Общие представления о горном способе работ по сооружению тоннелей. Особенности работ по проходке тоннелей и способы по преодолению сложностей подземных условий работ

Сооружение тоннелей горным способом в основном состоит из процессов, связанных с освобождением выработки от грунта и возведением бетонной обделки.

Горный способ постройки объединяет ряд способов работ, изменяющихся в зависимости от свойств проходимых грунтов и размеров тоннеля. Каждый из этих способов основан на разработке грунта в выработке по частям с немедленной установкой временной крепи или без неё, также по частям возводится и бетонная обделка.

Качество работ зависит от геологических условий. Количество одновременно или с некоторым временем раскрываемых забоев зависит от длины тоннеля и заданных сроков работ; от топографических и инженерно-геологических условий; от принятого способа проходки и скорости проходки тоннеля; технико-экономических расчётов.

Способ опертого свода при крепости f>=1,5. отличается малым расходом материалов на временную крепь. Недостаток – сложность подводки стен под свод, сооружённый ранее, и наличие рабочего шва в обделке в месте соединения стены со сводом.

Способ опорного ядра применяют при постройки коротких тоннелей большого поперечного сечения в слабых грунтах f=0,5 – 1,0. отличается сравнительно малыми темпами работ и низким качеством обделки, имеющей много рабочих швов.

Проходка может начинаться через вертикальный ствол, шахтный ствол, штольню-окно.

 

Преодоление сложностей.

Проветривание, отвод воды, вентиляция, борьба с блуждающими токами. Т.к приходится работать в стесненных условиях, необходимо выбирать средства механизации соответствующих габаритов.

 

34. Примеры разработки сечения выработки за один приём и по частям. Понятие об опережающих выработках и их назначение.

В зависимости отставания возведения обделки от проходческих работ различают три схемы организации работ: последовательную, параллельную и совмещённую.

При последовательной схеме проходку выработки осуществляют на временном креплении на всю длину тоннеля и только после этого возводят обделку. Такая схема используется при строительстве коротких тоннелей в устойчивых скальных грунтах. При последовательной схеме упрощается организация работ и облегчается применение высокопроизводительной проходческой техники и оборудования для бетонирования обделки.

При параллельной схеме проходку и возведение обделки ведут одновременно на разных участках тоннеля. Эта схема применяется при сооружении протяжённых тоннелей, когда отведённое для строительства время не позволяет расчленить работы полностью на две независимые фазы.

При совмещённой схеме обделку возводят на призабойном участке тоннеля. Эта схема принимается в тех случаях, когда вследствие быстрого нарастания горного давления обделку необходимо возводить с наименьшим отставанием от забоя. Разновидностью совмещённой схемы являются работы по замкнутому циклу при сооружении сборной кольцевой обделки.

Способы выполнения работ по сооружению тоннелей

Наиболее распространённые способы можно разделить на три группы:

1 – разработку выработки ведут на полное сечение (за один приём или по частям), после чего сооружают стены и свод обделки (а). Относятся способы сплошного забоя и нижнего уступа, а также сравнительно редко используемые в настоящее время способы ступенчатого забоя, верхнего уступа, центральной штольни, подсводного разреза.

2 – в первую очередь раскрывают и закрепляют калотту, в которой возводят свод, опираемый непосредственно на грунт (б). После разработки средней штроссы по мере разработки боковых штросс под свод подводят стены. Относятся различные варианты способа опёртого свода.

3 – проходят боковые штольни, в которых бетонируют стены обделки, после чего раскрывают калотту и возводят свод, опираемый на стены (в). Под защитой свода удаляют среднюю часть («ядро») грунта, которая на время проходки штолен и калотты служит обычно опорой временной крепи. Относятся способы опорного ядра.

Опережающие выработки могут располагаться внутри либо за пределами тоннеля. Также в этом качестве может использоваться калотта.

Нужны для:

- уточнение инженерно – геологических условий на трассе;

- осушение массива вокруг будущего горного тоннеля на период проходки;

- раскрытие дополнительного фронта работ;

- прокладка подземных ходов геодезической основы и разбивка оси тоннеля;

- размещение откаточных путей, вентиляционных труб и т.п.