EA040797B1 - TUNNEL WALL ELEMENT AND METHOD FOR ASSEMBLY OF TUNNEL WALLS CONTAINING TUNNEL WALL ELEMENTS - Google Patents

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к стеновым элементам тоннеля и способу сборки стен тоннеля, содержащего стеновые элементы, и особенно к стеновым элементам тоннеля, изготовленным из покрытого пеностекла, и способу сборки элементов, покрытых пеностеклом в стенки тоннеля.The invention relates to tunnel wall elements and a method for assembling tunnel walls containing wall elements, and especially to tunnel wall elements made of coated foam glass and a method for assembling elements covered with foam glass into tunnel walls.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

Дорожные и железнодорожные тоннели являются обычно дорогими в изготовлении, и проблемы безопасности, связанные с возможными пожарами и авариями внутри тоннелей, являются известными проблемами в предшествующем уровне техники. Обычные способы строительства тоннелей обычно содержат способы бурения и взрыва, обеспечивающие необходимый и установленный профиль тоннеля с правильными размерами. Также общепринято приспосабливать и собирать бетонные стеновые элементы, теплоизоляцию, противопожарную защиту, электрические провода, линии связи, светофоры, электрическое освещение, дренаж и т.п., соответствующие профилю тоннеля.Road and rail tunnels are typically expensive to manufacture, and the safety concerns associated with possible fires and accidents inside tunnels are known problems in the prior art. Conventional tunnel construction methods typically include drilling and blasting methods to provide the desired and established tunnel profile with the correct dimensions. It is also common to adapt and assemble concrete wall elements, thermal insulation, fire protection, electrical wires, communication lines, traffic lights, electric lighting, drainage, etc., to match the profile of the tunnel.

В последние годы принято обеспечивать изображения стен тоннеля из необработанной породы, сканируя поверхности породы пробуренного и взорванного тоннеля с помощью движущегося лазера, тем самым, идентифицируя места на стенах, подходящие для сверления болтов, удерживающих бетонные стеновые элементы, собираемые впоследствии. Информация из компьютерных изображений, зарегистрированных лазерным сканированием, может быть использована для направления и размещения бурового оборудования, движущегося внутри тоннеля во время бурения. Затем, установка бетонных элементов является намного проще и быстрее после того, как болты были прикреплены к стенам из породы.In recent years, it has been customary to provide images of raw rock tunnel walls by scanning the rock surfaces of the drilled and blasted tunnel with a moving laser, thereby identifying locations on the walls suitable for drilling bolts holding the concrete wall elements subsequently assembled. Information from computer images captured by laser scanning can be used to guide and position drilling equipment moving inside the tunnel during drilling. Then, the installation of concrete elements is much easier and faster once the bolts have been attached to the rock walls.

Предшествующий уровень конструкций тоннеля включает в себя множество частей, обеспечивающих решения соответствующих технических проблем. Бетонные стены обеспечивают защиту от кусков породы, которые могут отрываться от поверхностей породы тоннеля и, например, упасть на полосы движения или железнодорожные пути. Защита от образования льда и контроль замерзания является необходимым, так как вода, замерзающая до льда, увеличивается в объеме, как известно из предшествующего уровня техники. Силы, индуцированные в окружающей среде от замерзающей воды, например воды, оставленной в трещинах на поверхности породы тоннеля, могут быть большими по величине и могут привести к падению камней со стены из породы тоннеля. Дополнительно, заморозок может сделать, например, дороги в тоннеле очень скользкими. При сборке бетонных стеновых элементов могут быть оставлены пустоты между бетонными поверхностями, обращенными к поверхности породы тоннеля. Вода может собираться в этих пустотах, и если защита от образования льда является недостаточной, вода в пустотах может нанести структурный ущерб бетонным стенам тоннеля.The prior level of tunnel designs includes many parts providing solutions to related technical problems. Concrete walls provide protection against pieces of rock that can break away from the rock surfaces of the tunnel and, for example, fall onto traffic lanes or railroad tracks. Ice protection and freeze control is necessary because water that freezes to ice expands, as is known in the art. Forces induced in the environment from freezing water, such as water left in cracks in the surface of the tunnel rock, can be large in magnitude and can cause stones to fall from the tunnel rock wall. Additionally, frost can make, for example, roads in a tunnel very slippery. When assembling the concrete wall elements, voids may be left between the concrete surfaces facing the rock surface of the tunnel. Water can collect in these voids, and if protection against ice formation is inadequate, water in the voids can cause structural damage to the concrete walls of the tunnel.

Пожар, конечно, является проблемой, и бетонные стены могут защитить тоннель от разрушения изза тепловых структурных изменений в стенах из породы тоннеля (например, из-за теплового расширения). Поэтому противопожарная защита является важной проблемой безопасности автомобильных и железнодорожных тоннелей.Fire is of course a problem, and concrete walls can protect the tunnel from collapse due to thermal structural changes in the tunnel's rock walls (eg due to thermal expansion). Therefore, fire protection is an important safety issue for road and rail tunnels.

Патент США 200700138857 A1 раскрывает транспортное средство с устройством фрезерования на верхней стороне машины. Устройство фрезерования включает в себя фрезерное устройство для шлифования верхней поверхности тоннеля, например тоннельных потолков дорожных тоннелей. Такое транспортное средство с устройством фрезерования согласно изобретению подходит для обработки стен тоннеля, так что получается желаемая шероховатость поверхности и удаление нагара. Это гарантирует, что облицовка, которая наносится на потолок тоннеля и поверхность стены, достаточно прикреплена к поверхностям.US Patent 200700138857 A1 discloses a vehicle with a milling device on the top side of the machine. The milling device includes a milling device for grinding the upper surface of the tunnel, such as tunnel ceilings of road tunnels. Such a vehicle with a milling device according to the invention is suitable for processing tunnel walls so that the desired surface roughness and carbon removal is obtained. This ensures that the cladding that is applied to the tunnel ceiling and wall surface is adequately attached to the surfaces.

Патент США 8662796 B2 раскрывает способ облицовки стен тоннеля или потолков защитными сетками или тому подобным, при этом сетчатый защитный материал разматывается с барабана и закрепляется на стенах тоннеля или потолке с помощью болтов. Барабан установлен вращательно. Вращение барабана вокруг вала управляется для того, чтобы разматывать защитный сетчатый материал, причем вал механически перемещается поэтапно вдоль стен тоннеля или потолка вместе с барабаном. Растяжение и механическое крепление защитной сетки, предпочтительно, выполняется при разматывании на каждом этапе.US Pat. No. 8,662,796 B2 discloses a method of lining tunnel walls or ceilings with protective meshes or the like, wherein the mesh protective material is unwound from a drum and fixed to the tunnel walls or ceiling with bolts. The drum is installed rotationally. The rotation of the drum around the shaft is controlled to unwind the protective mesh material, the shaft being mechanically moved in steps along the walls of the tunnel or ceiling along with the drum. Stretching and mechanical fastening of the protective mesh is preferably carried out during unwinding at each stage.

Патент США 3561223 раскрывает тоннельную машину, адаптированную не только к тоннелю через грунт, но и к одновременному образованию бетонной стены в тоннеле. Формы для бетонной стены устанавливаются машиной на ее головном конце и удаляются машиной на ее заднем конце. Формы остаются на месте только достаточно долго, чтобы бетон затвердел, и постоянно повторно используются, те, которые от заднего конца переносятся на головной конец, при непрерывном процессе повторного использования формы. Удаление форм на задней части машины оставляет тоннель в задней части машины с гладкой бетонной стеной или каналом.US Pat. No. 3,561,223 discloses a tunneling machine adapted not only to tunnel through the ground, but also to simultaneously form a concrete wall in the tunnel. Concrete wall molds are set by machine at its head end and removed by machine at its rear end. The molds stay in place only long enough for the concrete to harden and are constantly reused, those carried from the back end to the head end, in a continuous mold reuse process. Removing molds from the back of the machine leaves a tunnel at the back of the machine with a smooth concrete wall or channel.

Патент Китая 101638990 В раскрывает огнестойкий термоизоляционный слой тоннеля и способ его строительства. Огнестойкий термоизоляционный слой содержит полиуретановый термоизоляционный слой, соединенный с двумя облицовками тоннеля и внешним огнеупорным слоем, причем огнеупорный слой изготавливается путем прессования одного или двух видов средне-щелочной стекловолоконной ткани и нетканого материала, которые берутся в качестве базовых материалов, а также водонепроницаемых и огнестойких компонентов.Chinese Patent 101638990 B discloses a fire-resistant thermal insulation layer of a tunnel and a construction method thereof. The fire retardant thermal insulation layer comprises a polyurethane thermal insulation layer bonded to two tunnel linings and an outer refractory layer, the refractory layer being made by pressing one or two kinds of medium alkaline glass fiber fabric and non-woven fabric, which are taken as base materials, as well as waterproof and flame retardant components. .

- 1 040797- 1 040797

Патент США 2004050100 A1 раскрывает композитную панель для строительной отрасли, исключающую использование пластиковых пенных материалов, как известно в SIP's (Структурной изоляционной панели) и EIFS (Наружной изоляционной системе отделки) панелях. Пластиковые и углеводородные материалы на основе пены могут представлять угрозу для окружающей среды, как известно из предшествующего уровня техники. Обычная улучшенная альтернатива содержит способ смешивания вместе стекла и 0,1-20,0 мас.%, по меньшей мере одного пенообразователя, не содержащего серу, и нагревания смеси, достаточно для вспенивания смеси. Во время или после этапа охлаждения по меньшей мере одна сторона панели соединяется с материалом, тем самым образуя композитную панель.US Patent 2004050100 A1 discloses a composite panel for the building industry eliminating the use of plastic foam materials as known in SIP's (Structural Insulation Panel) and EIFS (External Insulation Trim System) panels. Plastic and hydrocarbon based foam materials can pose a threat to the environment, as is known from the prior art. A common improved alternative involves mixing glass and 0.1-20.0% by weight of at least one sulfur-free blowing agent together and heating the mixture enough to foam the mixture. During or after the cooling step, at least one side of the panel is bonded to the material, thereby forming a composite panel.

Патент Великобритании 989639 раскрывает способ и устройство для панелей с непрерывным покрытием. Панели покрываются поверхностным покрытием с тем, чтобы сделать по меньшей мере одну поверхность панели электрически изолирующей и/или декоративной. Две жесткие противоположные панели, например, изготовленные из асбестоцемента, фанеры, твердого волокна, пенопласта и т.д., снабжаются слоями наполнителя, пропитанного синтетической смолой на их поверхностях и собираются со слоем сердечника, состоящего из панелей из пенистого материала, панелей из пеностекла, сотовых панелей из бумаги или тому подобного. Базовые панели транспортируются между конвейерами, например, из ленты бесконечного типа, и панели соединяются, например, нагреванием. Готовые покрытые панели представляют собой слоистые панели, содержащие соответствующие слои различного материала.British Patent 989639 discloses a method and apparatus for continuously coated panels. The panels are surface coated to make at least one surface of the panel electrically insulating and/or decorative. Two rigid opposing panels, such as those made of asbestos cement, plywood, hard fibre, foam, etc., are provided with layers of synthetic resin impregnated filler on their surfaces and assembled with a core layer consisting of foam panels, foam glass panels, honeycomb panels made of paper or the like. The base panels are transported between conveyors, for example from an endless type belt, and the panels are connected, for example, by heating. Finished coated panels are laminated panels containing respective layers of different material.

Стоимость создания безопасных дорожных и железнодорожных тоннелей является высокой, и поэтому существует потребность в улучшенных тоннельных конструкциях, обеспечивающих более дешевые тоннели, которые, предпочтительно, являются простыми в строительстве, быстрыми в строительстве, и которые требуют меньшего обслуживания и улучшения срока службы. В частности, было бы полезно использовать легкий стеновой элемент тоннеля, обеспечивающий необходимые тепло-, холодо- и водозащитные свойства при простой конструкции стеновых элементов, которая облегчает сборку полной стены тоннеля.The cost of creating safe road and rail tunnels is high, and therefore there is a need for improved tunnel structures that provide cheaper tunnels that are preferably easy to build, fast to build, and that require less maintenance and improved life. In particular, it would be beneficial to use a lightweight tunnel wall element that provides the necessary heat, cold and water barrier properties with a simple wall element design that facilitates assembly of a complete tunnel wall.

Кроме того, преимущество состоит в том, что стеновой элемент может быть адаптирован к конкретному профилю стены тоннеля, при этом соответствующие площади поверхности стенового элемента являются насколько возможно покрывающими как можно большие площади необработанной стены из породы тоннеля при сборке.It is further advantageous that the wall element can be adapted to a particular tunnel wall profile, with the corresponding surface areas of the wall element covering as much as possible of the unfinished tunnel rock wall when assembled.

Задача изобретенияThe task of the invention

Задачей изобретения является обеспечение альтернативы известному уровню техники.The object of the invention is to provide an alternative to the prior art.

В частности, в качестве задачи настоящего изобретения может рассматриваться обеспечение легкого стенового элемента тоннеля, облегчающего сборку водо, тепло и огнестойких стен тоннеля, содержащих легкий стеновой элемент тоннеля.In particular, it may be an object of the present invention to provide a lightweight tunnel wall element that facilitates the assembly of water, heat and fire resistant tunnel walls comprising a lightweight tunnel wall element.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Таким образом, вышеописанная задача и несколько других задач предназначены для получения в первом аспекте изобретения, посредством обеспечения стенового элемента тоннеля, образованного легким элементом, имеющим термоизоляционные свойства, покрытого огнестойким покрытием, увеличивающим механическую целостность легкого элемента.Thus, the object described above and several other objects are intended to be achieved in the first aspect of the invention, by providing a tunnel wall element formed by a lightweight element having thermal insulating properties, coated with a fire resistant coating that increases the mechanical integrity of the lightweight element.

Одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение стенового элемента тоннеля, образованного стеновым элементом тоннеля, образованным легкими элементами с покрытием, при этом сердцевина легкого элемента изготовлена из пеностекла, причем покрытие представляет собой полимочевину, обеспечивающую механическую целостность сердцевины из пеностекла, при этом размер соответствующих стеновых элементов тоннеля по высоте и/или ширине и толщине и формам контуров конкретных стеновых элементов тоннеля адаптированы к конкретным геометриям местной стены из породы и местным условиям конкретного местоположения на стене из породы дорожного или железнодорожного тоннеля, где соответствующие стеновые элементы тоннеля должны применяться, причем адаптация соответствующих стеновых элементов тоннеля к местным условиям осуществляется путем измерения геометрии и состояний стены из породы до того, как конкретный стеновой элемент тоннеля, связанный с конкретным местоположением стены тоннеля, предварительно изготавливается, при этом соответствующие стеновые элементы тоннеля помечаются меткой идентификации, идентифицирующей конкретные местоположения, в которых должны применяться соответствующие стеновые элементы тоннеля в тоннеле при сборке стеновых элементов тоннеля.One aspect of the present invention is to provide a tunnel wall element formed by a tunnel wall element formed by coated lightweight elements, wherein the core of the light element is made of foam glass, the coating being a polyurea providing mechanical integrity to the foam glass core, wherein the size of the respective tunnel wall elements is in terms of height and/or width and thickness and contour shapes of specific tunnel wall elements are adapted to the specific geometries of the local rock wall and local conditions of a specific location on the rock wall of a road or railway tunnel where the corresponding tunnel wall elements are to be used, and the adaptation of the corresponding wall elements of the tunnel to local conditions is carried out by measuring the geometry and conditions of the rock wall before a specific tunnel wall element associated with a specific tunnel wall location is previously is fabricated, with the respective tunnel wall members marked with an identification mark identifying the specific locations where the respective tunnel wall members are to be applied in the tunnel when the tunnel wall members are assembled.

Дополнительно, стеновой элемент тоннеля может иметь угол торцевой поверхности первого стенового элемента тоннеля относительно передней или задней поверхности первого стенового элемента тоннеля, который адаптирован к соответствующему углу торцевой поверхности второго стенового элемента тоннеля, расположенного примыкающим к торцевой поверхности первого стенового элемента тоннеля, когда часть стенки тоннеля собирается с первым и вторым стеновыми элементами тоннеля, примыкающими друг к другу.Additionally, the tunnel wall element may have an end surface angle of the first tunnel wall element with respect to the front or rear surface of the first tunnel wall element, which is adapted to the corresponding end surface angle of the second tunnel wall element located adjacent to the end surface of the first tunnel wall element, when the tunnel wall part is assembled with the first and second wall elements of the tunnel adjacent to each other.

Дополнительно, стеновой элемент тоннеля может иметь форму контура первого стенового элемента тоннеля, которая адаптирована к форме контура второго стенового элемента тоннеля, расположенного примыкающим к первому стеновому элементу тоннеля, когда часть стены тоннеля собирается с первым и вторым стеновым элементом тоннеля.Additionally, the tunnel wall element may have an outline shape of the first tunnel wall element that is adapted to the outline shape of the second tunnel wall element located adjacent to the first tunnel wall element when the tunnel wall portion is assembled with the first and second tunnel wall element.

- 2 040797- 2 040797

Дополнительно, адаптация конкретного стенового элемента тоннеля осуществляется согласно стандартизированному определенному набору спецификаций для конкретного тоннеля.Additionally, the adaptation of a particular tunnel wall element is carried out according to a standardized specific set of specifications for a particular tunnel.

Дополнительно, адаптация толщины стенового элемента тоннеля осуществляется в соответствии с установленным местным температурным режимом на местном местоположении, где должен применяться стеновой элемент тоннеля.Additionally, the adaptation of the thickness of the tunnel wall element is carried out in accordance with the established local temperature regime at the local location where the tunnel wall element is to be applied.

Дополнительно, периферия стенового элемента тоннеля может быть усилена дополнительным профилем из композитного материала, который может частично или полностью окружать периферию стенового элемента тоннеля.Additionally, the periphery of the tunnel wall element may be reinforced with an additional profile of composite material, which may partially or completely surround the periphery of the tunnel wall element.

Дополнительно, добавленный упрочняющий профиль может быть прикреплен к сердцевине из пеностекла стенового элемента тоннеля до наложения полимочевины, при этом форма и углы торцевых поверхностей добавленного упрочняющего профиля адаптируются к стеновому элементу тоннеля перед нанесением полимочевины.Additionally, the added reinforcing profile can be attached to the foam glass core of the tunnel wall element prior to application of the polyurea, wherein the shape and angles of the end faces of the added reinforcing profile are adapted to the tunnel wall element prior to application of the polyurea.

Дополнительно, добавленный упрочняющий профиль может быть прикреплен к сердцевине из пеностекла стенового элемента тоннеля после нанесения полимочевины, причем форма и углы торцевых поверхностей добавленного упрочняющего профиля адаптируются к стеновому элементу тоннеля после нанесения полимочевины.Additionally, the added reinforcing profile can be attached to the foam glass core of the tunnel wall element after applying the polyurea, wherein the shape and angles of the end surfaces of the added reinforcing profile are adapted to the tunnel wall element after applying the polyurea.

Дорожный или железнодорожный тоннель, содержащий множество легких стеновых элементов тоннеля, согласно настоящему изобретению, может обеспечивать, что соответствующие стеновые элементы тоннеля облицовывают стену из породы тоннеля, при этом слой бетона наносится между стеной из породы и соответствующими стеновыми элементами тоннеля.A road or railway tunnel comprising a plurality of lightweight tunnel wall elements according to the present invention can provide that respective tunnel wall elements line the rock wall of the tunnel, with a layer of concrete applied between the rock wall and the respective tunnel wall elements.

Дорожный или железнодорожный тоннель может дополнительно содержать Н-образную балку из композитного материала, которая расположена в нижней части стены тоннеля, а стеновые элементы тоннеля располагаются и закрепляются в верхнем раскрыве Н-образной балки.The road or rail tunnel may further comprise a composite H-beam that is located at the bottom of the tunnel wall, and the tunnel wall elements are positioned and secured in the top opening of the H-beam.

Дорожный или железнодорожный тоннель может дополнительно содержать по меньшей мере один источник света, который расположен за съемной крышкой в нижнем участке Н-образной балки, при этом оптическое волокно расположено на нижней стороне соответствующих стеновых элементов тоннеля, причем первый конец соответствующих оптических волокон находится функционально в контакте по меньшей мере с одним источником света, при этом второй конец, противоположный первому концу соответствующих оптических волокон, направляется через соответствующие стеновые элементы тоннеля, в результате чего соответствующие оптические волокна передают свет по меньшей мере от одного источника света во внутреннюю часть тоннеля.The road or rail tunnel may further comprise at least one light source which is positioned behind a removable cover in the lower portion of the H-beam, wherein the optical fiber is positioned on the underside of the respective wall elements of the tunnel, with the first end of the respective optical fibers being operatively in contact. with at least one light source, wherein the second end, opposite the first end of the respective optical fibers, is guided through the respective wall elements of the tunnel, as a result of which the respective optical fibers transmit light from at least one light source to the interior of the tunnel.

Дорожный или железнодорожный тоннель может дополнительно содержать полые болты, расположенные между соединительными торцевыми поверхностями примыкающих стеновых элементов тоннеля, причем полые болты могут поддерживать светофоры или дорожные знаки на боковых стенках тоннеля, в то время как болты, расположенные в потолке тоннеля, могут поддерживать кабельные мосты.The road or railway tunnel may further comprise hollow bolts located between the connecting end surfaces of adjacent wall elements of the tunnel, wherein the hollow bolts may support traffic lights or traffic signs on the side walls of the tunnel, while the bolts located in the tunnel ceiling may support cable bridges.

Дорожный и железнодорожный тоннель может дополнительно содержать полые болты, выполненные с возможностью направления электрических кабелей, оптических волокон, линий связи и аналогичных объектов к/от задней стороны стеновых элементов тоннеля стены тоннеля к/от передней стороны стеновых элементов тоннеля.The road and rail tunnel may further comprise hollow bolts configured to guide electrical cables, optical fibers, communication lines and the like to/from the rear side of the tunnel wall elements of the tunnel wall to/from the front side of the tunnel wall elements.

Способ сборки стены тоннеля, содержащей легкие стеновые элементы тоннеля, может включать этапы, при которых получают компьютерное изображение просверленного и взорванного тоннельного профиля тоннеля посредством сканирования поверхностей породы тоннеля с помощью движущегося лазерного сканера, перемещающегося через тоннель в продольном направлении тоннеля, используют компьютерное изображение для адаптации ширины и/или высоты конкретных стеновых элементов тоннеля к конкретным местоположениям стены из породы до того, как будут изготовлены конкретные стеновые элементы тоннеля.The method for assembling a tunnel wall containing lightweight tunnel wall elements may include the steps of obtaining a computer image of a drilled and blasted tunnel profile of the tunnel by scanning the rock surfaces of the tunnel with a moving laser scanner moving through the tunnel in the longitudinal direction of the tunnel, using a computer image for adaptation widths and/or heights of specific tunnel wall elements to specific rock wall locations before the specific tunnel wall elements are fabricated.

Способ может дополнительно включать этап, на котором компьютерное изображение стен тоннеля используется для планирования местоположения отступов в бетоне, наносимом на заднюю сторону стеновых элементов тоннеля, тем самым образуя каналы дренирования воды.The method may further include a step in which a computer image of the walls of the tunnel is used to plan the location of indentations in the concrete applied to the back side of the wall elements of the tunnel, thereby forming water drainage channels.

Способ может дополнительно включать этап, на котором компьютерное изображение стен тоннеля используется для идентификации возможной максимизации поверхностей соответствующих стеновых элементов тоннеля, тем самым, уменьшая количество стеновых элементов тоннеля, необходимых для прокладки тоннеля.The method may further include a step in which a computer image of the tunnel walls is used to identify the possible maximization of the surfaces of the respective tunnel wall elements, thereby reducing the number of tunnel wall elements required for tunneling.

Соответствующие аспекты настоящего изобретения могут быть объединены с любым из других аспектов. Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными и будут разъяснены со ссылкой к вариантам осуществления, описанным ниже.Relevant aspects of the present invention may be combined with any of the other aspects. These and other aspects of the invention will become apparent and will be explained with reference to the embodiments described below.

Описание чертежейDescription of drawings

Стеновой элемент тоннеля и способ строительства стен тоннеля со стеновыми элементами тоннеля согласно настоящему изобретению будут теперь более подробно описаны со ссылкой на прилагаемые фигуры. Прилагаемые фигуры иллюстрируют пример варианта осуществления настоящего изобретения и не должны истолковываться как ограничивающие для других возможных вариантов осуществления,The tunnel wall element and the method for constructing tunnel walls with tunnel wall elements according to the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying figures. The accompanying figures illustrate an exemplary embodiment of the present invention and should not be construed as limiting other possible embodiments,

- 3 040797 входящих в объем прилагаемых пунктов формулы изобретения.- 3 040797 included in the scope of the attached claims.

Фиг. 1 иллюстрирует пример стенового элемента тоннеля согласно настоящему изобретению;Fig. 1 illustrates an example of a tunnel wall element according to the present invention;

фиг. 2 - пример конструкции тоннеля согласно настоящему изобретению;fig. 2 shows an example of a tunnel construction according to the present invention;

фиг. 3 - пример участка тоннеля согласно настоящему изобретению;fig. 3 is an example of a section of a tunnel according to the present invention;

фиг. 4 - другой пример участка тоннеля согласно настоящему изобретению;fig. 4 is another example of a section of a tunnel according to the present invention;

фиг. 5 - пример конструкции тоннеля согласно настоящему изобретению;fig. 5 shows an example of a tunnel construction according to the present invention;

фиг. 6 - пример крепежного элемента согласно настоящему изобретению;fig. 6 is an example of a fastener according to the present invention;

фиг. 7 - пример устройства освещения тоннеля согласно настоящему изобретению.fig. 7 is an example of a tunnel lighting device according to the present invention.

Подробное описание варианта осуществленияDetailed Description of the Embodiment

Хотя изобретение было описано в связи с определенными вариантами осуществления, оно не должно толковаться как каким-либо образом ограничивающее представленными примерами. Объем настоящего изобретения изложен в прилагаемых пунктах формулы изобретения. В контексте формулы изобретения, термины содержащий или содержит не исключают другие возможные элементы или этапы. Упоминание ссылок на единственное число не должно истолковываться как исключающее множественность. Использование ссылочных символов в формуле изобретения в отношении элементов, указанных на фигурах, также не должно истолковываться как ограничивающее объема изобретения. Кроме того, отдельные признаки, упомянутые в разных пунктах формулы изобретения, могут быть с успехом объединены, и упоминание этих признаков в различных пунктах формулы изобретения не исключает того, что сочетание признаков невозможно и невыгодно.Although the invention has been described in connection with certain embodiments, it should not be construed as limiting in any way to the examples presented. The scope of the present invention is set forth in the appended claims. In the context of the claims, the terms comprising or contains do not exclude other possible elements or steps. Mention of references to the singular is not to be construed as excluding plurality. The use of reference symbols in the claims in relation to the elements indicated in the figures should also not be construed as limiting the scope of the invention. In addition, individual features mentioned in different claims can be successfully combined, and the mention of these features in different claims does not exclude the fact that the combination of features is impossible and disadvantageous.

Первый аспект настоящего изобретения состоит в том, чтобы объединить средства защиты от воды, огня и мороза в легком теле стенового элемента. Фиг. 1 иллюстрирует примеры стеновых элементов 10 тоннеля согласно настоящему изобретению, содержащих сердцевину из пеностекла, покрытую полимочевиной. Пеностекло является легким, а покрытие увеличивает механическую целостность сердцевины из пеностекла. Фиг. 2 иллюстрирует пример конструкции тоннеля согласно настоящему изобретению с использованием соответствующих прямых и изогнутых стеновых элементов 22 тоннеля, подобных примерам элементов 10, иллюстрированных на фиг. 1. Соответствующие стеновые элементы 22 тоннеля укладываются поверх друг на друга вверх и в сторону, покрывая поверхность тоннеля. Любые пустоты между уложенными стеновыми элементами 22 тоннеля и стеной из породы пробуренного и взорванного тоннеля заполняются бетоном 21. Отступы 20 могут быть расположены отстоящими равномерно вдоль длины тоннеля в бетоне, обращенными к стенам из породы тоннеля, обеспечивая водные каналы, отводящие воду, просачивающуюся через породу, из тоннеля. Канал сбора воды расположен на нижних сторонах тоннеля. Стеновые элементы, составляющие полную стену тоннеля, могут быть закончены бетонным концевым участком 24.The first aspect of the present invention is to combine water, fire and frost protection in a lightweight wall element body. Fig. 1 illustrates examples of tunnel wall elements 10 according to the present invention, comprising a foam glass core coated with polyurea. The foam glass is lightweight and the coating increases the mechanical integrity of the foam glass core. Fig. 2 illustrates an example of a tunnel construction according to the present invention using appropriate straight and curved tunnel wall elements 22, similar to the example elements 10 illustrated in FIG. 1. The respective wall elements 22 of the tunnel are stacked on top of each other up and to the side, covering the surface of the tunnel. Any voids between the laid tunnel wall elements 22 and the rock wall of the drilled and blasted tunnel are filled with concrete 21. Indents 20 can be spaced evenly along the length of the tunnel in concrete, facing the walls of the tunnel rock, providing water channels to drain water seeping through the rock. , from the tunnel. The water collection channel is located on the lower sides of the tunnel. The wall elements constituting a full tunnel wall may be terminated with a concrete end section 24.

Покрытие из полимочевины соответствующих элементов из пеностекла обеспечивает предотвращение образования воды, огня и льда. Пеностекло само по себе также является огнестойким, а структура пеностекла обеспечивает отличные теплоизоляционные свойства. Кроме того, покрытие из полимочевины трансформирует сердцевину из пеностекла стенового элемента 22 тоннеля в элемент с исключительной механической прочностью, чтобы выдерживать возможные повреждения при транспортировке, во время сборки и т.п. и других внешних сил. Например, прочность на разрыв типичного стенового элемента 22 тоннеля согласно настоящему изобретению определяется как лучшая, чем та, что может быть создана в любом сопоставимом усиленном сталью бетонном элементе.The polyurea coating of the respective foam glass elements ensures that water, fire and ice are prevented. The foam glass itself is also fire resistant, and the structure of the foam glass provides excellent thermal insulation properties. In addition, the polyurea coating transforms the foam glass core of the tunnel wall element 22 into an element with exceptional mechanical strength to withstand possible damage during transportation, during assembly, and the like. and other external forces. For example, the tensile strength of a typical tunnel wall element 22 according to the present invention is defined as better than that which can be generated in any comparable steel reinforced concrete element.

Стеновой элемент тоннеля согласно настоящему изобретению использует полезные свойства самого пеностекла при использовании в стеновом элементе тоннеля, как описано выше. Настоящее изобретение также использует еще один аспект пеностекла в качестве элемента сердцевины стенового элемента тоннеля в том, что пеностекло очень легко распиливается. В этом отношении можно приспособить внешнюю форму стенового элемента посредством предварительного распиливания блока из пеностекла до определенной формы, включая адаптацию как кривизны краев блока из пеностекла, так и толщину, и углы торцевых поверхностей блока из пеностекла перед применением покрытия из полимочевины. Это является отличием от известных бетонных стеновых элементов, которые нуждаются в сборных прессформах, которые должны быть изготовлены с конкретными адаптациями к конкретным условиям стены конкретного тоннеля. Согласно одному аспекту настоящего изобретения, все полезные свойства стеновых элементов согласно настоящему изобретению могут быть использованы для обеспечения индивидуального изготовления стеновых элементов для конкретных тоннелей экономичным способом либо на фабрике, либо непосредственно в режиме онлайн на месте строительства тоннеля.The tunnel wall element of the present invention exploits the beneficial properties of foam glass itself when used in a tunnel wall element as described above. The present invention also makes use of another aspect of foam glass as the core element of a tunnel wall element in that the foam glass is very easy to saw. In this regard, it is possible to adapt the external shape of the wall element by pre-cutting the foam glass block to a certain shape, including adapting both the curvature of the edges of the foam glass block and the thickness and angles of the end surfaces of the foam glass block before applying the polyurea coating. This is in contrast to known concrete wall elements which require precast molds to be made with specific adaptations to the specific conditions of a particular tunnel wall. According to one aspect of the present invention, all the useful properties of the wall elements according to the present invention can be used to provide customized production of wall elements for specific tunnels in an economical way, either in a factory or directly online at the tunnel construction site.

Распыление бетона 21, изображенного на фиг. 2, удерживает породу тоннеля стабильной. В предшествующем уровне техники, при сборке бетонных стеновых элементов, профиль тоннеля должен быть приспособлен к сборным бетонным стеновым элементам. Аспект настоящего изобретения состоит в том, что бетонный слой 21 позволяет адаптировать сборные стеновые элементы 22 тоннеля к профилю тоннеля, т.е. противоположно тому, что возможно в предшествующем уровне техники. Поверхность тоннеля и профиль могут быть выполнены с меньшим допуском, чем в известном уровне техники, поскольку бетонный слой 21 перекрывает все возможные неровные поверхности породы, оставшиеся после бурения и взрыва тоннельного профиля. Дополнительно, бетонный слой 21 удерживает породу тоннеляSpraying concrete 21 shown in FIG. 2, keep the rock of the tunnel stable. In the prior art, when assembling concrete wall elements, the tunnel profile must be adapted to the precast concrete wall elements. An aspect of the present invention is that the concrete layer 21 makes it possible to adapt the prefabricated wall elements 22 of the tunnel to the profile of the tunnel, i.e. the opposite of what is possible in the prior art. The tunnel surface and profile can be made with a smaller tolerance than in the prior art, since the concrete layer 21 covers all possible uneven rock surfaces left after drilling and blasting the tunnel profile. Additionally, the concrete layer 21 holds the rock of the tunnel

- 4 040797 на месте.- 4 040797 in place.

В объем настоящего изобретения входит также размещение дополнительных профилей, изготовленных из композитных материалов по периферии соответствующих стеновых элементов тоннеля согласно настоящему изобретению. Дополнительные профили могут не полностью окружать периферию, но могут выполнять это частично, например, в виде U-образного профиля или L-образного профиля. Таким образом, механическая целостность будет увеличена, а форма дополнительного профиля может быть адаптирована к конкретным требованиям укрепления стенового элемента тоннеля. Добавленные профили могут быть объединены с сердцевинами из пеностекла до нанесения полимочевины или затем на полимочевину, покрывающую поверхности стенового элемента тоннеля.It is also within the scope of the present invention to place additional profiles made of composite materials around the periphery of the respective wall elements of the tunnel according to the present invention. The additional profiles may not completely surround the periphery, but may do so partially, for example in the form of a U-profile or an L-profile. In this way, the mechanical integrity will be increased and the shape of the additional profile can be adapted to the specific requirements of the reinforcement of the tunnel wall element. The added profiles may be combined with the foam glass cores prior to the application of the polyurea or subsequently to the polyurea covering the surfaces of the tunnel wall element.

Лазерное сканирование поверхности, известное в уровне техники, может обеспечить компьютерное изображение поверхности тоннеля. Эта информация может использоваться для оценки того, может ли быть достигнут конкретный размер тоннеля при сборке стеновых элементов. Дополнительно, количество бетона 21, которое должно быть использовано при заполнении пустоты между поверхностью породы и соответствующими стеновыми элементами 22 тоннеля согласно настоящему изобретению, может быть рассчитано вместе с распределением бетона 21 по поверхности породы тоннеля. При расчете распределения объема бетонного слоя 21, расчет учитывает, что поверхность бетонного слоя 21, обращенная к породе стены тоннеля является неравномерной, и что другая противоположная боковая поверхность бетона 21, обращенная к задней части стенового элемента 22 тоннеля является гладкой.Surface laser scanning known in the art can provide a computerized image of the tunnel surface. This information can be used to evaluate whether a particular tunnel size can be achieved by assembling the wall elements. Additionally, the amount of concrete 21 to be used in filling the void between the rock surface and the respective wall elements 22 of the tunnel according to the present invention can be calculated along with the distribution of concrete 21 over the rock surface of the tunnel. When calculating the volume distribution of the concrete layer 21, the calculation takes into account that the surface of the concrete layer 21 facing the rock of the tunnel wall is uneven, and that the other opposite side surface of the concrete 21 facing the back of the tunnel wall element 22 is smooth.

Кроме того, компьютерное изображение стен из породы тоннеля может использоваться для подгонки размеров, таких как высота и/или ширина и толщина соответствующих стеновых элементов 22 тоннеля до их предварительного изготовления. В зависимости от кривизны изгиба, например, в направлении длины тоннеля, оптимизированное количество элементов может быть снабжено правильными углами между примыкающими торцевыми поверхностями примыкающих стеновых элементов 22. Потолок тоннеля может также потребовать регулировки углов торцевых поверхностей примыкающих стеновых элементов 22 тоннеля, приложенных к потолку. Кроме того, приспособление различных размеров соответствующих элементов 22 по отношению к геометрии стены из породы и местным условиям, таким как, например, возможное воздействие образования льда, позволяет изготавливать стеновые элементы 22 тоннеля с максимальной площадью поверхности, что будет уменьшать рабочую нагрузку и время монтажа соответствующих стеновых элементов 22 тоннеля к стенам и потолкам тоннеля. Геометрическая форма стенового элемента 22 также может быть адаптирована к конкретным геометрическим условиям конкретного места в тоннеле.In addition, the computer generated image of the tunnel rock walls can be used to adjust dimensions such as height and/or width and thickness of the respective tunnel wall elements 22 prior to their prefabrication. Depending on the curvature of the bend, for example in the direction of the length of the tunnel, an optimized number of elements can be provided with the correct angles between the adjacent end surfaces of the adjacent wall elements 22. The tunnel ceiling may also require adjustment of the angles of the end surfaces of the adjacent tunnel wall elements 22 applied to the ceiling. Furthermore, adapting the different sizes of the respective elements 22 with respect to rock wall geometry and local conditions, such as, for example, possible effects of ice formation, allows tunnel wall elements 22 to be fabricated with a maximum surface area, which will reduce the workload and installation time of the respective wall elements 22 tunnels to the walls and ceilings of the tunnel. The geometric shape of the wall element 22 can also be adapted to the specific geometric conditions of a particular location in the tunnel.

Например, два тоннеля, которые могут встречаться внутри тоннеля (например, боковые дороги, входящие в основной тоннель), могут потребовать специальных форм и геометрии стеновых элементов 22 тоннеля. Поскольку сердцевина стеновых элементов тоннеля изготовлена из пеностекла, резка и формование форм являются чрезвычайно простыми. Покрытие из полимочевины будет наноситься после того, как будет выполнена подгонка форм элементов из пеностекла.For example, two tunnels that may meet within the tunnel (eg side roads entering the main tunnel) may require special shapes and geometries of the tunnel wall elements 22 . Since the core of the tunnel wall elements is made of foam glass, cutting and shaping shapes is extremely easy. The polyurea coating will be applied after the molding of the foam glass elements has been completed.

Дополнительно, в объем настоящего изобретения входит то, что стеновые элементы 22 тоннеля согласно настоящему изобретению соответствуют определенному стандартизированному набору спецификаций для конкретного тоннеля. Это означает, что стеновые элементы могут быть изготовлены в виде набора стеновых элементов одинакового размера, определенных подходящими для конкретного профиля тоннеля.Additionally, it is within the scope of the present invention that the wall elements 22 of the tunnel according to the present invention conform to a certain standardized set of specifications for a particular tunnel. This means that the wall elements can be produced as a set of wall elements of the same size, determined to be suitable for a particular tunnel profile.

Согласно способу в соответствии с настоящим изобретением использование лазерного сканирования может обеспечить компьютерное изображение стен из породы тоннеля, которое может быть использовано для расчета необходимого количества бетона 21, заполняемого в пустоты между стенами из породы и стеновыми элементами 22 тоннеля. Кроме того, распределение бетонного слоя 21 над стенками из породы тоннеля может быть рассчитано, как обсуждалось выше. Затем эту информацию можно использовать для управления устройством или роботом, который позиционирует конкретный стеновой элемент тоннеля против конкретного местоположения стены из породы тоннеля, в то время как правильное количество бетона 21 для этого конкретного места наносится на заднюю сторону конкретного стенового элемента 22 тоннеля. Когда соответствующие стеновые элементы 22 подогнаны к конкретным местоположениям на стене тоннеля, метка штрих-кода или другой идентификационный знак, подобный RFID радиочастотному маркеру, может быть прикреплен к стеновому элементу 22 тоннеля, причем обеспечивая информацию о местоположении вдоль стены тоннеля, робот может присоединить конкретный стеновой элемент 22 тоннеля. Затем робот может сканировать метки штрихового кода или считывать RFID маркер перед прикреплением стеновых элементов тоннеля и применения конкретного объема бетона для конкретного места согласно метки или маркера.According to the method of the present invention, the use of laser scanning can provide a computerized image of the rock walls of the tunnel, which can be used to calculate the required amount of concrete 21 to be filled into the voids between the rock walls and the wall elements 22 of the tunnel. In addition, the distribution of the concrete layer 21 over the rock walls of the tunnel can be calculated as discussed above. This information can then be used to control a device or robot that positions a particular tunnel wall element against a particular tunnel rock wall location while the correct amount of concrete 21 for that particular location is applied to the back of that particular tunnel wall element 22. When the respective wall elements 22 are matched to specific locations on the tunnel wall, a barcode tag or other identification mark such as an RFID RFID tag can be affixed to the tunnel wall element 22, providing location information along the tunnel wall, the robot can attach the particular wall element. element 22 of the tunnel. The robot can then scan the barcode tags or read the RFID tag before attaching the tunnel wall elements and applying the specific volume of concrete to the specific location according to the tag or marker.

Компьютерное изображение стен тоннеля также может быть использовано для планирования местоположения углублений 20 в бетоне 21, нанесенном на заднюю сторону стеновых элементов 22 тоннеля, тем самым образуя водоотводные каналы. Когда бетон 21 наносится в пустоты между стеновыми элементами 22 тоннеля и стеной из породы тоннеля, пресс-форма или опалубка, образующая канал дренажа воды может быть прикреплена, когда стеновой элемент 22 тоннеля устанавливается в это конкретное место.The computer image of the tunnel walls can also be used to plan the location of recesses 20 in the concrete 21 applied to the back side of the tunnel wall elements 22, thereby forming drainage channels. When concrete 21 is applied to the voids between the tunnel wall elements 22 and the tunnel rock wall, a mold or formwork forming a water drainage channel can be attached when the tunnel wall element 22 is installed in that particular location.

- 5 040797- 5 040797

Могут возникнуть различные экологические требования, обусловленные различными экологическими свойствами расположения тоннеля. Например, на севере Норвегии теплоизоляция должна быть выше, чем для тоннеля на юге Италии. Это требование легко может быть объяснено в примерах вариантов осуществления настоящего изобретения тем, что толщина элементов из пеностекла увеличивается, если необходима лучшая защита от образования льда. Из-за свойства легкости пеностекла увеличение веса элементов из пеностекла и, следовательно, свойств обработки стеновых элементов 22, не является проблемой.Different environmental requirements may arise due to the different environmental properties of the tunnel location. For example, in the north of Norway, the thermal insulation must be higher than for a tunnel in the south of Italy. This requirement can easily be explained in the exemplary embodiments of the present invention by the fact that the thickness of the foam glass elements is increased if better protection against ice formation is needed. Due to the lightness property of the foam glass, an increase in the weight of the foam glass elements, and hence the processing properties of the wall elements 22, is not a problem.

Фиг. 3 (и фиг. 4) иллюстрируют пример использования Н-образной балки 30, изготовленной из композитного материала в нижней части стены тоннеля. Стеновой элемент 22 вставляется в верхнюю часть Н-образной балки 30.Fig. 3 (and FIG. 4) illustrate an example of using an H-beam 30 made of composite material at the bottom of a tunnel wall. The wall element 22 is inserted into the top of the H-beam 30.

Изогнутый профиль тоннеля может быть облицован стеновыми элементами 22 тоннеля согласно настоящему изобретению путем регулировки угла между примыкающими стеновыми элементами 22 тоннеля, уложенными друг на друга. Угол может быть определен путем вычерчивания линий из центральной точки профиля тоннеля, проходящих через примыкающие поверхности соответствующих стеновых элементов тоннеля. Фиг. 4 показывает пример, в котором угол 40 равен 5°.The curved profile of the tunnel can be lined with tunnel wall elements 22 according to the present invention by adjusting the angle between adjacent tunnel wall elements 22 stacked on top of each other. The angle can be determined by drawing lines from the center point of the tunnel profile through the adjacent surfaces of the respective tunnel wall elements. Fig. 4 shows an example in which the angle 40 is 5°.

Другие элементы тоннеля, такие как кабельный мост 50, могут быть прикреплены к потолку тоннеля, а также светофоры 51 и дорожные знаки 52, как иллюстрировано на фиг. 5.Other tunnel elements, such as a cable bridge 50, may be attached to the tunnel ceiling, as well as traffic lights 51 and road signs 52, as illustrated in FIG. 5.

Фиг. 6 иллюстрирует болт 60, изготовленный из композитных материалов, который может использоваться для удержания стеновых элементов тоннеля вместе во время процесса установки соответствующих стеновых элементов тоннеля, в то время как, например, бетон 21 наносится на заднюю сторону стеновых элементов 22 тоннеля. На чертеже показана только одна круглая пластина 61, но когда используются две круглые пластины 61, пластины 61 болта 60 могут удерживать два примыкающих стеновых элемента 22 вместе, например, при нанесении бетона 21. Первая круглая пластина 61 выполнена с возможностью размещения на передней стороне двух примыкающих стеновых элементов 22 тоннеля, а вторая круглая пластина 61 располагается на задней стороне двух примыкающих стеновых элементов 22 тоннеля. Болтовые элементы 60 могут быть устроены полыми и могут дополнительно использоваться для прикрепления кабельных мостов 50 и других элементов тоннеля к стенкам тоннеля или потолкам тоннеля, иллюстрированным на фиг. 5. Дополнительно, особенность полых болтов 60 может быть использована для размещения, например, электрических кабелей к/от задней стороны стеновых элементов тоннеля к/от передней стороне стеновых элементов тоннеля.Fig. 6 illustrates a bolt 60 made from composite materials that can be used to hold the tunnel wall elements together during the installation process of the respective tunnel wall elements while, for example, concrete 21 is applied to the back side of the tunnel wall elements 22. Only one circular plate 61 is shown in the drawing, but when two circular plates 61 are used, the plates 61 of the bolt 60 can hold the two adjacent wall elements 22 together, for example, when concrete is applied 21. The first circular plate 61 is configured to be placed on the front side of two adjacent wall elements 22 of the tunnel, and the second round plate 61 is located on the back side of two adjacent wall elements 22 of the tunnel. The bolt elements 60 may be hollow and may additionally be used to attach cable bridges 50 and other tunnel elements to the tunnel walls or tunnel ceilings illustrated in FIG. 5. Additionally, the feature of hollow bolts 60 can be used to accommodate, for example, electrical cables to/from the rear side of the tunnel wall elements to/from the front side of the tunnel wall elements.

Когда используется болт 60 на фиг. 6, между примыкающими стеновыми элементами 22 тоннеля будет узкое отверстие. Однако такие отверстия можно закрыть посредством применения уплотнительного элемента, обеспечивающего теплоизоляцию и противопожарную защиту соответствующих узких отверстий.When bolt 60 in FIG. 6, there will be a narrow opening between adjacent wall elements 22 of the tunnel. However, such openings can be closed by the use of a sealing element providing thermal insulation and fire protection to the respective narrow openings.

Фиг. 7 иллюстрирует пример устройства освещения тоннеля согласно настоящему изобретению. Источник света, например, располагается в нижнем участке стеновых элементов. Например, Н-образная балка 30, показанная на фиг. 3 (и фиг. 4), может использоваться для размещения источника 70 света за съемной крышкой. Также может быть множество источников света, расположенных таким образом по длине тоннеля. Источник (источники) света находятся в сообщении с множеством оптических волокон 71, продолжающихся вверх и в сторону от источника 70 света. Конец соответствующих оптических волокон расположен через стеновые элементы тоннеля, тем самым, излучая свет во внутреннюю часть тоннеля. В примерах вариантов осуществления настоящего изобретения, оптические волокна 71 могут быть встроены в тело элементов из пеностекла, если стеновые элементы тоннеля соответствуют настоящему изобретению. Таким образом, соответствующие оптические волокна 71 также будут защищены от воды, огня и ледяных образований.Fig. 7 illustrates an example of a tunnel lighting device according to the present invention. The light source, for example, is located in the lower section of the wall elements. For example, the H-beam 30 shown in FIG. 3 (and FIG. 4) can be used to place the light source 70 behind a removable cover. There may also be a plurality of light sources arranged in this manner along the length of the tunnel. The light source(s) are in communication with a plurality of optical fibers 71 extending upward and away from the light source 70. The end of the respective optical fibers is located through the wall elements of the tunnel, thereby emitting light into the interior of the tunnel. In exemplary embodiments of the present invention, the optical fibers 71 may be embedded in the body of the foam glass elements if the tunnel wall elements are in accordance with the present invention. Thus, the corresponding optical fibers 71 will also be protected from water, fire and ice formations.

Настоящее изобретение раскрывает стеновой элемент тоннеля, содержащий сердцевину из пеностекла, покрытую полимочевиной. Форма сердцевины из пеностекла может быть легко и экономично адаптирована к требованиям стены тоннеля перед нанесением полимочевины.The present invention discloses a tunnel wall element comprising a foam glass core coated with polyurea. The shape of the foam glass core can be easily and economically adapted to the requirements of the tunnel wall before applying the polyurea.

Дополнительно, отсутствует необходимость, например, в использовании армирующих элементов, таких как железные стержни внутри стеновых элементов тоннеля согласно настоящему изобретению, в отличие от того, что необходимо для бетонных стеновых элементов тоннеля по предшествующему уровню техники. Поэтому устраняются проблемы коррозии, а также возможные проблемы с электрическим заземлением.Additionally, there is no need, for example, to use reinforcing elements such as iron rods inside the tunnel wall elements of the present invention, as opposed to what is needed for prior art concrete tunnel wall elements. Therefore, corrosion problems are eliminated, as well as possible problems with electrical grounding.

Свойство легкости стеновых элементов тоннеля согласно настоящему изобретению упрощает обращение и может обрабатываться меньшим и более эффективным механизмом по сравнению с манипулированием тяжелыми бетонными стеновыми элементами по предшествующему уровню техники, что уменьшает выход CO₂ в окружающую среду.The lightness property of the tunnel wall elements of the present invention simplifies handling and can be handled by a smaller and more efficient mechanism compared to prior art heavy concrete wall element handling, which reduces CO ₂ release to the environment.

Изолирующее свойство пеностекла приводит к меньшему количеству этапов при установке стеновых элементов по сравнению с решениями по предшествующему уровню техники, которые требуют отдельной установки слоя, обеспечивающего изоляцию.The insulating property of the foam glass results in fewer steps in the installation of the wall elements compared to prior art solutions which require a separate installation of the insulation layer.

Огнестойкое свойство пеностекла упрощает установку, так как огнестойкость пеностекла значительно лучше, чем у бетонных стеновых элементов. Известно, что бетонные стеновые элементы могутThe fire-retardant property of foam glass simplifies installation, as the fire resistance of foam glass is significantly better than that of concrete wall elements. It is known that concrete wall elements can

--

Claims (11)

растрескиваться при воздействии тепла от автомобильных пожаров внутри дорожных тоннелей, например. Известно, что теплоизоляционный материал, обычно используемый в тоннелях по предшествующему уровню техники, воспламеняется при определенных условиях.crack when exposed to heat from car fires inside road tunnels, for example. It is known that the thermal insulation material commonly used in prior art tunnels ignites under certain conditions. Присущее огнезащитное свойство пеностекла значительно улучшает пожаробезопасность дорожных и железнодорожных тоннелей.The inherent fire retardant property of foam glass significantly improves the fire safety of road and railway tunnels. Дополнительно, соответствующие свойства сердцевины из пеностекла стенового элемента тоннеля согласно настоящему изобретению позволяют создавать индивидуальные стеновые элементы, обеспечивающие соответствующую оптимизацию площади поверхности стеновых элементов тоннеля, оптимизацию толщины стенового элемента и оптимизацию формы контуров соответствующих стеновых элементов тоннеля. В рамках оптимизации стены тоннеля, соответствующие стеновые элементы тоннеля согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены в разных размерах и контурных формах для одного и того же тоннеля.Additionally, the appropriate properties of the foam glass core of the tunnel wall element of the present invention allow the creation of customized wall elements that provide appropriate optimization of the surface area of the tunnel wall elements, optimization of the thickness of the wall element, and optimization of the shape of the contours of the respective tunnel wall elements. As part of the optimization of the tunnel wall, the respective tunnel wall elements according to the present invention can be produced in different sizes and contour shapes for the same tunnel. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Стеновой элемент тоннеля для облицовки открытой поверхности стены из породы, образующей тоннель, содержащий формованный стеновой элемент, выполненный с возможностью непосредственной установки на открытой поверхности стены из породы, при этом внутренняя сердцевинная часть выполнена из легкого пеностекла, а внешнее упрочняющее покрытие закрывает сердцевинную часть и выполнено из полимочевины, при этом размер соответствующих стеновых элементов тоннеля по высоте и/или ширине и толщине и формам контуров конкретных стеновых элементов тоннеля подогнаны к конкретным геометриям местной стены из породы так, чтобы соответствующие площади поверхности стенового элемента покрывали по существу всю площадь стены из породы тоннеля и подогнаны к местным условиям конкретного местоположения на стене из породы дорожного или железнодорожного тоннеля, в котором соответствующие стеновые элементы тоннеля должны применяться.1. Tunnel wall element for facing the open surface of a wall of rock forming a tunnel, containing a molded wall element configured to be directly installed on the open surface of a wall of rock, while the inner core is made of lightweight foam glass, and the outer reinforcing coating closes the core and made of polyurea, while the size of the respective wall elements of the tunnel in height and / or width and thickness and shapes of the contours of specific wall elements of the tunnel are adjusted to the specific geometries of the local rock wall so that the corresponding surface areas of the wall element cover essentially the entire area of the wall from tunnel rock and adapted to the local conditions of the particular location on the rock wall of a road or railway tunnel in which the respective tunnel wall elements are to be applied. 2. Стеновой элемент тоннеля по п.1, в котором угол торцевой поверхности первого стенового элемента тоннеля относительно передней или задней поверхности первого стенового элемента тоннеля приведен в соответствие к соответствующему углу торцевой поверхности второго стенового элемента тоннеля, расположенного примыкающим к торцевой поверхности первого стенового элемента тоннеля, когда часть стены тоннеля собирается с первым и вторым стеновыми элементами тоннеля, примыкающими друг к другу.2. The tunnel wall element according to claim 1, wherein the angle of the end surface of the first tunnel wall element relative to the front or rear surface of the first tunnel wall element is aligned with the corresponding end surface angle of the second tunnel wall element located adjacent to the end surface of the first tunnel wall element when the tunnel wall part is assembled with the first and second tunnel wall elements adjacent to each other. 3. Стеновой элемент тоннеля по п.1, в котором форма контура первого стенового элемента тоннеля приведена в соответствие к форме контура второго стенового элемента тоннеля, расположенного примыкающим к первому стеновому элементу тоннеля, когда часть стены тоннеля собирается с первым и вторым стеновым элементом тоннеля.3. The tunnel wall element according to claim 1, wherein the shape of the contour of the first wall element of the tunnel is aligned with the shape of the contour of the second wall element of the tunnel located adjacent to the first wall element of the tunnel when the tunnel wall part is assembled with the first and second wall element of the tunnel. 4. Стеновой элемент тоннеля по п.1, в котором приведение в соответствие конкретного стенового элемента тоннеля осуществлено согласно стандартизированному заранее определенному набору спецификаций для конкретного тоннеля.4. The tunnel wall element of claim 1, wherein the matching of the particular tunnel wall element is according to a standardized, predetermined set of specifications for the particular tunnel. 5. Стеновой элемент тоннеля по п.1, в котором приведение в соответствие толщины стенового элемента тоннеля осуществлено согласно установленному местному температурному режиму на местном местоположении, где должен применяться стеновой элемент тоннеля.5. The tunnel wall element according to claim 1, wherein the adjustment of the thickness of the tunnel wall element is carried out according to the established local temperature regime at the local location where the tunnel wall element is to be used. 6. Стеновой элемент тоннеля по п.1, в котором периферия стенового элемента тоннеля укреплена дополнительным профилем из композитного материала, частично или полностью окружающего периферию стенового элемента тоннеля.6. Tunnel wall element according to claim 1, in which the periphery of the tunnel wall element is reinforced with an additional profile made of composite material partially or completely surrounding the periphery of the tunnel wall element. 7. Стеновой элемент тоннеля по п.6, в котором добавленный упрочняющий профиль прикреплен к сердцевине из пеностекла стенового элемента тоннеля до наложения полимочевины, при этом форма и углы торцевых поверхностей добавленного упрочняющего профиля приведены в соответствие к стеновому элементу тоннеля перед нанесением полимочевины.7. The tunnel wall element according to claim 6, wherein the added reinforcing profile is attached to the foam glass core of the tunnel wall element prior to applying the polyurea, wherein the shape and angles of the end surfaces of the added reinforcing profile are aligned to the tunnel wall element before applying the polyurea. 8. Стеновой элемент тоннеля по п.6, в котором добавленный упрочняющий профиль прикреплен к сердцевине из пеностекла стенового элемента тоннеля после нанесения полимочевины, причем форма и углы торцевых поверхностей добавленного упрочняющего профиля приведены в соответствие к стеновому элементу тоннеля после нанесения полимочевины.8. The tunnel wall element according to claim 6, wherein the added reinforcing profile is attached to the foam glass core of the tunnel wall element after applying the polyurea, wherein the shape and angles of the end surfaces of the added reinforcing profile are aligned with the tunnel wall element after applying the polyurea. 9. Дорожный или железнодорожный тоннель, содержащий множество легких стеновых элементов тоннеля, согласно пп.1-7, в котором соответствующие стеновые элементы тоннеля облицовывают стену из породы тоннеля, при этом слой бетона нанесен между стеной из породы и соответствующими стеновыми элементами тоннеля.9. A road or railway tunnel comprising a plurality of lightweight tunnel wall elements according to claims 1 to 7, wherein respective tunnel wall elements line the rock wall of the tunnel, with a layer of concrete applied between the rock wall and the respective tunnel wall elements. 10. Дорожный или железнодорожный тоннель по п.9, в котором Н-образная балка из композитного материала расположена в нижней части стенки тоннеля, а стеновые элементы тоннеля расположены и закреплены в верхнем раскрыве Н-образной балки.10. A road or rail tunnel as claimed in claim 9, wherein the composite H-beam is located at the bottom of the tunnel wall and the tunnel wall elements are located and secured in the top opening of the H-beam. 11. Дорожный или железнодорожный тоннель по п.9, в котором по меньшей мере один источник света расположен за съемной крышкой в нижнем участке Н-образной балки, при этом оптическое волокно расположено на нижней стороне соответствующих стеновых элемен11. Road or railway tunnel according to claim 9, in which at least one light source is located behind a removable cover in the lower section of the H-shaped beam, while the optical fiber is located on the underside of the respective wall elements --