§ 56. СООРУЖЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ В ПОЛУСКАЛЬНЫХ, МЯГКИХ И СЛАБЫХ ПОРОДАХ (ч. 3)

Способ опертого свода. Этот способ применяется при наличии в подошве калотты достаточно устойчивых пород III категории и выше, позволяющих опереть на них свод обделки без его существенных осадок.

Идея способа заключается в предотвращении осадок кровли и развития горного давления путем быстрого возведения постоянной крепи-обделки.

При двухштольневом варианте этого способа (рис. 164), применяемом в случае сооружения длинных тоннелей (требующих развития широкого фронта работ) или коротких тоннелей в водоносных породах, после рассечки верхней штольни 2, проводимой из направляющей штольни 1, раскрывают калотту 3 с последующим возведением свода 4. Чтобы избежать понижения подошвы-штольни, связанного с необходимостью перекреплений, ведущих к осадкам, высоту верхней штольни принимают максимальной, а при раскрытии калотты ведут разработку породы по бокам до уровня намеченных пят свода.

Калотты длиной не более 6,5 м раскрывают с промежутками в одно — три кольца, чтобы ограничить возможности развития горного давления и избежать повреждения ранее забетонированных сводов. Разработка породы рядом с такими сводами допускается, когда прочность их достигает не менее 60% проектной (примерно через 7—8 суток).

Для обеспечения вентиляции калотт, а также для создания запасных выходов и подачи длинномерных материалов нижнюю и верхнюю штольни соединяют не реже чем через 30 м наклонными ходками и не реже чем через 12 м вертикальными ходками для сбрасывания породы.

После раскрытия калотты (рис. 165) устанавливают кружала 2 на клиньях 5 с передачей на них через коротыши 1 давления, действующего на крепь калотты, под пяты свода укладывают выравнивающий слой тощего бетона 4 толщиной около 10 см или доски, под нижние прогоны ставят бетонные коротыши 3 свод бетонируют от пят к замку описанным выше способом. Следует отметить, что при раскрытии калотт в шахматном порядке удаление прогонов во время бетонирования часто требует их распиливания на части. В тех случаях, когда удаление прогонов связано с опасностью осадок кровли, прогоны при раскрытии калотты располагают за проектным очертанием конструкции и при бетонировании оставляют за обделкой.

После достижения сводом проектной прочности производят его раскружаливание и разработку средней штроссы 5 (см. рис. 164), откосы которой назначают в скальных породах не круче 1 : 0,1, а в мягких породах не круче 1 : 0,5. У пят свода следует оставлять нетронутые бермы шириной не менее 0,25—1 м в зависимости от крепости пород (рис. 166). В глинах, а также в скальных породах с прослойками слабых или сильно трещиноватых пород необходимо временное крепление обнаженных поверхностей штросс.

Из средней штроссы 5 (см. рис. 164) делают боковые заходки 6 и 8 под пяты сводаи в них отдельными столбами бетонируют стены 7 и 9. Последний этап — разработка основания 10 и сооружение обратного свода 11. В первую очередь возводят стены под стыки между кольцами свода таким образом, чтобы одновременно не обнажалось более одного угла кольца. Длину заходки обычно принимают равной половине длины кольца, она не должна превышать его полной длины. После того как стыки между кольцами свода будут оперты на столбы, подводят стены в промежутках, в результате чего образуется сплошная стена. На рис. 167 цифрами показана очередность подводки столбов тремя бригадами, перемещающимися вдоль выработки. Подводка столба с правой стороны допускается после того, как прочность бетона столба левой стороны достигнет 60% проектной, т.е. примерно через 8 суток после введения его в работу.

 

Пяты свода при выемке из-под них пород III—IV категорий следует поддерживать не менее чем двумя подкосами диаметром 28—30 см (штребелями), опирающимися на продольные брусья.

Стены выработки в случае необходимости закрепляют досками, поддерживаемыми прогонами. Прогоны заводят концами в лунки, пробитые в нетронутой породе, или за столбы первой очереди, а в недостаточно устойчивых породах опирают на подкосы (см. рис. 166).

Перед бетонированием столба с пятовых поверхностей свода сбивают тощий бетон. Бетонирование производят с применением деревянных или стальных лекал, прикрепляемых к подкосам или штырям, выпущенным из свода и ранее забетонированного фундамента столба.

Особенно ответственной операцией является примыкание бетона столба к поверхности пят свода. Чтобы в последующем не произошла осадка свода, необходимо обеспечить полную монолитность конструкции.

Бетон столба не доводят примерно на 20—40 см до пят свода и его поверхности придают горизонтальное положение. После выдерживания бетона в течение двух суток зазор забивают тонкими наклонными слоями жесткой бетонной смеси с тщательным трамбованием. Целесообразно нагнетать цементный раствор через металлические трубки, заложенные в стыке.