Кессон для сооружения тоннелей

 

КЕССОН ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ТОННЕЛЕЙ , включающий поперечный экран для ртделения от зоны, находящейся под давлением сжатого воздуха, соединенный с обделкой тоннеля по периметру, отличающийся тем, что, с целью повышения степени герметичности перегородки, в месте соединения поперечного экрана с обделкой тоннеля вьтолнена кольцевая полость, заполненная нетвердеющей вязкой жидкостью под давлением, большим давления сжатого воздуха, при этом поперечньш экран выполнен из газонепроницаемого материала. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2953667/22-03 (22) 03.07.80 (46) 30. 11.86. Бюл. У 44 (71) Управление государственного строительства Московского метрополитена (72) Д.И. Беккер, П.А. Васюков и А.А. Абросов (53) 624.291(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 605989, кл. Е 21 D 5/20, 1966.

2, Волков В.П. Тоннели и метрополитены. М.: Транспорт, 1975, с.352, фиг.345 (прототип). (51)4 Е 21 D 11/10,E 02 D 2 ). (54)(57) КЕССОН ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ТОННЕ-

ЛЕЙ, включающий поперечный экран для отделения от зоны, находящейся под давлением сжатого воздуха, соединенный с обделкой тоннеля по периметру, отличающийся тем, что, с целью повышения степени герметичности перегородки, в месте соединения поперечного экрана с обделкой тоннеля выполнена кольцевая полость, заполненная нетвердеющей вязкой жидкостью под давлением, большим давления сжатого воздуха, при этом поперечный экран выполнен из газонепроницаемого материала.

1273447

P— - Р =05 — 1 атм. г

ВПИИПИ Заказ 6395/23

Тираж 47О Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к сооружению тоннелей, в том числе подводных, н сложных гидрогеологических условиях, когда проходческие работы выполняются под сжатым воздухом. 5

Известна шлюзовая перегородка, которая при выполнении проходческих работ рабочую зону (зону повышенного давления) отделяет от готовой части тоннеля и стыкуется с тоннелем по- 10 средством пненмоэлементов (1j .

Наиболее близким к изобретению является кессон для сооружения тоннелей, включающий поперечный экран для отделения от зоны, находящейся IS поц давлением сжатого воздуха, соединенный по периметру с обделкой тоннеля (2) .

Однако такие перегородки характеризуются значительными потерями сжа- 20 того воздуха, компенсация которых осущестнляется за счет заранее планируемого увеличения мощности компрессорной станции, т.е, дополнительного расхода материальных средств, электроэнергии и т.д.

На чертеже представлена шлюзовая перегородка, продольный разрез по оси тоннеля.

Согласно изобретешио,н кессоне 1 30 по его периметру устраивается кольцевая полость 2, н которую закачивается вязкая изолирующая жидкость, находящаяся под давлением 1, превышающим рабочее давление сжатого воздуха Г, н зоне кессона 3. Таким образом, н зоне контакта тела шлюзовой перегородки с обделкой тоннеля образуется своего рода гидрозатвор, для надежной работы которого достаточен перепад давления

Гидрозатнор препятствует выходу воздуха из рабочей зоны кессопа через контакт тела перемычки с обделкой в связи с более низким давлением воздуха по сравнению с давлением жидкости н полости гидрозатвора.

В средней части шлюзовой перегородки, которую можно возводить из бетона нли железобетона, размещается непроницаемый экран 4, выполненный, например, из листовои стали, которыи своим периметром выводится в кольцевой гидрозатвор. Материальные, людской и аварийный шлюзы и другие коммуникации, проходящие через тело шлюзовой перегородки (не показаны), в местах пересечения их с экраном обвариваются герметичными сварными швами, Для закачки изолирующей жидкости н кольцевую полость используется нижняя труба 5 в период закачки жидкости отвод воздуха из полости гидрозатвора производится через верхнюю трубу 6. Верхняя и нижняя трубы оборудуются запорной арматурой (вентили и т.д.), причем для контрольно-измерительных работ (измерепия давления, взятия проб жидкости и пр.) в тело шлюзовой перегородки могут закладываться и другие трубопроводы, соединяющие готовую часть тоннеля 7 с полостью гидрозатвора.

Как уже отмечено, изолирующая жидкость (например, раствор бентонитоной глины со стабилизирующими и другими добавками) должна обладать некоторой вязкостью, значительно превышающей вязкость, например, воды.

Это нужно для того, чтобы изолирующая жидкость, функционируемая под определенным давлением, не могла вытекать иэ полости гидрозатвора и проникать в шлюзовую перегородку, стыки и болтовые отверстия обделки тоннеля 8. Однако некоторая первоначальная водоотдача изолирующей жидкости допустима и даже полезна, так благодаря этому явлению произойдет дополнительное водонасыщение шлюзовой перегородки по ее периметру, а также кольматация ее пор глинистыми частичками, что увеличивает герметичность полости гидрозатвора.

При эксплуатации устройства необходимое давление изолирующей жидкости н полости гидрозатвора можно создавать любым насосом, способным поднять давление до 5 атм, а также вертикальными напорными трубопроводами, выведенными за пределы тоннеля.