УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БЛОКОВ-ТЮБИНГОВ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЯ МЕТРОПОЛИТЕНА

Заявляемая полезная модель касается техники гидроизоляции сборной тоннельной обделки, более конкретно заявляемая полезная модель относится к узлу соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля и найдет применение при строительстве и восстановлении герметичности /гидроизоляции/ тоннельных сооружений метрополитена.
В настоящее время известен узел соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля /см. «Технологический регламент на восстановление герметичности в блоках обделки тоннеля», разработанный филиалом ОАО «ЦНИИС» НИЦ «Тоннели и метрополитены» и утвержденный ОАО «Мосметрострой», 2004-2005 г.г./, включающий щелевидную полость между торцем первого железобетонного блока-тюбинга и торцем соединенного с ним встык второго железобетонного блока-тюбинга, в которой расположен длинномерный резиновый уплотняющий элемент. Уплотняющий элемент установлен вдоль щелевидной полости по всей ее длине и в ее верхней части, прилегающей к грунту. Кроме того, узел соединения содержит чеканочную канавку, представляющую собой уширение щелевидной полости со сторон, обращенной в тоннель, и наклонный канал для монтажного болта с шайбой, выходное отверстие канала расположено на поверхности первого железобетонного блока-тюбинга, обращенной в тоннель, а его глухой конец выполнен во втором железобетонном блоке-тюбинге. Монтажный болт обеспечивает прилегание и соединения встык по торцам железобетонных блоков-тюбингов. Для герметичности /гидроизоляции/ указанного узла соединения блоков-тюбингов необходимым условием является наличие во всех его пустотах, швах, трещинах, механических повреждениях материала, способного исключить доступ воды из грунта в тоннель. Для этой цели с поверхности второго железобетонного блока-тюбинга, обращенной в тоннель, выполнена по меньшей мере одна скважина, заканчивающаяся в наклонном
канале для монтажного болта. Благодаря этой скважине обеспечено введение во все пустоты, швы, трещины названного узла соединения двухкомпонентного полимерного состава на основе полиуретана, выпускаемого под торговым названием MC-Inject 2300 NV /Германия/. Однако указанная конструкция узла соединения не обеспечивает надежную и долгосрочную гидроизоляцию тоннеля, так как наличие дополнительной скважины в блоке-тюбинге создает дополнительный путь для поступающей из грунта воды, то есть способствует увеличению течей, при этом присутствующий двухкомпонентный полимерный состав на основе полиуретана не связывает поступающую воду и не способен служить преградой для течи. Наличие воды в швах - узлах соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля приводит к разрушению структуры бетона с раскрытием трещин и появлением течей через конструкцию обделки тоннеля. Особенно при динамических и вибрационных воздействиях от технологического оборудования тоннеля.
В основу заявляемой полезной модели положена задача создание узла соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля, конструкция которого позволяет обеспечить надежную и долгосрочную гидроизоляцию тоннеля, в том числе в условиях постоянного агрессивного воздействия грунтовых вод и воздействия постоянных вибраций, возникающих при эксплуатации тоннеля.
Эта задача решается тем, что в узле соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля метрополитена, содержащем два блока-тюбинга, соединенные встык по своим торцевым поверхностям монтажным болтом с шайбой, установленным в наклонном канале, выходное отверстие которого расположено на обращенной в тоннель поверхности первого блока-тюбинга, а глухой конец выполнен во втором соединенном с первым блоке-тюбинге, щелевидную полость между торцами соединенных блоков-тюбингов с длинномерным резиновым уплотняющим элементом, расположенным вдоль полости в ее верхней части, прилегающей к грунту, чеканочную канавку, представляющую собой уширение щелевидной полости со сторон, обращенной в тоннель, согласно заявляемой полезной модели, указанная чеканочная канавка содержит приспособление для ввода в названную щелевидную полость
материала на основе безусадочного цемента, бетонитовой глины и алюмината натрия, при этом названная щелевидная полость от чеканочной канавки до указанного резинового уплотняющего элемента и указанный наклонный канал содержат названный материал, а названный монтажный болт имеет на своей поверхности слой, включающий продукт на основе полисульфидного олигомера и термоэластопласт, выбранный из группы, включающей блок-сополимеры бутадиена и стирола типа СБС, блок-сополимеры изопрена и стирола типа СИС.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в создании более простой конструкции узла соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля, которая позволяет обеспечить надежную и долгосрочную гидроизоляцию тоннеля, в том числе в условиях постоянного агрессивного воздействия грунтовых вод и воздействия постоянных вибраций, возникающих при эксплуатации тоннеля.
Согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы в материале на основе безусадочного цемента, бетонитовой глины и алюмината натрия названные ингредиенты содержались в соотношении 1:1:0,015, соответственно.
Полезно, чтобы щелевидная полость и наклонный канал содержали плотноутромбованный материал на основе безусадочного цемента, бетонитовой глины и алюмината натрия.
Согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы под шайбой названного монтажного болта была расположена эластичная прокладка, имеющая на своих верхней и нижней поверхностях слой, включающий продукт на основе полисульфидного олигомера и термоэластопласт, выбранный из группы, включающей блок-сополимеры бутадиена и стирола типа СБС, блок-сополимеры изопрена и стирола типа СИС.
Другие цели и преимущества заявляемой полезной модели станут ясны из последующего подробного описания узла соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля и прилагаемого чертежа, на котором
Фиг.1 изображает узел соединения железобетонных блоков-тюбингов обделки тоннеля, согласно заявляемой полезной модели, продольный разрез.
Сборная тоннельная обделка состоит из соединенных встык по торцам блоков-тюбингов, изготовленных из железобетона со значительным
насыщением арматурой /проектный класс бетона на сжатие - В45, марка по морозоустойчивости и водонепроницаемости F300 и W12, соответственно/.
Заявляемый узел соединения состоит из железобетонных блоков-тюбингов 1 и 2, скрепленных между собой с помощью монтажного болта 3. Монтажный болт 3 обеспечивает прилегание и соединения встык по торцевым поверхностям железобетонных блоков-тюбингов 1 и 2. Для обеспечения скрепления в заявляемом узле выполнен наклонный канал 4, выходное отверстие 5 которого расположено на фронтальной, обращенной в тоннель поверхности первого блока-тюбинга 1, а глухой конец 6 выполнен во втором блоке-тюбинге 2. При этом вход наклонного канала 4 в блок-тюбинг 2 выполнен на его торцевой поверхности.
В узле соединения между торцами железобетонных блоков-тюбингов 1 и 2 (ввиду несовершенства торцевых поверхностей - неровностей, шероховатостей) имеется щелевидная полость 7. Для обеспечения водонепроницаемости тоннельной обделки и герметизации узлов соединения блоков-тюбингов в щелевидной полости 7 размещен длинномерный резиновый уплотняющий элемент 8. Резиновый уплотняющий элемент 8 расположен вдоль всей полости 7, в ее верхней части, прилегающей к грунту.
В узле соединения имеется технологическая чеканочная канавка 9, представляющая собой уширение щелевидной полости 7 со стороны, обращенной в тоннель.
Согласно заявляемой полезной модели, чеканочная канавка 9 содержит приспособление 10, например, в виде резиновой трубочки - инъектора которое предназначено для единовременной доставки во все пустоты названного узла соединения материала, способного исключить доступ воды из грунта в тоннель.
В заявляемом узле соединения наклонный канал 4 и щелевидная полость 7 от чеканочной канавки 9 до резинового уплотняющего элемента 8 заполнены плотноутромбованным материалом на основе безусадочного цемента «Монофлекс Френкеля», бетонитовой глины и алюмината натрия. Согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы в материале на основе безусадочного цемента «Монофлекс Френкеля», бетонитовой глины и алюмината натрия названные ингредиенты содержались в соотношении 1:1:0,015,
соответственно. Наличие в узле соединения, а именно во всех пустотах названного узла, в том числе в канале 4, в полости 7 материала 10′ на основе безусадочного цемента «Монофлекс Френкеля», бетонитовой глины и алюмината натрия является надежной преградой для поступающей из грунта воды и исключает появление течей в тоннеле.
Полезно, чтобы щелевидная полость 7 посредством приспособления 10 была заполнена плотноутромбованным названным материалом 10′ вплоть до резинового уплотняющего элемента 8, который сам по себе не всегда надежно обеспечивает предотвращение поступления грунтовых вод в тоннель через полость 7.
Как указано, плотноутромбованным материалом 10′ заполнены чеканочная канавка 9 и наклонный канал 4, а точнее свободное пространство между поверхностью монтажного болта 3 и стенками канала 4. Наилучшее сцепление материала на основе безусадочного цемента «Монофлекс Френкеля», бетонитовой глины и алюмината натрия с металлом монтажного болта 3 достигнуто благодаря тому, что болт 3 имеет на своей поверхности слой 11, включающий продукт на основе полисульфидного олигомера и термоэластопласт, выбранный из группы, включающей блок-сополимеры бутадиена и стирола типа СБС, блок-сополимеры изопрена и стирола типа СИС.
Для исключения поступления в тоннель грунтовых вод через наклонный канал 4 по монтажному болту 3, согласно заявляемой полезной модели, целесообразно, чтобы под шайбой монтажного болта 3 была расположена эластичная прокладка 12, имеющая на своих верхней и нижней поверхностях слой 12′, включающий продукт на основе полисульфидного олигомера и термоэластопласт, выбранный из группы, включающей блок-сополимеры бутадиена и стирола типа СБС, блок-сополимеры изопрена и стирола типа СИС.
Заявленная конструкция узла соединения обеспечивает надежную и долгосрочную гидроизоляцию тоннеля, в том числе в условиях постоянного агрессивного воздействия грунтовых вод и воздействия постоянных вибраций, возникающих при эксплуатации тоннеля.