упругости породы, Па;
n - количество поясов, определяемое с округлением до ближнего целого значения отношением
n≈pmax/pmin=p2n/p21,
где pmin - минимальное гидростатическое давление воды подтопления у 1-го пояса;
pmах - максимальное гидростатическое давление воды подтопления у n-го пояса;
причем производят промывку перфорированных элементов последующего пояса одновременно с подачей цементного раствора в предыдущий, на выходящий из перфорированных элементов под давлением рli цементный раствор дополнительно воздействуют водой подтопления с давлением р2i при регулируемом ее сбросе через оснащенную задвижкой трубу бетонного тела, соблюдая соотношение
рli/р2i=1,1…1,25.
Для сокращения времени сооружения перемычки без нарушения ее прочности в предлагаемом способе создание последующей части слоя уплотнения производят при достижении не менее 50% прочности предыдущей ее части, и при создании каждой части слоя уплотнения воздействие воды подтопления на цементный раствор осуществляют в течение не менее суток.
Для исключения фильтрации по трещинам ослабленной зоны породного массива вокруг перемычки в модификации предлагаемого способа до осуществления контурного вруба или одновременно с ним производят на расстоянии, равном длине камеры, вруб под подпорную стенку с образованием переливного участка в кровле горизонтальной выработки, устанавливают оснащенную задвижкой трубу с выходом за подпорную стенку и предварительно возведенный переливной порог, бетонируют подпорную стенку и тело перемычки, а после создания контактного слоя между бетонным телом и породным массивом заполняют камеру тиксотропным раствором и подают его в трещиноватую зону породного массива, воздействуя на тиксотропный раствор водой подтопления под давлением, регулируемым путем ее сброса.
Для расширения эксплуатационных возможностей возможна модификация предлагаемого способа, в которой перед бетонированием тела перемычки и подпорной стенки устанавливают трубный лаз с люком.
Сущность изобретений поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок, продольный вертикальный разрез (эксплуатационная фаза сброса воды подтопления через перемычку);
на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - то же, выносной элемент 1;
на фиг. 4 - то же, модификация перемычки с трубчатым лазом, продольный вертикальный разрез;
на фиг. 5 - то же, модификация перемычки с заполненной тиксотропным раствором камерой, продольный вертикальный разрез;
на фиг. 6 - то же, модификация перемычки с заполненной тиксотропным раствором камерой и трубчатым лазом, продольный вертикальный разрез (фаза подачи тиксотропного раствора в трещины породного массива);
на фиг. 7 - способ сооружения герметизирующей перемычки для разделения шахтных горизонтальных выработок, конечная фаза создания в выработке вруба под тело перемычки, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 8 - то же, конечная фаза создания металлического каркаса перемычки, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 9 - то же, конечная фаза создания металлического каркаса перемычки с трубчатым лазом, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 10 - то же, промежуточная фаза бетонирования первого кольца тела перемычки с трубчатым лазом, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 11 - то же, конечная фаза второго этапа послойного заполнения цементным раствором зазора между бетонным телом перемычки и породным массивом, фрагмент с двумя поясами вертикального продольного сечения;
на фиг. 12 - то же, конечная фаза создания в выработке врубов под тело перемычки и подпорной стенки, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 13 - то же, конечная фаза оснащения арматуры тела перемычки и подпорной стенки трубой с задвижкой, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 14 - то же, конечная фаза оснащения арматуры тела перемычки и подпорной стенки трубчатым лазом, вертикальное продольное сечение;
на фиг. 15 - то же, промежуточная фаза заполнения тиксотропным материалом камеры перемычки с трубным лазом, вертикальное продольное сечение.
Изобретение, касающееся устройства, представляет собой герметизирующую перемычку для разделения шахтных горизонтальных выработок (фиг. 1 и 2). Оно включает бетонное тело 1, периферийную металлическую арматуру 2, контактный слой 3 бетонного тела 1 с породным массивом 4 и по крайней мере одну трубу 5, проходящую через бетонное тело 1. Бетонное тело 1 размещено в контурном врубе 6 в породном массиве 4 и разделяет шахтную горизонтальную выработку 7 на две части - охраняемую 7а и подтопляемую 7б. Периферийная металлическая арматура 2 выполнена из продольных связей 2а и поперечных связей - промежуточных 2б и концевых 2в. Продольные связи 2а выполнены из стержней, например, трубчатого сечения. Промежуточные поперечные связи 2б поперечных выполнены в виде поясов с углублениями 8 (фиг. 3), например, полукруглого сечения. Концевые поперечные связи 2в могут иметь прямоугольное сечение. Поперечные связи 2б и 2в имеют конфигурацию 2г, аналогичную конфигурации 7а профиля горизонтальной выработки 7. В углублениях 8 размещены торообразные перфорированные элементы 9, например, из эластичного материала, каждая полость 10 которых соединена по крайней мере одной трубой 11 (технологически предпочтительно несколькими), выведенной за пределы торца 1а бетонного тела 1 со стороны охраняемой части 7а горизонтальной выработки 7. Со стороны этой же части выработки труба 5 оснащена задвижкой 5а и манометром 5б.
Возможна модификация герметизирующей перемычки (фиг. 4), в которой она снабжена трубчатым лазом 12, соединяющим разделенные части 7а и 7б горизонтальной выработки 7 и расположенным в бетонном теле 1. Трубчатый лаз 12 оборудован люком 13, расположенным в подтопляемой части 7б горизонтальной выработки 7.
Возможна модификация герметизирующей перемычки (фиг. 5), в которой она еще снабжена камерой 14, ограниченной обращенным к затопляемой части 7б горизонтальной выработки 7 торцом 1б бетонного тела 1, подпорной стенкой 15 с контурным уплотнением 16 и стенкой 7г горизонтальной выработки 7 между ними. Камера 14 заполнена тиксотропным раствором 17. Подпорная стенка 15 размещена во врубе 16а горизонтальной выработки 7. Верхняя часть 15а подпорной стенки 15 размещена в выемке 18 кровли 7д горизонтальной выработки 7 с образованием гидрозамка 19. Оснащенная задвижкой 5а труба 5 проходит через камеру 14 и подпорную стенку 15, а с учетом технологических нужд проходит и сквозь переливной порог 20 для воды подтопления 21.
Также возможна модификация перемычки с камерой (фиг. 6). Такая перемычка снабжена трубчатым лазом 12а, который проходит через бетонное тело 1, подпорную стенку 15 и переливной порог 20, соединяя части 7а и 7б горизонтальной выработки 7. Трубчатый лаз 12а оборудован люком 13, расположенным в затопляемой части 7б горизонтальной выработки 7.
Изобретение, касающееся осуществления устройства, представляет собой способ сооружения герметизирующей перемычки для разделения шахтных горизонтальных выработок (фиг. 6). Он включает выполнение на требуемом (при необходимости предварительно закрепленном известными приемами) участке горизонтальной выработки 7 контурного вруба 6 (фиг. 7) в породном массиве 4, возведение во врубе 6 бетонного тела 1 с периферийной металлической арматурой 2 и создание контактного слоя 3 бетонного тела 1 с породным массивом 4 путем заполнения зазора между ними уплотняющим материалом (цементным раствором). Это достигается нижеследующими приемами.
В контурном врубе 6 устанавливают периферийную арматуру 2 (фиг. 8) и оснащенную задвижкой 5а и манометром 5б трубу 5 (в случае наличия воды подтопления 21 в горизонтальной выработке 7 до создания бетонного тела 1 сооружают перед контурным врубом 6 переливной порог 20 и проводят оснащенную задвижкой 5а трубу 5 через него, обеспечивая управляемый сброс такой воды). При необходимости перед возведением бетонного тела 1 перемычки устанавливают трубчатый лаз 12 с люком 13. Возведение бетонного тела 1 производят заходками, начиная от проектного торца перемычки со стороны подтопляемой части 16 горизонтальной выработки 7. Для чего устанавливают две поперечные опалубки (в случае установки трубчатого лаза 12 они выполнены с отверстиями для его охвата), а также трубы 5 и 11 - концевую 22а и промежуточную 22 соответственно (фиг. 10) и подают бетон 23 в пространство между ними по трубе 24 с помощью насоса (не показано). Каждую последующую заходку бетонирования осуществляют после пошагового переноса промежуточной опалубки 22.
Заполнение уплотняющим материалом зазора между бетонным телом 1 и породным массивом 4 (фиг. 11) осуществляют поэтапно при подаче под давлением рli цементного раствора 25 (после прокачки жидкостью: водой для обычных пород или рассолом в растворимых солесодержащих породах) через перфорированные элементы 9 поясов 2б, предварительно установленных до создания бетонного тела 1 на расстоянии Si от проектного торца перемычки со стороны охраняемой части 7а горизонтальной выработки 7, которое определяют по зависимости
где i=1, 2, …, n;
p2i - гидростатическое давление воды подтопления, Па;
D - диаметр вруба под бетонное тело перемычки, м;
μ - коэффициент Пуассона породы;
τ0 - начальное напряжение сдвига цементного раствора, Па;
Е - модуль упругости породы, Па;
n - количество поясов, определяемое с округлением до ближнего целого значения отношением
n≈pmах/рmin=p2n/p21,
где pmin - минимальное гидростатическое давление воды подтопления у 1-го пояса;
рmах - максимальное гидростатическое давление воды подтопления у n-го пояса,
причем производят промывку перфорированных элементов последующего пояса одновременно с подачей цементного раствора в предыдущий, на выходящий из перфорированных элементов под давлением рli цементный раствор дополнительно воздействуют водой подтопления.
Причем на выходящий из перфорированных элементов 9 (фиг. 11) под давлением рli цементный раствор дополнительно воздействуют давлением p2i водой подтопления 21 при регулируемом ее сбросе через оснащенную задвижкой 5а трубу 5 для каждого последующего пояса (поперечной связи 2б), соблюдая соотношение
pli/p2i=1,1…1,25.
Возможна модификация способа (фиг. 11), в котором создание последующего слоя уплотнения 26б производят при достижении не менее 50% прочности предыдущего 26а.
Возможна модификация способа (фиг. 12), в котором до осуществления контурного вруба 6 или одновременно с ним производят от торца 6а вруба 6 (в сторону подтопляемой части 7б выработки 7) на расстоянии, равном длине Lk камеры 14, вруб 16а под подпорную стенку 15 и выемку 18 для образования переливного участка в кровле 7д горизонтальной выработки 7, устанавливают оснащенную задвижкой 5а трубу 5 с выходом за будущую подпорную стенку (за ее проектное положение) и предварительно возведенный, например, бетонированием переливной порог 20, бетонируют подпорную стенку 15 и тело 1 перемычки, а после создания контактного слоя 3 между бетонным телом 1 и породным массивом 4 заполняют камеру 14 тиксотропным раствором 17 (фиг. 15) и подают его в трещиноватую зону породного массива 4 (фиг. 5), воздействуя на тиксотропный раствор 17 водой подтопления 21 под давлением, регулируя с помощью задвижки 5а ее сброс по трубе 5.
Возможны модификации способа, которые включают перед бетонированием тела 1 перемычки и подпорной стенки 15 установку трубчатый лаз 12 (12а) с люком 13 соответственно (фиг. 9 и 14).
Работа герметизирующей перемычки состоит в следующем.
В случае эксплуатации перемычки самой простой модификации (фиг. 1) при достижении давления воды подтопления 21 критического размера производят ее сброс по оснащенной задвижкой 5а трубе 5.
В случае эксплуатации перемычки модификации, имеющей камеру 14 (фиг. 6), при возникновении дополнительных трещин в трещиноватой зоне (не показана) породного массива 4 по трубе 17а производят подачу необходимого количества тиксотропного раствора 17 в трещиноватую зону при воздействии воды подтопления 21, поступающей в камеру 14 через перелив гидрозамка под давлением, регулируемым путем ее сброса по оснащенной задвижкой 5а трубе 5. Компенсацию потери тиксотропного раствора 17 осуществляют путем подачи его в камеру 14 по трубе 17а.
Claims (20)
1. Герметизирующая перемычка для разделения частей шахтных горизонтальных выработок, включающая заглубленное в контурный вруб бетонное тело, периферийную металлическую арматуру, контактный слой с породным массивом и по крайней мере одну, проходящую через бетонное тело, трубу, отличающаяся тем, что периферийная металлическая арматура выполнена из продольных и поперечных связей, поперечные связи, кроме крайних, выполнены в виде поясов с углублениями, в которых размещены торообразные перфорированные элементы, например, из эластичного материала, каждая полость которых соединена по крайней мере одной трубой, выведенной за пределы торца бетонного тела со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, а проходящая через бетонное тело труба оснащена задвижкой.
2. Герметизирующая перемычка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена заполненной тиксотропным раствором камерой, ограниченной обращенным к затопляемой части горизонтальной выработки торцом бетонного тела, подпорной стенкой с контурным гидрозатвором и стенкой горизонтальной выработки между ними, верхняя часть подпорной стенки размещена в выемке кровли горизонтальной выработки с образованием гидрозамка, оснащенная задвижкой труба проходит через камеру и подпорную стенку, а камера связана с охраняемой частью горизонтальной выработки по крайней мере одной трубой для подачи тиксотропного раствора.
3. Герметизирующая перемычка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена соединяющей разделенные части горизонтальной выработки трубчатым лазом, оборудованным люком.
4. Способ сооружения герметизирующей перемычки для разделения шахтных горизонтальных выработок, включающий выполнение на участке горизонтальной выработки контурного вруба в породном массиве, возведение с заглублением во вруб бетонного тела с периферийной металлической арматурой и создание контактного слоя бетонного тела с породным массивом путем заполнения зазора между ними уплотняющим материалом, отличающийся тем, что до создания бетонного тела перед контурным врубом перехватывают воду подтопления путем сооружения переливного порога и сброса воды подтопления по оснащенной задвижкой и проходящей сквозь переливной порог трубе, возведение бетонного тела производят заходками, начиная от проектного торца перемычки со стороны подтопляемой части горизонтальной выработки, а заполнение уплотняющим материалом зазора между бетонным телом и породным массивом осуществляют поэтапно при подаче под давлением p1i цементного раствора через перфорированные элементы поясов, предварительно установленных до создания бетонного тела на расстоянии Si от торца перемычки со стороны охраняемой части горизонтальной выработки, которое определяют по зависимости
где i=1, 2, …, n;
p2i - гидростатическое давление воды подтопления, Па;
D - диаметр вруба под бетонное тело перемычки, м;
μ - коэффициент Пуассона породы;
τ0 - начальное напряжение сдвига цементного раствора, Па;
E - модуль упругости породы, Па;
n - количество поясов, определяемое с округлением до ближнего целого значения отношением
n≈pmax/pmin=p2n/p21,
где pmin - минимальное гидростатическое давление воды подтопления у 1-го пояса;
pmax - максимальное гидростатическое давление воды подтопления у n-го пояса,
причем производят промывку перфорированных элементов последующего пояса одновременно с подачей цементного раствора в предыдущий, на выходящий из перфорированных элементов под давлением p1i цементный раствор дополнительно воздействуют водой подтопления с давлением p2i при регулируемом ее сбросе через оснащенную задвижкой трубу бетонного тела, соблюдая соотношение
p1i/p2i=1,1…1,25.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что создание последующей части слоя уплотнения производят при достижении не менее 50% прочности предыдущей его части, и при создании каждой части слоя уплотнения воздействие воды подтопления на цементный раствор осуществляют в течение не менее суток.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что до осуществления контурного вруба или одновременно с ним производят на расстоянии, равном длине камеры, вруб под подпорную стенку с образованием переливного участка в кровле горизонтальной выработки, устанавливают оснащенную задвижкой трубу с выходом за подпорную стенку и предварительно возведенный переливной порог, бетонируют подпорную стенку и тело перемычки, а после создания контактного слоя между бетонным телом и породным массивом заполняют камеру тиксотропным раствором и подают его в трещиноватую зону породного массива, воздействуя на тиксотропный раствор водой подтопления под давлением, регулируемым путем его сброса.
7. Способ по пп. 5 и 6, отличающийся тем, что перед бетонированием тела перемычки и подпорной стенки устанавливают трубчатый лаз с люком.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118660A RU2645700C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118660A RU2645700C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645700C1 true RU2645700C1 (ru) | 2018-02-27 |
Family
ID=61258862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118660A RU2645700C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645700C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113512945A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-10-19 | 中交第三公路工程局有限公司 | 一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU416440A1 (ru) * | 1971-12-13 | 1974-02-25 | ||
| SU840411A1 (ru) * | 1979-09-19 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Галургии | Гидроизол ционна перемычка |
| SU1254173A1 (ru) * | 1985-03-07 | 1986-08-30 | Криворожский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Организации И Механизации Шахтного Строительства | Способ возведени шахтной перемычки |
| WO2002033221A2 (en) * | 2000-08-15 | 2002-04-25 | Sean Philip Brennan | Explosion proof walls |
| EA012289B1 (ru) * | 2008-08-22 | 2009-08-28 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Шахтная гидроизоляционная перемычка |
| EA015486B1 (ru) * | 2009-04-24 | 2011-08-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ сооружения шахтной самоуплотняющейся гидроизоляционной перемычки |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118660A patent/RU2645700C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU416440A1 (ru) * | 1971-12-13 | 1974-02-25 | ||
| SU840411A1 (ru) * | 1979-09-19 | 1981-06-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Галургии | Гидроизол ционна перемычка |
| SU1254173A1 (ru) * | 1985-03-07 | 1986-08-30 | Криворожский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Организации И Механизации Шахтного Строительства | Способ возведени шахтной перемычки |
| WO2002033221A2 (en) * | 2000-08-15 | 2002-04-25 | Sean Philip Brennan | Explosion proof walls |
| EA012289B1 (ru) * | 2008-08-22 | 2009-08-28 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Шахтная гидроизоляционная перемычка |
| EA015486B1 (ru) * | 2009-04-24 | 2011-08-30 | Открытое Акционерное Общество "Белгорхимпром" (Оао "Белгорхимпром") | Способ сооружения шахтной самоуплотняющейся гидроизоляционной перемычки |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113512945A (zh) * | 2021-04-20 | 2021-10-19 | 中交第三公路工程局有限公司 | 一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法 |
| CN113512945B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-05-05 | 中交第三公路工程局有限公司 | 一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3382143B1 (en) | Tunnel construction method using pre-support and post-support and apparatus suitable for same | |
| CN107542108B (zh) | 一种建筑物地下室结构的逆向施工方法 | |
| CN112431599B (zh) | 上软下硬地层的隧道开挖方法 | |
| CN104846810B (zh) | 自循环后注浆钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN112746849B (zh) | 一种井筒带水掘砌方法 | |
| EA031926B1 (ru) | Способ формирования опоры и усиления проходящих рядом параллельных туннелей арматурными стержнями | |
| RU2739880C1 (ru) | Способ сооружения наклонных тоннелей в слабых водонасыщенных грунтах | |
| RU2645700C1 (ru) | Герметизирующая перемычка для разделения шахтных горизонтальных выработок и способ ее сооружения | |
| CN102121388B (zh) | 一种快速构筑水闸墙的方法 | |
| RU2405890C1 (ru) | Способ глубинного компенсационного уплотнения грунта | |
| CN107165655A (zh) | 一种用于全断面隧道掘进机掘进中的回填灌浆方法 | |
| RU2586337C1 (ru) | Способ заканчивания нефтяной малодебитной скважины | |
| RU2749003C1 (ru) | Способ уменьшения осадок зданий при сооружении под ними подземных выработок | |
| CN111648195B (zh) | 一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法 | |
| CN110645003B (zh) | 一种全风化花岗岩偏压陡坡隧道进洞施工方法 | |
| CN109958456B (zh) | 一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法 | |
| RU2679212C1 (ru) | Способ возведения консолидирующей изоляционной системы "перемычка-тампонажная завеса" | |
| RU2249699C2 (ru) | Способ проходки дренажных горных выработок в нарушенном и обводненном массиве | |
| RU2634760C1 (ru) | Способ гидроизоляции горных выработок калийных рудников | |
| RU2277147C1 (ru) | Способ сооружения обделки тоннеля | |
| SU1710699A1 (ru) | Способ тампонажа буровой скважины | |
| RU2503817C1 (ru) | Способ возведения безврубовой перемычки в штольне, пройденной в склоне горы | |
| CN218030288U (zh) | 一种耐高压复合防水闸墙 | |
| CN218760016U (zh) | 一种隧道防水排水系统 | |
| SU1726766A1 (ru) | Способ возведени гидроизол ционной перемычки в горных выработках |