СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СТАНЦИОННЫХ ТОННЕЛЕЙ С МАЛЫМИ ОСАДКАМИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
METHOD TO CONSTRUCT STATION TUNNELS WITH LOW SUBSIDENCE OF EARTH SURFACE

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и может использоваться при сооружении станций глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах.
Известен способ строительства тоннеля в слабоустойчивых грунтах (патент RU C1 2096622, кл. E21D 9/00, E21D 13/04, 1997), включающий сооружение опережающей и временной крепи по своду тоннеля, под ее защитой возведение постоянной обделки и разработку породы забоя.
Недостаток способа состоит в том, что при его реализации происходят большие смещения грунтового массива и осадки земной поверхности, что снижает качество строительства тоннелей.
Известен способ строительства тоннеля в слабоустойчивых грунтах (патент RU C1 2205957, кл. E21D 9/00, E21D 13/04, 2002), принимаемый за прототип. Способ включает сооружение опережающей и временной крепи по своду тоннеля, под ее защитой возведение постоянной обделки и разработку породы забоя.
Недостаток способа также состоит в том, что при его реализации происходят большие смещения грунтового массива и осадки земной поверхности. Это происходит из-за больших смещений кровли и забоя тоннеля на основных этапах строительства, что снижает качество строительства тоннелей.
Техническим результатом изобретения является повышение качества строительства тоннелей путем снижения осадок земной поверхности на основных этапах строительства.
Технический результат достигается тем, что способ строительства станционных тоннелей с малыми осадками земной поверхности, включающий сооружение опережающей крепи и временной крепи по своду тоннеля, под их защитой возведение постоянной обделки и разработку породы забоя, согласно изобретению в забое под защитой опережающей крепи вдоль продольной оси тоннеля устанавливают инъекционные фиберглассовые анкера, временную крепь возводят с обеспечением поддержания опережающей крепи и монтируют из стальных арок непосредственно за подвиганием забоя с заполнением закрепного пространства бетоном, а постоянную обделку возводят после набора прочности бетоном временной крепи, при этом инъекционные фиберглассовые анкера послойно срезают проходческим агрегатом вместе с породой в забое по мере его подвигания.
Технический результат достигается также тем, что опережающую крепь сооружают путем бурения скважин по своду тоннеля под углом к его продольной оси, размещения в скважинах металлических труб и заполнения труб цементным раствором.
Способ реализуется следующим образом (как показано на чертеже).
Способ строительства станционных тоннелей с малыми осадками земной поверхности включает сооружение опережающей крепи 1 и временной крепи 2 по своду тоннеля 3, под их защитой возведение постоянной обделки 4 и разработку породы забоя 5. В забое 5 под защитой опережающей крепи 1 вдоль продольной оси тоннеля 3 устанавливают инъекционные фиберглассовые анкера 6. Временную крепь 2 возводят с обеспечением поддержания опережающей крепи 1 и монтируют из стальных арок непосредственно за подвиганием забоя 5 с заполнением закрепного пространства бетоном 7. Постоянную обделку 4 возводят после набора прочности бетоном 7 временной крепи 2. Инъекционные фиберглассовые анкера 6 послойно срезают проходческим агрегатом вместе с породой в забое 5 по мере его подвигания.
Опережающую крепь 1 сооружают путем бурения скважин по своду тоннеля под углом к его продольной оси, размещения в скважинах металлических труб и заполнения труб цементным раствором.
Установка инъекционных фиберглассовых анкеров в забое вдоль продольной оси тоннеля с послойным срезанием их по мере подвигания забоя приводит к тому, что порода забоя постоянно жестко связана с массивом и не имеет возможности смещаться в выработанное пространство. Это ограничивает смещения грунтового массива впереди тоннеля и над тоннелем и снижает осадки земной поверхности. Возведение временной крепи из стальных арок непосредственно за подвиганием забоя исключает возникновение периодов времени, когда призабойная часть тоннеля находится в незакрепленном состоянии и испытывает большие смещения, как это происходит в традиционных технологиях строительства тоннелей. Это тоже ограничивает осадки земной поверхности.
Таким образом, упрочнение кровли и забоя тоннеля на основных этапах строительства тоннеля предлагаемым способом уменьшает смещения грунтового массива и осадки земной поверхности, что повышает качество строительства подземных сооружений.