Патент ссср 93426

 

№ 93426

Класс Е Olg; 19f, Зее

Е Olg; 19f, Зе2

СССР " 1 - 1" 01 Кй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Х. Поляков, Ь . В. Кирдин и В. П. Силуанов

СПОСОБ ПРОХОДКИ ТУННЕЛЕЙ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ

ГРУНТАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАМОРАЖИВАНИЯ И ЩИТ

ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА

Заявлено 5 июля 1951 г. за № 444525 в Министерство путей сообщения СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 23 за 1964 г.

Известны способы проходки туннелей в водонасыщенных грунтах выработкой передового туннеля малого диаметра, из которого производят замораживание, а также щит с конусной грудью, предназначенHbIH для проходки передового вспомогательного туннеля и вдавливаемый в грунт домкратами.

Отличием предлагаемого способа является то, что передовой вспомогательный туннель облицовывают инвентарными тюбингами, через отверстия в них выдвигают трубы, по которым циркулирует замораживающий рассол, а послезамораживания вырабатывают известнымиспособами основной туннель. Щит, применяемый при работе по предлагаемому способу, оборудован высокочастотным вибратором для проходки вспомогательного туннеля, что облегчает вдавливание его в грунт.

На фиг. 1 показана схема проходки передового туннеля; на фиг. 2 — щит с фокусной грудью для проходки передового туннеля.

Работа по проходке туннелей разбивается на три этапа, выполняемых одновременно.

П е р в ы и э т а п. Проходка осуществляется путем применения передового щита 1 с высокочастотным вибратором 2, колебания которого направлены в сторону движения щита. Этот щит разрабатывает передовой туннель-штольню диаметром 3,0 м с укладкой тюбингов 8 специальной конструкции. Щит, представляющий собой закрытый цилиндр с конусной грудью, продвигается гидравлическими домкратами 4.

Отбор породы не производится, и щит перемещается в результате размыва песка водой через форсунки б, служащие гидромонигорами, № 93426 и уплотнения пород в зоне движения щита. Под защитой цилиндрической оболочки 6 щита устанавливают два кольца инвентарных вспомогательных тюбингов.

Для-обеспечения герметичности между обечайкой щита и тюбингом по всему периметру кольца туннеля прокладывается резиновая шина 7, которая распирается давлением рассола или масла.

На первом этапе работ через отверстия 8 в тюбингах вдавливаются трубы 9 (или бурятся скважины) в радиальном, направлении и с помощью сальников закрепляются в тюбингах. Трубы в грунт располагают с таким расчетом, чтобы между ними на дальних концах было расстояние не более 1,2 — 1,5 я, а в продольном направлении 1,0 м, т. е. равно ширине тюбинга.

Толщина замороженного слоя грунта 3,5 м над туннелем диаметром 8,7 м. Для циркуляции рассола в скважины вставлены трубки 10, присоединенные к холодораспределительному коллектору.

В т о р о и э т а п. Грунт замораживается на расстоянии около 6,5 м по радиусу от внешней оболочки вспомогательных тюбингов. При замораживании применяют раствор с температурой — 35 С, что вполне обеспечивает полное промерзание грунта при максимальных расстояниях между скважинами ilo 1,5 м.

Третий эта п. С помощью небольшого прогрева одного кольца вспомогательных тюбингов (необходимо прогреть до начала оплавления льда на внешней стороне вспомогательных тюбингов) снимаются один-два кольца тюбингов, а основной щит начинает работать.

Замораживающие трубы извлекают при разработке породы или же до разработки ее после небольшого электропрогрева по мере продвижения основного щита. Остальное время в тюбингах циркулирует рассол, обеспечивающий замораживание грунта.

Проходка основным щитом производится под защитой «кровли» толщиной 3,5 м, т. е. в обычных условиях.

Таким образом, одновременно с разработкой породы основным щитом грунт на пройденном участке передовой штольни-туннеля замораживается. Б это же время производится дальнейшее продвижение щита, сооружающего передовую штольню-туннель, и ведутся все подготовительные работы к замораживанию, т. е. вдавливание труб или бурение скважин, монтаж трубопроводов и другие операции. Для обеспечения нормальной работы основного щита необходимо иметь впереди участок замороженной породы длиной 15 — 20 м. Холодильные станции для замораживания грунта находятся на поверхности, рассол к месту замораживания может подаваться по трубопроводам 11 на расстояние до 2 км.

Предмет изобретения

1. Способ проходки туннелей в водонасыщенных грунтах с применением замораживания и выработкой передового туннеля малого диаметра, отличающийся тем, что передовой вспомогательный туннель облицовывают инвентарными тюбингами, через отверстия в них выдвигают трубы, по которым циркулирует замораживающий рассол, а затем вырабатывают основной туннель в замороженном грунте известными .способами.

2. Щит с конусной грудью для осуществления способа по п. !, предназначенный для проходки вспомогательного туннел", вдавливаемый в грунт домкратами, отл ич а ющи йс я тем, что для облегчения вдавливания в нем установлен высокочастотный вибратор.

¹ 93426

Фиг. 2

Редактор Н. Белявский Техред IO. В. Баранов Корректор О. И. Попова

Подп. в печать 23.XII.1964 г. Формат бум. 70Х108 /)t; Объем 0,26 изд. л.

Заказ 3114/18 Тираж 200 Цена 5 коп.

UHHHIIH Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2