7. Производство работ по сооружению тоннеля. Обоснование выбора способа производства работ на участках

Горный способ предусматривает разработку грунта в забое с временным креплением частей выработки и последующем возведением постоянной тоннельной конструкции – обделки. В зависимости от особенностей залегания и физико-механических свойств грунтов, а также от размеров сечения горной выработки её проходка осуществляется либо за один приём, либо по частям. Причём разработку грунта производят либо буровзрывным способом, либо с применением ручного механизированного инструмента (отбойных молотков) или комбайнами.

Способ производства работ определяется в зависимости от инженерно-геологических условий, размеров выработки, конструкции обделки и длины тоннеля. Разнообразие перечисленных факторов не позволяет однозначно установить границы областей применения тех или иных способов работ. Здесь открываются довольно широкие возможности варьирования технико-экономического сравнения различных технологических приёмов, схем и их сочетаний.

Наиболее целесообразны способы, обеспечивающие:

• проходку с раскрытием выработки на всё сечение либо с минимальным числом последовательно разрабатываемых элементов сечения;

• поточный метод организации работ с развёртыванием их по длине тоннеля;

• максимальную механизацию проходческих работ на основе использования современных высокопроизводительных механизмов и оборудования;

• применения контурной крепи из набрызгбетона, анкеров или стальных арок;

• возведение обделки за один – два приёма с применением механизированных комплексов, включающих секционную инвентарную передвижную опалубку, высокопроизводительное бетоноукладочное оборудование и средства доставки бетонной смеси;

• возможность проходки тоннельных выработок со средней скоростью в скальных грунтах с коэффициентом крепости более 4 – 100-150 м в месяц, в грунтах с коэффициентом крепости от 2 до 4 – 50-100 м в месяц, в грунтах с коэффициентом крепости менее 2 – 30-40 м в месяц.

7.1 Выбор и обоснование методов производства для каждого из участков тоннеля.

Участок тоннеля №1: грунт –глина сланцеватая, f =0,9.

Так как грунт относится к слабым ( I группа), то выработку раскрывают по частям

(см. рис.4) с немедленным закреплением обнажённого массива временной крепью.

Рис.4. Схема очерёдности раскрытия элементов подземной выработки в слабых грунтах.

Работы по проходке тоннеля в данном грунте будем проводить, используя способ опёртого свода. Данный способ предусматривает сооружение в первую очередь верхней части обделки – свода. Вначале проходят нижнюю штольню 1. Из неё при помощи вертикальных или наклонных ходков 2 открывают забой верхней штольни 3, на базе которой раскрывают верхнюю часть выработки – калотту 4. Затем разрабатывают грунт а средней штроссе 5 и в последнюю очередь – в боковых штроссах 6,бетонирование обратного свода-7.

Участки тоннеля №2,3.

Грунты – песчаные крепкие сланцы, f = 10;доломит трещиноватый, f=4.

Способ сплошного забоя применяется для проходки в слаботрещиноватых грунтах с коэффициентом крепости более 4 в однопутных железнодорожных тоннелях. Этот способ следует считать наиболее эффективным способом проходки транспортных тоннелей и особенно однопутных железнодорожных. Поэтому в случае ухудшения инженерно-геологических условий на смежных участках трассы следует принимать ме­ры, обеспечивающие по возможности, продолжение проходки сплошным забоем.

К таким мерам относятся: сокращение длины заходки, сокращение времени между взрыванием забоя и установкой временной крепи, нанесение набрызгбетона вслед за раскрытием выработки до уборки породы, закреп­ление выработки усиленной (комбинированной) временной крепью и т. п. Однако такое решение должно быть техниче­ски и экономически обосновано.

Основные работы при этом способе включают только два процесса (рис.5):

1. разработка грунта с последующей его уборкой;

2. бетонирование свода и нанесение набрызгбетона.

Рис. 5. Проходка тоннеля в крепком грунте способом сплошного забоя.