Обделка напорного туннеля

 

ОБДЕЛКА НАПОРНОГО ТУННЕЛЯ, включающая промежуточный слой с дренажем , не несущий нагрузку внутреннего эксплуатационного давления воды, при этом дренаж сообщен с туннелем, а также тампонажную противофильтрационную зону в породе, разделенную с промежуточным слоем, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности обделки за счет увеличения противофильтрационной способности тампонажной зоны, между промежуточным слоем и тампонажной зоной выполнен разделительный зазор, расположенный по наружному периметру промежуточногё слоя. (Л

SU 116164О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

y(5D Е 02 В 9/08

I, Ч Н4 a--:ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AB TOPCHOMV CBNQETEflbCTBV

Б НИЙ И ОТНРЫТИЙ

У АРСТВЕННЬ Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ

7Г (t

> (21) 3608098/29-15 (22) 21. 06. 83 (46) 15.06. .85. Бюл. № 22 (72) Г.К. Чумбуридзе и на чно-исследова(71) Грузинский науч т т энергетики и гидтельский институт эн ротех р технических сооружений (56) 1. Руководство по проектиро ческих туннелей. М., гидротехничес °

2 А то ское свидетельство

¹ 325293, кл. Е 21 D 11/ в ор

38 1969 (прототип). (54)(57) ОБДЕЛ

ЕЛКА НАПОРНОГО ТУННЕЛЯ, ежуточный слой с древключающая промеж есущий нагрузку внутреннажем, не несу нного давления в дь, о него эксплуатационно енаж сообщен с туннелем, а также тампонажную противо и о о е разделенную ци ионную зону в пород тличас промежу точным слоем, о ью повыа я с я тем, что, с целью ющая с я бделки за счет шения долгове чности о д ой споувеличения про тивофильтрационнои собности т ампонажной зоны, между и тампонажной промежуточным слоем азделительный зазор, зоной выполнен раздел

ra ному периметрасположенный по наруж ру промеж ежуточногб слоя.

1 1161

Изобретение относится к строительству подземных сооружений, а именно . к строительству напорных гидротехнических туннелей, и может быть использовано при строительстве напорных шахт и подземных хранилищ нефти и газа.

Известны обделки напорных туннелей, которые включают не несущий нагрузки от внутреннего эксплуатационного дав- 1 ления воды слой и тампонажную противофильтрационную зону в окружающей туннель породе. В данной обделке роль ненесущего слоя выполняет бетонная облицовка туннеля, а тампонажной противофильтрационной зоны — порода, укрепленная цементацией 11).

Однако при занапоривании туннеля эксплуатационным давлением воды в бетонной облицовке образуются трещины и поэтому вся нагрузка от давления воды передается на зацементированную породу.

Недостатком указанной обделки является наличие трещин в ненесущем слое, которые снижают ее долговечность.

Известна также обделка напорного туннеля, включающая промежуточный слой,с дренажем не несущий нагрузку

30 внутреннего эксплуатационного давления воды, при этом дренаж сообщен с туннелем, а также тампонажную противофильтрационную зону в породе, отделенную от промежуточного слоя 1 2).

При занапоривании туннеля вода З по дренажу проникает в противофильтрационную зону и создает в ней про- тиводавление на ненесущий слой. В таких условиях ненесущий слой уравновешен и не подвергается воздействию 40 силовых и физико-химических факторов (благодаря отсутствию напорной фильтрации через тело ненесущего слоя).

Однако за счет наличия в обделке разделительной незатампонированной 45 эоны (целика) снижается противофильтрационная способность тампонажной зоны. Это вызвано расклиниванш1нм действием давления воды в трещинах породы, которые s пределах целика $0 ие затампонированы. Кроме того, необходимость устройства целика ограничивает возможность приближения там-, понатжной зоны к ненесущему слою и увеличения таким образом ее эффектив 5$ ности. Целик занимает наиболее выгодцую для тампонирования зону породы например из-за наличия трещин

640 2 взрыва, возможности качественного вымыва заполнителя трещин,. удобства тампонирования).

Целью изобретения является повышение долговечности обделки за счет увеличения противофильтрационной способности тамлонажной зоны.

Поставленная цель достигается тем, что в обделке напорного туннеля, включающей промежуточный слой с дренажем не несущий нагрузку внутреннего эксплуатационного давления воды, при этом дренаж сообщен с туннелем, а также тампонажную противофильтрационную зону в породе, разделенную с промежуточным слоем между промежуточным слоем и тампонажной зоной выполнен разделительный зазор, расположенный по наружному периметру промежуточного слоя.

На чертеже приведена предлагаемая обделка.

Предлагаемая обделка включает промежуточный слой 1, тампонажную зону

2 в породе 3 и периметральный. зазор

4 между промежуточным слоем 1 и внутренним контуром 5 тампонажной зоны 2.

Промежуточный слой 1 снабжен дренажными скважинами б, сообщающими периметральный зазор 4 с туннелем 7.

Периметральный зазор 4 устраивают при занапоривании туннеля например, во время нредэксплуатационного испытания путем загружения обделки восходящими по давлению воды циклами нагрузка - разгрузка, причем начальные циклы выполняют на относительно малых давлениях, к которым ненесущий слой 1 является трещиностойким. Исследованиями установлено, что в момент разгрузки обделки напорная вода, насыщающая тампонажную зону 2, обжимает промежуточный слой 1 и отрывает его от внутреннего контура 5 тампонажной зоны 2. Образованный таким образом периметральный зазор 4 далее увеличивается при возрастании давления воды и числа циклов эагружения обделки за счет развития необратимых (пластических) деформаций породы.

При этом давление воды приложено на внутренний контур 5 тампонажной зоны.

Предлагаемая обделка работает следуюйр м образом.

При занапориванин туннеля 7 экс-. плуатационным давлением воды вода иэ туннеля 7 по дренажным скважинам б проникает в периметральный зазор 4

Составитель М. Иоргунова

Редактор M. Недолуженко Техред С.Йовжий

Корректор А. Тяско

3945/35 Тираж 649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11Ь1 и создает в нем противодавление на промежуточный слой 1 величиной, равной внутреннему эксплуатационному давлению воды в туннеле 7. В таких условиях промежуточный слой 1 полностью разгружен и в нем не образуются трещины, что увеличивает его долговечность. Противофильтрационная способность и эффективность тампонажной зоны 2 увеличена за счет того, что 1О она начинается непосредственно от контура 5, примыкающего к периметральному зазору.

Предлагаемая обделка напорного туннеля была испытана в опытном штре- 1$ ке,под давлением воды до 4ИПа. При этом ненесущий слой диаметром в све640 4 ту 250 см, толщиной 40 см не получил трещины, в то время как аналогичные испытания при отсутствии дренажей в ненесущем слое и специально устроенного зазора вокруг него показывают образование в нем радиальных трещин, а максимальная фильтрация воды через обделку составила 3,40 л/с MIla в пересчете на 1000 м поверхности туннеля. Величина зазора составляет 0,81.0 мм, Предлагаемая обделка напорного туннеля позволяет сократить фильтрацию воды из туннеля при одновременном обеспечении трещиностойкости и долговечности ненесущего промежуточного слоя.