28. Принципы организации работ по сооружению тоннеля щитовым способом.

Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применении в забое тоннеля специального агрегата - проходческого щита. Щит представляет собой подвижную металлическую крепь, надёжно ограждающую забойную зону от окружающего грунтового массива. Под его защитой выполняются основные операции проходческого цикла: разработка грунта, крепление забоя, транспортировка грунта и материала, возведение обделки. Форма поперечного сечения щита повторяет очертание тоннельной обделки и, как правило, круговая.

В технологический процесс сооружения тоннеля входят следующие работы:

-разработка и погрузка породы щитовым комплексом;

-монтаж обделки.

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).

Составляется схема откаточных путей по горным выработкам и проект электровозной откатке.

При длительной остановке механизированного щита крепление лба забоя производится по паспорту, разработанному начальником участка и утверждённым главным инженером. Подготовительные работы при щитовой проходке включают в себя сооружение монтажных камер, доставку щитового оборудования в разобранном виде и монтаж щита. Монтажные камеры размещаются по трассе сооружаемого тоннеля так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтажа щита, закончившего проходку. Монтажные камеры размещены так, чтобы имелась возможность их повторного использования для монтажа щита противоположного направления или для демонтаже щита, закончившего проходку. Внутренние габариты камеры обусловлены размерами монтируемого щита и требованиями размещения подъемных и монтажных устройств. Расстояние от верха щита до свода камеры - 0,5 м . Боковые проходы между щитом и стеной камеры составляет 0,8 м. Длина камеры - 6 м . Конструкция камеры из монолитного бетона в нескальных грунтах имеет верхний свод, стены , обратный свод и торцевые стены, в которых устроены проемы для вывода смонтированного щита. Проемы до передвижки щитов заделывают временным заполнением - металлическими балками с затяжкой из досок. В своде камеры закрепляют продольные балки или проушины для крепления блоков и талей. Для монтажа применяют лебёдки. В лотковой части камеры обычно устраивают бетонную подушку с забетонированными направляющими рельсами по контуру опирания корпуса щита.

Для вывода щита из камеры в её лотковой части укладывают неполные тюбинговые кольца с упором в торцевую стену и передвигают щит нижними щитовыми домкратами вплотную к проему. Затем разбирают временное крепление с подкреплением обнажающегося грунта. После выдвижения щита из камеры производят монтаж укладчика тоннельной обделки с использованием тех же подъёмных механизмов и приспособлений.

29. Классификация обделок. Материалы обделок тоннелей.

Тоннельная обделка – основная несущая конструкция тоннеля, воспринимающая воздействия со стороны горного массива (горное и гидростатическое давление, сейсмические воздействия, агрессивность среды и т.п.), а также воздействия изнутри тоннеля (напр., нагрузка от транспортных средств, инженерных систем, аварийные воздействия и т.д.). Тоннельная обделка нужна для несения нагрузки от горных пород извне и от транспортных средств внутри тоннеля.

При строительстве тоннелей имеется две основных разновидности тоннельной обделки.

Сборная тоннельная обделка. В современном тоннелестроении в подавляющем большинстве случаев – это тоннельная обделка из высокоточных железобетонных блоков. Точность геометрических размеров при изготовлении таких обделок ±1 мм.

Известны также сборные металлические обделки (чугунная, стальная), а также сталежелезобетонные – такие обделки весьма дорогостоящи и применяются, поэтому, при строительстве тоннелей в особо тяжелых условиях – в сильно обводненных неустойчивых грунтах (например, плывуны).

Если чугунные обделки собираются из типовых элементов, то сталебетонные - это, как правило, в каждом случае обделки индивидуального изготовления, предназначенные для одного конкретного проекта.

Сборная тоннельная обделка применяется при строительстве тоннелей тоннелепроходческими комплексами. Как правило, кольцо обделки тоннеля из высокоточных железобетонных блоков имеет переменную ширину для того, чтобы можно было обеспечивать устройство тоннеля на кривых в плане и профиле. Поэтому все блоки в кольце имеют различные размеры (в кольце нет взаимозаменяемых блоков).

Монолитные бетонные конструкции выполняются из бетонов различной прочности, которая характеризуется классом или маркой бетона. Монолитные железобетонные конструкции дополнительно усилены стержневой или дискретной (фибра) арматурой. Прочность бетона, геометрические характеристики рабочих сечений монолитных конструкций, а также потребное количество арматуры определяются расчетом. Монолитные бетонные и железобетонные конструкции при строительстве тоннелей применяют:

• при горных способах проходки;

• при реконструкции участков тоннелей;

• для устройства подземных выработок индивидуальных форм и размеров, выполнения конструкций сложной формы или больших габаритов;

• при щитовых способах проходки – при использовании щитовых тоннелепроходческих комплексов с монолитно-прессованой бетонной обделкой, при использовании щитовых тоннелепроходческих комплексов грипперного типа и т.п.