Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Основы технологии работ по сооружению монолитной бетонной обделки

Основы технологии работ по сооружению монолитной бетонной обделки

Страница 12 из 16
Содержание лекции:
Технология строительства тоннелей горным способом

Возведение обделки является важнейшим видом работ при строительстве тоннелей. Эти работы во многом определяют скорости проходки и сроки строительства тоннеля, долговечность и надежность сооружения, его эксплуатационные качества.

В большинстве случаев при сооружении тоннелей горным способом в качестве материала обделок используют монолитный бетон и набрызгбетон. Реже применяют монолитные железобетонные обделки: преимущественно при строительстве тоннелей на участках со значительным горным давлением, в районах сейсмичностью 7 баллов и более, а также при креплении выработок большого пролета.

Широкое применение монолитного бетона объясняется его достоинствами как строительного материала. Бетон является прочным, долговечным и огнестойким материалом, который изготавливают из местных материалов (песок, щебень), не требующих дальних перевозок. Пластичное состояние бетона в момент использования дает возможность применять его в конструкциях любой формы и размеров при возведении тоннельной обделки по частям по мере раскрытия поперечного сечения выработки в слабых грунтах, а также при устройстве сложных сопряжений выработок (околоствольный двор, камеры съездов, сопряжение тоннеля со штольнями и т. п.).

Разновидностью монолитного бетона является набрызгбетон. Обделки из набрызгбетона целесообразны в прочных однородных грунтах, не имеющих ярко выраженных нарушений, а также в сухих или слабовлажных грунтах.

Обделки тоннелей возводят из бетона с марками по прочности M200 и М400. В зависимости от климатических и гидрогеологических условий района расположения тоннеля дополнительно устанавливают марку бетона по морозостойкости (не ниже Мрз300) и по водонепроницаемости (не ниже В6).

Состав бетонной смеси следует выбирать для каждого конкретного участка тоннеля в соответствии с требованиями, предъявляемыми к материалу обделки.

Залогом получения в обделке бетона высокого качества является обязательное выполнение технологических требований к бетонной смеси, к которым в первую очередь следует отнести достаточную подвижность, допускающую без расслоения транспортировку смеси на требуемое расстояние и любое число перегрузок, предусмотренных методами работ; удобоукладываемость, обеспечивающую без расслоения распределение смеси в опалубке любых конфигураций, размеров и объема; формуемость, позволяющую без расслоения уплотнять смесь выбранными средствами до заданной степени плотности.

Необходимые свойства смеси и высокое качество затвердевшего бетона могут быть достигнуты при использовании обычного портландцемента с введением в смесь специальных добавок – уплотняющих (водорастворимая полиамидная смола № 89, жидкое стекло), пластифицирующих (триполифосфат натрия, сульфитно-дрожжевая бражка) и воздухововлекающих (смола нейтрализованная воздухововлекающая, синтетическая поверхностно-активная добавка). Наибольшего эффекта достигают введением комплексной добавки, содержащей в определенном сочетании несколько из перечисленных веществ,

Высокое качество изготавливаемой смеси – обязательное, но не единственное условие получения в конструкции однородного бетона с заданными свойствами. Необходимо также соблюдать определенные условия на всех этапах бетонных работ: транспортировку смеси в установленные сроки без расслоения, укладку смеси за опалубку с заданной начальной температурой, тщательное уплотнение и сокращение до минимума протяженности рабочих швов, обеспечение нормальных условий твердения и в первую очередь температурного режима. Здесь могут быть рекомендованы мероприятия, суть которых сводится к следующему. Если бетонные работы при температуре воздуха выше +5 °С производят обычными методами, то при температуре воздуха в тоннеле от +5° до –5 °С надо использовать подогрев бетонной смеси. При этом начальную температуру подогрева (при выгрузке из бетонной установки в транспортный сосуд) устанавливают теплотехническими вычислениями с таким расчетом, чтобы в процессе транспортировки не допускалось ее остывание ниже +5 °С. В то же время подогрев бетонной смеси не должен превышать +35 °С, чтобы не допустить быстрого ее схватывания.

При температуре воздуха в выработке ниже –5 °С целесообразно на участке бетонирования подогревать воздух и грунтовый массив. Для этого участок ограждают от остальной части выработки шторными завесами и подают подогретый воздух по утепленному воздуховоду, отделенному от общей вентиляционной сети. В выработках, пройденных в многолетнемерзлых грунтах, не теряющих устойчивости при оттаивании массива, воздух можно прогревать от 0° до +5 °С. Если же при оттаивании грунта возможны вывалы и обрушения, то воздух достаточно прогреть от –5 ° до –1 °С, а температура бетонной смеси в момент укладки должна быть не более 0 °С. Для того чтобы обеспечить нормальное твердение бетона в этих условиях, в бетону смесь вводят противоморозные комплексные добавки, содержащие поташ, нитрит натрия или этиленгликоль.

Общая схема организации работ по возведению тоннеля должна предусматривать места расположения бетонных узлов или заводов, способы и средства доставки бетонной смеем, последовательность выполнения проходческих и бетонных работ, очередность бетонирования элементов обделки, отставание обделки от забоя, основные механизмы и оборудование, обеспечивающие четкую работу всех звеньев технологической цепи.

Бетонную смесь приготавливают в зависимости от объемов и характера работ на централизованных бетонных заводах, на стационарных или передвижных бетоносмесительных установках. Располагают их в непосредственной близости от порталов, штолен или стволов.

Транспортируют смесь к месту укладки, как правило, специализированными средствами транспорта. Целесообразность того или иного вида транспорта определяют местными условиями и экономическим сравнением. При этом должно быть учтено, что продолжительность перемещения бетонной смеси с момента выгрузки из бетономешалки до загрузки в бетоноукладочную машину не должна превышать 60 минут.

В некоторых случаях целесообразно загружать большегрузные вагоны или передвижные бетоноукладочные машины непосредственно в тоннеле, используя трубы, проложенные в стволе. При благоприятном рельефе земной поверхности еще большего эффекта можно достигнуть, опуская бетонную смесь в тоннель по трубам через скважины, пробуренные в непосредственной близости от места укладки бетона.


© 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