9. Производство работ по сооружению тоннелей. Описание общей организации работ по сооружению тоннелей.
Щ
итовой
способ сооружения тоннелей основан на
применения в забое тоннеля специального
агрегата
- проходческого
щита. Щит представляет собой подвижную
металлическую крепь, надежно ограждающую
забойную зону от окружающего грунтового
массива. Под его защитой выполняет
основные операции проходческого цикла;
разработку грунта, крепления забоя,
уборку грунта, возведение объектов.
Форма поперечного сечения щита повторяет
очертание тоннельной обделки и, как
правило, круговая, но может быть сводчатой
и прямоугольной.
В головной части щита под защитой ножевого кольца 1 разрабатывают на глубину заходки Wгрунт забоя 2 и выполняет его крепления, затем при помощи гидравлических щитовых домкратов 3, установленных по периметру опорного кольца 4, передвигает щит вперед в разработанное пространство. При этом домкраты опирают в ранее возведенную обделку, чаще всего сборную, состоящую из отдельных колец 5, ширина которых В равна или кратна глубине заходки. После передвижки щита и уборки штоков домкрата в освободившемся пространстве под защитой хвостовой оболочки 6 возводят очередное кольцо обделки. По мере передвижения щита у выхода обделки из-под оболочки зазор 7 между обделкой и грунтом заполняют под давлением цементно-песчаным раствором, обеспечивая надежный контакт обделки с грунтовым массивом.
Для придания щиту необходимой жесткости в пределах ножевого и опорного колец ставят одну - две горизонтальные перегородки 8, используемые одновременно как рабочие подмости, и две - три вертикальные перегородки.
Щитовой комплекс выполняется в соответствии с "Правилами безопасности при строительстве метрополитенов и подземных сооружений". В технологический процесс сооружения тоннеля входят следующие работы:
• разработка и погрузка породы щитовым комплексом;
• монтаж обделки (в данном проекте - сборная обделка, обжатая в грунт, из ж/б блоков);
К забою должны быть подведены:
• сжатый воздух;
• силовые и осветительные кабели;
• водопровод;
• вентиляционные трубы;
В комплекс машин и механизмов для проходки тоннеля входят: механизированный комплекс, транспортные средства (вагонетки, электровозы, в данном к.п. вагонетки, которые подают не расцепленными составами по двухпутной передвижной платформе, укладчик тоннельной обделки).
Составляется схема откаточных путей по горным выработкам, а также проект электровозной откатки.
При длительной остановке механизированного щита крепление забоя производится по паспорту, разработанному начальником участка и утвержденным главным инженером. Подготовительные работы при щитовой проходке включают в себя сооружение монтажных камер, доставку щитового оборудования в разобранном виде и монтаж щита. Монтажные камеры размещают на трассе сооружаемого тоннеля так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтажа щита, закончившего проходку. По конструкции камеры разделяются на два типа:
1. Из монолитного бетона, сооружаемые горным способом;
2. Из чугунных и железобетонных тюбинговых обделки кругового очертания. Внутренние габариты камеры обусловлены размерами монтируемого щита и требованиями размещения подъемных и монтажных устройств. Обычно от верха щита до свода камеры должно быть расстояние 0,5 - 0,75 м. Боковые проходы между щитом и стеной камеры составляют 0,8 м по ширине. Длину камеры назначают 6 м с учетом последующей сборки в ней укладчика. Конструкция камеры из монолитного бетона в нескальных грунтах имеет верхний свод, стены, обратный свод (при боковом давлении) и торцевые стены, в которых устроены проемы для вывода смонтированного щита и ввода демонтированного щита. Проемы до передвижки щитов заделывают временным заполнением. В крепких скальных грунтах, подстилающих нескальные, применяют конструкцию в виде полукамеры, требующую значительного объема работ при сооружении. Камеры со сборной обделкой наиболее распространены из-за простоты в сооружении, так как представляют собой по существу отрезок тоннеля с бетонными торцевыми стенами.