24.Временная крепь.Виды временной крепи.

Виды:

1)анкерная

2)арочная

3)набрызгбетонная

4)комбинированная

При выборе крепи учитывают размеры пролета выработки и степень трещиноватости и устойчивости пород. Деревянную временную крепь, используемую при горных способах производства работ, в настоящее время применяют главным образом в мягких слабоустойчивых грунтах (глинах, суглинках, супесях, песках). Кроме деревянной крепи, в таких условиях можно использовать металлическую арочную крепь, изготовляемую из двутавровых балок или широкополочных двутавров.

При разработке выработки на полное сечение за один прием применяют стальную арочную крепь

При разработке забоя уступным способом с опережением верхней части забоя выработку закрепляют арочной крепью в два приема.

При разработке породы в нижней части тоннеля под арочную крепь подводят стойки. Анкерная крепь — это металлические стержни, вставленные в предварительно пробуренные в кровле и боках выработки шпуры. Стержни закрепляют в шпурах различными способами. Анкеры как бы «прошивают» слои пород, расположенных вокруг выработки, не дают им расслаиваться и обрушаться.

Одной из особенностей устройства анкерной крепи является необходимость точного соблюдения размеров элементов анкера, что достигается при изготовлении анкеров только в заводских условиях. Рабочие поверхности клиньев и прорезей клинощелевых анкеров должны быть гладкими и плоскими, благодаря чему обеспечивается высокая надежность их закрепления.

Сущность способа крепления выработки набрызг-бетоном заключается в том, что сразу после разработки грунта или в процессе ее на обнажаемую поверхность выработки наносят поддерживающий слой из быстросхватывающегося и быстротвердеющего бетона. Этот слой наносят методом набрызга (торкетированием). Это достигается путем подачи по шлангу под давлением сжатого воздуха сухой смеси песка, мелкого щебня и цемента, которая в специальном устройстве — сопле — смешивается с водой и выбра-сыйается на набрызгиваемую поверхность. Высокая скорость истечения смеси от сопла обеспечивает ее плотную укладку и хорошее сцепление с породой.

25. Разработка грунта. Погрузка и транспорт грунта.

Разработка грунта может быть ручными и механизированными инструментами, буровзрывными работами. Для механизации разработки пород 1-3 категорий обычно применяют пневматические инструменты (пневматические лопаты и отбойные молотки). Буровзрывной способ наиболее эффективный для разработки скальных и полускальных пород с коэффициентом крепости равным или более 2. Этот способ дешев и обеспечивает высокие скорости проходки.

Горный СП-б

Тип погрузочных машин выбирается в зависимости от размеров выработки, требуемой производительности и круп¬ности кусков взорванной породы.В выработках пролетом более 6 м целесообразно при¬менять погрузочные машины на гусеничном (типа ПНБ) или пневмоколесном ходу, поскольку существующие погру¬зочные машины ковшового типа на рельсовом ходу имеют ограниченный фронт погрузки. В зависимости от размеров сечений рекомендуется при¬менять для выработок малых сечений (до 20 м2) ковшовые машины типа ППН на рельсовом ходу, для выработок сред¬них сечений (20—50 м2)—погрузочные машины типа ПНБ непрерывного действия; для выработок больших сечений (более 50 м2)—погрузочные машины типа ПНБ или тон¬нельные экскаваторы с емкостью ковша 1—2 м3.Для транспортирования породы по выработкам может быть использован как рельсовый, так и автомобильный транспорт, причем следует ориентироваться на транспортные средства большой грузоподъемности.Рельсовый транспорт рекомендуется применять в тонне¬лях шириной менее 4,5 м, при проходке от стволов, при длине откатки менее 1 км. Для сокращения времени погрузки рекомендуется орга¬низовать ее по непрерывной схеме и по возможности таким образом, чтобы весь объем взорванной породы за цикл вы¬возился одним составом без маневров в забое. Для этого могут быть использованы бункер-поезда, состоящие из боль¬шегрузных вагонов с данным конвейером и перегрузкой из одного вагона в другой, либо конвейеры-перегружатели длиной, обеспечивающей погрузку состава вагонеток без расцепки.

Для передвижения вагонеток рекомендуется применять электровозную откатку с контактными или аккумуляторны¬ми электровозами. Для увеличения маневренности погрузочных машин и транспортного обору дования в тоннелях протяженностью до 1,5-:-2 км экономически целесообразно применять автомо-бильный транспорт. Однако организацию встречных транс¬портных потоков можно осуществить лишь в выработках с большим пролетом (двухпутных железнодорожных и авто¬дорожных тоннелях). В однопутном железнодорожном тон¬неле применение автотранспорта возможно лишь при нали¬чии параллельной транспортной штольни, специальных ниш для разминовки транспорта, либо при последовательном выполпенни Проходческих и бетонных работ. При значительном удалении места отвала породы от портала возможна ком¬бинированная схема с откаткой породы до портала в саморазгружающихся вагонетках с донным конвейером и после¬дующей перегрузкой ее в автосамосвалы.

Для создания наиболее благоприятных условий работы погрузочного и транспортного оборудования в забойной зо¬не целесообразно устроить скользящую по подошве выра¬ботки металлическую платформу.В качестве вспомогательного оборудования при проход¬ческих работах рекомендуется использовать: бульдозеры для подгребания грунтовой массы при погрузке, сбрасывания ее с уступа, зачистки подошвы забоя по завершении погрузки, устройства и содержания транс¬портной полосы; гидроподъемники для работ по оборке, разметке забоя, заряжания шпуров, навески вен¬тиляционного става и т.п.; гидроподъемники для выполнения работ по установке ан¬керного крепления и покрытия набрызгбетоном стен и кров¬ли выработок; автопогрузчики для выпол¬нения погрузочно-разгрузочных работ и в качестве базы различных подмостей.

Щитовой СП-б

При проходке немеханизированными щитами разработанные грунты обычно грузят в транспортные средства автономными породопогрузочны¬ми машинами. Для погрузки грунта используют породо-погрузочные машины тех же типов, что и при горном способе проходки. В данном случае фронт погрузки и габариты породопогрузочной машины ограничиваются размерами средней ячейки нижнего яруса щита, в которой работает машина. Кроме того, грунт, расположенный вблизи боков выра¬ботки, приходится перебрасывать к ее середине вручную. Все это снижает производительность погрузки грунта, которая в значительной степени опре¬деляет скорость и трудоемкость сооружения тоннеля.

В щитах среднего диаметра применяют породопогрузочные машины ковшового типа 1-ППН-5, ППН-2 и т. д. При проходке щитом большого диаметра применяют машины тяжелого типа, например 1ПНБ-2 или ПНБ-ЗД.

Для подачи вагонов под погрузку используют специальные металли¬ческие подвижные платформы длиной 15...20 м, на которых расположены откаточные пути со стрелочными переводами. Платформы передвигают вместе со щитом при помощи металлических тяг.

При проходке тоннеля механизированным щитом, в процессе разра¬ботки забоя, погрузка грунта осуществляется специальными устройствами.

Погрузочные органы выполняют в виде различных конструкций, на¬пример, в щитах с роторным исполнительным органом уборка грунтов может осуществляться непосредственно самим ротором, внутри которого расположены лопасти, подающие разработанный грунт по направляющим на конвейер, либо ковши, смонтированные на водиле. В щи¬тах со стреловым исполнительным органом и с горизонтальными площад¬ками при проходке в песчаных и глинистых грунтах применяют шнековые погрузчики или погрузчики с нагребающими лапами. В щитах с активным пригрузом забоя грунт из-за перегородки выдается в тон¬нель механическим устройством (шнеком) или посредством гидротранс¬порта.

Грунт грузится на щитовой и тоннельный транспортеры и далее в ва¬гонетки или самосвалы. Для транспортировки грунта из тоннеля может применяться рельсо¬вый или автомобильный транспорт. Рельсовый транспорт применяют при уклонах до 30 %о. Для откатки используются контактные и аккумулятор¬ные электровозы, а также вагонетки разных типов.

При проходке тоннеля с портала грунт транспортируют непосредст¬венно в отвал. Рекомендуется применение большегрузных вагонов с дон¬ным конвейером-перегружателем типа ВПК-7 и ВГПС-10. В случае исполь¬зования механизированных щитов и транспортировки грунта через шахт¬ный ствол применяют шахтные вагонетки и механизированную эстакаду на поверхности.

При проходке с портала или из котлована тоннеля большого сечения длиной до 1,5...2 км целесообразно применение автосамосвалов. Двухпо¬лосное движение по тоннелю возможно при ширине проезжей части не менее 6 м. Допустимая скорость движения автомобильного транспорта в тоннеле не более 20 км/ч.

26 Область применения щитов с активным давлением на забой.

Активный пригруз забоя при проходке созда¬ется для обеспечения состояния его равновесия. Для этого на механизированных щитах ТПМК имеется герметическая призабойная камера, в которой формируется и активно поддерживает¬ся специальная опорная среда, противодействую¬щая горизонтальному давлению грунта и давле¬нию грунтовой воды на забой. По виду материала опорной среды различают тоннелепроходческие комплексы со щитами с гидропригрузом (сус¬пензионным пригрузом) и щитами с грунтовым пригрузом забоя .

Одним из основных требований при строи¬тельстве тоннелей щитовым способом является необходимость обеспечения полной сохранно¬сти окружающей природной и городской сре¬ды, что может быть достигнуто в том случае, если деформации грунтового массива (осад¬ки поверхности земли) при проходке не будут превышать допустимых величин для конкретных зданий и подземных коммуникаций, рас¬положенных по трассе тоннеля. Величины замерен¬ных осадок поверхности земли при строитель¬стве тоннелей разных диаметров с применени¬ем ТПМК с различным видом пригруза забоя. Из приведенных данных следует, что при проходке тоннелей диаметром 5-7 м щитами с гидропригрузом усредненные показатели средних и максимальных значений осадок составляют, соответственно, 5 мм и 12 мм, а щитами с грунтопригрузом такие показатели осадок в 2-3 ра¬за больше.

Тоннели метрополите¬на, диаметр которых составляет порядка 6 м, в подавляющем количестве построены щитами с грунтопригрузом забоя.