SU1694915A1 - Способ возведени двухслойной монолитной обделки тоннелей "Торнадо 1" и комплекс дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и предназначено дл  возведени  в устойчивых породах двухслойной монолитной бетонной обделки тоннелей различного назначени . Цель изобретени  - повышение темпов возведени , качества и несущей способности обделки путем ее армировани , а также сокращение трудоемкости и снижение стоимости ведени  работ В предер 20 11 18 14 8 И 7 6 16 1118 )y/)%///ty $L/bx///l/// 77 108 12912 16 3 Л 9 2 Фиг i варительно пройденной выработке монтируют комплекс, включающий выполнение в виде опалубок качени  и соединенные между собой т гой 3 головную 1 и хвостовую 2 опалубки Поперечное сечение опалубки 1 больше поперечного сечени  опалубки 2 на толщину несущего сло  4 Кажда  опалубка состоит из формообразующих элементов 5,6, несущего каркаса с продольными 7, поперечными 8 св з ми и балками 9, рамы 12, механизмов перемещени  комплекса и подачи бетонной смеси (БС). По периметру опалубки 1 со взаимным смещением продольной плоскости относительно друг друга установлены барабаны 13 и 14 с гидроизол ционной пленкой (ГИП) 15 и устр-во дл  соединени  ее полотнищ Возведение участка податливого сло  28 производ т путем подачи БС от набрызгбетономашины (НБМ) 22 по бетоноводу 24 к размещенному между элементом 5 и контуром выработки 27 соплу 18 На слой 28 укладывают полотнища ГИП 15 и скрепл ют их между собой путем склеивани  или термической сварки. Затем посредством гидродомкратов 21 перемещают портальную раму 19 и подт гивают к ней опалубки 1 и 2 Посредством подачи БС от О о о ел П 23

Description

НБМ 23 побетоноводу25 к соплу 18 оболочки 2 нанос т слой 4 обделки. Весь процесс возведени  двухслойной монолитной обделки осуществл етс  непрерывно. Качество возводимой обделки зависит от соответстви  произ-сти НБМ 22, 23 и скорости перемещени  комплекса, котора  определ етс  приведенным математическим выражением. Дл  повышени  несущей способности обделки после укладки ГИП 15 можно производить установку армирующей сетки, 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к подземному строительству, и может быть использовано дл  возведени  в устойчивых породах двухслойной монолитной бетонной обделки тоннелей различного назначени .

Цель изобретени  - повышение темпов возведени , качества и несущей способности обделки путем ее армировани , а также сокращение трудоемкости и снижение стоимости ведени  работ.

На фиг.1 показан тоннель общий вид, продольный разрез; на фиг.2а - вид А на фиг.1 дл  тоннелей арочной формы; на фиг.2б - то же, дл  тоннелей кругового сечени ; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2б; на фиг.4 - вид В на фиг.З.

Дл  осуществлени  способа Торнадо- 1 возведени  двухслойной монолитной обделки в предварительно пройденной, а в случае необходимости, закрепленной контурной крепью выработке монтируетс  комплекс , состо щий из головной 1 и хвостовой 2 опалубок качени , соединенных между собой т гами 3 (или гидродомкратами), причем поперечные размеры головной 1 опалубки больше поперечных размеров хвостовой 2 опалубки на толщину несущего сло  4 обделки .

Кажда  секци  опалубки 1 и 2 состоит из размещенных по ее периметру замкнутых формообразующих элементов 5,6, обра- зующих непрерывную формующую поверхность, и оснащена несущими каркасами , включающими продольные 7, поперечные 8 св зи и балки 9, на которых размещен рабочий настил 10 с маслостан- цией и пультом 11 управлени . К несущему каркасу головной опалубки 1 жестко прикреплена рама 12, на которой со взаимным смещением в продольном направлении в шахматном пор дке установлены барабаны 13 и 14 с гидроизол ционной пленкой 15 или армирующей сеткой и устройства 16 дл  ее скреплени .

В головной части каждой опалубки 1 и 2 установлены дуги копиры 17 с приводами дл  перемещени  сопл 18 по их периметру.

Механизм перемещени  комплекса выполнен в виде шагающей портальной распорной рамы 19 дл  арочного сечени  выработки или распорного кольца дл  кругового сечени  выработки, оснащенного гидродомкратами 20 распора, которые посредством гидродомкаратов 21 перемещени  соединены с несущим каркасом головной опалубки 1.

Кроме того, в комплекс вход т набрызг- бетономашины 22 и 23 с бетоноводами 24, 25 и конвейер 26 дл  отгрузки породы из забо  за пределы комплекса при круговом очертании выработки 27.

После монтажа комплекса, фиксации концов полотнищ гидроизол ционной пленки 15 относительно формующей поверхности и проведени  пикотажа в хвостовой части головной опалубки 1 производ т торцевое набрызгбетонирование внешнего не- сущего сло  28 обделки путем подачи бетонной смеси от набрызгбетономашины . 22 по бетоноводу 24 к соплу 18, направленному в зазор между формообразующим элементом 5 головной опалубки 1 и контуром выработки 27, при этом сопло 18 посредством привода перемещаетс  по дуге-копиру 17. После возведени  участка податливого сло  28 обделки, достаточного дл  перемещени  головной опалубки 1, процесс бетонировани  совмещают с перемещением комплекса, которое осуществл етс  путем периодического подвигани  по ходу бетонировани  портальной рамы 19 и последующего перемещени  к ней посредством гидродомкратов 21 комплекса в целом.

Одновременно с бетонированием внешнего сло  28 и перемещением комплекса производ т нанесение гидроизол ционной пленки 15 путем разматывани  ее с барабанов 13, 14 и соединени  отдельных полотнищ, например, термической сваркой, склеиванием или посредством совместного перегиба при помощи устройства 16. При

этом перемещение формообразующих элементов 5, 6 путем качени  по уложенному бетону не оказывает отрицательных возведений на бетон, обеспечивает непрерывность наращивани  пленки 15 и ее сохранность , а соответствие скорости подвигани  комплекса производительности набрызгбе- тономашины 22 (23) позволит обеспечить посто нство рассто ни  от сопла 18 до тор- ца бетонируемой поверхности, а в сочетании с откосом 29 высокое качество обделки, отсутствие холодных швов и ликвидировать отскок бетона/

После возведени  участка внешнего сло  28 посредством включени  в работу хвостовой опалубки 2 и подачей по бетоно- воду 25 бетонной смеси от набрызгбетоно- машины 23 к соплу 18 по аналогии с нанесением внешнего сло  28 производ т бетонирование несущего сло  4 обделки. В дальнейшем работы по возведению двухслойной обделки тоннел , включающие нанесение внешнего сло  28, укладку гидроизол ционной ленты 15 или армирующей сетки, нанесение несущего сло  4 и перемещение комплекса в целом, производ т одновременно .

Так как процесс схватывани  каждого сло  бетона завершаетс  в пределах соот- ветствующей формующей поверхности, ее расчетна  длина Ip, определ ема , как минимальна  длина поверхности,составл ет

lp vtc/k,(1)

где v - скорость перемещени  опалубки, м/ч;

tc - врем  окончани  схватывани  бетонной смеси, ч;

k - коэффициент, учитывающий услови  работы обделки, т.е. возможные максималь- ные отклонени  величины времени затвердевани  бетонной смеси tcM3K(oT расчетной величины времени tc, которые могут возникнуть из-за неточности дозировки составл ющих и добавок бетонной смеси, изменени  температурного режима и т.д.

При этом коэффициент k может быть определен опытным или расчетным путем:

макс

1

(2)

Исход  из этого скорость перемещени  опалубки v определ етс  из соотношени  k I

,SJLA(3,

Рассмотрим пример реализации способа возведени  двухслойной монолитной обделки при применении обычного портландцемента без добавок, прин в ,75, ,0 м, ,5. Подставл   исходные данные в выражение (3), получим 0,75-2

v s

Claims (5)

1,5

1 м/ч.

т.е. максимально возможна  скорость перемещени  опалубок составит 1 м/ч.

5

10 15 20

25

0

5 0

5

0

5

При использовании добавок-ускорителей схватывани  бетона исход т из того, что ,5, ,0 м, мин - 0,33 ч, получим

vc -%§Ј-з.о м/ч.

Кроме того, с помощью вышеописанного комплекса возможно квазиодновременное бетонирование слоев обделки, которое производитс  следующим образом. Осуществл етс  бетонирование внешнего сло  28 и перемещение опалубки 1 на заходку, затем переключение бетоновода 25 к на- брызгбетономашине 22 и бетонирование несущего сло  4 на заходку с подвиганием опалубки 2 к опалубке 1 при помощи т ги 3, выполненной в виде гидродомкрата, после чего цикл повтор етс . При этом дл  сохранени  непрерывности возведени  обделки и во избежание образовани  холодных швов длину заходки и производительность набрызгбетономашины подбирают таким образом, чтобы перерывы в бетонировании каждого сло  не превышали времени схватывани  уложенного бетона.

Таким образом, предлагаемые способ Торнадо-1 и комплекс дл  его осуществлени  характеризуютс  высоким качеством возводимой обделки, достигаемым сочетанием высокой плотности, прочности и водонепроницаемости с непрерывностью процесса и отсутствием неблагопри тных воздействий на бетон раннего возраста со стороны опалубки; высокой производительностью комплекса и снижением трудоемкости работ за счет полной механизации производственных процессов и их совмещением во времени; широкими технологическими возможност ми, позвол ющими примен ть способ и комплекс в большом интервале инженерно-геологических и гидрогеологических условий и в тоннел х любого поперечного сечени , а также высокой экономической эффективностью, составл ющей 480 тыс.руб. в год на один комплекс.

,Ф о р м у л а изобретени  1. Способ возведени  двухслойной монолитной обделки тоннелей, включающий последовательное торцовое набрызгбето- нирование ее внешнего и несущего слоев, отличающийс  тем, что,, с целью повышени  темпов возведени , качества и несущей способности обделки путем ее ар- мировани , а также сокращени  трудоемкости и снижени  стоимости ведени  работ, после бетонировани  внешнего сло  на его поверхность внахлеы укладывают полотнища гидроизол ционной пленки которые соедин ют между собой, а затем нанос т несущий слой обделки, при этом бетонирование слоев и укладку полотнищ производ т

непрерывно с одновременным перемещением формующих поверхностей путем их перекатывани  по бетонной поверхности со скоростью, определ емой выражением

v S

tc

м/ч,

где Ip - расчетна  длина формующей поверхности, м;

tc - расчетное врем  окончани  схватывани  бетона, ч;

k - коэффициент, учитывающий возможное отклонение времени, окончани  схватывани  бетона от расчетного tc.

2.Способ поп.1,отличающийс  тем, что в процессе бетонировани  между полотнищами гидроизол ционной пленки и несущим слоем укладывают полотнища армирующей сетки.

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что полотнища гидроизол ционной пленки соедин ют между собой путем их склеивани . .

Вид А

4.Комплекс дл  возведени  двухслойной монолитной обделки тоннелей, включающий головную и хвостовую опалубки, соединенные между собой т гами, выполненными в виде гидродомкратов, причем поперечное сечение головной опалубки больше поперечного сечени  хвостовой на толщину несущего сло , отличающийс  тем, что кажда  опалубка выполнена в виде

опалубки качени , при этом головна  опалубка оснащена барабанами с полотнищами гидроизол ционной пленки и устройством дл  соединени  полотнищ между собой, причем барабаны установлены в шахматном пор дке со взаимным смещением относительно друг друга а продольной плоскости в передней части головной опалубки.

5.Комплекс по п.4, отличающийс  тем, что головна  опалубка оснащена барабанами с армирующей сеткой, установленными со взаимным смещением в продольной плоскости относительно друг друга в передней ее части.

Б-б

15 П 14 13 6 1/11

М 1114 13

Фиг. 4