Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

"Кубанский государственный университет"

(ФГБОУ ВО "КубГУ")

Геологический факультет

Кафедра региональной и морской геологии

РЕФЕРАТ

по дисциплине "Нормативно-правовое регулирование инженерно-геологических изысканий"

"Особенности строительства тоннелей в скальных грунтах"

Работу выполнил: студент I курса, группы 16 М

Соломка С.С.

Работу проверила: Доцент, к.г.-м.н., доц.

Иванусь И.В.

Краснодар 2016

Содержание

• Введение
• 1. Общие положения
• 1.1 Способы строительства тоннелей
• 1.2 Принципы организации строительства
• 2. Этапы строительства
• 2.1 Сооружение стволов
• 2.2 Проходка тоннелей в устойчивых грунтах
• 2.2.1 Способ сплошного забоя
• 2.2.2 Способ ступенчатого забоя
• 2.2.3 Уступный способ
• 2.2.4 Способ центральной штольни
• 2.3 Сооружение обделок тоннелей
• Заключение

Введение

Тоннель - горизонтальное или наклонное подземное сооружение, длина которого значительно превосходит по размерам ширину и высоту.

Тоннели строят для преодоления природных препятствий (например, тоннели под горами), для сокращения пути (тоннель сквозь гору вместо дороги вокруг), для сокращения времени движения (тоннель вместо паромной переправы). Тоннели под водными преградами часто строят вместо мостов там, где мосты могли бы помешать проходу судов. Также тоннели строят во избежание пересечения транспортных потоков на одном уровне, то есть подземные переходы, тоннели вместо железнодорожных переездов, тоннели как часть автомобильных развязок и тому подобное.

Объектом исследования в данной работе являются скальные грунты.

Предмет исследования - строительство тоннелей в устойчивых грунтах.

Цель работы - структурирование системы знаний о специфике строительства тоннелей в скальных грунтах, закрепленной в действующих нормативно-правовых документах.

1. Общие положения

Согласно СП 122.13330.2012, уровень ответственности железнодорожных и автодорожных тоннелей принимается в соответствии с ГОСТ Р 54257:

1) уровень 2 (нормальный уровень ответственности): тоннели протяженностью менее 500 м;

2) уровень 1б (высокий уровень ответственности): тоннели протяженностью более или равной 500 м.

Принимаемые технические решения и применяемые конструкции и материалы должны обеспечивать срок службы тоннелей не менее 100 лет. Межремонтные сроки строительных конструкций постоянных устройств должны составлять не менее 50 лет.

Следует избегать расположения тоннелей в зонах тектонических разломов, оползневых участков, в местах повышенного водосбора (в логах, под седловинами водоразделов и т.д.), в карстоопасных районах, а порталов и припортальных участков тоннеля - в местах возможного схода снежных лавин, селевых потоков и камнепадов.

Железнодорожные тоннели, сооружаемые горным способом, с подковообразным внутренним очертанием, максимально приближенным к габариту приближения строений, как правило, должны иметь путевые камеры для размещения оборудования, инвентаря, материалов и механизмов при производстве ремонтных работ и ниши для укрывания людей.

Камеры следует устраивать с каждой стороны железнодорожного тоннеля не более чем через 300 м, располагая их в шахматном порядке. При длине тоннеля от 300 до 500 м необходима одна камера в середине тоннеля, а при длине от 500 до 700 м - две камеры с двух сторон на равных расстояниях между ними и порталами.

Ниши следует располагать между камерами с обеих сторон тоннеля в шахматном порядке, с шагом по каждой стороне 60 м. Размеры камер и ниш в железнодорожных тоннелях должны быть не менее указанных в таблице 1.

Таблица 1 - Размеры камер и ниш в миллиметрах

Устройства	Ширина	Высота (по середине камеры, ниши)	Глубина
Камеры в тоннелях:
железнодорожных	4000	2800	2500
автодорожных	2000	2500	2000
Ниши в тоннелях:
железнодорожных	2000	2500	1000
автодорожных	2000	2500	500

При устройстве эвакуационных выходов (выработок) в рядом расположенный тоннель или штольню камеры следует совмещать с входом в эти выработки.

Уровень чистого пола ниш и камер в железнодорожных тоннелях должен быть на одном уровне с подошвой ближайшего к ним рельса, а в автодорожных тоннелях - на одном уровне со служебным проходом или верхом защитной полосы.

1.1 Способы строительства тоннелей

грунт тоннель проходка буровзрывной

Существует несколько наиболее распространенных способов строительства тоннелей, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Закрытый способ. При этом способе работ тоннели сооружают одновременно на нескольких участках, что ускоряет сроки строительства. На каждом участке с поверхности над осью тоннеля или вблизи от него закладывают ствол шахты и штольней соединяют его со строящимся тоннелем. Разработку грунта в тоннеле и обделки ведут от каждого ствола к соседним до встречи, т. е. до сбойки отдельных участков.

Горный способ проходки тоннелей заключается в следующем: породу разрабатывают буровзрывным методом или механизированным инструментом, после этого немедленно выполняют временное крепление лба и контура выработки, а затем возводят обделку тоннеля. В случае сооружения обделки из монолитного бетона или железобетона при наличии грунтовой поды устраивают внутреннюю оклеенную гидроизоляцию из четырех - шести слоев рубероида на битумной мастике и поддерживающую ее железобетонную оболочку толщиной 20 см. Так были сооружены участки значительной протяженности на первой очереди Московского метрополитена.

Щитовая проходка возможна в глинах, суглинах, песках, где тоннели круглого поперечного сечения сооружают, как правило, с применением специального механизма - щита.

Щит представляет собой подвижную металлическую крепь, под защитой которой в безопасных условиях разрабатывают забой, убирают разрыхленную породу и сооружают обделку тоннеля. Форма поперечного сечения щита соответствует внешнему очертанию обделки тоннеля. Наибольшее распространение имеют щиты круглой формы.

Существует много разновидностей проходческих щитов, которые вошли в практику строительства отечественных метрополитенов.

Щит имеет вид металлического цилиндра, состоящего из трех основных частей:

1. Опорное кольцо из стальных сегментов;

2. Стальной нож;

3. Оболочка из листовой стали.

Сечение щита разделено вертикальными и горизонтальными перегородками па рабочие ячейки, в которых находятся проходчики, ведущие разработку грунта. Под защитой опорного кольца щита разрабатывают грунт с одновременной его уборкой на длине одного кольца обделки (т. е. на одной находке). Затем включают гидравлические домкраты, которые отталкиваясь от готовой обделки тоннеля, передвигают щит вперед. Под защитой стальной оболочки щита монтируют очередное кольцо сборной обделки или подают бетонную смесь для сооружения монолитной обделки.

Если щит не механизирован, то в нем отсутствуют какие-либо механизмы для разработки грунта. В этом случае щит выполняет функции передвижной крепи и рабочих подмостей. При проходке тоннеля в твердых породах их разрабатывают буровзрывным способом, а в пластичных и сыпучих породах - отбойными молотками и лопатами. Разрыхленную породу убирают погрузочными машинами или специальными устройствами, вмонтированными в нижнюю ячейку щита.

Механизированные щиты оснащают рабочими органами механического и гидравлического действия. Наибольшее распространение получили щиты с роторным рабочим органом, вращающимся вокруг продольной оси тоннеля. Используют также щиты с рабочими органами, оснащенными фрезами.

Коллективом Московского метростроя разработан способ проходки тоннелей мелкого заложения при максимальном использовании механизации проходческого цикла, который получил название московского способа.

Московский способ проходки тоннелей мелкого заложения предусматривает ведение работ закрытым способом. Он заменил применявшийся ранее открытый способ работ, при котором приходилось вскрывать земную поверхность по всей длине тоннеля па глубину его закладки и на ширину от 10 до 20 м, в связи с чем нарушается движение городского транспорта, требуется перенесение городских коммуникации и пр. Московский способ предусматривает использование механизированного щита. В проходческий цикл входят разработка забоя и выдача из него породы, погрузка породы в вагонетки, передвижение щита и всего вспомогательного оборудования за ним, монтаж обделки, нагнетание раствора за обделку и другие работы.

При проходке московским способом снижается стоимость 1 км перегонного тоннеля и значительно увеличивается по сравнению с проходкой открытым способом производительность труда.

Открытый способ. Этот способ работ применяют при строительстве тоннелей мелкого заложения. В этом случае вскрывают земную поверхность - сразу на всю ширину разрабатываемого под обделку котлована или по частям - при сооружении тополей траншейным способом. Конструкция обделки при траншейном способе возводится по частям. Обделка состоит из бетонных стен, перекрытия и лотка. Наиболее ответственным и сложным при этом является устройство наружной оклеечной гидроизоляции.

Наибольшее распространение имеет способ разработки котлована сразу на полное сечение.

При открытом способе работ вначале с поверхности земли над будущими стенами тоннеля прорывают разведочную траншею и забивают в псе через 1-2 м друг от друга двутавровые стальные сваи па глубину 3-- 5 м ниже лотка тоннеля. Затем экскаваторами разрабатывают котлован, стены которого по мере его углубления закрепляют досками, заводимыми за полки свай. Сваи раскрепляют металлическими распорками и подкосами, располагаемыми выше перекрытия обделки, обеспечивая возможность механизированной разработки породы и возведения обделки индустриальными методами. Там, где позволяет городская застройка, котлован роют без крепления, а стены его делают под углом естественного откоса грунта.

Оклеечную гидроизоляцию накладывают под лотком тоннеля на специальную бетонную подготовку, а в пределах обделки стен - на предварительно сооружаемую защитную стену из плит различных материалов. Пространство за защитными стенами засыпают песком.

По окончании работ извлекают металлические сваи. После возведения перекрытия на него также наклеивают гидроизоляционный слой, защитный слой и котлован засыпают землей.

В последние годы секции обделки тоннеля возводят главным образом из сборных железобетонных блоков, что значительно сокращает сроки строительства. Однако наличие в секции обделки четырех-- шести элементов требует трудоемких работ по замоноличиванию стыков между блоками, устройству оклеенной гидроизоляции на месте работ и т. п. Эти недостатки исключаются применением предварительно напряженных железобетонных обделок из готовых секции.

При сооружении тоннелей мелкого заложения и их расположении под зданиями пли в непосредственной близости от них предусматривают устройство опорных конструкций, укрепление грунтов или устройство ограждающих стенок, а также мероприятия по снижению вибрации и шума от проходящих поездов.

В конструкциях тоннеля вследствие колебания температур и усадки бетона, неравномерной осадки неоднородного грунта могут появиться трещины. Чтобы предотвратить появление таких трещин, в конструкции делают вертикальные разрезы, называемые температурно-усадочными или деформационными швами. Расстояние между такими швами в зависимости от конструкции отделки может быть 20; 40; 50 и 60 м.

Специальные способы работ. Такие способы применяют в особо сложных инженерно-геологических условиях, когда обычные способы ведения горных работ не могут быть применены.

1.2 Принципы организации строительства

По назначению тоннели делятся на семь групп:

· железнодорожные

· автодорожные

· метрополитенов

· гидротехнические

· коммунальные

· горнопромышленные

· специальные

По местоположению тоннели подразделяют на:

· горные (проложенные в горных районах - через хребты, водоразделы и отдельные возвышенности);

· подводные (тоннели, сооружаемые под руслом водотока (или под другой водной преградой, например морским проливом), для пропуска транспортных средств и размещения инженерных коммуникаций);

· равнинные, или городские (например, тоннели метрополитенов).

Глубина заложения тоннеля, его длина, расположение, форма поперечного сечения зависят от назначения тоннеля, топографических, геологических и климатических условий. Продольный профиль тоннеля может быть одно- и двускатным (с уклоном в обе стороны от середины тоннеля).

Рисунок 1 - Горный тоннель

Рисунок 2 - Подводный тоннель



Рисунок 3 - Равнинный или городской тоннель

Проходка тоннелей относится к одному из самых сложных видов строительных работ. Проходку тоннеля ведут ограниченными по длине одинаковыми участками - заходками. Длина участка - глубина заходки - зависит от инженерно-геологических условий заложения тоннеля, размеров его поперечного сечения, главным из которых является ширина, способа проходки, материала обделки. При проходке тоннеля в скальных и полускальных грунтах глубина заходки, определяемая в первую очередь степенью устойчивости грунтового контура выработки, составляет 2-4 метра.

Тоннельные работы организуются по поточному методу с цикличным их выполнением. Строительный процесс сооружения тоннеля разделяется по видам работ. Принцип организации работ поточным методом заключается в том, что продвижение фронта работ каждой рабочей зоны вслед за передовым забоем ведется с постоянной скоростью. В этом случае все работы по сооружению тоннеля представляют собой единый строительный поток, обеспечивающий сооружение готового тоннеля со скоростью продвижения передового забоя. Максимально возможная скорость продвижения фронта работ в каждой рабочей зоне может быть различной и определяется технологическими возможностями.

Вторым принципом организации тоннельных работ является цикличность их выполнения. Под циклом понимают завершенный процесс выполнения определенного объема работ, повторяющихся через одинаковые промежутки времени. Продолжительность цикла должна быть такой, чтобы за смену или сутки завершалось челое число циклов. Это позволяет лучшим образом организовать работу сменных бригад рабочих и повышает их ответственность за качество работ.

2. Этапы строительства

2.1 Сооружение стволов

Согласно СНиП III-44-77, сооружение стволов глубиной более 50 м должно осуществляться согласно правилам производства и приемки работ, установленным главой СНиП по подземным горным выработкам.

Сооружение стволов следует производить следующими основными способами: обычным способом с последовательным возведением крепи в призабойной части выработки и способом опускной крепи с наращиванием обделки сверху.

В зависимости от инженерно-геологических условий и глубины ствола обычный способ может применяться в сочетании со способом опускной крепи при проходке отдельных участков ствола.

Обычный способ следует применять при сооружении стволов в устойчивых грунтах (т.е. допускающих обнажение грунта без постановки крепи вслед за выемкой): глинистых, гравийно-галечниковых, щебенистых и песчаных, расположенных выше уровня капиллярного поднятия воды, а также в устойчивых скальных грунтах с коэффициентом крепости, по шкале проф. М.М. Протодъяконова (именуемого в дальнейшем коэффициент крепости), от 1,5 и выше при ожидаемом притоке воды в забое до 50 м³/ч.

В скальных водоносных грунтах при ожидаемом притоке поды более 50 м³/ч применяется метод искусственного замораживания воды.

До начала сооружения ствола в зависимости от принятого способа проходки надлежит производить следующие работы: устройство воротника, сооружение участка ствола для монтажа проходческого оборудования (подвесного полка, устройств для монтажа обделки и погрузки грунта) и монтаж этого оборудования, монтаж опускной крепи.

Сооружение воротника и верхнего участка ствола надлежит осуществлять в открытом котловане. Котлован следует разрабатывать с помощью грейфера и пневматических инструментов. Возведение сборной или монолитной железобетонной обделки на всю высоту воротника следует производить с использованием подвижного кранового оборудования.

Надшахтный копер при сборной обделке стволов следует сооружать из тюбинговых колец. При монолитной обделке допускается сооружать копер из металлического проката с обшивкой.

При проходке стволов обычным способом следует использовать надшахтный комплекс оборудования (подъемную машину, бункерную эстакаду и др.), предназначенный для проходки тоннелей.

2.2 Проходка тоннелей в устойчивых грунтах

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.

2.2.1 Способ сплошного забоя

Сущность этого способа (рис) заключается в том, что сечение тоннеля разрабатывается целиком за один прием на величину заходки l_з, а затем уже на достаточно большом расстоянии от забоя возводят обделку. Бурение шпуров производится с буровой рамы. Взорванный грунт убирается погрузочной машиной в вагонетки большой емкости или в автосамосвалы. Обязательной принадлежностью буровой рамы должен быть стальной козырек, гарантирующий безопасность работы бурильщиков.

Рисунок 4 - Схема проходки тоннеля способом сплошного забоя

Забой можно обуривать также самоходными бурильными установками.

2.2.2 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.). 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.

Рисунок 5 - Схема проходки тоннеля способом ступенчатого забоя

При способе ступенчатого забоя применяют легкие разборные буровые подмости, с которых устанавливают анкеры 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.

2.2.3 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. 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

S_н:S_в = 1:1,5.

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.



Рисунок 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. 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

S_в:S_н = 0,75:1,0

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.

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.

2.2.4 Способ центральной штольни

Применение этого способа возможно в крепких скальных грунтах, не требующих временного крепления выработок. Способ центральной штольни заключается в том, что в центре сечения тоннеля проходится опережающая штольня, из которой производится разработка основного сечения.

Работы начинаются с проходки в средней части тоннельного профиля штольни (рис. а) прямоугольного или сводчатого очертания. Размеры поперечного сечения штольни, расположенной по центру сечения сооружения или на уровне его подошвы, принимают исходя из габаритов проходческого оборудования и с учетом условий последующего бурения радиальных шпуров. Эти требования обеспечиваются обычно при сечении штольни не менее 3Ч3 м.



Рисунок 7 - Схема проходки тоннеля способом центральной штольни

Достоинство способа центральной штольни заключается в том, что он допускает комплексную механизацию всего производственного процесса сооружения тоннеля, что обеспечивает высокие скорости проходки.

К недостаткам способа относятся затруднительность хорошего оконтуривания основной выработки вследствие радиального расположения шпуров, усложнение и удорожание работ из-за проведения центральной штольни, а при втором варианте, кроме того, из-за проведения вспомогательной штольни и сбоек.

2.3 Сооружение обделок тоннелей

При сооружении сборных железобетонных обделок тоннелей, а также монолитных бетонных и железобетонных обделок кроме правил настоящей главы следует выполнять правила, установленные главами СНиП по бетонным и железобетонным конструкциям сборным и монолитным.

При монтаже сборных тоннельных кольцевых обделок элементы обделок следует укладывать поочередно с каждой стороны от лоткового блока.

При сооружении тоннелей методом продавливания кольца должны собираться в открытом котловане за смонтированным участком обделки. При этом сборку кольца следует производить преимущественно из укрупненных блоков, предварительно собранных из отдельных элементов на поверхности.

В конструкции сборных обделок в тоннелях метрополитенов, сооружаемых закрытым способом, следует предусматривать плоский лоток в целях снижения объемов работ, выполняемых вручную при сооружении обделки и основания под путь.

Монтаж сборной обделки тоннелей из тюбингов или блоков следует производить с помощью механических укладчиков.

Сборные обделки тоннелей, сооружаемых с помощью механизированных щитов в глинистых грунтах при уровне грунтовых вод ниже подошвы выработки, следует возводить с обжатием в грунт. Допускается сооружение обделки с обжатием в грунт при проходке тоннелей в сухих песчаных грунтах.

При проходке без механизированных щитов сооружение сборных обделок с обжатием в грунт допускается при условии тщательного оконтуривания тоннельной выработки.

Способ обжатия и величина усилия устанавливаются проектом в зависимости от инженерно-геологических условий.

При сооружении сборной обделки станций колонного типа с клинчатыми перемычками между колоннами одновременно с монтажом колец должен производиться и монтаж колонн в путевых тоннелях. При конструкции обделки с перемычками из прогонов монтаж прогонов и колонн должен осуществляться после сборки участка кольцевой обделки. Длина участка путевого тоннеля станции определяется в зависимости от размеров прогона.

Возведение сборной обделки станций односводчатого типа, сооружаемых закрытым способом, следует производить преимущественно с обжатием в грунт при расположении распорных устройств в шелыге свода; при этом вслед за обжатием за обделку должен нагнетаться цементно-песчаный раствор.

При применении для обжатия плоских гидравлических домкратов нагнетание в их полости цементного раствора следует производить в две стадии. В первую стадию производится предварительное обжатие стыков обделки при передвижке блокоукладчика, во вторую - производится обжатие обделки после нагнетания за обделку раствора. Одностадийное обжатие обделки в грунт допускается осуществлять при механизированной обработке контура выработки.

Величина усилия обжатия в каждой стадии устанавливается проектом.

Сооружение опор свода односводчатой станции должно производиться с опережением возведения обделки свода не менее чем на половину длины станции.

Монолитные бетонные обделки тоннелей надлежит сооружать отдельными участками (кольцами) с применением тоннельной инвентарной передвижной механизированной или переставной опалубки и комплекса механизмов и оборудования (пневмобетоноукладчики, бетононасосы, механические перестановщики опалубки, краны и др.). Длина участка бетонирования устанавливается с учетом инженерно-геологических условий в зависимости от принятого способа разработки грунта и возведения обделки, а также скорости продвижения забоя.

При установке тоннельной опалубки должны оставляться проемы в местах размещения ниш и камер.

При назначении размеров элементов инвентарной опалубки следует учитывать условия транспортировки их по выработкам.

В тоннелях, закрепленных анкерами, набрызг-бетоном или арочной крепью (входящей в конструкцию обделки), а также в тоннелях, сооружаемых в грунтах, не проявляющих горного давления, для бетонирования обделки надлежит применять механизированную передвижную секционную металлическую опалубку.

Установленные кружала и подкружальные крепи должны обеспечивать восприятие расчетной нагрузки.

Кружала и лекала опалубки должны устанавливаться по отношению к разбивочным плановым и высотным осям с точностью ±10 мм.

Величина строительного подъема кружал должна назначаться проектом производства работ.

Бетонирование конструктивных элементов обделок тоннелей надлежит производить без перерывов укладки бетонной смеси, за исключением перерывов, устраиваемых для осадки бетонной смеси, не требующих выполнения рабочих швов. В случае вынужденного перерыва в бетонировании свода следует придавать плоскости шва радиальное направление, а при бетонировании стен - горизонтальное.

Поверхность рабочих швов перед последующим бетонированием должна очищаться от цементной пленки и промываться. Поверхность вертикальных рабочих швов между кольцами (участками) обделки перед бетонированием следующего участка должна быть очищена от грунта струей воды.

Бетонирование монолитной обделки тоннелей, сооружаемых горным способом по частям, должно производиться с соблюдением следующих требований:

укладка бетона в свод должна вестись одновременно с двух сторон, от пят к замку - при этом замок должен бетонироваться вдоль шелыги свода;

бетонирование стен должно вестись горизонтальными слоями;

при подведении стен под готовый свод перед окончанием бетонирования стен в месте примыкания их к пяте свода следует оставлять пространство на величину до 400 мм, которое должно заполняться тщательно уплотняемой жесткой бетонной смесью, в которую закладываются трубки для последующего нагнетания цементного раствора.

При возведении монолитных обделок на полное сечение бетонирование должно осуществляться от подошвы выработки к замку свода с перестановкой бетоновода по высоте через каждые 2 м. Замок следует бетонировать вдоль шелыги свода сразу на два участка опалубки.

Поверхность монолитной обделки после распалубки должна соответствовать проектным требованиям без дополнительной ее обработки.

При возведении монолитно-прессованной обделки в неустойчивых нескальных грунтах следует использовать щит для формования обделки под его оболочкой, при этом хвостовая часть оболочки должна перекрывать обделку на длине не менее 3 см. В устойчивых скальных грунтах с коэффициентом крепости 1,5 и выше формование, может осуществляться вне оболочки щита.

Бетонную смесь при монолитно-прессованной обделке следует укладывать равномерно по обе стороны опалубки, а формование ее следует осуществлять в две стадии:

на первой стадии - равномерным давлением под торцом прессующего устройства величиной до 3-5 кгс/см² в течение 3-6 мин;.

на второй стадии - равномерным давлением под торцом прессующего устройства максимальной проектной величины, продолжительность которого устанавливается в зависимости от инженерно-геологических условий.

Поверхность монолитно-прессованной обделки следует увлажнять не позднее чем через 3 ч после распалубливания и в дальнейшем в течение 3 сут через каждые 6 ч.

Бетонную смесь для возведения монолитно-прессованной обделки следует приготавливать преимущественно на строительной площадке при тоннеле.

При подборе состава бетонной смеси для возведения монолитно-прессованной обделки должна обеспечиваться подвижность смеси в период укладки и формования в пределах 5 - 11 см осадки стандартного конуса.

Заключение

В ходе проделанной работы были рассмотрены основные особенности строительства тоннелей в скальных грунтах. Отдельно были освещены наиболее распространенные способы строительства тоннелей, а также основные принципы организации их строительства.

Отдельное внимание было уделено этапам строительства тоннелей. Рассмотрены особенности сооружения стволов, различные способы проходки тоннелей в скальных грунтах, а также сооружение обделок.

Размещено на Allbest.ru

...