СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ ИРРИГАЦИОННОГО ТОННЕЛЯ

Изобретение относится к строительству и ремонту гидротехнических сооружений, а именно к строительству и капитальному ремонту иррига-ционного самотечного тоннеля.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно укрепление грунта проводят до начала сооружения тоннеля за пределами контура тоннеля с использованием бетона, разработку грунта и возведение постоянной обделки, в пределах наклонного тоннеля в слабый водонасыщенный грунт заменяют на бетон с созданием по его наружному контуру сплошного целика необходимой толщины, обеспечивающего защиту от проникновения внутрь плывуна и грунтовых вод, а участок за пределами образованного целика заполняют менее плотным материалом, при этом менее плотным материалом заполняют и участок, в пределах которого осуществляют проходку тоннеля с монтажом при необходимости постоянной обделки, а также вдоль трассы тоннеля устанавли-вают несущие опорные блоки поперечного ребра.

Изобретение относится к строительству и ремонту гидротехнических сооружений, а именно к строительству и капитальному ремонту ирригационного самотечного тоннеля.
Известен способ выполнения обделки напорных и безнапорных тоннелей, сооружаемых в анизотропных породах.
Этот способ предусматривает решение задачи, заключающейся в повышении эффективности работы обделки за счет увеличения предварительного напряжения породы вокруг тоннеля в направлении максимального модуля деформации породы.
Недостатком этого способа является то обстоятельство, что при его осуществлении учитывается только степень анизотропности пород, окружающих тоннель, и не учитывается поведение затампонированной породы во время эксплуатации тоннеля [1].
Наиболее близким к настоящему изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату является способ сооружения обделки напорного тоннеля, при котором осуществляют формование бетонной обделки тоннеля, закрепление породы вокруг бетонной обделки путем нагнетания в породу тампонажного раствора и образование демпфирующего слоя между бетонной обделкой и затампонированной породой.
Недостатком обделки напорного тоннеля, сооруженной этим способом, является ее невысокая стойкость из-за постоянного воздействия воды под давлением на бетонную обделку тоннеля, как с внутренней, так и с наружной ее стороны. Под воздействием этой воды происходит постепенное разрушение бетона за счет вымывания из него окиси кальция [2].
Задачей изобретения является решение задачи по созданию способа реконструкции ирригационного тоннеля, позволяющего повысить срок службы тоннеля, снизить затраты на ремонтные работы, связанные с поддержанием в рабочем состоянии бетонной обделки тоннеля.
Известно, что наличие за обделкой в своде и по стенам тоннеля полостей даже малого раскрытия ведет к изменению расчетной схемы и условий работы обделки. Когда горное давление действует с трех сторон (лоток и бока тоннеля), происходит выгиб обделки в сторону накопившихся водой поверхности с разрушением не только бетона, но и металлических арок. Этому процессу способствует и наличие гидростатического давления воды.
Для исключения развития дальнейших деформаций свода обделки и его возможного обрушения необходимо выполнять демпфирующий тампонаж заобделочного пространства во всех местах, где наблюдаются пустоты и даже зазоры между внеш-ней поверхностью обделки и породным массивом.
Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в повышении надежности эксплуатации тоннеля за счет снижения действующих нагрузок на обделку тоннеля.
Поставленная задача решена за счет того, что в способе реконструкции ирригационного напорного тоннеля в горных породах, включающий формование бетонной обделки тоннеля, закрепление породы вокруг бетонной обделки путем нагнетания в породу тампонажного раствора и образование демпфирующего слоя между бетонной обделкой, затампонированной породой, предварительное укрепление грунта до начала сооружения тоннеля за пределами контура тоннеля с использованием бетона, разработку грунта и возведение постоянной обделки, слабый водонасыщенный грунт в пределах наклонного тоннеля заменяют на бетон с созданием по его наружному контуру сплошного целика необходимой толщины, обеспечивающего защиту от проникновения внутрь плывуна и грунтовых вод, а участок за пределами образованного целика заполняют менее плотным материалом, при этом менее плотным материалом заполняют и участок, в пределах которого осуществляют проходку тоннеля с монтажом при необходимости постоянной обделки. А также вдоль трассы тонне-ля устанавливают несущие опорные блоки попе-речного ребра.
Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняются чертежами, где на фиг.1. изображено пример конструктивного выполнения продольный профиль тоннеля в слабых водонасыщенных грунтах, на фиг.2 изображено поперечное сечение или часть поперечного сечения ирригационного тоннеля.
Согласно фиг.1 и фиг 2, в пределах площади поперечного сечения 1, наклонного тоннеля 2, ограниченной наружным контуром 4 обделки 3, с необходимым запасом, обеспечивающим его надежное сооружение, грунт 5 в необходимых пределах заменяется, например, бетоном разной прочности, при этом по наружному контуру 4 обделки 3 наклонного тоннеля 2 он имеет проектную прочность, обеспечивающую надежную защиту от прорыва плывуна и грунтовых вод на период сооружения наклонного тоннеля 2, а в пределах площади поперечного сечения 1 и пространства 6, необходимого по условиям производства работ, например, бетоном низкого класса прочности или другим материалом по условиям производства работ. Для исключения деформации бетонного целика (1; 4; 6) по его длине, например, методом стена в грунте при необходимости опус-каются поперечные ребра 7 до коренных пород 8. После замены грунта 5 разрабатывается, например, бетон в пределах площади поперечного сечения 1 и монтируется обделка 3 наклонного тоннеля 2.
Предлагаемый способ выполняется следующим образом:
После предварительного осмотра, и монтажа по периметру тоннеля, вокруг бетонной обделки проводят закрепление породы путем нагнетания в



породу тампонажного раствора. Образуется демп-фирующий слоя между бетонной обделкой, затам-понированной породой. Проводят укрепления грунта до начала сооружения тоннеля за предела-ми контура тоннеля с использованием бетона. Возводят постоянную обделку в пределах наклонного тоннеля, в слабый водонасыщенный грунт заменяют на бетон с созданием по его наружному контуру сплошного целика необходимой толщины, обеспечивающего защиту от проникновения внутрь плывуна и грунтовых вод. А участок за пределами образованного целика заполняют менее плотным материалом, при этом менее плотным материалом заполняют и участок, в пределах которого осуществляют проходку тоннеля с монтажом при необходимости постоянной обделки. А также вдоль трассы тоннеля устанавливают несущие опорные блоки поперечного ребра.
Таким образом, заявляемый способ обладает высокой прочностью и качеством реконструкции, так как позволяет восстановить разрушенную часть участок тоннеля, в слабо водонасыщенных грунтах.

1. (А.с. СССР №1413188, кл. Е 02 В 9/06, 1988).
2. (А.с. СССР №1161640, кл. Е 02 В 9/08,