Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Бетонирование обделок в устойчивых грунтах

Бетонирование обделок в устойчивых грунтах

Страница 14 из 16
Содержание лекции:
Технология строительства тоннелей горным способом

Виды опалубок

Проходка тоннелей в устойчивых скальных грунтах с поточной схемой развертывания работ по длине выработки и применением контурной крепи открывает широкие возможности механизации бетонных работ при возведении обделки из монолитного бетона. Реализуются эти возможности при использовании инвентарных металлических опалубок, высокопроизводительного бетоноукладочного оборудования и средств доставки бетонной смеси. Конструкция инвентарной металлической опалубки, ее размеры и форма поперечного сечения определяются формой и размерами поперечного сечения тоннеля, способом его сооружения, последовательностью выполнения проходческих и бетонных работ, видом и габаритами внутритоннельного транспорта.

Существующие виды инвентарных опалубок позволяют возводить обделку как на полное сечение тоннеля, так и на неполное – при раздельном бетонировании свода и стен. Опалубки подразделяют на разборно-переставные и передвижные.

Разборно-переставные опалубки изготавливают из инвентарных металлических, деревянных или комбинированных щитов, которые закрепляют в соответствии с проектным контуром обделки на кружалах или стационарных конструкциях. Такие опалубки применяют для возведения элементов обделки (как правило, стен) в тоннелях, сечение которых разрабатывают способом нижнего уступа или по частям; для бетонирования отдельных изолированных участков (камер, ниш); для бетонирования обделки значительной толщины в коротких выработках пролетом более 15 м, в которых передвижные опалубки получаются громоздкими и дорогостоящими.

При бетонировании свода в большепролетных выработках небольшой длины, пройденных в устойчивых грунтах, можно использовать подвесную металлическую опалубку. Щиты такой опалубки закрепляют на анкерах, оставляя зазор между ее внешним очертанием и контуром выработки, равный толщине обделки.

В ряде случаев при проходке в слабоустойчивых скальных грунтах целесообразно применять опалубку, обшивка которой после бетонирования остается элементом обделки. Примером такого решения может служить крепь Бернольда.

Постоянные, как правило, размеры внутреннего сечения транспортных тоннелей по всей длине или на значительном протяжении создают благоприятные условия для применения передвижных инвентарных опалубок.

Для удобства перемещений, облегчения установки на месте бетонирования и последующего раскружаливания такую опалубку изготавливают в виде одной или нескольких секций. С помощью специальных устройств эти секции можно независимо одна от другой раскружаливать, перемещать вдоль тоннеля и устанавливать на очередном участке бетонирования. Передвижную опалубку, которая позволяет механизировать эти процессы, называют механизированной.

В транспортном тоннелестроении применяют следующие виды механизированных передвижных опалубок, различая их по способу перемещения и характерным конструктивным признакам: сборно-разборную; шарнирно-складывающуюся; самоходную портального типа.

Сборно-разборная механизированная опалубка (рис. 1.78) состоит из отдельных стальных коробчатых сегментов – тюбингов (1), которые соединяют болтами в секции длиной lc = 1÷1,5 м. Монтаж и демонтаж секций такой опалубки производят рычажным перестановщиком-эректором (2). Проектное положение опалубки фиксируют анкерами (3).

Сборно-разборная опалубка

Рис. 1.78 – Сборно-разборная опалубка

При строительстве однопутных железнодорожных, тоннелей с обделкой подковообразного очертания используют сборно-разборную опалубку типа МО (ИО)-18; для обделки с круговым сводом и прямолинейными стенами – опалубку МО-5. В последние годы разработана и внедрена при строительстве автодорожных и двухпутных железнодорожных тоннелей сборно-разборная опалубка МО-21 для бетонирования большепролетных выработок. Опалубка состоит из 12 секций длиной по 1,5 м каждая. Рычажный перестановщик опалубки выполнен в виде жесткой металлической рамы, которая перемещается по рельсам, уложенным в основании выработки.

Основным достоинством сборно-разборной механизированной опалубки является возможность непрерывного бетонирования обделки за счет перемещения элементов опалубки с участка затвердевшего бетона под ранее установленными секциями по направлению к забою.

Незначительная длина секций позволяет применять такие опалубки при проходке тоннелей в слабоустойчивых грунтах, производя бетонирование обделки в непосредственной близости от забоя. Недостатком сборно-разборной опалубки является значительный объем работ по монтажу и демонтажу секций. Больших затрат труда и времени требует установка анкеров и распорок для фиксации опалубки в проектном положении. Например, демонтаж и монтаж шести секций опалубки МО-18 бригада из 5 человек производит за пять шестичасовых смен.

Передвижная механизированная шарнирно-складывающаяся опалубка (рис. 1.79) сохраняет преимущества сборно-разборной, обеспечивая возможность непрерывного бетонирования по направлению к забою, но выполненная из цельных секций большой длины (lc = 3÷12м), существенно сокращает время на ее перестановку. Каждая секция опалубки состоит из нескольких элементов (1), соединенных шарнирами (2), что позволяет складывать дальнюю от забоя секцию опалубки (см. штриховой контур на рис. 1.79) и перемещать ее вдоль тоннеля под ранее установленными секциями. Все секции перемещают одной монтажной самоходной тележкой (3) на рельсовом ходу. Отрывают опалубку от бетона, складывают секции опалубки и устанавливают их на новом месте гидроцилиндрами (4) и лебедками (5). Применение такой опалубки эффективно при значительном удалении от забоя (150 м и более). В отечественном тоннелестроении используют шарнирно-складывающуюся опалубку МО-2, предназначенную для сооружения однопутных железнодорожных тоннелей, и МО-1 – для бетонирования обделок автодорожных тоннелей.

Шарнирно-складывающаяся опалубка

Рис. 1.79 – Шарнирно-складывающаяся опалубка

Самоходная механизированная опалубка портального типа состоит из нескольких секций небольшой длины (lc = 3÷5 м) или одной длинномерной (lc = 12÷15 м). Каждая секция опалубки смонтирована на жесткой самоходной раме портального типа и имеет возможность небольших радиальных смещений (80–150 мм), достаточных для отрыва от затвердевшего бетона.

На (рис. 1.80) показана трехсекционная самоходная опалубка, портального типа ОПС-62, предназначенная для возведения монолитной бетонной обделки однопутных железнодорожных тоннелей. Каждая секция трехсекционной опалубки состоит из двух створок (1), которые опираются на портальную тележку (2), установленную на рельсовом пути. Секции отрывают от бетона, начиная с ближней к забою, боковыми и верхними механизмами отрыва (3), снабженными гидроцилиндрами. Передвигают их в том же порядке путем последовательных перемещений на 1,5 м двумя парами гидроцилиндров (4). Для полной передвижки опалубки цикл повторяют трижды.

Трехсекционная самоходная опалубка портального типа

Рис. 1.80 – Трехсекционная самоходная опалубка портального типа

При сооружении Байкальского и Северо-Муйского тоннелей на БАМе бетонирование обделки велось односекционной самоходной механизированной опалубкой японской фирмы «Сага-Когио» (рис. 1.81). Секция опалубки длиной lc = 12 м состоит из сводового элемента (2) и двух боковых элементов (1), соединенных шарнирами. Секция смонтирована на фермах (3), расположенных в два яруса и закрепленных по торцам на самоходных портальных тележках (4).

Односекционная самоходная опалубка портального типа

Рис. 1.81 – Односекционная самоходная опалубка портального типа

Применение самоходных передвижных опалубок портального типа, обладающих высокой жесткостью существенно сокращает затраты труда и времени на выполнение операций, связанных с перемещением и установкой опалубки в проектное положение. На операции по отрыву от бетона, перемещению и установке «под бетон» односекционной опалубки длиной 12 м звено из 4 человек затрачивает от 18 до 24 часов (включая подготовку рельсового пути и бетонирование основания обделки).

Для бетонирования обделок в штольнях сечением 18–20 м2 применяют самоходные передвижные опалубки ОПР-1 и ОПС-16.

Для возведения свода обделки однопутного железнодорожного тоннеля предназначена механизированная опалубка ОПК-28. Опалубка состоит из двух секций длиной по 9 м каждая (рис. 1.82). Секции передвигают по рельсовому пути (1) с помощью рельсового захвата (2). Сегменты (5) опалубки отрывают от бетона гидроцилиндрами (3) и механизмом отрыва (4), расположенным в замке опалубки.

Самоходная опалубка ОПК-28

Рис. 1.82 – Самоходная опалубка ОПК-28

Необходимо отметить, что все применяемые в настоящее время механизированные передвижные опалубки чрезвычайно тяжелы, металлоемки и дорогостоящи. На 1 м2 наружной поверхности комплекта сборно-разборной или шарнирно-складывающейся опалубки приходится 300–350 кг металла и до 500 кг – на 1 м2 опалубки портального типа.

Дальнейшее совершенствование опалубок следует вести по пути конструктивного их облегчения, замены металла на алюминий, пластмассы, стеклопластики и т. п. Имеются примеры выполнения обшивки из резинометаллических элементов: для придания формующей поверхности проектного очертания в обшивку нагнетают сжатый воздух и соответственно для отрыва опалубки воздух стравливают.

Укладка бетонной смеси за опалубку

Укладку бетонной смеси за опалубку производят механизированным способом. Для этого используют бетононасосы и пневматические бетононагнетатели.

В практике тоннельного строительства предпочтение отдают пневматическому бетоноукладочному оборудованию. Такое оборудование, отличаясь простотой управления и надежностью в эксплуатации, обеспечивает высокие темпы бетонирования и требуемое качество бетона в обделке. Для пневматического нагнетания бетонной смеси используют два вида оборудования: пневмобетоноукладчики (ПБУ) и пневмобетононагнетатели типа миксер.

Основными элементами пневмобетоноукладчиков являются нагнетатель, бетоновод и ресивер.

Принцип действия нагнетателя предельно прост и состоит в следующем (рис. 1.83, а). В металлический резервуар (1), входное отверстие которого закрывается герметически крышкой (2), загружают бетонную смесь (3) и нагнетают сжатый воздух. Смесь выталкивается через патрубок (4) в бетоновод и подается к месту укладки.

Пневмоукладочное оборудование

Рис. 1.83 – Пневмоукладочное оборудование

Бетонная смесь должна иметь осадку конуса 8–10 см и максимальную крупность заполнителя не более 1/3 диаметра бетоновода. Серийно изготавливаемые нагнетатели различных типов по своему устройству и принципу действия аналогичны и отличаются только вместимостью резервуара.

Бетоновод состоит из набора прямых труб и колен с быстроразъемными соединениями. Диаметр труб обычно 150 мм, длина – от 1 до 3 м.

Ресивер вместимостью от 2 до 3 м3 предназначен для исключения резких колебаний давления в системе сжатого воздуха.

Как правило, пневмобетоноукладчики комплектуют с различного рода транспортными и загрузочными устройствами, образуя механизированные бетоноукладочные установки (рис. 1.83, б). В зависимости от размеров поперечного сечения выработки, для которой предназначена установка, в ее состав, кроме пневмобетоноукладчика (2) и ресивера (3), входят платформы или тележки (4), приемные бункера, разгрузочные мосты или эстакады, скиповые загрузочные устройства (1) или транспортеры, приспособления для поддержания бетоновода и т. п.

При сооружении тоннелей большого пролета для механизированной подачи бетонной смеси целесообразно использовать крупногабаритную бетоноукладочную установку стационарного типа ПБУ-5А. Установка включает смонтированные на опорной раме приемный бункер (2 м3), загрузочный скип (0,5 м3), нагнетатель (ПН-0,5), ресивер (2 м3) и насосный агрегат, питающий гидроустройства установки; перемещают ее либо по подошве выработки, либо по рельсам. Производительность установки 10 м3/ч. При больших объемах бетонных работ в выработке располагают две такие установки.

При бетонировании обделки однопутных железнодорожных тоннелей, пройденных на полное сечение, используют самоходные бетоноукладочные установки. Все оборудование, включающее два нагнетателя, ресивер, загрузочные устройства и устройство, поддерживающее бетоновод, располагается на самоходной тележке портального типа, под которой может свободно проходить тоннельный транспорт.

Для механизированной укладки бетона за опалубку в штольнях сечением 16–18 м2 эффективны бетоноукладочные комплексы, нашедшие применение в горнодобывающей промышленности, такие, как УБМЗ-5, БУК-1 и «Монолит-2» производительностью от 7 до 10 м3/ч.

В отечественной и зарубежной практике тоннелестроения получили распространение более эффективные бетоноукладочные агрегаты, в которых совмещены функции смесителя, укладчика и средства транспортировки бетонной смеси. Так, пневмонагнетатель типа миксер ПБН-3 предназначен для транспортировки бетонной смеси (с осадкой конуса 8–20 см) с перемешиванием и подачи ее по трубам к месту укладки (рис. 1.83, в). Пневмонагнетатель состоит из цилиндрического сосуда (1) емкостью 3 м3, установленного на узкоколейной платформе (3) с шириной колеи 900 мм. Внутри емкости установлен лопастный вал (2) с электроприводом. Пневмонагнетатель типа миксер перемещают электровозом. Перед выгрузкой бетона его подключают к бетоноводу, установленному на опалубке, к магистральной линии сжатого воздуха и к силовому электрокабелю. Время выгрузки 4 мин. Аналогичные по конструкции нагнетатели могут быть смонтированы на автомобиле (рис. 1.83, г). Для достижения высокой производительности труда и темпов бетонирования необходимое для этих целей оборудование должно быть связано в единую технологическую цепочку в соответствии с принятым способом сооружения тоннеля и комплектоваться с учетом производительности, габаритов, вида потребляемой энергии и т. п.

В большинстве случаев темпы укладки бетона требуют применения двух бетоноукладочных машин. Это целесообразно и для равномерной загрузки опалубки. Оба бетоновода монтируют на технологической тележке, которую (если допускает расстояние до забоя) располагают впереди опалубки. Это исключает частую переборку звеньев бетоновода при ее перестановке. Бетоновод заводят в заопалубочное пространство через люки в опалубке или с ее торца с таким расчетом, чтобы высота падения смеси не превышала 2 м. Бетонную смесь укладывают слоями высотой 20–30 см и уплотняют глубинными вибраторами через люки в опалубке. Интенсивность бетонирования должна быть принята такой, чтобы нижележащий слой при его перекрытии следующим сохранял способность разжижаться при вибрировании. При длительном перерыве в бетонировании возобновить работы можно только тогда, когда бетонная смесь достигает прочности не менее 1,5 МПа (15 кгс/см2).

В процессе укладки бетона рабочим запрещается находиться в заопалубочном пространстве. В случае необходимости нарушить это правило можно, только получив разрешение Гостехинспекции. Очередную секцию опалубки можно устанавливать, только выполнив все работы по закреплению предыдущей секции. Категорически запрещается производить работы по пневмотранспортировке бетонной смеси при отсутствии или неисправности манометров на всех сосудах и аппаратуре, находящихся под давлением. Бетоновод должен быть надежно закреплен на всем его протяжении. До начала работы его испытывают нагнетанием воды под давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее. В процессе работы соединения труб бетоновода могут ослабнуть, поэтому их периодически (через 2–3 ч) следует подтягивать. При устранении неисправностей оборудования и ликвидации пробок в бетоноводах сжатый воздух в них должен быть удален. При значительном уровне шума в тоннеле от работы механизмов и оборудования, а также при отсутствии видимости между операторами бетоноукладчика и бетонщиками должна быть оборудована световая и звуковая сигнализация.

В процессе бетонирования обделки ведут контроль за толщиной слоев, чистотой рабочих швов, уплотнением бетонной смеси и прочностью бетона (по испытаниям образцов). Результаты контроля заносят в журнал бетонных работ.

Особого внимания заслуживает вопрос о продолжительности выдерживания бетона в опалубке, поскольку этот период существенно влияет на темпы возведения обделки, на установление длины участка бетонирования и необходимого числа секций передвижной опалубки. Распалубка бетонных конструкций в крепких устойчивых грунтах в соответствии с существующими нормами допускается при достижении бетоном 75 % проектной прочности, т. е. примерно через 12 суток. При использовании добавок-ускорителей твердения бетона этот срок может быть сокращен до 4–7 суток. Практика строительства показывает, что и этот срок при бетонировании выработок, временно закрепленных арочной, анкерной или набрызгбетонной крепью, является весьма продолжительным, так как обделка в период раннего твердения бетона подвергается воздействию лишь собственного веса. Поэтому в скальных грунтах при соответствующем обосновании в зависимости от пролета выработки и вида временной крепи распалубку можно производить при достижении бетоном 30% проектной прочности, т. е. через 20–40 ч.

После снятия опалубки поверхность забетонированного участка обделки обследуют и обнаруженные отклонения от проектных и нормативных требований (по форме, шероховатости и дефектам) устраняют. Раковины, не заполненные бетоном полости, «холодные» швы и отслоения бетона заполняют набрызгбетоном, уступы и наплывы срубают. Течи устраняют, пробуривая скважины и нагнетая в них цементный раствор.

В лотковую часть обделки бетонную смесь укладывают при плоском лотке – непосредственно из транспортных средств транспортерами или передвижными распределительными бункерами с использованием виброреек; при круговом очертании лотка – пневмобетоноукладчиками или ленточными транспортерами с использованием передвижной опалубки или переставного металлического шаблона-опалубки.

Организация бетонных работ в тоннеле

Бетонные работы по длине тоннеля могут быть организованы по трем принципиальным технологическим схемам; последовательной, параллельной и совмещенной. Эти схемы определяют взаимосвязь и очередность выполнения бетонных и проходческих работ.

При последовательной схеме обделку возводят после завершения проходки выработки по всей длине тоннеля или на отдельных его участках; при параллельной – одновременно с проходкой выработки на значительном удалении от забоя; при совмещенной – непосредственно вслед за проходкой, совмещая в рабочем цикле проходческие операции с операциями по бетонированию обделки.

Работы по той или иной схеме организуют в соответствии с инженерно-геологическими условиями и директивными сроками строительства. Поэтому область целесообразного применения каждой из этих схем можно рекомендовать, лишь рассмотрев их достоинства и недостатки.

Последовательная схема позволяет сосредоточить первоначально в выработке высокопроизводительные машины и механизмы для проходки и временного крепления выработки, а после окончания этих работ использовать механизированные комплексы для скоростного возведения бетонной обделки. Такое разделение основных работ позволяет сократить единовременно требуемые ресурсы строительства. Кроме того, в выработке, свободной поочередно вначале от бетонных, а затем от проходческих работ, проще организовать бесперебойную работу механизмов, оборудования и транспортных средств. Все это позволяет получить высокие скорости, как при проходке выработки, так и при бетонировании обделки. Вместе с тем из-за последовательного выполнения этих работ общая продолжительность строительства тоннеля может увеличиться.

Практика отечественного тоннелестроения позволяет считать, что последовательная схема целесообразна при бетонировании выработок длиной менее 600 м, проходящих в крепких слаботрещиноватых грунтах, при обеспечении их устойчивости надежной временной крепью. Очевидно, что в тоннеле большой протяженности можно бетонировать обделку после окончания проходки только в том случае, если, усилив временную крепь, обеспечить устойчивость выработки на длительный срок. Это обстоятельство в значительной степени определяет целесообразность применения последовательной схемы возведения обделки.

Примером, иллюстрирующим целесообразность применения последовательной схемы в благоприятных инженерно-геологических условиях, может служить сооружение тоннеля Флетхед (США). Однопутный железнодорожный тоннель длиной 11,2 км был пройден способом сплошного забоя на всю длину со средней скоростью 230 м/мес. После окончания проходки возводили обделку со средней скоростью 1600 м/мес.

Параллельная схема позволяет рассредоточить фронт работ по длине тоннеля, совмещая по времени проходческие и бетонные работы, а следовательно, сократить сроки строительства, особенно протяженных тоннелей. Эту схему независимо от протяженности выработки применяют в трещиноватых и нарушенных грунтах, когда выработку нельзя оставить без обделки на длительное время.

Величина отставания обделки от забоя зависит от инженерно-геологических условий, вида временной крепи, схемы движения транспорта и размещения проходческого и бетонного оборудования в призабойной части тоннеля. Обычно это расстояние принимают равным 100–150 м. Достаточно надежные системы современной временной крепи во многих случаях позволяют бетонировать обделку на расстоянии 600–900 м. Параллельная схема накладывает ограничения на габариты применяемого оборудования, которое должно быть приспособлено для пропуска транспорта на всем протяжении строящегося тоннеля. Сложной проблемой при такой схеме является и развязка транспортных потоков. При значительном отставании обделки от забоя (более 300 м) развязка транспортных потоков может быть успешно решена, если породу из забоя и материалы в забой транспортировать по боковой штольне через сбойки в призабойной зоне.

Совмещенная схема может быть принята как вынужденная мера при проходке выработки любой протяженности в сильнотрещиноватых грунтах, когда в связи с интенсивным нарастанием горного давления требуется возвести обделку с минимальным отставанием от забоя. В этом случае все основные виды проходческих и бетонных работ выполняют на призабойном участке протяженностью до 30 м. В неустойчивых скальных грунтах обделку возводят непосредственно вслед за проходкой участками, равными двум-трем длинам заходки. Выполнение вблизи забоя всего комплекса работ по сооружению тоннеля усложняет организацию производственного процесса и существенно снижает темпы строительства.

Очередность бетонирования обделки соблюдают также и по поперечному сечению выработки, и она во многом зависит от принятых способов сооружения тоннеля. Так, при проходке сплошным или уступным забоем наибольшее распространение получила схема очередности работ в два этапа: «свод – стены – лоток».

Последовательность «лоток – свод – стены» целесообразна при последовательной схеме бетонирования обделки. При этом варианте рельсовые пути, уложенные на бетонное основание, и готовые фундаменты обделки, обеспечивают точность и быстроту установки секций передвижной опалубки.

При уступном способе проходки тоннеля в слабоустойчивых грунтах обделку возводят в три этапа по схеме «свод – стены – лоток». Этим сокращается время поддержания выработки на временной крепи.

По длине тоннеля бетонирование обделки ведут отдельными участками (блоками). При использовании сборно-разборной или шарнирно-складывающейся опалубки (рис. 1.84, а) фронт работ по длине выработки состоит из последовательно расположенных к забою участков: демонтажа секций опалубки lд; выдерживания бетона в опалубке lв; монтажа опалубки и укладки бетонной смеси lб подготовительных работ lп; размещения бетоноукладочного оборудования /o. В этом случае длину комплекта опалубки lк.о необходимо принять равной суммарной длине блока бетонирования и участка выдерживания бетона в опалубке:

lк.о = lб+lв.

При использовании самоходной опалубки портального типа (рис. 1.84, б) фронт бетонных работ состоит из участков: монтажа опалубки, укладки и выдержки бетонной смеси lб; подготовительных работ lп; размещения оборудования lo. Длина комплекта опалубки в этом случае будет равна длине блока бетонирования.

Схемы развертывания бетонных работ по длине тоннеля

Рис. 1.84 – Схемы развертывания бетонных работ по длине тоннеля

В основе производственного процесса бетонирования лежит цикличная организация работ.

Структуру, продолжительность и основные параметры цикла устанавливают исходя из следующих положений:

  • при последовательной схеме бетонирования скорость возведения обделки устанавливается директивными сроками сооружения тоннеля или технической возможностью имеющегося на строительстве оборудования; цикл бетонирования должен обеспечивать непрерывность укладки бетона от одного блока к другому;
  • при параллельной схеме скорость возведения обделки равна скорости проходки выработки;
  • при совмещенной схеме цикл охватывает полный комплекс технологических операций по сооружению тоннеля, включая проходческие работы;
  • продолжительность цикла должна включать целое число смен;
  • звено бетонщиков состоит из 4– 6 чел.

Продолжительность цикла возведения бетонной обделки (стен и свода) на длину одного блока складывается из времени, необходимого на выполнение отдельных операций, ч:

Tб = tп+tм+tт+tу+tв, (1)

где tп – время выполнения подготовительных операций (очистка основания, установка анкеров для раскрепления опалубки, бетонирование фундаментов и основания рельсового пути, укладка пути и т. п.); tм – время демонтажа, перемещения и монтажа опалубки (принимают по техническим характеристикам опалубки); tт – время установки и снятия торцевой опалубки (tт = 3÷5 ч); tу – время укладки бетона за опалубку; tв – время выдержки бетонной смеси в опалубке до приобретения распалубочной прочности.

В свою очередь время укладки бетона за опалубку

25032014_f1

где S – площадь сечения обделки, м2; k = 1,1÷1,15 – коэффициент, учитывающий отклонение действительного контура выработки от проектного; Р – эксплуатационная производительность бетоноукладочной установки с учетом времени на подготовку ее к работе, перестановку бетоновозов, оборачиваемости транспортных средств и т. п., м3/ч.

Продолжительность цикла можно сократить, совместив отдельные операции, входящие в его состав.

Для этого подготовительные работы, требующие значительных трудозатрат и времени на их выполнение, проводят одновременно либо с основными операциями по бетонированию обделки, либо в период выдержки бетона в опалубке. Например, при использовании сборно-разборной или шарнирно-складывающейся опалубки подготовительные работы следует выполнять одновременно с операциями по отрыву опалубки от бетона, по установке ее и укладке бетона. Такая опалубка позволяет также сократить продолжительность цикла за счет времени, необходимого на выдержку бетона (tв), Для этого следует принять комплект опалубки в 2–3 раза большей длины, чем длина блока бетонирования. При использовании самоходной опалубки портального типа продолжительность цикла можно сократить, если подготовительные операции выполнять в период выдержки бетона в опалубке.

Продолжительность цикла Тб при параллельной схеме бетонирования устанавливают из условия равенства скоростей проходческих и бетонных работ:

25032014_f2

отсюда

25032014_f3

где Тп – продолжительность проходческого цикла, ч; W – глубина заходки, м.

Подставив в левую часть выражения (1) значение Тб из формулы (2), можно установить основные параметры бетонных работ, соответствующие заданной скорости проходки выработки.

Для достижения высокой производительности труда и повышения темпов строительства разработаны технологические комплексы для возведения обделок горных транспортных тоннелей. Эти комплексы состоят из передвижной механизированной опалубки, бетоноукладочного оборудования и средств доставки бетонной смеси к месту работы. Выбор технологического комплекса механизмов и оборудования определяется сечением выработки и условиями проходки. Рассмотрим схемы механизации бетонных работ, использованные при бетонировании обделок ряда крупных транспортных тоннелей (Иджеванский и Меградзорский железнодорожные тоннели на Кавказе, Нагорный и Байкальский железнодорожные тоннели на БАМе, Рокский автодорожный тоннель на Кавказе), построенных за период с 1980 по 1985 г.

Примерная организация работ по возведению обделки (схема «свод – стены – лоток») при сооружении однопутного железнодорожного тоннеля уступным способом с использованием автомобильного транспорта показана на (рис. 1.85). Свод (8) бетонируют с помощью механизированной опалубки (2) (типа ОПК-28) участками длиной lб. Бетонную смесь доставляют в автобетоносмесителе (5) типа СБ-92 и разгружают, в загрузочный скип стационарной бетоноукладочной установки (3) (например, ПБУ-5А) и по бетоноводу (1) подают за опалубку. В стесненных условиях однопутного тоннеля бетоноукладочную установку располагают в специально устроенной нише (4), оставляя пространство (9) для пропуска самосвального автопоезда МоАЗ-6401-9585.

Технологическая схема бетонирования свода и стен обделки однопутного железнодорожного тоннеля с автотранспортировкой бетонной смеси

Рис. 1.85 – Технологическая схема бетонирования свода и стен обделки однопутного железнодорожного тоннеля с автотранспортировкой бетонной смеси

Стены обделки бетонируют с помощью передвижной стеновой опалубки (6) с длиной секции lбʹ, а лоток – с помощью опалубки (7). Циклограмма бетонирования свода и стен при длине комплекта опалубки 9 м показана на (рис. 1.86). Средние темпы возведения свода и стен обделки при такой организации работ составляют соответственно 3 и 7,2 м в сутки.

Циклограмма на возведение бетонного свода и стен однопутного железнодорожного тоннеля с применением бетоноукладочной установки типа ПБУ-5А

Рис. 1.86 – Циклограмма на возведение бетонного свода и стен однопутного железнодорожного тоннеля с применением бетоноукладочной установки типа ПБУ-5А (цифрами указано число рабочих, выполняющих операцию)

Организация работ по возведению бетонной обделки при сооружении однопутного железнодорожного тоннеля способом сплошного забоя с использованием рельсового транспорта (схема «свод – стены – лоток») показана на (рис. 1.87). Стены и свод обделки возводят, используя односекционную опалубку (5) портального типа с длиной секции lб. Бетонную смесь доставляют в пневмобетононагнетателе (2) типа ПБН-3. Его перемещают по рельсовому пути электровозом (1). В процессе транспортировки происходит перемешивание бетонной смеси. На участке бетонирования пневмобетононагнетатель присоединяют к бетоноводу (4) и подключают к магистральной линии сжатого воздуха и к силовому электрокабелю. Для поддержания бетоновода служит вспомогательная тележка (3). Обратный свод бетонируют с помощью опалубки (6). После того как бетон обделки достигнет проектной прочности, приступают к нагнетанию за обделку цементных растворов, используя нагнетатель раствора (7) и вспомогательную тележку (8).

Технологическая схема бетонирования обделки однопутного железнодорожного тоннеля с рельсовой транспортировкой бетонной смеси

Рис. 1.87 – Технологическая схема бетонирования обделки однопутного железнодорожного тоннеля с рельсовой транспортировкой бетонной смеси

Работы ведут круглосуточно в четыре смены продолжительностью 6 часов бригадой из четырех звеньев по 4 человека. При использовании опалубки с длиной секции lб = 12 м цикл работ рассчитан на сооружение 12 м обделки за 13 смен (рис. 1.88).

Циклограмма на бетонирование обделки однопутного железнодорожного тоннеля с применением пневмобетононагнетателя типа ПБН-3

Рис 1 88 – Циклограмма на бетонирование обделки однопутного железнодорожного тоннеля с применением пневмобетононагнетателя типа ПБН-3 (цифрами указано число рабочих, выполняющих операцию)


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика