SU1712532A1

SU1712532A1 - Pressure tunnel lining and method for its accomplishment

Info

Publication number: SU1712532A1
Application number: SU904806525A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Амиридзе; Виктор Фролович Илюшин; Георгий Константинович Чумбуридзе
Original assignee: Грузинский научно-исследовательский институт энергетики и гидротехнических сооружений
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к строительствугидротехнических подземных сооружений, а именно к напорным туннел м ГЭС, ГАЭС и водохоз йственного назначени . Цель изобретени - увеличение эксплуатационной надежности обделки. Обделка включает круговое бетонное кольцо 3 с плоским лотком 4 и цементационную завесу в лотке. Завеса-выполнена в виде опорных стенок 6 путем бурени цементационных скважин 8 с заглублением в грунт и нагнетани в них тампонажного раствора. Опорные стенки 6 устраивают по кра м плоского лотка вдоль туннел 1. При осуществлении способа выполнени обделки цементационные опорные стенки выполн ют путем бурени р дов скважин 8 с заходками вдоль туннел 1 на длине не менее диаметра туннел с цементацией заходки с доведением Давлени до образовани продольных трещин в грунте 2 вдоль р да 7 скважин. На стыках заходок выполн ют повторное нагнетание. 2 с. и 1 З.П. ф-лы, 3 ил.The invention relates to the construction of hydraulic underground facilities, namely, pressure tunnels for hydroelectric power plants, hydroelectric power stations and water supply facilities. The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the lining. The lining includes a circular concrete ring 3 with a flat tray 4 and a cementing curtain in the tray. The curtain is made in the form of supporting walls 6 by drilling cementation wells 8 with penetration into the ground and forcing cement slurry into them. The supporting walls 6 arrange along the edges of the flat chute along tunnel 1. When implementing the method for performing lining, the grouting support walls are made by drilling a series of wells 8 with advancing along tunnel 1 for a length not less than the tunnel diameter with carburization of the entry with reducing the Pressure until longitudinal cracks in the ground 2 along the row of 7 wells. Re-injection is performed at the joints. 2 sec. and 1 Z.P. f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к строительству подземных гидротехнических сооружен14й, а именно к напорным туннел м ГЭС, ГДЭС и водохоз йственного назначени .The invention relates to the construction of underground hydraulic structures, specifically to pressure tunnels of hydroelectric stations, hydroelectric stations and water utilities.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности обделки.The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the lining.

( На фиг. 1 приведена обделка, .поперечный разрез: на фиг. 2 - плоский лоток, план; на фиг. 3 - схема раскрыти продольной трещины в грунте вдоль р да скважин.(Fig. 1 shows a lining, cross section: Fig. 2 is a flat tray, a plan; Fig. 3 is a scheme to reveal a longitudinal crack in the soil along a row of wells.

Туннель 1, сооруженный в грунте 2 имеет обделку из кругового бетонного кольца 3 с плоским лотком 4. По кра м 5 плоскогоTunnel 1, built in the ground 2 has a lining of circular concrete ring 3 with a flat tray 4. Along the edge of a m 5 flat

лотка 4 выполнены цементационные опорные стенки 6 в грунте 2 вдоль туннел 1.Tray 4 is made of cementing support walls 6 in the ground 2 along the tunnel 1.

Способ выполнени обделки осуществл ют следующим образом.The method for performing the lining is carried out as follows.

После проходки туннел 1 возвод т кольцо 3 с лотком 4. Стенки 6 выполн ют путем бурени в кра х 5 лотка 4 р дов 7 цементационных скважин 8 с заходками 9 вдоль туннел 1 на длине не менее диаметра туннел i. Скважины 8 бур т под некоторым посто нным углом а к вертикали дл охвата стенкой 6 узла 10 стыка лотка 4 с кольцом 3 и Дл размещени стенки 6 в зоне концентрации раст гивающих напр жений в грунтеAfter tunneling 1, a ring 3 is erected with a tray 4. Walls 6 are made by drilling in the edges 5 of the tray 4 rows 7 of the grouting wells 8 with steps 9 along tunnel 1 for a length of at least tunnel i diameter. The wells 8 are drilled at a certain constant angle to the vertical to cover the wall 6 of the junction 10 of the tray 4 with the ring 3 and to place the wall 6 in the zone of concentration of tensile stresses in the ground

2, по активной глубине которой назначают глубину бурени (на фиг. 1 глубина скважин 8 прин та равной радиусу туннел 1). Скважины 8 заходки 9 цементируют одновременно (групповым методом) путем нагнетани в них тампонажного раствора с доведением цементационного давлени до образовани продольных трещин 11 в грунте 2 вдоль р да 7 скважин 8. При этом величина цементационного давлени может составить 2-3 МПа в зависимости от категории грунта 2 и принимаемого шага скважин 8 в р дах 7, который устанавливают экспериментально .2, the active depth of which is used to designate the drilling depth (in Fig. 1, the depth of wells 8 is taken equal to the radius of tunnel 1). The boreholes 8 of the inlet 9 are cemented simultaneously (by the group method) by pumping a cement slurry into them with an increase in the cementation pressure to form longitudinal cracks 11 in the soil 2 along a row of 7 wells 8. In this case, the value of the cementation pressure may be 2-3 MPa depending on the category soil 2 and take step wells 8 in rows 7, which is established experimentally.

После завершени нагнетани в скважины 8 заходки 9 стенок 6 на стыках 12 заходок 9 выполн ют повторное нагнетание при котором происходит выравнивание раскрыти трещин 11 в стыках 12 (показано пунктиром на фиг. 3), т.е. ликвидируютс разрывы в раскрытии, вызванные краевым эффектом при раздельном выпо/ нении стенки 6 заходками 9,-что образует сплошную стенку 6 по длине туннел 1.After completion of the injection into the wells 8 of the inlets 9 of the walls 6 at the joints 12 of the inlets 9, a re-injection is performed at which the opening of the cracks 11 in the joints 12 (shown by the dotted line in Fig. 3) is equalized, i.e. gaps in the disclosure are eliminated, caused by the edge effect when the wall 6 is split / split by 9 bores, which forms a solid wall 6 along the length of the tunnel 1.

Длина заходки 9 основана из услови минимальной длины нагружени туннельной выработки, при котором деформации в средней части длины соответствуют таковым при нагружении туннел на бесконечно длинном отрезке. П(}и меньшей длине заходки 9 цементационное давление в скважинах 8 будет иметь местный характер, что не гарантирует образование трещин 11, а соответственно и выполнение стенок 6.The length of the approach 9 is based on the condition of the minimum loading length of the tunnel excavation, in which the deformations in the middle part of the length correspond to those of the loading of the tunnel on an infinitely long segment. P (} and the smaller length of the inlet 9, the cementing pressure in the wells 8 will be local in nature, which does not guarantee the formation of cracks 11, and accordingly the walls 6.

Тампонирование трещины 11 под цементационным давлением образует местную зону предварительных сжимающих напр жений в грунте 2 вдоль туннел 1, что нар ду с также местным омоноличиванием самого грунта 2 и грунта 2 с внешней поверхностью узла 10 приводит к созданию стенки 6 с высокими деформативными и фильтрационными характеристиками в сравнении с таковыми у грунта 2 в естественном состо нии.The cracking of cracks 11 under cementation pressure forms a local zone of preliminary compressive stresses in soil 2 along tunnel 1, which, along with local homonolation of soil 2 and soil 2 with the outer surface of node 10, creates a wall 6 with high deformative and filtration characteristics in compared with those of soil 2 in the natural state.

Обделка работав следующим образом.The lining worked as follows.

В результате выполнени стенок 6.по кра м 5 лотка 4 сохран етс целостность лотка 4, так как давление тгмпонажного раствора при цементации приложено к узлу 10 и прилегающему к краю 5 отрезку лотка 4, обладающим повышенной жесткостью к воздействию наружного давлени .As a result of making the walls 6. along the edges 5 of the tray 4, the integrity of the tray 4 is preserved, since the pressure of the cement slurry during cementation is applied to the node 10 and the section 4 adjacent to the edge 5, which has increased rigidity to the external pressure.

При внутреннем давлении воды в туннеле 1 кольцо 3 работает на раст жение с отпором грунта 2 и частично на изгиб из-за ограничени его радиальной деформации в узлах 10, которые уперты в стенки 6, имеющих высокое местное значение коэффициента удельного отпора. Лоток 4 за счетWith the internal pressure of water in tunnel 1, the ring 3 operates on stretching with a soil repellent 2 and partially bending due to the limitation of its radial deformation at the nodes 10, which are propped against the walls 6 having a high local value of the specific resistance coefficient. Tray 4 by

различи отпоров у кра 5 и в середине также частично работает на изгиб с раст гивающими напр жени ми на внешних волокнах , примыкающих к грунту 2. При атом величина напр жений значительно меньше, чем в кольце 3. Узел 10 работает совместно со стенкой 6, который ограничивает раскрытие Б нем стыка. Стенка 6 расположена в зоне концентрации раст гивающих напр жений в грунте 2 и поэтому фильтрующие трещины в ней не возникают.the differences in repulse at edge 5 and in the middle also partially work for bending with tensile stresses on the external fibers adjacent to the ground 2. At an atom, the magnitude of the stresses is much less than in ring 3. The node 10 works in conjunction with wall 6, which restricts the disclosure of his joint. Wall 6 is located in the concentration zone of tensile stresses in the ground 2 and therefore filter cracks do not occur in it.

Таким образом, за счет сохранени целостности обделки в строительный период надежной ликвидации опасности образовани фильтрующих трещин в стыках и в грунте повышаетс эксплуатационна надежность обделки.Thus, by maintaining the integrity of the lining during the construction period of a reliable elimination of the danger of the formation of filter cracks in the joints and in the ground, the operational reliability of the lining is increased.

. Изобретение целесообразно использовать в скальных и полускальных грунтах, в том числе в слабоцементируемых (при обычных методах цементации), учитыва , что трещины в грунте, как пути введени в нем цемента; будут образовыватьс искусственно .. The invention should be used in rocky and semi-rocky soils, including those that are weakly cemented (with conventional cementation methods), taking into account that cracks in the soil are like ways of introducing cement into it; will be formed artificially.

Форму л а изобретени Formula of invention

Claims

1. The lining of the pressure tunnel is made in the cross section in the form of a concrete ring with a flat tray at the bottom, and a grout curtain buried in the ground under the chute, in order to increase operational reliability, the grout curtain is made in the form of a grout support walls located along the tunnel along the edges of the flat tray on the border with the curved part of the concrete ring.

2. A method for erecting a pressure tunnel lining, including the erection of a concrete ring with a flat tray in the lower part and the formation of a cementing curtain by drilling rows in a tray at the length of the tunnel along the tunnel with penetration into the ground and injection of cement slurry in them, because the cementing curtain is made in the form of supporting walls formed along a row of wellbore wells, the wellbore holes are placed at a length not less than the tunnel diameter, and when pumping a cement slurry solution into the wellbore etany to the formation of longitudinal cracks in the soil along a number of wells.

3. A method according to claim 2, characterized in that after completion of the injection of the cement slurry into the wells and the formation of cracks in the ground in a row of wells, the injection is performed at the junctions of the inlets.

rri

IPml

tf

NJ