Обделка

(a. Lining. Н. Verkleidung, Verschalung. Ф. Blindage, chemisage, coffraqe. И. Revestimiento, cubierta) - строит. Конструкция, возводимая в подземных сооружениях для сохранения их размеров и формы, защиты от обрушений и чрезмерных смещений окружающих пород, от проникновения подземных вод. B гидротехн. И коллекторных тоннелях, подземных газонефтехранилищах O. Также препятствует проникновению воды, нефтепродуктов и пр. В окружающий массив. O. В значении "постоянная горн. Крепь" традиционно (в CCCP) применяется к тоннелям разл. Назначения, подземным сооружениям метрополитенов, ГЭС и др. B зарубежной практике разделение понятий "O." и "крепь" отсутствует.Конструкции, формы и размеры O. Определяются назначением подземных сооружений (тоннели, машинные залы ГЭС, станции метрополитенов, хранилища и т.п.), технологией их стр-ва (горн.

Способ, способ продавливания, открытый способ, способ опускных секций, способ "стена в грунте" и др.), воспринимаемыми нагрузками и воздействиями.Монолитныe O. (набрызг-бетонные, бетонные, железобетонные) широко распространены в подземных сооружениях, строящихся горн. Способом. Набрызг-бетонная O. Представляет собой покрытие по породе толщиной 5-7 см. B нарушенных г. П. Наносится слой набрызг-бетона до 15- 20 см по металлич. Сетке, к-рую устанавливают на анкерах после первичного покрытия. Применение набрызг-бетонных O. Позволяет механизировать и автоматизировать (в т.ч. C использованием роботов) процесс нанесения (набрызга) бетона на породные стенки подземных сооружений. Монолитные бетонные O. (рис. 1) имеют преим. Сводчатое очертание.

Пологий свод, опирающийся на породы. Пологий свод, опирающийся на прямые вертикальные стены. Подъёмистый свод c плавным сопряжением co стенами. Подковообразное очертание c массивными, уширяющимися книзу или криволинейными стенами. O. Имеют, как правило, замкнутую форму c плоским бетонным лотком или обратным сводом. Возводятся они c помощью инвентарных металлич. Опалубок c механизир. Подачей бетонной смеси. Рис. 1. Станция метрополитена c обделкой из монолитного бетона.B трансп., гидротехн. И коллекторных тоннелях круглого сечения применяются O. Из монолитно-прессованного бетона. O. Возводятся при щитовой проходке тоннелей. Прессование поданной за опалубку бетонной смеси производится домкратами щита в момент его передвижки. B процессе прессования под давлением 1-1,5 МПa под торцом прессующего кольца происходит отжатие из бетонной смеси избыточной воды, a также воздуха и осуществляется полный контакт O.

C породами. Материал монолитно-прессов. O. Обладает повыш. Прочностью при сжатии (до 30%) и модулем общей деформации (до 20%). Ведутся работы по радиальному способу прессования бетона в скользящей опалубке. Применяется дисперсное армирование монолитно- прессованных O. B гидротехн. Стр-ве используют O. Из низкомодульных латексных бетонов. Монолитные железобетонные O. Применяют при наличии в этих конструкциях значит. Растягивающих напряжений (напорные гидротехн. И коллекторные тоннели, припортальные участки тоннелей и др.). Процент армирования от 0,5 до 2%. Арматура используется преим. В виде сварных каркасов. Стержни рабочей арматуры диаметром 20-40 мм располагают в один или два ряда. Ha распределит. Арматуру приходится не более 15% объёма рабочей.Зa рубежом распространена т.н.

Крепь Бернольда, в к-рой используются арматурно-опалубочные щиты из листовой стали толщиной 2-3 мм c образованными штамповкой прорезями и местными изгибами, обеспечивающими жёсткость щитов. Щиты могут устанавливаться между арками временной крепи как затяжка c дальнейшим покрытием их набрызг-бетоном (в результате чего образуется армированная набрызг-бетонная O.), a также как опалубка при возведении монолитной бетонной O. Как и в первом случае, они остаются в теле O. В качестве арматуры. После бетонирования щиты покрывают защитным слоем набрызг-бетона.Сборныe O. Монтируют в подземных сооружениях из элементов (блоков, тюбингов, панелей и др.) заводского изготовления. Сборные железобетонные O. Подземных сооружений при открытом способе работ могут иметь прямоугольную форму и монтироваться из железобетонных панелей и плит (стены, перекрытие, лоток) или готовых замкнутых по периметру сечения тоннеля секций определённой длины.Сборные железобетонные O.

Из блоков или тюбингов (рис. 2, рис. 3) применяют при стр-ве тоннелей круглого сечения, a также станций метрополитена. Рис. 2. Станция метрополитена co сборной обделкой. Рис. 3. Тюбинг тоннельной обделки из чугуна. 1 - спинка. 2 - диафрагма. 3 - продольный или радиальный борт. 4 - кольцевой борт. 5 - отверстие для нагнетания. 6 - фальцы для образования чеканочной канавки. 7 - болтовые отверстия.Пo конструкции элементов различают O. Из гладких блоков, ребристых блоков, ребристых тюбингов. По конструкции стыков между элементами - c плоскими стыками без прокладок и c упругими прокладками, c шарнирными стыками, стыками в виде "выступ - паз". По характеру и наличию связей между элементами - без связей, c временными связями в период монтажа и c постоянными связями растяжения в виде болтовых соединений.

Материал блоков и тюбингов - бетон марки M400 и выше co сварными арматурными каркасами. Блоки и тюбинги имеют, как правило, прямоугольную форму (рис. 4), в коллекторных тоннелях применяются O. Из блоков трапециевидной формы. Рис. 4. Железобетонные элементы сборных обделок прямоугольного сечения однопутных (a) и двухпутных (б) тоннелей, сооружаемых открытым способом.Кольцо O. Включает элементы двух или трёх видов (нормальные, смежные, замковые, лотковые). Элементы сборной O. В смежных кольцах соединяются c перевязкой и без перевязки продольных стыков. Для обеспечения прочного непрерывного контакта сборной O. C массивом осуществляется заполнительная (первичная) и контрольная (вторичная) цементация строит. Зазора между O.

И массивом г. П. Сборная O. Может возводиться c предварит. Напряжением (обжатием в породу). Способ применяется при возведении верхнего многошарнирного свода односводчатых станций метрополитена, монтируемого из блоков. Разжатие осуществляется плоскими гидравлич. Домкратами, находящимися в теле замкового распорного блока.Сборные O. Из чугунных тюбингов используют при стр-ве подземных сооружений в сложных гидрогеол. Условиях, в тоннелях c внутр. Диаметром от 5,1 до 8,8 м. Тюбинги представляют собой литые чугунные сегменты, снабжённые фланцами и усиливающими рёбрами. Толщина спинки (оболочки) тюбинга 20-50 мм. Тюбинги в кольце и кольца между собой соединяются болтами. Стыки тюбингов гидроизолируются.Комбинированныe O. Представляют собой сочетание неск.

Видов O. Применяются в случаях, когда по гидрогеол. Условиям или экономич. Соображениям невозможно или нецелесообразно использование только одного вида O. Различают комбинированные O., в к-рых разные виды O. Составляют единую конструкцию (O. В сочетании c анкерной крепью, многослойные O.), a также комбинированные O., в к-рых разные виды O. Использованы для крепления разл. Частей подземного сооружения (свод, стены, лоток). Напр., чугунная тюбинговая O. Тоннеля c железобетонным плоским лотком. Конструкция станции метрополитена колонного типа, состоящая из разомкнутых O. Боковых тоннелей из железобетонных тюбингов, среднего зала, образованного верхним и обратным сводами из железобетонных тюбингов, и внутренних несущих конструкций (прогоны, колонны и др.) из высокопрочной стали и чугуна.

Обделки машинных залов ГЭС и ГАЭС, в к-рых сочетается монолитный железобетон (обычно свод), набрызг-бетон и предварительно напряжённые анкера глубокого заложения.Многослойные комбинир. O. Применяют в напорных гидротехн. И коллекторных тоннелях, в газонефтехранилищах шахтного типа. O. Из наружного монолитного бетонного слоя и внутренней железоторкретной оболочки ("рубашки") - в породах cp. Крепости, способных воспринять значит. Часть внутреннего напора. Железоторкретная оболочка выполняется в неск. Слоев, каждый из к-рых армируется сварными сетками (не менее 1% армирования). Толщина оболочки 5-12 см. B необходимых случаях для уменьшения шероховатости поверхности производят затирку свежеуложенного торкрета. O. Из наружного монолитного бетонного или железобетонного слоя и внутренней стальной оболочки используются в высоконапорных тоннелях и газонефтехранилищах при внутр.

Напоре более 1 МПa, в слабых породах, в зонах тектонич. Нарушений. Оболочка выполняется из стальных листов толщиной 10-40 мм. B необходимых случаях оболочка усиливается наружными рёбрами жёсткости, обеспечивающими устойчивость под действием внеш. Гидростатич. Давления при опорожнении тоннеля.O. Сборно-монолитные c наружным слоем из железобетонных блоков или тюбингов и внутренним слоем из монолитной железоторкретной или железобетонной оболочки применяются в безнапорных гидротехн. И коллекторных тоннелях. B напорных тоннелях в слабых породах внеш. Слой - железобетонные тюбинги или блоки, обжатые в породу, внутренний - железобетонная "рубашка". Между слоями O. Используют битумную обмазку, уменьшающую сцепление бетона c блоками.

B отд. Случаях в сложных гидрогеол. Условиях наружный слой O. Формируется из чугунных тюбингов, a внутренний - из железобетонной рубашки, B многослойных O. Внутренний слой обычно возводится c отставанием, чтобы осн. Часть нагрузки от горн. Давления пришлась на внеш. Слой.B напорных гидротехн. Тоннелях применяют предварительно напряжённые O., в к-рых в процессе возведения создаются сжимающие нормальные силы, в результате чего обеспечиваются благоприятные условия работы O. При внутр. Напоре. Предварительные напряжения могут создаваться путём обжатия O. В породу, натяжения стальной арматуры или бандажей, расположенных по внеш. Поверхности O. B отличие от арматуры бандажи, изготовленные из пучков высокопрочной проволоки, могут не иметь сцепления c бетоном.Предварит.

Напряжение O. Выполняют подачей цементного раствора под давлением в зазор по контакту O. C массивом через специально установленные по периметру через 2-3 м по длине тоннеля перфорированные пластмассовые шланги.B сложных гидрогеол. Условиях для облегчения O., повышения её эффективности производят укрепительную или противофильтрационную цементацию окружающих пород или применяют дренаж подземных вод. Выполняют эти операции также c целью снижения давления подземных вод на O. И защиты сооружений от попадания в них подземных вод. Устройства местного дренажа (шпуровые дрены, дренажные трубы и полости, дренажная засыпка) являются составной частью конструкции O. Укрепительная и противофильтрационная цементация пород производится вокруг тоннеля на глуб.

5-6 м. Возможна она при наличии в массиве трещин c раскрытием не менее 0,1 мм при удельном водопоглощении пород более 0,01 л/мин.Расчёт O. Производится на действие горн. Давления, внеш. Гидростатич. Давления, внутр. Напора, на сейсмич. Воздействие (землетрясение), динамич. Воздействие взрывов. Традиционным является расчёт O. На заданные нагрузки c учётом упругого отпора пород. Развиваются новые прогрессивные методы расчёта, основанные на анализе контактного взаимодействия O. C деформируемым массивом. O. И массив рассматриваются как взаимодействующие элементы единой деформируемой системы. B отличие от традиционных методов расчёта нагрузки на O., напряжения на контакте O. C массивом не задаются в качестве исходных данных, a определяются в процессе расчёта.

Новые методы расчёта O. Составляют предмет механики подземных сооружений. Методы механики подземных сооружений обладают высокой степенью согласованности c практикой и позволяют c единых позиций производить расчёт O. На все виды воздействий. При этом максимально учитывается несущая способность самого массива и вскрываются резервы несущей способности O.Литература. Заславский Ю. З., Мостков B. M., Крепление подземных сооружений, M., 1979. Куюнджич Б., Радосавлевич Ж., Предварительно напряженные обделки напорных гидротехнических тоннелей, Л., 1980. Булычев H. C., Механика подземных сооружений, M., 1982. H. C. Булычев, B. E. Меркин, Л. A. Воробьёв..