Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.12 Mб
Скачать

конструкции. После образования трещин за зоной ин­ тенсивных смещений пород следует произвести набрызг постоянной крепи на проектную толщину. При этом оставшаяся часть смещений не должна превышать конст­ руктивной податливости постоянной крепи. В противном случае после образования трещин необходимо повторить набрызг тонким слоем.

Целесообразность применения крепи с многократным набрызгом бетона зависит от горнотехнической обста­ новки и в каждом конкретном случае определяется тех­ нико-экономическим расчетом. В породах средней устой­ чивости и, главным образом, неустойчивых в качестве рациональной крепи на основе набрызг-бетона можно ре­ комендовать двухслойную конструкцию (глава I I I ) .

Таким образом, при правильном подходе к проекти­ рованию набрызг-бетонных крепей область их использо­ вания в условиях Донбасса значительно расширяется.

Организация работ и механизация возведения набрызг-бетонной крепи

В состав работ при безопалубочном бетонировании входят следующие основные операции:

подготовка породной поверхности под набрызг; приготовление сухой набрызг-бетонной смеси; транспортировка смеси к месту укладки; загрузка набрызг-бетонных машин; бетонирование;

профилактическое обслуживание машин и уход за уложенным бетоном.

Организация работ по креплению при использовании набрызг-бетона определяется объемом бетонных работ, горнотехнической обстановкой проходки выработки, ти­ пом имеющегося в наличии оборудования и свойствами исходных компонентов для набрызг-бетона. Технологи­ ческие особенности безопалубочного бетонирования да­ ют возможность полностью совместить крепление с дру­ гими основными процессами по проходке выработок как при буровзрывном, так и при комбайновом способах вы­ емки породы.

171

Подготовка породной поверхности под бетонирова­ ние и уход за уложенным бетоном наиболее простые не­ трудоемкие операции и не требуют для своего выполне­ ния специальных механизированных средств. Подготов­ ка поверхности под бетонирование заключается в обор­ ке отслоившихся кусков породной массы, обдуве поверх­ ности сжатым воздухом и смачивании ее водой. Уход за бетоном преследует цель поддержания его во влажном состоянии и заключается в периодической поливке бе­ тонной крепи водой в течение трех суток после возве­ дения.

Основной операцией, требующей специальных машин, является набрызг бетонной смеси на породную поверх­ ность, т. е. бетонирование. Принцип работы набрызг-ма- шин, изложенный в начале главы, является общим для всех видов. Основным признаком, разделяющим все на- брызг-машины на различные типы, является способ до­ зирования и подачи смеси в бетоновод. По этому при­ знаку существующие конструкции можно разделить на

четыре

класса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К первому

классу

относятся

 

машины

цикличного

действия. Принципиальная схема

такой машины показа­

 

 

 

 

на на

рис. 41, а.

Сухую

бе-

Q

(5

 

 

тонную смесь загружают че­

 

 

 

 

рез

приемный

бункер в

ка­

 

 

 

 

меру,

после чего

последнюю

 

 

 

 

герметически закрывают. За­

 

 

 

 

тем в камеру и ведущий тру­

 

 

 

 

бопровод

подают

 

сжатый

 

 

 

 

воздух

 

и

одновременно

 

 

 

 

включают

дозаторное

уст­

 

 

 

 

ройство, которое может быть

 

 

 

 

шнекового,

тарельчатого и

 

 

 

 

других

типов. Сухая бетон­

 

 

 

 

ная смесь по ведущему тру­

 

 

 

 

бопроводу

поступает в сме­

 

 

 

 

сительную

камеру

сопла, в

 

 

 

 

которую

под давлением

по­

 

 

 

 

дается

 

вода. После

смеши­

Рис. 41.

Принципиальная

схе­

вания

с

водой

готовая

бе­

ма набрызг-бетонных машин:

тонная

 

смесь

под

напором

однокамерная;

б — двухка­

направляется

на

породную

мерная;

•— роторного

типа;

стенку

 

выработки.

Произ-

 

г — шнековая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172

водительность таких машин определяется, главным об­ разом, емкостью загрузочных камер, которые могут до­ стигать 0,3—0,6 м3. В период загрузки камеры машина не работает.

Ко второму классу относятся двухкамерные машины {рис. 41, б). Благодаря наличию двух камер достигает­ ся почти полная непрерывность работ по набрызгу. Од­ нако двухкамерные машины отличаются небольшой ем­ костью загрузочных бункеров (100—150 л), что приводит к необходимости довольно часто переключать и откры­ вать камеры.

Преимуществом камерных набрызг-машин является относительная простота конструкции и небольшая мощ­ ность приводных двигателей; недостатки — большой вес, цикличность в производстве набрызга и сравнитель­ но большая высота загрузки, в особенности двухкамер­ ных машин. Кроме того, в машинах камерного типа бе­ тонная смесь частично расслаивается. Часть крупного заполнителя в первую очередь попадает в материальный шланг, а более легкие частицы увлажненного песка и цемента оседают на стенках бункера. При открывании камеры для зарядки очередной порцией смеси оставши­ еся частицы цемента и песка выбрасываются в атмо­ сферу.

К машинам камерного типа отечественного производ­ ства относится БМ-60 конструкции ЦНИИподземмаша (рис. 42), серийно выпускаемая промышленностью двух модификаций — однокамерная и двухкамерная. Техниче­ ская характеристика машины приведена в табл. 26.

К третьему классу машин для набрызга бетона отно­ сятся машины роторного типа. Принципиальное устрой­ ство машин этого класса показано на рис. 41, в. В ро­ торных машинах бетонная смесь из приемной воронки к бетонопроводу подается непрерывно с помощью дозаторных устройств. Основной частью дозаторных уст­ ройств являются ячеистые барабаны в сочетании с не­ подвижными дисковыми или цилиндрическими уплотнительными устройствами. При цилиндрических уплотни­ телях ось ячеистого барабана расположена горизонталь­ но. Ячейки, находясь над бункером, заполняются бетон­ ной смесью, а затем при вращении барабана разгружа­ ются в приемную камеру бетоновода через проем в уплотняющем цилиндре.

173

4

 

Рис. 42. Машина БМ-60

для набрызга

бетона:

 

/

— электродвигатель; 2 — водоиаслоотделитель;

3 — корпус;

4 — ры-іаг управления затвором; 5 — пневмосистема; 6 — во­

дяной шланг; 7 — сопло; 8

смесительная камеоа: 9

ма-

 

тепиальпый шланг; W — выходной патрубок

 

При дисковых уплотнителях ось барабана

располо­

жена

вертикально. Загрузка

ячеек бетоном из

бункера

и разгрузка их в приемную камеру бетоновода осущест­ вляются через окна, выполненные соответственно в верх­ нем и нижнем уплотнительных дисках и смещенных от­

носительно друг

друга на

определенный

угол.

В роторных

машинах

в отличие от

камерных нет

больших емкостей, находящихся под давлением, и воз­ можен непрерывный процесс бетонирования. При экви­ валентной производительности они значительно меньше камерных по габаритам и весу. Вместе с тем, роторные машины более сложны по конструкции, имеют меньший, срок службы и потребляют больше энергии.

Отечественной промышленностью серийно выпускает­ ся роторная машина БМ-68 конструкции ЦНИИподземмаша (рис. 43). Ее техническая характеристика приве­ дена в табл. 26.

1Г 7 i t -t

 

Т а б л и ц а 26.

Техническая

характеристика

набрызг-бетонных машин

 

 

 

СССР

 

 

ФРГ

 

Швейцария

 

 

Показатели

БМ-60

Б M-68

604150 BSA-1

„Алива-

„Алива-

В-12

 

 

 

 

300*

600"

Тип машины

Камерная

Роторная

Камерная Роторная

Роторная

Роторная

Шнековая

Производительность, м3/час

3,0

5—6

6,0

5

4—6

4—5

3—7

Размер фракций заполнителя, мм

25

40

25

25

30

25

30

Расход сжатого воздуха, мг1мин

8—14

9—15

14

16

8—16

8—14

6—8

Давление сжатого воздуха, ати

1,4—5

4—5

4—6

5—6

4—6

5—6

5—6

Дальность транспортировки, м:

 

 

 

 

 

 

 

по

горизонтали

200

250

300

200

250

300

120

но

вертикали

30

100

100

10О

100

100

40

Мощность электропривода, кет

3,5

5,5

6,6

4,4

21

Мощность пневмопривода, л. с.

3

4,5

6

17

Габариты, мм:

 

 

 

 

 

 

 

высота

1600

1680

1850

1800

1300

WOO

1000

ширина

1100

850

1200

1100

800

800

820

длина

1740

1450

!90О

2450

1500

1400

1400

Dec, кГ

 

900

820

1060

1100

780

- 600

790

 

Рис. 43.

Набрызг-бетонная машина БМ-68:

 

 

1

— редуктор; 2

электродвигатель; 3

— крышка

дозатора;

 

4

— загрузочная воронка; 5 — сито; 6 — побудитель; 7 — ро­

 

тор; 3 — пневмосистема; 9 — основание

дозатора;

10

водя­

 

ной шланг; // —

сопло; 12 — материальный шланг; 13 — вы­

 

 

 

 

ходной патрубок

 

 

 

 

 

К четвертому

классу

относятся

шнековые

машины,

принципиальное

устройство

которых

показано

на

рис. 41, г. Бетонная

смесь

из

приемного

бункера транс­

портируется к бетоноводу, расположенному выше бун­ кера, с помощью шнека. Благодаря конструкции шнека, имеющего переменный шаг, достигается уплотнение сме­ си перед поступлением ее в приемную камеру бетоновода. Поэтому исключается прорыв сжатого воздуха в при­ емный бункер. Шнековые машины отличаются малой вы­

сотой

загрузки и

непрерывностью процесса

набрызга,

однако

мощность

приводных

двигателей

требуется в

3—5

раз

больше

по

сравнению

с камерными. Отечест­

венной промышленностью шнековые набрызг-машины не выпускаются.

Безопалубочное бетонирование может быть достаточ­ но эффективным только при комплексной механизации не только процессов набрызга, но и приготовления сме­ си, ее доставки и перегрузки. Поэтому при большом объеме набрызг-бетонных работ кроме набрызг-бетонной

176

машины необходимы механизмы для выполнения этих операций (бетономешалки, транспортеры, скиповые подъемники и др.). Перспективным направлением в ре­ шении вопросов механизации набрызг-бетонных работ является разработка комплексов. ЦНИИподземмашем на базе машины БМ-60 разработаны комплексы К.ББ-3 и «Монолит-1» [21].

Принцип работы комплекса КББ - 3 заключается в пе­ регрузке с помощью гидродомкратов и транспортера су­ хой смеси из шахтной вагонетки в бетономешалку, пере­ мешивании ее в бетономешалке с добавкой ускорителей твердения и последующей перегрузкой транспортером в приемный бункер набрызг-машины. При использовании водорастворимых добавок необходимость в бетономе­ шалке отпадает. В этом случае бетонная смесь подается из вагонетки непосредственно в набрызг-машину. Сход­ ный принцип работы имеет и комплекс «Монолит-1» (рис. 44).

Представляет интерес разработанная ВНИИцветметом смесительно-загрузочная установка, предназначен­ ная для механизации приготовления набрызг-бетонной смеси и загрузки ее в набрызг-машину. Основные эле­ менты установки — дозирующее перемешивающее шнековое устройство и транспортный шнек для перегрузки готовой смеси в набрызг-машину.

На организацию работ при безопалубочном бетони­ ровании большое влияние оказывает способ введения до­ бавок, ускоряющих схватывание и твердение бетона. До­

бавки можно

вводить

в состав смеси

в сухом виде

или

в затворенном

водой,

предварительно

растворив в

ней

добавку. В первом случае срок хранения смеси ограни­ чен, так как влага, содержащаяся в инертных заполни­ телях, в присутствии добавки вызывает преждевремен­ ную гидратацию цемента, вследствие чего снижается его активность и уменьшается прочность бетона. Поэтому при использовании порошкообразных добавок бетонную смесь необходимо готовить на месте выполнения на­ брызг-бетонных работ.

При использовании растворимых добавок смесь мож­ но готовить заблаговременно на централизованных бетонорастворных узлах. К месту работ готовую смесь доставляют в специальных мешках или другой гермети­ зированной таре.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

1. А б р а м с о н X. И.,

К о г а н

В. Г.,

Ц а й Т. Н.

Возведение и

 

восстановление крепи вертикальных стволов методом безопалу­

 

бочного

бетонирования. ЦБТИ

Минтяжстроя

СССР,

Обзорная

 

информация

11, 1972.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

А л е к с е е в

С. Н.

 

К

расчету

сопротивлений

в

трубах бетоно­

 

насосов.— «Механизация

строительства», 1952, № 2.

 

 

3.

Б а т и н

О. Б.,

П о с ы л ь н ы й

И. Д.

и

др.

Применение

на­

 

брызг-бетона на шахтах

комбината

«Ростовуголь».

ЦНЙЭИ -

 

уголь, серия: Проектирование и строительство

угольных

пред­

 

приятий. М., 1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Б о б ы р ь

П. Н.,

П о п о в И. Н. Передвижная

металлическая

 

опалубка ОМП-!.

Сборник

информационных

материалов

№ 9

 

ЦБТИ Минтяжстроя СССР- М., 1970.

 

 

 

 

 

 

 

5. В а г и н

 

Г. И.,

П и н ь к о в с к и й

Г. С.

Крепление

стволов

 

шахт с применением передвижных опалубок. М., Госгорте.хиздат,

 

1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

В а й н ш т е й н

Г. М.,

Г е р л о в и н З .

Г.

О

механизации

бе­

 

тонных

работ при

 

проведении

горных

выработок. —

«Шахтное

 

строительство»,

4958, №

 

12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. В а с и л ь е в

В. М.

Движение

бетонной

 

смеси

по трубопрово­

 

ду . — «Гидротехническое

 

строительство»,

1953, №

7.

 

 

8.

В о л к о в

В. П. и

 

др. Тоннели. Том I . М.,

Гострансжелиздат.

9. В о л о д ь к о

Н. П.

Металлические

передвижные опалубки

при

 

возведении

бетонной

крепи

горизонтальных

горных

вырабо­

то к — «Шахтное строительство», 1969, № 1.

10.В о р о н и н В. С , Ш и л к и н П. И. Испытание и внедрение на­ брызг-бетонной крепи в откаточных выработках. — «Горный жур­ нал», 1964, № 7.

11.Г е л е с к у л M . Н. Какой профиль проката целесообразно при­

 

менять в

металлобетонной

крепи

капитальных

 

горных

вырабо­

 

ток глубоких шахт. — «Шахтное

строительство»,

1971, №

П .

12. Е р ж а н о в Ж . С ,

А й т а л и е в

Ш. М.,

Ш и л к и н П. И. Кон­

 

струирование и расчет набрызг-бетонной

крепи. М.,

«Недра»,

 

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

З а с л а в с к и й

Ю. 3.,

П е р е п и ч к а

Ф. И.

Крепление

капи­

 

тальных

выработок

на

больших

глубинах.

Донецк, «Донбасс»,

 

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.

З а с л а в с к и й

Ю. 3.,

Л и т в и н е к и й

Г. Г.

Разработка

и ис­

 

следование

пневмобетоноукладчика

для

механизации

бетонных

 

работ в шахте. Труды ДонУГИ «Вопросы

управления

кровлей,

 

крепления

и поддержания

горных

выработок».

Донецк,

«Дон­

 

басс», 1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15. 3 а с л а в с к и й Ю. 3.

Крепление

вертикальных

стволов

шахт

 

монолитным бетоном. Киев, Гостехиздат УССР, 1962.

 

 

16.

З а й ц е в

Б. В.

Механизация работ

при

возведении

обделок

 

тоннелей

с

помощью

пневматических

 

бетононасосов. — «Шахт­

 

ное строительство»,

1963-, № 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.

К а з а к о в

Н. И. и

др.

Бетоноукладчик

ЛПБУ-2. — «Горнодо­

 

бывающая

промышленность Казахстана»,

1961, № 2 .

 

 

12*

179

18.

К а з а к о в

H. И.,

А м у р с к и й Б. С. и др.

Применение

ме­

 

таллической

опалубки и бетоноукладчика при креплении

гори­

 

зонтальных

выработок.—«Шахтное строительство», 1961, №

6.

19.

К а з а к е в и ч Э. В.

Крепление вертикальных

стволов шахт мо­

 

нолитным бетоном. М., «Недра», 4970.

 

 

20.К о п е л я н с к и й Г. Д. Бетон для шахтного строительства. М., Углетехиздат, 1955.

21.

Л е в М. А.,

С а п у н о в

А. А.

Механизация

крепления

гори­

 

зонтальных

горны* выработок

монолитным

бетоном.— В

сб.:

 

Угольное и горнорудное

машиностроение (НИИинформтяжмаш).

 

М., 1970.

 

 

 

 

 

22.

Л е в М. А.,

С а п у н о в

А. А.,

С е р г е е в О. И. Перспективы

 

развития безопалубочного бетонирования горных выработок на-

 

брызг-бетоном. Труды Гипроникеля, вып. 46. — «Горное оборудо­

 

вание». Л., 1969.

 

 

 

 

23.Л о й ц а н с к и й Л. Г. Механика жидкости и газа. М., Гостеориздат, 1І950.

24.

Л и с и ц ы н

Э. М.,

 

Г о р е л ы х

А. Г.,

Т р о ф и м о в Д. П. Ме­

 

ханизированное возведение бетонной крепи в Кривбассе.—«Шахт­

 

ное строительство»,

1963, № 11.

 

 

 

 

26.

Л и с н я к Д. Н. и др.

Механизированная

транспортировка и

 

укладка

бетонной

смеси

в

выработках Миргалимсайского рудни­

 

к а . — «Шахтное строительство»,

1964, №

1.

 

 

26.

M а н ь к о в с к и й

Г. И.,

Е р ш о в H . Н.

Проходка

шахтных

 

стволов

в

Южной

Африке. М., Углетехиздат, 1958.

 

27.

M а р е н н ы й Я- И.

К

расчету

мощности

двигателя

главного

 

привода

бетононасоса. — «Строительство

 

и дорожное

машино­

 

строение»,

1957, № 9.

 

 

 

 

 

 

28.М и н д е л и Э. О. и др. Техника и технология проходки вер­ тикальных стволов шахт. М., «Недра», 1970.

29.

М о с к в и н

В. М,

Коррозия бетона. М., Госстройиздат, 1952.

30.

М о с т к о в

В. М., В о л л е р И. Л.

Применение

набрызг-бето-

 

на при проведении выработок. М., «Недра», 1968.

 

3Î.

М о с т к о в

М. А.

Прикладная гидромеханика. М.-Л., Госэнерго-

 

издат, ,1963.

 

 

 

 

-32.

M у р а т о в В. А.,

С т а н к у с В. М.

Зависимость

работоспо­

 

собности крени горизонтальных выработок от режима ее рабо­

 

ты. — «Шахтное строительство», 1971, № 9.

 

33.О б г о р е л о в Д. X., Ч е к у ш е в М. И. Кольцевой способ бе­ тонирования гидротехнического туннеля. — «Шахтное строитель­ ство», (1969, № 3.

34. П е р е п и ч к а

Ф. И.

Крепление

капитальных

выработок глубо­

ких шахт Донбасса. — «Шахтное

строительство», 1967. № 6.

'35. П е р е п и ч к а

Ф. И.,

М е л и к с е т о в

С. С.

Унифицированная

крепь капитальных выработок глубоких шахт.—«Шахтное строи­

тельство», 1969, № 11.

 

 

 

 

 

30. П о д б о р с к и й

Л. Е.,

С а м о й л о в

О. П.

О пневматическом

транспортировании бетонной

смеси по трубам. «Строительное

и дорожное машиностроение»,

1958, N° 2,

 

180

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ