Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Горный способ проходки тоннелей



Тоннель - горизонтальное или наклонное искусственное подземное сооружение, предназначенное для транспорта, пропуска воды, размещения коммуникаций или производственных предприятий.

По назначению тоннели делятся на семь групп:

 

1. железнодорожные

2. автодорожные

3. метрополитенов

4. гидротехнические

5. коммунальные

6. горнопромышленные

7. специальные

По местоположению тоннели подразделяют на:

 

· горные (проложенные в горных районах - через хребты, водоразделы и отдельные возвышенности);

· подводные (тоннели, сооружаемые под руслом водотока (или под другой водной преградой, например морским проливом), для пропуска транспортных средств и размещения инженерных коммуникаций);

· равнинные, или городские (например, тоннели метрополитенов).

Описанные выше горные способы работ (опертого свода опорного ядра, раскрытия на полное сечение по частям) являются трудоемкими, поскольку разработку грунта и устройство обделки ведут отдельными частями, а не на все сечение тоннеля.

При этих способах вследствие загромождения сечения тоннеля временным креплением и необходимости возведения постоянной обделки на узком фронте работ возможность применения высокопроизводительной горнопроходческой техники ограничивается, а скорости проходки низкие.

Разработаны новые методы работ, которые позволяют раскрывать сечение тоннеля сразу на возможно больший профиль с установкой временной крепи, не загромождающей сечение, и последующим возведением постоянной обделки на широком фронте. К таким методам относятся:

· метод проходки с устройством податливого свода (разработан австрийскими инженерами в середине шестидесятых годов и получил название новоавстрийского);

· метод проходки с устройством арочно-бетонной крепи (предложен советскими специалистами);

· новый вариант метода опорного ядра.

Метод проходки с устройством податливого свода (новоавстрийский метод)

. Разработка технологии работ по сооружению тоннеля этим методом исходит из следующих основных положений.

После проходки горной выработки порода в естественном массиве постепенно переходит из упругого состояния в состояние потери устойчивости и далее в неустойчивое состояние. Установка временной крепи во время проходки должна обеспечить устойчивость массива. При этом крепь может работать как жесткая опора для окружающего массива, или как податливая конструкция, допускающая деформации совместно с массивом.

Новоавстрийский метод можно применять в разнообразных и сложных инженерно-геологических условиях (например, в неустойчивых или подверженных пучению породах при проходке горных тоннелей, а также для безосадочной проходки тоннелей метрополитенов).

Новоавстрийский метод дает возможность скоростного и экономичного сооружения тоннелей, поскольку применение податливой крепи и оптимальное использование естественной устойчивости массива позволяют уменьшить металлоемкость временной крепи и толщину постоянной обделки, которую рассчитывают с учетом восприятия горного давления временной податливой крепью

Метод проходки с устройством арочно-бетонной крепи.

Технология проходки с применением арочно-бетонной крепи также базируется на применении крепей ограниченной податливости, позволяющих реализовать несущую способность горного массива. Основными конструктивно-технологическими принципами этой технологии являются: немедленное возведение у забоя металлической арочной крепи, рассчитываемой на частичное восприятие расчетной величины горного давления в строительный период, и замена традиционной дощатой затяжки бетонным слоем минимальной толщины, уложенным между породой и внешней полкой установленной арки (рис. 120).

Эта крепь ограниченной податливости обеспечивает поддержание выработки в строительный период вначале за счет деформа-тивности собственно арок, а позже за счет ползучести бетона, которая затухает по мере его твердения. В этот период производят замер деформаций арочно-бетонной крепи для контроля правильности принятых расчетных предпосылок. Если деформации незначительны или отсутствуют, то арки можно демонтировать для повторного использования на следующих участках тоннеля.

Возведенную таким образом временную арочно-бетонную крепь (с арками или без них) используют в постоянной обделке, в качестве первого слоя, рассчитанного на восприятие горного давления. Толщину второго слоя постоянной обделки определяют расчетом многослойной системы на нагрузки эксплуатационного периода (гидростатическое давление, остаточное горное давление, сейсмические воздействия и т. д.).

В технологический процесс при этом методе сооружения тоннеля входят следующие операции:

· бурение шпуров, разработка и уборка породы;

· установка арок крепления, монтаж опалубки и укладка бетона за арки;

· установка марок для измерения смещений бетона, проведение измерений и принятие решения о снятии или оставлении арок;

· бетонирование внутреннего слоя постоянной обделки

Новый вариант метода опорного ядра.

Этот метод применяют в грунтах с коэффициентом крепости от 1 до 4. Технология работ состоит в следующем. В начале по обеим сторонам будущего тоннеля проходят опорные выработки круглого или подковообразного поперечного сечения, причем проходку ведут с опережением одной выработки по отношению к другой. После проведения опорных выработок в них бетонируют стены будущего тоннеля. Затем проходят калоттный профиль с одновременным возведением свода тоннеля из сборных или монолитных железобетонных конструкций с опережением их на длину возведенных стен. На последней стадии разрабатывают ядро и бетонируют обратный свод.

Горный способ

При расположении тоннелей в прочных, слаботрещиноватых и невыветриваемых породах выработка может быть оставлена без обделки (например, многих тоннелей в Швеции, Норвегии, Финляндии). Во всех остальных случаях устраивают несущие конструкции тоннелей из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона, чугуна и стали. При проходке тоннелей горным способом в скальных породах применяют преимущественно облегчённые обделки из одного или двух слоев набрызг-бетона, усиленных анкерами. В случае необходимости набрызг-бетонное покрытие армируют проволочной сеткой (фибронабрызг-бетон), арматурными сетками, сплошными или решётчатыми арками. При щитовой проходке тоннелей в мягких породах применяют сборные обделки кругового очертания из унифицированых железобетонных блоков или тюбингов, в т.ч. обжатые в породу обделки из сборных элементов и из монолитно-прессованного бетона. Строительство тоннелей в скальных и полускальных горных породах осуществляется преимущественно горным способом с буровзрывными работами; применяют также тоннелепроходческие машины.

 

Список литературы:

1. Тоннели : справ.-метод. пособие / С.Н. Власов, В.А. Гарбер, Е.К. Губенков [и др.]; под ред. Д.И. Федорова ; ВНИИ трансп. стр-ва. - М. : Транспорт, 1979. - 176 с. - Библиогр.: с. 173-174 (42 назв.). - Б. ц.

2. Укрупненные нормы и расценки на работы на шахтной поверхности при строительстве метрополитенов, тоннелей и подземных сооружений специального значения. справ.-метод. / Н.А. Бирюков, А.Л. Артюнина, Н.Ф Баринова ; Всесоюзный проектно-технологический институт транспортного строительства «ВПТИТРАНССТРОЙ.» - М. 1989 – 103 с

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.