книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

5Л5-

•органом и лебедкой 1-ЛП с канатами, которая удерживает ком­ байн от сползания. Лебедка располагается в выработке или в нише. Комплекс «Кузбасс» (КН-5Н) предназначен для прове­ дения горизонтальных и восстающих выработок с углом уклона до 35°. В комплексе механизированы работы по разрушению, погрузке и транспортированию угля и породы, а также возведе­ ние крепи.

Комплекс «Кузбасс» (рис. 5.15) состоит из стреловидного исполнительного органа 1; питателя 2 с нагребающими лапа­ ми 3, двухцепного скребкового конвейера 4; шагающей времен­ ной крепи 5 с центральной и двух боковых секций — доработан­ ная секция очистной крепи 2М-87Д, крепеустановщика для ус­ тановки верхняков 6, двух бурильных установок 7 с машинами ЭБГП-1 для бурения шпуров под анкера, двух емкостей 8 для •сетчатой затяжки, системы пылеподавления 9, гидросистемы, электрооборудования и пульта управления.

Для предохранения комплекса от сползания имеются пред­ охранительные устройства, состоящие из стойки, поджатой к кровле, и стопорных устройств в виде рейки с храповым за­ хватом и анкерным креплением в почву. При проведении выра­ боток комплекс устанавливают по оси выработки и с помощью

.шагающего устройства подают на забой. Резцовой головкой производится обработка забоя. Отбитая горная масса лапами питателя подается на скребковый конвейер и далее по лотку поступает на конвейер 10. Внедрение комплекса «Кузбасс» позволило в 2—3 раза увеличить скорости проведения и произзодительность труда. Так, например, среднемесячная скорость проведения выработок комплексом «Кузбасс» на шахте «Нагор­ ная» в Кузбассе составила 450 м/мес, а производительность труда— 1,4 м/чел.-смену. При проведении спаренных выработок площадью поперечного сечения 8 м2 двумя комплексами «Куз­ басс» был поставлен рекорд проведения двумя забоями —

.2150 м/мес, а максимальная — 90 м/сут.

При проведении наклонных выработок на шахте им. Л. Д. Шевякова в сложных горно-геологических условиях была до­ стигнута скорость 170 м/мес, а максимальная производитель­ ность— 1,25 м/чел.-смену.

Комбайны избирательного действия ПК-ЗР; 2ПУ, ГПКС,

3,6 до 18 м2 по углю с присечкой породы с коэффициентом кре­ пости /^ 4 . Комбайны 4ПП-2 могут применяться при проведе-

.нии выработок по смешанному забою с присечкой породы до 70% с 6.

При применении дополнительных тормозных и предохрани­ тельных устройств, удерживающих комбайн от сползания, ком­ байны могут применяться в выработках с наклоном до 15е.

14. ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭСКАЛАТОРНЫХ ТОННЕЛЕЙ

Для связи пассажирских платформ станций глубокого зало­ жения с поверхностью земли сооружают эскалаторный комп­ лекс, который состоит из машинного помещения с вестибюлем, эскалаторного тоннеля (наклонного хода) и натяжной камеры. Если ось эскалаторного тоннеля в плане не совпадает с продоль­ ной осью платформы станции, то от натяжной камеры к плат­ форме сооружают дополнительные соединительные переходы и камеры. В отдельных «случаях для того, чтобы осуществить подъем на значительную высоту, сооружают двухмаршевые эслсалаторные подъемники с промежуточным подземным вестибю­ лем.

Наклонный эскалаторный тоннель служит для размещения ферм, баллюстрад и ступеней эскалаторов. Его располагают под углом 30° к горизонту для возможности *в случае необхо­ димости использования эскалаторов как лестниц.

Для размещения эскалаторов на метрополитенах служит тоннель D =7,5 м с обделкой из чугунных тюбюнгов. В тех слу­ чаях, когда нижнюю часть эскалаторного тоннеля «используют как вентиляционный канал, в обделку тоннеля D=7,5 м вводят вертикальную вставку, равную 60 ом.

Четыре ленты эскалаторов размещаются в тоннеле диамет­ ром D =9,5 м. При устройстве вентиляционного канала обделку тоннеля составляют из тюбингов станционного тоннеля D = ,= 9,50 iM с чугунными прокладками, увеличивающими как его ширину (до 9,75 м), так и высоту (до 9,90 м).

Наиболее сложным этапом работ при сооружении эскала­ торного комплекса является проходка наклонного тоннеля, так как эти работы в большинстве случаев сопряжены с необходи­ мостью «пересечения самых разнообразных геологических на­ пластований: от слабых и водонасыщенных до крепких скаль­ ных грунтов. Для того «чтобы в -таких условиях на сравнительно небольшой длине тоннеля (обычно не более 100 -м) не изменять способы проходки *и обеспечить полную безопасность «ведения работ, эскалаторные тоннели строят, «как прав«ило, с предвари­ тельным искусственным замораж«иванием грунтов (см. часть 3

учебника).

Технология проходки эскалаторных тоннелей -имеет много общего «с технологией проходки горизонтальных выработок спо­ собом сплошного забоя -с монтажо«м обдел«ки укладчиком, но осложняется из-за наклона тоннеля под углом 30° Проходка с таким уклоном требует специального оборудования для мон­ тажа обделки, погрузки и транспорта грунта, существенно ос­ ложняя выполнение проходческих и монтажных операций. Так, трудоемкость большинства их увеличивается -на 30%, а затра­

ты труда на разработку и погрузку грунта «в забое в 1,5—2 ра­ за превосходят трудозатраты на выполнение аналогичных работ в горизонтальных выработках.

Обделку эскалаторных тоннелей 'монтируют 'специальными •наклонными тюбингоукладч1Иками типа ТНУ или БУ-7,5 из чу­ гунных тюбингов и лишь изредка -в благоприятных инженерногеологических условиях — из железобетонных тюбингов или блоков.

Работы по проходке эскалаторного тоннеля могут быть ор­ ганизованы по параллельной или последовательной схеме. При параллельной схеме в процессе проходки эскалаторного тонне­ ля выполняют часть работ по сооружению машинного помеще­

помещение и вестибюль.

Периоду проходки эскалаторного тоннеля предшествует ряд работ подготовительного периода: заморажи-вание грунтов при необходимости, возведение монтажной камеры для тюбиигоукладчика, бетонирование оголовника, монтаж тюбингоукладчика.

В период активного замораживания выполняют следующие основные работы: по оси эскалаторного тоннеля из временных полуколец возводят монтажную -камеру для тюбингоукладчика; монтируют поверхностный горный комплекс с наклонной метал­ лической эстакадой, подъемной лебедкой, породным бункером и тельферной эстакадой; в монтажной камере собирают тюбингоукладчик. В этот период выполняют также различного рода вспомогательные работы.

Схема подготовки котлована и монтажной камеры для врез­ ки эскалаторного тоннеля зависит от гидрогеологических усло­ вий. При достаточно низкой отметке уровня грунтовых вод вре­ менные полукольца монтажной камеры собирают в котловане, вскрытом для сооружения машинного помещения. Торцовую стену котлована, обращенную к эскалаторному тоннелю, разра­ батывают под углом 30° к вертикали. Глубину котлована у этой стены принимают такой, чтобы можно было собрать пер­ вые два кольца обделки наклонного тоннеля, закрепив их в же­ лезобетонном оголовке. С особой тщательностью собирают пер­ вое кольцо, допуская отклонения от оси тоннеля не более ± 5 мм и эллиптичность ±10 мм. Затем -на спланированном под углом 30° откосе снизу вверх стреловым краном собирают еще одно— два временных кольца и несколько полуколец. Число полуко­ лец должно обеспечить длину монтажной камеры, достаточную для размещения тюбингоукладчика. Для сохранения проектно­ го контура полуколец их скрепляют стяжками. Стяжки уста­ навливают на таком уровне: чтобы они не препятствовали -пе­ редвижению тюбингоукладчика.

Если уровень грунтовых -вод расположен близко к земной

.поверхности, монтажную камеру для тюбингоукладчика устраи­ вают в неглубоком котловане, а ©ременные полукольца собира­ ло? на наклонном бетонном лотке. Для того чтобы они не спол­ зали на забой, через отверстия для нагнетания в лотковых тю­ бингах в бетонную подушку заделывают металлические штыри. С этой же целью полукольца крепят стальными тяжами к бе­ тонным тумбам или металлическим сваям, расположенным на расстоянии 8—10 м от оси тоннеля. Пространство за -полуколь­ цами заполняют бетоном.

После монтажа тюби.нгоукладчика собирают временные кольца и далее осуществляют врезку тоннеля. Первое кольцо, ключевой тюбинг которого располагается ниже поверхности зем­ ли, является началом постоянной обделки эскалаторного тон­ неля. Бетонный оголовок е этом случае устраивают после про­ ходки эскалаторного тоннеля при сооружении машинного поме­ щения с вестибюлем.

К работам по проходке эскалаторного тоннеля приступают только после создания ледогрунтового ограждения проектной толщины. К этому времени должен быть смонтирован тюбингоукладчик, опробованы и сданы в эксплуатацию скиповой подъ­ ем, тельфер, лебедка для спуска тюбингов, подведены к забою сжатый воздух, электрическое освещение, вентиляционные уст­ ройства и т. д.

Проходку эскалаторного тоннеля организуют по цикличной форме работ с включением в цикл следующих основных опера­ ций: разработка грунта в забое с погрузкой в скип; установка и разборка временного крепления кровли и лба забоя; пере­ движка тюбингоукладчика и погрузочной платформы; монтаж обделки; первичное нагнетание цементно-песчаного раствора за обделку.

Проходку эскалаторного тоннеля ведут способом сплошно­ го забоя, наклоненного параллельно плоскости колец обделки (60° к горизонту). Величину заходки устанавливают в зависи­ мости от устойчивости забоя. Обычно ее принимают равной ши­ рине кольца обделки, реже (в крепких грунтах) — вдвое боль­ шей. Замороженные пески и мягкие глины разрабатывают от­ бойными молотками (в исключительных случаях вручную), за­ мороженные водоносные полускальные и скальные грунты — бу­ ровзрывным способом.

При разработке грунта отбойными молотками вначале с выдвижных платформ тюбингоукладчика производят рассечку забоя в его верхней части на высоту до 1,5 м. Далее, стоя на

ние достигает 1,6—1,8 м, что снижает устойчивость кровли. Кровлю в недостаточно устойчивых грунтах крепят марче-

ванами. Один конец марчеван заводят за тюбинг ранее уложен­ ного кольца, а другой — штрабу глубиной 10—15 см, сделан­ ную по контуру забоя. В более устойчивых грунтах доски укла­ дывают на металлически кронштейны, прикрепляемые болтами к тюбингам уложенного кольца. Для крепления лба забоя при­ меняют крепь из нескольких ярусов металлических труб, рас­ полагаемых горизонтально. Концы труб заводят в углубления в боках выработки и расширяют решпанами в торец тюбинго­ вого кольца. За трубы вразбежку или всплошную закладывают доски и расклинивают их вплотную к забою.

Разработанный грунт скатывается по наклонному забою и направляемый отбойными щитами падает в люк погрузочной платформы. Платформа представляет собой раму из швелле­ ров, покрытых стальным листом. Рама подвешена к тюбингоукладчику или установлена на кронштейнах, прикрепленных к тюбингам. В первом случае погрузочная платформа переме­ щается на забой вместе с тюбингоукладчиком, во втором — дву­ мя ручными лебедками, установленными по сторонам плат­ формы.

В некоторых случаях применяют другой прием разработки забоя: вначале на глубину заходки посередине забоя до уровня погрузочной платформы разрабатывают вертикальную прорезь, шириной около 2 м, а затем сверху вниз с обеих сторон рас­ крывают забой на полное сечение, используя образовавшуюся прорезь для спуска грунта к люку погрузочной платформы. При разработке нижней части забоя платформу оттягивают назад, а разрабатываемый грунт грузят непосредственно в скип вруч­ ную или специальным погрузочным механизмом грейферного типа, прикрепленным к тюбингоукладчику.

Груженный скип вместимостью 1,5 м3 поднимают на эстака­ ду подъемной машиной по рельсовому пути, уложенному на бревна (тиранты) в лотковой части готового тоннеля с шири­ ной колеи 1560 мм, и опрокидывают над бункером. С одной стороны рельсового пути на всю длину тоннеля должен быть устроен лестничный проход с поручнями. Ширина прохода в свету должна быть не менее 0,7 м, а его уровень — находиться выше наиболее выступающих частей скипа.

При разработке грунта буровзрывным способом забой взры­ вают в три яруса последовательно сверху вниз.

После продвижения забоя на одну заходку приступают к монтажу кольца обделки тюбингоукладчиком.

Тюбинги подают в забой на специальной тележке с борта­ ми, доставляя их с тельферной эстакады по рельсам, проло­ женным внутри скипового пути. Тюбинговый путь у забоя окан­ чивается выдвижным звеном. На время опускания тюбингов в-

забой скип должен быть поднят на бункерную эстакаду. На верхних площадках тюбингового и скипового путей должны •быть установлены стопоры, а за тюбингоукладчиком — прочный предохранительный барьер — шлагбаум.

Монтаж обделки ведут в следующем порядке. Вначале укладывают, выверяют и скрепляют по маркшейдерским от­ меткам лотковые тюбинги и устанавливают выдвижное звено тюбингового пути. После этого продолжают монтаж обделки симметрично в обе стороны.

Кольцо из чугунных тюбингов бригада в составе 8—9 чел. '(включая машиниста тюбингоукладчика) собирает за 2,5—Зч. Эллиптичность колец эскалаторного тоннеля по техническим условиям не должна превышать ±30 мм.

Вслед за монтажом обделки ведут первичное нагнетание раствора за нее. Раствор нагнетают за каждое последнее со­ бранное кольцо обделки, предварительно законопатив кольце­ вой зазор со стороны забоя между наружной поверхностью кольца и контуром выработки (пикотаж). Отставание зоны на­ гнетания от забоя допускается не более чем на три кольца. Растворный узел располагают на поверхности. Цементно-пес­ чаный раствор состава от 1 :3 до 1:6 подают к забою от на­ гнетателя по металлическим трубам диаметром 50 мм, смонти­ рованным вдоль тоннеля. К нижнему концу трубы присоединя­ ют прорезиненный шланг с соплом. Первичное нагнетание рас­ твора выполняет отдельное звено из 3 чел.: двое готовят рас­ твор на поверхности, а третий в забой переставляет сопло, вы­ полняет пикотаж, подает сигналы. В случае замораживания грунтов контрольное нагнетание должно быть полностью вы­ полнено до оттаивания грунтов. Работы ведут в обычном поряд­ ке при температуре раствора не ниже +20 °С.

К работам по гидроизоляции экскалаторных тоннелей при­ ступают, как правило, после оттаивания грунтов, когда стаби­ лизируются деформации обделки, а ее температура будет не ниже +5°С. Работы ведут снизу вверх с постепенной разбор­ кой рельсовых путей. На изолируемом участке длиной 6—8 м очищают лоток тоннеля, обрабатывают пескоструйным аппа­ ратом канавки, затем зачеканивают швы между тюбингами и заменяют монтажные болты на постоянные с асбобитумными шайбами. Для работы в верхней части сечения тоннеля ис­ пользуют инвентарные переносные подмости.

По окончании гидроизоляционных работ ячейки тюбингов лотковой части тоннеля заполняют монолитным бетоном, бе­ тонируют основание под сборные фундаменты эскалаторов и в направлении снизу вверх приступают к монтажу фундамент­ ных, опорных и лестничных блоков плит перекрытия и ведут работы по монтажу водозащитного зонта.

После завершения проходческих работ по спланированному

дну котлована подземного или наземного вестибюля устраива­ ют бетонную подготовку, оклвечную гидроизоляцию и цемент­ ную стяжку. На подготовленном основании сооружают сплош­ ную железобетонную фундаментную плиту и часть стен машин­ ного помещения. После демонтажа горного комплекса возво­ дят фундаменты под приводную станцию и привод экскалаторов, стены, перекрытия и другие конструкции вестибюля с при­ менением общестроительных средств механизации бетонных, каменных и монтажных работ.

В последнюю очередь после прекращения осадок, вызван­ ных оттаиванием льдогрунтового массива, и уплотнения грунта в основании вестибюля устраивают сопряжение вестибюля с эскалаторным тоннелем. Сопряжение выполняют в виде моно­ литного железобетонного оголовка, жестко охватывающего пер­ вые кольца наклонного тоннеля или телескопического соедине­ ния, которое допускает взаимное смещение конструкций.

Натяжную камеру сооружают как со стороны экскалаторного тоннеля, так и со стороны станции. Сопряжение эскала­ торного тоннеля с натяжной камерой в большинстве случаев выполняют горным способом, раскрывая выработку по частям, с обделкой из монолитного бетона.

ОГЛАВЛЕНИЕ