Разработка технологии возведения вторичных обделок коллекторных тоннелей, обеспечивающей повышение срока их службы

• Автор: Ярославцев, Юрий Петрович
• Шифр специальности: 05.15.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 c. : ил

Введение I

1. Анализ причин неудовлетворительного эксплуатационного

состояния коллекторных тоннелей,

1.1. Применяемые типовые конструкции крепи при возведении коллекторных тоннелей и методы их расчета,

1.2. Анализ основных видов разрушений обделок.

1.3. Влияние современной технологии возведения вторичных обделок на их качество.

1.4. Существующие методы контроля качества возведения вторичных обделок.

Цель и задачи исследований.

2. Методы и. материалы исследований,

2.1. Методика лабораторных исследований.

2.2. Методика производственных экспериментов.

2.3. Применяемая аппаратура.
Выводы.
3. Исследования влияния технологии возвения вторичных обделок на их качество и срок службы.
3.1. Апробация разработанной методики в производственных условия.
3.2. Изучение закономерностей формирования прочностных и фильтрационных свойств в поперечном и продольном сечениях вторичных обделок.
3.3. Оценка трещиностойкости вторичных обделок с учетом совместной работы двухслойной крепи и вмещающих пород.
Выводы.
4. Экспериментальные исследования материала вторичных обделок и анализ причин его дефектности.
4.1. Выявление закономерностей формирования физикомеханических свойств образцов из товарного бетона заводских составов.
4.2. Оценка влияния расчетных составов, исключающих расслаиваемость при укладке бетонных смесей на конечные физикомеханические характеристики возводимых обделок. III
4.3. Повышение водонепроницаемости и стойкости бетонных образцов в агрессивных средах за счет использования химических добавок.
Выводы.
5. Разработка рекомендаций по новой технологии возведения и оперативному обследованию качества сооружения вторичных обделок коллекторных тоннелей.
5.1. Исследования влияния параметров бетонирования, режимов твердения и времени распалубливания на прочностные
и фильтрационные свойства обделок.
5.2. Рекомендации по новой технологии возведения вторичных обделок повышенного качества.
5.3. Рекомендации по оперативному обследованию качества сооружения вторичных обделок.
5.4. Техникоэкономический расчет.
Выводы.
Заключения.
Список литературы


Анализ современного состояния теории многослойных оболочек представлен Э. И.Гриколюком и Ф. А.Коганом . Булычев Н. С., Б. З.Амусин, А. Г.Оловянный рассмотрели общий случай напряженнодеформированного состояния упругого кольца, общее решение которого дано Н. И.Мусхелишвшш . Приближенный метод расчета, основанный на условии равновесия круговых брусьев на упругом основании, приводится И. В.Баклашовым, В. Н.Борисовым 4,5,6. Ю.Н. Айвазов, О. Ю.Антонов предлагают рассчитывать круговую тоннельную обделку, как систему брусьев на упругом основании 3. Расчет шестишарнирной кольцевой обделки представлен В. Л.Поповым . В расчетах института Мосинжпроект по определению несущей способности конструкции крепи в настоящее время не учитывают совместную работу внешнего и внутреннего кольца. Блочная крепь в осАном рассчитывается по методу Давыдова С. С. с принятием расчетной жесткости, равной жесткости конструкции на растворе нулевой прочности. Не учтенной остается подвижность в швах, а коэффициент постели грунта принимается постоянным для различных пород. В результате этого имеет место перераспределение усилий в узлах и, следовательно, напряженнодеформированное состояние сборной значительно отличается от монолитной обделки. Последняя, при этом не рассчитывается, размеры ее принимаются конструктивно. В связи с этим представляет определенный интерес рассмотреть статический расчет с точки зрения совместной работы двухслойной крепи и вмещающих пород для получения более точных данных при расчете несущей способности и величин раскрытия трещин. Срок службы коллекторных тоннелей зависит, с одной стороны, от активности действия внешних факторов и агрессивности протекающей по коллектору среды, а с другой, от плотности, прочности и стойкости материала обделок. Анализ результатов работ ,,, показывает, что долговечность коллекторных тоннелей в основном определяется надежностью вторичной обделки, так как разрушение отдельных участков обделки неизбежно приводит к выходу из строя всего коллектора. Внешние факторы обуславливаются геологическими и гидрогеологическими условиями. Геологические условия района г. Москвы характеризуются четвертичными отложениями различного происхождения и возраста, подстилаемые меловыми, каменноугольными, юрскими породами. Комплекс сложен насыпными, современными и древними речными, озерными и болотными отложениями. Из анализа геологических условий можно заключить, что коллекторные тоннели проходят в основном в сыпучих грунтах, характеризуются малым углом внутреннего трения и отсутствием сил сцепления между частицами. Инженерногеологические условия прокладки обследуемых коллекторев позволяют считать, что проявление горного давления незначительно изза малых глубин от 4 до м. Я4ЛН. Протодъяконова. В районах строительства коллекторных тоннелей гидрогеологические условия характеризуются наличием нескольких водоносных горизонтов. Наиболее представительным из них является основной надъюрский с напором м, заключенный в аллювиальных флювиогляциальных отложениях. Менее мощный, местный или надмеоренный горизонт, лежит на моренных суглинках. Следовательно, главенствующим фактором разрушения, при условии прохождения трассы коллекторов ниже уровня грунтовых вод, остается выщелачивающее действие фильтрующей через обделку воды. Существующие перепады давлений до 0, МПа способствуют проникновению напорной фильтрации через цементационтационную рубашку, блочную крепь и вторичную обделку. Процесс сопровождается растворением окиси кальция Са ОНего выносом, способствует ускоренному раскрыт трещин, свищей и в конечном итоге приводит к разрушению обделки, а в некоторых случаях и отдельных участков коллектора. Сделанный вывод подтверждается результатами обследований вторичных обделок коллекторных тоннелей , 6,0. Устранение подобного рода явлений возможно осуществить, например, путем проведения противофильтрационных мероприятий заобделочного пространства, устройства дренажа, применения новых, эффективных тампонажных растворов на основе полимерных, битумных либо других вяжущих.