Сплошного забоя способ проходки
СПЛОШНОГО ЗАБОЯ способ проходки (а. full-face drivage; н. Vollausbruchverfahren, Auffahren im vollen Querschnitt, Vollschnittvortrieb; ф. creusement par tranches; и. metodo de avance sin dividir en el carbon у en la roca) — проведение подземных выработок (автодорожных, железнодорожных, гидротехнических тоннелей, тоннелей и станций метрополитена, камер различного назначения) с раскрытием их на полное сечение за один приём. Способ применяют преимущественно в крепких скальных грунтах с коэффициентом крепости по шкале М. М. Протодьяконова более 4, способных обеспечить устойчивость кровли и плоскости забоя. Отличается наибольшей простотой и чёткостью в организации работ, возможностью применения высокопроизводительного горнопроходческого и бетоноукладочного оборудования, что обеспечивает высокие темпы проходки. Основные трудности связаны с переходом к другим способам работ (в случае изменения горно-геологических условий), а также с сохранением вертикальной плоскости забоя.
Выбор комплекса оборудования и организации работ при сплошном забое зависит от свойств грунтов, размеров поперечного сечения и протяжённости подземной выработки. В большинстве случаев грунт разрабатывают буровзрывным способом. При проходке протяжённых тоннелей шириной до 7 м и сечением до 60 м 2 (однопутные железнодорожные тоннели) комплекс обычно включает: буровой агрегат портального типа для бурения и заряжания шпуров, оборки кровли и забоя, установки временной крепи; породопогрузочную машину непрерывного действия или тоннельный экскаватор для погрузки грунта в транспортные средства (например, проходческие вагоны большой вместимости с донным конвейером, объединяемые в бункер-поезда, перемещаемые электровозами, или подземные самосвальные автопоезда). С использованием указанного оборудования скорость проходки достигает 180-220 м/месяц.
Реклама
При проходке крупнопролётных подземных выработок сечением до 100 м 2 и более, когда ширина их достаточна для разминовки горнопроходческого оборудования, обуривание и заряжание шпуров в забое осуществляют с помощью самоходных бурильных установок на пневмоколёсном или гусеничном ходу, а погрузку грунта — экскаваторами или ковшовыми погрузочными машинами с боковой разгрузкой ковша вместимостью до 5-8 м 3 . При этом скорость проходки 120-150 м/месяц.
В ряде случаев для размещения горнопроходческого оборудования устраивают передвижную платформу с консольным мостом, что позволяет совместить погрузку грунта в нижнем ярусе с бурением шпуров и установкой временной крепи в верхней части выработки. Платформа состоит из нескольких секций, которые перемещаются по почве выработки гидравлическими домкратами, а консольный мост передвигается по рельсам, уложенным на платформе. См. рис..
При сплошном забое монолитную бетонную обделку возводят в передвижной инвентарной опалубке, на возможно большем расстоянии от забоя, чтобы упростить организацию работ в тоннеле, разделив участки проходческих и бетонных работ и, соответственно, транспортные потоки.
В 80-е гг. для проходки транспортных и гидротехнических тоннелей сплошным забоем вместо буровзрывного способа применяют тоннелепроходческие машины с рабочим органом роторного действия (при помощи которого разрабатывается грунт), а также системой ковшовых устройств и конвейеров, по которым грунт удаляется за пределы машины и перегружается в транспортные средства. Транспортирование грунта, установка временной крепи и возведение обделки производятся так же, как при обычном горном способе работ.
В практике тоннелестроения известны случаи применения сплошного забоя при пересечении ограниченных зон нарушенных грунтов с использованием для крепления выработки арочной или арочно-бетонной крепи в сочетании с опережающими защитными экранами из труб или бетонными оболочками, устраиваемыми за проектным контуром выработки до начала проходки и с обязательным креплением забоя.
При строительстве тоннелей метрополитена в грунтах средней и слабой устойчивости сплошного забоя используют при бесщитовой (эректорной) проходке с применением частично механизированных комплексов и сборной обделки.
Источник
Способ сплошного забоя это
Библиотека / Строительство метрополитенов / Проходка тоннелей с монолитными обделками способами сплошного забоя и уступным
Проходка тоннелей с монолитными обделками способами сплошного забоя и уступным
Способ сплошного забоя. Этот способ применяют при проходке тоннелей с монолитными бетонными и железобетонными обделка-ми в скальных грунтах с коэффициентом крепости не менее 4 (VI категория по СНиП и выше). Грунт разрабатывают буро-взрывным способом. Постоянную обделку, в основном подковообразного очертания, возводят параллельно с проходческими работами. Бетонирование конструкции обделки ведут на некотором расстоянии от забоя, зависящем от устойчивости грунтов, в которых ведется проходка, а также от принятой организации работ.
Участок тоннеля между забоем и местом бетонирования обделки закрепляют временной крепью. В скальных монолитных грунтах с коэффициентом крепости 12 и выше временную крепь разрешается не устанавливать.
В качестве временной «репи применяют:
металлическую арочную крепь — полную (для свода и стен) и неполную (для сводовой части);
анкерную крепь (используют металлические клиновые анкеры, железобетонные анкеры и сталеполимерные анкеры);
анкерную крепь с сеткой, натянутой между анкерами.
При значительном отставании постоянной обделки от забоя в качестве временной крепи применяют набрызгбетон по сетке или по породе.
При сооружении коротких участков тоннеля в крепких скальных грунтах, где устойчивость выработки не нарушается, применяют последовательную схему работ: вначале ведут проходку выработки с установкой временной крепи, а после окончания проходки приступают к бетонированию обделки.
При параллельной схеме организации работ и проходке тоннеля в сильно трещиноватых скальных грунтах можно приблизить участок бетонирования обделки к забою. Процесс строительства тоннеля при этой схеме ускоряется.
При производстве этих работ применяют два комплекса оборудования: один комплекс предназначен для проходческих работ в забое, второй-для возведения обделки. Первый комплекс (рис. 131) состоит из буровой портальной рамы 3, обеспечивающей пропуск машин и вагонов к забою, породопогрузочной машины 4 на гусеничном ходу с транспортером-перегружателем 7, машины 5 для нанесения набрызгбетона, передвижной платформы 6 со стрелочным переводом и транспортных средств. На раме смонтированы бурильные машины / для обуривания забоя и телескопический перфоратор 2 для бурения шпуров иод анкеры. Вместо рамы могут применяться самоходные буровые установки. Для выдачи грунта и подачи материалов применяют рельсовый узкоколейный транспорт.
Комплекс для бетонирования обделки (рис. 132) состоит из механизированной металлической передвижкой опалубки для бетонирования обделки и передвижных пневмобетоноукладчиков на рельсовом ходу, в которых доставляют бетонную смесь на участок бетонирования обделки, где с помощью сжатого воздуха ее подают за опалубку и уплотняют вибраторами.
Вместо передвижных пневмобетоноукладчиков можно применять стационарные бетононасосы. В этом случае бетонную смесь к месту укладки доставляют в опрокидных вагонах, специальных контейнерах или автобетоносмесителях.
Рис. 131. Схема комплекса оборудования при проходке тоннеля способом сплошного забоя:
а — положение машин при обуривании забоя; б — положение машин после взрыва и погрузки породы
Проходку тоннеля организуют поточным методом по циклограмме, предусматривающей обуривание забоя, заряжание шпуров, взрывание, проветривание, уборку породы и установку временного крепления. Число, расположение и глубина шпуров устанавливаются в паспорте буровзрывных работ, а тип временного крепления-IB проекте производства работ. Оба документа утверждаются главным инженером строительно-монтажного управления или тоннельного отряда.
Рис. 132. Схема организации работ по бетонированию обделки тоннеля:
1 — участок тоннеляс временной арочной крепью; 2 — вентиляционная труба; 3 — участок тоннеля с забетонированными стенами; 4 — бетоновод; 5 — участок тоннеля с готовой бетонной обделкой; 5 — передвижная опалубка для бетонирования свода; 7 — вспомогательная тележка опалубки свода; 8— пневмобетононагнетатель; 9 — передвижная опалубка стен; 10 — вспомогательная тележка опалубки стен
В проекте производства работ указывается общая технологическая взаимосвязь между проходческими работами в забое и бетонированием обделки с таким расчетом, чтобы транспортные операции для обоих участков работ не накладывались одна на другую. Например, во время вывозки грунта из забоя на участке бетонирования обделки ведут подготовительные работы, а в период обу-ривания забоя укладывают бетон обделки.
Уступный способ. Этот способ проходки тоннелей с монолитными бетонными и железобетонными обделка ми применяют в скальных грунтах повышенной трещиноватости, в которых не может быть обеспечена устойчивость забоя при разработке на полное сечение.
Особенность уступного способа проходки состоит в разделении забоя по высоте на две части — верхнюю 2 и нижнюю 1, проходку которых ведут одновременно с отставанием нижней части от верхней на 30-50 м (рис. 133).
Высоту верхней части тоннеля принимают равной 3-4 м из условия размещения проходческого оборудования и возведения свода (в случае его необходимости) при минимально допустимой высоте.
Шпуры бурят с применением самоходных буровых установок или буровых машин. В верхней части уступа, кроме буровой установки, размещают погрузочные машины 6 и транспортные средства (вагонетки) 7, транспортер-перегружатель или погрузочно-доставочную машину.
В забое нижнего уступа устраивают специальный передвижной помост 5 с бункером для приема грунта из верхней части, а также монтируют подъемные устройства 4 для транспортирования материалов в верхний забой. Тип машин и транспортных средств применяют такой же, как описан выше. Оба забоя обуривают на одну заходку одновременно. Шпуры в верхнем забое располагают горизонтально, а в нижнем уступе — вертикально или с небольшим наклоном. Взрывание в верхнем и нижнем забоях можно производить одновременно. Перед взрьшом передвижной помост откатывают от забоя на безопасное расстояние. Забой верхней части после взрывания шпуров на одну заходку закрепляют анкерной крепью с сеткой или устанавливают металлическое арочное крепление, вынося пяты за пределы контура тоннеля. В сильно трещиноватых породах арки опирают на продольные стальные балки в виде перевернутого двутавра (рандбалки), под которые подводят стойки для крепления боковых штросс.
Рис. 133. Схема организации работ при способе нижнего уступа:
1 и 2 — нижняя и верхняя части забоя; 3 — металлическая опалубка; 4 — подъемные устройства; 5 — передвижной помост; 6 — породопогрузочные машины; 7 — вагонетки; 8 — бетононасос
После проветривания и крепления обоих забоев приступают к уборке породы, вначале в нижнем уступе, а затем, после надвиж-ки моста, из верхней части тоннеля. Отсюда взрываемая порода попадает в бункер и грузится в вагонетки или автомобили-самосвалы.
Недостатком этой схемы способа нижнего уступа является сложность организации работ по параллельной проходке двух забоев (взрывание в них производят одновременно для сокращения общего времени, затрачиваемого на взрывание и проветривание).
В таких условиях рекомендуется применять схему сооружения тоннеля в два этапа. В начале на всю длину сплошным забоем проходят верхнюю часть тоннеля и бетонируют свод. После этого приступают к проходке нижней части и бетонируют стены и обратный свод.
Источник
Способ ступенчатого забоя
Содержание
1. Способ сплошного забоя ………………………………….……….… 4
2. Способ ступенчатого забоя ……………………………..…………. 9
4. Способ центральной штольни ……………………………………. 14
Введение
В зависимости от инженерно-геологических условий, а также от поперечного сечения сооружение тоннелей в устойчивых скальных грунтах может производиться одним из следующих способов: сплошного и ступенчатого забоев, уступным, центральной штольни.
Проходка тоннелей способами сплошного и ступенчатого забоев широко применяется при сооружении тоннелей высотой до 10 м и пролетом до 20 м в ненарушенных скальных грунтах с коэффициентом крепости f ≥ 2. Ограничение размеров тоннелей связано с опасностью раскрытия в один прием большого незакрепленного пространства и использованием бурового и вспомогательного оборудования. Площадь поперечного сечения тоннелей, разрабатываемая сплошным забоем, достигает 110–130 м2, а в благоприятных инженерно-геологических условиях – до 160 м2.
В скальных монолитных грунтах проходка ведется буровзрывным способом, как правило, без постановки временной крепи. В скальных трещиноватых грунтах применяют анкерную, арочную или набрызгбетонную крепь или их сочетание. Применение вида временной крепи определяется на основании технико-экономического обоснования.
Проходку тоннелей в мерзлых грунтах следует производить с установкой временной крепи, тип которой определяется проектом. Проходка без временной крепи допускается в виде исключения в мерзлых грунтах, устойчивость которых не снижается при их оттаивании.
Способ сплошного забоя
Сущность этого способа (рис.1) заключается в том, что сечение тоннеля разрабатывается целиком за один прием на величину заходки lз, а затем уже на достаточно большом расстоянии от забоя возводят обделку (2). Бурение шпуров (1) производится с буровой рамы (5). Взорванный грунт убирается погрузочной машиной (4) в вагонетки (3) большой емкости или в автосамосвалы. Обязательной принадлежностью буровой рамы должен быть стальной козырек, гарантирующий безопасность работы бурильщиков.
Рис.1. Схема проходки тоннеля способом сплошного забоя
Забой можно обуривать также самоходными бурильными установками.
В зависимости от сечения выработки разработаны следующие комплекты оборудования для проведения тоннелей сплошным забоем (таблица 1).
В тоннелях площадью поперечного сечения более 30 м 2 для подгребания грунта применяют бульдозер типа Д-492.
На строительстве транспортных тоннелей для бурения шпуров наибольшее распространение получили самоходные отечественные установки на гусеничном ходу СБУ-2к, СБУ-2м и на рельсовом ходу БУР-2 и БКГ-2, а также портальные буровые агрегаты типа ПБА.
Для проходки железнодорожных тоннелей наиболее удобны агрегаты типа ПБА-2, так как в этом случае обеспечивается непрерывное движение транспорта.
Достоинство способа проходки тоннеля сплошным забоем – возможность применения высокопроизводительного оборудования, в результате чего достигаются высокие скорости проходки и сокращается относительное время выполнения вспомогательных работ.
Недостатки способа – необходимость проведения предварительных геологоразведочных работ по трассе тоннеля и повышенный расход ВВ ввиду одной обнаженной поверхности забоя.
Проходка способом сплошного забоя производится при сооружении тоннелей длиной не менее 300 м. Большинство железнодорожных, автодорожных и гидротехнических тоннелей сечением до 90 м 2 в крепких грунтах проходят таким способом. На основе принятой схемы организации и комплексной механизации работ составляется циклограмма (графическое изображение последовательности выполнения процессов проходки) на проходку тоннеля (рис.2). При составлении циклограммы необходимо обеспечить такую организацию работ, чтобы продолжительность цикла была кратна продолжительности рабочей смены. Это обеспечивает ритмичность в рабочем процессе и позволяет лучше организовать учет проделанной работы по сменам.
Рис.2. Циклограмма проходки однопутного железнодорожного тоннеля сплошным забоем
В обводненных сильнотрещиноватых малоустойчивых грунтах с коэффициентом крепости f от 2 до 5 можно вести проходку тоннеля способом сплошного забоя с предварительным устройством защитного опережающего свода (экрана) из стальных труб (1) (рис.3), которые располагаются вдоль оси тоннеля в пробуренных скважинах, устраиваемых над сводом, а при необходимости и по контуру стен выработки.
Рис.3. Схема проходки зоны нарушенных грунтов с защитным сводом из труб
Такая же схема организации работ принимается для преодоления участков тоннеля в нарушенных грунтах (зоны разлома) длиной до 30 м.
В этом случае до начала проходки участка тоннеля в нарушенных грунтах перед ним устраивается в крепкой скале специальная камера для размещения рамы (2) с оборудованием (3) для бурения скважин, установки в них труб (1) и нагнетания раствора. Трубы располагаются за наружным контуром обделки тоннеля таким образом, чтобы создать защитный экран, перекрывающий сразу всю длину нарушенного участка с одной установки бурового оборудования.
При преодолении зоны нарушенных грунтов длиной свыше 30 м производится наклонное бурение скважин из тоннеля под утлом до 4° относительно продольной оси тоннеля посекционно (т. е. с нескольких установок). При этом концы пробуренных труб свода должны перекрывать следующую секцию на расстояние lо от 1 до 4 м. В зависимости от конкретных инженерно-геологических условий и соответственно величины горного давления применяют различные конструкции опережающих защитных сводов из труб.
Обычно опережающие своды выполняются из металлических труб, которые вставляются в заранее пробуренные скважины.
Трубы свода следует выполнять перфорированными для того, чтобы после нагнетания в них цементно-песчаного раствора можно было обеспечить плотный контакт с окружающим грунтом и создать сплошной защитный экран.
Для повышения устойчивости грунтового массива вместо цементно-песчаного раствора в перфорированные трубы можно производить нагнетание различными химическими составами, способствующими закреплению окружающего грунта. При проходке тоннеля по мере продвижения забоя выработки трубы свода необходимо поддерживать металлическими арками (4) (см. рис.3) с затяжкой или арочно-бетонной крепью, под защитой которой производится в дальнейшем возведение тоннельной обделки. При проходке тоннеля с опережающим сводом из труб лоб забоя при необходимости следует крепить набрызгбетоном толщиной 3–8 см.
Кроме того, в практике тоннелестроения в качестве опережающей крепи в слабоустойчивых полускальных грунтах используют анкеры, которые вставляются в заранее пробуренные слабонаклонные (5–6° относительно продольной оси тоннеля) шпуры до начала разработки грунта. Длина таких анкеров обычно составляет от 3,5–4,0 до 8–10 м.
Грунт в этом случае разрабатывается заходками на 0,4–0,6 м меньшими длины анкеров, чем достигается поддержание кровли выработки сразу же после ее обнажения. Опережающие анкеры опираются на металлические арки, которые устанавливаются в тоннеле вплотную к забою на расстоянии друг от друга от 0,5 до 1,5 м.
Представляет практический интерес опережающая бетонная крепь, которая с успехом применялась при строительстве тоннелей во Франции, ФРГ и. Японии. Сущность ее применения состоит в том, что по контуру выработки (механическим, гидравлическим или плазменным способом) прорезается щель под углом 5–6° к оси тоннеля глубиной до 3 м и толщиной до 20 см, которая заполняется быстросхватывающейся бетонной смесью (вводятся специальные ускорители схватывания). В результате через 5–8 ч образуется надежный бетонный свод (2) (рис.4), под защитой которого ведется разработка грунта. В этом случае бетонная крепь входит в состав постоянной конструкции (обделки) тоннеля. При необходимости такая опережающая бетонная крепь может быть усилена металлическими арками (1).
Рис.4. Схема проходки выработки с опережающей бетонной крепью
При способах проходки с опережающей крепью сводятся к минимуму переборы грунта, обеспечиваются незначительные осадки грунтового массива и, самое главное, появляется возможность создания надежной системы крепи выработки, позволяющей использовать способ сплошного забоя в самых сложных инженерно-геологических условиях.
Скоростная проходка Северо-Муйского тоннеля на БАМе способом сплошного забоя проходила на участке устойчивых слаботрещиноватых грунтов с коэффициентом крепости f ≥ 6. Бурение шпуров производили с буровой рамы пятью бурильными машинами. На верхней площадке рамы был установлен дополнительный манипулятор, что сократило время на бурение шпуров под анкеры. Каждый бурильщик обуривал только закрепленную .за ним группу шпуров. Заряжание шпуров производили четыре взрывника и проходчики, имеющие Единую книжку взрывника. Это позволило сократить время зарядки забоя до 2 ч. Взорванный грунт грузили в автосамосвалы МоАЗ-64011 породопогрузочной машиной ПНБ-3д и транспортировали на пункт перегрузки, отстоявший от забоя на 200–250 м. В работе было задействовано два автосамосвала. Подборка взорванного грунта производилась бульдозером. С пункта перегрузки грунт транспортировали на портал рельсовым транспортом – вагонами марки ВПК и электровозами.
В результате применения описанной технологии была достигнута высокая скорость сооружения однопутного железнодорожного тоннеля буровзрывным способом: за 29 рабочих дней пройдено 171,5 м тоннеля. Максимальная суточная скорость составляла 7,2 м, сменная – 2 м.
Способ ступенчатого забоя
Этот способ заключается в том, что забой по высоте делят площадкой длиной 3–5 м обычно на две части I и II (рис.5). Нижний уступ имеет две обнаженные поверхности, что облегчает работу зарядов взрывчатых веществ в этом уступе, поэтому в верхней части тоннеля производят два взрыва, в то время как в нижнем уступе производят один. Глубину шпуров в нижнем уступе принимают в 2 раза больше, чем глубина шпуров в верхней части тоннеля.
Рис.5. Схема проходки тоннеля способом ступенчатого забоя
При способе ступенчатого забоя применяют легкие разборные буровые подмости (2), с которых устанавливают анкеры (1) и обуривают забой. Способ проходки тоннеля ступенчатым забоем применяют при сооружении выработок небольшой протяженности, когда применять буровую раму экономически невыгодно, а также в случае необходимости быстрого закрепления временной крепью кровли выработки.
Достоинства этого способа: возможность совмещения обуривания верхнего забоя с погрузкой грунта, экономия взрывчатого вещества. Недостатки способа: невозможность использования мощного проходческого оборудования, большая доля ручного труда, что снижает скорость проходки выработки, совмещение проходческих процессов на верхнем и нижнем горизонтах.
Уступный способ
Его следует применять для проходки тоннелей высотой более 10 м, сооружаемых в скальных грунтах с коэффициентом крепости f ≥ 4. Сущность способа состоит в расчленении сечения тоннеля на две части, разработка каждой из которых ведется раздельными забоями на различных горизонтах. Существуют две схемы этого способа: проведение тоннеля с верхним уступом и проведение тоннеля с нижним уступом.
Отличием уступного способа от способа сплошного забоя является меньший объем бурения и меньший расход взрывчатых материалов, а также сложность организации работ по одновременной разработке двух забоев.
Проходка тоннеля по схеме с верхним уступом (рис.6, а) заключается в том, что сначала разрабатывают нижнюю часть сечения тоннеля I, а затем с некоторым отставанием с подмостей ведется разработка верхнего уступа II. Соотношение между площадями сечений нижнего и верхнего уступов при этой схеме
Нижнюю часть сечения разрабатывают способом сплошного забоя. Бурение шпуров в верхнем уступе производят легкими бурильными машинами с подмостей или с отвала грунта, получающегося в результате разрыхления взрывом верхнего уступа. Эта схема проходки может быть применена при наличии в нижней части профиля тоннеля грунтов меньшей крепости по сравнению с грунтами верхней части тоннеля, а также в крепких скальных грунтах, когда можно не применять временную крепь.
Рис.6. Схемы сооружения тоннеля уступным способом
Достоинства схемы: большая эффективность буровзрывных работ в верхнем уступе благодаря наличию двух обнаженных поверхностей, применение несложного оборудования. Недостатки схемы: затруднения при бурении шпуров в верхнем уступе, необходимость оборки кровли при разработке нижнего и верхнего сечения тоннелей, уборка грунта, который загромождает подходы к сечению I. Указанные недостатки ограничивают применение этой схемы.
Проходка тоннеля по схеме с нижним уступом (рис.6, б) состоит в том, что в первую очередь способом сплошного забоя проходят верхнюю часть тоннеля I, а затем разрабатывают его нижнюю часть II. Соотношение между площадями сечений верхнего и нижнего уступов
при этом высота верхней разрабатываемой части тоннеля должна быть (исходя из условий размещения проходческого оборудования в ней) не менее 3–4 м. Забой верхнего сечения тоннеля-калотты должен опережать забой нижнего уступа на 30–50 м.
При сооружении коротких тоннелей иногда верхнюю часть тоннеля проходят сразу на всю его длину, а затем разрабатывают нижний уступ. Это позволяет улучшить вентиляцию, облегчить организацию работ по возведению обделки, но приводит к некоторому удлинению срока сооружения тоннеля. При способе нижнего уступа расположение скважин (шпуров) может быть горизонтальным, вертикальным или наклонным. При горизонтальном расположении шпуров (рис.7) шпуры бурят с применением буровой установки, буровой каретки или манипуляторов, смонтированных на погрузочной машине.
Рис.7. Схема проходки тоннеля способом нижнего уступа с горизонтальным расположением шпуров
В скальных трещиноватых грунтах прочных и средней крепости после взрывания, проветривания и оборки забоя I в калотте устанавливается временная крепь из анкеров (2), набрызгбетона или их сочетания. Взорванный грунт грузят погрузочной машиной (1) на транспортер или в вагонетки (3) и через бункер (7) на передвижном помосте (4) перегружают его в вагонетки (6) на нижнем откаточном горизонте. Грунт из забоя нижнего уступа II грузят мощной погрузочной машиной (5) в те же вагонетки (6). Составы вагонеток транспортируют к стволу шахты или к порталу.
Достоинства горизонтального расположения шпуров:применение бурового оборудования такого же, как и при разработке верхнего уступа, получение высокого коэффициента использования скважин (шпуров), достижение ровной подошвы тоннеля.
Недостатком способа является последовательность работ по бурению шпуров и погрузке грунта, что снижает скорость сооружения тоннеля. Поэтому горизонтальное расположение шпуров имеет ограниченное применение.
При наклонном расположении скважин (шпуров) достигается независимость работ по бурению скважин и погрузке грунта (рис.8). Для бурения с верхнего горизонта I вертикальных или наклонных скважин диаметром 105 мм применяют станки ударно-вращательного бурения (1) (БМК-4м, НКР-100 м) или же используют колонковые перфораторы, установленные на буровой тележке. После окончания бурения скважин (2) производят заряжание, взрывание зарядов ВВ, проветривание выработки и оборку забоя. Погрузку грунта производят с нижнего горизонта II тоннельным экскаватором (3) в автосамосвалы (4). Для погрузки и транспортирования грунта может быть также использовано другое оборудование.
Рис.8. Схема проходки тоннеля способом нижнего уступа с наклонным расположением шпуров
Недостатком наклонного расположения скважин являются: необходимость иметь специальное оборудование, менее равномерное дробление грунта, сложность получения ровной поверхности подошвы тоннеля. Несмотря на указанные недостатки, эта схема расположения скважин имеет широкое применение на практике. Высота уступа обычно принимается 8–12 м. Угол наклона уступа к горизонту не должен превышать 80°.
В тоннелях длиной более 300 м бетонную обделку возводят с некоторым отставанием от забоя, а в тоннелях длиной менее 300 м – после проходки верхней части на всю длину тоннеля. Обделку стен и лотка сооружают после разработки нижнего уступа или с некоторым отставанием от забоя.
Этот способ получил широкое распространение при сооружении выработок большой высоты и значительной протяженности как в крепких, так и в грунтах средней крепости.
Достоинства способа проходки тоннелей с нижним уступом: высокая производительность труда; большая безопасность работ; наличие второй обнаженной плоскости в нижнем уступе облегчает буровзрывные работы и приводит к экономии взрывчатых веществ; при разработке грунта в нижнем уступе совмещаются работы по бурению шпуров и погрузке грунта; упрощаются работы по возведению временной крепи и обделки в верхней части тоннеля.
Недостатки способа: необходимость применения разнотипного оборудования для верхнего и нижнего уступов; необходимость сооружения подъездных устройств на верхний уступ и дополнительный перегруз грунта с верхнего горизонта на нижний; увеличение общего времени строительства тоннеля.
Источник
