2.4. Область применения сборных чугунных обделок. Обеспечение герметизации обделок из чугунных тюбингов.

Обделки из чугунных тюбингов применяются в слабых неустойчивых грунтах при наличии гидростатического давления (обводнённые пески, илы, плывуны, водонасыщенные супеси и суглинки и т.п.). Чугунные обделки могут быть рекомендованы и в скальных трещиноватых грунтах в условиях значительного гидростатического давления, а также при расположении тоннеля под дном водного препятствия при недостаточном слое водоупора над кровлей тоннеля.

Чугунные обделки применяются и в тех случаях, когда несущая способность обделок из железобетона недостаточна.

Из сказанного выше видно, что чаще всего чугунные сборные обделки применяются в условиях действия значительного гидростатического давления (как правило, более 1 атм.). Поэтому обеспечение герметизации таких тоннелей является одной из важнейших проблем.

Проникновение подземной воды в тоннель с обделкой из чугунных тюбингов может происходить через продольные и поперечные стыки между тюбингами, через болтовые отверстия в рёбрах и через отверстия в спинке тюбинга для нагнетания растворов за обделку.

Швы (стыки) между тюбингами герметизируются путем заполнения специально предусмотренной в конструкции тюбинга чеканочной канавки гидроизолирующими замазками, а в наиболее ответственных случаях ещё и освинцованным шнуром. Заполнение чеканочных канавок гидроизолирующим материалом осуществляется специальными молотками, поэтому этот процесс называется чеканкой (рис. 2.16.).

Рис. 2.16. Герметизация стыков между тюбингами.

Для герметизации болтовых отверстий используются специальные сферические стальные шайбы с асбобитумным или пластмассовым заполнением. При затягивании болтов сферические шайбы становятся плоскими, и их заполнение проникает в зазор между болтом и стенками отверстия тюбинга, изолируя, таким образом, болтовое отверстие (рис. 2.17.).

Рис. 2.17. Герметизация болтового отверстия чугунной тюбинговой обделки:

1 – болт; 2 – асбобитумное или полимерное заполнение сферической шайбы;

3 – зазор между стенками болтового отверстия и болтом, заполненный асбобитумом или полимером; 4 – чеканочная канавка; 5 – гидроизолирующий материал в чеканочной канавке.

Аналогично, при помощи резьбовой пробки с полимерным или битумным заполнением изолируются отверстия для нагнетания в спинке тюбинга (рис. 2.18.).

Рис. 2.18. Герметизация отверстия для нагнетания в спинке чугунного тюбинга.

В последние годы при сооружении тоннелей в особо сложных инженерно-геологических условиях при наличии большого гидростатического напора, для обеспечения герметизации тоннеля, в бортах по всему периметру тюбинга устраивается канавка, в которую устанавливается рамка из специальной резины (рис. 2.19.).

Рис. 2.19. Герметизация стыков между тюбингами при помощи резиновой рамки.

После монтажа обделки и затягивания болтов резиновые рамки соседних блоков обжимаются, надёжно изолируя внутреннее пространство тоннеля.