книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

		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