Обделка напорного туннеля

(5 Н Е 02 В 9/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двторскомч свидеткпьствм 7 г 1 БНИЙ И ОТНРЫТИЙУ АРСТВЕННЫЙКОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ.85. Бюл. У 22 (72) Г,К. Чумбуридзе ина чно-исследова- (71) Грузинский научт т энергетики и гидтельский институт энротехр технических сооружений (56) 1, Руководство по проектироческих туннелей, М., нию гидротехничес2 А то ское свидетельство У 325293, кл, Е 21 0 11/в ор38 1969 (прототип).(5+) (57) ОБДЕЛЕЛКА НАПОРНОГО ТУННЕЛЯ,ежуточный слой с древключающая промежесущий нагрузку внутреннажем, не несунного давления в дь,онего эксплуатационноенаж сообщен с туннелем,а такжетампонажную противои о о е разделеннуюциионную зону в породтличас промежу точным слоем, оью повыа я с я тем, что, с цельюю щ а я с ябделки за счетшения долгове чности о дой споувеличения про тивофильтрационноисобности т ампонажной зоны, междуи тампонажнойпромежуточным слоемазделительный зазор,зоной выполнен раздела ному периметрасположенный по наружру промежежуточногб слоя,.к строительству напорных гидротехнических туннелей, и может быть использовано при строительстве напорныхшахт и подземных хранилищ нефти игаза,Известны обделки напорных туннелей,которые включают не несущий нагрузкиот внутреннего эксплуатационного дав бления воды слой и тампонажную противофильтрационную зону в окружающейтуннель породе, В данной обделке рольненесущего слоя выполняет бетоннаяоблицовка туннеля, а тампонажной противофильтрационной зоны - порода, укрепленная цементацией 11.Однако при занапоривании туннеляэксплуатационным давлением воды вбетонной облицовке образуются трещины и поэтому вся нагрузка от давленияводы передается на зацементированнуюпороду.Недостатком указанной обделки является наличие трещин в ненесущемслое, которые снижают ее долговечность.Известна также обделка напорноготуннеля, включающая промежуточныйслой,с дренажем не несущий нагрузку30внутреннего эксплуатационного давления воды, при этом дренаж сообщенс туннелем, а также тампонажную противофильтрационную зону в породе,отделенную от промежуточного слоя 1 2 1.При занапоривании туннеля вода 35по дренажу проникает в противофильтрационную зону и создает в ней про-тиводавление на ненесущий слой. В таких условиях ненесущий слой уравновешен и не подвергается воздействию 40силовых и физико-химических факторов(благодаря отсутствию напорной фильтрации через тело ненесущего слоя).Однако за счет наличия в обделкеразделительной незатампонированной 43эоны (целика) снижается противофииьтрационная способность тампонажнойзоны, Это вызвано расклиниванш(нмдействием давления воды в трещинахпороды, которые в пределах целика 56не затампонированы. Кроме того, необходимость устройства целика ограничивает возможность приближения там-,понатжной зоны к ненесущему слою иувеличения таким образом ее эффектив-Фбности. Целик занимает наиболее выгодцую для тампонирования зону породы например из-за наличия трещин 640 2взрыва, возможности качественного вымыва заполнителя трещин удобства тампонирования).Целью изобретения является повышение долговечности обделки за счет увеличения противофильтрационной способности тамлонажной зоны,Поставленная цель достигается тем, что в обделке напорного туннеля, включающей промежуточный слой с дренажем не несущий нагрузку внутреннего эксплуатационного давления воды, при этом дренаж сообщен с туннелем, а также тампонажную противо- фильтрационную зону в породе, разделенную с промежуточным слоем между промежуточным слоем и тампонажной зоной выполнен разделительный зазор, расположенный по наружному периметру промежуточного слоя.На чертеже приведена предлагаемая обделка.Предлагаемая обделка включает промежуточный слой 1, тампонажную дону 2 в породе 3 и периметральный. задор 4 между промежуточным слоем 1 и внутренним контуром 5 тампонажной зоны 2, Промежуточный слой 1 снабжен дренажными скважинами б, сообщающими периметральный зазор 4 с туннелем 7,Периметральный зазор 4 устраивают при занапоривании туннеля например, во время нредэксплуатационного испытания путем загружения обделки восходящими по давлению воды циклами нагрузка " разгрузка, причем начальные циклы выполняют на относительно малых давлениях, к которым ненесущий слой 1 является трещиностойким. Исследованиями установлено, что в момент разгрузки обделки напорная вода, насыщающая тампонажную зону 2, обжимает промежуточный слой 1 и отрывает его от внутреннего контура 5 тампонажной зоны 2. Образованный таким образом периметральный зазор 4 далее увеличивается при возрастании давления воды и числа циклов эагружения обделки за счет развития необратимых (пластических) деформаций породы. При этом давление воды приложено на внутренний контур 5 тампонажной зоны.Предлагаемая обделка работает следукарм образом.При занапориванин туннеля 7 экс-.плуатационным давлением воды вода иэ туннеля 7 по дренажным скважинам б проникает в периметральный зазор 4Составитель М, МоргуноваРедактор М. Недолуженко Техред С.Йовжий Корректор А. Тяско 3945/35 Тираж 649ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Заказ Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4,з 11 Ь 1 и создает в нем противодавление на промежуточный слой 1 величиной, равной внутреннему эксплуатационному давлению воды в туннеле 7. В таких условиях промежуточный слой 1 полностью разгружен и в нем не образуются трещины, что увеличивает его долговечность, Противофильтрационная способность и эффективность тампонажной зоны 2 увеличена за счет того, что 10 она начинается непосредственно от контура 5, примыкающего к периметральному зазору.Предлагаемая обделка напорного туннеля была испытана в опытном штре. 1 ке,под давлением воды до 4 МПа. При этом ненесущий слой диаметром в све 640 а ту 250 см, толщиной 40 см не получил трещины, в то время как аналогичные испытания при отсутствии дренажей в ненесущем слое и специально устроенного зазора вокруг него показываютобразование в нем радиальных трещин,а максимальная фильтрация воды черезобделку составила 3,40 л/с МПа в пересчете на 1000 м поверхности туннеля, Величина зазора составляет 0,81.0 мм,Предлагаемая обделка напорноготуннеля позволяет сократить фильтрацию воды из туннеля при одновременном обеспечении трещиностойкости идолговечности ненесущего промежуточного слоя,