книги из ГПНТБ / Бетонная крепь, технология и механизация ее возведения

Малые габариты, колесное шасси и небольшой вес позволяют перевозить ПБУ—ДонУГИ по горным выра­ боткам всех сечений электровозом. После установки пневмоукладчика на месте работы его подключают к трубопроводу сжатого воздуха и подсоединяют к бетонопроводу, а также подводят воду для промывки ПБУ и труб.

Бетонопровод собирают одновременно с установкой ПБУ. Его монтируют на деревянных подкладках из обрезков шпал или брусьев, имеющих полукруглый паз ттод трубу. Подкладки устанавливают через 3—4 м у стыков бетонопровода. Пневмобетоноукладчик и все его колена закрепляют. Это необходимо для гашения реак­ тивных сил, возникающих при движениях бетонной сме­ си по трубе.

Надежность работы пневмобетоноукладчика во мно­ гом зависит от правильной его эксплуатации и качества бетонной смеси. Правильная эксплуатация ПБУ сводит­ ся к соблюдению правил подготовки к транспортирова­ нию бетонной смеси, своевременной промывке ПБУ и

141

бетонопровода. Последовательность выполнения опера­ ций при подготовке к транспортированию бетонной сме­ си и при работе пневмобетоноукладчика должна быть следующей.

Перед загрузкой рабочей камеры бетонной смесью надо промыть водой бетонопровод. Затем через ПБУ пропускают 0,2 мъ песчано-цементного раствора или бе­ тонной смеси с увеличенным расходом цемента и осад­ кой конуса 14—15 см для смазки бетонопровода. После загрузки рабочей камеры ПБУ бетонной смесью необхо­ димо очистить отверстие воронки от щебня, поднять ко­ ническое запорное устройство, перекрывающее загрузоч­ ное отверстие; повернуть главный пробковый кран, от­ крывающий сжатый воздух, и произвести выгрузку бе­ тонной смеси. Выгрузка и транспортирование по бетонопроводу длиной 50 м порции смеси объемом 0,65 мъ за­ нимает 8—10 сек. За процессом выгрузки и транспор­ тирования можно следить по манометру, после выдачи порции смеси стрелка манометра возвращается в нуле­ вое положение при открытом кране сжатого воздуха. По окончании бетонирования или при длительных пере­ рывах в работе пневмобетоноукладчик и бетонопровод тщательно промывают водой.

Пробки в бетонопроводе образуются по следующим причинам:

а) бетонная смесь пущена по предварительно не сма­ занному раствором бетонопроводу;

142

рабочую камеру. В месте образования пробки на бето-

работы вибратора и ликвидации пробки их необходимо подтянуть. Если после этих мероприятий пробка не лик­ видирована, то надо разобрать участок бетонопровода в месте ее образования и, действуя вибратором, ликвиди­ ровать пробку. Предварительно следует выпустить воз­ дух из рабочей камеры ПБУ в атмосферу и открыть за­ грузочное отверстие.

Пневмобетоноукладчик обслуживают двое рабочих. Один управляет работой механизма, второй следит за процессом укладки бетонной смеси за опалубку и состо­ янием бетонопровода. К работе на пневмобетоноукладчике допускаются лица, имеющие право выполнять ра­ боты в подземных условиях, прошедшие инструктаж по правилам техники безопасности и ознакомление с инст­ рукцией по работе с ПБУ—ДонУГИ. Пневмобетоно­ укладчик должен эксплуатироваться в строгом соответ­ ствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуата­ ции сосудов, работающих под давлением».

В настоящее время ПБУ—ДонУГИ находит широкое применение при строительстве и реконструкции шахт в Донбассе и других угольных бассейнах страны, а также при строительстве подземных сооружений в других об­ ластях промышленности.

Опалубки для возведения крепи

При креплении горизонтальных выработок исполь­ зуются различные конструкции инвентарных и передвиж­ ных опалубок. Инвентарные обычно представляют со­ бой набор секций, устанавливаемых по мере крепления выработки. Они просты в эксплуатации, могут оставать­ ся в выработке до набора необходимой прочности «мо­ лодым» бетоном и предохранять его от повреждения при взрывных работах в забое. Передвижные опалубки бо­ лее громоздкие, тяжелые и перемещаются в выработке

143

на лыжах или по отдельному рельсовому пути. Они тре­ буют крепления выработок быстротвердеющим бетоном, способным набрать необходимую прочность к моменту передвижки опалубки. Выбору конструкции опалубки должна предшествовать оценка горнотехнической обста­

установке жесткой монолитной крепи непосредственно в забое создаются наиболее неблагоприятные условия ее работы. В этом случае крепь будет воспринимать на­ грузку от всех деформаций породного контура, в том числе и от неминуемых упругих смещений, которые про­ исходят даже в самых прочных породах. Проявление упругих смещений сдерживает забой. Шахтные натур­ ные замеры показали, что упругие смещения контура вы­ работки полностью проявляются на расстоянии 15—20 м от забоя и составляют примерно для кровли-почвы 30—40 мм, а для боков — 15—20 мм. Естественно, что при креплении выработки с помощью передвижной опа­ лубки в забое, разопалубленный в раннем возрасте бе­ тон (даже быстротвердеющий) не может воспринять та­ ких смещений, и возведенная крепь даст трещины. По­ ложение еще более ухудшится, если выработка разме­ щена в слабых породах, и крепь должна будет воспри­ нять кроме упругих еще и неупругие деформации гор­ ного массива.

В прочных породах можно возводить бетонную крепь непосредственно в забое выработки, но при этом нельзя снимать опалубку до набора бетоном достаточной проч­ ности и, во всяком случае, до полного проявления упру­ гих смещений контура. Бетон за опалубкой в стадии твердения обладает некоторыми пластическими свойст­ вами, и поэтому напряжения, возникающие в нем от сме­ щения породного контура, релаксируются, не ухудшая его прочностных свойств. Наоборот, прочность бетона, твер­ деющего под нагрузкой, повышается. Таким образом, исходя из горнотехнической обстановки, можно реко­ мендовать следующие схемы крепления выработок моно­ литным бетоном.

144

1. В прочных, устойчивых породах бетонную крепь можно возводить непосредственно в забое выработки без временной крепи. В этих условиях следует рекомен­

лубки 20—30 м. Бетон набирает прочность под защитой опалубки и предохраняется ею от повреждения при взрывных работах. По мере проходки дальнюю секцию по монорельсу, закрепленному к своду опалубки, пере­ мещают к забою и устанавливают на новом участке для бетонирования.

2.При креплении выработок в прочных, устойчивых породах, когда бетонную крепь возводят вслед за вре­ менной на расстоянии не менее 20—30 м от забоя, целесобразно применять передвижную опалубку и быстротвердеющий бетон.

3.В неустойчивых и средней устойчивости породах

более надежно применять инвентарные переносные опа­

лубок эффективно, когда выработка на большом протя­

Затяжки с арками соединяются при помощи быстроразъемных соединений. Опалубка предназначена для крепле­ ния монолитным бетоном горизонтальных и наклонных выработок сечением в свету от 5 до 11 м2.

Интересную комбинацию инвентарной и передвижной опалубки ОМП-1 предложил КузНИИшахтострой [4] .

146

Переставляют опалубку в следующем порядке. После перемещения тележки под демонтируемую секцию вы­ двигают подъемную площадку домкрата, снимают кре­ пежные детали, боковые и откидные части секций пово­ рачивают в транспортное положение. Затем секцию опу­ скают на тележку и перемещают к месту монтажа, где ее устанавливают и крепят в проектное положение.

Опалубка ОМП-1 прошла промышленные испытания в двухпутевой горизонтальной выработке Таштагольско-

строя, годовой экономический эффект от внедрения ме­

Представляет интерес крепь-опалубка, использован­ ная на шахте-новостройке «Игнатьевская» комбината «Донецкуголь». Ее конструкция сочетает в себе штанго­ вую крепь, временную крепь в виде затяжки-опалубки для последующего возведения постоянной крепи из бе­ тона [38]. Крепь-опалубка (см. рис. 10) состоит из ме­ таллической арки из спецпрофиля, имеющей три отвер­ стия для пропуска штанг, посредством которых арку кре­ пят к породам кровли. На арки, расположенные через метр, укладывают доски, служащие вначале затяжкой, а впоследствие— опалубкой. Для плотного прижатия за­ тяжки к кровле на нижние концы штанг навинчивают компенсирующие трубки диаметром 25 мм и высотой, равной толщине бетонной крепи. При возведении бетон­ ной крепи трубки вывинчивают, и арки с затяжками опу­ скаются на величину, равную высоте снятия трубок, об­ разуя опалубку, в которой роль кружал выполняют арки. Под защитой штанговой крепи укладывают бетонную смесь вначале в стенах, а затем в кровле выработки. Крепь-опалубка легко монтируется и демонтируется. При ее использовании трудоемкость работ оказалась в два раза ниже по сравнению с деревянной опалубкой. Важным ее преимуществом является независимость от изменения направления и формы сечения выработки.

Для выработок большого сечения кольцевой формы в Англии применяют металлическую разборную опалубку, состоящую из 16 секций длиной по 4,5 м каждая (об­ щая длина 72 м). Такая опалубка позволяет совмещать

148

проходку и крепление выработки. Каждая секция состо­

внутри опалубки на временно уложенных рельсах. Сек­ ции между собой соединяют стяжками и болтами.

секциями из 2—4 элементов длиной по 1,5 м для выра­ боток круглого сечения диаметром 2,5 м и для арочных размером 3,3X2,4 м. Секции обшивали листовой сталью. Установка и разборка опалубки были механизированы с помощью пневматического крана, передвигающегося по рельсовым путям, и подъемника.

Известно много конструкций передвижных опалубок.

(арки изготовлены из швеллера № 10 и соединены меж­ ду собой уголками 2), которые покрыты металлически­ ми листами S толщиной 3 мм, и опорных стоек 4, снаб­ женных винтовыми домкратами 5, с помощью которых регулируется положение конструкции во время установ­ ки. Опалубку собирают в выработке и передвигают в собранном виде. В ней предусмотрены смотровые лю­ ки 6. По окончании бетонирования опалубку опускают на

нять ее на криволинейных участках выработки. К недо­ статкам опалубки следует отнести необходимость частой

на из четырех металлических полотен из листовой ста­ ли, изогнутых по радиусу выработки и соединенных с

149

а

бассшахтопроходка»

жестким каркасом из металлических угольников. Несу­ щим элементом опалубки служит портальная рама, опи­ рающаяся на почву выработки. Отрывают опалубку от бетона и устанавливают на место бетонирования меха­ ническими домкратами, шарнирно соединенными с опа­ лубкой и несущей рамой.

Благодаря портальной форме рамы, под опалубкой свободно проходит подвижной состав. Это позволяет

150