- •ОглавлеНие
- •Предисловие
- •1. Принципы проектирования
- •1.1 Общие положения
- •1.2. Классификация подземных сооружений
- •По назначению:
- •1.3. Структурная схема проектирования
- •1.4. Функции заказчика, проектировщика, строителя (подрядчика)
- •Проект предприятия (сооружения)
- •1.5. Задание на проектирование
- •1.6. Технико-экономическое обоснование (проект)
- •1.7. Рабочая документация
- •1.8. Рабочий проект. Типовые и экспериментальные проекты
- •2. Методы инженерного проектирования
- •2.1. Исходные данные для проектирования
- •2.2. Научное обеспечение проектирования и строительства подземных сооружений
- •Закон тождества требует сохранения в процессе умозаключений одного и того же содержания каждого понятия. Нельзя произвольно менять содержание и объем понятий.
- •2.3. Нормативная база проектирования
- •2.4. Формирование идеи проектного решения и инженерный анализ
- •Инженерный анализ выполняют с целью получения из множества возможных решений одного – наилучшего. Анализ выполняется поэтапно.
- •2.5. Оптимизация и принятие решений
- •Сравнение вариантов железнодорожной линии по приведенным затратам
- •2.6. Системы автоматизированного проектирования
- •3. Проектирование конструкций подземных сооружений
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Требования к материалам обделок пс
- •Классы бетона по прочности для подземных сооружений
- •3.3. Выбор конструктивно-технологического типа крепи (обделки)
- •3.4. Принципы расчета крепей подземных сооружений
- •4. Проектирование организации строительства
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Организационно-технологические схемы
- •4.3. Схемы вскрытия подземных сооружений
- •4.4. Технологические схемы строительства пс
- •4.5. Подготовка производства и документация
- •4.6. Обеспечение качества смр и охраны окружающей среды. Оперативно-диспетчерское управление
- •4.7. Проектирование технологии строительства подземных сооружений
- •Рекомендательный библиографИческий список
- •Приложение 1 (обязательное) структура системы нормативных документов в строительстве сНиП 10-01-94
4.3. Схемы вскрытия подземных сооружений
Выбор схемы вскрытия ПС существенно зависит от его привязки к местности, протяженности, формы и размеров. Для рассмотрения таких схем предлагается классификация ПС по трем признакам:
1. По рельефному признаку:
1.1. Горные ПС (под возвышениями рельефа).
1.2. Подводные (под водоемами).
1.3. Равнинные (при равнинном рельефе).
2. По соотношению длины и поперечных размеров:
2.1. Протяженные (тоннели), когда длина значительно превышает
поперечные размеры.
2.2. Камеры, когда длина соизмерима с поперечными размерами.
2.3. Комбинации тоннелей и камер.
3. По типу вскрытия:
3.1. Портальное (или рамповое).
3.2. Штольневое.
3.3. Стволовое (вертикальными или наклонными стволами).
3.4. Комбинированное (сочетание пп. 3.1; 3.2; 3.3)
Комбинированные схемы вскрытия длинных тоннелей сочетают разные варианты вскрытия (рис.4.1-4.3).
Чисто портальная или рамповая схемы вскрытия применимы в тех случаях, когда рельеф местности позволяет разместить строительные площадки и подъездные пути у обоих порталов или рамп, и когда проходка двумя встречными забоями при выбранном оборудовании, схемах и технологиях строительства тоннеля обеспечивает ввод его в эксплуатацию к данному сроку. Подход к порталу или рампе осуществляют устройством выемки переменной глубины (см. рис.4.1 и 4.2). Бока выемки укрепляют подпорными стенами, анкерами с набрызгбетоном и т.п. или оформляют в виде естественных
а
5
3
2
1
i
б
4
4
5
Рис.4.1.
Схема комбинированного вскрытия горного
тоннеля: а
– продольный
профиль;
б
– план трассы
1
– припортальная выемка; 2 – портал; 3 –
тоннель; 4 – штольня; 5 – вертикальный
ствол
3
5
4
1
2
i1
6
i2
i3
Рис.4.2.
Схема комбинированного вскрытия
подводного тоннеля
1 – рампа; 2 –
береговой участок подводного тоннеля;
3 – вертикальный ствол (островной);
4
– остров (естественный или искусственный);
5 – вертикальный ствол (береговой); 6 –
подводный
участок тоннеля
а
1
2
3
4
4
3
5
1
1
6
6
6
б
Рис.4.3.
Схема комбинированного вскрытия
равнинного тоннеля
(автодорожный
тоннель): а
– продольный профиль; б
– план трассы
1
– вентиляционный ствол; 2 – тоннель; 3
– уширение для аварийного отстоя
автотранспорта;
4 – рампа; 5 – подходные выработки; 6 –
околоствольный двор
Выбор схемы вскрытия камеры зависит не только от рельефа местности, но и от ее высоты, особенно, если строительство камеры ведут слоями высотой по 6-10 м (рис.4.4, 4.5). При штольневой схеме вскрытия горной камеры (рис.4.4) штольни могут располагаться только на уровне подошвы верхнего строительного слоя (рис.4.4, а); на уровне подошвы камеры или по обоим рассматриваемым вариантам. В первом случае наилучшие условия обеспечиваются при проходке и креплении верхнего слоя I. Работы в слоях II и III выполняют через восстающие выработки (фурнели), располагаемые либо в пределах площади камеры, либо вне ее, и оснащаемые подъемно-транспортным оборудованием. Второй случай зеркально аналогичен первому. Третий случай наиболее благоприятен по технологии строительства, проветривания и безопасности, однако он требует повышенных затрат, которые могут быть компенсированы сокращением продолжительности и рисков строительства.
Стволовая схема вскрытия камеры (рис.4.4 и 4.5) применима для камер горного, равнинного и подводного типов. Она менее технологична по сравнению со штольневой схемой, но в одних случаях безальтернативна, а в других экономически выгодна.
а
1 – 1
1
1
2
3
4
5
6
1
3
2
1
б
7
8
6
4
5
1
2
3
Рис.4.4. Схемы комбинированного вскрытия камеры при горном рельефе:
а – двухсторонними разноуровневыми штольнями; б – штольней
и вертикальным стволом
1 – припортальная выемка; 2 – портал; 3 – вскрывающая штольня; 4 – камера; 5 – строительные слои; 6 – вспомогательная подходная выработка; 7 – шахтный ствол; 8 – околоствольный двор
6
5
4
3
2
1
4
9
7
8
Рис.4.5. Комбинированная схема вскрытия подводной камеры
1 – камера; 2 – строительные слои; 3 – нижняя подходная выработка; 4 – наклонный ствол
или тоннель; 5 – рампа; 6 – рамповая выемка; 7 – шахтный ствол; 8 – околоствольный двор;
9 – верхняя подходная выработка
а
б
1
2
3
1
1
4
5
6
5
7
1
4
6
8
Рис.4.6.
Схема вскрытия участка линии метро
глубокого заложения: а
– продольный профиль; б
– план трассы
1
– шахтный ствол (строительно-эксплуатационный);
2 – вентиляционный ствол (эксплуатационный);
3 – водоем; 4 – околоствольный двор; 5 –
станция метро;
6
– подходные выработки; 7 – перегонные
тоннели; 8 – камеры вентиляторов