Способ строительства подземного напорного водовода

 

1. СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНОГО НАПОРНОГО ВОДОВОДА, включающий монтаж стальной облицовки, бетонирование туннельной обделки, уплотнение зазора между стальной облицовкой и бетонной туннельной обделкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества бетонирования и уменьшения металлоемкости напорного водовода, принудительно охлаждают стальную облицовку циркуляцией хладагента, причем охлаждение облицовки начинают до укладки бетонной смеси в обделку , а заканчивают после завершения процесса тепловыделения при твердении бетонной смеси. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хладагента используют воду и воздух. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зш Е 02 В 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3443939/29-15 (22) 28.05.82 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) А. В. Егоров, М. Н. Белкин, М. Г1. Гладышева и П. А. Зайцев (71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства «Оргэнергострой» (53) 627.83 (088.8) (56) 1. Эрнстов В. С. и др. Производство гидротехнических работ. М., Стройиздат, 1970, с. 545, рис. 17.49.

2. Илюшин В. Ф. и др. Шнуровой дренаж и противофильтрационная цементация в подземных гидротехнических сооружениях. М., «Энергия», Библиотека гидротехники и гидроэнергетики. вьш. 61, с. 25, рис. 10.

„,ЯО„, 1090798 А (54) (57) 1. СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА

ПОДЗЕМНОГО НАПОРНОГО ВОДОВОДА, включающий монтаж стальной облицовки, бетонирование туннельной обделки, уплотнение зазора между стальной облицовкой и бетонной туннельной обделкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества бетонирования и уменьшения металлоемкости напорного водовода, принудительно охлаждают стальную облицовку циркуляцией хладагента, причем охлаждение облицовки начинают до укладки бетонной смеси в обделку, а заканчивают после завершения процесса тепловыделения при твердении бетонной смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хладагента используют воду и воздух.

1090798

15

Изобретение относится к строительству водопропускных подземных водоводов, а именно высоконапорных гидротехнических туннелей с металлической облицовкой внутренней поверхности водовода.

В практике гидротехнического строительства сооружение туннелей обычно связано с устройством подземной скальной выломки, размеры которой назначают, исходя из размера водопропускного отверстия и толщины бетонной обделки по периметру отверстия.

В высоконапорных туннелях и на ослабленных участках обычных туннелей для сокращения толщины бетонной обделки предусматривают стальную облицовку, которую устанавливают перед началом бетонирования пространства, расположенного между контуром скальной выломки и стальной облицовкой.

После монтажа звеньев стальной облицовки приступают к бетонированию туннельной обделки. При этом температура бетона повышается в среднем до 40 С, максимально до 70 С. Пик температуры наступает на 2—

3 сутки и продолжается 6 — 10 ч. Стальная облицовка разогревается и расширяется практически без сопротивления со стороны бетонной смеси. В дальнейшем после охлаждения бетона и облицовки образуется температурный зазор между обделкой и облицовкой.

Образовавшийся зазор следует уплотнить, заполнив его твердеюшим материалом, в качестве которого обычно применяют цементный раствор, который, затвердев до состояния цементного камня, должен связать облицовку с бетонной туннельной обделкой, в результате чего нагрузка, воздействующая на облицовку, будет передана и воспринята обделкой. В этом случае толщина облицовки может быть назначена меньшей, чем при наличии зазора.

Известен способ строительства подземного напорного водовода, включающий бетонирование туннельной обделки и уплотнение зазора на контакте скалы с бетонной туннельной обделкой (1).

Недостаток способа заключается в том, что предусмотренная для этой цели система цементационных скважин не обеспечивает необходимого качества бетонирования.

Известен также способ строительства подземного напорного водовода, включающий монтаж стальной облицовки, бетонирование туннельной обделки, уплотнение зазора между стальной облицовкой и бетонной туннельной обделкой (2).

Недостатки способа заключаются в том, что после завершения тепловыделения в бетонной обделке и деформаций бетонной обделки образуется зазор между стальной облицовкой и бетоном, применяемая для ликвидации зазора цементации является трудоемкой операцией, не гарантирующей качественного заполнения зазора цементным

55 камнем, в связи с чем увеличивают толщину стальной облицовки.

Цель изобретения — повышение качества бетонирования и уменьшение металлоемкости напорного водовода.

Указанная цель достигается тем, что принудительно охлаждают стальную облицовку циркуляцией хладагента, причем охлаждение облицовки начинают до укладки бетонной смеси в обделку, а заканчивают после завершения процесса тепловыделения при твердении бетонной смеси.

При этом в качестве хладагента используют воду и воздух.

Способ осушествляется следующим образом.

Металлическую облицовку изготавливают в виде кольцевых секций, перевозят в выработку и сваривают с ранее установленными секциями. После завершения монтажа секций перед началом бетонирования производят охлаждение стальной облицовки изнутри хладагентом, например водой, путем непрерывного полива внутренней поверхности облицовки. При этом температура хладагента не превышает температуру воды, поступающей впоследствии при заполнении водовода. В случае необходимости возможна одновременная вентиляция пространства внутри стальной облицовки для повышения эффективности охлаждения. Полив может осушествляться с IIQMQIllblo перфорированных труб малого диаметра, уложенных внутри трудопровода. Отвод охлаждаюшей воды может производиться путем свободного стока в нижний бьеф либо путем организации водоотлива через вспомогательную выработку вблизи концевых участков водовода. Во время охлаждения облицовки пространство за облицовкой заполняют бетонной смесью, не прекращая охлаждечия стальной облицовки. При этом бетонирование осуществляют гравитационным способом, не требующим присутствия людей внутри выработки. Цель охлаждения состоит в том, чтобы бетон схватывался при температуре металла, равной температуре воды в эксплуатационный период. Тем самым обеспечивается устранение температурной компоненты расчетного зазора между металлом и бетоном и соответствуюшее уменьшение напряжений в облицовке, Интенсивность охлаждения определяется теплофизическим расчетом, учитывающим размеры сооружения, начальные температуры скалы и воздуха, теплофизические характеристики породы, бетона и металла, тепловыделения бетона и процесс тепломассопереноса при испарении и стоке хладагента.

В ходе работ интенсивность охлаждения может автоматически регулироваться с помощью системы температурных датчиков, 1090798

Составитель А. Тер-Оганян

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 2822/27 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 13036, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 показания которых служат сигналом для изменения режима охлаждения.

Благодаря тому, что при бетонировании обделки стальная облицовка не находится в состоянии температурного расширения, пространство за облицовкой полнее заполнено бетоном и зазор между бетоном и облицовкой уменьшен в 4 — 5 раз, что позволяет уменьшить толщину стальной облицовки и приводит к экономии стали до 2 т на

1 пог. м облицовки.