СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ТОННЕЛЬ

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к конструкции тоннелей небольшой протяженности и/или тоннелей проходимых из существующих подземных гонных выработок, в особенности в водонасыщенных грунтах..
Одной из существеннейших задач, возникающих при прокладке тоннелей в водонасыщенных грунтах, является снижение трудоемкости их изготовления и повышения надежности их проходки, а также обеспечение долговечности тоннельной обделки, которая во многом зависит от качества гидроизоляции и, соответственно, количества грунтовой воды, проникающей в тоннель.
Борьба с просачивающимися грунтовыми водами может вестись путем повышения качества обделки тоннеля за счет применения дорогостоящих материалов, как это следует из авт.св. СССР N 620524, кл. Е21D 9/00, 1978. Недостатком такого соединительного тоннеля является его высокая стоимость и невозможность предотвращения неконтролируемого проникновения грунтовой воды в тоннель.
Полезная модель предназначена для решения задачи по созданию конструкции тоннеля, позволяющей надежно и с меньшими затратами обеспечивать его надежную гидроизоляцию.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в повышении скорости сооружения тоннеля при одновременном повышении его надежности за счет улучшения гидроизоляции.
Поставленная задача решена за счет того, что соединительный тоннель для сбойки, по меньшей мере, двух подземных выработок, включает элементы временной и постоянной крепи, связанные между собой посредством элементов гидроизоляции для защиты внутренней части соединительного тоннеля от проникновения воды из окружающего тоннель грунтового массива. По меньшей мере, часть элементов временной крепи соединительного тоннеля подземной выработки выполнена с возможностью обеспечения гидравлической связи окружающего тоннель грунтового массива с одной из соединяемых выработок.
Предпочтительно выполнение гидравлической связи окружающего тоннель грунтового массива с одной из соединяемых выработок в виде полых труб временного крепления, перфорированных по меньшей мере, на части своей длины, и оснащенных клапанным элементом на одном из своих концов, расположенном в одной из соединяемых выработок.
Возможно также выполнение временной крепи только на части длины сооружаемого тоннеля, соединяющего подземные выработки. Целесообразно выполнение постоянной крепи соединительного тоннеля из кольцевых секций, устанавливаемых по мере выемки грунта из проектного сечения тоннеля.
Также возможно выполнение кольцевых секций постоянной крепи из сегментных элементов.
Описание конструкции соединительного тоннеля, сооружаемого в слабых и обводненных грунтах и соединяющего подземные выработки поясняется тремя рисунками, где на рис.1 показан продольный разрез готового соединительного тоннеля, на рис.2 - продольный разрез тоннеля в процессе установки временной крепи, а на рис.3 показан поперечный разрез готового соединительного тоннеля.
Готовый соединительный тоннель 1 сообщает подземные выработки 2, 3 и включает элементы временной 4 и постоянной 5 крепи, связанные между собой посредством элементов гидроизоляции для защиты внутренней части соединительного тоннеля от проникновения воды из окружающего тоннель грунтового массива. Указанная связка осуществляется посредством инъектирования бетона с высоким значением по водонепроницаемости (например, типа W8), между элементами временной крепи и постоянной крепью. В этом случае инъектирование может быть осуществлено через перфорированные трубчатые элементы 4 временной крепи. По меньшей мере, часть трубчатых элементов 4 временной крепи соединительного тоннеля выполнена с возможностью обеспечения гидравлической связи окружающего тоннель грунтового массива с одной из соединяемых выработок. На рис.2 показана гидравлическая связь с выработкой 2. В данном случае гидравлическая связь окружающего тоннель грунтового массива осуществляется с выработкой 2 через перфорированные полые трубы 6 временного крепления, оснащенные клапанными элементами 7 на одном из своих концов, расположенном в одной из соединяемых выработок. Такое выполнение временной крепи, которая работает и после окончательного сооружения соединительного тоннеля, позволяет осуществлять дренажный водоотвод из окружающего грунтового массива, обеспечивая гидроизоляцию постоянной крепи и тем самым способствуя повышению долговечности тоннельной обделки. Конструкция, так же, может сдержать, при необходимости, дополнительные жесткие элементы, например отрезки металлического профиля, установленные внутри трубчатых элементов временной крепи. Трубчатые элементы временной крепи, обеспечивающие дренажный водоотвод, могут быть внутри покрыты гидроизоляционным составом, что увеличивает срок их службы.
В том случае, если воднасыщенный грунт располагается на ограниченном участке трассы сооружаемого тоннеля, возможно также выполнение временной крепи только на части длины тоннеля, соединяющего подземные выработки.
После выемки грунта на участке одной заходки под прикрытием временной крепи, как правило, производится установка постоянной крепи соединительного тоннеля. Постоянная крепь может быть выполнена из кольцевых секций, устанавливаемых по мере выемки грунта из проектного сечения тоннеля, или из сегментных элементов.
Вышеописанная конструкция обеспечивает повышение срока безаварийной работы тоннеля за счет улучшения гидроизоляции обделки постоянной крепи.