Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Сооружение туннелей горным способом. Методы раскрытия сечений


Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

В зависимости от площади поперечного сечения все гидротехнические туннели подразделяются на туннели малого (до 12 м2 ), среднего ( 13÷59 м2) и большого (60 и ˃ м2) сечения.

Строительство подземных сооружений, как правило, состоит из двух основных элементов: проходка выработки с временной крепью и возведение в ней постоянной конструкции. В свою очередь, процесс проходки состоит и разработки породы по всей площади поперечного сечения на величину заходки с последующей установкой временной крепи, предохраняющей кровлю и стены выработки от обрушения.

Проходкой выработки называется технологический процесс разрушения горной породы по трассе будущего подземного сооружения. Величина продвижения забоя за один взрыв получила название заходки.

В зависимости от способа разрушения породного массива различают горный и механизированный способ сооружения подземных выработок. Горный способ включает рыхление скального грунта взрывом или отбойными молотками, устройство временного крепления и постоянных обделок.

При механизированном способе проходки породный массив разрушается горным комбайном, механизированным щитом, тепловыми лучами, водяной струей и другими методами.

При горном способе применяют пять основных методов раскрытия сечения: метод сплошного забоя, уступный метод, метод опертого свода, метод опорного ядра и метод раскрытия по частям.

По области применения методы раскрытия сечения условно объединяют в две группы.

К первой группе относят сплошной и уступный метод. Эти методы применяются в устойчивых (ϯ > 4) и средней устойчивости (ϯ = 2÷4) и скальных грунтах при проходке туннелей без ограничения длины.

Ко второй группе относят метод опертого свода, опорного ядра, раскрытия на полный профиль по частям. Эти методы используются для проходки коротких туннелей и участков нарушенных зон по трассе подземных сооружений.

Метод сплошного забоя предусматривает разработку всего сечения туннеля за один прием. Метод применяется при проходке туннелей сечением до 120 м2. Проходка туннелей выполняется без крепи или с облегченной крепью. Временная крепь может быть анкерной, набрызг-бетонной и комбинированной (сочетание арочной и набрызг-бетонной крепи), металлической арочной и из низкомарочного бетона (черновой). В трещиноватых породах используется облегченная анкерная крепь с сеткой, набрызг-бетонная крепь или их сочетание. При увеличении горного давления и дальнейшем снижении устойчивости кровли выработки проходку ведут с устройством жесткой металлической арочной крепи из профильного проката.



Уступный метод производства туннельных работ применяется при проходке туннелей с площадью поперечного сечения более 100 м2 и высоте более 10 м без ограничения их длины. В отличие от метода сплошного забоя, поперечное сечение выработки делят на части с последующей проходкой и бетонированием каждой части. Метод предусматривает три схемы раскрытия сечения: верхним, нижним и боковым уступами (Рис. 53).

Рис. 53. Схемы раскрытия сечения туннеля уступным методом

а – верхний уступ, б – нижний уступ, в – боковой уступ

Способ верхнего уступа заключается в следующем. Сначала на всю длину туннеля по его подошве проходится вспомогательная передовая штольня малого или среднего сечения. Далее, с использованием вспомогательной штольни в качестве второй обнаженной поверхности, разрабатывается основное сечение.

Способ бокового уступа используется в большепролетных выработках шириной 20 и более метров в устойчивых породах и при меньшей ширине в трещиноватых породах. Метод позволяет надежно закрепить кровлю на значительной длине выработки и более рационально выбрать проходческое оборудование.

Наибольшее распространение получил способ нижнего уступа, при котором сооружение туннеля осуществляется в два этапа. В первую очередь на всю длину туннеля сплошным забоем проходится верхняя часть сечения, которая с отставанием 200÷300 м бетонируется. Далее разрабатываются нижние уступы, высота которых составляет 6÷10 м. После разработки уступов бетонируются стены и в последнюю очередь бетонируется лоток туннеля. К достоинствам способа можно отнести возможность быстрого закрепления кровли, простоту перехода к другим способам проходки туннеля, возможность использования высокопроизводительного оборудования. Недостатком способа является удлинение сроков строительства в связи с поэтапностью возведения туннеля.

В туннелях сечением более 50 м2 и длиной до300 м разрабатываемых в сильно трещиноватых породах с ϯ=3 и выше, способных воспринимать нагрузки от пят свода с учетом горного давления, используется метод опертого свода. Он предусматривает проходку вначале сводовой и пятовых штолен на всю длину туннеля с устройством в них временного крепления (Рис. 54).

Рис. 54. Очередность раскрытия сечения туннеля по методу опертого свода

 

В штольнях 2 бетонируются пяты свода участками по 8÷10 м. Далее производится последовательная разработка участков массива между верхней штольней и пятовыми штольнями заходками по 6÷10 м с устройством бетонного свода 4 и 5 до окончания работ по всей длине туннеля. Смежные заходки должны располагаться друг от друга на расстоянии равном 3 – 4 длинам их пролетов. Под защитой железобетонного свода послойно разрабатывается верхняя часть ядра 6. Далее уступным способом вынимается нижняя его часть 7 с отставанием защитных штросс 8 и 10 с двух сторон туннеля. Следующим этапом является последовательная разработка каждой штроссы и ее бетонирование 9, 11. Лоток туннеля бетонируется заходками или сразу на всю длину туннеля в зависимости от устойчивости скального массива. В обводненных туннелях по центру лотка проходится дополнительная дренажная штольня, которая соединяется со сводовой штольней восстающими штольнями через 15÷20 м. Площадь поперечного сечения вспомогательных выработок принимается наибольшей по условию их устойчивости, а проходка ведется методом сплошного забоя.

Метод опорного ядра применяется при проходке туннелей большого сечения и малой от 250 до 300 м протяженности в весьма неблагоприятных инженерно-геологических условиях, представленных сильно нарушенными породами ( ϯ = 1 – 2), оказывающими значительное горное давление и не способных воспринимать нагрузку от свода выработки. Очередность раскрытия сечения при этом методе направлена на создание по контуру туннеля снизу вверх постоянной конструкции путем проходки выработок малого сечения с возведением в каждой из них участка постоянной обделки туннеля (Рис.55). Под защитой готовой обделки, производится послойная выемка ядра туннеля.

Рис.55. Очередность раскрытия сечения туннеля по методу опорного

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Влияние инженерно-геологических условий на производство подземных работ | Производство буровых работ при проходке горных выработок

Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1282; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.017 сек.