книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок
.pdf
|
|
М арки |
пневм обетоноукладчнков |
|
||
О сновны е п ок азател и |
ПБУ -300 | ПБУ-500 |
| М БУ -800 |
| |
П Б У Д о н У Г И : |
||
|
||||||
Подача, м3/ч |
9 |
|
15 |
<25 |
|
15 |
Дальность транспортиро |
|
|
|
|
|
|
вания, м: |
|
|
200 |
|
|
|
по горизонтали |
200 |
|
200 |
|
400 |
|
по вертикали |
35 |
|
35 |
35 |
|
— |
Диаметр бетоновода, мм |
150 |
|
150 |
150—180 |
|
150 |
Вместимость камеры, м3 |
0,3 |
|
0,5 |
0,8 |
|
0,7 |
Масса, т |
0,75 |
|
0,62 |
1,34 |
|
0,66 |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3.15 |
||
|
|
|
|
М арки бетононасосов |
||
П ок азател и |
|
СБ-9 |
|1 СБ-7 |
| |
СБ-68 |
|
|
|
|||||
Подача, м3/ч |
|
|
10 |
40 |
|
5 |
Дальность транспортирования, м: |
250 |
250 |
|
|
||
по горизонтали |
|
|
1 0 0 |
|||
по вертикали |
|
|
40 |
30 |
|
10 |
Диаметр трубопровода, мм |
|
150 |
290 |
|
150 |
|
Основные размеры, мм: |
|
|
2,46 |
5,9 |
|
3 |
длина |
|
|
|
|||
ширина |
|
|
1,35 |
2 |
|
0,83 |
высота |
|
|
1,7 |
3,2 |
|
1 |
Укладка бетонной смеси за опалубку при строительстве тон |
||||||
нелей повсеместно механизирована |
и производится |
установка |
ми, состоящими из бетоноукладочных машин и оборудования для их загрузки.
Подача бетонной смеси' за опалубку производится пневмобе тоноукладчиками или бетононасосами (табл. 3.14 и табл. 3.15).
При работе пиевмобетоноукладчиков рекомендуется приме нять бетонную смесь с осадкой конуса 7—9 см и с максималь ной крупностью заполнителей 45 мм. Рабочее давление сжатого воздуха должно быть не менее 0,5 МПа. Бетононасосы обеспе чивают более равномерную подачу бетонной смеси без ее рас слаивания.
При возведении бетонной обделки важное значение имеет механизация всех технологических процессов. Для этой цели Оргэнергострой и Гидроспецпроект разработал комплексы, ко торые состоят из оборудования для транспортирования бетон ной смеси, перегружателя, машины для подачи бетонной смеси за опалубку, раствора и опалубки.
Выбор технологического комплекса предопределяется сече нием и условиями проведения тоннеля.
В тоннелях площадью попёречного сечения до 50 м2 |
(высо |
||||
той до 5 м) рекомендуется применять |
бетоновозку, |
а укладку |
|||
бетонной смеси за опалубку производить |
пневмоукладчиками |
||||
со скиповым подъемником |
(рис. 3.19). |
В |
тоннелях |
большого |
|
сеченйяг рекомендуется применять автомобильный |
транспорт |
||||
с бункером-перегружателем |
и скиповым |
подъемником |
(рис. |
||
3.20) или пандусом. |
|
|
|
|
|
Рис. 3.19. Комплекс оборудования для возведения бетонной обделки в тоннелях площадью поперечного сечения не более 50 м2:
1 — бетоновозка' конструкции ВНИИОМШСа; 2 — скиповой подъемник; 3 —
.пневмобетоноукладчик ДонУГИ; 4 — ресивер; 5 — тележка для поддержки бетоновода; 6 — перестановщик опалубки; 7 — секция опалубки
Рис. 3.20. Комплекс оборудования для возведения бетонной обделки в тон нелях площадью поперечного сечения 50—85 м2:
1 — автосамосвал MÂ3-503; 2 — бункер-перегружатель объемом 2,5 м3; 3 — скиповой подъемник; 4 — пневмобетоноукладчик ПБУ-500; 5 — ресивер объ емом 12 м3; 6 — перестановщик опалубки; 7 — секции опалубки длиной .8 м
Для равномерной загрузки опалубки и улучшения статиче ской ее работы целесообразно применять два бетоноукладчика.
В тоннелях с большим пролетом, а также при использова нии одного бетоноукладчика (из-за стесненных условий) сле-‘ дует применять переключатели, позволяющие быстро присоеди нять магистральный трубопровод к бетоноводам, закрепленным
.к опалубке в-разных точках по периметру выработки:
Бетонная смесь укладывается слоями высотой 30—50 см и ■уплотняется глубинными вибраторами ИВ-27.
Интенсивность бетонирования принимается такой, чтобы нижележащий слой при его перекрытии следующим сохранял способность разжижаться при вибрировании. При перерыве бе тонирования укладка бетонной смеси допускается при достиже нии им прочности не менёе 1,5 МПа. Верхняя часть свода («за мок») бетонируется путем подачи бетонной смеси под давле нием по бетоноводу, заглубленному в бетонную смесь.
В лотковую часть обделки при плоском лотке бетонная смесь укладывается непосредственно из транспортных средств с использованием виброреек или вибраторов по выставленным маякам, а при кольцевом лотке — пневмобетоноукладчиками
.с использованием металлического шаблона-опалубки.
Комплекс оборудования для бетонирования лотка сфериче ской формы в тоннелях площадью поперечного сечения 65— 100 м2 изображен на рис. 3.21.
После снятия опалубки поверхность забетонированного уча стка обделки обследуется на предмет отклонения от требова
ние. 3.21. |
Комплекс оборудования для |
бетонирования лотка в |
тоннеле: |
|
1 — пандус; |
2 — автосамосвал |
МАЗ-503; |
3 — арматурный каркас; |
4 — пере |
движной распределительный |
бункер; 5 — секция опалубки; 6 — перестанов- |
|||
1Щик опалубки |
|
|
|
ний проекта по форме, шероховатости и дефектом обделки. Все отклонения от проектных и нормативных требований должны, быть устранены. Раковины, не заполненные бетоном полости,, «холодные» швы, отслоения верхнего слоя бетона заполняются набрызгбетоном или торкретбетоном, уступы и наплывы сруба ются. Течи в бетоне устраняются путем пробуривания скважин и нагнетания в них цементного раствора.
Контроль за качеством бетона в обделке включает провер ку на прочностные характеристики, водонепроницаемость, плот ность и др.
Нагнетание цементных растворов за обделку. После дости жения бетоном прочности, достаточной для восприятия давле ния, проводятся гидроизоляционные работы. Применяют два вида цементации — заполнительную и укрепительную.
Заподнительную цементацию проводят в целях заполнения цементным раствором пустот между обделкой тоннеля и окру жающими его горными породами. Заполнительная цементация является обязательной в напорных тоннелях при всех видах об делок (кроме набрызгбетона) в любых породах.
Нагнетание цементного раствора в безнапорных тоннелях производится под давлением 0,1—0,3 МПа, в напорных тонне лях 0,3—0,5 МПа. При нагнетании раствора второй очереди давление увеличивается в 1,5—2 раза. Состав цементно-песча ного раствора зависит от степени его поглощения и принима ется от 1 1,5 : 0,6 до 1: 3 :2,0.
Укрепительную цементацию применяют для укрепления ок ружающих тоннель пород и производят после окончания заполнительной цементации. Проведению укрепительной цементации предшествуют исследовательские работы, имеющие целью уста новление влияния цементации на деформативные, фильтрацион ные и физико-механические свойства пород. Укрепительная цементация производится под более высоким давлением, чем закрепительная. В напорных тоннелях давление нагнетания принимается в 1,5—2 раза больше действующего внутреннего гидростатического напора при глубине скважины 1С= (0,7ч-0,8), где D7— диаметр тоннеля. Ориентировочное значение давления нагнетания — в. пределах 0,5—1,5 МПа в осадочных породах и до 2,5 МПа в плотных кристаллических породах.
Кроме монолитной бетонной (железобетонной) крепи в ка честве постоянной обделки тоннелей может применяться ан керная и набрызгбетонная крепь.
Анкерную крепь как самостоятельную конструкцию приме няют в монолитных устойчивых породах с /> 4 , когда выработ
ка тоннельного типа способна стоять |
без обделки: |
Анкерную |
|
крепь с металлической сеткой (размер ячеек 50X50 |
мм, диа |
||
метр проволок 3 мм) применяют |
в |
выработках, проводимых |
|
в устойчивых породах, в которых |
возможны небольшие отслое |
ния. В зависимости от трещиноватости пород сетка устанавли вается только по своду или по своду и стенам. Анкеры с набрызгбетоном или с подхватами применяют в устойчивых тре щиноватых породах. Конструкция анкеров, схемы расположе ния и организация работ по установке анкерной крепи анало гичны практике применения анкерной крепи в горной промыш ленности.
Набрызгбетонную крепь как самостоятельную конструкцию
применяют в среднеустойчивых и устойчивых породах с |
4. |
Набрызгбетонная крепь может применяться совместно с ароч ной в качестве межрамного ограждения при наличии металли ческой сетки в породах с / = 2.
Требования к исходным материалам (цемент, песок, вода, химреагенты), подбор состава и технология работ аналогичны возведению иабрызгбетонной крепи при приведении горных вы работок.
7.7. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
В р е м е н н а я крепь. При проведении тоннелей в качест ве временной крепи применяют анкерную или набрызгбетонную крепи, самостоятельно и с металлической сеткой.
При выборе типа временной крепи необходимо учитывать устойчивость, трещиноватость, обводненность и выветриваемость пород. Область применения различных типов крепи по фактору устойчивости пород приведена в табл. 3.16.
К весьма устойчивым породам (I категория) относятся вы работки, которые могут стоять неограниченное время без креп
ления, к устойчивым |
(И категория)— с обнажением до 6 мес, |
средней устойчивости |
(III категория)— с обнажением до 10— |
15 сут; неустойчивым |
(IV категория)— с обнажением не более |
одних суток, к весьма неустойчивым (V категория) — не допус кающие обнажения кровли.
При проведении тоннеля в неустойчивых породах, а также в технических нарушениях в качестве временной крепи приме няют металлическую рамную крепь. Расстояние между рамами •определяется расчетом, но не должно превышать 1,5 м.
Металличёские рамы не демонтируются и оставляются |
как |
|||
.элементы металлобетонной крепи. |
|
|
|
|
В о д о о т л и в . По количеству воды, поступающей в тоннель, |
||||
различают |
(по В. М. Мосткову): капеж со свода и |
стен |
(до |
|
0,5 м3/ч); |
струйный приток по длине тоннеля (до 5 м3/ч); |
ло |
||
кальный источник (более 50 м3/ч). Кроме того в забой |
посту* |
|||
пает техническая вода в процессе бурения шпуров, |
при |
бетош |
ных работах, орошении забоя и т. д. в количестве 4,5—5,0 м3/ч. При суммарном притоке воды по трассе тоннеля до 50—
.60 м3/ч и уклоне от забоя вода удаляется по водоотводной ка-
Технологические операции! |
|
Угол наклона вы работки, градусы |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
и оборудование |
5 |
1 0 |
15 |
18 |
25 |
35 |
Бурение шпуров |
|
|
|
|
|
|
Ручные электросверла и пневмосверла |
|
|
|
|
|
|
перфораторы |
|
|
|
|
|
|
кол онковы е электросверла |
|
|
|
|
|
|
Бурильная установка Б У Р -? , Б УЭ -2 и |
|
|
|
|
|
|
другие с маневровой лебедкой |
|
|
|
|
|
|
П о гр узка породы |
|
|
|
|
|
|
Машины с нагребающ ими лопаткам и |
|
|
|
|
|
|
1П Н Б -2, 2 П Н Б -2 |
Г |
|
|
|
|
|
1 П П М -4 у ' |
|
|
|
|
|
|
1 П Н Б - 2 у |
|
|
|
|
|
|
П П Н -7 |
|
|
|
|
|
|
Скреперны е ко м п л ексы |
|
|
|
|
|
|
М П Д К -2 |
|
|
|
|
|
|
М П Д К -3 |
» |
|
|
|
|
|
СКБ -1 |
|
|
|
|
|
|
С КУ -1, С К М -60 0
Ком пл екс „С ибирь"
Транспортирование горной массы ■Вагонетки
Скипы
Ленточные конвейеры
С кребковы е конвейеры
навке трапециевидной форме сечением 0,2—0,25 м2 у одной из боковых стен тоннеля. При обратном уклоне вода, скапливаю щаяся у забоя, удаляется переносными насосами с откачкой в водосборники, объем которых рассчитывается на максималь ный одночасовой приток. При большой длине тоннеля расстоя ние между водосборниками принимается в среднем 150—200 м.
При притоках воды в тоннель более 100 м3/ч из отдельных локальных источников в качестве мер борьбы с подземными водами используются дренирование и предварительное водопонижение или применяются специальные способы строительства.
Ос в е ще н и е . Тоннель |
и обслуживающие |
его выработки |
освещаются стационарными |
лампами, которые |
питаются от |
электрической сети. Напряжение в сети принимается: 220 В для законченных сухих тоннелей при подвеске светильников не ниже 2,5 м; 127В — для сухих выработок и тоннелей; 36В — для: сырых выработок и тоннелей; 12 В — на передвижных металли-
веских подмостях, опалубках, буровых тележках, щитах и т. п. Для освещения применяют рудничные светильники типа PH и РП мощностью 60—2Q0 Вт, а также более экономичные све
тильники РВР-80, РВР-125 со светбвым потоком соответствен но 3000 и 5000 лм .. Расстояние между светильниками прини мается 6—8 м. Забои тоннелей освещаются прожекторами ПЗС-35, ПЗС-45 с лампами мощностью 500 и 2000 Вт.
Согласно действующим нормам принимается следующая ос вещенность: автомобильные дороги и эстакады для подвозки бетона — 3 лк; экскаваторные, простые бетонные и такелажные работы, а также припортальный участок длиной 50 м — 10 лк; опалубочные, арматурные; сложные железобетонные и монтаж ные работы — 25 лк; сборка тюбинговой обделки — 50 лк.
В р е м е н н ы е а в т о м о б и л ь н ы е д о р о г и . Для увели чения скорости движения автомашин и уменьшения их износа делают покрытие почвы тоннеля.
Тип покрытия принимается в зависимости от грузоподъемно сти автомашин и физико-механических свойств породы почв. При применении автомашин малой грузоподъемности почва тоннеля выравнивается с подсыпкой в неровности щебня из крепкой породы, вынимаемой из забоя. Подсыпаемая порода разравнивается грейдером и прикатывается. Во время эксплуа-. тации периодически производится подсыпка породы в образо вавшиеся неровности.
При применении автомашин большой грузоподъемности на сыпается слой щебня фракции 40—70 мм толщиной 15—20 см, который пропитывается битумом и прикатывается.
При строительстве тоннелей с большим сечением и протя женностью делают бетонное покрытие толщиной 15—20 см. Такая дорога обеспечивает движение тяжелых автомашин со скоростью до 40 км/ч.
7.8. КОМПЛЕКСЫ ОБОРУДОВАНИЯ
Комплексы оборудования обеспечивают механизацию основ ных горнопроходческих процессов — бурение шпуров, погрузку и транспортирование породы и возведение временной крепи. Оборудование, которое входит в комплекс, связано в единую технологическую цепочку и комплектуется с учетом производи тельности, размеров, вида потребляемой энергии и т. п.
Втабл. 3.17 и на рис. 3.22, рис. 3.23 приведены комплексы оборудования, разработанные Оргэнергостроем и Гидроспецпроектом на основе обобщения и анализа отечественного и зару бежного опыта, теоретических исследований и натурных с уче том требований нормативных документов.
Вкомплексах принимают: число ручных перфораторов из расчета 3—4 м2 площади забоя на одну машину; число буриль-
№ ком |
П л о щ а д ь |
п оп е |
п л ек са |
р еч н ого сечен и я |
|
|
тон н ел я, |
м 2 |
1а |
0ю |
со о 1 |
|
|
1 |
16 |
30—50 |
1150—65
III 65—110
|
П р о х о д ч е ск о е о б о р у д о в а н и е |
|
б у р о в о е |
п огр узоч н ое |
тр ан сп ор тн ое |
|
П р о в е д е н и е с п л о ш н ы м з а б о е м и л и в ер х н ей ч а с т и т о н н е л я |
|||||
БУР-2 |
|
ПНБ-Зд |
|
|
ВПК-10, электровоз |
|
СБУ-2К(СБУ-2м) |
ПНБ-Зд, |
ПНБ-Зк |
|
Думкар ДР-60 |
||
(2 шт.) |
|
|
|
|
Самосвал МАЗ-503 |
|
СБУ-2К (2 шт.), |
ПНБ-Зд |
(1—2 шт.), |
экс |
Самосвал МАЗ-503 |
||
шуровая |
рама |
каватор |
с ковшом вме |
|
|
|
|
|
стимостью 1—1,2 м3 |
|
|
|
|
Буровая |
рама на |
ПНБ-Зд, |
экскаватор |
с |
Самосвалы |
МАЗ-503 |
8—10 буровых ма |
ковшом |
вместимостью |
БелАЗ-540, |
МОАЗ-6401 |
||
шин |
|
1—1,2 м3 |
|
|
|
Р а з р а б о т к а н и ж н е го у с т у п а
Нижний уступ |
СБУ-70, |
СМБ1С-5 |
ПНБ-Зк (1—2 шт.) |
Самосвал МАЗ-503 |
||
высотой до 7 м |
|
|
|
|
|
|
То же, |
высотой |
СБУ-70, |
СМБК-5 |
Экскаватор |
с ковшом |
Самосвалы МАЗ-503, |
7—10 |
' |
|
|
вместимостью |
1,2—2 м3 |
МОАЗ-6401 |
Наи бол ьш ая
пр ои зв од и
тел ьность к ом п л ек са, ты с. *ма/м е с
Наи бол ь ш ая
пр о и зв о д и тел ьн ость
пр оходчи к а, м’/ч ел .-см ен у
5,4
5,8
9,7—10,5
11—15,4
15,7
Ш Ш а л Ш М о М
|
|
|
|
/ 4 |
, |
|
|
|
|
1 / |
>-П |
|
|
|
|
Y 77W 7/7 7 7 ? /7 7 '/7 7 ? f7 7 7 7 A |
|
|
|
|
|
у / / / / / / / / / / / / у у / / / / у у / г л |
|
|
--- 1~~{ |
* |
| |
--------------------------------- |
|
|
|
|
|
||
Щ/ |
^ 7 7 У 7 > У 7 7 7 7 7 ^ |
|
уТ У ////////? ////''/? '/'//Л |
Рис. 3.22. Комплекс оборудования для проведения тоннелей площадью по перечного сечения не более 50 м2:
а — бурение |
шпуров; |
б — погрузка породы: 1 — установка |
БУР-2; 2 — по |
|
грузочная |
|
машина |
ПНБ-Зд; 3 — вагонетка ВПК-10; |
4 — электровод |
13АРП-1; |
5 — полок |
|
|
.Рис. 3.23. Комплекс оборудования для проведения тоннелей площадью по перечного сечения более 50 м2:
.а — бурение шпуров; б — погрузка породы; / — буровай рама; 2 — БУ-1; ~3 — ПНБ-Зк; 4 — автосамосвал МАЗ-503; 5 — СБУ-2к
ных станков при разработке нижнего уступа из условия равен ства времени бурения и погрузки породы — примерно 3—5 м ширины уступа на одну машину; производительность погрузки экскаватором с ковшом объемом 1—1,2 м3 в автосамосвалы — 45—50 м3/ч, а погрузочной машины ПНБ-Зд (ПНБ-Зк) — 35— 40 м3/ч в плотном теле.
Во всех комплексах для установки железобетонных анкеров применяют пневмонагнетатели ПН-I, а для возведения набрызгбетонной крепи — машины БМ-60 и БМ-68.
В выработках площадью поперечного сечения более 30 м2 для подгребания породы применяют бульдозер Д-492, а. пло щадь поперечного сечения более 50 м2, кроме того, гидроподъ емник МШТС-2П.
Комплексы IV и V (рис. 3.24) применяют для разработки нижнего уступа.
Проходка йижнего уступа начинается после окончания бе тонных работ в сводовой части. При высоте уступа более 4 м используется скважинный метод отбойки породы. Для бурения
скважин |
применяют |
погружные |
бурильные |
молотки |
типа. |
||
СБУ-ЮОГ, |
возможно |
использование бурильных |
установок: |
||||
КБУ-80 на самоходном шасси. При |
высоте |
уступа |
менее |
4 м |
|||
буровзрывные работы |
выполняются |
мелкошпуровым методом |
|||||
с использованием бурового оборудования, |
применяемого |
при |
|||||
проходке верхней части сечения тоннеля. |
|
строительные |
|||||
Для уборки взорванной породы используются |
экскаваторы с ковшом емкостью 2—3 м3 и большегрузные авто самосвалы типа МОАЗ-64071, БелАЗ-540 и др. Вспомогатель ное оборудование в технологических комплексах представлено бульдозерами, подъемниками и кранами различных типов гру зоподъемностью до 20 т.
Временное крепление стен осуществляется анкерами парал лельно с погрузкой породы. При устойчивых стенах допускает* ся отставание крепи на одну заходку.
Рис. 3.24. Комплекс оборудования при разработке нижнего уступа:
1 — установка СБМК-5; 2 — экскаватор ЭП-1; 3 — автосамосвал МАЗ-503