SU1191590A1 - Тоннельна обделка - Google Patents

Abstract

1. ТОННЕЛЬНАЯ ОБДЕЛКА, вклю чающа  оболочку и усиливающие элемен ты, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  эффективности поддержани  закрепленного тоннел  и снижени  материалоемкости конструкции , усиливающие элементы выполнены в виде ребер оболочки, забетонированных в прорез х, выполненных в породном массиве, прилегающем к обе- лочке обделки, при этом усиливающие элементы имеют высоту 0,05-0,20 пролета выработки. 2.Обделка по п. I, о т л ич а ю щ а   с   тем, что усиливающие элементы расположены параллельно продольной оси тоннел . 3.Обделка по п. 1,отличаю щ а   с   тем что усиливающие элементы расположены перпендикул рно продольной оси тоннел . 4.Обделка по. п. 1, о .т л и ч а - ю щ а   с   тем, что усиливающие элементы расположены как параллельно , так и перпендикул рно продольной оси тоннел .

Description

Изобретение относитс  к подземно му строительству и может быть реали зовано при возведении железнодорож .ных, автодорожных,гидротехнических тоннелей, тоннелей метрополитена и других подземных сооружений в некрепких скальных и полускальных по родах. Цель изобретени - - повышение эффективности поддержани  закрепленно го тоннел  и снижение материалоемкости конструкции. На фиг. 1 схематически показана обделка с ребрами, поперечное сечение , вдоль продольной оси тоннел ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - обделка с ребрами, аксо нометри ; на фиг. 4 - то же, попере ное сечение поперек продольной оси тоннел ; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - обделка с ребрами , аксонометри ; на фиг. 7 - то же, поперечное сечение как вдоль, т и поперек продольной оси тоннел ; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 9 - обделка с-ребрами,аксонометри ; на фиг. 10 - армирование оболочки и ребер. Тоннельна  обделка состоит из оболочки I и продольных 2, поперечных 3 или как продоль,ных 2, так и поперечных 3 ребер. В зависимости о свойств породного массива шагом « продольных и S поперечных ребер, а также высотой li ребер, можно варьир вать. В случае необходимости оболоч ка 1 может быть усилена арматурной сеткой 4, а ребра - арматурными кар касами 5, установленными в прорез х 6. Ребра 2 и 3 могут располагатьс  своду и стенам выработки, как показано на фиг. 1-9, или только в сводовой части выработки в зависимости от свойств породного окружающ го массива. При проходке в слабоустойчивых породах ребра возможно рас- полагать и в подошве выработки. Продольные 2 и поперечные 3 ребра можно , устраивать в однородных породах. При пересечений разнородных пластов породы целесообразно устройство обделки с продольными ребрами 2 дл  обеспечени  лучшей св зи участков тоннел , наход щихс  в граничных пластах. Обделку с взаимно пересекающимис  ребрами 2 и 3 следует примен ть в слабоустойчивых породах Ребра устраиваютс  в породном массивй путем образовани  прорезей спомощью врубовой машины и ; последующего их заполнени  набрызгбетонной смесью. Оболочка также устраиваетс  из набрызг-бетона. В случае устройства ребер поперек продольной оси тоннел  их желательно располагать с шагом, кратным величине заходки дл  лучшей ув зки операции горнопроходческого цикла. Расположение ребер внутри породного массива позвол ет сократить размеры поперечного сечени  тоннельной выработки , уменьшит ь-объем разрабатываемой породы и устраивать тонкостенную оболочку, несуща  способность и жесткость которой зависит главным образом от шага и размеров ребер. Этими параметрами легко варьировать в соответствии с изменением горно-геологических условий по трассе тоннел . Размеры ребер определ ютс  исход  из услови  равенства величины горного давлени , приход щегос  на одно ребро, величина сц еплени  бетона с грунтом по наружной поверхности ребра. Шаг между ребрами С , величина заглублени  ребра в породный массив h , удельна  величина сцеплени  f, величина горного давлени  Р при расположении ребер параллельно оси тоннел  расчитываетс  так. Рассматриваетс  участок обделки длиной в продольном направлении в 1 м. На одно ребро приходитс  горное давление величиной р . 1. Величина сцеплени  по поверхности 2 Th. Тогда РЧ . Отсюда ji.-|iВвод  коэффициент запаса п, получают При шаге между ребрами Ij, , величине заглублени  ребра в породный массив Ь , удельной величине сцеплени  Т, величине горного давлени  Р, пролете выработки В размер ребра по кривой в поперечном направлении при расположении ребер перпендикул рно оси тоннел  определ етс  следующим образом. Величина сцеплени  по наружной поверхности ребра 27. Давление, приход щеес  на ребро, Р1. Тогда p.eo-6«2CfiL. P-Io Р Отсюда h 3 С вводом коэффициента запаса п полу чают . В 2 г Г Р 1 При -|1 получают (5) Полученное выражение (5) аналогично (2). Дл  определени  размеров ребер устанавливаемых как в продольном, так и в поперечном направлении, величины , получаемые по формулам (5) и (2) складьшаютс . Из справочной литературы определ ют , что т/м. Принима  ,5 м; ,2 и т/м, стро т графики зависимости fi от Р при различных соотношени х Р и f. Минимальный размер заглублени  реб в породный массив наход т следующи образом. Как следует из -выражени  (1 ), дл  обеспечени  несущей способ ности обделки величина заглублени  ребра в породный массив должна быть , Р1 . .- . Р Принима  соотношение --- 1 и предлага  устройство такогоколичества ребер, чтобы В , ,,, „ ,где К к . количество продольных ребер, получают . Р.1- - ,.В 1 .п OS R V 2 - 2К h 7 0,05 В. Дл  ребер, расположенных в поперечном направлении, из выражени  (3) соответственно имеют ,05 By 0 10, h 0,05 В . где --- образом, минимальна  величина заглублени  ребер в породный массив должна быть не менее 0,05 В, где В - пролет выработки. Максимальную величину заглублени  ребер в породньй массив определ ют исход  из услови  нахождени  ребер в зоне нарушенных грунтов (зоне рыхлени  ). Глубину этой зоны, а следовательно, и заглубление ребра в массив согласно Техническим услови м (вен 125-65) принимают равной высоте h свода давлени . Таким образом, максимальна  величина заглублени  ребер в продольный массив должна составл ть ъ ь 5 мйкс 1 2f где h - высота свода давлени  по Протодь конову; f - коэффициент крепости породы . При ,5, что соответствует нижней границе области применени  предлагаемой конструкции, получайт ,;. 0,2 В. Следовательно, ребра должны быть заглублены в породу не более чем на 0,2 В. Предлагаема  конструкци  обеспечивает снижение объема разрабатываемой породы на 6%, объейа бетона на 45%, трудозатр 1т на устройство усиливающих элементов на 43% дл  обделки с продольными ребрами. При устройстве поперечных ребер эти показатели составл ют соответственно 6; 46; 54%. В обоих случа х исключаетс  расход стали.

Фиг. 2

, 3

F К

I

л

/e. S

rii

Claims (4)

1. ТОННЕЛЬНАЯ ОБДЕЛКА, включающая оболочку и усиливающие элемен ты, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности поддержания закрепленного тоннеля и снижения материалоемкости конструкции, усиливающие элементы выполнены в виде ребер оболочки, забетонированных в прорезях, выполненных в породном массиве, прилегающем к оболочке обделки, при этом усиливающие элементы имеют высоту 0,05—0,20 пролета выработки.

2. Обделка по π. 1, о т л и чаге щ а я с я тем, что усиливающие элементы расположены параллельно продольной оси тоннеля.

3. Обделка поп. 1,отличаю щ а я с я тем» что усиливающие элементы расположены перпендикулярно продольной оси тоннеля.

4. Обделка по. п. ^отличающаяся тем, что усиливающие элементы расположены как параллельно, так и перпендикулярно продольной оси тоннеля.

„ SU „..1191590 >

1 1191590