Подземное строительство
ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО (а. underground соnstruction; н. Tiefbau; ф соnstruction souterraine, travaux souterrains; и. соnstrucciyn subterrбnea) — возведение подземных сооружений. Различают закрытые и открытые специальные способы подземного строительства. Выбор способа подземного строительства зависит от инженерно-геологических условий, в которых располагаются объекты, изменяющихся в большом диапазоне (от плывунов до крепчайших скальных грунтов), глубины заложения, площади поперечного сечения (от 5 до нескольких тысяч м 2 ) и назначения объекта (см. Подземные сооружения). Закрытые (горные) способы осуществляются с использованием буровзрывных работ, проходческих щитов или комбайнов; открытые способы подземного строительства — путём опускания готовых конструкций на заданные отметки (см. Опускные сооружения, Открытый способ строительства).
Проходка выработок с использованием буровзрывных работ (горные способы) заключается в разработке всего сечения за один приём или по частям с установкой при необходимости временной или постоянной крепи. Горные выработки (тоннели) высотой до 10 м, залегающие в крепких скальных грунтах, проходят сплошным забоем. После бурения шпуров по всему поперечному сечению выработки и их заряжания производят взрыв зарядов, затем проветривание тоннеля, уборку и вывозку горной массы, крепление (обделка выполняется на определённом расстоянии от забоя или после окончания проходки всего тоннеля). Способы проходки приведены в табл.
Выработку (тоннель) высотой свыше 10 м в скальных грунтах с коэффициентом крепости f>=4 сооружают способом нижнего уступа. Вначале проходят верхнюю часть выработки и осуществляют крепление свода. Нижний уступ обычно разрабатывают после окончания работ по бетонированию свода, затем выполняют крепление стен и лотка выработки. Имеются решения, позволяющие в ряде случаев совмещать проходку верхних и нижних частей выработки. Способом нижнего уступа могут проходиться выработки высотой менее 10 м, но залегающие в недостаточно устойчивых грунтах (f=2-4). При этом проходка верхней части выработки опережает проходку нижней части на 30-50 метров. В таких грунтах применяют также способ ступенчатого забоя, при котором проходка ведётся ступенями (ярусами) высотой 4-7 м и растягивается по длине выработки на 30-50 метров. Каждый уступ разрабатывается одновременно, продвижение забоя ведётся сразу на всех ярусах.
Реклама
Выработки (тоннели) небольшой протяжённости (до 300 м) в грунтах с fкp=1-4, оказывающих горное давление, разрабатывают опёртого свода способом или опорного ядра способом. Первый способ применяется для выработок высотой и шириной свыше 5 м, проходимых в грунтах, способных воспринять давление от пят бетонного свода, второй — в тоннелях высотой и шириной свыше 8 м в грунтах, не способных воспринять давление от бетонного свода крепи.
В отдельных случаях на коротких участках применяют способ полностью раскрытого сечения, по которому разработку забоя ведут мелкими элементами с применением деревянной крепи. При проходке выработок (тоннелей) в скальных грунтах крепление осуществляется преимущественно анкерами и набрызг-бетоном, в нарушенных и мягких грунтах — металлическими или железобетонными арочными крепями. На участках неустойчивых грунтов, оказывающих большое горное давление, в геологических разломах, заполненных дроблёным материалом, плывунах и сильно обводнённых грунтах производят предварительное укрепление окружающего массива (путём инъекции глинистыми, цементно-песчаными или химическими растворами, а также замораживанием грунтов), устраивают экран из труб, ведут проходку под сжатым воздухом, применяют искусственное водопонижение и другие специальные способы ведения горно-строительных работ. В качестве крепи выработок в таких условиях используют главным образом монолитный бетон или железобетон.
Способы щитовой проходки применяют при сооружении выработок (тоннелей) диаметром от 2 до 10 м в грунтах с f4. Проходка ведётся на полное сечение с применением щита, т.е. агрегата, представляющего собой передвижную крепь. Грунты разрушают отбойными молотками с выдвижных платформ (немеханизированные щиты) или различного типа рабочими органами (механизированные щиты). Обделка представляет собой сборную конструкцию, состоящую из железобетонных блоков или тюбингов (железобетонных или чугунных), или же конструкцию из монолитного бетона, образовавшуюся в результате прессования бетонной смеси домкратами в осевом направлении при движении щита вперёд.
В неустойчивых песчаных грунтах применяют щиты с рассекающими горизонтальными площадками или специальные герметизированные механизированные щиты, в которых лобовая часть забоя пригружена стабилизирующим раствором (бентонитовым или грунтовым).
К щитовым способам можно отнести и способ продавливания, который заключается в том, что из монтажной камеры, устанавливаемой в начале тоннеля, при помощи мощных домкратов вдавливают в грунт одно за другим готовые, чаще всего цельнозамкнутые звенья железобетонной крепи, ширина звена до 3 м, длиной 1 метр. По мере продвижения производятся разработка грунта в забое и удаление его по готовому тоннелю. Домкраты упираются в вертикальную инвентарную опорную стенку монтажной камеры и опускаемое звено крепи. Первое звено, вдавливаемое домкратами в грунт, имеет специальный нож, изготовленный из высокопрочной стали. При длине выработки более 100-400 м мощность домкратов может оказаться недостаточной для проталкивания всего става звеньев крепи. В этом случае работы производят с применением промежуточных камер, в которых располагаются домкратные станции. Есть примеры продавливания под насыпями крупных секций крепи длиной по 20-30 м сечением 10х10 м навстречу друг другу из портальных выемок. Разработаны различные модификации способа продавливания (проталкивания, телескопического продавливания и др.).
Проходка выработок (тоннелей) кругового очертания диаметром от 2 до 9 м в грунтах средней крепости и крепких (f>4) ведётся с применением горных комбайнов. В отличие от щитов комбайн не имеет хвостовой оболочки и передвигается вперёд по мере разработки забоя с использованием домкратов, распираемых в стенки выработки (тоннеля), по шагающему принципу. При комбайновой проходке крепь применяется анкерная и набрызг-бетонная.
В грунтах средней крепости (f=2-4) выработки некругового очертания проходят комбайнами избирательного действия на гусеничном ходу со стреловидным рабочим органом, оснащённым фрезерной головкой. Погрузочное устройство в виде нагребающих лап, совмещённое с комбайном избирательного действия, перемещает грунт на конвейер, установленный в хвостовой части комбайна, и далее в транспортное средство. Обычно применяют металлическую арочную или сборную железобетонную крепь.
Строительство камерных выработок также ведётся различных горными способами в зависимости от размеров и инженерно-геологических условий (рис. 1).
Строительство в крепких грунтах (f>8) осуществляется преимущественно уступным способом. В первую очередь разрабатывают подсводовую часть камеры. В зависимости от устойчивости грунтов и ширины выработки разработку подсводовой части ведут сплошным забоем (пролёты камеры до 20 м) или с опережением центральной части (пролёты более 20 м). С отставанием от забоя, а в коротких камерах после окончания проходки бетонируют свод. Разработка ядра — уступами высотой 5-10 м в крепких грунтах и 3-4 м в грунтах средней крепости. При проходке применяют преимущественно анкерную и набрызг-бетонную крепи, а в качестве постоянной крепи используют глубокие (10-20 м) анкера, в т.ч. предварительно напряжённые, и набрызгбетон. Для разработки каждого уступа выполняют наклонные съезды (внутри камеры) или устраивают самостоятельные подходные штольни.
Строительство в грунтах средней крепости (f=4-8) производят способом опёртого свода. Подсводовую часть проходят аналогично вышеописанным выработкам (тоннелям) и бетонируют свод, а центральное ядро камеры разрабатывают уступами высотой по 3-5 м с оставлением боковых грунтовых целиков (штросс) у стен, которые затем в пределах каждого уступа разрабатывают в шахматном порядке. В водообильных грунтах при этом способе используют двухштольневую схему, т.е. вначале вдоль камеры проходят штольни в замке свода и по подошве выработки, штольни через каждые 15-20 м соединяют между собой вертикальными породоспусками. Бетонирование производят на каждом уступе.
Строительство в мягких грунтах (f 2 (рис. 3).
Из этих выработок в сторону камеры пробуривают веерные скважины и устанавливают в них предварительно напряжённые анкеры. Затем в выработках устанавливают армокаркасы и заполняют их бетонной смесью, образуя т.н. арки в скале, далее ведётся разработка самой камеры одним из описанных методов.
В некоторых случаях при пересечении каких-либо препятствий (реки, морские заливы и т.д.) или при необходимости размещения сооружения и его строительства в водонасыщенных грунтах подземное строительство проводится с применением специальных способов — путём опускания готовых конструкций — колодца, кессона или тоннельных секций.
Способ опускных колодцев и кессонов применяется для возведения подземных сооружений, имеющих ограниченные размеры в плане. Конструкцию подземного сооружения в виде колодца, установленного на ножевую часть, изготавливают на поверхности земли и погружают на проектную отметку, разрабатывая грунт по периметру.
Способ опускания готовых конструкций (секций) применяют при строительстве подводных тоннелей. Отдельные крупногабаритные пространственные элементы тоннеля (секции) изготавливают в стороне от трассы перехода, на плаву транспортируют в створ тоннеля и погружают в заранее вскрытую под дном водотока или водоёма траншею на подготовленное основание.
Современные способы подземного строительства создавались советскими учёными и организаторами производства П. П. Роттертом, А. Н. Пассеком, М. И. Дандуровым, В. Д. Полежаевым, В. П. Волковым, В. Л. Маковским и др., а также зарубежными учёными. Достижения подземного строительства — различные способы строительства крупных камерных выработок и тоннелей большого сечения, а также широкое применение при строительстве метрополитенов щитовых механизированные комплексов со сборной (в т.ч. обжатой в породу) и монолитно-прессованной бетонной обделкой.
Источник
Лекции №13, 14. Закрытые способы строительства подземных сооружений.
Различают следующие основные методы разработки грунта (раскрытия сечения выработки): сплошного забоя, уступный, опертого свода, опорного ядра, раскрытия на полный профиль по частям (табл. 1).
Таблица 1. Методы разработки грунта.
| Размеры сечения тоннеля | Рекомендуемая длина, м | Последовательность работ | Инженерно- геологическая характеристика |
| Сплошного забоя | |||
| Высота менее 10 м | Не ограничивается | Бетонирование обделки ведется с отставанием от забоя или после окончания проходки всего сооружения | Скальные грунты, fкр³4 |
| Уступный | |||
| Высота более 10 м | То же | Бетонирование свода ведется с отставанием или после окончания проходки | Скальные грунты, fкр³4 |
| Высота менее 10 м | То же | Уступ – после окончания бетонирования свода | Скальные грунты, fкр=2…4 |
| Опертого свода | |||
| Высота и ширина более 5 м | Не более 300 м | Раскрытие сечения по длине производят с интервалами в один – три кольца по 6,5 м. Стены разбрасывают в шахматном порядке | Нескальные и скальные грунты, fкр=1…4, способные воспринять давление от пят свода обделки |
| Опорного ядра | |||
| Высота и ширина более 8 м | Не более 300 м | Боковые штольни проходят сразу на вся длину тоннеля. Раскрытие верхней части сечения по длине производится с интервалами в два – три кольца по длине | Грунты не способные воспринять давление от пят свода обделки |
| Раскрытие на полный профиль по частям | |||
| Высота и ширина более 5 м | 10…30 м | Разработка сечения и бетонирование обделки ведут участками по длине не более чем на одно кольцо. Крепление деревом по мере разработки каждой части сечения | Не водоносные глинистые грунты и супеси при боковом давлении, когда нельзя применять способ опертого свода |
– отбойными молотками или пневматическими лопатами – грунты 1. V категории с коэффициентом крепости f =1. 2;
– специальными органами, установленными на щитах и тоннеле-проходческих машинах, – грунт I. IX категорий с f = 3. 6;
– буровзрывным – грунты V. ХI категорий с f = 2. 3; в грунт забуривают шпуры диаметром 36. 42 мм и глубиной 2. 4 м, в которые помещают заряды взрывчатого вещества. В результате взрыва грунт разрушается и забой продвигается на 2. 4 м. Для бурения шпуров применяют бурильные молотки пневматического, электрического или гидравлического действия, высокочастотные бурильные с частотой ударов до 3500. 4000 мин -1 , обладающие высокой производительностью и имеющие сравнительно небольшую массу, гидравлические перфораторы, не создающие сильного шума, не загрязняющие атмосферу.
Для повышения производительности перфораторы закрепляют на специальных поддерживающих приспособлениях – механических стойках-подпорках, горизонтальных или вертикальных колонках распорного типа, пневматических поддержках или манипуляторах на погрузочных машинах. В выработках большого сечения применяют буровые рамы.
Грунт грузят электрическими, пневматическими, гидравлическими погрузочными машинами ПНБ-ЗК, ПНБ-4 или тоннельными экскаваторами (Э-6514, ЭП-1 и др.), а перемещают цикличным (рельсовым или автомобильным) или непрерывным (конвейерным, трубопроводным) транспортом.
Крупные (камерные) выработки для размещения больших подземных зданий и сооружений производят двумя способами (рис. 1): первый – разработка подсводовой части камеры, затем – основного массива (ядра), закрепление стен; второй – создание прорези в грунте по периметру камеры, крепление свода и стен из этой прорези, рыхление грунтового ядра. Первый этап применяют в крепких скальных грунтах, второй – в грунтах средней крепости и мягких, а также при больших пролетах выработок. Причем вышерасположенный участок следует надежно закрепить для обеспечения устойчивости грунта и безопасности рабочих. Грунт необходимо копать с минимальным нарушением массива. Применение контурного взрывания – обязательно. В подсводовой части камеры используют способ сближенных зарядов, а в уступах – предварительного щелеобразования.
Подземную камеру удобнее вскрывать с обоих торцов, чтобы организовать работы встречными забоями. Если это требование нельзя выполнить, то необходимо проходить вспомогательные выработки к торцам или к средней части камеры.
Разработку камерных выработок в крепких (скальных) грунтах начинают с верхней части и осуществляют в два этапа или один (при пролете до 20 м). В соответствии со СНиП 3.07.01-85 проходку подсводовой части подземного сооружения пролетом до 20 м в устойчивых крепких скальных породах разрешается выполнять на полное сечение с последующим возведением обделки свода.
Размеры верхней подсводовой части сечения выработки должны обеспечить бесперебойную работу погрузочного и транспортного оборудования, пропуск транспорта и вентиляционных труб под опалубочными агрегатами. Высоту верхней части выработки назначают минимальной в зависимости от габаритов оборудования (6. 9 м).
На коротких нарушенных или ослабленных участках грунта можно не бетонировать свод вплотную к забою, а применить двойной набрызг; комбинированную анкерно-набрызг-бетонную крепь.
После взрыва зарядов и оборки кровли на поверхность выработки наносят покрытие из набрызг-бетона толщиной 5 см. После погрузки породы через это покрытие пробуривают шпуры, устанавливают анкеры и на них навешивают сетку. Через 2. 3 сут после первого наносят второй слой набрызг-бетона, доводя общую толщину до 100. 150 мм.
В грунтах средней крепости и в мягких разработку ведут способом опертого свода, если грунты способны выдержать давление от пят свода обделки. Используют буровзрывной способ с подработкой отбойными молотками или применяют проходческие комбайны избирательного действия со стреловидным рабочим органом (типа ПК-9р, 4ПП-5 и др.).
Рис. 1. Последовательность разработки крупных выработок:
а – с первоначальной разработкой и креплением подводной части; б – с устройством прорези по контуру камеры и креплением стен и свода; в, г – способом опертого свода; д – уступным; с, ж – схемы щитов соответственно механизированного с горизонтальными рассекающими полками, с рабочим органом избирательного действия; з, и – схемы тюбингоукладчиков соответственно рычажного и кольцевого; 1 – корпус щита; 2 – рассекающая полка; 3 – погрузчики; 4 – рабочий орган избирательного действия; 5 – тюбинг; 6, 9 – укладчики соответственно рычажный и кольцевой; 7 – ковш; 8 – держатель. Римскими цифрами дана последовательность проведения работ; буквами – последовательность работ в одном уровне.
Принцип проходки камеры способом опертого свода показан на рис. 1, б, г. Породу в подсводовой части рыхлят захватками 3. 6 м по длине камеры последовательно или через 2. 3 участка и бетонируют свод. После приобретения бетоном 60 %-ной прочности приступают к разработке следующей захватки.
Уступ, на который опирают кружала свода, создают после достижения бетоном проектной прочности для обделки, воспринимающей полную расчетную нагрузку, и 75 %-ной проектной прочности для обделки, сооружаемой в скальных породах с fкр = 4 и выше.
После возведения железобетонного свода по всей длине камеры приступают к разработке породного массива (ядра) сверху вниз уступами высотой до 3 м, также по способу опертого свода, с оставлением берм (целиков породы) вдоль стен для опирания на них вышележащих участков свода или стен. Ширину берм устанавливают по проекту в зависимости от нагрузки.
Рекомендуется бетонировать стены и разрабатывать бермы в пределах каждого уступа в шахматном порядке или одновременно с обеих сторон камеры. Стены крепят в процессе разработки берм.
Бетонирование стен камерных выработок аналогично бетонированию протяженных сооружений с помощью передвижных или переносных секционных опалубок.
Интересно бетонирование сводов крупных подземных сооружений с использованием армокаркасов, представляющих собой полуарки шириной 2 м, выполненные из арматуры в виде сквозных ферм. К их внутренней стороне прикреплена сетчатая тканевая опалубка.
Работы ведут таким образом: разработка породы – комбайном со стреловидным рабочим органом избирательного действия (на отдельных участках возможно применение буровзрывных работ); перегрузка породы с горизонта на горизонт (от ступени к ступени) – бульдозерами или погрузодоставочными машинами на гусеничном или пневматическом ходу; бурение под анкеры – буровыми установками. При нанесении набрызг-бетона используют автосопловщик. Породу экскаватором или мощным ковшовым погрузчиком грузят на автосамосвалы, при этом следует применять высокопроизводительное оборудование (вместимость ковша экскаватора или погрузчика составляет 2. Зм 3 , грузоподъемность автосамосвалов – 20. 30 т).
Для улучшения напряженно-деформированного состояния обделки подошву выработки выполняют в виде обратного свода, который бетонируют, замыкая крепь по контуру выработки. Постоянную монолитную бетонную обделку возводят, когда основные деформации набрызг-бетонного покрытия уже произошли.
Щитовой способ.
Для разработки грунта широко применяют проходческие щиты, представляющие собой передвижную крепь, позволяющую под защитой разрабатывать грунт и возводить обделку. Формы поперечного сечения щитов – круговая, сводчатая, прямоугольная, трапецеидальная, эллиптическая и пр. По способу рыхления различают немеханизированные и механизированные щиты. В первом случае грунт разрабатывают вручную или с применением ручных инструментов, во втором все операции полностью механизированы и выполняются специальным рабочим органом. Проходческий щит кругового очертания представляет собой стальной цилиндр, состоящий из ножевого и опорного колец, а также хвостовой оболочки (см. рис. 1).
Ножевое кольцо подрезает грунт по контуру выработки и служит для защиты работающих в забое людей. При проходке в мягких – грунтах оно имеет уширенную верхнюю часть – аванбек, а в слабых – предохранительный козырек. Опорное кольцо вместе с ножевым – основная несущая конструкция щита. По периметру опорного кольца равномерно располагаются щитовые домкраты, служащие для передвижения агрегата. Хвостовая оболочка закрепляет контур выработки в месте возведения очередного кольца обделки.
Немеханизированные щиты оснащают горизонтальными и вертикальными перегородками, выдвижными платформами, а также забойными и платформенными домкратами.
Работы по щитовой проходке начинают с монтажа щитов и оснащения их необходимым оборудованием. В зависимости от вида подземного сооружения, глубины его заложения и инженерно-геологических условий щиты собирают в открытых выемках или котлованах, опускают целиком через шахтный ствол или внутри камеры либо монтируют в специальных подземных камерах.
Технология щитовой проходки зависит главным образом от типа щита, свойств грунта и вида обделки. При проходке немеханизированными щитами разработку, погрузку и транспортирование грунта производит так же, как при горном способе работ с применением стандартного горнопроходческого оборудования (бурильные молотки, погрузочные машины, вагонетки, электровозы и пр.). Успешно применяют проходческие щитовые комплексы КТ 1-5,6; ТЩБ-3, КМ-19, КТ-5,6Б2, которые состоят из щитового агрегата и оборудования для выполнения горнопроходческих, монтажных, гидроизоляционных и вспомогательных работ. Уровень механизации щитовых комплексов достигает 90. 95 %, а скорости проходки тоннелей диаметром 5. 6 м составляют 300. 400 м в месяц и более.
 |
| Рис. 2. Виды временной крепи и опалубки: а — арочная; б — комбинированная; в, е — опалубки соответственно телескопическая (складывающаяся) и сборно-разборная; 1 — арка; 2 — затяжка; 3 — плиты; 4 — распорки; 5 — основание; б — анкеры; 7 — сетка; 8 — анкерные крепления; 9 — тележка; 10 — секция опалубки; 11 — домкрат; 12 — тюбинг; 13 — рычажный укладчик. |
Схемы механизации щитовых работ отличаются способами разработки грунта, крепления кровли и лба забоя, все остальные операции по погрузке и транспортированию грунта, по возведению и гидроизоляции обделки выполняют аналогично. Из забоя щита грунт поступает на магистральный транспортер-перегружатель, в конце которого помещается бункер с двумя затворами, что позволяет выгружать грунт в вагонетки. На мосту закреплены толкатели нижнего или верхнего действия, при помощи которых перемещаются отдельные вагонетки, тележки с блоками, пневмобетоноукладчики и т. п.
По мере разработки грунта выработку крепят арочной, анкерной, набрызг-бетонной, комбинированной временной контурной крепью (рис. 2). Арочную крепь устраивают из металлических прокатных профилей (двутавры, швеллеры, трубы), изогнутых по контуру выработки. Каждая арка состоит из двух или четырех элементов, соединяемых на болтах. Арки устанавливают с шагом 0,8. 1,5 м, опирая на грунт через деревянные подкладки и раскрепляя деревянными или металлическими распорками. Пространство между арками затягивают досками, железобетонными плитами или гофрированным» стальными листами. В сводовой части устраивают сплошную затяжку, разбирая ее перед бетонированием. Крепь устраивают в виде анкеров, расположенных в пробуренных скважинах, «подвешивая» к ненарушенному массиву участок нарушенного грунта; применяют клиновые и распорные металлические анкеры с замковым устройством, железобетонные (набивные, нагнетательные и перфорированные), закрепляемые по всей глубине шпура, сталеполимерные анкеры, закрепляемые в шпурах эпоксидными или полиэфирными смолами и вступающие в совместную работу с окружающим массивом через 1. 2 ч после установки.
В выработках большого размера используют предварительно напряженные анкеры, которые заделывают в донной части шпура цементным раствором и натягивают гидравлическими домкратами. Они вступают в работу до начала деформаций грунтового массива. В последнее время разработаны самозабуривающиеся анкеры с буровой головкой: клиновые, прорезные и полимерные.
Монолитную бетонную обделку возводят чаще всего в инвентарной подвижной телескопической или сборно-разборной опалубке (см. рис. 2, в, г).
Подвижную телескопическую опалубку выполняют из отдельных секций длиной lс = 2. 3 м, изготовленных из кружальных ребер покрытых стальными листами. Каждая секция состоит из нескольких элементов, соединенных между собой шарнирами, что позволяет складывать опалубку и перевозить под установленными секциями. Все секции опалубки перемещаются на одной монтажной тележке, оснащенной домкратами и лебедками. После установки очередной секции в проектное положение ее на болтах присоединяют к ранее установленной.
Сборно-разборная опалубка состоит из отдельных сварных элементов по типу тюбингов, соединяемых между собой болтами. Монтаж и демонтаж секций производят одним или двумя рычажными агрегатами (укладчиками).
Сборные обделки при щитовой проходке монтируют тюбинго и блокоукладчиками. Они имеют электрический, пневматический, гидравлический или комбинированный привод, размещаются непосредственно на щите или на специальной тележке и. делятся на укладчики рычажного, дугового (кольцевого) и кассеиного типа. Укладчики рычажного типа состоят из телескопического рычага с выдвижной балкой, который может поворачиваться вокруг центральной оси щита (см. рис. 2). Совмещение погрузочных и монтажных операций достигается за счет использования рычажных укладчиков с полым валом, через который проходит конвейер для выдачи разработанного грунта за пределы щита. Применяют двурукие укладчики с полым валом, размещенные на тележке с роликовыми опорами, а также балочного типа с рычагом П-образной формы.
Обделки монтируют снизу вверх. Очередной блок закрепляют на выдвижной балке, поднимают обделку к оболочке, а после передвижки щита обжимают обделку в грунт. Укладчики дугового и кольцевого типа позволяют монтировать блоки массой до 5. 6 т.
Укладчик кассетного типа, используемый для обычных и обжатых в грунт обделок, состоит из двух колец: неподвижного, соединенного со щитом гидравлическими домкратами, и вращающегося (кассеты). Блоки обделки поочередно укладываются на выдвижные балки и переносятся вращающейся кассетой в проектное положение с последующим обжатием стыков.
Для возведения монолитно-прессованных обделок используют шарнирно-складывающуюся опалубку, перестановщик опалубки на специальной тележке, бетоноукладочные установки, прессующее и распорное кольца.
Применяют щитовые комплексы типа ТЩБ с различными способами прессования бетонной смеси. При проходке в песчаных, песчано-глинистых и мягких глинистых грунтах бетонную смесь прессуют на участке хвостовой оболочки щита. После установки очередной секции опалубки через прессующее кольцо по бетонопроводу укладывают бетонную смесь, которую прессуют щитовыми домкратами под давлением 2. 4 МПа при передвижке щита. При проходке в скальных грунтах механизированными щитами бетонную смесь укладывают непосредственно на грунт и прессуют захватками по 35, 36 и 30 см при неподвижном щите. Чтобы не повредить при этом рабочий орган щита, корпус его упирают в забой специально установленными гидравлическими домкратами, расположенными соосно со щитовыми.
В процессе проходки тоннелей щитовым способом выполняют работы по нагнетанию и гидроизоляции обделки, что способствует предотвращению осадок вышележащего грунтового массива, обеспечивает совместную работу обделки с окружающим грунтом.
Для разработки полускальных (иногда – скальных) грунтов применяют тоннелепроходческие машины (ТПМ). При использовании ТПМ в меньшей степени, чем при буровзрывном способе, нарушается сплошность грунтового массива, уменьшается опасность вывалов, осадок.
Источник
