книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство горизонтальных и наклонных выработок

Рис. 3.29. Технологическая схема сооружения тоннеля с монолитно-прессованной обделкой с помощью проходческо­ го комплекса

в нижней части забоя погрузочными ковшами и перегружается вверху щита в ленточный перегружатель, а затем в транспорт­ ные вагонетки.

Экскаваторным исполнительным органом снабжаются щиты ТЩБ-7Э, КТ5, 6-Б2, КМ-43, которые способны разрабатывать породу прочностью до 20 МПа в каждом ярусе щита. В щитах КТ1-5,6Д2, КТ-8,5Д2 для разработки скальных и полускальных пород с прочностью до 50 МПа экскаваторные органы могут быть заменены на фрезерные избирательного действия типа 4ММ-2.

Для монтажа сборной крепи в хвостовой части щита пре­ дусматриваются тюбингоили блокоукладчики. Сборка крепи производится после передвижки щита на ширину кольца. Мон­

Технологическая схема строительства тоннелей с монолитно­ прессованной обделкой представлена на рис. 3.29. Проходческий комплекс включает в себя щйт 1 (типа ТЩБ-7м, ТЩБЩ ТЩБ-7э), переставную опалубку 2, механизм перестановки опа­

запрессовывая его в кольцевое пространство между опалубкой и породным массивом, и перемещают щитовой комплекс.к за­ бою. После передвижки щита и отвода прессующего кольца в новое положение задние секции опалубки перемещаются вперед.

Совмещение во времени работ по разработке забоя, погруз­ ки породы и возведения постоянной крепи обеспечивает высо­ кую эффективность и применения щитов при строительстве тон­ нелей. Так при строительстве линий метрополитена в Ленин­ граде с использованием щита КТ 1-5,6 был установлен мировой: рекорд скорости проходки тоннеля 1253 м/мёсяц. Максимальная скорость достигала 50 м/сутки, а сменная — 20 м при макси­ мальной часовой скорости 3 м.

8.3. СТРОИТЕЛЬСТВО ТОННЕЛЕЙ КОМБАЙНАМИ

Проходческие комбайны или тоннелепроходческие машины в зависимости от исполнительного органа по разработке забоя подразделяются на комбайны избирательного действия, ротор­ ные и с планетарным рабочим органом.

зы на забой осуществляется напорным домкратом 7, развиваю­ щим значительное осевое давление на забой. Платформа 5 мон­ тируется на ходовой части 6 машины, обычно на гусеничном ходу 6, которое воспринимает реактивное усилие напорного домкрата во время работы исполнительного органа. Управление комбайном осуществляется машинистом из кабины 9.

Разрушенная порода с помощью погрузочного органа в виде

Комбайны с планетарным рабочим органом снабжаются ше­ стью, четырьмя или двумя дисками с резцами, которые укреп­ ляются на осях вращения на общей круговой платформе, пере­ крывающей весь забой. В результате принудительного вращения платформы диски, перекатываясь по неподвижному внешнему шестеренчатому венцу, в*свою очередь, вращаются, но в обрат­ ную сторону. Резцы, вращаясь на своих осях и на оси враще­ ния, получают сложные пути движения по геликоидальным траекториям, которые пересекаются между собой и таким обра­ зом осуществляется разрушение породного массива. Разрушен­

средства. Для подачи рабочего органа на забой корпус комбай­ на раскрепляется с помощью распорных домкратов в боковые стены тоннеля.

В комбайнах роторного типа, разрабатывающих породный •массив по всему профилю забоя, резцовый инструмент 'разме­ щается по всей плоскости исполнительного органа.

Из этого типа комбайнов, которые широко распространены в зарубежной практике тоннелестроения, наиболее известными являются комбайны «Роббинс» (США), «Вирт» (ФРГ), «Демаг» (ФРГ), «Джарва», «Лоуренс» (США) и др.

В СНГ на таком принципе работает агрегат АФП-1, пред­ назначенный для проходки тоннелей на полное сечение диамет­ ром 5,3 м, технологическая схема производства работ которого представлена на рис. 3.31.

Рабочий орган роторных комбайнов выполняется в виде кольцевого диска конической формы, на котором закрепляются дисковые или шарошечные резцы различной конструкции. Для создания необходимого осевого усилия на забой комбайны снабжаются распорным устройством в боковые стенки тоннеля с помощью гидравлических домкратов.

Производительность тоннелепроходческих машин зависит от многих факторов и в первую очередь от конструктивных дан­ ных, мощности и энерговооруженности комбайнов, от горно-гео­ логических условий и прочности пород, от общей организации производства проходческих работ, квалификации рабочих и др.

5JM

факторов*. Различают теоретическую, техническую и эксплуата­ ционную производительность тоннелепроходческих машин.

Теоретическая скорость проходки тоннеля комбайном изби­ рательного действия с одной конической фрезой на подвижной штанге (по В. М. Мосткову), м/ч:

цтр= 60йфВ8т/8,

где d$ — максимальный диаметр конической фрезы, м; ô — мак­ симальная толщина стружки, срезаемой породы за один оборот исполнительного органа, м (принимается для сланцев, мергеля,

Теоретическая скорость проходки тоннеля комбайном ротор­ ного типа (м/ч):

i/TP = 60ôm.

Техническая скорость проходки тоннеля определяется с уче­ том затрат времени на подготовку и осмотр комбайна, переста­ новку комбайна в период его работы, возведения временной крепи и Т; д.

учетом дополнительных простоев

ü3 = ÜTzKjt*

где Кэ — эксплуатационный коэффициент непрерывности работы комбайна (по данным практики /Сэ= 0,6—0,8); п — суммарная продолжительность сменной работы в часах в течение суток..

8.4. Т Е Х Н И К О - Э К О Н О М И Ч Е С К И Е П О К А З А Т Е Л И

По данным Всесоюзного проектно-технологического инсти­ тута транспортного строительства (информационный сборник «Сооружение тоннелей проходческими комплексами», М., 1990 г.) общий объем строительства тоннелей в 1989 г. составил 37,65 км. Соотношение объемов работ по назначению тоннелей и по виду крепи приведено в табл. 3.20.

Следует отметить, что около, 14% общего объема приходится на строительство тоннелей в неблагоприятных условиях'с при­ менением специальных способов.

дится на строительство перегонных тоннелей. Цри этом около 64% проходки перегонных тоннелей осуществлялась механизи­ рованными комплексами и в основном (47,5%) комплексами типа КТ всех модификаций.

Среднемесячные скорости механизированной проходки пе­ регонных тоннелей в 1989 г. в зависимости от горно-геологиче­ ских условий, степени механизации проходческих работ и об­ щего уровня организации труда изменяются в довольно широ­ ком диапазоне (10—70 м). Вместе с тем следует отметить, что на некоторых объектах скорости механизированной проходки •были значительно (в 2—3 раза) выше среднемесячных. Так, на объектах Ленметростроя максимальная скорость проходки пере­

метрострое — 89 м/мес (комплексом КТ-5,6Б-2). Это свидетель­ ствует о больших технических возможностях применяемых в на­ стоящее время механизированных комплексов КТ.

Сравнительные данные среднемесячных скоростей проходки перегонных тоннелей по типам комплексов за период с 1985

.по 1989 г. приведены в табл. 3.21.

Стоимость строительства 1 м готового тоннеля и производи­

РАЗДЕЛ IV

СТРОИТЕЛЬСТВО ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ БОЛЬШОГО СЕЧЕНИЯ ОГРАНИЧЕННОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ (КАМЕР)

Подземные сооружения камерного типа площадью попереч­ ного сечения более 100 м2 широко используются в народному хозяйстве ^в самых различных областях промышленности и. строительства/

В энергетике такие сооружения предназначены для подзем­ ных машинных залов гидравлических, гидроаккумулирующих, и атомных электростанций, трансформаторных подстанций, ка­ мерных затворов.

В городском хозяйстве инженерные сооружения включают в себя односводчатые станции метрополитенов, подземные авто­ стоянки и гаражи, насосные станции перекачки сточных вод; трансформаторные подстанции, промышленные котельные.

Подземные сооружения камерного типа широко используют для размещения в-них складов и различных хранилищ. К таким сооружениям относятся подземные резервуары и хранилища нефти, сжиженных газов, радиоактивных отходов. Крупные под­ земные помещения используют в качестве складов, а такжехолодильников для различного рода продовольственных про­ дуктов и медикаментов.

За рубежом1имеются многочисленные примеры использова­ ния крупных подземных сооружений. В них размещают под­ земные заводы, базы для атомных подводных лодок, комплексы для установки и обслуживания межконтинентальных ракет*, складов для горюче-смазочных материалов, оружия, боеприпа­ сов. Подземными устраивают бомбоубежища, различного рода противоатомные бункера и др.

Вкрупных городах в подземных сооружениях нередко рас­ полагают больницы, кинотеатры, библиотеки, плавательные бассейны, спорткомплексы и т.д.

Вспециальных подземных сооружениях большого сечения ведут физические исследования (сейсмостанции, нейтринные ла­ боратории и др.). Все эти сооружения представляют собой не только одиночные камеры, в отдельных случаях — это комплекс, состоящий из ряда параллельно расположенных крупных выра­ боток, соединенных между собой.

Формы поперечного сечения крупных подземных сооружений различны. Наиболее распространенной является прямоугольная форма со сводчатой кровлей и вертикальными стенками. Реже