§ 56. СООРУЖЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ В ПОЛУСКАЛЬНЫХ, МЯГКИХ И СЛАБЫХ ПОРОДАХ (ч.4)
В породах, где открытие средней штроссы сопряжено с опасностью нарушения устойчивости пят свода, стены можно подводить в колодцах из калотты. Обычно достаточно подвести таким образом лишь столбы под стыки между кольцами, после чего промежуточные столбы можно сооружать из средней штроссы.
При наличии притока воды иногда требуется уложить в первую очередь обратный свод для предотвращения пучения породы со стороны подошвы выработки. В этом случае целесообразно разрабатывать штроссу поступательным забоем с креплением обнаженных поверхностей забивными досками и поддержанием свода стойками. Бетонирование стен, опираемых на обратный свод, следует при этом за выемкой грунта на расстоянии не более 3 м.
К достоинствам способа опертого свода относятся: быстрое закрепление постоянной обделкой кровли выработки и уменьшение ее осадок вследствие сокращения числа перекреплений до двух; простота и жесткость калоттной крепи, имеющей сравнительно небольшую высоту; безопасность работ под готовым сводом; незначительные осадки поверхности, что особенно важно при сооружении тоннеля в населенном пункте.
Основным недостатком способа является необходимость подводки стен под свод, обладающий значительной жесткостью и весьма чувствительный к неравномерным осадкам, а также возможность возникновения при этом деформации свода под действием бокового давления породы. Для исключения осадок свода необходимо строго соблюдать очередность подводки стен, разрабатывать штроссу без применения взрывных работ непосредственно под пятами свода, добиваться плотного примыкания стен к своду. В некоторых случаях целесообразно устраивать уширенные по сравнению со стенами пяты свода для обеспечения его частичного опирания на породу во время подводки.
Двухштольневой вариант способа опертого свода применяют в мало-сжимаемых мягких и средней крепости скальных породах при отсутствия существенного бокового давления.
Способ опертого свода может быть применен также в одноштольневом варианте с верхней направляющей штольней, особенности применения которой изложены в § 43 (рис. 168).
Применение верхней штольни 1 в качестве направляющей исключает возможность раскрытия на ее базе промежуточных забоев расширения. Поэтому расширение сечения происходит с двух порталов встречными забоями.
По мере продвижения вперед забоя верхней штольни раскрывают калотты 2 и бетонируют своды 3 в шахматном порядке через одно—три кольца. Транспорт породы по верхней штольне осуществляется в вагонетках по рельсовому пути или, что более целесообразно, при помощи ленточного транспортера, располагаемого в продольной канаве под полом верхней штольни.
После раскружаливания свода и разработки средней штроссы 4 вынимают боковые штроссы 5 и 7 и подводят стены 6 и 8 приемами, изложенными выше. Для удобного совмещения работ в забоях калотты и штроссы устраивают подвесной потолок (рис. 169), состоящий из поперечин 1, подвесок 3 с винтовыми стяжками 2 и прогонов 4. Потолок используют для доставки материалов в калотту и транспорта породы к бункеру, перемещаемому на нижнем уровне применяемому для перегрузки породы с верхнего горизонта в вагонетки. Возможен вариант, при котором проходку калотты с бетонированием свода выполняют на всем протяжении тоннеля до сбойки выработок. Только после этого начинают разработку штроссы и подводку стен. Такой порядок работ исключает необходимость в подвесном потолке и значительно упрощает организацию работ.
Достоинством одноштольневого варианта способа опертого свода является сокращение расходов по проходке штолен и раскрытие калотты в ненарушенной породе. Недостатки варианта вытекают из недостатков верхней штольни как опережающей выработки.
Одноштольневый вариант способа опертого свода целесообразно применять при сооружении коротких (до 300 м) тоннелей в крепких сухих породах при условии взрывания боковых штросс малыми зарядами низкобризантных ВВ.