СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА
PROTECTIVE SHIELD CREATION METHOD

Изобретение относится к строительству, а именно к способам и устройствам, относящимся к проходке туннелей или выработок в рыхлых горных породах, а именно к созданию защитных экранов преимущественно при проходке путепроводов, пешеходных переходов, при пересечении насыпей железнодорожных и автодорожных магистралей, и других искусственных сооружений.
Известен способ создания защитного экрана при проходке туннеля под насыпью путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана и выемку породы из продавленной секции, причем перед продавливанием очередной секции производят вырезку сектора в предыдущей секции из ее внутренней полости на величину ступени продавливания и устанавливают продавливаемую секцию в упомянутый выше вырез [1].
Известна также секция защитного экрана, включающая трубу [1].
Применение известного способа, известного как метод "Upgrade Pipe Roof Structure Method" (U.P.R.S.), в котором применяют известную секцию защитного экрана, позволяет предотвратить деформацию и просадку поверхности и сведение к минимуму влияния проведение строительно-монтажных работ на городскую и транспортную инфраструктуру, обеспечить безопасное строительство, отсутствие перерывов движения и каких либо ограничений железнодорожного и автомобильного транспорта на участке строительства объекта.
Однако данный способ имеет следующий недостаток.
При этом способе требуется производить технологические операции в трубе (производить вырезку сектора трубы и осуществлять сварочные работы в ней, удалять породу из трубы и так далее). Однако пункт 17.4.3 СНиП 12-04-2002 [2] ограничивает минимальный диаметр трубы секции оболочки (их внутреннюю площадь) при горизонтальном продавливании труб, в которых пребывают рабочие. Поэтому приходится применять трубы большого диаметра (не менее 1,2 м), что ведет к увеличению металлоемкости процесса создания защитного экрана, а также к необходимости применения более мощного оборудование при производстве работ.
Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в улучшении санитарно-гигиеничеких условий работы в секции экрана при одновременном снижении металлоемкости процесса.
Указанный результат достигается за счет того, что в способе создания защитного экрана путем ступенчатого продавливания трубных секций экрана и выемку породы из продавленной секции, причем перед продавливанием очередной секции производят вырезку сектора в предыдущей секции из ее внутренней полости на величину ступени продавливания и устанавливают продавливаемую секцию в упомянутый выше вырез, каждую из секций выполняют в виде двух труб с вырезанными секторами и соединенных друг с другом по краям вырезанных секторов, причем вырез секторов осуществляют в пределах 90÷120 градусов.
Указанный результат достигается за счет того, что секция защитного экрана, включающая трубу, снабжена, по меньшей мере, одной дополнительной трубой, причем трубы выполнены с секторными вырезами в пределах 90÷120 градусов, скреплены между собой по стенкам вырезов, а в месте вырезов установлены с расстоянием друг от друга распорные стойки.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана защитный экран, на фиг.2 - схема процесса задавливания, на фиг.3 - поперечный разрез секции, на фиг. 4 -замково-направляющее устройство, а на фиг. 5-7 графики, показывающие зависимость соответственно площадь внутреннего сечения, ширины и высоты в зависимости от угла сектора выреза труб секций защитного экрана (в данном примере для секций, выполненных из труб 1,02 м.
Защитный экран состоит из центральной 1 и боковых 2 секций.
Секции 1, 2 защитного экрана изготавливают следующим образом: В трубах 3, 4 вырезают сектор 5 на всю их длину. Вырез сектора осуществляют в пределах 90÷120 градусов. Далее трубы объединяют сварными швами 6, 7 в местах выреза секторов, создавая тем самым единое внутритрубное пространство 8. Между соединениями для обеспечения вертикальной жесткости секции в местах соединения труб через определенное расстояние устанавливают поперечные ребра 9 жесткости. В местах соединения труб по всей длине могут накладываться уголки 10, 11, соединенные с трубами 3,4 сварным швом.
Сооружение защитного экрана происходит следующим образом.
После устройства входного и приемного котлованов (на чертежах не показанных) около пересекаемого препятствия, по наружному контуру сооружаемой постоянной конструкции 12 (фиг.1) производят вдавливание в грунт секций защитного экрана. Сначала залавливают верхнюю центральную секцию 1, контролируя направление вдавливания, Из секции удаляют грунт. Затем производят ступенчато, с разных сторон, продавливание боковых секций 2 с последующим удалением из них грунта. Вдавливание секций производят домкратами.
В каждой последующей секции, со стороны предыдущей, приваривают уголки, которые являются замково-направляющими устройствами 13. Перед продавливанием очередной секции производят вырезку сектора 14 в предыдущей секции из ее внутренней полости на величину ступени продавливания и устанавливают продавливаемую секцию в упомянутый выше вырез. При этом стенки выреза сопрягается с замково-направляющим устройством 13. По мере вырезания сектора в трубе устанавливают ребра жесткости 15 с определенным шагом в зависимости от действующей на секцию нагрузки. После вдавливания последующей секции замковый элемент фиксируется и сваривается по всей длине.
После завершения работ по вдавливанию и удаления грунта вырезают в секциях технологические отверстия (на чертеже не показаны) и через них секции связывают между собой арматурными каркасами и заполняют бетоном.
Оптимальный вырезаемый сектор в трубах 3, 4 составляет α=90÷120 градусов, что позволяет получить оптимальные значения величины площади S, ширины В и высоты Н секции (зона Б на фиг.5-7), обеспечивая максимально комфортные условия для работы персонала внутри секции защитного экрана, применяя для изготовления секций трубы меньшего диаметра и тем самым уменьшая металлоемкость создания защитной оболочки и обеспечивая возможность применения менее мощного оборудования.
Таким образом, предложенное техническое решение позволит:
- Повысить санитарно-гигиенические условия персонала при работе внутри секций;
- Уменьшить металлоемкость создания защитной оболочки;
- Применить менее мощное оборудование при производстве работ.
Источники информации
1. Проспект ООО «Анкерные технологии», http://anchortech.ru/technology/m-uprs.html, 2011.
2. Государственный комитет российской федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу (Госстрой России), Безопасность труда в строительстве, часть 2, Строительное производство, СНиП 12-04-2002, п.17.4.3, Москва 2003.