Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство тоннелей и метрополитенов Минимаркер Временное крепление тоннельных выработок в неустойчивых грунтах

Временное крепление тоннельных выработок в неустойчивых грунтах

Страница 5 из 16
Содержание лекции:
Технология строительства тоннелей горным способом

Назначение временной крепи – предотвратить развитие горного давления, отслоение и обрушение в выработку грунтов до возведения постоянной конструкции – обделки.

Устройство временной крепи в неустойчивых грунтах представляет большую сложность, так как отставание крепи от забоя в этом случае недопустимо и крепление выработки приходится производить буквально совместно с разработкой грунта. В связи с этим в слабых подвижных грунтах наибольшее распространение получила деревянная веерная крепь как самая мобильная и универсальная, а также металлическая арочная крепь.

Раскрытие калотты с помощью деревянной крепи. Раскрытие калотты, т. е. переход от верхней штольни, имеющей сравнительно небольшие размеры, к выработке полной ширины является наиболее ответственным этапом расширения сечения тоннеля.

Раскрытие калотты ведется отдельными кольцами, длина которых назначается в зависимости от инженерно-геологических условий и составляет обычно от 4 до 6,5 м. В сложных условиях при значительной величине горного давления и быстром его нарастании, а также в случае большого притока подземных вод длина кольца может быть уменьшена до 2 м. До начала работ по раскрытию калотты необходимо, чтобы верхняя штольня была пройдена на расстояние, равное не менее чем ширина трех колец при наличии по крайней мере двух фурнелей. Перед раскрытием калотты необходимо усилить крепь верхней штольни путем установки в ней рамы подхвата (унтерцуга), которая позволяет разобрать штольневую крепь и начать проходку калотты (рис. 1.33).

Схема раскрытия калотты

Рис. 1.33 – Схема раскрытия калотты: а – начальный этап; б – последующие этапы

Прежде чем приступить к установке рам подхвата, необходимо в подошве верхней штольни в специально вырытых для этого поперечных прорезях (канавках) глубиной 50 см на расстоянии 1,5–2,0 м друг от друга уложить обтесанные на два канта бревна-швеллеры (1). Длина таких швеллеров несколько больше штольни. На эти швеллеры и опирают стойки (2) рамы подхвата, которые располагают в разных плоскостях со стойками (3) штольневых рам.

После этого удаляют боковые доски штольневой крепи и начинают разрабатывать грунт в поперечном направлении – в стороны от продольной оси штольни. По мере продвижения кровля калотты крепится марчеванами (7), устанавливаются новые лонгарины (4) и длинные стойки-штендеры (5), которые в продольном и поперечном направлениях распираются с помощью рошпанов (6). Ненужные стойки штольневых рам при этом удаляются. Система из стоек-штендеров и распорок-рошпанов, находящихся в одной поперечной плоскости, называется тоннельной фермой.

Таким образом, осуществляется раскрытие калоттного профиля на малую калотту. Дело в том, что раскрыть калоттную выработку сразу на полную (большую) калотту нельзя, так как высота верхней штольни, из которой начинается раскрытие, ограничивается 3,5 м. В связи с этим работы приходится выполнять в два (раскрытие на малую и большую калотты), а то и в три этапа (раскрытие на малую, среднюю и большую калотты).

К раскрытию средней (редко) или большой калотты приступают, когда на концах бревна-швеллера малой каллоты (ШМК) уже нельзя больше разместить ни одной стойки. Для перехода к раскрытию большой калотты необходимо предварительно соорудить поперечную канаву шириной около 0,5 м и длиной, равной длине швеллера большой калотты ШБК (8) с некоторым запасом. Длина ШБК (бревно диаметром до 0,5 м) должна быть меньше внутренней ширины выработки на уровне пят свода. С целью удобства транспортировки и монтажа на месте ШБК, его делают составным из двух или трех частей, которые соединяются между собой врубкой с накладками.

После установки ШБК в пределах одного кольца производится перекрепление крепи кровли со стоек малой калотты на стойки большой калотты. Элементы фермы малой калотты удаляются только после установки ферм большой калотты.

В зависимости от инженерно-геологических условий раскрытие калотты по длине тоннеля следует производить с промежутками в один – три кольца.

После полного раскрытия калоттного профиля можно приступать к сооружению опалубки и бетонированию свода или, если принятый способ проходки предусматривает бетонирование сначала стен, а потом свода, надо продолжить дальнейшую разработку в штроссовой части выработки, В последнем случае конструкция временной крепи значительно усложняется.

Начинать возведение временной крепи штроссовой части выработки надо с устройства в нижней штольне бревен-лежаков для восприятия давления от тоннельных ферм большой калотты. Для этого в подошве нижней штольни в плоскости ферм большой калотты устраиваются ниши-канавки, в которые и укладываются бревна-лежаки (диаметром 50 см и длиной до 1,7 м) таким образом, чтобы верх лежаков совпадал с верхом подошвы рам нижней штольни.

После установки лежаков (1) (рис. 1.34) начинают вести разработку грунта под швеллером большой калотты (3) в направлении снизу вверх. По мере разработки грунта в образовавшееся отверстие из нижней штольни устанавливаются средние подшвеллерные стойки-столбы (4), которые одним концом опираются на лежаки, а другим – на швеллер большой калотты с обязательной расклинкой. Таким образом, достигается быстрая передача давления от швеллеров большой калотты к лежакам.

Система деревянной крепи тоннельной выработки, раскрытой на полное сечение

Рис. 1.34 – Система деревянной крепи тоннельной выработки, раскрытой на полное сечение

Общая устойчивость всей системы крепи в продольном и поперечном направлениях обеспечивается постановкой между всеми основными элементами крепи распорок-рошпанов (2), соединяемых скобами и врезками.

Раскрытие калотты с помощью инвентарной металлической крепи. Основным элементом такой инвентарной крепи (рис. 1.35) является кружальная дуга (3), состоящая из двух швеллеров с прокладками. Дуга подпирается деревянными стойками (5) и подкосами (6), которые опираются с помощью «башмаков» (7) на лежни (8). Продольная устойчивость крепи обеспечивается системой распорок, устанавливаемых между дугами. Забивные продольные доски (4) опираются на проходческую дугу (2), изготовленную из перевернутых подошвой вверх рельсов. Радиальное давление от проходческой дуги на кружальную передается при помощи «наездников» (1), состоящих из швеллерной рамы, и образующих с дугой жесткую единую систему. Такая инвентарная крепь создает наиболее благоприятные условия для бетонирования.

Арочная инвентарная металлическая крепь для калотты

Рис. 1.35 – Арочная инвентарная металлическая крепь для калотты


© 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