RU2710832C1 - Tunnel and method of its construction - Google Patents
Tunnel and method of its construction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710832C1 RU2710832C1 RU2019122193A RU2019122193A RU2710832C1 RU 2710832 C1 RU2710832 C1 RU 2710832C1 RU 2019122193 A RU2019122193 A RU 2019122193A RU 2019122193 A RU2019122193 A RU 2019122193A RU 2710832 C1 RU2710832 C1 RU 2710832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tunnel
- extended
- section
- segments
- segment
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
- E02D29/05—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench
- E02D29/055—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them at least part of the cross-section being constructed in an open excavation or from the ground surface, e.g. assembled in a trench further excavation of the cross-section proceeding underneath an already installed part of the structure, e.g. the roof of a tunnel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к строительству, а именно к сооружению тоннелей.The claimed invention relates to the construction, namely the construction of tunnels.
Известен патент РФ на изобретение № 2550608, МПК E02D 29/055, «ТОННЕЛЬ ИЗ СОТОВО-КОРОБЧАТЫХ ШПУНТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ» Тоннель преимущественно для сооружения в теле насыпи под действующей транспортной магистралью включает защитный экран из протяженных элементов, каждый из которых содержит пару элементов замковых соединений, приваренных на обращенных друг к другу поверхностях смежных протяженных элементов, соединенных между собой с образованием пространственной конструкции, повторяющей контур тоннеля. Каждый протяженный элемент защитного экрана выполнен по меньшей мере из одной двутавровой балки и снабжен дополнительной парой элементов замковых соединений. Элементы замковых соединений выполнены из замковой части стального прокатного шпунта с замком, обеспечивающим возможность взаимного относительного поворота соединенных в замок элементов на заданный ограниченный угол, и закреплены по одному на продольных кромках полок упомянутой двутавровой балки. Технический результат состоит в повышении собственной несущей способности защитного экрана, прочности и надежности его конструкции, уменьшении деформации протяженных элементов при продавливании за счет повышения их жесткости.Known RF patent for the invention No. 2550608, IPC E02D 29/055, “TUNNEL FROM CELLULAR BOARD SHEET STRUCTURES” The tunnel mainly for construction in the body of the embankment under the existing transport highway includes a protective screen made of long elements, each of which contains a pair of elements of locking joints, welded on facing each other surfaces of adjacent extended elements interconnected to form a spatial structure that repeats the outline of the tunnel. Each extended element of the protective shield is made of at least one I-beam and is equipped with an additional pair of elements of the castle joints. The elements of the locking joints are made of the locking part of the steel sheet pile with a lock, which provides the possibility of relative relative rotation of the elements connected to the lock at a given limited angle, and are fixed one at a time on the longitudinal edges of the shelves of the said I-beam. The technical result consists in increasing the own load-bearing capacity of the protective screen, the strength and reliability of its structure, reducing the deformation of extended elements during punching by increasing their rigidity.
Недостатком предлагаемого устройства является то, что необходимо изготавливать предварительно стартовую систему направляющих с громоздкими размерами во весь профиль тоннеля, а так же то, что челночный способ продавливания предполагает продавливание каждого ряда на один ход поршня, потом повтор операции со всеми рядами до конечного. При этом может происходить заклинивание между сегментами тоннеля, которое может создать невозможность его возведения. При этом непредсказуемым элементом является бетон, застывший внутри футляра под постоянной вибрацией от движущегося транспорта. А также длина тоннеля ограничена прочностными характеристиками оболочки тоннеля при сопротивлении нагрузкам от продавливания.The disadvantage of the proposed device is that it is necessary to make a pre-launching system of guides with bulky dimensions in the entire profile of the tunnel, as well as the fact that the shuttle way of forcing involves forcing each row for one stroke of the piston, then repeating the operation with all rows to the end. In this case, jamming may occur between segments of the tunnel, which may create the impossibility of its construction. In this case, the unpredictable element is concrete, frozen inside the case under constant vibration from a moving vehicle. And also the length of the tunnel is limited by the strength characteristics of the shell of the tunnel with resistance to bursting loads.
Задачей предлагаемого изобретения является создание готового тоннеля, не требующего предварительных работ по возведению защитного экрана, бетонированию и выемке грунта из протяженных сегментов, а также простого и малозатратного способа сооружения этого тоннеля. The objective of the invention is the creation of a finished tunnel that does not require preliminary work on the construction of a protective screen, concreting and excavation from long segments, as well as a simple and low-cost method of constructing this tunnel.
Технический результат заключается в создании тоннеля и способа его сооружения, который обеспечит возможность быстрого сооружения неограниченного по длине тоннеля из одинаковых элементов, изготовленных заранее в заводских условиях, без использования дорогого и громоздкого оборудования, временных конструкций. The technical result consists in the creation of a tunnel and a method of its construction, which will provide the ability to quickly build an unlimited length of the tunnel from the same elements made in advance in the factory, without the use of expensive and bulky equipment, temporary structures.
Поставленная задача решена за счет того, что тоннель включает в себя протяженные сегменты. Протяженные сегменты являются готовыми элементами тоннеля, которые изготовлены с соблюдением точных форм и размеров. Тоннель состоит из нескольких секций, выходящих друг из друга и продавленных на расчетное расстояние в глубину тоннеля. Каждая секция сформирована из протяженных сегментов и выполнена в виде усеченной конусообразной оболочки. Секции тоннеля в виде усеченной конусообразной оболочки сориентированы так, что основания усеченных конусов секций направлены в сторону, в которую производится возведение тоннеля, а усеченные вершины конусов секций направлены в сторону, откуда производится возведение. Каждая усеченная конусообразная оболочка состоит из расчетного количества сегментов. Каждый сегмент выполнен в виде удлиненного неполого профиля трапециевидной формы, продольное горизонтальное сечение которого также выполнено в форме трапеции. Каждый протяженный сегмент тоннеля дополнительно может быть снабжен направляющими-замками. Каждый продольный ряд каждой секции имеет один или несколько протяженных сегментов. Ширина нижнего основания каждого последующего сегмента каждого продольного ряда каждой секции соответствует ширине верхнего основания предыдущего сегмента, а углы трапеции всех сегментов одинаковы. Каждый первый сегмент каждого ряда в каждой усеченной конусообразной оболочке снабжен заостренным окончанием с широкой стороны удлиненного профиля трапециевидной формы.The problem is solved due to the fact that the tunnel includes extended segments. Long segments are prefabricated tunnel elements that are manufactured to exact shapes and sizes. The tunnel consists of several sections extending from each other and squeezed by the estimated distance into the depth of the tunnel. Each section is formed of extended segments and is made in the form of a truncated conical shell. The sections of the tunnel in the form of a truncated cone-shaped shell are oriented so that the bases of the truncated cones of the sections are directed to the side to which the tunnel is being erected, and the truncated tops of the cones of the sections are directed to the side from which the erection is made. Each truncated conical shell consists of a calculated number of segments. Each segment is made in the form of an elongated incomplete trapezoidal profile, the longitudinal horizontal section of which is also made in the form of a trapezoid. Each extended segment of the tunnel can additionally be equipped with guide-locks. Each longitudinal row of each section has one or more extended segments. The width of the lower base of each subsequent segment of each longitudinal row of each section corresponds to the width of the upper base of the previous segment, and the angles of the trapezoid of all segments are the same. Each first segment of each row in each truncated conical shell is provided with a pointed end on the wide side of the elongated trapezoidal profile.
Способ сооружения тоннеля заключается в поочередном продавливании секций, выполненных в виде усеченных конусообразных оболочек. При необходимости предварительно сооружают стартовый котлован. Секцию формируют посредством продавливания протяженных сегментов, из которых она состоит. Для продавливания секций осуществляют следующий цикл операций: устанавливают направляющий механизм, который задает направление каждому сегменту, после чего начинают продавливание первого сегмента согласно проекту, при этом оставляя расчетную хвостовую часть, далее подготавливают к продавливанию следующий сегмент, причем укладывают его с прижиманием соответствующей грани к соответствующей грани предыдущего сегмента, затем начинают направленное продавливание, при этом также оставляя расчетную хвостовую часть для прижимания следующего протяженного сегмента, эту операцию повторяют до полного сооружения конусообразной оболочки секции, после чего производят выемку грунта внутри готовой секции, затем направляющий механизм перемещают к стенке грунта готовой секции. После чего повторяют весь цикл операций по продавливанию усеченной конусообразной оболочки секции. Далее повторяют весь цикл операций с переносом направляющего механизма до завершения прохождения тоннеля.The tunnel construction method consists in alternately punching sections made in the form of truncated conical shells. If necessary, pre-build the starting pit. A section is formed by forcing the extended segments of which it consists. To squeeze sections, the following cycle of operations is carried out: a guiding mechanism is installed that sets the direction for each segment, after which the first segment is pushed according to the design, while leaving the calculated tail part, the next segment is prepared for punching, and it is laid with the corresponding face pressed to the corresponding the faces of the previous segment, then begin directional punching, while also leaving the calculated tail to press the next of its extended segment, this operation is repeated until the conical shell of the section is completely constructed, after which a soil is excavated inside the finished section, then the guide mechanism is moved to the soil wall of the finished section. Then repeat the entire cycle of operations for punching a truncated conical shell of the section. Next, the entire cycle of operations with the transfer of the guide mechanism is repeated until the passage of the tunnel is completed.
Предлагаемое устройство поясняется следующими чертежами, где на:The proposed device is illustrated by the following drawings, where:
Фиг. 1 – общий вид секция готового тоннеля в виде усеченной конусообразной оболочкиFIG. 1 is a General view of the section of the finished tunnel in the form of a truncated conical shell
Фиг. 2 – вид готового тоннеля в сеченииFIG. 2 - sectional view of the finished tunnel
Фиг. 3 – вид установленной секции в сечении с первым сегментом следующей секцииFIG. 3 is a sectional view of the installed section with the first segment of the next section.
Фиг. 4 – общий вид протяженного сегментаFIG. 4 - general view of an extended segment
Тоннель включает в себя протяженные сегменты. Протяженные сегменты являются готовыми элементами тоннеля, которые изготовлены с соблюдением точных форм и размеров. Сегменты изготавливают, например, из бетона, бетона с каркасом, фибробетона, полимербетона и т.д. Тоннель состоит из нескольких секций, выходящих друг из друга и продавленных на расчетное расстояние в глубину тоннеля. Каждая секция сформирована из протяженных сегментов и выполнена в виде усеченной конусообразной оболочки. Секции тоннеля в виде усеченной конусообразной оболочки сориентированы так, что основания усеченных конусов секций направлены в сторону, в которую производится возведение тоннеля, а усеченные вершины конусов секций направлены в сторону, откуда производится возведение. Каждая усеченная конусообразная оболочка состоит из расчетного количества сегментов. Каждый сегмент выполнен в виде удлиненного неполого профиля трапециевидной формы, продольное горизонтальное сечение которого также выполнено в форме трапеции. Каждый продольный ряд каждой секции имеет один или несколько протяженных сегментов. Ширина нижнего основания каждого последующего сегмента каждого продольного ряда каждой секции соответствует ширине верхнего основания предыдущего сегмента, а углы трапеции всех сегментов одинаковы. Каждый первый сегмент каждого ряда в каждой усеченной конусообразной оболочке снабжен заостренным окончанием с широкой стороны удлиненного профиля трапециевидной формы.The tunnel includes extended segments. Long segments are prefabricated tunnel elements that are manufactured to exact shapes and sizes. Segments are made, for example, from concrete, concrete with a frame, fiber concrete, polymer concrete, etc. The tunnel consists of several sections extending from each other and squeezed by the estimated distance into the depth of the tunnel. Each section is formed of extended segments and is made in the form of a truncated conical shell. The sections of the tunnel in the form of a truncated cone-shaped shell are oriented so that the bases of the truncated cones of the sections are directed to the side to which the tunnel is being erected, and the truncated tops of the cones of the sections are directed to the side from which the erection is made. Each truncated conical shell consists of a calculated number of segments. Each segment is made in the form of an elongated incomplete trapezoidal profile, the longitudinal horizontal section of which is also made in the form of a trapezoid. Each longitudinal row of each section has one or more extended segments. The width of the lower base of each subsequent segment of each longitudinal row of each section corresponds to the width of the upper base of the previous segment, and the angles of the trapezoid of all segments are the same. Each first segment of each row in each truncated conical shell is provided with a pointed end on the wide side of the elongated trapezoidal profile.
Способ сооружения тоннеля заключается в поочередном продавливании секций, выполненных в виде усеченных конусообразных оболочек. При необходимости предварительно сооружают стартовый котлован. Секцию формируют посредством продавливания протяженных сегментов, из которых она состоит. Для продавливания секций осуществляют следующий цикл операций: The tunnel construction method consists in alternately punching sections made in the form of truncated conical shells. If necessary, pre-build the starting pit. A section is formed by forcing the extended segments of which it consists. To punch sections carry out the following cycle of operations:
1. устанавливают направляющий механизм, который задает направление каждому сегменту, причем в качестве направляющего механизма можно использовать, например, ложе гидравлического домкрата или пневмозаглубляющего пробойника, 1. establish a guiding mechanism that sets the direction of each segment, and as a guiding mechanism, you can use, for example, a bed of a hydraulic jack or an air punch,
2. начинают продавливание первого сегмента согласно проекту, в котором рассчитывают угол наклона каждого сегмента относительно горизонтальной оси, учитывая при этом угол трапеции сегментов, а также длину продавливаемого сегмента, 2. start punching the first segment according to the project, in which the angle of inclination of each segment relative to the horizontal axis is calculated, taking into account the angle of the trapezoid of the segments, as well as the length of the segment to be pushed,
3. оставляют расчетную хвостовую часть, достаточную и необходимую для сопряжения со следующим продавливаемым сегментом,3. leave the calculated tail, sufficient and necessary to interface with the next pushed segment,
4. подготавливают к продавливанию следующий сегмент, 4. prepare for punching the next segment,
5. укладывают его с прижиманием соответствующей грани к соответствующей грани предыдущего сегмента, 5. stack it with pressing the corresponding face to the corresponding face of the previous segment,
6. начинают направленное продавливание, 6. start directional punching,
7. также оставляют расчетную хвостовую часть для прижимания следующего протяженного сегмента, 7. also leave the calculated tail to press the next extended segment,
8. операцию повторяют до полного сооружения конусообразной оболочки секции, 8. the operation is repeated until the complete construction of the conical shell of the section,
9. производят выемку грунта внутри готовой секции, 9. make excavation inside the finished section,
10. направляющий механизм перемещают к стенке грунта, которая образована оставшимся после выемки слоем грунта в районе основания усеченной конусообразной оболочки. 10. The guiding mechanism is moved to the soil wall, which is formed by the soil layer remaining after excavation in the region of the base of the truncated conical shell.
После чего повторяют весь цикл операций по продавливанию усеченной конусообразной оболочки секции. Весь цикл операций с переносом направляющего механизма повторяют до завершения прохождения тоннеля. Then repeat the entire cycle of operations for punching a truncated conical shell of the section. The entire cycle of operations with the transfer of the guide mechanism is repeated until the passage of the tunnel.
Преимущества предлагаемого устройства перед прототипом.The advantages of the proposed device over the prototype.
1. Позволяет пошагово (конус за конусом) формировать тоннель любой длины быстро и дешево без использования дорогих механизмов.1. Allows you to step by step (cone by cone) to form a tunnel of any length quickly and cheaply without the use of expensive mechanisms.
2. Возможность сооружения тоннеля без направляющих-замков.2. The possibility of building a tunnel without lock guides.
Все вышесказанное говорит о выполнении поставленной технической задачи и о промышленной применимости заявленного устройства.All of the above indicates the implementation of the technical task and the industrial applicability of the claimed device.
Перечень позиций:The list of positions:
1. Тоннель 1. The tunnel
2. протяженный сегмент2. extended segment
3. готовый элемент тоннеля3. the finished element of the tunnel
4. секция4. section
5. расчетное расстояние, на которое каждая секция продавлена в глубину тоннеля H5. the estimated distance by which each section is pressed into the depth of the tunnel H
6. усеченная конусообразная оболочка6. truncated conical shell
7. основание усеченного конуса секции 7. base of truncated section cone
8. сторона, в которую производится возведение тоннеля8. side to which the tunnel is being erected
9. усеченная вершина конуса секции 9. truncated section cone top
10. сторона, откуда производится возведение10. side from which the construction is carried out
11. удлиненный неполый профиль трапециевидной формы11. elongated incomplete trapezoidal profile
12. продольное горизонтальное сечение протяженного сегмента12. longitudinal horizontal section of an extended segment
13. продольный ряд 13. longitudinal row
14. нижнее основание протяженного сегмента 14. lower base of the extended segment
15. верхнее основание протяженного сегмента15. upper base of the extended segment
16. углы трапеции протяженных сегментов16. trapezoid angles of extended segments
17. первый протяженный сегмент ряда 17. first extended segment of the row
18. заостренное окончание 18. pointy ending
19. широкая сторона удлиненного профиля трапециевидной формы19. wide side of an elongated trapezoidal profile
20. стартовый котлован20. starting pit
21. направляющий механизм21. guiding mechanism
22. расчетная хвостовая часть22. design tail
23. грунт внутри готовой секции23. soil inside the finished section
24. стенка грунта готовой секции24. soil wall of the finished section
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122193A RU2710832C1 (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Tunnel and method of its construction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122193A RU2710832C1 (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Tunnel and method of its construction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710832C1 true RU2710832C1 (en) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122193A RU2710832C1 (en) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Tunnel and method of its construction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710832C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU62185A1 (en) * | 1940-05-04 | 1941-11-30 | К.А. Романович | Tunnel tunneling method |
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. |
US5290125A (en) * | 1991-10-25 | 1994-03-01 | Trevi S.P.A. | Tunnel lining method and apparatus suitable for the purpose |
RU2231644C2 (en) * | 2001-07-04 | 2004-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "НИТЕП" | Method of shield driving of a tunnel |
RU2301339C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-20 | Владимир Николаевич Кудинов | Tunnel driving method |
RU2550608C1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-05-10 | Виктор Викторович Гончаров | Tunnel from cellular and box-shaped tongue-and-groove structures |
-
2019
- 2019-07-15 RU RU2019122193A patent/RU2710832C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU62185A1 (en) * | 1940-05-04 | 1941-11-30 | К.А. Романович | Tunnel tunneling method |
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. |
US5290125A (en) * | 1991-10-25 | 1994-03-01 | Trevi S.P.A. | Tunnel lining method and apparatus suitable for the purpose |
RU2231644C2 (en) * | 2001-07-04 | 2004-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "НИТЕП" | Method of shield driving of a tunnel |
RU2301339C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-20 | Владимир Николаевич Кудинов | Tunnel driving method |
RU2550608C1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-05-10 | Виктор Викторович Гончаров | Tunnel from cellular and box-shaped tongue-and-groove structures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102029907B1 (en) | Prefabricated shoring system | |
CN105064375B (en) | Construction method of retaining and water stopping structure of foundation pit support | |
CN110158609B (en) | Mechanical crushing and dismantling method for reinforced concrete support beam in foundation pit | |
KR102400229B1 (en) | Method for demolishing underground building | |
JP6103667B1 (en) | Construction method of underground structure | |
KR20130085353A (en) | Construction method for retaining wall and construction apparatus for thereof and retaining wall structure | |
CN104532851A (en) | Recycling assembling type double-row pile and supporting method thereof | |
CN102493475A (en) | Lattice pile foundation and construction method thereof | |
RU2710832C1 (en) | Tunnel and method of its construction | |
KR101793065B1 (en) | Repair construction method of geosynthetic reinforced retaining wall | |
RU2716533C1 (en) | Ribbon-reinforced concrete foundation and method of its production | |
CN115627781B (en) | Slope reinforcement structure for rapidly treating existing slope collapse and construction method | |
RU87718U1 (en) | Injection Pile | |
CN101666085A (en) | Prefabricated part composite cement soil wall and construction method thereof | |
KR20130125554A (en) | The land-side protection wall structure and its construction method | |
KR20040031451A (en) | Prestressed scaffolding method | |
RU2558551C2 (en) | Tunnel and method of its erection | |
JP6948908B2 (en) | Construction method of segments, buried structures and buried structures | |
CN211816333U (en) | Circular parallelly connected friction pile | |
CN114059792A (en) | Connecting structure and method for newly-added beam and existing column with through beam longitudinal ribs | |
KR20170035321A (en) | Retaining wall construction method and retaining wall structure by the method | |
CN210263063U (en) | Unearthed ramp based on deep foundation pit supporting structure | |
TWI634249B (en) | Method for forming underground construction and underground construction formed thereby | |
KR200308716Y1 (en) | Prestressed scaffolding method | |
JP7230313B2 (en) | Basement structure and construction method of basement |