5.4.2. Временные подземные сооружения
До проходки тоннелей и других подземных сооружений метрополитена в начальный период строительства сооружают горные выработки вспомогательного назначения (рис. 5.14):
– стволы, околоствольные дворы, фурнели, штольни для раскрытия фронта работ, транспортирования породы и материалов;
– камеры для монтажа проходческих комплексов, установки насосов, электрооборудования;
– склады для хранения взрывчатых материалов, подземные мастерские.
Временные сооружения используют только в период строительства, в дальнейшем те выработки, которые не используют под постоянные сооружения, забучивают (закладывают) породой.
При строительстве метрополитена работы обычно начинают с проходки шахтного ствола – основной вертикальной выработки, которая в дальнейшем будет связывать надшахтный горный комплекс с подземными выработками. В период строительства стволы используют для обслуживания горных и строительно-монтажных работ, а после завершения строительства стволы могут служить для вентиляции, используются при ремонтных работах и т. д. Стволы шахт метрополитена имеют круговое поперечное сечение и тюбинговую обделку.
На период строительства объекта сечение ствола делят на отделения: клетевое – для размещения грузолюдских клетей, лестничное – для прохода людей, лесоспускное – для спуска бревен, рельсов, труб и т. д. Имеются также отделения для прокладки трубопроводов водоотлива, сжатого воздуха, воздуховодов, кабелей электроснабжения и связи. В стволе устанавливают вертикальные деревянные брусья-проводники, являющиеся направляющими для клетей. Все коммуникации и проводники поддерживаются стальными балками-расстрелами. Комплекс всех этих обустройств (расстрелы, проводники, коммуникации и т. д.) носит название армировки ствола.
Рис. 5.14 Подземные выработки при строительстве тоннелей:
а – выработки вспомогательного назначения; б – бремсберг; в – фурнель; 1 – ствол; 2 – околоствольный двор; 3 – обходная штольня; 4 – склад взрывчатых материалов; 5 – насосная камера; 6 – подходная штольня; 7 – соединительные штольни; 8 – монтажная камера; 9 – строящиеся тоннели; 10 – забои; 11 – людское отделение; 12 – материальное отделение
Околоствольный двор – это горизонтальная подземная выработка, расположенная непосредственно около шахтного ствола и предназначенная для обслуживания всего подземного хозяйства, расположенного в месте сопряжения ствола с горизонтальными выработками и в одном уровне с ними. Околоствольный двор служит для пропуска всех грузов с горизонтального транспорта (по подземным выработкам) на вертикальный (по стволам) и обратно. Поперечное сечение околоствольных дворов круговое или полукруглое, обделка – сборная или монолитная.
Околоствольный двор может быть односторонним (расположенным с одной стороны ствола) или двусторонним (примыкающим к стволу с двух сторон). В околоствольном дворе укладывают откаточные пути, устанавливают толкатели вагонеток верхнего действия. Место посадки людей в клеть и место, где вагонетки переходят с откаточных путей в клети, огораживают предохранительными решетками. Рабочий, выполняющий операции по обслуживанию работы шахтного подъема в околоствольном дворе, называется стволовым.
В двусторонних дворах для перехода с одной стороны двора на другую устраивают обходной ходок вокруг ствола.
К околоствольному двору примыкают подходные штольни, насосная камера и камера электрических установок.
В метростроение штольнями называют вспомогательные горизонтальные подземные выработки небольшого поперечного сечения трапецеидальной или прямоугольной формы.
Подходные штольни соединяют околоствольный двор с перегонными или станционными тоннелями (а в период строительства – с тоннельными забоями).
Соединительные штольни проходят для соединения параллельных тоннелей, камер или других штолен.
Между горизонтальными выработками, расположенными на разных уровнях, проходят вертикальные или наклонные ходки для прохода людей, транспортировки материалов и породы.
Наклонный ходок – бремсберг – проходят под углом 30? к горизонту высотой не менее 1,8 м с применением рамной крепи. Вдоль ходка устраивают перегородку, отделяя людское отделение шириной не менее 0,7 м (в нем устраивают лестницу с поручнем) от материального, оборудованного грузоподъемным устройством.
Вертикальный ходок – фурнель – при готовой верхней выработке проходят сверху вниз на полное сечение. Стены его затягивают вертикальными досками с распором рамами. Фурнель также разделяют на два отделения. Материальное отделение вверху перекрывают защитной решеткой, внизу оборудуют приемным бункером для породы. При необходимости фурнели большого сечения оборудуют одноклетевыми подъемами.
Склад взрывчатых материалов обычно примыкает к подходной штольне. Его основную камеру, предназначенную для хранения взрывчатых веществ (ВВ), размещают не ближе 20 м от ствола шахты и не ближе 15 м от подходной штольни.
Вблизи ствола устраивают помещения для хранения инструмента, а также подземные буфеты.
Насосную камеру располагают в непосредственной близости от ствола. На уровне горизонтального диаметра обделки камеры устраивают перекрытие для установки насосов. Пол камеры должен быть выше уровня откаточных путей не менее чем 0,5 м. Нижняя часть камеры (служит водосборником.
Камеру электроустановок устраивают в торце удлиненной насосной камеры, на перекрытии в околоствольном дворе или в отдельной камере вблизи ствола.
Щитовые камеры сооружают для монтажа и демонтажа проходческих щитов, их оборудуют такелажными приспособлениями.